对生物科学的认识范文
时间:2023-08-23 16:11:20
导语:如何才能写好一篇对生物科学的认识,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:科技史 生物教学 人文精神
The role of history of science education for the teaching of biology in the human spirit
Liu jinxia
Second high school of Shangqiu
Abstract:Cultivation of humanistic spirit is an important content in the biological teaching of history of science and technology, strengthen education can increase biological interest in the teaching, which can help students to inherit the outstanding tradition, establish good moral character, but in specific operations should obey the objective law of teaching and teaching methods.Keywords:The history of science and technology;Biology Teaching;Humanistic spirit
生物学被认为是二十一世纪最有发展前景的学科之一,在可以预见的将来会有极大的发展空间;而生物教学对于学生生态观、环境意识的树立,以及生物学科在现行高考制度下的重要地位,我们就不能不对生物教学加以足够的重视。
但是随着素质教育的深化推进、科学的不断进步,如何在生物教学中体现人文精神,成为了广大教育者共同面临的问题,我们是否可以在世界科技发展历程中寻找到对于现代生物教学有所帮助的宝贵资源呢?答案是肯定的。
(一)科技史教育可以增加生物教育中的趣味性
我国古代伟大的教育家孔子曾经说过“学而时习之,不亦说乎?”在课堂教学中使用大家喜闻乐见的诗句、谚语、民谣与故事等不仅会使学生有效记忆,同时还可以增加趣味性提升学生的学习热情。
例如在给学生讲解草本和木本植物时,我们就可以使用《诗经・蒹葭》中的“蒹葭苍苍,白露为霜,所谓伊人,在水一方”以及《卖炭翁》中的“卖炭翁,卖炭翁,伐薪烧炭南山中”。简短的诗句中包含了物候学、植物学以及爱情观等多方面内容,从中学生中朦胧的感情认识入手,对于草本植物以及木本植物的区别可以激发学生对于科技教育的兴趣。
在世界科技史上类似的内容也很多,例如如孟德尔发现豌豆的遗传规律、达尔文提出进化论、沃森以及克里克创立DNA分子双螺旋结构模型,在讲伴性遗传病时,我们就可以向学生讲道尔顿在圣诞节时想给给母亲买长筒袜,从而最终发现色盲症这一伴性遗传病的故事,把相对枯燥的理论知识发现历程转化为趣味性较强的故事,这样学生听了之后便会想知道“色盲症”的发病原因,这样,学生对新知识的学习学习欲望就会更加强烈,也就更容易取得较好的教学效果。
(二)科技史教育有助于继承优秀传统
中国历史上也不乏有关生态的优秀传统,例如“天地君亲师”虽然有明显的封建说教色彩,但是它在客观上对于人们生态保护意识树立、国家立法起着潜移默化的作用。例如学生经常使用的“网开一面”、“以时入山林”等词语,我们完全可以从原始的生态保护观形成以及现实的环境污染问题入手,调动学生积极性,为环境保护献言献策。
再如在中国的正史中,也有许多有关环境保护的资料,《明史・职官志》中就记载:“虞衡典山泽采捕、陶冶之事。凡鸟兽之肉皮革骨角羽毛,可以供祭祀、宾客膳羞之需,礼器军实之用,岁下诸司采捕:水课禽十八,兽十二;陆课兽十八,禽十二,皆以其时。冬春之交,网罟不施川泽;春夏之交,毒药不施原野;苗盛禁蹂躏,谷登禁焚燎,……”,类似的资料我们可以联系“网开一面”等早期环保政策,强调中国作为文明古国对于环境保护的延续性,为学生理解贯彻国策方针提供帮助。
(三)科技史教育有利于高尚品德的塑造
德育教育是我国整体教育方针的中的基本组成部分,生物教育同样也不例外。在科技发展历程中包含着许多相关的科学家爱国主义品质、良好道德风范的故事,这些故事就是道德教育的良好素材;讲解这些科学家的故事,就能够使得学生明白在探索科学的道路上是没有平坦的大路可走的,只有在那崎岖不平道路上勇于攀登的人,才有可能到达科学的顶峰,生物科学的发展凝结了众多科学家艰苦的劳动,缺少坚韧不拔的毅力和不畏艰难的为科学献身的精神,是绝对不可能取得成就的。
具体到实际教学中,我们可以从诸多生物科学家的生平简介、重大成就及其影响入手,尤其是在生物科学发展过程中的重要事迹,重点突出在科学创造过程中的背景,体现了科学家的科学精神,将这些科学家的人生观、价值观和世界观等在生物教学中运用起来。并且还可以在讲到一个科学家时,还可以把同期这方面研究和发展都系统地进行讲解,这样就有利于学生构建知识框架,把握生物科学发展的最新进展。
应该说生物科学的发展历程是广大科学家们在崎岖山路中不畏劳苦奋力攀登的历史,是一个个问题得到解决,一个个神秘现象被逐步破译的过程。让学生更深刻的理解知识的产生和完善过程及背景,充分理解科学方法的重要性,并通过科学家的人格魅力感染学生,塑造学生的优秀品德是十分重要也是必要的。同时广大教育者还可以在教学过程中,根据教材内容充分挖掘利用生物科学史实创设问题情境,增强教学效果。
(四)科技史教育进行人文精神的培养的具体方法
所有的事物都有两面性,在生物教学中进行科技史教育也可能会存在着主次不分、条理不清的问题,那么我们应该如何来扬长避短,最大限度的发挥科技史教育在生物教学中的长处呢?我们如果从内容选取上来说,可以从以下方面来入手。
科学史教育的内容去粗取精,要做到以下几点:
第一、选取材料要符合学生的认知水平和接受能力。
第二、选取的内容应该具有教育价值应较高,并能给学生以多方面的启迪,避免为强调史而介绍史。
第三、削枝强干,使教材中的科学史线索明确不枝蔓、脉络清晰准确。
篇2
在平时的教学中,教师遇到最多的问题就是如何让学生的展示更合理有效,如何让学生真正有效地动起来。
一 当少数学生展示时,其余学生如何有效利用这段时间
