生物科学培养方案范文

导语：如何才能写好一篇生物科学培养方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词教学体系；生物科学；创新型人才；高校

中图分类号G649.2文献标识码A文章编号 1007-5739（2013）12-0326-01

人才培养一直是高等学校的核心任务，而培养创新型人才更是高等学校当下最为重要的任务之一。那么，如何培养创新型人才，培养符合新时期社会发展需要的创新型人才显然成为了目前高等教育研究的热点问题。生物科学专业是水产与生命学院新办的人专业，于2008年开始招生，每届招收1个班级。该专业旨在培养学生培养德、智、体、美全面发展，具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识，具有辩证唯物主义的逻辑思维能力和创造能力，具备生物科学特别是水生生物多样性保护、生物资源开发与利用、生物监测、水生生物技术等方面的基本理论、基础知识和基本技能，具有创新精神、实践能力、创业魄力和综合素质的高级专门人才[1-4]。但是，由于该专业是学院新设的专业，并且没有在社会上形成一定的知名度，所以生物科学专业的学生对该专业的认识比较模糊，不能对自己的未来形成一个良好的定位，加之部分学生的报考志愿并不是生物科学专业，当进入大学后，理想与现实的错位，使他们没有脚踏实地地去专攻此专业，反而产生一种孤独、犹豫、彷徨的感觉，找不到自我，不清楚毕业了自己能干什么、该干什么。作为一个新办专业，要想在高等教育中占有一席之地，就必须特色鲜明，优势突出，培养创新型人才，否则将面临淘汰。

1优化培养方案，突出创新型人才培养目标

构建特点鲜明的理论和实验教学体系，培养“厚基础、强专业、重创新、促应用”的复合性应用型生物科学类人才。面对当今众多的大学，如果一所大学没有几门或多门特色化的专业，就很难在时代的发展中赢得一席之地。因此，走专业特色化已成为学院发展的必然选择，更是高校的立身之本。努力构建有利于高等院校可持续发展的专业特色化建设机制，即：准确定位现实基础、创新人才培养模式、优化课程体系和教学模式、理论密切联系实际，结合水产与生命学院的一支专业化的教学团队、精细化的教学管理以及浓厚的学习氛围，努力打造学院的生物科学专业，为培养一批优秀的创新型人才而努力。作为海洋大学的生物科学专业，本专业的主干学科是生物学、化学、水产学，具有一定的海洋和水产特色。主要课程有普通动物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传育种学、发育生物学、水生生物学、鱼类生物学、分子生物学、水域生态学等。通过前期详细的调查和讨论，以及召开师生座谈会等诸多形式，发现该专业目前开设的课程较多，授课形式单一，多数理论课都是一言堂的形式。相对来说实验课较少，创新性实验课和研究型实验更是少。理论与实践的联系严重脱节，没有系统的实习实训活动。针对目前的这些情况，务必通过建设特色化专业，采取渐进式改革的方式，一一解决相应的矛盾。培养学生通过学习生物科学方面的基本理论、基本知识，接受基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，使学生具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力，具有一定的试验设计、创造试验条件，归纳、整理、分析试验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。最终能够让广大学生学有所思、学有所用，把该专业打造成大连海洋大学的重点特色专业，不断提升该专业的核心竞争力，同时为国家、社会输送专业的创新型、复合型人才，扩大和提高学院及学校在我国高校中的知名度。

1.1优化教学培养方案，培养适应社会需求的创新型人才

根据学校的统一部署，2012年学院组织相关教师进行了培养方案的修订。通过充分的调研和广泛地征求意见，尤其是主动征求社会中生物类知名企业对于人才需求的标准，以及对高校培养生物科学类人才的建议和意见，同时通过参考国内外知名高校的培养方案，最终形成了针对生物科学专业培养方案的意见和建议，并提请学院教学指导委员会充分考虑，最终在2012级培养方案中深化了生物科学作为生物基础类专业的深度，同时又突出了作为海洋大学生物科学专业的特色。如：专业必修课中加入了贝类学，在专业集中实践教学中增设了鱼类生物学实习，同时将水域生态学实习和植物学实习各增加了1周等一系列改革措施。

1.2修订教学大纲，提高综合性实验比例，增强学生的动手操作能力，培养学生创新能力

重新修订教学大纲，要求在大纲修订的过程中，充分考虑设置研究创新型实验，提高综合性实验的比例。特别是对一些专业课和特色课，凡是独立设课的均要求拿出总学时的1/10开设研究创新型实验。旨在增强学生理论学习的同时，让学生把相关的理论知识付诸于实践，在实践的过程中去丰富、完善、加深学生对生物科学专业知识的理解和领会，从而提高学生的动手操作能力。在培养方案的修订中，分层次设置实验内容，即按基本型实验―综合设计型（下转第330页）

（上接第326页）

实验―研究创新型实验3个层次设置实验项目。由浅入深，由简单到综合，逐步培养学生的创新意识和能力。

2增设校外实践教学基地，加大大学生创新创业训练项目的投入

通过多年的建设，獐子岛大学生实践基地日趋完善，且2012年成功成为省级大学生实践教学基地。同时，学院于2013年又与大连海洋岛水产集团股份有限公司、大连圣亚控股股份有限公司签署了合作协议，并先后挂牌成为了水产与生命学院教学科研基地。基地的增设，不但可以满足学生的实践要求，还为学生的就业提供了一定的保障。

学校积极进行大学生创新意识的培养，于2011年启动了大学生创新创业训练计划项目，平均每个学院5~6项，并有一定的经费给予资助。并从众多大学生创新创业训练计划项目筛选出20项，申请了省级大学生创新创业训练计划项目。该项目主要是由学生亲自设计实验方案，制定技术路线，通过实验最终拿出总结报告。该项目的实施真正起到了培养大学生创新意识的目的。同时，学院还成立了大学生创新创业训练中心，为大学生创新创业训练计划项目提供了坚实的保障。

3增强理论课程的生动性，提高学生对生物科学专业的学习兴趣

课堂教学是老师对学生知识传播最基本的形式，学校通过制度和会议宣传等多种形式，大力提倡提高课堂教学质量，如开展听课月活动、领导班子成员每学期有最低听课次数、开展青年教师讲课比赛等。“上好每一堂课”已经成为了广大教师最基本的职业操守。为了进一步提高生物科学专业理论课程的授课质量，近期组织制作了动物生理学、水化学等9门多媒体课件，并在课堂上予以应用。生动的多媒体课件，辅之以教师形象生动地讲解，大大激发了学生的学习热情，增强了课堂的授课效果。

4参考文献

[1] 杨维霞.高等农林院校生物科学专业课程教学改革实践[J].安徽农业科学，2012，40（30）：15055－15056，15085.

[2] 王天仕，宋纯鹏，尚富德，等.创建生物科学国家级特色专业的研究与实践[J].中国大学教学，2009（3）：33-35.

