生物学学科素养范文

时间:2023-08-17 18:15:26

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生物学学科素养

篇1

关键词:高中生物教学学科素养

1明确高中生物学科素养的基本内容

学科素养的基本内容主要分为4个方面:首先是生命观念,主要指通过观察生命的现象和特征进行抽象化的解释,并经过相关事实进行观点和想法的认证,具有解释相关生命现象的能力。生物教师在传授理论知识的基础上,在教学过程中不断渗透生命观念,使学生通过知识与技能的学习培养学科素养,进而能够深化自身对生命世界的认知,以及生命现象的合理诠释。其次是理性思维,培养高中生的理性思维对学生的终生发展都具有重要意义,也是生物学科素养的主要构成部分之一。因此,教师在进行理论知识与开展实践教学过程中,应重点培养学生的理性思维,使学生能够运用理性的思维看待相关事物现象,并给予合理的解释。再次是科学探究,在进行各类问题研究的过程中,科学探究是最具可行性的研究方法,是学科素养的培育过程中不可忽视的部分,在生物教学中,教师应设计相关问题锻炼学生的观察分析能力、解决问题能力以及交流沟通等环节,进而使学生形成良好的科学探索精神。最后是社会责任,高中时期的学生即将步入成年阶段,因此,应培养高中生对他人感受的关怀。在学习了生物知识后,以及形成了一定的学科素养之后,能够履行关爱生命、倡导环保以及健康的生活方式的社会责任,将理论知识灵活运用于实践之中,解决生活中遇到的实际问题。

2高中生物教学中提高学生的学科素养的方法与路径

2.1营造情境引导学生自主性探究

高中生的学科素养培养需要一定的时间基础,并且是一个需要长期探索和实践的过程。教师在生物教学过程中不可操之过急,需要循序渐进地为学生渗透学科素养的基础理念和内涵,逐渐引导学生深入理解学科素养的内涵。目前的高中生物教学,教师的教学过程中过于注重理论知识教学,并未渗透学科素养在整个教学活动中。然而导致这种现象的因素是多方面的,其中的关键性因素,是由于高中的生物知识较为抽象化,学生很难进行深入理解。然而需要教师将抽象化的内容具体化地呈现给学生,将学科素养作为教学活动设计的重点,运用灵活化的教育手段。通过营造良好的教学情境,能够使学生对知识的学习产生浓厚兴趣,并且使抽象化的内容更加直观化和具体化,使学生能够更加深入地理解知识中蕴含的学科素养。在营造情境的过程中不是既定的,教师可以根据教学大纲灵活,并结合学生的实际学习情况,进行多样化的设计,情境注意需要贴近实际生活,为学生的生物学习提供有效的帮助。例如,在进行细胞呼吸与光合作用的教学过程中,教师可利用绿色植物创设教学情境,使学生有更直观的感受。教师可询问学生“绿色植物是怎样进行光合作用的?以及光照的强弱对植物光合速率有什么影响?”让学生在此过程中与同学之间进行探讨。继而为学生讲解光合作用的原理,学生在带着疑问进入教师营造的情境教学中,能够使学生对知识产生强烈的求知欲望,在交流互动中寻找解决问题的方法,有利于学生形成良好的学科素养。

2.2运用多媒体技术锻炼思维逻辑

高中生物课程的内容由于知识过于抽象化,不利于学生的学习和深入理解,若教师始终秉持传统的教学模式,教学过程中过于依赖课本知识,很难吸引学生的学习兴趣,甚至会感到无聊或产生消极情绪。因此,若在教学中想要有效提高学生的学科素养,需要教师不断地探索,与时俱进地进行教学改革,寻找最佳的教学方法,将抽象的知识内容具体地呈现给学生,为传统枯燥无聊的生物课堂增加趣味性,使学生能够通过具体化的知识深入理解生物学科,是高中生物课堂改革的重要路径,能够有效提升教学质量。随着现代技术的发展,多媒体技术逐渐广泛应用于高中教学中,多媒体技术能够通过多样化的形式将知识更为具体地呈现给学生,通过视频、音频、图片、PPT等形式将生物知识进行细化,使学生能够通过多媒体中的视频更加真实地感受到生物运动和变化的规律性。并且,多媒体具有一定的新鲜感,能够在课堂教学中使学生集中注意力,多媒体技术的多样化呈现能够有效缓解原本枯燥无聊的生物课堂,使学生带着探索的热情参与到课堂中,使学生在课堂教学中获得更多的知识。

2.3着重培育道德素质及社会责任

道德素质以及社会责任,是高中生物学科素养的重要构成部分。因此,教师在教学过程中应不断渗透相关内容,可以结合环境保护等知识进行实例教学。例如,在学习生态系统的过程中,教师可结合实际的气候情况,带领学生共同探讨气候转暖的原因,通过课堂活动逐渐为学生渗透生态环境与温室气体与有毒气体排放之间的关系,以及生态环境的保护对生态系统的影响。与此同时,教师可拓展课外教学活动,带领学生积极参与植树、为树木浇水等活动,并参与宣传世界无烟日、世界环境日等活动,教导学生将保护环境以及预防环境污染作为自身应承担的社会责任。又如,教师在讲解必修三教材中“艾滋病与免疫”的章节时,教师可列举几种典型的传染疾病,并为学生讲解疾病的传播途径以及治疗方法,应引导学生掌握基本的防护措施。通过循序渐进的过程为学生讲解艾滋病的传播以及预防方法,使学生了解艾滋病的传播主要源自于不良的生活方式,普通的接触与共食是并不会感染艾滋的。通过这样的宣传性教育,使学生改变传统的认知,缓解学生的恐惧心理,并提示学生保持良好的生活习惯,提高防护意识,进一步深化高中生物在生活中的运用,提高学生的综合素养。

篇2

[关键词]科学素养 生物科学素养 生物学课程 中学生物教学

生物学隶属于自然科学。生物学课程是一门科学课程,这是生物学课程的基本性质之一。科学是一个内容丰富的知识体系,其中就包括人类认识自然界的一些特殊途径和方法。正由于有了这些对生命世界准确地提出问题及获取较为可靠答案的方法,如观察、量化、求证和思考等,人类对自身和环境的认知才能日益深入、全面和可靠。这些方法反映出自然科学与其他领域认知模式的不同,也体现了科学最基本的特征和本质。生物学课程作为一门科学课程,不仅要传播科学的事实和概念,更要体现科学是一个探究的过程。生物学教育的宗旨应该是培养全体学生的生物科学素养。这一宗旨的确立,将使我国生物学课程产生一些重大变化。理解这一新的课程理念,也将有助于生物老师们的教学改革和实践。

一、关于科学素养的认知

我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代,未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者,而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中,要去面对各种各样与科学相关的问题,并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。

(一)科学素养概念的提出

20世纪60年代以前,中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮,人们才提出了科学素养理念。70年代初期,在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念,并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后,这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同,成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释,因时代而有所不同,并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代,不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此,目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是:科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。由此可见,科学素养包括了两个不同的方面:一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况;另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为,科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况,自然科学的核心基础应该包括:①学生理解基本科学现象、规律,以及科学原理是如何用于技术领域之中的;②学生以在学校的学习为基础,形成终身学习的基本能力和习惯;③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象;④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观,并以此来指导自己的行为;⑤学生应掌握一系列的相关技能,包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能,以及创造性和批判性的思维方式。

不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点,有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势,有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生,旨在培养所有未来公民科学素养。因此,对不同的学生来说,科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何,科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展,达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业,然而每个公民必须具备科学素养,才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时,能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。

(二)具有科学素养的人

严格地定义科学素养会有一些困难,因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养,而是用对具备科学素养的人进行描述,间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该:①具有良好的科学态度和科学情感,包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度;②掌握了科学的基本概念和原理;③具有基本的科学探究能力,及对事物的观察能力,思考问题的能力,创造性地解决问题的能力,具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。

科学素养理念的提出,为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念,将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。

