生物学科学研究方法范文

时间:2023-08-29 17:18:14

导语:如何才能写好一篇生物学科学研究方法,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。

生物学科学研究方法

篇1

食品物性学是一门较新的课程,对学生的理论综合和实践动手能力要求很高。课程涉及知识广,如食品化学、胶体化学、高分子物理、流体力学、化学和生物流变学及各种食品加工原理。而且食品科学专业的学生源于不同的研究方向,数理基础差距较大P1。因此,有必要根据实际培养目标,确定适合本专业的教学重点,丰富食品物性学在食品加工中应用的教学内容,在课堂中开展互动性专题讨论,开设食品物性学相关实验,并建立多媒体网络教学模块,以建立理论密切结合实际的教学法,培养学生的突破性思维和活跃思维能力。

1启发式教学的应用

由于食品物性学课程数学公式多,涉及流变学、数理方程、高等数学、大学物理等,比较抽象,学生不容易将知识灵活地运用于实践中|31。在教学中教师可以列举学生熟悉或经历过的物性应用案例讲述食品物性学的研究领域和发展前景。在实验室条件许可时,让学生亲自进行实验,激发学生对该课程的兴趣。

例如,可以用牙膏来解释流变学的含义:使用牙膏时挤出要容易,挤出后要求挺括,在牙刷上不能下陷,刷牙时又要轻松,这就要求牙膏遇到剪切时黏度迅速下降,静止时又具有一定的屈服应力,以保持坚挺。学习液态食品的流动特性时,首先让同学回忆倒水和倒油的现象,油是稠的,流动慢;水是稀的,流动快。为什么出现不同的现象?若不让它们流动还会出现这些现象吗|51?可以用薯片的脆感、果冻带弹性的滑软感来解释食品质构对食品风味的重要性;用水果可制成原电池引出食品的电学特性;用通过加热可使食品失去水分引出食品的热学特性等|41。在进行质构学部分讲述时,可以先提问:为什么市场上的面包,同样的重量,大小差别很大?除了菌株以及焙烤工艺的原因,还有哪些影响因素?然后再介绍要想生产出好的产品,必须要了解原料的物性。在面包生产中,面粉的物性也起着决定性的因素,如面粉颗粒度、面粉的成分、添加水分的多少等,直接影响着面团的流变特性,从而影响最终产品的质构。

2学生专题讲座

研究生有别于本科生,他们课程压力相对小,时间自由度大,研究积极性高,自信心更强。因此,学生专题讲座是研究生教学的有益补充|3]。对于研究生来说,单纯地获得书本上的知识已经远远不够,他们必须关注学科前沿,并具备查阅文献和总结报告的能力。尤其对于一年级的研究生,这种训练十分必要,不仅锻炼学生査阅文献、阅读文献以及口头表达的能力,最重要的是让同学们了解食品物性学究竟在食品科研和实际生产中有哪些具体的应用。通过査找文献和阅读最新研究论文,

关教学资料,特别是关于食品物性研究使用的仪器设备和实验操作方面的信息,丰富食品物性学在食品加工中应用的教学内容,让学生对这门课程的强大实用性留下深刻印象。

笔者采取的具体做法是:根据食品物性学各个章节的内容,布置各小组的专题讲座题目(表1),要求每组成员分工完成相应题目的课件制作、课堂演讲和提问解答(30min)。教师提问、点评,肯定其优点并指出需要改进的地方,综合考核作为平时成绩(占总成绩的20%)。在分析和讨论的互动过程中,充分发挥学生的主动性、独立性和创造性,培养科学型研究所需要的观察、思维、探索、分析及解决问题的能力。

学生专题讲座题目举例见表1。

在食品物性学的教学过程中,教师同时也进行着相关方向的科研工作,在课堂中可以将学科的最新研究动态穿插到各个知识点中,如在讲授食品的光学特性时,可讲述现代成像技术和现代光谱技术,如核磁共振、CT、超声、高光谱成像技术及近红外光谱技术在食品品质检测中应用的最新科研动态。

3加强课程设计提高实践能力

实验教学是食品物性学教学的一个重要环节,要在课程总学时中分配一定量的实验学时配合理论教学。在实验项目类型设计中应包含演示性、验证性、综合性和设计性实验,并应覆盖理论教学内容的重点、难点,如果实硬度计、黏度仪、物性仪、色差计、热分析仪等。也可以自己动手设计制作实验装置,如空隙率测试装置、黏弹性模拟实验装置等[11。笔者在讲述“食品质构学”时,组织同学们进行了感官评定实验,实验由二年级的研究生组织,由一年级的研究生处理数据并上交实验报告(占总成绩的20%),取得了较好的效果。以实验促使学生理论联系实际,更好地理解课堂知识,并为以后进人食品加工企业工作奠定良好基础。

若实验条件有限,可在教学过程中展示最新国外研究技术、高新设备、新推产品的大量图片和材料,并下载相关仪器运行的视频。例如在课堂上播放半固体食品生产加工过程,边播放边讲解其加工步骤和原理,尤其是涉及到的相关食品物理性质,以动态的画面、鲜艳的色彩、直观的图形与同步的声音,加深学生对最新研究动态和教学内容的理解。

篇2

关键词:留学生 汉语写作课程 任务教学法

引言

在汉语写作中,涉及文字书写、词汇选择、组词造句、标点使用、语篇构造等内容,于汉语为非母语的留学生而言,学习内容非常庞杂,任务非常繁重[1]。在对高级班留学生的汉语作文进行分析后[2],发现即使是高级班留学生,其汉语作文中仍存在许多语用失误,如词汇语用失误、语言表达不贴切、书面表达口语化、固定语言结构掌握不足、语篇衔接连贯失误等,这与当前“教师命题―学生写作―教师批改”的传统教学模式息息相关。传统教学模式是单向教学,教师与学生的交流互动不足,教师对学生学习成效的了解仅限于课堂、作业和考试中,难以对学生提出中肯的学习建议,而学生在教学过程中始终处于被动状态,学习积极性受到影响,学习效果不佳。要提高留学生的汉语写作水平,对外汉语写作课程的教学需做出改革。任务教学法具有激起学生学习兴趣、锻炼留学生的语言应用能力、提高语言写作能力等优势,在留学生汉语写作课程教学中得到重视。

一、任务教学方法相关理论及观点

任务教学兴起于20世纪80年代,以交际教学法为雏形,强调“在做中学”,得到了语言教育人士的关注和认可。Michae1 Long在任务教学的相关研究中对“任务”一词做出如下定义:任务是人们生活、工作、娱乐中所做的事情,而任务的完成可以是有偿的,也可以是无偿的,如商场买东西、图书馆借书等[3]。David Nunan则指出,任务具有交际性,在语言教学中,交际性任务是学习者在课堂上理解、处理、输出、使用目的语的语言活动,在这些活动中,学习者看重的是语言的表达意义而不是语言形式[4]。Peter Skehan不仅明确指出了教师在提出任务、学生在完成任务中“要”做的事,还提及了教师和学生“不要”做的事,如教师不要求学生在学习方式、过程、结果等方面保持一致性、学生不能重复他人的表达等[5]。国内研究中,也有许多学者对任务教学的定义进行阐述,如张笑难认为任务教学通过采用目标明确的“任务”来帮助学习者学习、使用语言,它看重学习者所学习语言的实用性,以现实生活为参照进行教学;它看重学习者学习的过程,并不单纯以考试成绩来评价教学效果;它首先强调学习者使用语言的流利性,然后才关注语言使用的准确性[6]。

本文认为,任务教学法是教师在保证教学目标得以实现的基础上,根据教学需要和教学条件设计出具体可行的学习任务,然后向学生讲解、布置学习任务,指导学生完成学习任务,促使学生在完成任务的过程中认知、应用目的语,从而实现教学目标,实现教学与实践的结合,提高学生应用汉语的综合能力。综上所述,任务教学法着眼于语言的交际性,试图将课堂语言教学活动与课堂外现实生活的语言活动结合,指导学生使用目的语解决交际问题,并促使学生在应用语言的过程中获得学习的乐趣,获得学习的信心,提高学习的积极性。为此,任务教学应用过程中需坚持以下原则:实用性原则、可操作性原则、趣味性原则、形式与功能结合原则、连贯性原则、难易适中原则、循序渐进原则、激励性原则[7]。

二、留学生汉语写作课程任务教学方法

(一)写作之前的任务教学

在学生着手做写作任务之前,教师需向学生介绍课程内容的主题和完成任务可能应用到的词语、句式、格式等,并运用图片、PPT、视频、网络教学资源等向学生提供来自真实语料的与课程内容相关的材料和信息,一方面适当减轻学生完成任务的难度,避免引起学生的畏难情绪,另一方面启发学生将生活经验、学习经验与任务联系起来,以激起学生的学习兴趣和注意力。以公文写作为例,教师在布置任务之前,可先分析、赏析范文,让学生掌握一定的公文写作词汇,然后向学生介绍写作文体的相关知识,如公文的组成要素(称谓、问候语、正文、署名、日期等)和书写格式等,并激发学生灵活运用有关知识储备如词汇、语法等;在此基础上,教师向学生明确任务的内容、要求,根据任务执行的需要将学生分组,分组过程中要综合考量不同学生的性格特质、知识水平,尽量让小组成员优势互补,尽量让每个学生都能参与到任务的完成过程中,避免优生独干情况的发生。