在平时的教学中经常会发现,部分学生在黑板上展示时,下面很多学生不知道该干些什么。特别是课前已经完成的部分学生更不知道忙些什么才好。对此,我自己平时的努力方向是:引导学生先独立思考、积极思考,锻炼他们动手实践、自主探究和独立思考的能力;让他们对自己的成果在组内进行展示探究,相互探讨,将自己的想法提出,集思广益,同时会的学生可以帮助不懂的学生解决问题,让他们学会如何帮助别人,这样既锻炼了他们表述与理解能力,也锻炼了他们合作意识。如果组内人员对自己组在黑板上展示人员产生质疑,可以主动替换下来,这样一来,首先体现小组合作精神和团队精神;其次在黑板展示人员可以回组在组员的帮助下解决疑问;最后教师在下面也可以指导组内产生的疑问。
二 学生的学习成果如何展示
在听了很多教师探讨课与亲身实践时发现,学生的展示无外乎两方面:学生口述与学生板书。对于板书,首先就是学生将自己的答案展示在黑板上,然后其余的学生无外乎把黑板解题过程看一遍,同学们只是在检验这位同学做的是否正确,即使教师让学生解释展示内容,学生也只是将解题过程读一遍,这无疑和看答案没区别,即使教师讲解一遍也是按照教师自己的认识与想法教学,无法体现学生思维的变化,这种教学模式无意义、很低效。这也不是驱动型课堂,既耽误了时间又很低效,与预想的教学效果相差太远。
学生口述,如果利用不好还不如板书,板书至少学生看到具体过程和解法,无论效率怎样他们还是接受一些东西。而在平时的教学中,学生口述无外乎报答案和读自己的解题过程,会的同学一如既往地想着自己的方法,不会的同学依然云里雾里,没人知道他在讲什么。此时只有读题人自己能听懂,有时教师都不是很清楚学生讲得是否正确,甚至不知学生在讲什么,最后只好把学生硬拉到教师自己的想法上。这种学习成果的展示有还不如没有。
笔者努力尝试的方法是:首先笔者不会让学生直接报答案或读解题过程,而是引导学生讲解题思路与方法以及应用的知识点;笔者会征求其他同学意见:是否听懂?若不明白可以继续由其他学生解决;同样征求学生是否有不同的解题方法和思路;在所有学生认可的前提下,给学生一点时间动手消化;若学生无法解决,教师不会第一时间给学生答案或解法,而是引导学生审题:本题考什么知识、知识点是什么、常规方法如何利用、题目的条件你能得出什么?这样一点一点地引导,有时发现在不知不觉中部分学生已经可以解决,即使教师这时再讲解也是建立在学生有一定认知基础上的,学生的思维、理解得到很好的锻炼,这样既得到解法又锻炼思维。
三 学生的学习成果展示需要注意的问题
1.有效的组织和培训是保障
展示交流是小组合作学习的呈现,因此小组是实现学习型展示的平台,有效的小组建设是学习型展示的保障。首先,小组的组织形式要有效。根据“组间同质、组内异质”的原则,小组合作学习可以四人一组,组员的搭配呈“橄榄型”,有利于形成一个学习共同体,这个共同体一旦形成,在一定时期内要相对稳定,有利于磨合出有效的合作学习方式。其次,小组的展示程序有基本模式。教师要对组员和组长进行培训,使他们明确在展示中各自的职责,既有分工又有合作,不允许一个人包办全部任务。
2.充分的自学或讨论是前提
只有学生具备一定的知识储备,才能有所展示,特别是对展示的内容进行了初步的学习和讨论,形成了自己的个性化见解,这样的展示才能对别的学习者有借鉴性,才能引发别人的思考、质疑、辩论。
3.选择合适的展示内容是关键
展示内容直接影响着学生参与展示的积极性,决定着展示的学习性。教师在选择展示内容时,要立足于教材又不囿于教材,应根据教学要求、学情实际,着眼于学习型展示的若干特征,选择和设计展示内容。
4.教师及时质疑、点拨与评价激励
篇3
一、生物科学素养包含的要素
1.掌握生物科?W的基本素质技能
在高中的生物学习中,首先要做的就是把课本上的理论知识理解透彻,在此基础上再对真实的生物进行认知和掌握。当然,课本上的知识也包括现代生物的科学技能,比如:生物的种类等
知识。
2.培养学生正确的生物科学观念
在生物的学习和教学中,都要先确定正确的生物科学的理念,这样才能对学到的知识学以致用,更好地应用在现实生活中。一般都是在高中才开始接触生物科学,所以高中的生物教学对学生的影响很重要,要促进学生对生物科学的积极性,保证他们在快乐的环境中学习到更多的知识,利用有限的课堂时间让学生学到无限的知识。刚开始的时候学生肯定会对其有很大的好奇心,所以,要根据他们所好奇的东西进行激发引导,这样对于教学就会有很好的效果,从而为生物科学的事业作出更大的贡献。
3.认识到生物科学在现实生活中的作用
现在高中的学生认为在学校学到的知识只是来应付考试,但并非如此,如果在学习中能找到自己所感兴趣的关注点就会在生活中也有所应用。当代的生活中很多地方都会应用到生物科学的知识,如果只是学理论知识,而不应用在现实生活中,就失去了学习的意义。所以要提高学生对生物科学的认识,保证他们能在生活中运用生物科学。
二、如何提升学生的生物科学素养
1.提升教师的整体素质
现在很多学校都提倡“翻转课堂”,就是以学生为中心来进行教学工作,但是这并不代表就不需要老师,老师在这种教学中也起很大的作用。生物的教学任务虽然不如数学、语文等学科的任务大,但是生物科学对学生的生活有很大的帮助,所以要加强生物老师的能力,不能让那些生物教师觉得学校不重视生物,那么他们就会出现消极怠工的心理,从而使学生对生物也没有兴趣。所以,要想提升学生对生物科学的素养,首先要做的就是加强对老师方面的投资,聘请更加专业的生物老师进行教学工作。
2.充分培养学生的兴趣
在高中教学中,大部分学生会觉得学习是枯燥无味的,但是生物中的乐趣是很多的,这就需要老师对教学进行设计,通过各种方式提高学生的积极性。如果一个学生对这个学科感兴趣就会很容易学到很多知识,在快乐的环境中得到的知识是最多的。学校也应该开展一些关于生物的实践活动,例如:组织学生去大自然对生物进行探索,然后通过实际的观察,得到更多的认识,让学生更加主动地去寻找知识的来源,逐渐去探索生物科学的奥秘。
3.注重课堂生物素养的培养
课堂是学生最佳的学习时间,所以要把握好上课的时间,让学生学到更多的知识。课后的作业也是不可避免的,但是不要过量,因为学生还有别的学科,如果仅这一科就有很多作业的话,就会使学生出现烦躁的心理,同时影响上课的情绪。要利用课堂上有限的时间,给学生传授无限的知识和技能,还要引导学生的思维,使他们有更加开阔的视野。最重要的是在课堂上,教师要不断地贯彻生物科学素养的问题,这样就会使学生印象深刻,才能更好地提高学生生物科学素养。
三、注重生物实验教学
篇4
[关键词] 生物素养;学科热点事件;屠呦呦;施一公
