生物科学前沿问题范文
时间:2023-08-17 18:15:13
导语:如何才能写好一篇生物科学前沿问题,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。
篇1
关键词:小学数学;趣味活动课;彰显;数学文化价值
中图分类号:G623.5 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2012)10-0309-01
1.文化性缺失——数学教育价值失落的重要原因
《全日制数学课程标准》指出:“数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。”新课标要求培养学生正确的数学观和数学价值观,特别要了解数学文化价值。
数学教学中文化性的缺失给孩子们造成了什么影响?为此,我们随机抽取了六年级的200名学生进行调查,让学生谈谈“学习数学有什么用?”结果,几乎90%的学生认为学习数学的最大用途是用来计算。学生对数学的这种片面认识,反映出目前我们数学教学存在的一个普遍现象,即过分强调数学的工具作用,弱化数学的文化价值,忽视数学对其他学科的影响。这非常不利于学生视野的拓展与数学素养的提高。因此,新数学课程的核心理念是关注“人的发展”。
2.数学趣味活动课——彰显数学文化价值的有效途径之一
基于对数学文化的粗浅认识,自新课程实施以来,我校在体现数学文化的形态方面作了积极的探索,数学趣味活动课成为我校校本课程之一。它以学生的生活和现实问题为载体和背景,突出数学文化,让学生感受丰富多彩的数学,着眼于促进学生个性自主和谐地发展。
我们的数学趣味活动课在重视课程表层的趣味性的同时,更注重课程深层内涵,努力挖掘数学文化的底蕴,展现数学文化的魅力,发挥数学文化在培养人文精神方面的功能和作用,通过实践,我们发现,数学趣味活动课不失为彰显数学文化价值的有效途径。下面介绍几种在数学趣味活动课中彰显数学文化价值的具体途径与策略:
2.1 充分利用有关的数学背景知识,激发学生强烈的探究欲望。古希腊学者亚里士多德曾经说过:“思维自疑问和惊奇开始。”教学中,结合教学内容,有意识地穿插相关的历史故事,数学背景知识等,定能激发学生思维,引发学生的探究欲望。
2.2 搜集数学家故事,感受数学家的科学精神。阿基米德既是一位著名的物理学家,同时还是一位著名的数学家。他最有名的名言,就是:“给我一个立足点,我就可以移动地球。”他一生专心研究科学上的体积和浮力问题,其中一个有趣的故事,就是古时候有一个国王叫金匠打造一顶纯金的皇冠,国王因为怀疑金匠加了杂物,就请阿基米德鉴定,阿基米德一直在想鉴定的方法,就在他走进浴缸里洗澡的時候,看见满出去的水时,悟出体积的原理,他高兴地跑出浴室,大叫:“我找到了!”一时忘了自己是光着身体呢!
自从同学们听了阿基米德的这个故事,就一直成为他们津津乐道的话题。
在数学趣味活动课之前,让学生利用各种途径查找古今中外数学家的童年故事及他们严谨治学、勇攀科学高峰的事迹,然后利用数学趣味活动课进行交流或者进行故事比赛。现在的小学生,收集信息的渠道特别多,因此故事的内容也相当丰富。通过故事比赛,不但锻炼了学生的多种能力,更值得肯定的是让他们获得了一种精神动力。例如当学生听说八岁的高斯发现了数学定理时,跃跃欲试;当学生知道著名数学家欧拉在双目失明以后,也没有停止对数学的研究,并且取得了辉煌的成就时,激动不已;当一些成绩中等的学生了解到欧拉在孩提时代一点也不讨老师的喜欢,他是一个被学校除了名的小学生,后来经过努力却成为了著名数学家的故事后,信心倍增;……
数学家的故事,既能让学生领略数学文化的博大精深,又能让学生受到科学精神的陶冶和浸染,特别是磨砺百折不挠、坚韧不拔的意志品质,形成经得起成功和失败双重考验,兼容并蓄海纳百川的气度和胸怀,努力养成热情、认真、求是、求实的良好的学习态度。
3.反思与展望
数学充满着人性因素,承载着深刻的文化内涵。现代数学教育应充分体现数学的文化价值,实现科学精神与人文精神的和谐统一。在文化层面上找回失落的数学教育价值,是新课程赋予我们每一个数学教师的职责。
趣味数学活动课仅仅是我们所做的初浅的尝试,我们对数学文化的研究将更加深入,探索更多有效彰显数学文化的途径与策略,合适而巧妙地让数学文化走进课堂,渗入日常数学教学,关注未成年人的道德建设,关心学生的心理健康。当数学文化的魅力真正渗入教材、到达课堂、溶入教学时,数学就会更加平易近人,数学教学就会通过文化层面让学生进一步理解数学、喜欢数学、热爱数学。可以相信,在数学文化的洱濡目染、潜移默化中,学生的心智得以不断的滋养,才干得以不断的升华,人格得以不断的健全和完善。
参考文献
[1] 《全日制义务教育数学课程标准》中华人民共和国教育部制订 北京师范大学出版社 2001.7
[2] 《教育文化学》郑金洲. [M].北京:人民教育出版社,2001.
[3] 《数学文化学》郑毓信著,四川教育出版社2004.7
[4] 《数学教育的价值》/ 黄翔著.-北京:高等教育出版社,2004.8
[5] 《课程文化发展论》范兆雄著.-广州:高等教育出版社,2005.8
篇2
关键词:生物教学;新课程;生物科学素养;学习兴趣
中图分类号:G658 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)22-122-01
新课程的基本理念就是: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。这种教学理念的改变,使我们不再教教材,而是用教材教。在对新课程的感知到熟悉的过程中,新老教学观念不断撞击出火花来。
一、生物教师要激发学生学习生物的兴趣
兴趣是最好的老师。 学生对生物没有兴趣,根本主观不会去学习生物。而学生有主观选择能力,即便父母或者压力强迫他们去做某一件事情,没有兴趣的支持,学生也做不好。从生理心理学方面来看,众所周知,大脑有一种神经递质叫多巴胺,它除了影响学生的情绪外,还负责着感觉,感情,开心和兴奋的传递,这里重要的是兴奋。求知欲被满足会产生兴奋,而求知欲也就是兴趣。所以当学生学到他们感兴趣的东西时,会开心兴奋。由此可见,如何产生兴趣,是学习最重要的。往往平常学生是不需要刻意培养兴趣的。而有的时候,学生是需要学习一些非学不可的,暂时不想学的,已经学疲惫了的东西。 所以教师要找到一种让学生从被动学习变为主动产生兴趣去学习的方法。
但对此都产生了浓厚兴趣。
生物教师要巧用诗词、成语、俗语,提高兴趣。例如,唐诗“野火烧不尽,春风吹又生”形象地描述了植物的顽强生命力及根的作用。又如宋词“双蛾来翩翩,慕此堂上烛,附炎尽何功,自取焚如酷。”把飞蛾的夜生活习性和趋光性描述的惟妙惟肖。引用“螳螂捕蝉,黄雀在后”来描述食物链的关系,通过“树蝉 螳螂黄雀”这一食物链的有机联系,引伸出生态系统中的物质和能量转递过程。用“龙生龙,凤生凤,耗子生的会打洞”来说明生物界遗传的普遍现象。学生听来有趣,简明易懂。在学习植物细胞得失水分的原理时,若只讲:“当细胞液浓度高于细胞周围水溶液浓度时,细胞吸水;当细胞液浓度低于细胞周围水溶液浓度时,细胞失水。”这样学生只会死记硬背,容易混淆和遗忘。利用“人往高处走、水往低处流。”这个学生熟悉的俗语,再对学生说:水是往“高处”流的。让学生产生了疑惑,水为什么会往高处流呢?再给学生解释,这里所说的“高”是指浓度的高低,即细胞的吸水和失水是由溶液浓度低的地方向溶液浓度高的地方渗透。这样学生释然,既提高了学生的识记和理解,又增强了趣味性。设疑要有趣方为巧问,设疑要有度方为善问。让学生跳一跳,才能摘到果子。使学生通过努力获得成功的体验,最能提高学习兴趣。
二、教师要重视学生生物科学素养的培养
新课程的重要理念就是面向全体学生,提高生物科学素养。生物科学素养是指参加社会生活、经济活动 、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”