(二)写作阶段的任务教学

完成任务执行准备工作后,教师将教学活动的主动权交给学生,让学生充分发挥主观能动性解决问题;但在这个过程中,教师并不是“无所事事”的旁观者,而需留心观察任务的执行情况,从学生的表现判断任务是否难易适中,如果学习任务过于简单则适当增加难度,如添加新的内容、制造干扰因素等,如果学习任务难度太大,远远超出了学生的实际能力,则及时降低难度,如允许学生利用图像代替文字说明,允许学生采用自己擅长的文体写作等。学生在完成任务的过程中容易因面临难以解决的问题而产生压力感和畏难情绪,这时,教师需帮助学生梳理思路,给予学生一定的提示,必要时适当调整任务小组的人数、分工、活动时间和方式,以减轻学生的压力,让学生树立起学习的信心。学习任务完成与否影响着教学的进度,虽然当教师向学生布置学习任务后,学习活动的主动权已转移到学生手上,但这不意味着学生可以随心所欲,可以按照自己的意愿来决定完成任务的时间和任务完成的程度。为保证教学的进度和质量,教师需对学生的学习活动进行监督,督促学生按时保质地完成学习任务,对于表现突出的学生可进行表扬,对于表现较差或发生错误的学生尽量宽容,并引导他发现自身问题,从而改正。

(三)讨论以及汇报阶段的任务教学

学生完成活动任务后,需形成报告以向教师和其他同学汇报任务的执行和完成情况。在此阶段,允许任务小组成员之间自由讨论,教师不对讨论内容进行干预、限制,但需告知学生报告需包含的组成要素,如目的、内容、格式等,同时向学生强调,小组间的报告力避简单地重复。学生完成报告后,教师应在不改变报告原意的前提下指导学生做用词、造句、谋篇布局上的修改和调整,以确保报告语言用法的准确性、流利性和篇章整体的逻辑性、连贯性,如果学生的报告观点有可进一步深入挖掘的价值则适当引导。当完成任务和报告,任务小组成员则向教师和其他同学介绍小组任务的完成方式和完成情况,分享所知所感,提出所疑所惑,反思不足和错误;而聆听报告的教师和学生则需留意报告小组是否出现写作差错,并在报告结束后提出、讨论。对于学生没有发现的差错,尤其是学生未根据任务要求使用的语言形式,教师应明确指出,重点分析,要求学生重新审视自身的报告,进一步明确教学目标。

(四)分析以及巩固阶段的任务教学

完成活动任务的讨论和汇报后,即进入教学的最后一个阶段――分析和巩固阶段。对教学任务进行分析实际上是对教学任务的评价。在留学生汉语写作课中,对写作任务的评价主要着眼于写作的质量和效果。写作质量和效果主要有三个评价指标,即语言形式是否准确恰当,表达是否顺畅,所使用的语言形式是否为了增强表达效果而相对复杂。一般而言,在评价过程中以上三个指标需综合考虑,不可偏废,但在实际教学活动中,教学目标不同,评价也应有所侧重。

任务评价包括自我评价、同学评价和教师评价三方面的内容。为了保证评价的公允,教师需事先向学生说明评价的标准,让学生在完成任务的过程中以评价标准为努力方向,根据任务要求和评价标准不断调整方向以及完善内容。学生的自我评价主要以发现自身优势和不足为主,同学评价内容则适当放宽,可从写作思路、表达方法等方面入手,而教师的评价不仅要对小组学生的成果和不足做出全面、中肯的评价,还需对全体学生普遍存在的问题进行讲解、强调,引起学生的注意,并要求学生再次修改写作任务,或者改变任务内容,要求学生重复相关任务,以巩固知识。

结语

随着中国综合国力的增强、国际地位的提高和汉语推广事业的不断发展,汉语的国际地位也越来越高,越来越多的外国人开始学习汉语。写作是汉语学习的重要内容,写作教学是一项综合教学活动,涉及字词句、标点、篇章结构等内容,学生需综合运用知识储备来准确表达自己的情感和观点。这对汉语为非母语的外国留学生而言,难度颇大。本文认为,任务教学法可激起学生的学习积极性,可充分发挥语言的交际功能,有助于提高学生的写作能力。在应用任务教学法过程中,除了强调写作语言形式的准确性、流利性和篇章整体的逻辑性、连贯性,还需进行必要的跨文化知识教育,提高学生的跨文化交往能力。语

参考文献

[1]孙荔.对外汉语写作教学的原则与模式[J].教育与职业,2011(11):104.

[2]李莉.留学生汉语写作中的语用失误分析及对策浅议[J].现代语文(语言研究版),2010(1):125-127.

[3]Long,M.A role for instruction in second language,1985:77-79.

[4]Nunan,D..Designing Tasks for the Communicative Classroom.New York:Cambridge University Press.1989:10-12.

[5]Skehan,P.A Cognitive Approach to Language Learning[Ml.Oxford University Press,1998:99-154.

[6]张笑难.基于任务型模式的主题单元教学在对外汉语写作课中的实践[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2010,23(3):84.

篇3

一、实验目的的确定

探究实验的本质是根据某一合理假设,通过设计和实施实验,对作用主体与作用对象之间的内在联系作出分析和判断,从而得出科学结论的过程。因此,生物学探究实验的实验目的一般描述方式为:探究某因素对生物某方面特征(如形态、结构、生理功能)的影响。例如,探究光照强度对植物光合作用速率的影响;探究生长素浓度对植物插枝生根的影响;探究紫外线对草本植物植株形态和株高的影响等。

从实际应用出发,实验目的可以从两个不同角度分析确定。(1)可以从实验课题中分析实验目的。很多探究课题实验目的明确,不需要作进一步分析。但也有部分课题探究目标比较模糊。如,探究小麦生长中心与旗叶光合作用的关系。该课题既有可能是探究生长中心对旗叶光合速率的影响,也有可能是探究旗叶光合作用对生长中心生长速率的影响。因此,需要进一步细化,确定探究方向。(2)从实验步骤中归纳实验目的。从训练学生思维的角度出发,在某些情境下可能给定实验步骤,要求归纳实验目的。此种情境下的一般方法是:根据实验步骤找出实验中的自变量和因变量,将实验目的概括为“探究某因素(自变量)对某形态结构或生理功能(因变量)的影响”。

二、实验原理的分析和归纳

实验原理是对实验的理论基础、操作方法和目标指向的高度浓缩概括。其内容应包含四个方面的基本要素:实验的科学理论依据;操作过程要点;实验结果的检测方法和指标;实验的结论目标指向。

在独立设计实验时,确定实验原理的基本途径是:(1)从生物科学的基本理论出发,深入分析影响因素与作用对象之间的内在联系。(2)分析操控影响因素的具体方法,确定自变量。(3)分析实验对象受到影响后可能发生的反应,找出与这些反应相关的外在表现,确定观测指标。(4)概括说明该实验能达成的最终目标。

如果是在已有的实验方案基础上归纳实验原理,基本方法是:找出实验方案中的自变量和因变量,从理论上分析二者之间可能存在的联系;然后以方案中实验组为依据,描述对自变量的控制和对结果的检测方法,忽略掉对照组设置以及对无关变量的控制等细节,从而归纳出实验原理。

一个科学的实验原理可以对实验材料的选择、实验步骤的设计、观测指标的确定以及实验结果的预测分析都能起到有效的指导作用,是整个实验方案的纲领。

三、实验步骤设计的方法和原则

实验步骤是实验探究方案的主体内容。它直接决定实验过程能否实现以及实验目标能否达成。

实验步骤设计的一般思路是:首先要明确自变量和因变量,再结合探究目标确定变量控制方法和对照实验设置方法,最后确定对实验结果的检测方法和指标。如果是定性探究,则应该以被探究因素的有、无或者强、弱等典型条件设置对照;如果是定量探究,则应该以被探究因素的强弱程度设置一系列梯度实验进行探究。例如,若要探究“温度对植物光合作用的影响”就可作定性探究,此时只需要设置高温、常温、低温三个典型温度条件作对照实验即可。如果要求“探究植物光合作用的最适温度”,这就是一个定量探究课题。必须在一定温度范围内设置一系列温度由低到高的梯度实验进行对照。检测方法要有可行性,检测指标必须是实验对象受自变量影响后产生的必然预期结果。