二、关于生物科学素养的认知

“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。

(一)生物学素养概念的提出

1993年,美国BSCS(生物学课程研究所)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南,对生物学素养作了详尽的论述,并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为,一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认知和理解,对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握,是生物学素养的基本要点。BSCS还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点:他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念;了解人类对生物圈的影响;领悟科学探究的过程,知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度,对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题,具备创造性的思维;知道如何正确地利用科学技术;能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策;能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。

我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的,并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出:“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的,以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程,是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念,标志着我国生物课程有了重大变化,这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。

(二)生物课程标准中的生物科学素养

2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是:“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。”

课程标准提出“提高学生科学素养”的理念,是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展:

1.科学态度和科学的世界观

科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括:①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇,并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中,培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西,而不是他想象中应该是的东西,也不是他认为老师想要的东西。③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种:一种是特殊才能的创造力,主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力;另一种是自我实现的创造力,它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西,但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此,中学生的创造力主要是自我实现的创造力。

转贴于 科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度,主要包括:①科学认为世界是能够被认知的,世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展,只要通过认真系统的研究都可以被认知。 ②科学知识是不断变化的,知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战,从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中,但这种变化只是处于缓慢的修正之中,绝大部分科学知识是非常稳定的,所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题,是由政治、经济、文化和环境共同决定的,科学只是其中的因素之一。

此外还有爱国主义教育,包括积极培养热爱大自然,珍爱生命,爱家乡、爱祖国的情感,正确理解人与自然和谐发展的意义,从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。

2.科学探究方法与技能

科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能,它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能,包括:提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图,不仅在于掌握生物学知识本身,而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法,让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题,并以此渐渐地养成探究的态度和方法。

科学思维的方法,包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的,是每个人可以掌握、应该掌握的技能。

3.科学、技术与社会(STS)

生物学课程对学生进行STS的教育,目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学,什么是技术,以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识,而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展,科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。

学生在生物学课程的学习过程中,通过参与和解决现实世界中具体问题,来获取科学与技术的知识,形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样,在日常生活中,他们就知道如何把所学的知识、方法与实践相结合,如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。

4.生物学知识和操作技能

这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器,基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律,对生物学的整体画面有一个大致的了解。

生物课程标准提出关于科学素养的理念,是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。

(三)生物科学素养的不同水平

培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时,他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家David Morgan博士的观点,学生开始这门课的时候,他们一般不是零起点;而当学生结束这门课程的学习时,他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。

美国生物学课程研究所(BSCS)也认为,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。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平,分别是肤浅的生物学素养、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。了解了生物学素养的特点,有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略,并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。

1.肤浅的生物学素养

学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念,并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念,对生物学概念的理解也很不准确。

2.功能化的生物学素养

学生能够使用正确的生物学词汇,对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。

3.结构化的生物学素养

学生应能够理解生物学的概念体系,理解科学探究过程的知识和技能,能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系,对于生物学的学习充满兴趣;他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。

4.多维的生物学素养

学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位,知道生物学的发展史和生物学的本质、特点,理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足,自己主动去获取更多的知识或技能;能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。

我们对所有的学生进行科学教育,其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学,中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。

参考文献:

[1]刘恩山,汪忠.《普通高中生物课程标准(实验)解读》[M].南京:江苏教育出版社,2004.

[2]汪忠,刘恩山.《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)解读》[M].北京:北京师范大学出版社,2002.

[3]余自强,郑春和等.《生物课程标准研修》[M].北京:高等教育出版社,2004.

[4]刘恩山.《中学生物学教学论》[M].北京:高等教育出版社,2003.

[5](美)国家研究理事会.《国家科学教育标准》[M].北京:科学技术文献出版社,1999.

[6](美)生物学课程研究所(BSCS).《生物科学》[M].北京:北京出版社,1999.

篇3

【摘 要】随着新时代的发展要求,应运而生的就是对于教育的改革和发展新要求。新的课程标准在赋予生物教学的任务中明确地指出:生物教学的第一任务,就是要贯彻全面发展的方针,提高学生的素质。对于新时代的中学生,不仅要学会求知、学会审美,更要学会创造、学会发展。面对眼下新课改的生物教学,“重发展,养素质”成为现代高中生物教学的精髓理念,这不仅仅是对教学活动一般性的改革,更是把教师置身于生物教学的情境中,从社会实践、价值观层面来激发教师在教学上的自我反思意识。

关键词 发展;新课标;素质培养;教学反思

新课程改革的核心理念是为了促进学生的全面发展,而教学方式的反思和优化无疑是在这环节中占有很重要的地位,要充分发挥教师在课堂上的促进作用,积极采用可以激发学生主动学习的有效手段,营造积极主动的课堂氛围,充分发挥对学生的激励、引导、功能,使学生产生学习浓厚的兴趣,让学习有动力,有明确的方向,掌握适合自己的学习方法,培养综合的科学素养,为学生长远的发展打下基础。并且自古以来,都是教学相长,学生的进步和发展也会对教师的教学有主导作用,使教学拥有更好的指向,拥有更好的成效,两者是相辅相成的。

课程改革作为教育改革的核心,受到各国各个省市的极大重视。那么,我们所讲到的新课标的改革在高中生物方面究竟是怎样的,结合我国生物课程现状的调查分析,下面就对其进行一个具体的对比和总结:

(1)面向全体学生

在应试教育的刺激下,许多著名高校不免把重点大学升学率看作是学校发展和生存的重中之重,那么对待学生时自然就会有优劣好坏之分。在平时的教学过程中,在教学精力的投入上就会有所区别,教师会有意无意地将更多的精力投入在成绩较好的学生身上,辅导的重心自然也会向其倾斜,对于一些基础较差的学生,缺乏对他们的鼓励和帮助,不仅给其心理上带来更多的学习压力,也会使其信心受到影响,降低学习的积极性和主动性。最终就会造成好的学生越学越好,差的学生越来越差,直接导致成绩的两级分化。

针对这一方面的现状,新课标高中生物课程要求面向所有的在校学生。要给所有的学生提供同样的学习机会,要满足不同学生的不同需求。在课程安排和准备过程中,特别是在新内容授课时,要照顾绝大多数同学接受能力,规划好合适的教学容量和深度,课后不仅要对学习成绩好的同学进行拓展辅导,更重要的是对学习有困难的学生进行针对性的帮助,注意不要让所谓的差生成为被“遗忘的群体”。

(2)提倡探究性学习

生物作为一门自然科学,其本质和特征就是不断地探索。生物学发展的历史就是一部科学探究的历史。因此,学科的特点更应该体现在学科日常课程中的教学之中。学科本身探究的是科学不断进步的更加丰富的理论和知识体系,而我们教师所应该探究的是新课标要求下更加多样化的教学方式,这将会成为今后生物课程改革中新的亮点。

这里不得不说的就是,探究重在对学生的兴趣激发,在教授新课时,有效的课程导入会使探究的效果事半功倍。首先要设置好个性化的学习目标,选择好恰当的学习方法手段。其次,充分运用好实验这一平台,给学生自己探究的机会,让他们彼此协商,共同完成学习任务,这不仅可以给学习提供多样化的交流、表达过程,让其培养出创新能力和探索精神,更是在潜移默化中加强了同学间的交往能力与经验。最后,新课的导入要有吸引性,知识过渡要“衔接自然”。探究性教学的导引设计要用心,要引起学生对学习内容的探究兴趣,同时又要符合学科的特点及教材自身的性质。

(3)培养生物科学素养

培养学生的生物科学素养,就是要将我们以往的教学重点,由只注重对学生科学知识的传授转向全面的学生科学素养的培养,让学生从生物学学习上得到的知识和技能运用到各个领域中,科学探究过程中对于思维、品质、态度、价值观等方面的认识也要逐步加深,以及对科学、技术和社会的认识有全面发展。

将科学素养引入到教学中时,不但要完成大纲要求的基本生物知识的教学,也要尽量使生物知识存在于生活的背景中,让学生充分认识到生物学能够为人类服务的各种手段和方式。新课程教学内容对学科素养要求很高,联系实际内容的增多要求教师对生物教育认识更深刻。教师自身素质的提高也很重要,应加强专业知识的学习,同时注重相互的合作、交流,增强科研意识。