[3] 吉爱国，王伟莉，梁浩.在生物科学专业人才培养过程中强化海洋生物特色的探讨[J].高等理科教育，2007（5）：65-67.

[4] 施传信，张春梅，李淑萍.生物科学专业创新型人才培养方案探讨[J].商丘师范学院学报，2011，27（12）：135-136.

基金项目 大连海洋大学教改项目（JG2011YB25）。

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高中生物课程中，有许多和生活息息相关的内容，教师要能利用这些知识，积极引导学生，培养学生的科学应用意识和应用能力。例如，农业上为了提高农作物的产量，往往通过提高植物光合作用的利用率来实现，采用间作套种、合理密植的方法;遗传学中人类DAN密码的研究，为人类提前预防疾病提供了可能……教师在对这些知识进行讲解时，不但要把这些知识的基本原理传授给学生，还要告诉学生，学会了生物学知识就能够协调人与自然的关系，能够在实际生活中应用这些知识，为人类造福。

利用生物学中的科学发现过程，培养学生崇尚科学的精神

对于一些实际生活中常见的生物应用，其发现过程是复杂和曲折的，蕴涵了偶然中的必然，充满了神奇。对这些故事和发现过程的讲解，能够激发学生的好奇心，引发学生的求知欲望，培养学生崇尚科学的精神。例如，我们在疾病治疗中应用广泛的青霉素，其发现者弗莱明也在试验中偶然发现了溶菌酶。患感冒的弗莱明有一天观察培养皿中的菌种，突发奇想，把流出的鼻黏液加到了其中一个培养皿中，结果黏液周围的细菌被溶解掉了，从而发现了溶菌酶。詹纳通过敏锐的观察和认真的思考，发现了牛痘可以预防天花，从而把天花的死亡率降到很低。教师通过对这些生物发现过程的讲解，培养学生对生命现象的观察热情，并勇于对生物科学领域进行探索。

利用生物实验，培养学生求真务实、严谨的科学精神

生物中有许多实验，生物科学知识的发现也依赖于生物实验，在实验中培养学生求真务实、严谨的科学精神是非常必要的。1．在实验中，教师要充分发挥实验直观性的特点，培养学生的观察探究能力，激发学生的学习兴趣。生物课中的分组实验，教师要交给学生正确的观察方法，培养学生严谨的科学精神。例如，在探索生物酶的作用时，要让学生会操作，懂原理，有方法，使学生形成严谨的生物实验精神。生物科学的发现偶然与必然共存，但是严谨认真的科学精神是这些发现的必要条件。2．培养学生独立进行和设计实验的能力。生物课程的实验性，决定了学生应该有独立进行和设计实验的能力。教师在指导学生进行实验操作的过程中，鼓励学生多动手，多实践，要求学生严格地进行实验操作，并认真地进行观察和记录，分析实验现象和实验数据，得出相符合的实验结论。鼓励学生自己设计实验，验证自己的猜想。学生要能够提出问题和假设，设计相关的验证试验，分析实验现象，得出实验结论。在学生的实验过程中，有的试验成功，有的试验因为各种原因失败了，学生能够从中总结经验教训，从而在不断反思中进步。3．在实验中培养学生的求实精神。实验中因为种种原因，会出现实验预见方案无法执行，预见的实验现象没能出现的情况，这时候教师不能直接告诉学生原因，也不能终止学生的实验，而应该引导学生寻找原因，修改方案，找出解决方法，培养学生求实的科学精神。

在生物教学中培养学生对科学坚持不懈的追求精神

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关键词：上海海洋大学 大类招生 学生培养模式 改革 探索

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（b）-0198-03

自21世纪以来，我国一些高校陆续尝试大类招生的人才培养体系。随着国家经济和科技水平的日益进步，社会对人才的需求呈现类型多样化、规格多元化、素质综合化的趋势。《教育部关于进行普通高等学校本科专业目录修订工作的通知》（教高[2010]11号）[1]中明确指出，要改变过去过分强调“专业对口”的本科教育观，拓宽专业口径，增强学生的社会适应性。在国家教育部高等教育司2012年编印的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中，本科专业数量由2011年的635种下降为506种，在原来的专业数量基础上减少了20%[2]。在国家对人才培养的规格提出新要求的背景下，大类招生制度的诞生既有利于推动人才培养制度的健全完善，也有利于促使高校内部进行自我革新。然而在大类招生制度下，人才培养方案制定的科学性将对人才培养的质量和效果起到关键作用。上海海洋大学是一所刚刚度过百年华诞的特色型水产类高校，为探索一条科学统筹教学资源、优化教育教学体系、创新人才培养模式、提升人才培育质量的新路，水产与生命学院作为大类招生工作试点学院之一从2012年起开始在水产类、生物类专业实行大类招生。本文将以水产与生命学院开展大类招生工作的简况为切入口，对大类招生体制下人才培养方案改革的举措进行讨论和探究，通过与国内同类院校的比较对人才培养方案的进一步改革提出分析和思考，以期促进水产类高校大类招生下人才培养模式完善的进程。

1 上海海洋大学水产与生命学院大类招生工作进展简介

1.1 实施大类招生的专业情况介绍

目前，上海海洋大学水产与生命学院的大类招生工作在水产学大类与生物学大类中展开。其中，水产学是国家重点学科、上海高校一流学科（A类），生物科学专业是国家特色专业、上海市教育高地。2012年，学院开始实行大类招生方案试点。水产大类的学生分别分流到水产养殖和水产养殖（水生动物医学）两个专业中；生物大类的学生分别分流到生物科学、生物科学（海洋生物）和生物技术三个专业中。2013年学院开始全面启动大类招生工作，依托水产学与生物学两大主干学科，在水产大类中分设水产养殖、水生动物医学、水族科学与技术、动物科学四个专业，在生物大类中分设生物科学、生物技术、生物科学（海洋生物）、环境科学四个专业。

1.2 大类招生及确定专业的实施办法

水产与生命学院大类招生的工作方针是“公平为本，科学为纲”。在新生初入学的第一学年内，大类中所有学生的课程设置完全相同；在新生进入第二学期即来年春季4～5月时，校院启动大类确定专业工作。大类确定专业的工作流程如下：（1）专业拟定招收指标。若报名学生多于指标数，则专业最多可招收指标数110%的学生数。（2）学生填报志愿。学生可填报志愿的数量与大类中专业的数量相同。（3）专业择优录取。各专业优先录取第一志愿报该专业的学生，若第一志愿人数少于指标数，则该专业第一志愿学生全部录取；若第一志愿人数大于指标数，则依照绩点及专业素养排名从高至低录取，直至录满为止。（4）学院统筹协调。学院对第一轮选拔未被录取的同学在各专业间进行协调。第一志愿未被录取的学生将纳入第二、第三志愿专业选拔，第二、第三志愿专业选拔原则同样是以绩点及专业素养排名由高至低录取。