培养学生的生物科学素养是普通高中生物学教学重要的目标。我国现行的普通高中生物课程标准所描述的课程基本理念中明确提出,提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施的核心任务。因此,作为高中生物教师,应该充分利用各种课程资源,着力于提高学生的生物科学素养,合理挖掘当前与生命科学密切相关的热点事件,开展教学不失为一种有效的选择。
一、解读生物科学素养的主要内容
我国现行的《普通高中生物n程标准》指出:生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观,它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。1993年,美国生物科学课程研究所(简称BSCS)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识和理解,对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解与掌握,是生物学素养的基本要点。比较两者对生物科学素养的界定,虽然在表述上略有不同,但总的来说,两者对生物科学素养的认识是趋同的。概括地说,生物科学素养可以从知识、能力、情感态度和价值观三个维度来定义:在知识层面上,要求学生掌握基本的生物科学知识,能够用所学习的生物学知识理解或解释发生在身边的生物科学现象;在能力层面上,要求学生具有一定的生物科学探究和创新能力,具有将生物学知识用于解决实际问题的应用能力;在情感、态度、价值观层面上,要求学生形成正确的世界观和价值观,对生命现象和生物科学知识具有关注和探究的热情,对生物学技术及其他与生物学相关的问题具有正确的判断力,并且能根据自己的判断做出正确的抉择。
二、学科热点事件在培养学生生物科学素养中的作用
当今,随着信息传播手段的不断发展,人们获得各类信息的渠道增多,不少事情得到人们的关注而成为社会热点事件,这其中就有一些事件与生物学具有一定关联的,我们称之为学科热点事件。这类学科热点事件本身或者与事件相关的背景可能蕴涵着生物学的知识和原理,可能关系到生物学知识和技术的研究、发展和应用,也可能涉及对生物多样性、现代生物技术应用等方面的态度和价值判断。这就使得这些学科热点事件具备了成为有利于培养学生生物科学素养的课程资源的条件。
引导学生关注和探究这些学科热点事件,对于广大教师来说,也是培养学生的生物科学素养的应然之举。一方面,学生对于与生命科学有关的现象和事件的关注,乃至于愿意着力于对它们进行探索和研究,本身就是生物科学素养的一部分。2016年1月7日的《南方周末》发表的《核心素养:素质教育的新起点》一文中指出:现在的高中生中知道当红影视明星的学生要远多于知道屠呦呦的学生。此文提出,培养学生的核心素养需要用现实的情景及问题来激活教材知识,并借此将综合实践能力与情感、态度等加以整合;需要用人类最前沿的科普性知识,不时对“核心素养”予以淬炼和激活。另一方面,热点事件得到了社会层面较多的关注,在各种媒体中出现的频率也比较高,往往能够激发起学生去了解甚至去研究的兴趣。由于学科热点事件关联着学科的知识、技能和价值判断,只要老师引导得法,学生就有可能围绕这些热点事件有所疑、有所思、有所感、有所得,学生的生物科学素养就会在这个过程中得到有效的提高和发展。
一段时期以来,与生物科学相关的热点问题是很多的,笔者略举两个例子来说明其在培养学生的生物科学素养中的作用。
(一)屠呦呦研究员获得2015年诺贝尔医学和生理学奖
2015年,我国生物科学领域最引入注目的事情当属我国科学家屠呦呦与两位外国科学家分享了本年度诺贝尔医学和生理学奖,这是我国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。获奖消息传来,可谓举国沸腾,中国科学界多少年的诺贝尔科学奖的梦想这一刻终于成为了现实。笔者认为,我们每一位生物老师都应该在第一时间与同学们分享这份喜悦。同时,教师也需要挖掘这一事件在培养学生生物学科素养上的价值。
首先,教师应利用这一事件努力激发学生对生物科学的兴趣和热情。虽然学习及科学研究的本身并不是为了获奖,但获得诺贝尔科学奖毕竟代表了学界对科学家工作的充分肯定,是科学家本人以及他所代表的国家的一种无上的光荣。一个国家获得诺贝尔奖的多少,在很大程度上反映着这个国家科技创新能力的高低。我们国家在获得诺贝奖的道路上才刚刚起步,但我们有理由相信会有更多的诺贝尔奖花落中华大地。屠呦呦研究员获得诺贝尔医学和生理学奖,而在生物学领域还有无穷尽的未解之谜等待着人类去发现。21世纪正是“生命科学”获得巨大发展的世纪,“生命科学”发展的美好愿景一定能够吸引更多的同学关注或者投身于生物科学的研究中。因此,生物教师应该做好学生的领路人和宣传员。
其次,屠呦呦获得诺贝尔奖这一事件能够帮助学生形成正确的价值观。诺贝尔奖的颁奖词中提到,“屠呦呦发现了青蒿素,这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率”,“这三人的科研发现的全球影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。教师应该组织学生从这些颁奖词的角度去分析和讨论学习生物学知识以及进行有关生命科学研究的目的和价值取向。经过探讨,学生能够认识到学习知识、发展能力的重要性,力求用所学的生物学知识解决人们生产、生活中的实际问题。关注整个人类的生存和发展是学习生物学的根本目的,也是每一名学生立志要去实现的目标。屠呦呦研究员在解释当年她选择就读北京大学医学院药学系的原因时说:“药物是治疗疾病的主要手段,我认为只有生药学专业才最可能系统地探索中医药领域。”这段表述说明了屠呦呦年轻时候的志向和追求。显然,她获得诺贝尔奖与她所具有的正确的价值观是密不可分的。
这一事件在培养学生的科学创新意识和精神、引领学生理解生物科学探究历程和方法等方面都具有重要的作用。
(二)施一公教授带领的研究团队揭示剪接体结构及工作机理
在生物科技前沿领域,我国也有一些重大的发明和发现成为人们关注的热点。2015年8月,中国结构生物学家施一公教授带领的研究团队在《科学》周刊同时在线发表了两篇文章,揭示了剪接体的结构及工作原理。这是中国科学家在有关基因表达过程研究领域中的一项重大发现,清华大学为此项科研成果召开了新闻会。生物科学界很多科学家都认为这一发现是有望@得诺贝尔奖的成果。美国科学院院士、美国斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍・帕特尔说:“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成的,这是中国生命科学发展的一个里程碑,它将影响并鼓励下一代青年人进入生命科学研究领域。”这一事件无疑是人们尤其是与生物科学相关的各界人士关注的热点,而帕特尔教授的评论,提示我们这一热点事件富含着培养学生生物科学素养的价值。