(4)注重与现实生活的联系

生物学就在每个学生的身边,如医疗健康、环境保护等方面,都含有与学生切身利益相关的生物学问题,在课堂上引入前沿的科学知识,开阔了学生的知识视野,也引发学生的学习欲望,让抽象的知识更加“有血有肉”。新课标教材为我们提供了许多与生活实际相联系的教学内容,教师要抓住这个机会,搜集自己所在省市地区与生物相关的新科技新发现的内容,发挥学生的主动性,可以采取分小组的形式自主研究相关领域,在共同交流中,增长知识又开拓视野,认识到许多社会问题的多方面性。

教师们不免有时也会有感慨,有些内容在讲述时,如果只用语言讲述既费时又费力,学生还觉得抽象难理解。其实生物学科本身有自己的优势,生物现象的千变万化、生物世界的丰富多彩,实验手段的多样性,要充分利用生活中的模型,或是通过动画视频把生物形态结构生动直观地展示出来,学生既感到生动有趣,同时对知识的理解也更加深入。若有充分的时间和条件,更可以带领学生自己制作一些相关的作品,提高学生的动手操作能力。

总结:新一轮课程改革重视学生的可持续发展,给学生以轻松、快乐的学习环境,引导他们以积极的态度面对科学。无论如何,新课标再次给我们指明了改革传统教学的思路,从行动上追赶时代教育新发展的步伐。我们也深信,通过长时间新课程理念的实施,一定会对学生的全面发展和素质提升奠下扎实的基石。

参考文献

[1]史爱先.《生物课堂应以“活”求创新》[J].濮阳职业技术学院学报.2005,(8)

[2]窦玉敏.《生物教学中的问题教学法》[J].昆明师范高等专科学校学报.2002,24(8)

篇4

关键词:科学素养;生物科学素养;生物学教学

当前社会科学技术迅猛发展,科学技术在现代生产生活中的应用越来越广泛,这对公民的科学素养要求越来越高。新的《生物课程标准》将提高学生的生物科学素养作为课程的主要目的和基本理念,并指出,“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与价值观。”在生物教学中有意识地培养学生的生物科学素养是每一个生物教育工作者亟待探索和解决的问题,也是我们长期的工作目标和核心任务。

一、渗透生物科学技术新信息,培养学生的生命科学意识

在生物学教学中,平时注意搜集一些科学技术的新信息,适时地与课堂教学知识点有机结合起来,使教材基础知识与生命科学发展动态相衔接,有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。例如,对细胞一章内容的学习,通过细胞全能性的介绍,引入植物组织培养技术应用的实例:如利用组织培养技术快速繁殖花卉树苗。在“遗传的物质基础”一节中,引入遗传工程和基因工程的成果,人类基因组计划等生命科学的前沿知识。渗透这些知识不仅能拓展学生的生物科技视野,增进学生对生物科技与社会关系的理解,而且能唤起学生的时代感,使其树立生命科学意识。

二、通过科学史教育,培养学生的科学精神

科学精神是指人们在工作和学习中表现出来的那种自觉、顽强、勤奋、实事求是的情感、态度与价值观。新课标中强调“要注重生物科学史的学习”。生物科学史是十分宝贵的教育资源,其中很多事例是对学生进行思想教育特别是科学精神教育的良好素材。如达尔文冒着生命危险做环球考察,虽历尽艰辛,但最终还是完成了巨著《物种起源》;李时珍为编写《本草纲目》,花费了整整27年的时光。罗蒙诺索夫曾经说过“攻克科学堡垒,就像打仗一样,总会有人牺牲,有人受伤,我要为科学而献身。”这些科学家的顽强意志和感人事迹有助于培养学生坚韧不拔的毅力和不畏艰险的精神。1953年沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型,是科学界合作的典范。这有助于启发学生发扬合作精神。在生物学教材中,介绍了许多我国在农业、医药、生物学上的伟大成就,如“杂交水稻之父”袁隆平的事例等,这可以激发学生的民族自尊心、自信心和自豪感,培养学生的爱国主义思想感情。

三、运用探究式教学,培养学生科学研究方法

生物科学是一门以实验为基础的科学,其中许多知识非常适合于学生通过自主探究的学习方式来获得,同时探究还有利于培养学生科学的思维方法和研究方法,从而提高学生的生物科学素养。如我在教学中尝试运用了“提出问题—做出假设—设计实验—验证假设—得出结论—合作交流”的探究式教学模式。在实施过程中,首先引导学生形成问题意识。教师创造性地构建学习环境,给学生大胆猜测和“异想天开”的机会,充分满足学生的好奇心和探究欲望。如《蚯蚓的刚毛在运动中的作用》探究实验中,循着“提出问题——解决问题”的思路,引导学生自行探究,培养学生的动手实验操作能力和科学探究能力。其次指导学生大胆而科学地做出假设。提出假设是解决问题的关键。因此教师应积极引导学生自主地收集资料,引发学生多角度多渠道地思考问题。同时,教师要重视学生的交流与合作,鼓励标新立异观点的充分阐述,确保多种假设的积极碰撞,最终形成科学的假设。再次,积极设计实验和实施实验。设计实验和实施实验的关键是创新,包括实验方法设计、对照实验的确定、实验器材选择、实验数据收集等方面的创新。教师对此应逐步引导,让学生在探究中体验、尝试、总结。最后,分析数据和得出结论。教师应引导学生学会分析、归纳和概括相关信息。需要重复实验的就重复实验,以便核实现象和数据,确保探究结论的科学和完善。

四、利用生物学实验,培养学生严谨求实的科学态度

随着科学技术的发展,实验教学的地位和作用日益为人们所认识,新奇有趣的科学实验,能激发学生强烈的好奇心和求知欲,更能培养学生严谨求实的科学态度。例如:在研究酶的活性与PH值的关系时,我设计以下探索性实验。取3支试管,编号为1、2、3,分别在3支试管中加入新鲜的淀粉酶溶液各1ml,然后在1号试管中加入蒸馏水1ml,在2号试管中加入10%的NaOH溶液1ml,在3号试管中加入10%HCI溶液lml,再在三支试管中各加入可溶性淀粉溶液2ml,再放入60℃左右的水浴中5min,再各加入斐林试剂2ml,并用酒精灯煮沸1min,观察实验现象。正确的操作步骤下的现象应是:1号试管有砖红色沉淀,2号、3号无现象产生。从而得出结论:酶需要适宜的PH值。但学生在做实验时,由于操作步骤不严密,会出现许多不同的实验现象:如有的没有砖红色沉淀现象发生,有的三支试管中都出现了砖红色沉淀等等。对此,要求学生不要性急,要有耐心,认真分析实验失败的原因,重新操作,直至成功。通过实验的探索,一方面使学生更好地理解掌握科学知识,锻炼动手操作能力,培养观察能力和思维能力,另一方面,对实验成败的比较分析,使学生认识到进行科学的探索和研究需要严谨求实的科学态度,否则将是差之毫厘,缪之千里。

五、加强学科间知识的渗透,形成科学的世界观

随着科学的发展,学科之间的相互联系越来越密切,在教学中客观地把握它们之间的内在联系,有利于学生科学世界观的形成。例如,光合作用产物之一O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2,就是利用物理方法——同位素标记法来解决的,而叶绿体中色素的分离是利用化学方法——纸层析法来解决的。使学生认识到事物之间的普遍联系性。另外,哲学中的许多原理如量变与质变,运动与静止,内因与外因,对立与统一的观点在生物学中也随处可见。例如:介绍光合作用过程从新陈代谢的角度看是一个同化过程,但其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。从对立统一规律角度看,矛盾是一切事物发展的源泉,世界上任何事物都充满矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动,实现自我更新。

学生生物科学素养的提高并非一朝一夕就能实现的,它需要教师在日常教学中从点点滴滴做起,持之以恒,切实把新课标的理念贯彻于课堂教学之中。 【参考文献】

[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].高等教育出版社,2003.