1.3 大类招生的配套工作

（1）跟进学生管理，落实多项师生联系制度。从学生入学的第一学年内，学生班级按照大类专业进行组织，且每个自然班配备班主任和辅导员。从大一暑假短学期开始，学生按照大类确定专业的名单分到各个专业学习，各项教育教学活动也按照专业来进行，学院及时为重新组合的班级配备班主任和辅导员。此外从大一年级起，学院为每一位新生配备一名具有中级职称以上的导师，导师需要对学生学习、生活的各个方面关心和帮助。班主任、辅导员、导师制等多项师生联系制度使新生更快适应校园环境，对大类确定专业的目的、原则、流程等都有更深层次的认识。

（2）强化新生教育与大类确定专业教育。为了帮助新生对学校各项事务包括大类招生制度的认识和了解，学校十分重视新生教育工作，教务处通知各学院在开学第一周安排一次由专业负责人主讲的新生专业教育和一次由教务人员主讲的新生教学与管理教育。此外，学院对迎新及入学教育做了详尽的方案，辅导员及老生对新生进行多次入学教育。在大一的第二学期即在大类确定专业工作开始前，学院将邀请系主任、教研室主任、专业负责人等骨干教师和资深教授对即将确定专业的学生进行一次深层次的专业认识教育，一方面增进了学生对专业及专业教师的了解；另一方面也使学生对大类志愿的填报做出更为理性的选择。

2 大类招生政策下人才培养方案改革实践

学院根据新版专业规范的要求，从教育模块课程设置和教学资源配置两大方面对大类招生人才培养体系进行了相应调整。

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中图分类号：G633.67文献标识码：A文章编号：ISSN1672-1128（2017）4-0143-01

一、关于高校生物科学教学模式的思考

1.基础性实验的教学模式

基础性实验教学主要是注重基础知识和技能训练。我们应该从基础知识和技能训练着手，对实验谋中的基本操作技能，应强调反复进行正确的操作训练，对学生进行强化，直到完全掌握为止。在实验过程中，培养学生严谨的科学态度和思维方法。在基础性实验的教学过程中，我们一般采用的是“示范模仿”教学模式。一般包括以下四个基本程序：示范阶段；模仿阶段：操作练习阶段；操作应用阶段。

2.研究性实验的教学模式

以问题为主的研究性学习有利于帮助学生提高灵活应用知识的能力，形成有效的问题解决和推理策略，并发展他们的自主学习能力。研究性实验教学由以下几个部分构成：学生对所研究课题进行分析，提出有关的实验问题；教师引导学生分析问题的性质，讨论解决这个问题的实验原理和基础生物实验技术；教师启发学生，并由学生提出解决问题的方案；教师对方案进行点评和指导，最终形成可行的实验方案，并由学生实施；对实验结果进行分析。

3.开放性实验的教学模式

学校通过开设开放性实验室，促使学生自觉、主动积极地投入到实验教学过程中来，从而培养学生的综合能力和科学探索精神。开放式实验室不仅加大了实验资源的共享度，而且有助于知识结构的互补优化。开放式实验教学模式，一般包括三个基本操作程序：首先教师介绍生物学科的基础理论及发展前沿，为学生的创新活动提供宽厚基础，拓宽学生的视野：然后学生进行积极思考探索，对实验进行立项、设计方案并实施；最后由学生对实验过程中的发现的新问题进行再探索。

4.基于多媒体网络技术的实验教学模式

随着多媒体技术与网络技术的发展，实验教学也自然将网络和多媒体技术应用其中，达到提高实验教学质量的目的。它倡导环保理念，以优良的教学软件实现实验教学内容、实验教学经验与多媒体技术的有机结合，并在实验教学中融入了教育性、科学性、技术性和艺术性，使实验课教与学的互动性更强，有利于学生主动探索发现新问题，培养了学习者的想象力和创造力。于多媒体网络技术的实验教学模式一般包括以下四个基本操作程序：教师根据实验课程教学的需要，结合实际，自行编制课件；教师向学生提出明确的教学目标和学习要求，包括学习方法指导；教师通过媒体授课，师生与媒体实现网络环境下的多向互动；归纳总结并指出课外自学要求。

二、关于生物科学评价体系的思考

教学评价是一种在收集必要的教学事实信息的基础上，依据一定标准对教学系统的整体或局部进行价值判断的活动。教学评价对教学活动产生的作用主要包括检查、反馈、激励、研究、定向、管理。为了调节、改善教学活动和优化教学过程，增强教学活动的有效性，提高教学质量，我们应努力建立一套合理的评价系统。结合上文设计的实验类型，将实验过程中的学生学业成就及教师教授质量作为评价对象，对我国高校生物实验课的评价指标，提出了以下思考与设想。

1.基础性生物学教学评价

这一类型实验的目的在于考查学生对理论课知识的掌握情况，并使学生接受到本学科最基本的专业技能的训练，培养学生科学的思维方式和严谨的科学态度。根据以上评价理论，将此类实验评价体系的一级指标划分为学生学业成就和教师授课质量，其中学生学业成就主要从认知、动作技能、情感这三个方面展开。二级指标中学生学业成就主要考查学生掌握实验原理的情况，掌握实验操作流程的情况，对实验的科学性进行评价的能力，撰写实验报告的能力，对实验进行思考的能力，认真严谨的实验态度，实事求是的科学精神。教师授课质量主要评价教学目标是否适合培养学生的基本技能，教学过程中内容选择是否合理，教学方法是否科学化、多样化，教学效果是否让学生在认知、动作技能等方面达到教学目标。

2.研究性实验的教学评价

研究性实验主要是以小组合作的方式开展，重在发展学生的主动学习能力、分析解决问题的能力和实验设计能力。因此，可以将此类型实验的评价体系的一级指标包括学生学业成就、教师指导。二级指标中学生学业成就评价包括学生对实验原理的思考能力，理论知识的迁移能力，收集处理信息的能力，设计实验的能力，识别问题的能力；熟练操作仪器，合理安排实验程序，合理采用生物实验材料；是否乐于参与研究，积极合作交流，是否具有科学探索精神和严谨的科学态度。教师指导评价包括教师的理论知识及科研能力；是否严格要求学生，积极与学生交流；教师指导方法的多样性、合理性。

3.开放性的教学评价

开放性实验的教学中，重在发展学生的自主创新能力和对科研动态的把握能力。在此类型的实验中，一级指标分为学生学业成就和教师指导。其中由于开发性实验中与要以学生自主探索为主，因此评价体系中以学生学业成就评价为核心。二级评价指标侧重于学生的知识整合能力、科学思维能力、实验设计能力以及发现问题、分析和解决问题的能力；教师对实验设计进行指导的能力。