首先,教师可以充分利用这一事件培养学生的创新精神和创新能力。创新是一个民族的灵魂,创新精神和能力也是生物科学素养中至关重要的一个部分。围绕这一事件,我们不仅要向学生介绍施一公教授的团队研究的成果和意义,更重要的是要引导学生关注他们在技术和方法上的创新之举,要让学生深刻理解创新对于科学发现的重要意义。RNA剪接体的结构是长期困扰科学家的一个难题,而施一公教授的团队正是创造性地运用了冷冻电镜技术,并运用了新的计算方法才最终得到了科学的结果。也许,同学们并不能理解这些技术的原理,但同学们一定要有勇于创新的意识。同时,我们要让学生对创新有一个正确的理解,创新并不一定就是“无中生有”,如上文提到的冷冻电镜技术已经产生了几十年了,施一公教授的团队是创造性地运用了冷冻电镜的最前沿技术。因此,教师要让学生认识到创新可能是一种技术的改良,可能是一种新方法的运用。只要我们勤于思考,在科学的基础上勇于革新,创新并不是遥不可及的。对于学生来说,只有增强了他们对创新的理解,创新能力的提升才成为可能。
其次,教师也可以有意识地引导学生去关注施一公教授以及他的研究团队。在中国科学界,施一公教授无疑是一颗耀眼的明星。他那些丰硕的科学研究成果,他略带传奇色彩的求学和科研之路,他对生命科学研究的执着追求,他对中国科学研究及教育状况的真知灼见等,都可以成为学生去了解、研究和感悟的素材。在这个过程中,同学们可以更真切地理解科学的价值以及科学探究的过程和方法,这显然有益于提升学生的生物科学素养。施一公教授带领的研究团队同样值得我们的学生去关注。这个研究团队非常年轻,但是,他们用他们的智慧和努力创造了惊人的业绩,这也许更能激起学生向他们学习的热情和向他们靠近的激情和勇气。
再次,在学生对生物知识学习的层面上,这一热点事件对于激发学生学习相关知识的兴趣和信心、促进学生掌握相关知识是大有益处的。RNA剪接体是在真核生物基因表达过程中对前体RNA加工成成熟RNA过程中发挥其作用的。这个作用的机理,高中学生不必要知道。但与这个过程相关联的真核基因与原核基因在结构上的区别、外显子和内含子、基因的转录和翻译、基因表达的调控等知识是在高中阶段需要学生了解甚至掌握的。教师可以在适当的时机给同学们介绍这一热点事件及其有关背景,便会很顺利地为教学创造一个有利于学生学习的情境,学生的学习和探究就能更加投入和主动,这显然有利于学生对相关知识的学习。
当然,与学科密切相关的热点事件是层出不穷的。生物教师应该持续地关注这类事件,并积极探索其在培养学生生物科学素养方面的应用价值,为顺利完成高中生物课程的核心任务做出自己的努力。
[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)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社,2003.
篇5
一、利用生物科学史资源,引导学生形成正确的思想
生物科学史向我们揭示了科学家思考和解决生物学问题的思想历程。科学家思想的形成在当时的社会,不仅受到文化背景的制约,还受到当时科学技术水平的制约,对于科学家来说,生物学知识的产生,都需要首先从思想上有所突破。如果思想不科学,就会导致人们对事物产生错误的认识。反过来,通过对事物的科学探究,获得对事物的正确认识,又会改变人们的思想,使人们对事物的认识产生质的飞跃。例如,物种是演变的思想的确立,就是对物种是不变的思想的突破;人类对生命个体发育的探究历程,体现了思想方法上的突破。因此,生物科学史向我们展示了科学家所处的时代背景,记录着科学家们的思想以及思想转变的历程,对学生形成正确的思想具有积极的教育意义。
二、利用生物科学史资源,帮助学生建构知识结构
学生学习了生物科学史,既能从整体上了解各个分支学科是在解决什么问题的过程中发展起来的,又能了解各个分支学科之间的联系,从而建立知识点之间的联系,建构完整的知识结构。例如,遗传学的建立和发展,经历了细胞遗传学、群体遗传学、微生物遗传学和分子遗传学等阶段。在其发展过程中,如果孟德尔没有运用数学知识对数据进行统计分析,就不能揭示遗传规律;如果没有细胞学的发展,萨顿和鲍维里就不能推测到遗传因子与染色体之间的联系。在科学家解决遗传的规律是什么、遗传物质是什么、遗传物质具有什么结构、遗传物质如何复制和如何控制多肽链的生成等一系列问题的过程中,遗传学逐渐发展起来。如果教师能引导学生循着这样的线索展开学习去了解这一系列问题的解决过程,那么,这一部分的知识结构学生就可顺利地建构起来,还可能联想到新的问题。
三、利用生物科学史资源,培养学生的批判性思维
学生通过生物科学史的学习,可以了解到生物科学是在自我更正的过程中积累和进步的;还可以了解到生物科学知识是科学家在不断对前人的结论进行质疑、求证的基础上,再进行自我更正的过程中积累起来的。例如,达尔文建立了以自然选择为核心的进化论,人们在承认生物进化论的同时,却不愿意接受达尔文对进化原因进行臆想的方法,不满意达尔文对进化机制的解释。德弗里斯将实验方法引入进化论的研究中,提出了“突变学说”,以此来解释达尔文的自然选择。在20世纪的头10年,这一学说得到生物学界的广泛接受。然而,1910年,果蝇遗传学的。发展表明,果蝇群体中不断发生着突变,却没有产生物种的变化1912年~1915年细胞学的精确研究,沉重地打击了德弗里斯的学说,揭示了他所认为的大规模突变产生的性状实际上是已有性状的复杂重组。细胞遗传学,尤其是群体遗传学的建立,才阐明了自然选择的机制。学生在了解了进化论的发展后,可以得到科学知识是在不断质疑、求证与更正的过程中积累的这一结论,这对培养学生的批判性思维大有帮助。
四、利用生物科学史资源,培养学生的探究能力
生物科学史就是科学家探究生物学知识的科学过程史。生物科学每一个知识点的产生过程,就是一个科学探究的过程,如发现问题、提出问题、作出假设、逻辑推理、检验假设、分析结论、交流评价等,是对学生进行科学方法训练的良好素材。学习生物科学史有助于学生了解每个知识点的来龙去脉,而且可以从其中的一些典型事件中学习到科学家的科学探究方法。例如《标准》中列举的生长素的发现史,教师可利用现代化教学手段,引导学生深刻领会科学家的思维方式,探索生长素基本理论的形成过程。这样不仅可促进学生深刻领会生长素理论的论点,还能使学生在亲身体验科学探索的过程中接受科学方法的训练,形成一定的探究能力。