[2]王道俊,王汉澜.教育学[M].人民教育出版社,1989.

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关键词: 初中生物教学 科学品质 科学探究精神 科学能力 科学素养

《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》明确提出:义务教育阶段的生物课程是“以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程,是科学教育的重要领域之一”。强调以人为本,注重人的发展,提倡探究性学习,培养学生的观察能力、思维能力、分析能力、实践能力和合作能力,提高学生的科学素养。这就要求教师重视和加强生物教学过程中学生科学素养的培养。本文从三个方面谈谈初中生物教学中学生科学素养的培养。

一、紧扣教材内容,进行科学品质的教育

初中生物课堂教学中学生科学素养的培养,应把重点放在素质教育的主渠道,即课堂教学上。因此,教师要充分挖掘教材,并从教材中提炼出科学的观点、方法和思想,在课堂教学中根据教材内容的不同观点,采取灵活的教学方法,在传授知识的同时渗透科学品质的教育。

教材选取了许多贴近学生生活的学习内容。如在学习形形的植物和动物时,教材没有按照传统的由低等到高等的顺序安排学习内容,而是选择了学生熟悉的粮食作物、蔬菜作物、林木和果树、观赏植物、食用藻类等,贴近学生生活。教师在讲授这些内容时,要使学生明白:学好生物,掌握生物的结构、生理,以及生物与环境的相互关系,就能够更好地协调人与自然的关系,造福社会。在讲环境保护时,教材中介绍了环境污染的原因、如何保护环境,要求学生亲自调查学校周围的环境保护情况,进行分析和评价,并提出保护环境的书面建议。这些内容有利于学生掌握一些最基本的生物常识与实践技能,可以提高学生对生物的学习兴趣,激发学生对生物学知识的探索热情,培养学生的环保知识和社会责任感。

教材还提供了丰富的科学审美教育的内容。生物界有许多美不胜收的景象。如多姿多彩的动、植物因长期进化而形成的适应环境的特征之美;生物的色彩之美;鸟类身体与飞行相适应的结构之美;DAN分子双螺旋结构的简明、和谐、流畅和对称之美;遗传规律的逻辑美;“虎毒不食子”和“乌鸦反哺”等动物的行为之美;孟德尔、袁隆平等科学家的思维之美和顽强精神之美,等等。它为教师在生物教学中实施美育提供了丰富的资源。我们可通过让学生欣赏生物之美,激发学生的学习兴趣,进而与学生一起领悟生命的奥秘,找寻探索未知领域的科学之路,提高学生的科学品质,从而实现最终的教学目标——培养学生的科学素养。

二、加强生物实验教学,培养学生科学探究的精神

传统的实验教学把实验课仅作为验证理论的课程,所有的实验都是按教材预习,对照教材做实验,依据教材写实验报告。在整个实验过程中,学生完全处于一种被动的学习状态。在新形势下,这种教学模式显得陈旧和落后,所以,在生物实验教学中,改革以书本为主、实验为辅的教学模式,设计综合性的、生活化实验题目,把培养学生的探索精神、实践能力及创新意识置于实验教学活动中,也就是说在教学中要有意识地对学生进行科学素质的训练和培养。如果学生在学校学习期间亲身经历了科学探究活动,那么他离开学校后,对生物学所形成的印象可能会更深。

新的《初中生物课程标准》及教科书都有一些给定选题的探究实验,这些实验可以帮助学生很好地了解科学探究的性质。在参与探究时,教师应该让学生掌握科学探究的一般技能,包括提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、得出结论、表达和交流等科学探究能力。科学探究更重要的过程而不完全是结果。学生进行探究的真正意图,不仅在于掌握生物学知识本身,而且要学会科学探究的一般方法,亲身体会科学家是如何困惑于问题,如何假设问题的“答案”,考虑从哪些途径解决问题,并渐渐形成探究的态度和思维品质。学生一旦将科学方法内化为自己的思维和行为方式,其学习就会取得事半功倍的效果。在生物实验教学中,不仅要培养学生严谨细致的科学作风,实事求是的科学态度,更重要的是要培养学生敢于探究的科学精神。科学探究的精神是科学研究的助推器。因为只有在青少年时期就具有科学探究精神的人,才能在今后崎岖艰险的科学道路上坚持忘我探索,才能成为祖国需要的创新型人才。

三、创新教学方法,加强科学能力的培养

科学能力是科学素养的核心。科学能力是指进行科学探究、探索新科学知识的能力。它是在掌握了一定的科学知识,形成了各种能力后,运用科学的方法解决新问题或探索新知识的能力。就初中生物教学而言,主要是培养学生学会学习、获取科学知识的能力,让学生具有初步的科学能力,为今后的发展奠基。

初中生物教学中学生科学能力的培养,要突出思维能力与创新能力的培养。与素质教育要求相适应的课堂教学模式——实验探索式教学法,以知识探索为主干,以素质培养为核心,通过“发现问题—猜想—实验探究—发现规律—应用”等系列程序,对培养学生的思维能力和创新能力起到了积极的作用。例如,引导学生观察教学楼南面和北面法桐等树木的落叶情况,发现南面的法桐长势好、落叶晚。为什么呢?组织学生讨论,后来得出了初步结论:南面避风,阳光充足,温度高,所以长势好、落叶晚,这种结论对不对呢?我又引导学生观察其他花草树木,结果一样。学生终于得出了科学的结论。我补充说:“光照不仅影响植物长势、落叶,还影响植物的开花和结果呢。”在这种充满创新,和谐而欢乐的气氛中,学生感到收获颇丰,不仅学到了知识,更重要的是科学能力也得到了锻炼和提高。

总之,冰冻三尺非一日之寒,生物科学素养的提高不是一蹴而就的,它需要教师在日常教学中从点点滴滴做起,切实把新课标的理念贯彻于课堂教学中,有意识地培养学生的科学品质,强化学生的探究精神,提高学生的科学能力和综合素质,真正将学生培养成为具有良好科学素质的人才。

参考文献:

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关键词:生物教学;科学素质;科学态度;创新精神;能力

在应试教育向素质教育转化的今天,根据初中学生年龄特征和知识水平,在生物教学中侧重培养学生的科学素质,渗透思想教育和科学观点教育,培养学生的创新精神和实践能力,继而促进课堂所学知识的巩固和提高,从而达到提高整体素质的目的。

一、进行科学方法论的教育

掌握科学实验方法,是培养科研能力的基础。我对初中学生先着重进行观察能力的培养,然后指导实验设计,在实验中学会比较、分析、综合,并在此基础上归纳、演绎,直至撰写科技小论文。每学期的生物兴趣小组活动,我们都做许多科学小实验,因为实验是科研的基本方法,学会实验设计,熟练实验过程,精辟解释结果是我训练目的。一次我指导扦插实验设计时,同学们就如何提高成活率展开讨论,矛盾集中在插条上的叶是去还是留。叶能光合作用制造有机物,有利于插条生根成活;叶的蒸腾作用又使插条中水分散失,令插条不易成活,能否两全其美,既不影响光合作用又使蒸腾最小?同学们有的设计出用塑料袋套住花盆使局部湿度饱和,减少蒸腾;有的设计用喷雾法,在光照下连续喷雾,也不影响光合作用。这两种方法效果到底如何?大家用同样材料与遮阴法和去叶法进行对照试验,观察几种方法的生根速度和成活率及成苗速度。整个过程,学会了实验的设计、实施和解释,并在实验中不断发现新的问题,也不断改进和完善实验设计。接着,我又让同学们独立设计新的实验,用不同类型的材料(草本类、灌木类、乔木类、藤本类)进行同种方法扦插实验,研究其扦插成活率高低的规律。