4.基于多媒体网络技术的教学评价

基于多媒体网络技术的实验教学，强调教师、学生、媒体的多边、多向互动以及资源共享。一级指标分为：学生学业成就、教师教学。二级指标侧重于评价学生利用计算机等现代化手段进行科学实验的能力，课外自学的能力，总结归纳能力：教师课件设计及制作能力，运用多媒体网络技术进行实验教学的能力，组织教学互动的能力。针对目前国内生物科学专业实验课程教学模式和评价体系中存在的问题，我们还要不断地改变实验课“重理论，轻实践”的现状，革新实验教学模式及评价体系，在实践中将以上教学模式和评价体系进行检验，并给出评价的权重和具体指标，从而完善实验教学模式及评价体系，促进学生实践能力、创新精神和科学思维的全面发展，培养适应时展的人才。

参考文献

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关键词：探究教学；创新意识；创新思维

创新是时展的需要，有创新社会才有进步，因此我在教学实践中，非常注重对学生探究能力的培养，以培养学生的创新能力。下面就谈谈自己在教学中的几点体会。

一、引导学生走出心理误区，唤醒学生的创新意识

长时间传统的教学模式使许多学生思想受束缚、思维僵化，在学习过程中根本不去深入思考，更谈不上创新。有的学生甚至认为，创新是科学家、发明家的事情，与自己无关，自己没有资格也没有能力去创新。其实，人人都有创新的潜能。陶行知先生曾说：“人人是创造之人，处处是创造之地，天天是创造之时。”只不过对大多数学生来说，创新表现为潜在的状态，这时需要教师帮助学生唤醒他们的创新意识，挖掘他们的创新潜能，树立创新的信心，这是培养学生创新能力的前提。认识到了这一点，在教学中我改变了以往的传统模式，充分发挥学生的主体作用,给学生自主、创造性的学习空间，通过激发学生兴趣创设探究情境，精心设计问题培养他们的发散思维；在此过程中，重视学生的独到见解，可能这个见解并不是什么重大发明、重大发现，但他打破了学生以往的思维定势，超越了自我，这就是一种创新。教师要及时给予鼓励，使学生产生一种以后还要更好的“自我激励”的心理状态和不断奋发向上的力量，增强创新的信心。

二、利用生物科学发展史中的探究诱

发学生的创新思维

新教材的一个显著特点是增加了许多生物科学发展史的内容，教材这样编排，并不是简单的科学史教育，重在培养学生的生物科学素养。科学史用详实的资料记述了科学家的创造性劳动，其中蕴含着他们科学探索的思维过程和方法。不仅是培养学生科学素养的生动素材，也是激发学生探究欲望，培养学生创新精神和实践能力的良好沃土。所以在教学中，我们要重视科学史的学习，用活泼多样的学习形式对学生进行科学方法训练，诱发学生的创新思维。“生长素的发现过程”就是一个很好的例子。首先，我以学生非常熟悉的“向光性”创设问题情境，用多媒体辅助教学，沿着科学家的思维路线，引导学生借助“学案”，采用小组合作交流的形式，使学生主动发现问题，进行分析、推测、探究，最终得到了符合逻辑的结论。正当我沉浸在探究成功的喜悦中时，一位同学突然站起来说：“在单侧光的照射下，胚芽鞘两侧生长素分布不均匀，有没有可能是单侧光使原有生长素发生分解了呢？”这个问题提得很新颖，学生的思维被激发，不少学生对此争论不休。我借机提出问题：生长素分布不均匀的可能原因有哪些？并说出探究思路。围绕这个问题大家分组讨论，经过组内和组间交流评价，教师点拨，主要提出以下几种假设：（1）单侧光抑制了生长素的产生；（2）单侧光引起原有生长素的分解；（3）单侧光使生长素进行横向运输；（4）单侧光引起某些抑制生长的物质分布不均匀。为此学生提出了多种探究思路，虽然有些方案实施起来有一定困难，但学生毕竟动起来了，思维活起来了。我对他们敢于质疑、勇于创新的精神给予肯定，鼓励学生继续沿着科学家的足迹，发挥自己的创造性。

三、利用教材中的探究性实验发展学

生的创新思维

鉴于本校学生的实际情况，我并没有把教材中的探究实验完全开放给学生，特别是实验方案的设计，我是采取渐进式的、有能力梯度的方式方法引导学生学习和领悟，分四个步骤进行：首先通过必修一的第一个探究实验“探究植物细胞的吸水和失水”，让学生明白科学探究通常包括提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、得出结论和表达交流六个环节，对于如何提出有探究价值的问题，如何选择实验材料等基本知识也给予必要的指导；通过第二个实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，让学生明白什么是对照实验，如何设计对照实验，如何控制实验条件特别是可变因素等；第二步，在“探究影响酶活性的条件”时，给学生提供“温度对酶活性的影响”的完整但有不合理之处的实验方案，小组合作纠错，强化以上知识；第三步，给出“PH对酶活性的影响”的部分实验方案，由学生模仿上面实验试着补充完整，经小组讨论、教师点拨，得出合理方案；第四步，在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时，让学生独立设计实验方案；当然也要经过小组讨论交流、其他小组评价或质疑，教师总结。有了这“四步曲”，再加上学生的亲身参与和体验以及针对性地练习，不但教材中的探究实验学生能熟练掌握；而且学生的思维更加活跃，灵感的火花不断迸发，创新精神和实践能力得到了不断发展和提高。

四、利用身边的生物科学，鼓励学生课外探究，实现他们的创新价值

新的课程标准确定的课程理念是：提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系。教师首先要激发学生具有积极的探索欲望，同时在教学中利用一切教学材料，生活实际现象引导学生去探索、分析和总结，将知识渗透到生活中去，使学生的学习过程本身构成一个解决问题的过程，将来更好地服务社会。

作为教育工作者，我们应该想尽一切办法给学生提供充分自由的空间，让他们的思维展开翅膀，凭借自己的知识、经验、灵感和兴趣，多角度、多层次地思考问题、分析问题和解决问题，使他们的创新能力得以充分发挥。只有这样，才能培养出适应未来的创新型人才。

参考文献：

［1］普通高中生物课程标准（实验）.