实验步骤设计必须遵循的原则主要有:科学性原则;对照原则;单一变量原则;平行重复原则。

科学性原则的基本含义是:有确实的科学理论依据,逻辑推理严密,操作方法和顺序合理,变量控制可靠有效,观测手段简便易行。

对照原则:探究过程中要通过设置对照实验的方法来增强实验的说服力。可根据不同课题要求,在实验中设计空白对照、条件对照、相互对照和自身对照等不同的对照实验形式。

单一变量原则:实验组与对照组只能有一个变量差异。即除开自变量以外,实验组和对照组其他所有无关变量应保持相同且适宜。

平行重复原则有两层含义:一是指进行探究实验时对生理状况相同的多个实验对象同时进行相同的实验操作,以减少偶然因素或实验对象个体差异带来的误差;另一层含义是指控制自变量在相同的变化幅度下,以同样的条件进行重复实验,从而体现过程与结果之间联系的必然性。

在上述原则下,实验步骤的设计可以大致上分为三个要点:第一步,准备和分组。对实验材料要进行准备和预处理,使其初始状态相同并达到实验要求。然后,根据实验需要划分为不同组别,为后续的对照实验做好准备。第二步,对照处理和变量控制。将不同组别控制在自变量的不同变化幅度之下形成对照,其余条件控制到相同且适宜的状态,并给予充分的后续反应时间。第三步,实验现象的观测统计。选定适当的观察测量指标对不同组别分别进行观察和统计,以反映实验结果。

四、实验结果分析和结论归纳

篇4

关键词植物生产类;试验统计方法;教学改革

中图分类号G642.0文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)22-0031-02

试验统计方法是高等院校植物生产类(农学、园艺等)专业开设的一门专业基础课,是数理统计原理在生物科学中的具体应用,是一门理论性、应用性和实践性都很强的方法论学科,具有“三多”(内容多、公式多、概念多)、“四难”(教师感到难教,学生难懂、难记、难用)的特点[1],由田间试验设计和生物统计2个部分构成。开展试验统计方法课程,不仅可以培养巩固学生的专业思想,提高综合素质,还可以培养学生发现问题、分析问题、独立解决问题的能力,为毕业设计及职业选择奠定良好的基础[2]。为提高试验统计方法课程的教学质量,进一步激发学生学习兴趣,培养学生的逻辑思维能力,在深入调研的基础上,结合植物生产类本科专业教学计划修订、试验统计方法课程设置等新情况,根据学校发展实际,对该课程进行教学分步改革实践,包括教学目的、教学方法、教学内容等方面内容,效果较好。此外,为了进一步培养和提高学生的实践能力和综合素质,该文结合淮阴工学院植物生产类本科专业试验统计方法课程的教学改革,分析该课程当前教学存在的问题,从教学内容的合理编排、教学形式和教学手段的合理应用等方面进行探索,以期提高试验统计方法的教学效果[3-4]。

1明确课程定位,凝练教学目标

试验统计方法是一门专业基础课,涉及到统计学和概率论等学科的知识,实践性很强,各知识点的联系较密切,大多属于数理统计的内容。传统的教学中,只注重传授基本概念、基本理论等知识,忽略理论知识的实际应用以及锻炼学生能力的问题,学生普遍反映用时无从下手[3]。可见,必须改革传统的教学方式,进一步提高学生分析问题和解决问题的能力,才能促进该课程的广泛应用。大学生科研能力的培养主要体现在发现问题与研究课题的设计与实施2个方面,其中研究课题的设计与实施能力的培养则是本科阶段的主要目标,而试验统计方法的教学可以达到这一培养目标。另外,学习试验统计方法的最终目的是使学生掌握田间试验设计技术和科学的统计分析方法这一从事科学研究的有力工具,能够熟练地应用于具体的实际问题[5]。根据培养学生实际应用能力和思维能力的需要,淮阴工学院将农学、园艺等专业原有的各种试验统计相关课程实行“三统一”,即统一课程名称为试验统计方法、统一课程性质为学科基础课、统一学时为56个学时。同时,进一步明确课程教学目标和教学目的[2-4]。因此,将试验统计方法课程定位为一门工具课、方法课和实验技能课。在确定试验统计方法课程的教学大纲时,综合考虑本科生的培养层次和课时要求,即在教学目标上,要求学生在专业课学习的基础上,通过课堂学习、实验操作、数据处理、撰写课程论文等环节,熟练掌握数理统计理论知识、试验设计以及数据处理技能等内容,达到能独立完成毕业设计和毕业论文的基本要求,并具备在未来工作岗位上独立开展产品研发的基本素质和能力;在授课内容上去粗取精,抓住核心,注重实用。

2合理使用教材,优化教学内容

当前的教学体系中,人才培养的主要落脚点是改善教学内容和课程体系,这也是教学改革的关键[6]。教材贯穿整个教学过程,是进行传授教学的主要载体,是体现教学内容和教学要求的基本工具,不仅是教师进行教学的依据,也是学生获取系统知识的重要来源、提高教学质量的重要保证[7]。为使学生全面、系统地认识和把握试验统计方法这门学科,选择内容全面的精选教材,在教学过程中依据不同的授课对象,有针对性地选择部分内容进行详细讲解,并在博览群书、归纳、整理、总结各家所长的基础上,深切领会试验统计方法教学内容,透彻把握内容间的内在逻辑联系,遵循数学逻辑编排各章节教学内容,使学生容易接受并消化新知识,形成适合专业特色和学生实际需要的课程内容体系。

笔者认为,试验统计方法的教学重点和难点是培养学生的统计学推理思维能力,使其学会从不确定性和概率的视角思考问题[3]。在教学实践中,将教学重点放在统计学基本原理、基本要领和逻辑思维上,让学生尽可能地掌握数据资料的类型、样本大小、设计方法、数据分布、结构等分析方法,熟练使用SPSS、DPS和Excel 等重要统计软件,根据统计结果进行科学合理的解释和分析,提高运用统计学方法解决实际问题的能力。

3改进教学方法,全方位提高教学质量

试验统计方法课程的理论性相对较强,单一的教学形式易导致学生注意力涣散,产生视觉、听觉和思维疲劳,或者会感觉课程内容较枯燥和抽象[8],难以取得良好的教学效果。因此,教师必须认真备课,根据教材各章节的具体情况,借助现代化多媒体教育技术,不断优化教学设计、改进教学方法,实现教学内容与方法的优化组合。在教学过程中,坚持以学生为主体、以教师为主导,采用讲授式、案例式、启发式和讨论式教学,理论联系实际,激发学生学习的兴趣,促使学生积极主动的开展思维活动[4]。为了使学生彻底理解知识,应同时注重讲练结合,如在课堂演示相关例题,可借助SPSS和Excel等统计分析软件,使学生在学习专业知识的同时又能掌握一定的计算机知识,并安排适当的时间让学生动手练习,给学生预留充分消化知识的时间,发挥学生的主动性与积极性,提高学生灵活运用和综合运用统计学知识解决实际问题的能力。

4强化实践教学,实现理论与实践的有机结合

以学生为主体的实践教学环节对于保证教学效果尤为重要。结合植物生产类专业实践教学体系改革,对该课程的实践教学环节进行较大的调整和改革[3]。首先,在课堂教学中增加提问和随堂测验,在每次课结束前留出一定的时间让学生提问,便于教师及时掌握学生消化吸收生物统计理论的情况,及时调整教学进度和教学方法,调动学生在课堂教学中的学习积极性。其次,加强习题训练和作业环节,精心选择具有代表性、普遍性和多样性的课后作业,要求学生独立完成数据的统计分析,对分析结果进行解释和推理,并写出相应的结论,培养学生处理具体数据、解决实际问题的基本技能,为培养学生撰写科研报告的能力奠定基础[2]。再者,为使学生进一步掌握试验统计方法的基本理论和概念,提高学生利用统计分析软件的能力,由学生动手操作相关的统计分析软件,如SPSS、Excel、DPS 等,由此提高学生素质,达到以点带面、扩大学生视野的目的[9]。最后,利用学生毕业设计的机会,进一步提高学生的运用技能,指导学生针对具体课题进行正确的试验设计、实施和统计分析,系统、全面地完成试验课题和毕业论文,使学生能将所学习到的理论知识运用到实践中。

5改革考核方式,促进学习的全面巩固

考试是教学的重要环节,是检验学生学习效果的直接手段,也是衡量教师教学效果的重要方式、反馈教学成果的主要渠道[5]。为了更好地发挥考试的功能,在教学改革过程中针对传统考试作为衡量学生学习效果的应试教育现象,根据淮阴工学院的人才培养定位目标,切实转变思想观念,坚持考试应为教学服务,提高学生应用能力。为全面测试学生对关键知识点的掌握能力和实践动手能力,实行考知识与考方法相结合,考理论与考应用相结合,建立从学习过程、平时作业、上机实验直到期末考试实行定性评价与定量评价相结合的“全程评价、综合评定”的考核评价体系[10]。在教改中尝试实践教学环节的考核,将学生的总评成绩分为平时成绩、笔试成绩及实验测试3个部分,增加平时成绩及实验测试的比重,使其达到30%,笔试成绩占70%。另外,应兼顾学生对基本知识的掌握程度及灵活应用知识和解决实际问题的能力,突出笔试内容的实用性,减少需死记硬背、理论性很强但应用较少的题目[4]。为培养学生脚踏实地的学习态度,规范教师的教学内容和严谨的作风,克服教学过程的“随意性”,以及实现教考分离,由教研组组建试题库,考试试题从试题库中随机抽取。结果表明,采用综合评定的考核方法,学生普遍反映效果良好,既能兼顾一般学生的合格水平,又能突出优秀学生的创造性思维和激发学生能力的发挥,客观地反映学生的真实水平,并能充分调动学生的学习积极性。