二、培养严谨求实的科学态度

严谨求实的科学态度是科学素质的核心。我注意以自己工作中的严谨求实的态度影响同学们,也注意培养同学们的这种工作态度。如番茄种子的种植试验。试验在初冬,不是番茄的生长季节,一段时间长相不好,同学们分析找原因,有许多可能:可能温度不够;可能恒温不如变温更利于植物生长;可能透过玻璃的阳光的质量和强度有所改变;光照强度和光照时间可能不够……然后大家查资料,了解番茄的习性,寻找以上问题的答案。通过查找懂得了许多知识。然后再对症下药:增加水盆提高湿度;定时开窗通风让阳光直射等。同学们轮流值班,一丝不苟,控制好阳光、温度、湿度、通风。不仅学到知识,更重要的是潜移默化地形成了严谨求实的科学态度。

三、创设科学探究的情境

爱因斯坦曾说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”对于中学生来说,能否发现问题、提出问题,主要依赖于教学中问题情境的创设,教师提供的教学资料要具有指向性和探究的可能性。特别是现实的背景资料最容易引起学生的认识心理冲突,动摇学生的知识结构和学习心理平衡,激发学生的求知欲。例如:“嫁接”一课,在课本的实践活动中却有一草本植物的嫁接(以蟹爪兰的嫁接为例)的方案,学生对此提出了疑问:蟹爪兰是草本植物,没有形成层,怎么可以嫁接呢?嫁接后是怎样成活的呢?是不是教材出错了?又如:在“生物的遗传”课前,让学生调查自己的父母的一些特征,如眼皮的单、双,有无耳垂等,并试着加以解释。上课伊始,学生汇报了自己的调查结果。但谁都无法正确解释,学习的积极性因而空前高涨。科学的生命力在于应用。应用学过的生物知识分析解决现实中的一系列问题,才能使学生体验到提出问题的成就感,激发学生的探究动机,养成动脑的习惯。

四、培养创造性的思维能力

创造性思维的特点是求异性和发散性,它是科学素质中宝贵的心理品质。是塑造开拓型人才最有效的途径。在科技活动中,我鼓励同学们勤于思考、勇于创新。嫁接是同学们最乐意做的植物实验。在砧木和接穗及选择上,常异想天开、乱配鸳鸯,对此,我不急于否定,先强调嫁接技术是成功的关键,让他们去做,尔后针对实验结果告诉他们:亲缘关系越近,嫁接成活率越高。但远缘关系也不等于完全没有希望。马和驴产生骡是动物远缘杂交的成功事例。再给他们作关于细胞工程的讲座和介绍克隆技术,使他们明白人们正在不断改进实验手段,用新的科学技术来实现理想。鼓励他们搞科研要有丰富的想象力,同时又得严格按科学规律办事。

五、培养独立的动手能力

培养初中生操作显微镜、绘图、实验、制作标本、养殖种植等多方面的动手能力,是生物科技工作的基本技能。一个生物科学工作者应具备独立、熟练的动手能力,也是良好素质的组成之一。活动中,放手让学生独立动手做,指导他们向更快更好努力。每学年我都要在各班培养一些实验能手,不仅能在科技活动中显身手,还能帮助老师在实验课上辅导其他同学,以及出黑板报、做标本、挂图、照片等教具。

六、培养科学观点和科学态度

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一、渗透生物科学史教育,培养科学态度和科学世界观

生物科学史是研究生物学概念、科学理论和科学思想的产生、演化过程及其发展规律,考察科学家的生平、成就、思维方式及研究方法上的特点。探讨科学家科研中的成败原因,研究科学家发展中不同观点和理论之间的纷争与融合,考察科学发展的内部逻辑、外部动力和相互关系,研究科学与发展的关系等等[2]。在生物课堂教学中加强生物科学史教育,在一定程度上是顺应学生身心发展特点。在教学基础上增加生物科学史教育,利用学生的好奇心作为激起兴趣为切入点,将学生的兴趣上升为学习的乐趣。另一方面,生物科学史同时向学生介绍科学家的奋斗历程、曲折经历等生平事迹。在科学探索过程中,科学家身上折射出的执着,求实,刻苦等高尚品质是一种宝贵的教学财富。所以在生物教学中增加生物科学史教育,不仅能培养高中生学习兴趣和实验能力以及创造性思维能力,也能培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,更能使他们形成积极的科学态度和科学习惯。以高中生物人教版必修一以光合作用为例,在正式学习光合作用过程之前,进行光合作用科学史讲述,包括什么是光合作用,光合作用的意义以及光合作用是如何发现的等,教师可以用趣味性的,故事性的口吻来讲述,学生的兴趣能够得到激发,而且在轻松愉悦的氛围中学生也更乐于去汲取更多的生物学知识,更进一步提高学生的生物科学素养。

二、倡导探究性学习,培养学生自学能力和创新精神

探究性学习的三个基本目标是理智能力的发展、深层次的情感体验、建构知识掌握解决问题的一般方法。探究性学习是问题性、过程性、开放性的统一[3]。在探究性学习的教学中,教师是学生学习的引导者和促进者,而学生则是探索者、发现者,这种新的学习方式在我们今天的生物教学中培养学生科学素养有重要的指导意义。探究性学习的目的和新课标对学生的目的要求是一致的,都是提高学生的综合素养,是培养学生综合能力的一种学习方式。那么,在探究性学习中,要注意哪些问题呢?

首先,教师角色定位。虽然探究性学习倡导的是学生自己去发现、探索新知识,但是他们的学习仍然是具有一定的被动型的,所以要求教师能够有计划有目的并且有组织的进行,学生的独立学习能够进行下去,必须要有教师的引导,他们的学习效果才有可能事半功倍。因此在探究性学习中,要求教师的角色是引导者,教师要扮演好引导者这个角色,就必须做好充分的准备。在上课之前,教师可以根据教材准备导学案,内容包括本堂课的学习目标,重难点和基础知识以及基本技能、相关知识回顾和学生自测等。课堂上教师提出事先准备的问题来吸引学生注意,激发学生自觉解决问题的欲望。需要注意的是,在学生分析问题时,教师的职责是为学生提供时间和空间方便他们进行思维的交流和碰撞,切不可在一旁急于纠正学生的错误。在课堂的最后,教师着重对学生理解、讨论不透彻的问题进行精讲,帮助学生对深奥的生物学知识的理解。讲解完成后,将导学案上的本节课学生学习成果自测让学生独立完成,并由教师回收批阅。

其次,学生的角色定位。针对问题的探究活动是探究式学习的中心,学生在遇到各种使他们困惑的问题时就要想方设法寻找问题的答案,他们可以经过推理分析来找出解决问题的方向,然后通过观察和实验来收集事实;也可以通过其他的资料来进行归纳比较和分析,以形成对问题的解释;在经过讨论和交流后进一步澄清事实,发现新的问题,对问题进行更深入的研究。学生在主动参与的过程中进行学习,在探究问题的活动中获取知识,所以学生能更容易了解科学家的观点和科学精神,在做科学的过程中学习科学。

三、重视实验教学作用,训练学生生物学方法的养成

生物学实验无论是在生物科学发展的历史中,还是现代生物学的研究中,对生物学理论的建立,对科学方法和思想方法的获得,以及对学生各方面能力的培养都有十分重要的意义[4]。通过对近年来的高考试卷分析,我们不难发现,生物{考试卷每年都会有涉及关于实验设计的题目,是对学生实验设计综合能力的考核。但目前我们的生物实验教学中大都停留在教师讲学生做的阶段,实验步骤都是按照教师事先准备好的来做,学生操作也大都是在教师演示后进行的。学生欠缺对实验设计的思考,这有悖于实验本身的意义,它要求学生能够探究获取未知的东西。因此,在实验教学中,我们应当给予重视,改革实验的教学方法。

为了学生的生物科学方法的建立和形成,在实验教学中教师可以多加强学生探索性或者设计性实验的学习。教师可以引导、启发学生对现有实验进行思考,并且根据自己思考的思路设计实验进行探究,然后教师根据学生设计的实验方案和结果进行评价。这样学生在探究性实验中不断完善的过程,有利于他们思维的培养和科学方法的养成,使他们真正成为学习的主人。

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)[M].北京:人民教育出版社,2003:9-11.