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关键词：生物科学素养；新课程理念；课堂设计；实效性

一、创设探究情境，加深学生对科学本质的理解

提高生物科学素养的教学途径很多，但探究性学习是最好的教学策略之一，所以，无论是《义务教育生物课程标准》还是《普通高中生物课程标准》，都把“倡导探究性学习”作为基本的课程理念。从生物课程标准的三维目标来看，在探究的过程中，学生可以自主达成知识目标，学到方法，发展能力，在探究中培养正确的态度、情感与价值观，可谓一箭三雕。

比如，在教学“植物生长素的发现”这一节时，教材内容是按照科学发展史进行编排的，科学家的科研思维跨度远非学生所能及，本着从课堂有效教学出发，笔者对这一节内容进行了课程资源重组，将整节课完全设计成探究型课题，让学生按照两条线索进行探究：（1）植物为什么生长？（2）植物为什么会向光弯曲生长？在每个问题中又设计了若干子问题构成问题串，具体如下：

问题一：植物为什么生长？

子问题（1）：胚芽鞘的生长部位在哪里？

子问题（2）：胚芽鞘的生长与尖端有没有关系？

子问题（3）：尖端在胚芽鞘的直立生长中到底起什么作用？

子问题（4）：尖端产生了什么物质？

问题二：植物为什么向光弯曲生长？

子问题（1）：胚芽鞘如何生长就会向光弯曲？

子问题（2）：为什么胚芽鞘背光侧比向光侧长得快？

子问题（3）：单侧光在胚芽鞘的向光弯曲生长过程中起什么作用呢？

子问题（4）：胚芽鞘上什么部位可以感受到外界单侧光的刺激？

教材经过这样的“活化”处理，带有了一定的趣味性和思考性，容易吸引学生的注意力，激发他们的学习欲望与兴趣。从课堂反馈情况看，效果非常不错。学生建立了科学实验的对照思想，并且对于设置对照组的目的十分清楚，不是为了对照而对照。针对课本中温特的实验方案，学生大胆质疑：缺少空白琼脂块的对照实验，怎能得出科学结论？于是补充设计了一组对照实验，增强了实验的严谨性。通过亲历探究过程，学生掌握了探究的一般步骤，对于实验方案的设计有自己独到的理解。学生设计了多组与科学家拜尔的实验有异曲同工之处的方案，如，用云母片将胚芽鞘尖端与尖端以下部分隔开一半，或者将胚芽鞘尖端纵向切去一半，等等。在不断的认知冲突中，锻炼了学生的科学思维能力，有利于学生养成“在发现中创造，在创造中进一步发现”这一良好的、科学的学习习惯。

二、构建生物模型，培养学生的创新能力

例如，在“遗传与变异”模块第三章第2节“DNA分子的结构”的教学时，采取学生自主学习为主，教师指导为辅的教学方式。首先让学生自主学习本节内容，然后按照小组分工合作，自选材料构建DNA双螺旋结构模型。学生在自学理论知识的基础上要完成实物模型，必须要将复杂的DNA双螺旋结构这一原型客体加以简化和纯化，再逐步从抽象过渡到具体，在不断构建、思考、改进的过程中，学生对DNA的结构有了感性认识，最终把课本上呈现的文字特点转化成能反映DNA双螺旋结构本质特征的物理模型。模型制作成功的学生能体验到对探究活动成功后的喜悦感、自豪感，制作中出现错误的学生在得到教师或同伴的纠正后，印象会十分深刻，同样也有收获。在制作材料的选择上充分体现了学生的想象力、创造力，有的小组选用方腿肉做成脱氧核糖，圣女果做磷酸，夹子表示碱基；有的小组用胡萝卜制成脱氧核糖，蚕豆为磷酸，回形针表示碱基；还有的小组用橡皮泥制作，通过颜色的区别或是形状的不同表示碱基互补配对，等等。在课堂上给学生制作模型的机会就是给学生创新、合作的机会，不仅锻炼了学生的动手能力，而且也有利于培养和发展学生的形象思维能力，让他们亲身体会科学研究的艰辛和需要协作的精神，这对于培养学生的科学精神起到了重要的作用。

三、模拟决策，教会学生在生活中用科学

如，在教学“人类遗传病”时，就让学生尝试扮演遗传咨询师的角色，运用遗传学的知识向咨询对象提出防治对策和建议，关注人类健康；“转基因生物的安全性”这一节的教学则设计了正反方辩论的环节，培养学生对科学的正确认识；通过“细胞的癌变”让学生养成良好的生活习惯，不再“谈癌色变”……当我们把社会生活、生产、发展中与生物科学有关的问题带进课堂，进入学生的学习生活时，学生必定会在此过程中得到多方面的锻炼，如，调查研究的能力、与人沟通合作的能力乃至做决策的能力，这也是培养科学态度、人生态度，形成正确价值取向的重要途径。只有当学生爱上这门学科，才有可能提高生物科学素养。

生物课堂教学是面向全体学生的教学，要注重学生的主体性，加强学生的动手操作能力、收集信息能力和探究能力的培养。教师在课堂教学中是引导者、促进者和帮助者。在新课程理念的指导下，以提高学生的科学素养为最高目标，将探究引入课堂，使学生会学、会研究、会发现，将生活呈现于课堂，让学生了解生活，学会生活，能用所学知识指导生活，让科学素养和人文素养在生物课堂相互交融，使学生的科学与人文素养得到共同发展。

参考文献：

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【关键词】使用教具 问题导学 教学设计

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）01-0196-02

一、教学目标：

1.知识目标

（1）概述植物生长素的生理作用。

（2）列举生长素作用的两重性。

（3）描述植物顶端优势、原因、解除方法及作用。

（4）举例说明生长素类似物在农业生产实践中的作用。

2.能力目标

通过对问题的探讨，设计实验方案等，培育学生的合作与交流能力；通过引导学生设计实验，初步培养学生的实验设计能力及科学的思维方法；通过理论联系实际的题目，培养学生分析问题和解决问题的能力；

3.态度情感目标

通过教学和实验，使学生认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。

二、教学重点和难点：

1.生长素的生理作用

2.顶端优势的应用

三、教学内容分析：

本节是人教版必修第三册第三章第二节的内容。关于生长素的生理作用，教材首先介绍生长素作为信息分子起作用这一特点，再详细说明生长素的作用与浓度、植物细胞的成熟情况、器官的种类等有关，最后再简要介绍有关科学道理在农业生产上的应用。

四、教学对象分析：

顶端优势原理的应用；根向地生长、茎背地生长；生长素类似行在农业生产上的应用等等是考查学生解决实际问题能力和创新能力的素材。

五、教学策略：

1.利用教具、挂图直观地让学生观察分析。

2.利用问题导学形式引导学生学会观察分析坐标曲线图。

3.组织好实验设计活动

设计一个实验课题，让学生通过讨论合作的形式来对本节知识进一步理解，培养学生设计实验的能力。

六、教学设计理念：

生物新课程的基本理念：提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系。本节教学设计力图体现这四个方面。

七、教学时间：

本节共两课时，本节内容是第一课时。

八、教学过程：

九、板书设计：

生长素的生理作用

1.生长素的生理作用

1）作用特点

2）生理作用

2.顶端优势

1）表现

2）原因

3）应用

3.生长素类似物的应用

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关键词：生物工程，卓越工程师计划，课程改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）51-0268-02