这就是说,我们一线教师,在设计教学活动时,只有重视生物科学素养的培养,才能达到新课标的要求。
新课程增添了一些科学前沿的知识,尤其是在现代生物技术方面改动很大。这就提醒我们,培养科学素质绝不是纸上谈兵。我们在教学中,要深入浅出地介绍最新科研成果,与科学前沿接轨,以便达到新课标要求。
为了更好地开发学生潜能,激发学生对生物科学的兴趣,在课堂上经常根据课标内容,与科技新闻接轨,通过讨论来实现课标要求。比如:2009年度诺贝尔生理学或医学奖揭晓。三位美国科学家发现了由染色体根冠制造的端粒酶(telomerase) ,就公布这条特大新闻,教师可以介绍大致内容,这种染色体的自然脱落物将引发衰老和癌症,教师在正好讲到真核细胞有染色体的事情与这个内容相关。于是,通过一系列问题串组织学生讨论。
通过过热烈的讨论,大家会理解,这一科研成果,无疑是医学界,乃至人类的爆炸性新闻。科学是无国界的,我们要为之鼓掌。同学们有可能针对这个科研成果提出自己的见解,并对未来发展前景展开了幻想。虽然有的观点也有可能有点幼稚,但是,大家已经对生物科学前沿的发展变化产生了浓厚的兴趣和参与意识,并且深入理解了当前所学知识。
许多生物学知识与现实生活密切相关。比如:在讲到减数分裂和受精作用时,大家理解了的长途跋涉和胚胎发育的辛苦,从而唤起珍惜生命和孝敬父母的意识。
讲到细胞的化学成分时,发现学生缺钙症状抽筋现象比较普遍,大约占总数的三分之一。这会影响身体的正常发育。如何补?在课堂讨论时同学们会懂得经常喝骨头汤才是最好的办法。类似这样的实例很多,生物学知识起到了指导作用。
新课标教材中有不少生产流程的实例,好些都是学生必做实验和实验建议。根据课标内容适当编排教材顺序,就会收到更好的效果。与相关学科联系 提高综合素质
我们的日常教学工作,不仅要面向全体学生,还要为学生的一生奠定基础。
比如:当我讲完有氧呼吸的三个阶段,会通过问题串的形式,引领学生概括出有氧呼吸的总反应式。然后提出:“有氧呼吸的原料和产物中都有水,可以约掉吗?为什么?”学生会说,“不能。因为第二步需要水,第三步才产生水。”这时候,我就调侃地说:“是的,这个水不能约掉,因为远水解不了近渴哦”。这样,大家在笑声中强化了重点知识。
篇3
关键词:普通高中生物;新课程标准;教材;设计思路
根据教育部2003年制定的《普通高中课程方案(实验)》和《普通高中生物《课程标准》(实验)》(以下简称《课程标准》),课程教材研究所生物课程教材研究开发中心组织编写了生物学科六个模块的教材。现将整套教材的总体设计思路分析如下。
《课程标准》是教材编写的重要依据。本套教材总体设计思路是贯彻落实《课程标准》提出的基本理念,根据各模块的具体内容标准,结合学生的年龄特征、认知规律和教学实际,本着便于教和学的原则进行设计。概括地说,教材的编写要体现《课程标准》的基本理念,遵循《课程标准》的设计思路,落实《课程标准》中“具体内容标准”的要求。具体包括以下几个方面。
一、重视基础知识的教学,帮助学生形成良好的知识结构
(一)构建主线突出、结构合理的知识体系
为凸显各模块在知识教育方面的价值,帮助学生形成良好的知识结构,每个模块的知识内容都围绕一定的主线展开。同时,根据学生的认知规律,确定知识内容的呈现顺序,使之形成结构合理的知识体系。例如,在“分子与细胞”模块中,教材内容围绕“细胞是基本的生命系统”这一主线展开(见图1)。
图1
(二)重视基本概念、原理和规律
高中生物课程涵盖的知识内容广泛而丰富。对学生来说,知识性内容与生物学基本概念、原理和规律的相关性越高,实现迁移的可能性就越大;其时效性越长久,对学生终身学习和发展的价值就越高。鉴于此,知识性内容着重围绕生物学基本概念、原理和规律展开,避免过多事实性知识的堆砌和单纯描述,在认识“是什么”的基础上,更多地探讨“如何”和“为什么”。
例如,关于动物和人体的激素调节,重点是让学生通过具体实例理解反馈调节和分级调节的原理,以及激素调节的特点,而不是罗列许多激素的分泌部位和生理作用。
(三)把握基础性,体现先进性
按照《课程标准》的要求,精选符合学生发展需求和认知水平的基础知识。知识内容的深难度总体上维持在现行高中生物教材的水平,避免出现深、难、重。
基础不等同于经典。教材展示给学生的生物学,应当具有时代特色,基础性应是现代意义上的基础性。在体现共同基础的必修教材中,一些基本概念和原理力求与现代生物科学相一致,体现先进性。例如,酶的概念不局限于蛋白质的范畴,中心法则不局限于克里克提出的经典法则,将免疫也视作一种调节方式,等等。此外,还以“科学前沿”“科学·技术·社会”等形式介绍了生物科学的新进展,如通道蛋白、人类蛋白质组计划、DNA指纹技术、基因治疗、恢复生态学等。在满足学生多样化发展需要的选修教材中,内容紧扣时代脉搏,集中反映现代生物科学和生物技术及其应用,同时也注意到把握基础性,避免过深过难。例如,在“现代生物科技专题”中,侧重基本原理和方法及其应用的介绍,技术操作多用“生物技术资料卡”形式介绍,学生一般了解即可。
基础性与先进性之间有时会出现矛盾,矛盾的焦点是学生的认知水平和接受能力。对此,教材从高中阶段教育的性质和任务出发,做了灵活变通的处理。例如,关于水分子的跨膜运输,尽管已发现水通道,教材正文仍沿用目前细胞生物学专著中将其归为自由扩散的说法,而将通道蛋白的内容放在课外阅读材料“科学前沿”中介绍;关于细胞的衰老和癌变的原因,则采用在正文中排小号楷体字的办法,供感兴趣的学生选读。此外,教材不可能也无必要在反映新进展上面面俱到,为此,在正文和作业中常常提示学生搜集有关资料。
(四)突出重点,点面结合,使知识内容层次分明
教材中重要概念和原理的表述,以黑体字排印;其余需要学生认真阅读和理解的内容以宋体字排印;供学生一般了解或选学的内容以楷体字排印,或以“相关信息”“资料卡”“科学·技术·社会”等形式出现,有的内容明确标注“选学”。“生物技术实践”中帮助学生设计实验的资料也以楷体字排印。
(五)纵横衔接,促进知识网络的形成
为体现生物学与数学、物理、化学等学科的横向联系,教材旁栏设有“学科交叉”栏目;为体现各个模块间、同一模块各章节间的联系,教材旁栏设有“知识链接”栏目。在必修模块各章后的自我检测中,大多安排了画概念图的习题。
二、突出生物科学的过程与方法,培养学生的科学探究能力
有关科学过程与方法的内容,在教材中占有较大的比重。“过程”包括科学家的研究过程和学生亲自参加的探究过程。“方法”侧重在科学探究的一般方法,也包括学科内的方法,如分离细胞器的方法、放射性同位素标记法、标志重捕法等。
(一)关于科学方法的内容
教材中涉及的科学探究的一般方法如下图。
这些科学方法的内容贯穿在各个模块中,同时,不同模块在科学方法教育上又有不同的侧重点。例如,“分子与细胞”模块侧重观察和实证的方法,“遗传与进化”模块侧重假说演绎的方法,“稳态与环境”模块侧重系统分析的方法。
鉴于思维能力是科学探究能力的核心,教材注重思维方法的训练:1.注重训练抽象思维和发展形象思维相结合;2.注重形式逻辑思维与辩证逻辑思维相结合;3.注重引导发散思维、求异思维和批判性思维;4.重视数学方法、模型方法和系统方法的介绍和运用。
关于科学方法的内容,教材主要通过研究过程的介绍和探究活动的设计,让学生逐步领悟。此外,在必修模块中还辟有专门的栏目予以提炼和概括,其中属于科学探究一般方法的内容见下表。
这里有两点需要说明:1.教材中科学方法内容是建立在义务教育生物课程标准实验教科书基础上的,初中阶段已经讲述的方法不再作为重点介绍,如观察法、实验法、调查法、比较法、搜集资料的方法等;2.系统分析的方法对高中学生来说过于深奥,教材通过研究群落、生态系统的结构和能量流动等内容来渗透其大致思路,而未做正式表述。
(二)强化科学方法教育、培养科学探究能力的途径
1.安排丰富多样的科学探究活动,让学生通过活动体验过程,领悟和运用方法(见下表)。