6结语

试验统计方法作为植物生产类专业的一门基础课程,同时也是生命科学学科中应用性很强的工具课程。在教学实践中,教研人员主要从凝练教学内容、优化课堂教学环节、丰富教学形式等方面进行初步地改革探索。实践表明,学生不仅提高了使用统计软件以及分析问题和解决问题的能力,而且很好地掌握了试验统计方法的理论知识,达到试验统计方法的教学目标,但仍有很多问题值得进一步的探究[2]。在今后的教学实践中,仍需不断地加强研讨和交流,研究适于实际的教学方法,探索教学规律,优化教学内容,完善教学体系,全面提高教学质量。

7参考文献

[1] 叶子弘,崔海峰,陈春.生物统计学课程“能力素质培训计划”的构建及分析[J].安徽农业科学,2011,39(10):6268-6269.

[2] 王学敏.高校《生物统计学》课程教学改革的初步探讨[J].经济研究导刊,2010(9):233-234.

[3] 李六林.提高《生物统计学》教学效果的探讨[J].山西农业大学学报:社会科学版,2009,8(1):94-97.

[4] 朱香萍,李桢,张庭荣.信息时代《生物统计学》教学的探索与实践[J].农业网络信息,2008(2):81-83,87.

[5] 章元明.生物统计学在农科大学生素质教育中的作用[J].高等农业教育,2002(12):68-69.

[6] 黄金林.发酵工程课程教学的思考与探索[J].生物学杂志,2005,22(5):46-47.

[7] 万海清.21世纪生物统计学教材建设初探[J].常德高等专科学校学报,1999,11(2):78-81.

[8] 李玉阁.“生物统计学”课程教学初探[J].生物学杂志,2006,23(5):52-54.

篇5

/

关键词 学科思想 学科方法 教育价值 实验探究

中图分类号 Q-49 文献标识码 E

在当代科学技术领域中,基因工程、生物芯片、克隆技术等生物技术在社会发展中显示出强大的经济力量,其中所蕴含的生物科学思想、原理和方法,正在对其他学科和社会变革产生广泛而深远的影响。对学生进行生物学科思想教育能在很大程度上影响着学生未来知识储存和能力发挥的状况,对提升生物课程的教育价值有一定意义。

1 生物学科思想与学科方法的教育价值

1.1 生物学科思想与学科方法的思辨

生物学科思想是人们对生命科学本质规律的理性认识;而生物学科方法是在解决生物学科问题过程中所采用的各种手段和途径。二者既有联系又有区别,生物学思想是生物学方法的理论基础,生物学方法是实施有关生物学思想的技术手段。运用学科方法解决问题的过程,是感性认识不断积累的过程,当这种积累达到一定程度就会产生飞跃,从而上升为学科思想;而生物学科思想是生物学知识的精华,又反过来对学科方法起着指导作用,为学生理解和掌握生物学的本质提供了优化的途径。

1.2 生物学科思想与学科方法的教育价值

长期以来,生物学教育过分注重知识的传授,对生物学概念和定律的发生发展过程揭示不够,更忽视了让学生通过体验去思考知识背后的思想和方法,因此学生所学的知识很难在不同情境中灵活地迁移,束缚了学生创造性思维的发散。学科思想相对于零散的知识点而言,更易内化为人的主观认识,因此在生物教学中,以大量的知识为载体,让学生在认同和理解学科思想和方法的基础上,通过实践形成自身的情感、态度和价值观,这将直接影响他们对生命本质认识的敏锐性和准确性,对学科思维的形成有一定的指导作用。

2 生物学科思想的内涵

生物学科思想指那些对学科学习最具影响力的观念、思想和见解,它们内隐并不外显,积淀在生物学知识的形成过程中。从这个意义上说,教师在讲解生物学知识时,应该挖掘这些思想内涵,并将其自然而然地呈现出来并获得认同。这也是教师引导水平与课堂智慧的体现。

2.1 辨证唯物主义思想

在生物学中包涵着许多自然辩证法思想,其核心就是对立统一的思想,在生命活动的过程中,普遍存在许多矛盾的运动,例如同化作用与异化作用、遗传与变异、生物适应性的普遍性和相对性等。这些都表现出对立统一的关系。同化与异化作用的对立统一是生命活动的基础,而生命繁衍过程中的遗传和变异,在维持物种稳定性的基础上发展生物的多样性,是推动生物进化的内在动力。

生命运动的基础是生物体内物质的化学变化,生命科学研究中越来越多地运用物理和化学手段来揭示生命运动的规律恰恰基于世界的物质观,因为细胞和组织都是物质的、运动的。

从病毒、细菌、植物、动物直至人类,生物世界尽管表现形式千姿百态,但不同的生物却高度统一,其最基本的组成物质都是核酸和蛋白质,并且无论生物的进化位置如何,几乎都在遗传表达中使用同一套遗传密码。教师在教学中适时向学生展示在分子进化上所体现的“大一统”的格局,有利于促进学生形成辩证的思维方式,客观而理性地看待生物的适应性与多样性。

2.2 自组织与非因果决定性思想

奥地利物理学家薛定谔曾在《生命是什么》中指出:“用经典物理学和化学去描述生命现象是不可能的,经典物理学中一种原因只能产生一种结果的机械决定论模式并不适应生命世界。”

生命系统最基本的特性是开放性和自组织,即通过与外界环境交换物质和能量,通过自身的演化而形成的一个稳定而有序的系统,但这种稳定不是封闭系统中的平衡,而是一种动态的平衡,是一种相对稳定的状态。因此复杂的生命系统在与环境共同作用的过程中,既有规律可循,同时也存在很多不可预测的“变数”。例如传统遗传学认为一种性状由一对基因决定,二者之间有决定性的因果关系,但是,这种简单的模式不利于了解生物大多数复杂的性状,许多性状由多对基因控制,它们控制着生物体内成千上万的化学反应,同时反应的产物又会反作用于基因的表达,这些基因的传递并不简单地遵循孟德尔遗传定律,这种基因与环境之间高度复杂的交互作用决定某种性状出现的倾向性和易感性,并非因果关系。生命运动的每一个过程都有非常多的发展方向,生物体内中某个微小的变化就可能改变这个系统的演化方向,正是因为生命系统具有混沌和非线性的特点,生命现象和生命活动的规律往往并不遵循因果决定原则,大都表现为统计学意义上的规律,这种概率性源于生物的个体差异和随机性,与机械运动有着明显的不同。

教师在教学过程中渗透自组织与非因果决定性思想,可以帮助学生从整体观来认识生命运动的不确定性,用多元、理性和宽容的观点来看待生命科学的发展。

2.3 信息流思想

生命系统是物质、能量和信息的统一体,掌握生命活动的规律,不仅要研究生命活动中的物质和能量的变化,还要研究系统内部的信息传递作用。生命活动中的许多过程,如生长发育繁衍过程、免疫反应以及生态平衡等,虽然外部表现为物质或能量的变化,但本质都是信息的传递和交流的过程。

生命活动的信息流主要包括遗传信息流、生命活动信息流与生态系统信息流。遗传信息流即“中心法则”,指遗传信息的传递与表达的过程,该过程指导着细胞中物质和能量的一系列变化从而控制生物的性状;生命活动的信息流即生物体的应激调节,通过特定细胞释放的激素、乙酰胆碱等化学信号分子经体液运输到达靶细胞,启动靶细胞一系列生化反应,以适应不断变化的外部环境;生态系统信息流指生态系统内部的信息交流,即生物之间通过物理、化学和行为信息等调节生物的种内与种间关系,从而维持生态系统的稳定性。教师在教学中帮助学生从信息论的视角认识生命现象,有利于使学生认识不同层次生命系统的反馈调节机制,使他们形成一个较全面的动态平衡思想,从而更好地理解生产生活实践中相关原理的运用。

2.4 生物演化思想

生物进化是指生命形态发生、发展演变的过程。高中生物教材中不仅有专门的章节表述(人教社必修2的第七章“现代生物进化理论简介”),而且整个教材不管是内容编排还是知识结构上,都折射出进化的思想。