生物工程是指诸如化学、生物化学、化学工程、微生物学以及计算机科学等相关学科通过有机的交叉而逐渐发展起来的一门具有一定复杂性并且涉及医药、食品以及轻工等领域的学科。有人将21世纪誉为“生物的世纪”，随着生物基础理论的不断突破，如何将其余生物工程实践相结合，将很大程度上决定了我们未来的某些行为方式。生物工程技术如今也称为了最为热门的科技领域之一，但是现实中，生物工程相关的拔尖应用型技术人才匮乏非常严重，一方面高校或者研究机构的研究人员具备深厚的理论基础，但是缺乏工程实践；但是企业员工具有非常完善的生产经验，但是理论知识比较匮乏。生物工程产业的市场空间与现有生物工程专业先关人才匮乏之间的矛盾一定程度上也促使了生物工程专业教学的改革。在此背景下，2010年6月，教育部就启动和实施了“卓越工程师教育计划”，该计划就是对《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020）》强有力的贯彻实施，也是两纲要在工程教育上的重点项目，国家也将其作为促使我国又工程教育大国转变为工程教育强国的重要措施。该计划的目的就是要培养造就一大批创新能力和工程能力强、能够适应目前我国经济发展方式转变所需要的高质量的各类型工程人才，为我国走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略做出积极的贡献。其中，扬州大学的生物工程专业入选了教育部“卓越工程师教育培养计划”，在不断的探索与思考中获得了很多非常宝贵的经验，本文正是在此基础上对于生物工程专业卓越工程师培养方案的探索、实施等方面进行探讨，从而为培养创新型生物工程人才提供理论指导和实践创新模式。

一、当前我国生物工程教育存在的问题

1.课程设置比例不合理，与市场需求脱节比较严重。生物工程专业属于工学领域，而生物科学属于理学；前者主要关注与生物科学在实际生产中的应用，是生物科学的延伸；后者主要探索生物体内的科学问题，是整个生物产业大厦的根基。从以上分析，可以看出二者关注的重点不同，因此在高等教育过程中，相关专业的课程设置应该能够充分考虑到二者的特点。但是现实情况是，生物工程专业的课程设置理论课的比例严重超过其实践环节的份额。学生大一学期除了应付诸如高等数学、马克思哲学、大学物理、无机化学以及有机化学等非专业性课程之外，根本不能接触到与生物工程相关的微生物学、酶学等课程。从学生的心理角度分析，我们可以看出这一阶段的学生对于所选专业的兴趣以及好奇被严重的压制，有的学生甚至出现了迷茫，最终会导致很多孩子的心理发生不良的反应。其次，及时进入专业课学习阶段，理论课的学习比例仍然过大，学生应对这类考试的方式就是“死记硬背”的应试心态，根本无法从最深处去理解生物科学知识在实际中的应用。最后，生物科学发展迅猛，甚至一年内就会产生很多具有实际意义的成果，但是很多时候教师的知识背景跟新不快，无法满足当今生物产业的需求，最终导致误人子弟。

2.实验内容单一枯燥，学生实践环节薄弱。生物工程专业肩负着为国家培养具有扎实理论基础，对工程环节的了解也非常深入的人才。这类人才的本质仍然以实践为主。但是通过调研，我们发现大部分开设生物工程专业的院校未能丰富实验环节内容，仍然以生物最基本的实验为主。虽然基础实验是根本，但是现实实践中，这类实验不能够为企业提供非常实用的技术建议。长期以往，企业会对所培养的学生失去信任。

3.生物工程专业教师匮乏。虽然我国已经有很多院校都已经开设了生物工程专业，从表面来看，学校也都配置了相应的专业教师，但是这类教师的教育背景大多数是理科，工程背景很薄弱；即使某些老师工程背景比较雄厚，但是缺乏比较系统的生物科学的知识。造成这种局面的主要原因，还是与我国先关专业的培育体系有很直接的关系。

4.实习基地匮乏，企业无法提供长期的实地培训。生物工程专业实践环节进行的好坏，其实与学校企业间的关系密切相关。如果企业能够在一定程度上真正为生物工程专业的学生提供实践的机会，那么势必会造成双赢的局面，企业的知名度进一步的扩大，学生的生产实践能力得到显著的增强；但是显示情况下，企业一般会出于技术保密的考虑，只为学生提供见习参观的机会，无法从根本上提高咱们学生的实际动手能力。

二、“生物工程卓越工程师培训计划”实施的必要性和意义

为了努力培养一批具有国际视野、技术能力过硬以及具有很强实践能力的工程技术人才，教育部于2010年正式启动了“卓越工程师教育培养计划”。该计划是立足与我国工程技术人才匮乏这一现实，契合国家走新型工业化道路，加快培养能适应未来经济社会发展需要的高素质的工程技术人才。作为《国家中长期教育改革与发展规划纲要（2010―2020）》组织实施的一个重大研究项目，其主要目标是面向教育系统培养理论雄厚、工程技术熟悉的教师队伍；面向企业界输送具有当今最新的生物科技知识，具有解决实际生产难题的技术人才。“生物工程卓越工程师”计划正式在此基础上应运而生。该计划实施的主目的地主要是在保证学生有足够多的理论背景下，努力创造条件，加强学生工程实践、设计以及创新能力方面的培养。虽然，我国“生物工程卓越计划”起步晚，经验欠缺，存在的问题还很多，但是我们也相信在我们不断的摸索中肯定会开出立足本国国情的一条适合自己发展的道路。“生物工程卓越工程师”计划的实施势必会为我国迈向科技强国注入很强的能量。

三、生物工程专业卓越工程师计划实施方案的探讨

该计划实施的关键就是做好“学校”与“企业”的良好衔接。因为学校是提供理论教学的主要组成部分，企业担负着培养学生实践能力的重任，如何做好二者的衔接关系到该计划是否得以有效的实施。

1.生物工程专业卓越工程师计划的总体框架。该计划主要由两部分组成，分别为校内教学与企业实践，前者主要通过设置合理的专业，为学生提供较为全面的理论教育，使得学生对于生物工程相关的理论课程有一定深入的理解，比如生物化学涵盖了几乎生物工程先关问题的所有理论基础，学生很有必要对其进行深入的学习；后者主要负责学生的实践环节，各相关企业应该根据自身的状况以及所感兴趣的领域为学生设计合理的企业实践环节。

2.生物工程专业卓越工程师计划的机构设置。该计划的实施除了对学校和企业的分工进行明确之外，还应该设置一个部门，专门对该计划的实施进行监督、调研以及对调研中所产生的问题进行汇总。但是机构设置会出现一个问题，学校和企业本身只是合作关系，因此为了更好的加强交流，需要在企业和学校内部均设置相应的部门，由这两个部门分别对学校和企业所承担的事物进行管理。