2.较多地介绍生物科学史的内容,特别是生物科学史上的经典案例。有的部分将科学发现的先后顺序作为构建框架的重要线索,如遗传部分,让学生分析科学家是怎样进行科学研究的,从中获得科学方法等方面的启示。
3.鼓励学生积极思考和讨论。在资料分析、旁栏思考题、技能训练、练习、思考与探究、自我检测等栏目中有许多关于科学过程和方法的思考题,可以帮助学生领悟方法,活跃思维,提高科学探究能力。
三、关注科学、技术和社会的关系,深化情感态度与价值观教育
通过教材展示给学生的生物学,是在先进的技术手段支持下不断成长的生物学,是通过技术而不断转化为现实生产力的生物学,是在广阔的社会背景中,对人类文明有着巨大推动作用,同时又可能产生一些负面影响和冲击的生物学。为此,教材一方面介绍有关生物科学、技术和社会关系的资料,另一方面还引导学生深入探讨生物科学、技术和社会三者之间复杂的互动关系,理解科学的价值和局限性,养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和意识,树立人与自然和谐发展的观念,形成科学的价值观。
教材通过多种方式突出了这方面的教育。
1.通过资料搜集和分析、思考和讨论、调查、评价等多种活动,落实科学、技术和社会关系的教育。
2.在必修模块中设置“科学·技术·社会”和“与生物学有关的职业”等栏目;正文辟“与社会的联系”小栏目。
3.在选修模块中分别设置相应栏目。如“生物技术实践”中的“课题背景”,“生物科学与社会”模块中的“从社会中来”“到社会中去”及“现实中的问题”“现代生物科技专题”中的“实践活动”“进展追踪”“论坛”“热点问题讨论”等。例如,设置“论坛”引导学生深入讨论生物技术的安全性和伦理问题。
4.在教材的作业系统中设计相关的练习题。
教材通过介绍科学家从事科学研究的实例、安排学生探究活动和讲述有关知识等多种途径,试图构建具有生物学科特点和时代特色的情感态度与价值观体系(见图2)。
四、重视知识内容与生活经验的联系,激发求知欲,驱动知识的建构
借鉴有意义学习和建构主义学习理论,教材内容的表述不是从概念到概念,而是尽量从生活经验入手,创设较好的问题情境或悬念,激发学生的学习兴趣,促使学生头脑中发生新知识与原有经验之间的联系,完成知识的建构,同时也理解所学知识的价值。
1.必修模块的每节都从“问题探讨”入手,该栏问题除了出自科学史,主要是从学生的生活经验中提炼。
2.教材重要概念和过程的阐释,尽可能结合学生的经验和生活体验,使之亲切而生动。
3.不少章节采用问题串的形式,引导学生步步深入地分析问题,解决问题,建构知识,发展能力。在“分子与细胞”模块,还设有“与生活的联系”栏目。
4.作业系统中注意习题与生活、健康、环境等方面的联系和实际应用。
五、加强内容的引导性和开放性,促进探究性学习
为促进学生形成主动、探究、合作的学习方式,教材改变了传统的注入式写法,也未停留在经典的启发式写法上,而是引导学生提出问题,分析问题,通过各种途径寻求答案,在解决问题的思路和科学方法上加强点拨和引导。
教材内容的开放性表现在以下几个方面。
1.有些问题,不是直接给出答案,而是让学生自己探究。
2.有些问题,并未叙述得面面俱到,而是提出要求,让学生自己搜集信息,特别是联系当地和当前实际的信息。
3.探究活动的写法重在引导,探究的课题、材料用具和方法步骤不做过死的规定;对于难度较大的探究活动,教材提供了参考案例。
4.介绍生物科学上目前尚未解决的疑难问题或存在的争议,体现科学体系的开放性。
5.有些练习题的答案不唯一。
六、改进作业系统,促进评价的改革
评价方式的改革是课程改革的关键环节之一。教材改变了作业系统主要为巩固知识而设计的传统做法,以期促进生物课程的评价改革。
1.作业系统围绕知识、能力和情感三方面的目标来设计,特别重视知识的迁移、方法的运用和发散思维的培养。例如,必修模块每章后都有“自我检测”题(见图3),帮助学生从知识的掌握和能力的发展等方面进行自我评价。
2.作业系统的内容既包括章节后的作业题,也包括某些探究活动中的讨论题;既有随堂练习和技能训练,又有阶段性的自我检测;既有书面作业,又有课外实践、撰写综述报告等实作评价的内容。
篇4
【关键词】学前教育专业 生物科学教育 新课程体系构建 教学目标形成 探究
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)07-0182-03
有一个孩子每天向前走去
他看见最初的东西
他就变成那东西
那东西就变成了他的一部分
——惠特曼《有一个孩子向前走去》
梁启超曾说:“人生百年,立于幼学。”幼儿教育素来被称为“向下扎根的教育”,这十分生动地描绘了幼儿教育在人的终生发展以及在整个教育系统中的地位。
是的,孩子看见的“最初的东西”就是幼儿教师,就是幼儿教师的思想、情感、态度、智慧、技能和方法,幼儿教师就是“向下扎根的教育”的策划和导演。
现代社会是一个科技迅猛发展的时代,是一个科学时代,只有爱科学、学科学、遵循科学规律的人,才能适应这个社会,成为时代的主人。所以,科学教育是幼儿园教育极为重要的教育范畴,是幼儿园教育的五大领域之一,对婴幼儿科学素养的形成及健康成长至关重要,也关系到全民族的素质和国家的未来。作为培养幼儿教师的学前教育专业,对学生进行严格的科学教育显得尤为重要和必要,而生命科学教育又是科学教育的核心内容之一。因此,对学前教育专业中“生物科学教育”课程体系及教学目标的研究与探讨,就显得极为重要和迫切。
一 学前教育专业生物科学教育课程构建的探索
课程理论认为,课程是一种方案,课程是一个系统,课程是一种手段,课程是一个动态的活动过程。从这一理论来看,生命科学教育课程不仅仅是一门课,确切地说,应该是一个课程体系。生命科学教育课程应该是学前教育专业为学生将来在幼儿园能够顺利开展科学教育活动所具备的态度、情感、知识和能力而设计的一系列学习活动与体验。如今幼儿师范学校所用的教材《生物学》是学前教育专业进行生命科学教育的唯一教材,字数达43万字,内容庞杂,生物学专业性太强,理论内容比重过大,一年级开设,每周只有2个课时,无论是专业内容设置、知识量还是课程框架,都已无法适应现代学前教育专业的要求,必须进行变革创新。
根据《幼儿园教育指导纲要(试行)》中有关科学教育的目标与指导要求,学前教育专业生物科学教育课程体系的主要内容应该包括生物学的基本知识和基础理论、生物学技能及实践操作、幼儿园“生物”见习和实训。淡化概念和理论,突出技能和实践,特别要注重学生兴趣的培养以及对生命科学的主动探研能力。与时俱进,把最新的现代生命科学成果,如生态环保、遗传工程应用、现代新型农业、野生生物保护等前沿成果及新理念引入教学课程体系。它不仅包括理论课程,也包括实践课程;不但包括学校课程,还包括社会课程。通过多年教学实践,本人把生命科学教育课程框架设置为如下四大模块,每个模块由若干既相互独立又相互联系的“课程包”组成,每个课程包经精心设计,具有较强的思想性、知识性、趣味性和灵活性。
1.识别模块
主体内容是南方地区最常见植物、动物、真菌种类的识别,植物根茎、叶花、果实和种子的对比分类,简易识别。这是培养学生观察技能、分类技能的基础。
2.实验室模块
该模块包括:(1)传统实验和制作。包括简易的小实验和小制作,如植物标本、叶脉书签制作、显微镜操作等。(2)课本延伸式或创新式实验和制作。如种子萌发实验、制作豆芽、蜗牛走刀刃小实验、设计并制作小生态瓶;鸡蛋壳模型、橡皮泥生物模型、废弃物立体模型等。
3.实训基地模块
该模块包括:(1)传统型实训。包含植物小种植,花木营养繁殖和有性繁殖,蚯蚓、蟋蟀、鱼类、鸟类、家兔等的养殖。(2)课本延伸或创新型实训。如无土栽培、真菌栽培、叶面施肥、植物盆景制作、校园的绿化和美化实践等。(3)幼儿园实训。主体是幼儿园生态环境建设,班级“自然角”建设。
4.“生命特质和规律”模块