[2]孙定建.科学史教育全方位科普的有效手段[J].理论观察,2003(3):25-27

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关键词:生物统计与实验设计 教学手段 网络教学 科研素养

《生物统计与试验设计》是农学、生物科学等专业重要的学科专业基础课[1],是关于科学试验的设计、实施、试验数据的收集、整理、分析,以及结果解释和推断的一门科学。本课程主要是运用数理统计原理和方法于农学和生物科学研究,使学生理解试验数据现象和本质的关系,树立农学和生物科学研究正确的思想和方法。该课程教学的目的是使学生初步具有独立处理和分析农学和生物学试验数据的能力,为进一步学习各专业课程以及毕业论文设计与实施奠定坚实的基础。扬州大学的《生物统计与试验设计》课程在2010年入选国家精品课程。目前,该课程的授课对象包括农学院、园艺与植物保护学院、生物科学与技术学院以及环境科学与工程学院多数专业的本科生以及部分研究生。近年来,在该课程的教学改革实践中,我们注重将科研和教学紧密结合起来,通过科研促进教学,着力提高大学生的科研素养。通过深化教学改革,注重学生能力的培养,有效提高了农科大学生的科研素养。利用科研丰富教学内容,使学生通过本课程学习,掌握了进行科学研究的深入研究模式。

1 教学内容与教学体系改革

近年来,本教研室在教材建设、教学内容及方法的改革、相关课程系统构建等方面进行了多方面努力,主要包括:

1.1 改革教学内容,适应新时期人才培养需要

根据夯实基础、拓展外延以及课程内容现代化的要求,需进一步修订教学大纲。教学大纲不是《生物统计与试验设计》章节内容的简单堆砌,而是本门课程教学的指导性文件;不只是课堂讲授的大纲,还应是指导学生自学的纲要。《生物统计与试验设计》是一门工具,学习的目的是为了应用这一工具处理和分析试验数据,对教学大纲进行修订,在把握本学科前沿知识的同时,强调生物统计方法的应用,同时注意介绍本领域前沿信息与新的统计方法研究进展,以提高学生的学习兴趣。

1.2 与时俱进开设相关课程,加强学生动手能力

学以致用是生物统计学的最终目的,在目前计算机已经普及的情况下,利用计算机解决统计计算问题已十分容易。本教研室积极拓宽思路,先后为本科生和研究生开设了《统计分析系统SAS应用》和《常用统计软件的应用》两门校级公共选修课,每年授课人数超过200人。这一做法不仅可以使学生更好地理解本课程所讲授的统计分析方法,更有利于学生拓宽知识面,以适应新时代的要求。除开设《生物统计与试验设计》课程外,还应开设高级生物统计、试验设计、数量遗传学、统计基因组学、生物信息学等多门后续相关课程。这些课程大多是作物遗传育种、植物生物技术专业研究生的学位或必修课程。对进一步加深对《生物统计与试验设计》课程的理解起到重要作用,此外还对作物遗传育种、植物生物技术以及其他农学相关专业研究生的培养有较大作用。

1.3 规范教学环节,提高教学效果

在课堂讲授、上机操作等教学过程中,注重革新教学方式,活跃教学氛围,充分发挥启发式教学的特色,从发现问题、解决问题入手引导学生,强化自觉学习的效果。教学过程中结合多媒体课件使用,但又不拘泥于多媒体课件,采用多种形式,激发学生的学习积极性,提高学习效果。另外,讲授过程别注重统计基础理论与统计分析方法与生产和科研实践相结合,使学生对统计方法的了解与掌握更加实在。努力探讨实践互动式教学,改变传授式教学中师生的距离感,采用计算机演示,上机等实践环节,加深对知识点的掌握,熟练常用统计分析方法的学习与应用。多年来,本教研室一直采用试题库出卷、试卷内容广泛、题目严谨、严格考试、统一阅卷,判分标准合理,使生物统计课程历来为各类学生所重视,使这一在农学院普遍认为较难学习的课程,被广大学生所接受、理解并掌握,并能在毕业论文、科研实践中加以应用。

1.4 突出精品,狠抓教材建设

教材建设是课程建设的基本内容之一,是保证教学质量的基础。本课程教研组非常重视教材建设,早在上世纪八九十年代,本课程组莫惠栋教授就编著出版了《农业试验统计》(第一版和第二版)和《实用农业试验方法》等教材[2]。中国科学院生物学部委员、院士、中国作物学会理事长庄巧生研究员曾评价道:“《农业试验统计》是一本好书,内容丰富,条理清晰,系统性、逻辑性、实用性都很强,不仅是大学本科生、研究生的好教材,也是农业科学特别是作物科学工作者的好工具书”。此外,为了与《生物统计与试验设计》课程学习相配套,在1996年组织编著并出版了《统计分析系统SAS软件实用教程》,该教材是国内较早介绍统计软件的教材。为了进一步适应新时期的教学需要,本课程组又主编了《SPSS农业试验数据分析实用教程》和参编了“十二五”规划教材《生物信息学》等,形成了系列教材体系。此外,经高等教育出版社约稿,本课程组正在组织中国农业大学、华中农业大学等相关教师《生物统计与试验设计》国家“十二五”规划教材的编写工作。

2 教学方法与教学手段改革

《生物统计与试验设计》是农学类专业的一门重要的基础课,该课程最大特点是概念多、公式多[4-5]。针对本课程的实际特点,在组织教学中,主要采取以下几种解决办法:①备课等各类教学活动,对重点难点共同研讨,并提出解决方法和采取措施等原则性建议,再由各任课教师结合班级具体情况组织教学。②提倡启发式、讨论式的教学方法,教师的讲解深入浅出,厚积薄发,层层剖析。采用讲要点、讲方法、讲思路的教学方法,引导学生积极思考,学生参与和交互,提高学生的学习主动性。③提倡利用多媒体课件,录像,网络技术等辅助教学手段,结合板书进行教学,增强教学效果。本教研室在多年教学经验的基础上研制了单机版的“生物统计辅助教学系统”多媒体课件,该课件利用动画演示、数据库查询、自测系统等方式引导学生学习该课程。完成了具有自主知识产权的DAS数据处理软件的研制。建立了生物统计网络教学系统。④滚动式教学手段的运用。由于统计课的内容前后连贯性很强,因此,从实例或学过的内容引出新的知识就显得尤为重要。通常在一节课的开始,教师可采用提问或自我总结的方式,将上次课或与本次课有关的知识用精练的语言进行概括,起到带领学生复习和理清思路的作用,然后顺着这个思路引出新的知识。⑤坚持提倡学生的自主学习精神,使学生从“教会”到“学会”,最后达到“会学、会用”,使学生终身受益。

3 以科学研究促进教学

3.1 注重教学内容和教学体系改革

以科研促教学是做好《生物统计与试验设计》教学工作的主要措施。在精品课程建设的几年中,课程组成员群策群力,充分发挥集体作战的优势,努力争取教育部和校级教改项目,先后承担教育部、省教育厅和学校等多项教学研究项目,并将我们的研究成果应用到教学之中,对教学具有很好的促进作用。研究成果不断充实到教学内容中去,收到了很好的效果。此外在教学过程中我们还经常听课,互相讨论,加深对统计分析理论的理解。并注重对探讨的内容进行总结,积极撰写教学论文,提高教学水平。

3.2 承担其他科研项目,拓宽研究领域

实践证明,科研工作对充实和更新教学内容、改善教学条件、增强教师素质、提高教学质量都有重要作用。因而本教研室的所有教师都是教学、科研双肩挑的。目前,本教研室的教师主持和参加多项国家级(如国家自然科学基金项目、863项目,973项目等)、部省级(省自然科学基金等)课题20多项。近年来,在国际权威期刊上多篇,在国内自然科学核心刊物上70余篇,其中被SCI收录的论文30多篇。此外,我们的研究成果曾获得教育部自然科学二等奖等科研奖励。以上的科研项目和研究成果,大多数与本课程密切相关,这对加深统计课程的理解,提升教师水平,提高教学效果有很大作用。因此,科学研究不仅促进了本教研室教学质量的提高,还有利于青年教师和研究生的培养。