五、利用生物科学史资源,培养学生的合作能力
在课程改革的过程中,合作学习是一种重要的学习方式。学生通过高中生物科学史的学习,能够明白在探究知识的过程中,科学家之间往往是通过合作取得成功的。例如:DNA双螺旋结构模型的建立过程,汇集了许多不同学科背景科学家的智慧,特别是沃森和克里克两人的合作,为解决问题提供了不同的思路。他们在解决问题的过程中相互启发,相互补充,相互促进,同时共享了研究成果。学生还可以在生物科学史的学习中,明白必须重视每一学科的学习,而不能有偏科现象。只有这样,才能为终身学习奠定良好的基础。
六、利用生物科学史资源,培养学生的科学素养
生物科学史呈现了科学家的科学态度、科学精神和科学世界观。生物科学史中记载着科学家的生平事迹,从中挖掘科学家的科学态度、科学精神和科学世界观,把它们渗透到生物教学中,对培养学生的生物学素养乃至科学素养和人文素养都具有积极的教育意义。例如,人教版高中生物课标教材中,必修模块1《分子与细胞》中选取了“细胞学说的建立过程”“探索生物大分子的奥秘――与邹鲁院士一席谈”“细胞世界探微三例”“对生物结构的探索历程”“关于酶本质的探索”“光合作用的探究历程”等方面的历史。学生置身于科学史的氛围中进行领悟和体会,可获取丰富而有趣的知识营养,体验严密的逻辑思维过程和解决问题的思想方法,并在厚重的历史感中体会前人的智慧,从而提升自身的生物科学素养。
篇6
一、教学目的要求
(一)要求学生比较系统地掌握关于细胞、生物的新陈代谢、生物的生殖和发育、生命活动的调节、遗传和变异等方面的基础知识,以及这些知识在农业、医药、工业、国防上的应用。
(二)通过生物学基础知识的学习,使学生受到辩证唯物主义和爱国主义思想的教育。
(三)要求学生掌握使用高倍显微镜,做简单的生理实验等的基本技能。
(四)培养学生自学生物学知识的能力,观察动植物的生活习性、形态结构、生殖发育的能力,分析和解释一些生物现象的初步能力。
二、确定教学内容的原则
(一)从学生今后进一步学习和参加社会主义现代化建设的需要出发,认真选取生物学基础知识:选取生物的结构和生理的知识。结构知识是理解生理知识的基础。生理知识是阐明生物的新陈代谢,生长、发育和生殖等的基础知识。因此,必须重视选取形态结构和生理的知识。
(二)选取生物学基础知识,必须做到理论密切联系实际。
1.选取生物学基础知识,要密切联系工农业生产实际。生物学是农业、畜牧业和医学等方面实践的理论基础,通过学习生物学知识,要使学生知道生物与生产的关系十分密切,应该利用和改造有益的生物,防除有害的生物。
2.要密切联系各地的自然实际。由于我国幅员广大,各地的生物种类有很大差别。因此,所选取的植物和动物,既要重视其典型性,又必须尽可能是各地比较常见的,以便学生可以直接观察到这些动植物和了解这些动植物的生活规律。
3.选取的生物学基础知识,要密切联系学生的日常生活实际,使学生加深对生物学知识的理解,同时更加深刻地认识学习生物学的意义。
(三)适当选取反映现代生物科学水平的生物学基础知识。
现代生物科学发展很快,生物课必须重视用现代生物科学的观点来阐述教学内容,并且适当地增加反映现代生物科学水平的知识内容,使学生对生物科学发展的现状有个初步的认识,为他们进一步学习现代生物科学知识和参加工农业生产打下必要的基础。
三、班级现状分析
本学期我任教高二164、166、169、170四个班级,虽然通过班主任,我对个班的现状有了一点了解,但由于生物是从高二开始的起始课程,所以具体情况还不能下定论。
四、教学进度安排
高中阶段学习的生物学知识,是在初中生物教学内容的基础上进行的,但是又有别于初中生物的学习。高中生物的学习注重于理解,所以要求学生的理解能力要强,本学期的任务是完成第二册的学习,也就是遗传和变异、生物的进化、生态系统的学习。同时完成帮助学生初步掌握好生物课程的学习方法。
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生物科学的发展史是一部不断对生命活动规律进行探索创新的历史,无数的科学探索留下了大量的经典生物实验,这些经典实验蕴涵科学家独具匠心的科学思维和巧妙的实验设计方法。可以看出,生物科学史蕴含着丰富的科学思想、科学方法、科学世界观以及科学精神、科学态度等内容,因而具有很高的教育价值。生物科学史的学习不仅是《普通高中生物课程标准(实验)》的明确要求,也是教师教学实践中的切实需要。
案例教学是根据一定的教学目的,选取合适的案例贯穿于教学过程,来组织学生进行分析、讨论、研究等,通过生生、师生之间的互动,以达到锻炼学生的能力及形成良好的的个体品质的教学方法。将生物科学史融于生物课堂中,进行案例教学,旨在提高学生学习生物的兴趣和生物科学的素养,同时能有利于提高学生信息搜集、提取和分析的能力以及简单的科学实验设计能力。
1 生物科学史在生物教学中的作用
1.1 利用生物科学史提高学生的科学素养
生物科学素养是公民科学素养构成中的重要组成部分。生物科学素养是指公民参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感、态度与价值观。提高每个学生的生物科学素养是生物学教学实施的核心任?眨?也符合新一轮生物学课程改革所倡导的理念。
生物科学史中记载着科学家的生平事迹,从中挖掘科学家的科学态度、科学精神和科学世界观,把它们渗透到生物教学中,对培养学生的生物学素养乃至科学素养和人文素养都具有积极的教育意义。学生置身于科学史的氛围中进行领悟和体会,获取丰富而有趣的知识营养,体验严密的逻辑思维过程和解决问题的思想方法,并在厚重的历史感中体会前人的智慧,从而提高自身的生物科学素养。
1.2 利用生物科学史培养学生的探究能力
生物科学史就是科学家探究生物学知识的科学过程史。生物科学每一个知识点的产生过程,就是一个科学探究的过程。如发现问题、提出问题、作出假设、逻辑推理、检验假设、分析结论、交流评价等,是对学生进行科学方法训练的良好素材。学习生物科学史有助于学生了解每个知识点的来龙去脉,而且可以从其中一些典型事件中学习到科学家的科学探究方法。这样不仅可促进学生深刻领会生物科学理论的论点,还能使学生在亲身体验科学探索的过程中接受科学方法的训练,形成一定的探究能力。
2 案例教学在生物教学中的应用价值
2.1 案例教学有利于学生对生物学知识的建构和内化
生物学基础知识包括基本的生物学概念、原理和规律,案例教学法通过呈现案例情境材料,经过分析与讨论,不仅能帮肋学生获得这些知识,更重要的是能将所学的知识进行内化,建构到原有的知识和经验中去,利于学生获得更深层次的知识即“隐性知识”。而在以教师讲授为主的传统课堂中,学生尽管能够记在所学的生物学理论知识,但这仅仅是停留在书本上的理性思维的认识和收获,是一种单一的、静成的、孤立的抽象知识,充其量也就是一种“显性知识”。