包括生物结构、生物现象、生命起源和发展、生态等基本知识和基础理论。
上述四大模块是以原幼儿师范学校所用的教材《生物学》为底本,以《幼儿园教育指导纲要(试行)》中有关科学教育目标与指导要求为指引,以现代社会的发展和需求为目标,经多年在科学教学活动中不断探索实践、不断思考研究而总结形成的,这一课程体系完全突破了原有教材的传统模式和僵化内容,对教学内容进行重新取舍增删、重新编排整合,弱化理论、强调操作、突出技能,与幼儿园科学教育“零距离”接轨,在教学实践中取得了良好效果。
二 学前教育专业生物科学教育新课程设置应遵循的原则
1.整合性原则
课程的整合性是重要原则。有效的整合可以建构理想的、有利于培养学生创造性的自主发现和自主探索,促进教学内容与教学结构的深层次改革,以利于将学生培养成未来所需要的创新型人才。要根据学前教育的特点、职业的需要,以应用性为宗旨,以提高学生未来就业适应能力为出发点,将生命科学相关的知识与技能以“必需、够用”为原则将其整合简化。以未来真实工作岗位为中心,将基础知识与职业技能有机整合,将理论部分与实践部分有机整合,使学生掌握从事婴幼儿科学教育的基本理论知识与基本技能。
2.动态性原则
课程是一个动态的概念,它因培养目标的发展而与时俱进,未来岗位能力要求的内涵是一个不断变化、不断丰富的过程。学前教育课程必须顺应学前教育改革与发展的变化,随时对原有的课程进行调整,才能有效地满足学生就业与发展的需要。因此,生命科学教育的课程设置应实行动态管理。
3.适应性原则
适应性原则体现在两个方面。第一,适应未来岗位的需求。针对学生将来从事的学前教育相关岗位设置课程,使学生学习的课程能够与将来就业岗位“零距离”对接。第二,适应学生的实际情况与需求以取得预期效果。
4.实践性原则
实践教学环节是实现培养目标不容忽视的重要教学环节之一,它的成功与否是提高教学质量,培养高水平幼儿教师的关键。通过实践教学体系的构建,保证学生在校内外实践基地有足量的实践教学的课程,提高学生的实际动手能力与理论知识的应用能力。所以生命科学课程设置着重考虑实践课程,既要考虑理论课程的实践部分,更要根据未来工作的实际需要,设置一套可操作性强且相对独立的实践教学体系。
三 学前教育专业生物科学教育目标的实施和要求
课程体系的建立是教育成功的基石,但教育目标的构建、实施是教育成功的保障。学前教育专业中,对于生命科学教育学科,其教育目标及价值构建只有一个,就是实现科学教育。
1.幼儿园科学教育对幼儿发展的价值
幼儿园科学教育对幼儿发展的价值:(1)科学教育能够满足幼儿天生的好奇心。(2)科学教育有助于幼儿构建科学概念。(3)科学教育有助于提高幼儿学习科学探索的技能。(4)科学教育能够促进幼儿个性的全面和谐发展。(5)科学教育有助于发掘幼儿的科学潜能。
2.科学教育的总目标
第一,幼儿园科学教育的总目标。《幼儿园教育指导纲要(试行)》中所规定的科学学科领域的目标:(1)有好奇心,能发现周围环境中有趣的事情。(2)喜欢观察,乐于动手动脑、发现和解决问题。(3)理解生活中的简单数学关系,能用简单的分类、比较、推理等方式探索事物。(4)愿意与同伴共同探究,能用适当的方式表达各自的发现,并相互交流。(5)喜爱动植物,亲近大自然,关心周围的生活环境。
第二,学前教育专业生物科学教育目标的构建和实施。幼儿师范院校中,生物科学教育目标的构建和实施要与幼儿园科学教育的总目标“零距离”对接。
首先,科学态度和情感的养成。
一是满足学生的好奇心,激发他们学习自然科学的兴趣。学生天生的好奇心是对他们进行科学教育的基础,拥有好奇心,每个人都是“科学家”,正如爱因斯坦所说:“我没有特殊的天赋,我只有强烈的好奇心。”大自然丰富多彩、生机盎然,各种现象神秘莫测,这些事物和现象足以引发学生的好奇心和探究欲望。
小课堂教育与社会大自然结合。在“植物形态和分类”课程包教学环节,我把学生带出教室,带往校园及野外,让他们看多姿多彩的根茎、叶花、果实和种子,这是什么植物?叶子为什么变黄?在进行“昆虫”的主题教学时,我带着学生一起进入昆虫世界。让每个学生都像侦探柯南一样去发现我们周围有哪些昆虫?这些昆虫叫什么名字?它们住在什么地方?喜欢吃什么?怎样采集昆虫和饲养昆虫等。生机盎然的教学环境、生动活泼的教育手段激发了学生强烈的好奇心和浓厚的学习兴趣,这为“自主科学探索精神”的形成打下了基础。
二是培养学生对自然的积极情感和态度,培养学生的“科学素养”。这一目标的意义:(1)培养学生对大自然的兴趣、欣赏和热爱,尊重自然,关爱生命,保护野生动植物,节约能源,并形成爱护环境的行为习惯。现今,地球上野生动植物遭受严重的生存危机、世界环境日益恶化、自然资源日渐匮乏,这一目标的构建具有深远的历史意义。在“动植物分类”教学中,我们着重设问:看谁找得多,我国被列为一级保护的野生动植物有哪些?在“生态环境”教学中,哪一年的“世界环境日”“地球日”主题最有特色?以此展开讨论,并开展“保护我们的家园”为主题的教育活动,组织学生收集废纸、易拉罐、玻璃瓶、果冻盒等废弃物品,把它们再生利用,做成各种新颖、有趣、立体、直观的教具,既可以节省材料,又可以减少污染,这些既是良好的行为习惯,又是环保的基本要求。(2)学生“科学素养”的培养。科学素养是无法像知识那样直接“教”给学生,教师必须组织一个个科学探究活动,让学生在参与活动的过程中,获得感受、体验并内化。教师探究意识、创新精神以及科学态度,对学生的科学素养培养影响很大。(3)让学生学会自主学习,学会生活,学会人际交往,学会团结合作,学会面对困难与挫折去顽强拼搏,学会自我教育与创造。
其次,构建学生对科学知识获得、科学概念形成的新模式。
科学教育的知识目标应强调让学生通过自己的探索活动过程自行获取科学经验,获得发展,而不能单纯由教师强制灌输科学概念,这是区别于传统科学教育的根本,是如今生命科学教育变革的核心内容之一,也是创新教育的难题。
最后,加强学生的科学实践,突出学生的科学技能训练。
生物科学教育中,科学探究实践是一个完整的过程,包括观察、分类、思考、操作、表达和交流等多个环节。
一是观察。通过野外活动、种植、饲养、小实验,培养学生的观察技能。观察的目的在于使学生获得最直接、最具体的经验,观察技能的形成可以为其他技能的获得提供良好的基础。
二是分类。分类是观察活动的延伸,是科学概念形成的途径。在学习“识别模块”教学活动中,我们把各种动物、植物、真菌的标本模型图片混放在一起,让学生自己按生物特征进行分类,并展开讨论,最后归纳总结,得出科学结论。
三是操作、思考和概括。动手操作有两种类型:实验操作和技术操作。学生“动手操作”是生命科学教学活动最核
心、最重要的内容,是判断教育成功与否的主要标杆。学生对自己探索的原始记录进行加工整理、去粗取精、比较概括,帮助自己把感性的生物学知识上升到理性的认识上,形成认知能力,并结合自己已有的经验,做出推论和预测,再通过设计实验,验证自己的结论和预测。
四是表达与交流。(1)用准确有效的语言表达自己在科学活动中的做法、想法和发现;(2)用适当的方式(如肢体语言、表情等)表达自己在科学活动中情感体验;(3)用各种手段(如实物、标本、模型、图片等)展示自己的科学结果。另外,到幼儿园见习回校后,要求各班级分别布置一个内容丰富的“自然角”,把小动物及植物等搬进教室里,让学生随时参与种养、养护、观察、记录;过一段时间后,各班同学之间相互参观、交流,说明各自的想法、做法、成果、体会,可以达到科学活动经验共享、成果最大化的目的。
参考文献
[1]张俊.幼儿园科学教育活动指导[M].北京:人民教育出版社,2009
[2]钟启泉.现代课程论[M].上海:上海教育出版社,1989
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关键词 科学素养 初中生物 课堂教学
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