现代达尔文主义认为,变异、选择和适应贯穿在任何一个物种的演化过程中,这是生物与环境相互作用的结果。例如在有性生殖的过程中,由于配子形成过程中染色体组成的多样性与精卵结合的随机性,同一双亲的后代呈现几乎无限的多样性,另外由于性别、年龄、免疫系统以及在开放系统中所收集到的信息不同,有性生殖的种群中不存在两个完全相同的个体。再比如高等生物每105~108个生殖细胞才有一个发生基因突变,但在拥有大量个体的群体中就足以提供丰富的变异来源,多样性为生物进化提供大量的选择材料,生物圈就在这样的物种演变中维持着自身结构与功能的稳定性。

教师在教学过程中融入进化的观点,可帮助学生认识到生物进化是物种演变而非物种进步,因此人类只不过是自然界众多物种的一个分支,人类的行为作为自组织系统的一个部分也将影响自然界中物种的演变,从而最终改变人类自己。

3 生物学科方法示例

认识生命现象,探究生命活动本质的过程离不开科学的方法。从方法论的角度看,生命科学研究的方法包括一般科学方法和具体科学方法。一般科学方法包括观察、调查、分类、实验、分析等。具体科学方法指控制变量法、假说演绎法、模型构建法等。生命科学的研究往往是通过大量的实验证据来支持某个生物学的观点,图1以实验探究为例说明生命科学研究的特殊方法。

实验探究是针对研究目的,在人为控制条件的基础上,对研究对象进行干预或处理后,观测所产生效应的研究方法。该过程包括提出问题、作出假设、设计实验方案、实施实验、分析实验结果等(图1)。

案例:探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响。

步骤一:提出问题,做出假设。

汽车尾气及工厂排放出的废气使空气中聚集大量的铅尘,铅尘悬浮物离地面大约0.8 m,因此铅会轻易地通过呼吸道和消化道进入儿童体内;另外儿童喜食的膨化食品、经常用的蜡笔、铅笔和一些色彩特别鲜艳的图书、餐具以及用油漆刷过的积木等玩具,都含有铅的成分,经常接触铅的孩子行为活动能力减慢。由该背景作出假设:铅中毒可能影响动物的神经活动。

步骤二:设计实验方案并实施。

选择大鼠为实验对象,分为四组,设置三个醋酸铅溶液饮用水平:0.05、1、2 g?L-1,对照组饮用蒸馏水。连续饲喂60 d后,进行水迷宫实验,在池水中加入少量墨水使大鼠无法看到水下隐蔽平台。让大鼠从四个方向入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台。重复训练4 d后撤去平台。

本实验醋酸铅染毒组为实验组,饮水组为对照组,测定从入水点到原平台水域的时间用以反映大鼠学习记忆的能力。如果条件许可,还可测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶(AchE)活性。

步骤三:记录与整理数据。

本实验可能受到的影响因素很多,大鼠的个体差异、水浴温度、入水方向、人为操作与观察角度的变化等因素均可能干扰大鼠寻找平台。为减少误差,由同一人采用固定的操作模式,大鼠训练时不要有人在场,在另一处用视频探头跟踪观察。应尽可能采集足够的样本数量,及时记录并整理。

步骤四:分析实验结果是否支持假设。

饮用水中醋酸铅浓度越高,大鼠到达原平台水域的时间越长,说明铅中毒可能影响大鼠的学习记忆能力,支持假设。

该活动涉及到生命周期、环境控制、变化缓慢等问题,实验数据的离散度比较大,得出结论并非易事,。在讨论交流的过程中,学生认识到对于复杂的生命系统的研究,不能只进行单因子分析,还应分析无关变量对实验结果的影响,揭示控制条件与观测结果的对应关系必须有大量的样本支持,该活动的结果表现为统计学意义上的规律。

该案例为2013年全国高考福建生物卷第27题的背景,其中所蕴含的生物学科思想和方法非常丰富,校本选修活动借鉴该背景开展实验探究,有利于培养学生科学探究的能力和勇于探索的科学精神。

总而言之,学科思想方法的教育理念对教师的专业素养与引导水平提出了更高的要求,教师有意识地通过生物学科知识引发学生思考,让学生在“方法”或“哲学”层面上认识生命运动的一般规律,是生物课程教育价值的重要体现。

参考文献:

[1] 李松林,杨静.基于学科思想方法的整合性教学研究[J].课程与教学,2011,1:43-46.

[2] 李琳,郑晓蕙.构建学科思想达成情感态度与价值观培养目标[J].生物学教学,2011,36(8):13-14.

篇6

【关键词】生物;教学;实践

研究性学习是以培养学生的创新精神和实践能力为根本出发点,将这一全新的学习方式带进生物课堂教学中,这是学习方式的变革,也是从培养学生单纯地掌握知识转向解决实际问题的能力的转变。以往的学习方式多数是以获得系统生物学知识为主,目的在于增加学生的知识储备,培养学生的应试能力。而在研究性学习活动中,学生不仅自主建构生物学科的知识体系,而且能培养自己综合运用生物学知识解决实际问题的能力。在高中生物教学中,开展综合实践活动有以下几个特点。

一、从封闭走向开放

高中生物研究性学习是在学科知识基础上,扩展学生学习的机会与经验,围绕生物学问题进行综合性学习方式。

学习的内容呈现开放性。学生在探究中,从课题的选取、资料的收集、方案的提出、探究过程的实施、到成果的交流,都充分体现自主性,教师是引导者和协助者,是开展综合实践活动的全程指导者。

学习形式从规定性转向开放性。教师不再规定“动作”,而是学生根据自己的课题特点灵活运用,可以采取个人独立完成、小组集体攻关等多种形式,可以调查研究、实验查证或理论探讨,使课程成为“体验课程”,师生成为“学习的共同体”。

在此教学过程中,教师要改变传统的教学方法,努力提高自身素养,引导学生通过讨论、探究、实验等多种形式,鼓励学生积极主动的学习。

高中生物研究性学习不仅注重学习的结果,更注重学生在学习过程中的体验、参与程度与协作精神以及学习过程中所体现出来的创新精神和实践能力。

在评价方式上,评价时教师应注重过程性评价与总结性评价相结合;定性评价与定量评价相结合;自评与他评相结合等开放的评价方式。这样通过多元化的评价方式引导学生充分发展。

二、积极开展探究性实验

探究性实验是高中生物教学中开展研究性学习的主要形式,在不破坏学科知识的逻辑性和系统性同时,教师应适当穿插一些与生物学科教学内容有关的实验小专题的探究活动。

学生所选取研究性课题可以是高中生物课本中的探究性实验,还可以是课本中介绍有关知识作铺垫的验证性实验的转换。在实际操作上主要经历3个阶段:进入问题情境—实践体验—表达交流。例如,关于影响酶活性的探究性实验专题,以“探究低温对过氧化氢酶活性的影响”为例:现象观察(鲜肝煮熟后不能催化H2O2分解上联想并提出问题(低温是否影响酶活性)——作出假设(低温下酶活性弱等)一预期实验结果—设计实验(对照原则、单因子变量原则、重复原则,以及设计并绘制数据记录表等)--实验材料的准备和实施实验—结果的获取和分析(结果是否支持假设)。这一过程由学生小组讨论并实施,体现了基本的探究程序。初始阶段,教师结合实例对学生进行科学探究基本过程的辅导是必要的,否则探究就可能显得零乱无序、不知所措。另一方面,教师又必须让学生了解科学研究是错综复杂的。

这些探究活动课题通常较小,常围绕生物学科某个概念或原理进行。探究课题有的来自生物教材,有的来自学生的实际生活,活动多随堂进行,更多地体现了“稳态的探究”特征,即在一定的科学原理的指导下,发现并积累知识,原理本身被认为是正确无误的。

在学生开展活动时,教师不仅要正确引导,促进他们发散思维,还要渗透科学探究的“神”,即科学探究的求知精神、进取精神和求实精神,以便学生从探究学习过程中领悟科学探究的本质,形成正确的科学态度,否则研究性学习就会演变成徒有形式的机械训练,无法使学生体验探究的乐趣,最终导致他们丧失学习生物学的兴趣和热情。

三、引入生物科学史的学习

科学不仅是关于自然奥秘的知识体系,而且是人类p&q自然不断变化发展的过程。生物学概念和原理既是研究性学习的基础,又可作为探究的对象。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物界的轨迹,了解科学家怎样发现问题、分析问题、解决问题,理解科学的本质和生命科学研究的方法,感悟和体验科学家的创造性思维和探索精神。教师利用极其丰富的生物科学史材料进行探究,是开展生物学研究性学习常用的方法之一。

四、围绕科技资讯开展研究性学习

生物学教学中的探究的形式有多种,除实验探究和科学史模拟探究外,还有生物科技新进展的科技资讯探究等。这类课题的探究能引导学生关注社会、经济、科技和生活中的生物学问题,体现STS精神。教师从科技(科普)杂志或互联网上选取社会关注的、与生物学有关的理论,围绕科学探究过程的特点设计一系列的问题(或在提供铺垫的基础上让学生发现并提出问题),引导学生深入思考、分析、讨论,不断寻找证据以深入解决问题的思路和方法,从而提高学生对科学。过程本质特征的i&N,发展学生的逻辑思维能力和批判性思维能力。诸如:转基因动物的培育,转基因食品安全性研究,人类对湿地生态系统的影响,疯牛病、非典的病原体研究等。