在教学过程中,可以将教学与科研相结合,提高学生的学习积极性。例如,平均数的比较可用我们自己培育的新品种间产量的比较;绪论的教学可介绍自己在生物统计与田间试验课程方面的科研成果,即把自己提出的胚乳性状QTL定位方法、最大似然聚类方法、非线性拟合的缩张算法和多种具有国际影响的QTL定位新方法等介绍给同学,一方面建立自己在学生中的威信,另一方面又提高学生的积极性;在适当的时候将研究生处理数据资料的经典例子给同学讲述,使他们意识到要灵活使用统计方法,才能发挥其最大的效益;把承担的国家、省部级科研项目的内容从生物统计与田间试验侧面讲述给学生,潜意识地培养学生的科学研究能力。

4 全新教学方式的使用

依托校园网,建立了生物统计网络教学系统。本教学系统包含课程简介、师资队伍建设、教学大纲、课程教案、常用统计软件的应用、习题集、统计软件开发、教研教改和参考资料等内容。同时为方便同学生的交流,我们专门设立了网络讨论区。生物统计网络教学系统的多样性、形象性、互动性及灵活性等特点,改变了以往生物统计教学的抽象与难懂,促进了学生的学习积极主动性。除了建立了《生物统计与试验设计》教学网站,为适应单机版用户,我们开发了单机版的DAS(数据分析系统),目前2.0版本已经通过测试,即将在互联网上。DAS系统包含学习系统和数据分析系统两个部分。其中学习系统面向生物统计的初学者,为其提供一个良好的学习工具;而数据分析系统采用全菜单操作方式,类似Excel的运行界面,完美的图形输出方式来进行数据分析,涵盖了课程中所涉及到的所有的统计分析方法。目前我们正在积极开发DAS系统的iPad版本和android版本。

5 在大学生科研素质培养中的作用

教研室坚持边研究探索、边试点实践的方针,不断总结经验,全面规划,重点突破。自2003年以来,参加试点实践的有农学、农业信息技术、农村区域发展、生物技术、植物保护和应用化学等本科专业,学生人数1000人。具体效果主要体现在:①通过深化教学改革,注重学生能力的培养,有效提高了农科大学生的科研素养。利用科研丰富教学内容,使学生通过本课程学习,掌握了进行科学研究的深入研究模式:立题制定试验方案选择田间试验设计类型田间实施观察记载收获、取样、考种整理资料统计分析撰写课程论文发现问题再次立题,深化研究。提高学生的分析问题解决问题的能力,为学生今后从事科学研究奠定了良好的科研素养。近年来,本科生将本课程所学习的教学方法应用到科研实习中,在国内外期刊上发表学术论文的本科生明显提高,并已经有本科生将在SCI刊物。②为本科生考取研究生后进行科学研究奠定了方法论的基础。开展统计软件的学习,扩大学生的视野,提高学生的素质,为学生以后在科研工作中利用统计软件解决实际问题奠定了基础。近年来农学院考取研究生的同学将生物统计和试验设计知识应用于科学研究中,数据分析的能力大大增强。

参考文献:

[1]王永立,乔琳,樊淑华.生物统计学课程教学改革探索与尝试[J].周口师范学院学报,2011,28(5):82-84.

[2]莫惠栋.农业试验统计[M].上海科学技术出版社,1992.

[3]盖钧镒.试验统计方法[M].北京:中国农业出版社,2001.

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关键词 幼师 生物 科学素养

作为一名幼儿园教师,不仅要求对知识的理解具有一定的深度,而且要有一定的广度。幼师学生的知识素养是学生今后适应从事幼儿科学教育、社会生活和继续学习所必需的生物科学知识。包含生物的生活习性、形态结构、生理功能、分类、遗传、进化和生态的基础知识,与人类现代生活与生产密切相关的最基本的生物学知识以及反映现代生物科学水平的、基础性的、学生能够接受的生物学知识,还有生物学术语、生物学方法论,生物科学史以及与生物知识相关的其它学科知识等。

一、幼师学生应具备的生物科学方法与能力素养

根据现行《中等幼儿师范学校教学大纲》中生物课程的目的要求以及科学素养的内涵,笔者认为,在幼师生物教学中培养以下几种能力对幼师的发展尤为重要:

1.自学能力。自学能力是指学生在已有科学文化知识的基础上,运用正确的学习方法,独立掌握和运用知识的能力。现代社会科学技术突飞猛进,新观念不断涌现,幼师学生走上工作岗位后,会有所学知识不够用的感觉。所以,幼师生物教学中不仅要教给学生一定的生物基础知识、技能,更要教给学生学习的方法、技巧,培养学生的自学能力。在教学中,教师应重视课前学生预习环节,提出新课的重点和难点,在课堂序言中创设自学的问题情景,调动学生自学的主动性;教学中留给学生一定的自主学习的时间和空间,指导自学,让学生知道怎样阅读、写读书笔记、提出问题、解决问题等。

2.观察能力。观察是人们认识世界,获取知识的重要途径。许多科学家都是非常重视观察法的,达尔文曾这样说:“只是在察觉那稍纵即逝的事物并对其进行精细观察的能力上,我可能在众人之上”。现行幼师生物教材在内容和编排上也保证了培养和发展观察能力的需要,安排了大量的“观察和思考”以及相关插图,教师在教学中应贯彻教材编写的思想,加强学生观察能力的培养。

3.提问能力。提出问题是科学探究的开端。爱因斯坦曾经说过,提出一个问题比解决一个问题更重要。传统的接受式生物教学从根本上扼杀了学生的好奇心,剥夺了学生的主体地位,学生难以提出有探究性的问题。

4.应用能力。作为一位幼儿科学教师必须具备运用科学知识解决日常生活问题,解答幼儿对生命现象提出的各种问题的能力,以及具有初步设计自然角的能力。在教学中应加强学科之间的渗透,发挥多学科的综合优势,引导学生寻求合理解决问题的最佳途径,从而培养学生对知识的综合能力、迁移能力和应用能力。

5.实践能力。幼儿科学教育十分强调幼儿的动手操作、实验探究学习,这对幼儿教师的实验能力提出了更高的要求。实验是验证和获取生物学知识、技能,发展科学思维力的重要手段,是生物科学素养的重要组成部分。

二、幼师生物教学培养学生科学素养的方法

1.更新幼儿教师生物教学的观念。教育改革的突破口就在于及时转变教育思想。实现教育思想的转轨必须切实做到:从以生物知识为中心转变为对学生进行全面的科学素质培养;由重理论轻实践转向理论与实践相统一,使生物教学真正为认识和改造客观世界服务;由“模型化”教学目标转向多层次、多维度的教学目标与任务;由传统的单一的“社会指向价值观”或“功利性价值观”转向以“功利性与非功利性价值相统一”双重教学价值观,这种新的教学价值观的确立,意味着在承认教育的社会价值的同时,亦承认教育在满足个人丰富的精神需要和完善个人独立个性方面所具有的巨大内在塑造力,承认贯彻素质教育思想观念的必要性与重要性。

2.从基础知识出发,奠定学生良好的生物结构基础。要使学生牢固掌握生物知识、灵活运用生物知识,必须让学生掌握由这些基础知识构成的基本结构。因为基本结构反映基础知识之间内在的必然联系,它具有相对稳定性,广泛迁移性和适用性等特点。在教学中应结合生物学史的内容,展示基础知识发生和形成的历史背景,使学生能够从更广阔的视野、多侧面、多角度地理解学习基础知识的意义,并把基础知识放在基本结构的网络中进行教学,尽可能地挖掘相关知识的内涵以及与其他内容的联系。

3.对学生整体科学知识进行整合,加强学科之间的关联。自然界是一个有机的统一体,研究自然界的生物、物理、化学、地理等各门学科,其思想方法、基本原理、研究内容交叉纵横、相互沟通。加强学科间的横向联系,有利于学生打破因分科教学而造成的思想上的禁锢,能用系统的观念去看待、分析和研究世界;有利于学生学习时对概念、原理和方法的理解、掌握和运用。