2.2 案例教学有利于培养学生的合作精神和与人沟通的能力
可以说,现代科学技术的发展都是人们合作的结晶,这在生物科学史上有很多例子,最经典的是美国生物学家沃森和英国生物学家克里克从1951年~1953年两年间在英图剑桥大学实验室里亲密的合作,最终揭示了生命最本质的奥秘――DNA双螺旋结构,具有划时代的意义。但是在传统的课堂教学中,培养学生这种能力的机会不多,且较多地停留在口头层面上,如果处理得不好,很可能变成一种生硬地说教,而案例教学的过程正是一个人际沟通、交往与合作的过程。因为小组合作是案例教学的主要组织形式,为了达到共同的学习目标,小组成员之间必须学会相互理解、彼此尊重和信任。
2.3 案例教学有利于培养学生的问题意识和分析问题、解决问题的能力
问题意识是创新的起点和发端,没有问题意识就不会有发明和创造。而在案例教学过程中,教师是通过案例的呈现创设一个个具体的问题情境,课堂教学就在学生围绕这些问题展开分析、小组讨论、提出方案中进行。学生通过分析案例中所涉及的各种各样的生物学问题,潜移默化地便逐步学会了如何分析问题、解决问题以及科学的思维方式。
3 结合生物科学史的案例教学过程
3.1 选择合适的生物科学史撰写案例
案例撰写是教师在课前必须要完成的准备,也是搞好案例教学的重要环节。首先,教师要确立教学内容,并收集与此相关的生物科学史内容的案例素材。因为要编写高质量的生物案例,就要有充足的案例素材。其次,教师要分析学生现有掌握的知识水平,结合相应的科学史内容在整个生物教材中地位,制定这个课时的课堂教学目标。确定教学目标是生物案例撰写过程中的一个重要步骤,为从案例素材的筛选与取舍到最终形成案例的整个过程指明了方向。然后,仔细阅读、分析案例素材,紧密结合生物学的教学内容,并联系学生的实际情况,对案例素材作必要的筛选、修改工作,使呈现在学生面前的案例文字简明扼要、不过于冗长,以免增加学生的阅读负担。最后,在充分考虑学生已有的技能和知识背景,教师结合一些能引起学生兴趣并能产生思考、讨论的问题,写出组织教学案例。
例如,在对光合作用发现史组织教学案例时,教师可先罗列光合作用的背景描述,并整理光合作用的研究历史,将不同科学家的探究过程、实验结果、分析结论一一对比,找出光合作用研究进展的方向,同时根据生物课程目标确立光合作用发现史的知识、能力、情感的教学目标,最终撰写出光合作用发现史的教学案例。另外,教师也可以根据科学家们的实验情景进行问题的设计及讨论,丰富案例内容。
3.2 在课堂中实施生物科学史的案例教学
在课堂中对生物科学史的案例教学进行完美实施是体现案例教学的真正价值所在。撰写好的案例是进行生物科学史教学的保证,而在课堂中合理地分配教学时间,巧妙地应用教学技巧,适当地辅助教学手段,是真正落实生物科学史案例教学的关键。在教学过程中,如何体现科学家们的求真精神,如何展示前人在追求科学真理时的坚持,如何把握学生们的情感体验,是教师们必须要重点关注的。
在遗传物质发现史的案例教学过程中,教师可以借助达尔文的《物种起源》提出人们对遗传和变异的机理开始了理性的认识,随之与学生一起重温科学家的实验过程,体验他们所做的实验,感受伟大的发现。在讲述格里菲斯、艾弗里的体内、体外转化实验,在描述赫尔希和蔡斯探究噬菌体侵染细菌的过程,简单的叙述是不足以展示当年科学家们的那种持之以恒的探索精神,所以教师得有效地利用、整合各种教学资源,合理地、有条不紊地呈现。问题适宜时机的导入、实验表格的设计、各种多媒体辅助的支持以及师生间互动模式的合作,都是将案例教学实实在在在课堂上实施的手段。
3.3 总结、反思、完善,以形成一个成熟的案例
一个成熟的案例并不仅仅是一两堂课的教学实施就能形成,没有及时的总结、反思,?]有一个案例的多次反复的教学实施,没有不同案例之间在教学过程中的对比,是不可能获得一个成熟、完善的案例。
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生物科学素养是公民科学素养中重要的组成部分,主要是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。
一、注重夯实基础知识,培养学生良好的科学品质
第一,根据新课程标准要求,精心设计师生互动、自主探究、合作交流等教学方式,加强STS教育。只有充分激发学生的求知欲,积极调动他们的学习主动性,他们才能真正理解并掌握生物学基础知识,才能活学活用,进一步提高创新思维能力和科学品质。
第二,恰当运用多媒体解决教学难点。如血液循环途径是初中生物教学中的难点,学生理解相对困难,教师可运用多媒体将血液循环的完整途径以动画的形式分步、真实地展示出来。如演示体循环途径,当血液流经全身毛细血管时,可见氧气从毛细血管的血液向外扩散,二氧化碳进入毛细血管的血液中,血液颜色变为暗红。然后同一画面下方出现肺循环途径,当血液流经肺部毛细血管时,同样可以看到血液由暗红变为鲜红的过程。最后,演示血液循环的完整途径,即血液源源不断地反复循环,心脏有节律的收缩跳动,使它们有机结合成为一个整体。这样在形象化与趣味化的教学过程中,学生很容易接收难于理解的知识。
第三,充分挖掘生物科学的成就在生活中运用的实例,提供机会让学生了解现代生物学的进展,了解现代生物技术对人类社会和人们生活的影响。如袁隆平的杂交水稻、克隆羊多利、转基因产品“生物圈二号计划”等等,激发了学生学习生物学的兴趣,从而实现基础知识教育和培养学生良好科学品质相统一。
二、重视观察和实验教学,形成科学的研究过程和方法
研究生物学的基本方法之一就是观察和实验。辨认生物的种类,认识生物的形态结构,了解生物的生理机能和遗传变异的规律等都需要观察和实验。学生只有通过自己动手“做”科学,才能养成实事求是的科学精神和科学态度。因此,在观察和实验时教师应做到:
1.根据实际确定教学目的和重点,一次解决一个问题。如观察植物的根尖,把观察成熟区的根毛作为重点,纠正学生把细小的根认为是根毛的误解。
2.要做好充分的准备,注意实验效果。如观察花的结构时,桃花已经开过,必须在桃花开的时候准备浸渍标本,或者选用金丝桃、油菜花等代替。
3.注意引导学生积极思考,使感性认识上升为理性认识。如把树枝插在红墨水里,一段时间后取出,切段让学生先观察横切面,辨认木质部,再观察木质部的纵切面,最后引导学生结合木质部的构造思考,使学生明白导管有输导水分的功能,进一步了解植物导管的输导作用。