20世纪60年代以前,科学素养的教育不受重视。随着科学技术的蓬勃发展,公民成为科学知识和科技产品的创造者、生产者、消费者。在社会生活、生产实践过程中,运用知识解决科学现象和问题成为常态,进而在基础教育中发展科学素养成为改革研究的热点。下面以初中生物课堂教学为例,探讨生物科学素养的内涵、维度和提高学生生物学素养的策略。
1 生物科学素养简介
1.1 生物科学素养的内涵
《义务教育生物学课程标准(2011版)》明确提出,学生的生物科学素养包括参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。
美国生物学课程研究所(BSCS)出版了“发展生物学素养”的课程指南,具体描述了一个有生物学素养的人的特点:① 了解生物学基本原理、重要的生物学概念;② 领悟科学探究的过程,发展科学知识和技能,知道科学史上生物学概念的发展;③ 能够用生物学知识作出个人、社会决策;④ 应用生物学知识解决现实社会中的实际问题。
综上,提高生物学素养是基于未来公民生存和发展的“顶层设计”。这就要求学生不能只学习概念,也要知道生物学概念在历史上的发展历程,促进情感、态度与价值观、思维品质的共同发展。教师在课堂不能过于强调概念识记,更要注重知识在生产实践、经济活动中的拓展应用。
1.2 生物科学素养的4个维度
BSCS认为,生物学素养的高低是一个连续变化的过程,每个学生都处于这种连续变化的不同位置上,不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。BSCS将生物科学素养分为4个维度(图1):肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。4个维度的生物学素养存在差异,又相互联系,相互影响,共同构成生物学素养。针对不同维度的生物学素养,教师应采用不同的、恰当的教学策略。这是发展学生不同层次的生物学素养的关键。
2 提高学生生物科学素养的策略
2.1 诱导前概念,暴露肤浅的生物学素养
学生在学习新知识前不是一张白纸,他们具有生活经验,拥有自己对生物学事实的认识,这是学习科学概念前的基础,简称“前概念”。学生刚学习新知识前大多处于这一个水平,称之为肤浅的生物学素养。教师要研究学生起始的素养水平、教学目标要求的素养水平,并通过教学使学生的水平得到逐步提升。
诱导前概念的方式多种多样,教师可以通过课堂讨论、课前调查或课前测验等方式进行。例如,在“光合作用”一节教学中,由于学生从生活中见到植物种在土壤中,从土壤吸收营养,故认为植物体内的有机物是从土壤中吸收的,教师可以通过课堂设疑暴露学生的前概念。又如,在“呼吸作用”一节教学中,学生的前概念包括:① 植物呼吸时消耗二氧化碳,制造氧气;② 呼吸作用把氧气转化成二氧化碳;③ 植物在晚上进行呼吸作用;④ 植物通过光合作用@取能量等。教师可以通过课前测验或课前调查暴露学生肤浅的生物学素养,为教学目标达成奠定基础。
2.2 开展探究式教学,形成功能化的生物学素养
朱正威教授提出,提高生物学素养的教学途径多种多样,但探究性学习是最好的教学策略之一。教师的语言讲授过于肤浅苍白,难以转变学生错误的观念。学习者亲身经历猜想讨论、实验验证获得经验,这样的知识更容易接受。学生学会和记住了知识点,转化前概念形成科学认识,此时学生的水平处于功能化的生物学素养。
例如,针对学生的前概念“植物体内的有机物来自土壤”,教师演示实验“碘液滴入米浆和土壤浸出液”。学生根据实验现象推断,土壤不能为植物生长提供有机物。接着,学生观察比较光照和黑暗条件下的两盆天竺葵,思考植物在光下生长较好的原因。学生恍然大悟:植物体内的有机物是通过绿叶在光下制造的,这个过程就是光合作用。通过探究性学习,学生意识到原先的错误观念,并形成“植物在光下制造有机物”的初步认识。
又如,在“种子结构”一节教学中,多数学生认为种子只由种皮和2个豆瓣构成。因此,教师可指导学生解剖菜豆、芸豆、花生、黄豆种子,对比找出它们的共同结构。学生进一步观察“发豆芽”的过程,分析种子各结构的功能。此处以生为本进行探究实验,学生主动发现、大胆猜想,形成对种子内部结构和功能的基本认识。
当然,探究教学模式有多种,可按上述方法整合验证性实验进行探究,也可创设情境进行纯粹的思维探究,还可指定课题进行探究或完全自主的开放式探究。此时,学生虽不再处于肤浅的生物学素养水平,但对于生物学概念,学生一般靠记忆而非真正理解,对概念内涵本质不能完整地概括总结,不能形成知识网络,应用知识解决实际问题时还处于模棱两可的阶段。教师应进一步引导概括,形成系统的认知框架。
2.3 强化概念认知,促成结构化的生物学素养
教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些生物学事实,而是要帮助学生对事实进行抽象和概括、理解和记忆,强化对概念的认知,建构生物学概念,进而为学生能够在新情境解决问题奠定基础。经历概念意义建构、概念强化、知识网络构建等高水平的思维过程,可以促进学生形成结构化的生物学素养。
教师可以采用类比、比喻的方式强化概念。例如,教学中常以“草兔狼”为例讲授知识点“生态系统具有一定自动调节能力”,若只通过例子讲述概念还是抽象的,讲课时学生理解了,但长期看还是容易遗忘。教学中笔者把生态系统比作橡皮筋,用力拉橡皮筋后恢复,说明生态系统有自动调节能力;用力拉断橡皮筋后不可恢复,说明自动调节能力有一定限度。学生通过拉伸橡皮筋的例子,加深了对生态系统这一特性的理解。这样的教学化抽象为形象,使深奥的理论变得浅显易懂,学生对概念的认知更加深刻。
概念模型的建构和概念图的绘制也是常用的方法。① 在学习动物细胞、植物细胞之后,教师可以让学生对比动植物细胞结构的异同点,画出动植物的细胞进行标注,甚至还可让学生动手制作细胞模型。细胞模型属于物理模型,不仅形象反映细胞的特征,也是一种简化、概括性的概念反映方式。② 概念图是表征众多概念的一种方式,对于概念较多的章节,学生绘制概念图,可以整合学生已有经验,内化形成学生结构化的知识框架,形成概念网络,使得概念可视化。无论采用何种方式强化概念,都是为了使生物学素养从功能化水平逐渐结构化,促进学生对概念的理解和实际应用。
2.4 全面拓展应用,发展多维的生物学素养
多维的生物学素养强调教学不能停留在生物学概念本身,还要让学生知道生物学概念在科学历史上的发展历程、在社会生活生产中的应用实践,甚至是科学研究的前沿发展情况,让学生不满足于现有的知识和技能,达到全面的、多维度的素养水平。
例如,介绍“克隆羊”的诞生后,教师可以在克隆技术的发展应用方面进行拓展。培育多莉的技术也称为核移植技术,现今在哺乳动物的克隆上广泛应用。这不仅为生产优质产品提供支持,同时也为拯救如金丝猴等濒临灭绝的动物提供技术。因此,首次应用克隆技术培育出非洲爪蟾成体的科学家约翰・格登获得了2012年诺贝尔生理医学奖这份殊荣。这样的教学不仅拓展学生的知识面,也激发了学生继续了解科学前沿发展的A向。
教学中,教师还可以介绍相关知识的科学发展历程,如在“练习使用显微镜”一节教学中,介绍光学显微镜到电子显微镜的发展历程,让学生认识到技术发展对生命科学研究的推动作用;也可以联系与生活密切相关的知识技能,如学习“植物的呼吸作用”时,教师可以在蔬菜瓜果的储藏技术方面进行拓展;还可以拓展工农业生产中的生物知识,如带领学生参观酿酒厂、农业种植基地,了解酿酒工艺、农业生态系统等;还可以创设情境让学生模拟决策,如学习“合理营养”中,让学生设计营养合理的食谱并实施。
3 结语
提高生物科学素养的理念提出已久。但如何提高生物学素养还有更多值得探究的内容,值得教师进一步研讨,并为课程理念的落实和课堂教学的不断优化提供指导。
参考文献:
[1] 肖川.义务教育生物学课程标准(2011年版)解读.武汉:湖北教育出版社,2012.