3.“生物工程专业卓越工程师计划”校内培训阶段。①“生物工程专业卓越工程师计划”学院的遴选，参与该计划的学员均是本专业排名在年级前10%～20%内的优秀学生，经过由学校以及企业组成的学员遴选委员会的面试最终入围该计划。此外，本计划的选拔完全是在充分透明的情况下进行，符合条件的学生可以自愿申请，并提交先关的证明，对通过专家初审的学生进行上榜公布，确定面试名单；最后学院以及企业组成的学员遴选委员会对入围学生进行面试，然后通过综合面试成绩对学员进行录取。②“生物工程专业卓越工程师计划”校内培训方案，本计划的基本模式就是“3+1”模式，即学员需要在校内完成3学年的课程学习。区别于其他学生的课程，该计划需要设置针对性比较强的专业课程。③“生物工程专业卓越工程师计划”企业实践阶段，针对企业内部各部门之间分工的不同，需要参与培训的学员“先轮岗后定岗”。企业大多数实行“先轮岗后定岗”，期待学员通过这一阶段的了解，一方面对企业有更深入的认识，另一方面学员自己也能找到比较称心如意的岗位，只有学员本身对该岗位感到满意，他才能释放所有的能量，进而做出自身的贡献。

学员定岗后，将享受与“正式员工”相同的福利待遇，并且公司也会经常举行相应的活动，丰富员工工作外的时光，还能够增加部门间员工的交流，进而提高部门间配合的效率。此外，企业在为实习员工给予丰富的福利待遇之外，企业还应该发挥它的监督作用，定期为实习员工进行实践指导，为其配置“一带一”企业导师。该导师主要负责该计划内学员毕业课题的选题、开题以及课题的开展等程序。

以上方案也是先关人员在充分前期调研的基础上，结合生物工程学科的本身特点制定的一份计划方案。通过该方案的实施，我们期待在中国生，生物工程专业的从业人员的比例进一步的提高，素质更高；也期待未来参与该计划的学员能够更快的找到自己的角色。

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【关键词】生物科学史 生物教学 教学价值

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）09B-0111-02

生物科学史全方位地展示了生命科学产生、形成、发展、演变的历程，它包含着实验探索、理论形成的科学规律与方法，每个科研成果的背后也蕴涵着科学家伟大的科学精神与人格魅力。《普通高中生物课程标准》中提出：“学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，学习科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神，这对提高学生的科学素养是很有意义的。”在生物教学过程中，教师应该重视生物科学史的教学，以趣味的科学故事激发学生的学习热情，以经典的科学实验帮助学生理解生物学知识和提高探究能力，以科学家严谨务实、一丝不苟的科学态度陶冶学生的科学精神，从而实现生物教学的目的。对此，文章从以下四个方面探讨生物科学史在生物教学中的教学价值。

一、利用生物科学史的趣味性提高学生的学习兴趣，激发其学习热情

在学习生物科学知识的过程中，很多学生会觉得枯燥乏味，甚至深奥难懂，因而对生物学习缺乏兴趣。事实上，生物科学史中不乏逸闻趣事，教师应在课堂上结合教学内容，列举一些有趣的事例，吸引学生的注意力，提高其学习兴趣。爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”，学生对所学知识产生兴趣，就会提高其学习的积极性，从而提高学习效率。在生物课堂教学中，教师利用生物科学史导入新课，除了能够迅速使学生集中注意、激发认知需求外，还能促使学生形成学习期待。例如，在讲授细胞结构的知识点时，可以向学生讲述英国物理学家和天文学家罗伯特・虎克发现细胞的故事来导入；在讲解条件反射知识点时，可以向学生介绍俄国生理学家伊万・巴甫洛夫通过观察狗吃食物发现非条件反射的故事等。可见，教师应善于收集一些与生物教学有关的故事情节，在课堂上将生物科学史与生物教学巧妙融合，增加生物学知识的趣味性和故事性，从而激发学生的学习热情，促使其主动学习。

二、利用生物科学史的渐进性理解生物学知识，突破重难点

生物科学史是生命科学研究成果的发现过程，是揭示生命奥秘的过程。在生物教学的过程中，以科学史作为教学材料，能够顺理成章地展现生物科学知识的形成过程，有助于学生全面理解生物学基础知识，构建完整的知识体系，这也符合学生的认知规律。另外，层层递进的科学史知识，能够帮助学生深入地理解生物课堂上的重难点内容。

通过科学史可以全面了解生物科学的具体研究方法和思维方法，从而积累更多的知识经验，拓展学生的思维空间，提升学生突破重难点知识的综合能力。例如，在讲授高中生物《光合作用》的内容时，教师可将光合作用的发现史贯穿在课堂教学中，如讲授光合作用的产物时，可结合1864年德国科学家萨克斯的绿叶遮光实验来讲解；讲授光合作用的场所时，可通过1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵实验来讲解；讲授光反应中氧气的来源时，可以结合1939年美国科学家鲁宾和卡门的氧同位素标记的实验来讲解。可见，不同的实验体现了不同的研究方法和思维方法，可加深学生对单一变量、对照等实验原则的理解，以及对同位素标记法等科学研究方法的掌握，从而使生物教学的重难点知识得以突破，提高学生解决问题的综合能力。

三、利用生物科学史的经典性体验科学过程，提高学生的探究能力

生物科学史中的一些经典实验，蕴涵着独特的生物学思维和科学研究方法。利用科学史上的经典实验进行教学，是培养学生探究学习能力的一个有效措施。在生物科学史课堂中，教师要灵活运用科学史，引用科学史资料来导入新课，创设探究情景、营造探究氛围，以发散学生思维，提高其科学探究能力。生物科学发展的历史就是一部科学探究的历史，在教学中可普及一些科学史的知识，让学生从中体验科学探究活动的整个过程。教师把经典的科学探究实验引入生物课堂，让学生身临其境地思考与探索，自主设计实验方案，感悟科学探究过程，理解科学家发现、探索和解决问题的科学精神。例如，在讲授“遗传定律”的内容时，可以融入奥地利生物学家格里哥・孟德尔经典豌豆实验的科学史，按照“假设――演绎法”的推理探究模式进行教学，使学生在体验遗传规律探究发现的过程中，不断深化对遗传定律基础知识的认识，掌握科学探究的基本方法，提高探究学习的能力。可见，教师在生物课堂上可以通过具体的科学史实例，让学生亲身体验科学探究的一般过程，即观察科学现象――提出科学假设――设计科学实验――假设的证实或证伪，培养学生的发散思维，提高其探究能力。