4.可改验证性实验为探究性实验,让学生在动手操作、尝试分析中体验科学研究的过程。这样不仅使学生初步掌握了科学研究的方法,也有助于学生对生物学知识的理解。
三、加强生物科学史教育,培养学生的科学精神
生物教学中还必须注重科学史学习。以史为鉴,使学生从科学史中感受到活生生的人对真理的热爱与锲而不舍的追求。如通过介绍袁隆平为了探索杂交水稻的奥秘而每天蹲在稻田里反复实践、观察研究,创造出自然界从来没有的植物新品种的艰辛历程,让学生从具体的事例中领悟科学精神的真谛。又如,介绍生物科学进化论的创立者达尔文在进行了艰苦的科学考察和研究的基础上,花了20年的时间,才完成了划时代的巨著--《物种起源》,创立了以自然选择为中心的生物进化科学理论。同时,向学生介绍我国澄江生物化石群的发现对达尔文进化论的冲击,让学生明白现有的许多理论和学说并不是唯一正确的,有待我们进一步探索并加以完善。所以,教师应从学生的认知水平出发,选取适当的史料,让学生了解科学家是怎样进行探究活动的,认识到科学的进步凝聚着无数科学家的心血,也让学生体会到科学研究需要顽强的毅力、聪明的才智以及通力协作,才能取得最后的成功。
四、积极开展丰富多彩的实践活动,全面提高生物科学素养
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关键词:高中生物;科学史;教学;对策
教师不但要注重学生科学知识的学习,更要注重学生科学素养的提高,利用生命科学史对学生进行科学教育和人文教育,培养学生的学习兴趣和优秀的科学素养。
一、进行生物科学史教育的重要意义
探究性学习的目的不仅是为了让学生通过类似于科学家探究活动而获取科学知识,更重要的是在这个过程中让学生学习科学的方法和技能及科学的思维模式,形成科学的观点,树立科学的精神,即重在培养学生的科学素养。开展生物科学史教育确实有助于提高学生的学习兴趣、有利于学生对知识的理解,而且在一定程度上提高学生的科学探究能力、信息搜索能力等。总之,通过开展生物科学史教育有利于学生理解科学的本质,有助于学生科学素养的提高,有助于学生的全面发展。
二、生物科学史教育使学生形成“探究性学习”中的优势
要让学生拥有探究性学习的思维过程,就必须让学生首先拥有探究性思维的意识和理念。而生物科学史的学习过程,正好再现了这一系列思维过程,让学生可初步“依葫芦画瓢”式的形式创新探究的思维模式。如遇到一个事实现象:
(1)如何通过观察发现问题端倪,提出什么样的问题;
(2)如何通过推论、分析,找出解决问题的方向,做出假设;
(3)如何通过制订实验计划来收集素材,并实施计划,得出实验结论;
(4)如何对其实验结论的正确性进行验证和评价交流。
学生只有在这种思维品质的指导下,才能谈得上“探究性学习”。生物科学史教学再现了知识的发生过程,变结论式教学为过程式教学。通过科学史中对一些经典实验和逻辑分析的再现,可以让学生体验生物学知识的形式过程,从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。这样的教学既传授了知识,又培养了学生的“探究性”科学思维。生物科学史中有众多科学家对生命世界探索的精彩片段。良好的生物科学史的教学,应该是从中选择了恰当的材料,运用了恰当的手段,达到了最佳教学效果,让学生似乎身临其境,从而获得众多启示的教学。例如:新教材对《基因在染色体上》一节的教学设计就体现了萨顿和摩尔根两位科学家分别应用“类比推理”和“演绎推理”的科学思维,最终把抽象的“基因”具象地定位到了染色体上,从而把原来教材“基因的载体是染色体”结论式教学变为探究性教学,教师可充分利用好该节内容,培养学生的探究性学习思维。
三、如何进行生物科学史教学
1.通过生命科学史,培养学生锲而不舍,追求真理的科学精神。
我国著名的科学家,“杂交水稻之父”袁隆平院士首创“三系杂交水稻”和研究“两系杂交水稻”。为了培养高产、优质的杂交稻,在发现雄性不育系水稻后,科学家做了三千多个杂交组合,结果还是不令人满意,他没有气馁,?与他的助手们走进水稻王国的茫茫绿海,去寻找天然的水稻雄性不育株。1970年的一天,他们在海南岛一片沼泽地的小池塘边发现了雄性败育的野生稻----“野败”。到1972年,第一个雄性不育系和保持系培育成功了,继而育成了恢复系。1973年实现了“三系”配套,第一个具有较强优势的杂交组合“南优2号”获得成功,并立刻显示了它的增产效应,亩产达到623公斤,单产一般比常规稻增产20%左右,取得了举世瞩目的成就。
通过具有强烈时代感的科学家故事,让学生感受到科学家执着追求,孜孜不倦的科学精神以及潜心研究的艰辛,同时认识到科学成果并不是上帝的恩赐或是侥幸可得,而是要通过无数的失败和长期坚持不懈的科学实践才能获得的。同学们在对科学史作出理性的评价与分析的同时,也接受着创新精神和爱国主义的教育,达到感性和理性的统一,从而使教学具有生命活力。
2.通过生命科学史,教育学生如何正确面对挫折与失败,培养正确的科学价值观。
遗传学奠基人,被誉为“现代遗传学之父”的孟德尔是一位具有创新思维的科学家,他用豌豆实验的结果了性状遗传理论和融合理论,发现了遗传的基本规律,创立了遗传学。他通过杂交建立的分析方法,至今还在广泛使用,与细胞学方法、物理化学方法、数学统计方法构成现代遗传学研究的四大方法。
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关键词:生物科学专业;分子生物学实验;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)11-0038-02
21世纪是生命科学的世纪,作为生命科学的重点学科,分子生物学有着举足轻重的作用,而实验教学作为理论教学的重要补充和发展,是培养学生理论与实践相结合、掌握基本技术、提高科学思维能力和独立操作能力的有效方法。高等教育实施素质教育要以培养学生的创新精神和实践能力为重点,培养学生的科学精神和创新思维习惯,重视培养学生收集处理信息、获取新知识、分析和解决问题的能力。本文旨在结合当前高等教育改革形势,以及现代生物科学理论与技术的迅速发展,对所开设的分子生物学实验在技术方法水平、培养学生综合素质及创新思维能力、实验考核体系等方面进行改革,使我校生物科学专业分子生物学实验教学更上一个台阶。
一、针对生物科学专业特点完善实验教材