篇7

关键词:生物学;科研实验室;有毒有害物质;生物安全

中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)44-0009-03

一、引言

生物学科研实验室是指与生物学研究相关的并专属用于研究生做科学研究的实验室,涉及医学、动物学、植物学、微生物学等多门学科[1-5]。它不仅是培养学生观察能力、科研能力与创新能力的实践教育场所[6],更是创新人才的培养基地和科学技术的发源地[7]。中国科学院院士冯端曾经指出,“实验室是培养创新人才的摇篮,是现代大学的心脏[8]”。科研实验室运行状况的优劣直接关系到这一专业的科研水平和学校的综合实力。

由于生物学科研实验室存在多种生物活性材料有毒有害物质,并且在研究过程中还常会产生大量生物垃圾的特点,所以对其进行安全控制和科学管理具有至关重要的意义。

二、生物学科研实验室的特点

生物学科研实验室具有与其他实验室共同的特性:精密仪器集中、技术含量高、操作管理人员水平参差不齐[9];同时由于生物学研究的高度专业性,又具有自己的特征:(1)有毒有害物质集中(包括易燃易爆试剂、易制毒试剂、剧毒药品、致癌化合物);(2)生物活性材料复杂(包括致病细菌、致病病毒、实验细胞菌株、转基因材料、实验动物)。由此可见对生物科研实验室进行科学管理的必要性和重要性。

三、生物学科研实验室管理策略

目前,按照实验室人数分,国内的生物学科研实验室可以分成以下三种模式,详见图1。

以下三种规模的生物学科研实验室,少则一间多则几十间,但是不管哪种模式的科研实验室,如不进行科学的管理,都有可能成为交叉污染之源。这不仅会影响小区域的环境,甚至会波及到该区域以外的较大区域甚至是周边的土壤、水源等,产生严重的后果。目前已发表的文章多是针对学校或学院公共实验室或本科教学实验室的管理,而针对于研究生科研实验室管理的文章却论述很少。本人近十年来先后在国家重点实验室和农业部生物工程实训中心教学示范平台从事生物科研实验室管理及大型仪器共享平台管理的一线工作,现结合单位实际和个人工作体会,就生物科研实验室的安全管理谈一点建议与大家共勉。

1.实验室功能区域的划分。由于生物科研实验室有其特殊的性质,所以实验室的建设必须经过专业人员进行特殊的设计(包括气体过滤、污水处理)才可以投入使用。对于硬件条件措施,在不同的高校和科研院所往往不尽相同,本文不进行深入讨论,这里我们要重点讨论的是实验室内部的区域划分。生物学科研实验室一般由生物培养区、试剂存放区、实验操作区和污染区等组成。实验室功能区域的划分能够强化空间的利用率,同时避免或减少交叉污染,方便开展实验。生物培养区是实验核心区,通常包含实验动物、植物和微生物的培养,一般必须以满足生物的正常生长为最基本条件;试剂存放区中的试剂必须分类存放在试剂柜中,适宜安放在室内空气流通性较好的地方,对于剧毒和特殊管制的试剂必须专人专管并存放在特定区域;实验操作区主要是研究人员开展研究工作的区域,往往是多种生物体和仪器、试剂汇聚的集合,必须保障操作台的条件能够安全顺利的开展实验;而污染区在生物实验室中一般为电泳和病原菌处理区,一般在此区域要对危险性做出明确提示,并严格按照生物安全的要求处理废弃物的存放,避免对相关人员的人身和环境产生二次危害。

2.落实实验室成员主体责任。实验室是每个研究生开展科研活动并完成学业的重要场所,也是所有研究人员组成的一个紧密集体。实验室的正常运转离不开实验室中每个学生的积极参与,因此让实验室中的每个成员具有明确的权利和义务是保障实验室健康运行的基础。首先,实验室的每个学生都应该拥有对实验室的参与权、建议权,同时还必须完成实验室负责人和管理人员对其安排的合理任务。其次,对于实验室功能区域和工作台的管理必须落实到特定人员,不可进行模糊化的笼统管理。同时,还要通过定期检查、监督确保制度落实。为了保证实验室管理的责任能够具体落实在每位学生身上,制度制定时必须考虑到现实可行性,任务分配时要注重公平合理。制定管理措施时要明确,制度是为了让实验室更流畅高效的运行,让每个在实验室中的学生能够安全、顺心的完成实验,同时还能够体会到合作互助所带来的乐趣。切不可为了管理而管理,最终让制度流于形式,实验室趋于混乱。

3.实验试剂材料订购。现在很多生物学实验室在研究中都涉及到了分子生物学等最新的研究技术,通常所购买的相关试剂和材料价格非常昂贵,所以制定合理的试剂材料订购制度对于科研经费的高效利用非常重要。实验室应该建立一个统一的订购平台,可以使用软件系统或者自己建立数据库,固定周期集中采购,同时要对试剂的品牌、价格、公司、原产厂家以及实验室可用量做到心中有数。通过智能化的动态管理节约开支、减少浪费。

4.实验室垃圾的安全处理。生物实验室由于其研究对象是活体生物,而且常常会接触到许多对人体有害的病原菌,因此对于生物垃圾的处理是实验室安全中一个非常重要的环节。生物垃圾一般分为普通垃圾和有毒有害垃圾。对于普通垃圾,包装分类后按照日常垃圾处理要求即可处理;而对于有毒有害垃圾,必须依据其危害和毒性严格按照相关要求进行专门处理或交相关专业公司进行处理。常见有毒有害垃圾的处理方式具体包含:(1)对于病原菌及其他有活性的质粒、菌类及肿瘤细胞培养废弃物如液体培养基/斜面培养基及提取物,必须进过高压灭活后才可以排放。(2)含有有毒物质的电泳凝胶及被污染的手套应该存放在专用收纳的容器里,交给学校相关部门统一处理。(3)对于有毒的试剂及药品容器及其废液,应将其倒废液桶收集,然后交给学院相关部门,对于有毒有害的空试剂瓶,应对试剂瓶清洗干净后并将标签除去,才可作为普通垃圾处理。(4)对于实验动物尸体不能随便丢弃,必须进行无害化处理后统一交给学校专门机构进行处置。

5.实验室技术培训和数据保存。生物学实验室作为一个专业技术集成化比较高的研究机构,特定的实验室中总有不少多年来形成的专门技术。为了使进入到实验室中的新成员能够快速了解、掌握相关仪器和技术的使用方法,必须对其进行专门的技术培训。培训内容除涵盖相关仪器、技术的操作方法以外,还应该使新成员了解实验室中相关的规章制度,方便大家遵照执行,同时有利于新成员更快融入研究团队,提升整个实验室的运行效率。具体培训工作可以由实验室中专业技术人员或者高年级的研究生担任,这样做不仅可以增强培训工作的针对性,也有利于新成员对整个实验室的了解。培训结束后,应当进修针对性的考核并颁发相关实验室准入资格证,督促新成员对培训工作的重视,从而有利于整个实验室科研工作的顺利开展。

随着实验室的不断运行,积累的科研材料、数据和成果也越来越多,对于这些资料的积累、保存是科研工作不断顺利向前推进的重要保障,是整个实验室别需要重视和关注的一环。我国的很多生物学科研实验室,由于早期的研究基础较弱,研究方向不固定,很多时候研究资料往往随着学术论文的发表和研究生的毕业就丢失了,形成了很大的浪费。因此对实验室中积累的科研资料要建立一个有效妥善的保存方式,使所有资料数据都做到有据可查,保管妥当。特别是对实验记录,应该建立规范完善的管理系统,每个实验室尽量统一实验记录本,研究生在特定时间段对实验记录要复印并上交导师,毕业后要对实验记录本原件全部上交,由实验室专门保存。随着技术的发展,现在也有一些实验室采用了电子实验记录系统,对这些新的电子记录数据应当做到定期数据备份,建立多个拷贝,避免由于硬件原因丢失数据。

6.建立实验室文化。科研实验室成员一般由在某一时期内具有特定研究方向的研究人员和研究生组成,作为一群高级人才组成的研究团队,实验室文化是不可或缺的一个组成部分。实验室文化顾名思义就是沿着实验室建设发展的脉络而形成的一种特殊文化[10]。实验室文化建设是属一种综合性的激励,它更强调人的精神力量作为行动、行为的动力源泉[11]。良好的实验室文化对实验室成员以及实验室的整体行为具有导向作用[12]。科研实验室的日常活动一般有小组学生学术报告、专家学术讲座和实验室游玩聚会活动。小组学生学术报告一般由学生汇报文献阅读和研究最新进展,这应该是实验室一项常规活动,实验室成员不仅可以通过汇报的方式增进学术交流,而且对于锻炼学生的学术演讲能力也是一个很好的平台。专家学术讲座可以让大家对最新的学术动态有一个了解,同时也加强了不同实验室之间的学术交流,对于锻炼学生的思考和提问能力也是一个很好的帮助。在紧张的实验之余,组织一些游玩活动对于放松大家的身心,增强实验室的凝聚力也很有必要。