四、利用生物科学史的严谨性树立学生的科学观念，培养其科学素养

科学素养包括两个层面：一是对知识、情感和技能的掌握程度，二是在原有的基础上不断提升自身科学素养的能力。新课程改革的理念倡导转变学生的学习方式变被动为主动，提倡学生主动参与、勤于动手、乐于探究，注重培养学生搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，全面提高学生的科学素养。学习生物科学史，就是追寻科学家探索生物奥秘的脚步，深入地理解生物科学的本质和科学研究的方法。生物科学史的故事中蕴涵了科学家的科学态度及精神，例如，青霉素的发现是1928年英国细菌学家弗莱明严谨不苟、求真务实态度的成果；自然选择学说的创立是英国生物学家达尔文合理质疑、勇于创新意识的指引；奥地利生物学家格里哥・孟德尔潜心研究了八年的植物杂交实验，最终总结出重要的孟德尔遗传规律，也体现出科学研究需要坚持不懈、一丝不苟的科学精神。在课堂教学中，教师应渗透这些生物科学史教育，有助于学生养成科学态度和科学精神，让学生在理解科学实验的发展过程中，提高学生发现、探索与解决问题的能力。因此说，科学实验的严谨性渗透在科学史中，能够帮助学生树立科学观念，培养其科学素养。

综上，生物科学史中蕴涵着科学家对生命世界探索的精彩片段，有效的生物科学史教学应选择适合的材料、运用恰当的手段，才能达到最佳的教学效果，让学生身临其境般地感受和领悟科学探索的过程。生物科学史是一部揭示生命科学发展历程的探究史，科学史的学习将知识传授、能力培养和情感态度价值观的发展等三个方面的教育融合起来，其趣味性能够激发学生的学习兴趣，使学生主动地沿着科学家探索生物奥秘的道路去发现与解决问题，真正理解生物科学的本质，感受生物科学蕴涵的精神，从而培养学生的科学思维方法和科学探究能力，促进学生科学而全面的发展，对培养学生的科学素养具有重要作用。

【参考文献】

[1]胡永.润物细无声――分析科学史在生物教育中的作用[J].中学生物教学，2008（6）

[2]黄丽坚.浅谈科学史在生物教学中的应用[J].中学教学参考，2011（17）

[3]丁金昌.应用生物科学史在教学中突破难点[J].生物学教学，2008（2）

[4]林国海.高中生物科学史的应用浅析[J].现代教育科学（中学教师），2010（1）

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关键词： 光合作用科学史 探究性学习 提出问题 分析问题 设计实验

生物科学是由众多生物学事实和理论组成的知识体系，是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的，所以科学史本身蕴涵着丰富的课程资源。将生物科学史融入生物课程，学生通过学习，能沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质及其研究方法，学习科学家献身科学的精神，而且对培养学生的生物科学素养有重要意义。

《生物课程标准》倡导探究性学习。在探究性学习中，实验探究是一个重要手段，生物教材中有关光合作用的科学史内容，是以实验介绍的形式呈现的。在实际教学中，可以把科学家们的经典实验设计成探究性的课题，学生沿着科学家的探索思路，领悟科学家的思维过程，领会科学研究的一般方法，培养探究能力。

现结合光合作用的科学史和探究性学习的基本过程，我将想法总结如下。

一、提出问题

科学的任何发展和进步，为我们解决问题的同时，都会引发新的问题。在教学设计中，教师可以适时引导学生发现问题，并提出问题。如比利时科学家海尔蒙特柳树称重的实验证实了植物的生长不是仅依赖土壤，那么，影响植物生长的还有什么？英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气，为什么有人重复实验时，却得到了相反的结论？在科学证实植物的光合作用需要光以后，我们不禁要问：光能哪里去了？在清楚了光合作用的原料有水和二氧化碳，产物中有氧气后，我们是否想弄清楚产物氧气中的氧到底来自二氧化碳还是水？等等。我们可以在科学发展中发现很多问题。在问题的驱动下，才有探究的动力。

二、作出假设

提出问题以后，同学们基本上都能根据自己对光合作用的了解作出正确的回答。这时要提醒学生，在科学发展史上，发现这些问题的当时，人们并不知道正确的答案，他们可能会误入歧途，也可能会有正确的回答，但即使他们回答正确，在当时能判断正确与否吗？充其量只是推测、假说而已，它的正确性还需要实验来验证，设计实验证实答案很重要。

三、设计实验

在设计实验环节，教师要引导学生从多方面完善实验的设计方案。首先，实验目的一定要明确，然后要清楚实验自变量和因变量的关系，能找到在当时条件下可行的观察或测量变量的方法，能列出实验的重要步骤，选择合适的材料用具等。

1.材料用具的选择

实验的成功与否，能否恰当地选择实验材料用具很关键。如恩格尔曼的实验，在众多可进行光合作用的植物中，他为什么偏偏选择了水绵这种低等植物？为什么又选用了好氧细菌？它有什么作用？在教学中，引导学生分析原因的同时，体会实验材料用具恰当选择的重要性。

2.方法步骤的设计

实验的方法步骤需要精心设计，可行严谨的实验方案有利于得出正确结论，促进科学的不断发展。实验设计的过程能反映出学生分析能力和解决问题能力，同时在讨论制订方案及学习分析科学家们实验设计方案的过程中，学生的探究能力会得到进一步提高。

如在恩格尔曼证明光合作用的场所是叶绿体的实验中，学生可以讨论恩格尔曼为什么把临时装片放在没有空气的黑暗环境中？为什么选择极细的光束照射水绵？如何设置对照实验？在萨克斯证明光合作用的产物中有淀粉的实验中，为什么要把绿叶先在暗处放置几小时？这个实验有没有遵循实验的对照原则？实验组和对照组分别进行了怎样的处理？在探究光合作用释放的氧气是来自二氧化碳还是水的探究课题中，如何区分二氧化碳中的氧和水中的氧？如何设置对照实验？如何收集植物释放的氧气并检验？等等。

学生在学习和讨论中领悟科学家们的思维过程，再发现再创作，领会科学研究的一般方法，培养探究能力。

四、进行实验

当然，科学史中涉及的实验，大多无法重复，但这并不意味着全部无法重复。比如普利斯特利的实验，萨克斯的实验就具有可操作性，虽然实验的结果已知，但说实验和做实验是两回事。在实验具体实施过程中，不仅能锻炼学生的实验操作技能，而且将促进良好的科学品质的形成，认真操作，仔细观察，实事求是地记录实验结果等。所以教师应当积极鼓励和帮助学生进行实验。这些实验可以交给生物兴趣小组同学在课外完成。

上面列举了生物科学史对学生的探究性学习可能产生的影响。不仅光合作用的发现史如此，教材中有关科学史的素材还有很多。当然，科学史的教育价值远不止这些。科学史本身是丰富的教育教学资源，在教学中，教师要善于带领学生去发现、去挖掘，正确、恰当地处理科学史，使静态教条式的历史活起来。学生从科学史中不仅了解历史，更重要的是领会科学研究的一般方法，培养探究能力。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）［S］.北京：人民教育出版社，2003.

［2］朱正威，赵占良.普通高中课程标准实验教科书.,生物1，必修，分子与细胞［M］.北京：人民教育出版社，2007.