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关键词: 初中生物教学 生活实际 实验参观 知识能力 关注前沿
“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。学生对某一学科有无学习兴趣,将直接影响该门学科学习质量的优劣。初中生求知欲望强烈,富有好奇心,喜接触实际,爱动脑动手,抓住这些心理特征,结合生活实际、实验观察,强化知识能力,关注生物学前沿,就可以培养学生的学习兴趣。
一、生活实际,引发兴趣
从学生生活实际出发,提出学生熟悉的生物现象(问题),激发他们的学习兴趣。“蝴蝶几条腿?”、“瓢虫有几条腿?”、“同是受精卵,为什么有的发育成工蜂?有的发育成母蜂?”、“牵牛花的径是向右缠绕还是向左缠绕?”,这些问题学生很少思考过。把这类问题摆出来,会使学生的脑袋瓜动起来,产生探索的欲望。有了求知欲,然后引入相应的知识介绍,学生就会倍感兴趣地听下去。
二、实验参观,激发兴趣
实验参观能激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。生物学实验能引起学生浓厚的认识兴趣和强烈的求知欲望,认识兴趣是学习动机中最现实、最活跃的成分。在生物学实验过程中,引起学生的认识兴趣主要表现在对实验现象的观察、实验过程的操作、实验结果的分析解释等方面。农村学校解剖兔子、蛙、鱼都是很方便的。虽然学生很熟悉这些动物,但以生物学的眼光观察动物的内部器官也许没有做过,即使曾经玩过,但缺乏教师的指导。在教师的指导下解剖观察,学生既掌握了解剖的方法,获得了相应知识,又亲自动手进行了实验操作,实验的成功会给他们以激励,带来极大的学习兴趣。
参观可以培养学生的学习兴趣,根据初中学生的性格活泼、好奇心和求知欲强等特点,有意识地在开学初带领学生参观本校生物标本室(标本室中各类动植物标本较为齐全),通过学生认真仔细地观察和教师逐一地简要介绍,对生物的多样性有初步的感性认识,并由此产生浓厚的学习兴趣。
为了提高学生的学习兴趣,在完成课堂教学的同时,积极开展课外活动,增强学生学习生物科学的效果。学生童心未泯、单纯、热情、迷恋大自然、爱游玩,可带领学生就近参观校园植物,也可利用节假日组织学生参加春游或秋游活动,到野外实地考察,指导他们采集和制作生物标本。学生制作的植物蜡叶标本、叶脉书签、昆虫标本等,他们都会存放很久。这样既能开阔视野、寓教于乐,又能提高学习兴趣。
三、知识能力,深化兴趣
真正巩固和深化学生的兴趣还要有较好的知识体系。巧妙点拨,引导学生把兴趣与知识探究融合,才能取得学习的成功。在他们尝试的同时,老师要选好启发点和点拨点,选点准确才能疏通障碍,开启智力,通窍思维。如在讲叶片结构中的“徒手切片”实验时,可对相关操作要点设计以下点拨问题:①切片的制作过程分为放、切、水、蘸四步进行,如何理解这四个字的含义?其中制片时又分滴、放、盖,每一步又应注意什么?②怎样切得最薄?③切时是横切还是纵切?④放在玻璃片上的切好叶片是竖放还是倒放?整节教学内容经老师的点拨引导,促使学生积极思考,努力尝试,达到教学中所要求的点有所通,启有所发,导有所悟的目的。如讲了蝗虫,蝗虫吃禾本科植物的叶子,蝗虫就成了害虫,讲了菜粉蝶在阳光花丛中起舞,漂亮又好玩,菜粉蝶就成了益虫。但真正益害并非这么简单,引导、训练学生分析何以益何以害,益害有可能转化等问题。学生通过昆虫纲学习,回答得条条有理,通过这种形式引出各种答案,比单纯讲解印象深刻得多。
四、关注前沿,恒化兴趣
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关键词:生物教学;探究性;理论联系实际
21世纪是信息技术和生物技术飞速发展的时代。新课程改革已经进入了我校,作为一名高中生物教师,作为第一批使用新教材的教师,对生物的教学笔者认为实践及其课堂、课外都应兼顾。
课改后的新教材只给学生提供了一条教学活动的线索,留给教师的教学空间大了,教师可以创造性地去完成。在这个过程中需要教师耗费大量的心血去设计教学情景。
一、教师备课更侧重于从学生学习的角度出发
诸如课堂教学采用什么样的教学手段?教师为学生准备哪些学习材料?学生如何活动?教师如何指导?等等。首先必须把握好以下几个环节:
1.熟悉教学大纲,反复推敲教师教学用书,精通教学内容,广泛参阅有价值的资料。根据教学目的和要求,认真钻研教材,而且每一次备课都有所发现,有所创新,有所突破。
2.因材施教,了解教学对象。学生是教学过程的终端,是教育的主体,要让学生能很好地掌握知识,提高能力,认识正确的价值观,没有可以套用的模式,必须具体问题具体分析。先要做好调查研究,根据不同对象摸清思想脉络,抓住问题的根本,做到我们所讲的,正是学生思考的,这样的课才能使学生真正入耳、入脑、入心,才能受到学生的欢迎。
3.授课过程要有思想性、知识性、趣味性。思想性就是要求教师所讲的内容有利于提高学生的科学素养,在抓好两基的同时,注重对学生情感态度与价值观的培养,注重学生探究精神和科学探究能力的培养,全面提高学生科学素养。在参与探究时,学生应该掌握包括提出问题—做出假设—实验探究—改进问题—得出结论的科学探究生物理论的一般过程。对于学生的科学探究过程重于结果;知识性,作为生物教师,必须具备坚实的专业基础,即全面掌握生物学理论知识和生物学科相关实验研究过程,特别是要具备很强的动手实验能力,同时,还要具备与生物学科相关的其他学科知识,同时也必须关注当今社会问题和预测今后社会需求,新课程改革提倡探究性学习方式,这种对学生传统学习方式的根本改变,要求教师帮助学生通过各种事实来发现概念和规律,帮助其领悟科学的本质,这些目标的实现,离不开教师扎实的专业知识和渊博的课外知识;趣味性是指在传授知识和加强教育的同时,把内容讲得生动活泼,妙趣横生,引人入胜,根据几年的教学经验有以下几点体会:(1)语言表达要流畅、准确、生动活泼,给学生美的享受。(2)巧举妙引。(3)选择好的课堂结尾方式。
二、现代生物教学理论联系实际是关键。这样不但会激发学生的兴趣,还能增强课堂凝聚力
1.联系日常生活实际。从日常实际出发解决生活中的问题,既提高了学习兴趣,也很好地达到了生物教学目标。让学生明白原来学习生物这么有用!
2.联系人体健康实际。生物学与人体的健康密切相关,生物学研究的重要目的之一就是要促进人类的自身健康。在教学中,使学生了解人体的有关生理知识和某些疾病的成因及对人体造成的危害,培养学生关爱生命、关爱人类的情怀。
3.联系工农业生产实际。课堂教学中有意识地把书本知识与生活、生产实践联系起来,有效地调动学生思维,加深对知识点的理解。
4.联系生物科学的前沿知识。在教学中渗透一些现代科学和技术发展的前沿知识,激发学生学习自然科学的兴趣,开阔视野。
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[关键词]生命科学学科 研究生国际化培养 教学改革
[中图分类号]G643.0 [文献标识码]A [文章编号]1005-5843(2013)03-0167-03
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020)》明确提出,要开展多层次、宽领域的教育交流与合作,提高我国研究生教育国际化水平。因此,借鉴国外研究生教育国际化的发展经验,提出可操作性的发展策略,构建适合我国国情的研究生国际化培养模式,对于提升研究生教育的水平和层次,具有十分重要的现实意义。
目前,生命科学已经成为世界科学前沿最活跃的学科,是代表科学发展方向的学科之一――在世界范围内逐渐形成了这样的共识:生物技术所主导的BT产业与计算机技术所主导的IT产业,将成为21世纪主导社会发展的支柱产业。吉林大学生命科学学院一直以来十分重视高层次人才的培养,在新形势下把培养具有一定自主创新能力,同时还具备国际意识和国际竞争能力的高素质创新型人才作为研究生培养的目标,并在构建生命科学学科研究生国际化培养的新模式方面,进行了积极的探索与尝试。
一、建立研究生国际化培养管理机构