实验室作为一个大集体,不同的成员对于管理制度的执行肯定会存在差异,甚至会有因为违反相关制度而造成严重后果的事情发生;同时不同学生的研究能力和学术水平也良莠不齐,因而制订合理可行的奖惩制度对于保障实验室的正常运行具有重要的作用。奖励和惩罚制度必须建立在一定的现实基础之上,制度制定中要广泛征求各实验室成员的意见,确保参与权,注重可行性,一旦形成最终制度,必须严格执行。

四、结语

随着我国经济的持续发展,国家对科技投入力度不断加大,高校科研实验室也相应逐年增多[13]。生命科学作为21世纪重要的科学发展领域,生物学科研实验室在推动其发展中起着不可或缺的作用。建立科学合理的实验室管理制度,重视制度的可操作性和执行力,是推动生物学研究不断向前发展的重要保障。在实验室管理中,要注意生物学科研实验室的特点,以维护生物安全为底线,做到以人为本,努力将科学化的管理贯穿于科学研究之中。同时,要注重培育实验室文化,充分发挥每个研究人员的特长和学术研究潜能,为促进我国生命科学研究的持续健康发展,培养综合能力强的高水平生物学创新型人才贡献力量。

参考文献:

[1]唐淑坤.基础生物学实验室功能转变与设备更新[J].中国医学装备,2006,3(1):46-48.

[2]周黎,谷大丰,李五一.高校生物学实验室安全管理探索[J].实验室研究与探索,2010,29(9):175-178.

[3]潘勋,张淑平,赵庆双.高校生物学实验室废弃物安全管理的几点建议[J].实验技术与管理,2004,21(4):115-118.

[4]杨怡姝,沈思嗣,王小利,等.大学生物学实验室的生物安全问题探讨[J].实验技术与管理,2011,28(5):188-190.

[5]朱道立.基础生物学实验室建设的几点思考[J].实验室研究与探索,2003,22(6):125-126.

[6]温钢,刘海燕.普通高校生物实验室管理的探索与思考[J].吉林化工学报,2015,32(3):48-51.

[7]冯端.实验室是培养创新人才的摇篮――从卡文迪什实验室看实验室的作用[J].实验室研究与探索,2008,27(10):1-5.

[8]朱杰,张艺馨,蒋尔鹏,等.基础医学科研实验室管理模式改革初探[J].高校医学教学研究(电子版),2015,5(1):24-26.

[9]苏益,蔺万煌,胡超,等.生物学实验室安全管理与实践[J].实验室研究与探索,2015,34(3):155-158.

[10]柯红岩,钱大益,刘云,等.高校实验室文化建设探索[J].实验技术与管理,2012,29(3):328-330.

[11]茹少峰,宫胜,李文斌.建立实验教学团队合作机制培养创新型人才[J].实验技术与管理,2010,27(6):5-6.

篇8

关键词:高中生物;创新能力;生物教学

高中生物学科教学中,创新能力的培养是素质教育给高中生物教学提出的一个要求。从创新思维的引导培育以及创新能力的提升等多个方面,让高中学生在生物课程学习的过程中,不仅接触到最前沿的生物科学发展成果,还能学到先进的科学研究的思维和方法,树立科学研究的意识,拥有创新的思维和头脑。创新是未来人们最基本、最重要的生存素质。无论是从培养21世纪的建设人才的需要看,还是从全面提高和发展学生素质来看,都需要生物教师加强对学生创新能力的培养。高中生物教师只有从思想上重视培养学生的创新能力,才能有计划、有步骤地实施创新教育。

一、在实验教学中,促进学生创新思维和能力的发展

开展实验教学可以让学生更加直观地认识生物学的现象,总结其中的规律,抓住这些知识的本质内涵。高中生物教师要在实验教学中,让学生有机会观察演示实验的整个过程,并让学生有更多的时间和空间进行自主的实验活动。高中生物教学中的实验设计能够让教师借助一些仪器给学生观察微观生物学世界的机会,也能让教师应用生物学研究的方法,借助生物化学等学科的知识和内容来解决一些高难度的问题。要想训练学生的创新思维,让学生具备较强的创新能力,除了让学生喜欢高中生物的学科内容之外,还要让他们带着探索的意识和主动性,参与课堂学习,并且主动地进行拓展式、研究式生物学习活动。高中阶段的学生思维能力达到了一个较高的水平,所以在编制探索性的实验设计过程中,学生会不由自主地把以往的知识和经验总结在一起。这能够让他们将已学过的知识点联系得更加充分,在复杂的问题解决情境中,学生需要拓展思路,在看似困难的绝境中找出解决问题的办法。所以,通过高中生物课堂培养学生的创新能力,不仅是一个教师启发、引导鼓励的过程,同时也需要学生夯实基础知识,有学习的主动意愿。光有奇思妙想而没有充足的知识,学生的创新只能是空想,所以要在问题探索中让学生自主地进行知识的建构以及知识的丰富,提高他们解决问题的综合素质和创新能力。

二、通过构建问题情境,让学生主动地进行探索式的创新式的学习

学生在实际生活中经常会产生各种各样的疑问,正是因为人们的好奇和不断探索,才让高中生物学科发展得越来越壮大,在人们的现实生活中发挥不可替代的重要作用。学生学习时最可贵的精神就是积极主动地思考问题、探索问题,只要学生有了主动学习的欲望,学习的效率就会相应地提高,教学活动也就变得简单很多。“学起于思,思源于疑。”这充分说明了思考和提出问题在学习活动中的重要作用。因此,生物教师必须要采取一些有效的措施,让学生更为积极、主动地学习生物学科,在类似于真实的问题情境中主动进行新旧知识的联系和建构。搭建问题情境的过程,是一个对学生的思维进行逐步深入引导的过程,学生的创新思维能力也是在这样的过程中逐渐培养起来的。教师要给学生做创新探索研究的讲解和示范,从思维过程上让学生有相对直观的认识,进而模仿教师的思维过程,带着自己的课题进行探索式学习。高中生物教师在搭建教学情境的过程中,可以选择很多方法,情境要求具有一定的直观性,学生容易理解,且情境本身也能促进学生抽象思维能力的发展,因此高中生物教师要尊重学生的认知发展水平。另外,也要尊重学科的特点,尊重学生已有的知识储备情况。搭建情境的方法需要各种直观的形式,例如在生活化的理念里,以图片、视频等形式呈现生活中的画面,能使学生联想自己以往的经历,从而在学习中主观地进行加工建构。问题情境创设的目的在于给学生提供各种各样的线索,这些线索有助于学生提取相关的知识点去解决问题。这样一个情境创设的过程,也是学生在创新探索问题解决思路和方法的过程。在问题情境的构建中,教师要展现自己的创新行动,让学生在情境中有新的联想和收获,这有助于教师培养学生的创新意识和思维方式,并增强他们创新的科学能力。所以高中生物教师要在现有的基础上提高自己的综合素质,让学生能够在问题情境中有新的收获。

三、高中生物教师要注重借助学科的内容,培养学生的创新思维

在学科教学活动中的学科知识,不仅让学生主动、积极地进行知识内容的建构,还能有效提升学生的创新思维。杨振宁教授说:“加强发散性思维的训练,是培养学生创造性的‘重点工程’。”学生进入高中后,由于自我意识的发展,他们常常产生新的看法,存在求异思维,表现出思维的发散性。那么,在学科教学内容逐渐展开时,要使学生具备越来越强的探索学习的积极性,在创新思维和方法方面也得到训练和启发。因此,高中生物教师要立足实际认真分析生物教学中存在的问题,提高课堂教育教学的有效性,让学生能够在知识的巧妙创新应用方面有新的体会和发现。高中生物教材中内容安排得非常系统,层次分明,逻辑清晰,这对于学生理解学科知识,顺利地提取知识分析问题和有效地解决问题可以起到积极的促进作用。学科教学的内容要以教材为依据,适当融合生物科学最近发展的成果,更为显著地体现生物科学在人们的生产生活中具有的独特价值。与此同时,一些新成果的引入也让学生的科研思维得到拓展,对问题的看法更加深入和广泛。因此,高中生物教师需要在教学内容的设置等方面体现出更多的创新特点。同样的教学内容,不一样的授课方式或不一样的组织方式,都能让学生在头脑中建构起更加丰富的相互联系的知识网络。从建构主义以及信息加工理论中,我们能够发现学生作为学习的主体,带着兴趣主动地建构着自己内在的知识结构。所以这是一个不断提高,让自己能更适应生物科学教学要求的过程。在学科内容的呈现方式中,高中生物教师要注意采用综合的呈现方式,运用多感官刺激的策略,让学生在视听结合的情况下对信息本身有更丰富的编码方式。这样做的好处在于,学生今后能够在更复杂的实际应用场景中,尤其在科学研究创新活动中,能够根据情境的变化,巧妙、灵活地提取相关的基础知识,从而顺利地解决问题。以教材为依托,以教材为原点,教学活动创新型的开展,能拓展学生的生物科学视野,增强学生的学习兴趣,让学生获得更显著的提高,加强对这门学科的整体认识,促进他们积极主动地学习生物科学。