生物科学专业人才培养是发展国家生物高新技术产业的关键,同时与农业、林业、畜牧业、渔业、轻工业和医药卫生的发展密切相关,因此,生物科学专业人才培养质量的好坏,与国家的经济建设密切相关。长期以来,各重点综合性大学对生物科学专业人才的培养,根据培养目标与培养规格,进行了有益探讨,形成了相对合理的人才培养方案。而目前国内出版的分子生物学实验指导教材多侧重于基因重组与蛋白表达方向的实验项目,没有专门针对生物科学专业方向的学生编写的实验教材,不适合在生物科学专业本科生教学中应用。我们通过多年的实践教学并结合生物科学专业特点,结合生物科学专业教学大纲和生物科学技术发展状况,使教材更加符合生物科学专业方向学生的认识和发展规律,又具有新颖性、趣味性和一定的综合难度;同时我们改变传统教材的编写模式,增加新的编写思路,将经典的验证性实验,与代表学科前沿或从生产实际中转化而来的综合性、设计性实验内容结合,从单纯的验证理论转移到加强学生的实践训练上来。使实验背景资料、实验原理、基础技能、实验目标、材料准备等内容更加描述详尽并通俗易懂,更加适合学生阅读并实践。
二、加强分子生物学基本实验技能培训
分子生物学实验是实践性非常强的一门课程,加强分子生物学“基本知识、基本理论、基本技能”方面的能力训练是提高生物科学专业学生综合素质的前提和必要条件。基本实验技能主要是培养学生正确规范扎实的实验技能、严谨科学的实验态度和良好的实验习惯。因此我们针对生物科学专业的学生开设了分子生物学基础实验技能实验,将微量可调移液枪的使用,PCR仪的使用,电泳槽的使用,高速离心机的使用,LB基础培养基的配制、植物基因组DNA的提取、PCR反应程序的设置及PCR反应的运行、琼脂糖凝胶的制备、加样、电泳以及凝胶成像、结果观察等基础技能编写到学生实验课教材中,图文并茂地详细阐述操作方法、操作步骤、技能要点、仪器设备等,此外组织录制实验操作演示录像,制作多媒体实验课件等作为教材的辅助材料。专门设置基础技能开放训练室,配制必要的实验仪器和药品,全天开放,学生可以利用业余时间练习,并且安排专门时间对学生进行基础实验技能考核。结合分子生物学课程体系的总体规划和目标,创建了一个以科研探索为主体的开放性实验教学平台。以学生实验小组的形式开展灵活多样的业余科研活动。首先制定切实可行开放性实验计划,由学生以小组的形式在老师指导下查阅资料、设计实验方案。在此基础上,进行实验项目的汇总,然后准备开放内容及相关实验项目,择优进行多层次的学生研究性和探索性实验。优化整合分子生物学基本实验技术,要求学生完成药品准备、培养基制备等过程,让学生理解和明白实验的原理和完成实验的关键点,做到充分让学生自己动手、自己观察、自己讨论、自己总结,加强学生“三基”培养。这样一个全过程综合了微量可调取液器、旋涡振荡器、高压灭菌锅、PCR仪、台式高速离心机及微量离心机的使用、微波炉、电泳槽和电泳仪、凝胶成像仪等仪器设备的操作和溶液制备。通过综合性、设计性实验不仅调动起学生学习的主动性和积极性,而且可以培养学生的科学创新精神和实际动手能力,有利于学生个性的发展和素质的提高。此外,指导老师课前认真备课,做好预备实验,明确每个实验的重点和难点,对实验的基本技术、操作要领和注意事项要重点讲解,对关键技术环节和操作要进行示范,使学生做到规范操作,达到提高学生“基本知识、基本理论、基本技能”能力的目的。
三、结合生物科学专业特点优化实验教学方法
目前分子生物学实验指导书中的实验内容大都是验证性的,学生按照实验指导书按部就班地操作,实验报告按固定格式填写。使学生的能力培养受到限制,因此我们在教学方法方面进行了改革。每次实验前要求学生进行预习,了解实验要求、步骤等。在实验前我们对实验中的一些主要内容和一些容易出错的问题进行提问。并且把回答问题的情况记下来,以便以后给成绩时作参考。实验前进行30分钟左右的讲解,主要解释实验中出现的关键概念,使学生更加明确实验目的。同时利用实验间隙对个别同学进行单独辅导,尽量使学生在课堂上产生的疑惑在课堂上解决。每次实验前,集中讲解实验原理,把本质问题讲解透彻,同时分析实验步骤,并针对关键操作、技术难点或容易误解之处进行演示,使学生能更好地掌握实验原理和技术,并在实验前做到“胸有成竹”。这样不但调动了学生的学习主动性,还培养了学生的独立思维和判断性思维能力。重视实验原理、方法步骤和注意事项的讲解,用简单的比喻来加强学生对抽象理论的理解,做到通俗易懂。对于仪器台套数有限、指导教师少、学生人数多等突出问题,减少每组开课人数可有效缓解众多学生与有限的教学资源之间的矛盾,提高实验教学的质量。
四、针对生物科学专业,完善实验考核体系
目前我校分子生物学实验还没有纳入单独考核范围内,在实验项目分类、教学内容、考核方式以及成绩划分等环节上缺乏整体布局设计,制约了实验教学内容的整合,影响考核体系的建立。实验教学考核是客观评价学生所掌握的理论和技能的重要手段,也是提高实验教学质量的有效措施。分子生物学实验应注重全面考查生物科学专业本科生的素质,不仅要考查学生所掌握的基本知识和技能,还要考查学生独立思考和综合运用的能力,以及在实验操作中表现出来的认真的态度、实事求是的科学作风和团队合作精神等。以“公平、公正”为原则,不断探索和完善实验考核体系。针对生物科学专业特点我们建立了一套较为科学合理、客观公正的实验成绩考核体系。针对平时成绩制定了课堂成绩、实验报告成绩的考核标准;对实验考试制定了操作考试题目的出题思路和笔试各题型的适用范围,给出了考核体系的实施,增强了教师的责任感,激发了学生的学习热情,调动了学生学习的积极性,提高了实验教学质量。过去,学生只要来实验室做实验,实验成绩就通过了。这样做显然是很片面的,很难调动学生的积极性。针对这种情况我们改革了考核办法。评定考核成绩(占40%),书写实验报告成绩(占40%),实验前的预习、提问的成绩(占10%),在实验考试中学生的独立操作能力和熟练程度(占10%),综合以上几个方面客观地评定成绩。由于成绩评定过程比较客观,减少了教师的主观随意性,学生感到公平、合理。近3年来,我们进行的一系列的实验教学改革,取得了一定的成绩。我们对学生进行了问卷调查,调查结果显示,95%以上的学生欢迎和支持实验教学改革,并对以后的教学改革提出了宝贵的建议。
参考文献:
[1]杨清玲,陈昌杰,等.本科生分子生物学实验教学改革的实践和体会[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2007,(01).
[2]曹华,裴鹏,等.分子生物学实验教学中创新能力的培养[J].医学教育探索,2006,5(6).
[3]冯尚国,王慧中.分子生物学实验教学改革初探[J].科技资迅,2010,(17).
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