高等教育的国际化是把大学的讲授、学习、研究、服务和管理等活动置于世界教育和文化范围之中进行建设和管理的一种理念、政策和各项实践措施。国际化培养应深入到研究生培养的各个环节之中,包括教学理念、教学内容、教学方法、课程体系、教师队伍以及保障体系等方面。为保障学院研究生国际化培养的有效开展,吉林大学生命科学学院专门成立了“研究生国际化培养管理委员会”,由学科带头人、学术骨干以及高级引进人才组成。他们不仅具备多年国外工作或学习的经历,而且长期从事国际交流与合作,能够根据人才培养的需要,借鉴国外先进的教育理念,制定研究生国际化培养的方案与管理制度。同时,成立了由从事研究生管理、教学管理和外事管理等人员组成的“国际化培养管理小组”,专门负责教学、教务以及外事活动的管理与实施,推进研究生国际化培养的开展。
二、制定国际化的研究生培养方案
构建国际化的研究生培养方案,将为提高研究生的国际竞争能力奠定坚实的基础。吉林大学生命科学学院通过借鉴国外高水平生命科学学科的课程体系,进一步优化了课程结构,制定了符合自身特色的研究生国际化培养方案。
在课程体系中,首先设置了融入国际先进理论和科研成果的基础课以及专业课,如《现代生物科学进展》、《细胞信号转导与人类重大疾病》、《现代疫苗进展》等,以顺应学科发展的进程。其次,开发1至2门涵盖学科前沿、学科交叉内容的课程,如《计算机在生物学中的应用》等。第三,以“吉林大学研究生海外优质课程引进计划”为依托,利用海外优质研究生教育资源,引进2至3门海外优势学科的高水平研究生课程,全面推进课程国际化。第四,专门开设了《中英文科技阅读》课程,以提高学生的英语应用能力。
在教材选用上,尽可能采用近年来出版的高水平英文原版教材,这不仅有利于及时补充先进的科研内容,还能提高学生的外语阅读能力。由于生命科学学科发展速度较快,部分教师也选用国外前沿科研成果或高水平学术文献自编讲义或课件授课,弥补了“教材滞后”的缺陷。
在师资配备上,根据研究生国际化培养方案的要求,我们选聘了一批具有国外留学或工作经历的高水平教师,担任过学术带头人或课题负责人者优先聘用。由这部分教师担任主讲教师,能够通过借鉴国外高校的教学方法将先进的理念传授给学生,并与科研相结合,将学院研究生培养的课堂教学提升到更高的层次。
学院在“双语教学”课程建设上投入较大。众所周知,世界上大约70%左右的信息都是用英语传播的,英语在全球化过程中起着独特的媒介作用,已经成为事实上的世界语。因此,强化英语教学成为研究生国际化培养的一个重要内容。在研究生培养方案中,设置双语教学课程并达到一定的比重,对于将专业知识与国际知识前沿相衔接,营造英语讲授专业知识的教学环境,调动学生的潜力和积极性以及为学生搭建复合型的知识结构等都具有重要的意义。在研究生培养方案的必修课部分,我们建设了三门“双语教学”课程,分别为《计算生物学》、《新型给药系统》和《中英文科技阅读》。教学中都采用中、英文授课,分别由具有国外工作经历的高水平教师或教学团队担任主讲。同时,吉林大学于2011年启动了“研究生海外优质课程引进计划”项目,生命科学学院有《现代生物科学进展》和《现代生物学方法论》两门课程人选,并聘请美国Oklahoma大学的李光朴教授和美国Tulane大学的董妍副教授分别担任这两门课程的主讲教师。在该项目的优势上,2012年又增设了一门“海外引进课程”――《药物代谢动力学》,聘请新西兰Otago大学的J.Paul Fawcett副教授担任主讲教师,并采用全英文方式进行授课。通过这几门课程的引进和开设,学生开始逐渐用外语的思维建立起自己的专业知识体系。“双语教学”改革不仅使学生学到了国际前沿的专业知识,还使他们的专业外语水平大大提高。
三、开展多形式的学科前沿讲座
开展国际化的学术交流对于推进研究生教育国际化必不可少。根据学科发展的需要,学院有相当一部分教师与国外保持着密切联系,共同开展科研合作与交流。学院充分利用了这一部分师资与智力资源,邀请国外高水平专家、学者来华工作或访问,为学生开设各种形式的前沿讲座和报告。几年来,已安排来自美国、新西兰、瑞典等国的多名外籍专家举办报告与研讨会,内容多为所从事研究领域的前沿问题和先进科研成果。学生通过与外籍专家的近距离交流与讨论,不仅收获了耳目一新的专业知识,更能深刻体会到国外先进的教育理念和教学方式,让学生不出国门就能感受到国际化的学术氛围。
四、拓宽研究生国际交流的渠道
在我国开展深化研究生国际化教育以来,国际学术交流是被最早应用的形式。国内很多高校根据自身特色以及人才培养的需要,开展了形式多样的国际交流项目与培训计划,扩大了研究生接受国际化教育的范围。迄今,国际交流与合作已成为创建国际一流大学的重要标志。吉林大学生命科学学院在研究生培养过程中,积极为学生提供和创造国际交流的条件和机会。一方面,导师根据自身的科研方向,指导学生从事或参与国际合作的科研项目,并积极鼓励优秀的研究生参加国际学术会议。另一方面,学院进一步拓宽研究生国际交流渠道,通过学校开展的“国家建设高水平大学公派研究生联合培养博士研究生”项目、“世界名校研修”项目、国外高校暑期研修项目、“亚洲校园”赴外留学项目、赴外暑期交流和夏令营以及导师根据课题需要安排学生赴外联合培养等形式,提高学生的国际学术交流水平,培养其适应经济全球化发展和国际竞争的能力。5年来,学院派送学生出国参加各种研修及联合培养项目100余人次,参加国际学术会议60余人次,面向美国、英国、法国、瑞典、日本、韩国、新加坡以及新西兰等国家和地区。这不仅在研究生中掀起了出国交流的热潮,开拓了学术视野,增长了见识与阅历,还可以通过对先进科学技术与知识的学习,完善复合型的知识结构。
五、建设国际化的导师队伍
导师队伍的国际化在研究生国际化培养中占有重要的主体地位,导师的国际化程度直接影响着人才培养的质量,学院在这方面采取了相应的举措。一方面,学院加大海外人才引进的力度,重点引进海外高层次人才,力争建设一支国际化的导师队伍。几年来,已从海外引进专兼职研究生导师十多人,他们已成为学院研究生国际化培养的不可或缺的力量。学院也积极为这些研究生导师提供条件,通过学术会议、科研合作、访问讲学等形式带动学生参与国际交流。另一方面,学院安排部分青年教师到国外进修或开展科研活动,学习国外先进的教育理念和教学模式,为开展双语教学、指导学生国际化培养做好师资准备。
六、实施研究生国际化培养质量保障措施
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关键词:“互联网+教育”;线上教学平台;生物化学;实验教学
1高等医学院校生物化学实验教学现状
生物化学既是高等医学院校的一门专业基础学科,又是当代医学和生命科学的前沿学科,其理论研究的深入与实验技术的革新息息相关,生物化学实验技术在生物学及医学发展的科研实践中,展现出不可限量的前景,不仅在新理论发现和开发应用新技术方面起着决定性的作用,同时也为实现科技创新和社会生产力跨越发展提供重大战略机遇。特别是进入21世纪以来,生命科学突飞猛进,生物化学实验技术已渗透到医学科学的各个领域,成为诊断、治疗、预防疾病的重要手段[5-9]。然而,相对生物化学理论教学,当前的实验教学普遍存在一些弊端和不足,难以满足学科发展与创新的需要。生物化学课程内容广泛,授课学时有限,特别是教学改革后各专业的实验课时都进行了压缩,实验课程内容往往只能选择一些简单的实验项目,实验教学模式往往是教师课上讲解、现场演示实验步骤、学生动手实验的传统模式。学生只需严格按照教师的指导被动地进行实验操作,而无需进行独立思考和自主设计。这就造成了教学内容、教学模式与新技术的不断涌现及学生多角度、多层次学习需求之间的矛盾,造成学生主动性的缺乏。现代科学技术的发展为解决这一矛盾提供了契机,“互联网+”、大数据、云计算、移动互联、多媒体、流媒体等技术能够突破时空限制,使多维度、多方位、多手段、实时实地的学习成为可能[10-12]。因此,在当前的生物化学实验教学中,采用结合现代科学技术的混合式的教学模式是解决问题的良策。
2“互联网+教育”实验教学模式研究思路
研究过程遵循“一个理念,两项策略,三点提高,四个改变”的核心思想。
2.1落实“一个理念”
新型教学模式应真正落实“以学生为中心”的教学理念。传统教学中,在传授实验步骤、强调注意事项后,让学生进行操作的方法,基本上是一种灌输式的教育模式,是以教师为中心的。新的实验教学模式则是让学生先自学实验内容,再上机进行虚拟实验操作,自己总结出问题和注意事项后再进行实践操作,这对学生的能力培养具有很好的作用。
2.2实现“两项策略”