4.鼓励学生自觉进行生物科学素养研究。让学生真正成为学习的主人,不仅对所学的知识理解深,记忆牢,科学研究能力也得到极大的锻炼和提高,还有利于学生养成自学的习惯和能力;有利于学生的个性得以充分和谐地发展,这对于培养学生的科学创新意识和创新实践能力都很有帮助。

5.加强对生物科学史的学习和研究。科学只能给我们知识,而历史却能给我们智慧。生物史是生物科学的产生、形成和发展及其演变规律的反映,是人类认识自然和改造自然的历史,也是科学教育的重要资源。生物科学史在培养学生科学素养中的作用:(1)生物科学史教育是生物科学与人文科学教育的桥梁;(2)生物科学史教育可开拓学生的科学视野,加深对生物知识的理解;(3)生物史教育可暴露科学家探索过程的科学思维,有利于培养学生的科学方法;(4)生物史教育是培养学生科学态度、价值观的良好素材;(5)生物科学史教育可激发学生学习生物的热情。

6.开放生物实验室,鼓励学生自主试验。课堂实验课有既定课时,在规定的时间内学生为完成实验任务思想较紧张,这无疑会影响实验的效果,不利于科学素养的形成。开放生物实验室,课外实验不受空间和时间的限制,学生可以放松思想,做起实验有条不紊,深思熟虑,充分想象,实验成功率大幅度提高,学生的好奇心得到满足,在相对有限的时间内达到对学生进行科学素质教育的目的。

7.结合幼儿园教学实际,开展生物教学技能活动。幼师生掌握一定的生物技能,不仅是上好幼师生物课的需要,也是今后从事幼儿科学教学的需要,但是许多生物技能只靠课堂培养不成,必须借助课外活动方能练就。例如,幼儿园自然角要求学生能制作植物叶标本和昆虫标本,对此,在幼师生物学教学中,结合有关教学内容,首先在课堂上向学生讲清采集制作的方法和步骤,然后利用课外活动组织学生到野外实践,使学生从中掌握采集制作动植物标本的正确方法,培养学生的科技制作能力。另外,制作生物教具和绘制生物图是幼儿园科学教学的基本功,所以,也应把它列为幼师生物课外技能训练的内容。

参考文献:

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关键词:生物科学、生物科学素养、中学生、培养

一、 生物科学素养相关理论界定

(一) 生物科学素养的概念界定

目前为止,学术界针对“科学素质”与“科学素养”这两者的使用没有明确的规定,翻译成英文都是Science Literacy。科学素养包含五大要素:科学品质、科学知识、科学能力、科学方法和科学意识。科学素养是通过日常生活以及媒体等渠道提供的信息获取方式而积累形成的对科学技术的主观理解,是以教育为基础的行为。科学素养的五大要素彼此相互影响、相互作用,是维系生物科学正常运转的最基本因素。

生物科学素养也是公民科学素养构成的重要组成部分,是指公民社会实践、经济实践、生产实践以及个人实践是所需的生物科学概念和科学探究能力的展现,是对科学价值观和科学态度的一种展现。随着生物科学技术的发展,生物科学已经逐渐的走入人们的生活,生物科学素养也就成为了现代公民必备素养的基本素养之一。

(二) 生物科学素养的基本构成

生物科学素养的基本构成主要可以分成生物知识素养和生物能力素养。生物知识素养内容是与人们日常生活联系最紧密的一个部分,与人类的生活、生产密切相关的部分,是反映现代生物科学技术的理论基础和科技水平,是能够让学生们接受生物知识的必要前提,以及生物方面的各种相应的理论要素。这些知识的构成是都是让中学生适应社会发展、时代进步、科技发展以及今后学习生活的理论基础知识。

生物能力素养是进行物科学研究和生物学习生的基本能力之一,这其中一共包含四个方面,观察能力、实验研究能力、实践活动能力以及探究性学习能力。第一,观察你是学习生物的必要前提,也是获得生物方面知识的首要步骤,学会观察你才能够对实验、实践以及探究做好必要的准备。第二,生物学是对实验的要求很严格,因此,实验研究能力也是学生获取知识和技能的一种基本能力。生物实验能研究能力包括①从实验中获取知识的能力②将这些知识运用到实践中的能力③能够在实践中利用实验手段解决问题的能力。第三,实践活动能力是学生学习生物应该具有的理论与实际相结合的能力,这其中包含着要灵活的运用书本知识的同时,将知识转化到实践中去,从而得出结论,更好的探究生物知识。最后,探究性学习能力是培养学生自主学习的一个重要方式。学生只有具有了探究性学习能力的本质才能培养创新生物科学的精神。

二、 国内生物科学素养教育的开展情况

国内生物科学素养教育起步较晚,就目前来看,可以总结成以下两个方面去概述生物科学素养教育的概况:一方面,通过改革生物课程结构和教材培养学生的生物科学素养。也就是说,打破单一的必修课结构,形成必修课选修课以及辅修课相结合的课程,让学生根据自己的兴趣爱好进行学习,将基础和必备的理论课程作为基础课程,培养学生的创新能力、实验操作能力以及生物科学的创新能力。这样,在学习过程中必修课是为学生在解决问题、获取生物知识以及培养能力做好夯实基础;接着就是必修课向选修课转化,培养学生的兴趣爱好,注重学生能力的培养和实验操作的训练;辅修课可以看做是一个小型的课题研究,有针对性的对学生的实践能力与创新能力的培养,有能够进一步是学生掌握生物科学的研究方法。

另一方面,通过改革教学方法以及教学模式培养学生的生物科学素养。学生的学习兴趣是教师在传授过程中引领的,这就要求,教师在授课的同时,不仅仅应该注重学生学习方法,也应该注重提升自己的教学方法和教学模式,在生物学科教育领域中,针对不同的教学内容,也同样有着不同的教学方法和教学模式,通过对教学方法和教学模式的改革和提升,从而能够激发学生的学习兴趣,培养学生主动学习的学习习惯和氛围,同时在教师的正确引导下,养成学习生物科学应具备的动手能力、动脑能力,实现提高学生的生物科学素养。

三、 培养中学生生物科学素养的途径和方法

(一) 优化教材内容,培养学生的自主学习能力

教材的使用是培养好学生的必要前提之一,是“教教科书”还是“用教科书教”是教育工作者所面临的挑战。在教学过程中,教师应该重新塑造教材观念,去除“唯书唯上”的错误观念,已经教学的要求,学生的特点进行教材的选取和重新设计教学计划和教学内容,增强学习的效率,使学生能够掌握更多的有用知识。

针对学生方面,学生在学习过程中不仅仅是接纳新知识,而且还要完善学生原有的认知结构,以便于学生平日学习知识内容的检索与提取。古语说“授之以鱼不如授之于渔”,优化教材内容就是教会学生正确的学习方法,教师在授课中培养学生的自主学习能力,将方法传授给学生,实现真正的“用教科书教”的说法,才能使学生融合贯通,灵活运用所学知识。

(二) 改革实验教学观念,加强学生的科学研究意识

知识的学习只有从自己思维中得来的才是自己的知识,自己再学习过程中总结的知识才是属于自己的知识。所以,在生物学科教学中,我们应该把重点放在生物教学的活动中,而不是把重点放在生物教学的结论中,我们要注重认知过程的学习和理解。

实验的方法是生物教学中最为基础的方法之一,从实验中观察到某一种现象、规律的形成过程以及得出一个相关的概念。在这样的一个过程中,教师要注意的不仅仅是学生在实验中的操作方法以及在整个实验中学生得出结论的过程,而且还要注重学生的学习思路和方法。

传统的实验教学方法重结论轻过程,而不是将实验的发现作为学习知识的形成过程。如此的机械式学习方法是不利于学生学习和记忆的。因此,改革传统的学习观念势在必行,建立生物实验模式的学习观念,充分挖掘学生的发现能力与创新能力,培养学生的科学严谨的研究能力,以及营造一个良好的生物实验环境。(作者单位:沈阳师范大学)

参考文献:

[1]叶禹卿.《科学新课程与科学素养培养》.北京:中国织工业出版社[M].2002.10