旨在充分利用现代信息技术扩充教学资源,包括微实验制作策略和手机端平台策略。微实验制作策略。微课视频时间短、内容精、趣味强、效果佳,有利于生物化学这样内容较抽象、知识点较繁杂的学科教学。利用微实验对仪器操作技术进行放大处理,对关键问题进行重点强调,增加了直观性,有助于学生掌握操作要领和教师节省课堂讲解时间,学生能够通过反复学习达到易学、乐学的效果。手机端平台策略。蓝墨云班课、微信工作平台,因信息传播的及时性、互动性、广泛性、高效性和低成本等特点而备受教育工作者的青睐。构建生物化学实验教学手机端实验课程平台,并要求学生及时上传当天实验结果,便于查找教学问题、激发学生学习动机、考查课前预习效果、加强师学互动,以及提高学生的主体性和实验效率。
2.3应用“三点提高”
旨在提高学习使用高、精、尖生物化学实验仪器设备的效果。生物化学实验涉及许多贵重的仪器设备,如PCR仪、高速冷冻离心机、凝胶成像系统等。这些仪器设备价格昂贵、操作复杂,对操作人员素质要求较高,且需专人维护、保养,不能满足学生人人通过上机操作熟练掌握技术的需求。在实验教学过程中的具体做法是,一方面以第二课堂形式吸引部分优秀学生参与科学研究,在实践中学习;另一方面通过虚拟实验教学系统帮助学生认识和熟悉高、精、尖仪器设备的使用方法及其注意事项,提高学习使用这些仪器设备的效果。
2.4达到“四个改变”
在实验教学模式方面主要有4项改变,一是由传统的再现式学习模式改变为探究性、合作性学习模式;二是知识的传授方式使学生由被动接受变为主动学习;三是教师由原来的知识灌输者变为学习的组织者、引导者、参与者;四是学生由知识的被动接收者变为主动融入课堂。
3“互联网+教育”实验教学实践
在生物化学实验课程教学实践中,采用蓝墨云班课和手机端平台,遵循“课程视频提前推送—学生自由自主学习—师生线上线下互动”的教学模式。电脑端平台的功能包括管理课程运行、制作视频微课、上传编辑资源、编写在线测试等,手机端平台的功能包括通知、参加头脑风暴和讨论等各项活动,以及在线测试、作业互评等,实现了实验教学“线上—线下—线上”的过程。教师在切实做好课前推送的同时,精心组织课中指导和课后分析讨论,并根据各方面反馈对教学过程进行修改完善。
3.1课前资源准备
构建实验项目区、实验工具区、前沿知识链接及即时通知等课前资源。实验项目区主要针对课堂实验教学环节,上传所有实验课件、视频资料;实验工具区主要针对生物化学实验常用仪器;前沿知识链接的目的是分享生物科学前沿动态;即时通知主要涉及课前实验安排、实验计划、实验须知的。
3.2虚拟实验和微实验制作
虚拟实验如SDS-PAGE凝胶电泳、紫外可见分光光度计使用、基因克隆技术等,通过虚拟的动画演示和互动操作,能够方便学生掌握实验操作流程和注意事项。利用PowerPoint2016、Flash等软件,根据教学大纲和学生专业需求,选择WesternBlot、分光光度技术等科学研究常用技术进行微实验课制作,使实验理论和实验操作直观易懂,对注意事项和重要步骤进行字幕说明或旁白解说,对实验结果以动画形式呈现,使学生对实验过程、实验现象有直观的认知。
3.3手机端平台建设
用于构建生物化学实验教学微信平台和蓝墨云班课,能够提供实验室设备、使用时间等信息,方便学生在线预约、登记;能够在课前推送实验须知、微视频、电子课件;能够使学生上传实验结果,并在云班课APP上进行结果欣赏、分享实验趣闻等;能够使学生就实验报告进行分析讨论,激发学生的学习动机,增强学习效果,加强师生互动,提高学生的主体性和实验效率。
3.4实验室开放
高校实验教学改革的重要内容之一就是实验室开放,开放实验室对于学生参与或独立开展科研活动至关重要。实验室开放应进行规范化管理,制定安全、低值易耗品管理、易燃易爆品管理、废弃物品处理管理等规章制度,并在贯彻落实中鼓励学生参与。在一些非教学时段开放实验室,提高了实验室的利用率,对培养学生的科研思维、动手能力和管理能力有促进作用。
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生物学;教学;渗透式教学
“渗透式”教学是教学改革的出路之一,也是一种符合时代需求的教学方式。在教学过程中,注重学科内外知识的渗透,以形成立体性知识结构;注重相关学科知识的综合,以加深知识理解的深度和广度;注重能力的相通性,以培养创造型人才。
1.学科内知识的渗透和综合
教师要因势利导,善于给学生提出问题。生物学课堂教学既要重视基础知识的教学,又要抓住教材知识的主线,通过一定的方式,对教材内容进行梳理、归类和整理,使知识完整化、网络化,从而达到学科内各知识点的渗透和综合。例如,职业高中《生物》中“组成生物体的化合物”与“人和动物体内三大营养物质的代谢”的内容,从表面上看似乎是两个极其独立的知识板块,然而只要我们仔细推敲不难发现,这前后两块知识点之间有着许多的联系,三大类营养物质的代谢是建立在细胞的化学组成和生物体的结构组成上的。从生物学整体的角度来思考,诸如此类的知识相通点并不少,因此,教师应该充分利用教材特点,挖掘联系点,在教学中,注意对这些不同知识板块中的雷同点进行合理的渗透,使学生客观地、科学地认识生物界。
日常教学中,由于受课时的限制,教学过程难以面面俱到,所以,教师除了要注意知识的渗透和综合外,还应该注意重视发挥学生的主观能动性,注意对学生进行方法和思维的科学引导,从而推动学生主动地、积极地寻找和挖掘知识的内在联系,以更好地达到渗透式教学的效果。
2.学科间知识的渗透和综合
学习兴趣是学习动机中最活跃、最积极的成分,也是学习活动中最基本的内驱力因素。长期以来的单科课程设置,造成了一位教师只能教授一门课程的纯专业教学,教师在教学中往往对其他学科的内容避而不谈,从而导致了学生在学习该科知识时的单一性和狭隘性,使各学科之间缺乏应有的有机联系,这也是教师教得“累”,学生学得“苦”的根本原因。而渗透式教学正是要求教师以学科为中心的教学模式中解放出来,重视扩展知识面,重视学科间的渗透和综合。
在中等专业学校或者职业中学设置的课程体系中,生物学只是这个体系的一个子系统,但又是一门边缘性、实践性和整合性较强的学科,它与其他学科即其他子系统之间存在着交叉渗透、相辅相承的关系。虽然不同学科研究的对象不同,知识体系不同,但它们遵循着相同的认知规律,在研究方法上有许多共性。在众多的交叉学科中,生物学与物理学、化学有许多知识交汇点,如:生物新陈代谢章节中涉及到的能量转化就是理、化、生三科知识的交汇点,物理的功和能、化学的电解、生物的光合作用、呼吸作用、ATP的形成等都有着能量的转化过程。同时,教材中渗透着许多物理学和化学的知识:“物质的主动运输”“根的向重力性”“叶绿素吸收光能”“水分的蒸腾”“内环境的稳态”等分别与物理学中的力学、光学、热现象、压强等知识有关;“光合作用”“呼吸作用”“蛋白质的生物合成”“DNA的分子组成”等又与化学的有机、无机知识有关。教师应抓住这些知识交汇点,在学生已有认知结构的基础上,把握渗透的度,引导学生运用物理、化学知识,对相关生物学知识进行思考、分析、讨论和梳理,以加深对知识的理解力度。
“施教之法,贵在引导,妙在开窍。”与教师相比,学生在单科知识的学习上,是被教者,处于劣势,但在全面了解和知识综合的基础条件上常常是有优势的,利用所学各门课程的知识来解决某一问题,对他们而言不是一件不可能的事。让学生充分认识到自身的价值,调动和发挥自身优势,实现自己的主体地位,培养综合意识,正是渗透教学的目的所在。所以,在日常教学中,教师要有目的、有计划地将生物学与其他学科的知识相互迁移,互相渗透。另外,学生对生物学知识的理解能力是与其的阅读表达能力、逻辑思维能力、空间想像能力密切相关的,对不同学科知识点的理解能力即互相影响又互相交叉。因此,让学生学会借鉴其他学科的知识和方法解决生物学问题,既有助于科学思维方法的培养和渗透,也有助于21世纪中国人才科学素质的提高。
3.学科知识与社会生活的渗透和综合
生物学是一门以实验为基础的科学。观察和实验是生物学研究和教学的重要方法。当今世界科技的迅猛发展,许多与生物学有关的科技成果迅速在社会、生产、生活等方面广泛应用。所以,教师在教学中应注意实施STS(科学、技术、社会)教育,有意识地关注生物学与社会、与生活的联系,关注与课本知识有关的一些社会热点问题,如资源、能源、环境污染、温室效应、生物科学绿色食品、克隆技术等,并在课堂教学中将这些前沿的科学研究与生物学基础知识渗透结合,使学生即了解其研究的前沿,感受到生物学对社会发展的作用,又学会关心社会、关心自然,形成科学的人生观和世界观。
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