篇9

关键词:研究生培养;分子生物学;实验教学

分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学,是当前生命科学中发展最快并与其他学科交叉渗透最广泛的前沿学科之一.进入21世纪,分子生物学的实验技术与方法已经应用到了生物学各个分支学科的研究中[1].研究生教育是培养具有科学精神和创新能力高层次人才的主要方式,培养硕士研究生创新思维和科学研究能力,将是作为研究生阶段的研究工作和将来作为科研人员所必备的素质.近年来,很多高校在研究生的培养上采取了重大举措,如浙江大学、中国科技大学、西安交通大学、中国农业大学等,实现了研究生的理论教学、实验教学和学位论文研究三阶段的培养模式[2].在加强研究生理论教学和学位论文研究的同时,注重研究生实践能力的培养,增加了实验教学环节,实现研究生实践能力的宽领域培养,再通过学位论文的研究,形成研究生实践能力的立体全方位培养.作为一个生物学研究生,把本科所学的基础知识与科学研究的最新进展联系起来,学好、学通分子生物学是必需的一步.基于此,2012年起我校在生物学科研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,3年来虽然取得了明显的成效,得到了研究生与指导教师的认可,但在实际运行过程中也发现了一些问题,还需要通过不断的改革和实践,使生物学科的研究生更系统、更全面地掌握分子生物学的实验技术和技能,为后续的研究性实验工作和今后走上工作岗位提高科研水平打好一个坚实的基础.

1课程定位及理念

分子生物学在20世纪取得了理论和技术的飞速发展.分子生物学技术越来越广泛地应用于生命科学的各个研究领域当中.随着越来越多的理论突破,分子生物学技术也日新月异.在高等院校的生物相关学科的研究生教学中,越来越广泛地注重分子生物学的教学.分子生物学理论课教学内容多,范围广,有一定深度,学生很难透彻理解和掌握,如果不做实验,只学习理论,往往会事倍功半,理不出头绪.分子生物学实验课能给学生亲自动手参与实验全过程的机会,便于学生加深对相关理论的理解[3].研究生来自不同的院校,由于各院校课程设置不同,研究生接受的本科阶段的教育差别很大,这种差别在实验操作能力上体现最为明显.对于已经进入分子时代的生命科学来说,不熟练分子生物学实验操作的学生就很难快速适应课题研究的科研工作.在研究生学位课中设置分子生物学实验课,合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,是提升研究生实践能力的重要途径,同时也能为学生完成硕士学位论文及将来从事科研工作打下良好基础.内蒙古科技大学生物学硕士研究生学位点于2006年经批准设立,2007年起招收首批硕士研究生,近10年来,已为及全国输送了一批从事生物学研究与开发的优秀人才.“加强专业技术教学、紧跟学科发展前沿、全面提升研究生培养质量”一直是本学科研究生培养工作的重点和目标.为适应新形势下高等院校研究生教育与创新型人才培养的目标,对研究生分子生物学教学的改革势在必行.2012年以来,我们通过在研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,不仅显著地提高了研究生对分子生物学课程的学习热情,而且明显提升了研究生的科研能力.

2课程建设及特色

2.1课程建设的过程与方法

每学年的秋学期初新录取的研究生入学,根据对新生分子生物学知识背景和实验动手能力的详细调研合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,并根据学科发展不断更新和完善,力求促进研究生科研工作的顺利开展.研究生分子生物学实验教学的改革分为3个阶段进行.

2.1.1准备阶段

组织相关人员成立课题小组,对小组人员进行具体分工,以2015年新入学的硕士研究生为研究对象,采用问卷调查方式对他们的分子生物学基础知识与实验操作能力进行摸底,撰写调查报告[4].

2.1.2实施阶段

(1)制定教学大纲.根据准备阶段的调查结果讨论研究生分子生物学实验课教学大纲,实验项目实行多层次、模块化管理,分为基础性、综合设计性、创新性3个模块.基础性实验项目以基本的分子生物学操作技术为主,如:质粒DNA的提取、限制性内切酶酶切DNA分子、琼脂糖凝胶电泳分离DN段、大肠杆菌感受态细胞的制备、重组DNA分子的构建与转化等、PCR扩增目的基因等.对没有任何分子生物学常规操作基础的研究生要逐个开出;对本科阶段已经接触并熟悉这些基础性实验的研究生可直接开出综合设计性实验,如:多种方法获得目的基因、动植物中某关键基因的克隆、重组质粒的构建等.创新性实验项目全部由本学科教师承担的科研课题转化而来,研究生可根据自己的研究方向与兴趣爱好选择项目完成,包括植物细胞中MYB类转录因子的筛选、与人类遗传病相关的核苷酸重复序列的克隆等.

(2)学生选课.将全部实验教学内容及具体开出安排提前公布,学生根据实际情况与自己的研究方向进行实验内容的选择,这一环节须由指导教师协助完成.选课结束后根据每个项目的选课情况准备实验,包括学生分组、准备实验材料、仪器设备、耗材试剂和实验讲义与实验报告册分发等.

(3)预实验.指导教师根据学生分组情况,每组安排组长一名,副组长一名,在实验开出前协助指导教师完成预实验.

(4)实验课开出.按计划认真组织研究生开出实验.实验操作阶段,要求学生熟练掌握实验操作流程,严格按规范进行操作.同时指导教师要充分调动学生的学习积极性和主动性,增强学生独立完成实验的能力和实际动手能力,使学生能够尽可能主动地、独立地完成实验的整个过程,为以后独立从事科研设计和科学实验打下良好的基础.

(5)课程考核.实验课结束后进行成绩考核,综合学生的预习报告、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况给出实验课成绩.

(6)编写研究生实验教材.基于教学实践的积累,编写研究生实验教材“研究生现代分子生物学实验”,重点面向研究生的实验教学,将分子生物学基本实验技术和近年来发展起来的新技术、新方法有机融合.

2.1.3总结阶段

跟踪调查,了解研究生在分子生物学实验课结束进入课题研究后的情况,掌握他们在分子操作各个环节上的操作熟练程度,对取得的研究资料做全面的整理分析.在学科内部推出“研究生分子生物学实验”示范课,并完成相应的资料库与光盘制作,并进一步在全校范围内推广.同时课程改革小组的成员要不断讨论项目实施过程中存在的问题,并及时与兄弟院校沟通学习,提出切实可行的办法[5].

2.2指导教师队伍建设

自2012年生物学科硕士研究生开设分子生物学实验课以来,该课程的教学任务一直由我校外聘的留美分子生物学专家王建英教授负责,另配2名讲师作为助手.经过3年来的教学实践体会,加上学生与研究生导师的意见反馈,我们发现这种单一的指导教师模式是需要改进的,需要建设一支由长期工作在科研、教学一线教师组成的研究生实验课教学团队.教学任务分配上,根据团队内每位教师主要从事的科研领域和专业特长,分配相应的实验教学内容,每个项目安排2名指导教师,他们不仅熟悉所指导实验的技术要点,及时解决实验过程中出现的各种问题,还能将本领域相关的科研前沿、热点问题介绍给学生,以开阔学生视野,使每次实验均能获得预期结果.同时,指导教师在教学实践过程中也不断发现和审视自己,包括对自身专业知识的把握与实验技能熟练程度的反思,这样也能促使他们紧密跟踪学科发展前沿不断提高[6].本课程经各方面协调讨论,现已逐渐组建了一支人员稳定、业务基础全面、具有团结协作精神的教学团队.其中教授3人、副教授2人、讲师2人.其中大多数教师承担国家自然科学基金、内蒙古自然科学基金、内蒙古高校基金等科研项目,在努力完成这些科研任务的同时,有意识地将许多科研工作中的思路和先进的技术转化到研究生分子生物学实验的教学实践中.实验课教学团队的建设极大地提高了研究生实验教学质量,并申请得到了我校研究生教学改革项目建设立项资助.

2.3实验课成绩考核与结果评价

经过教学团队的调研讨论,针对分子生物学实验考核形式的问题,提出实验课评价体系多层次评价的管理制度,包含预习报告、平时考勤、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况5个部分,分别所占比例为1∶2∶4∶1∶2;针对设计性与创新性实验,要加上实验方案制定与实验论文撰写环节.针对研究生各实验组人数较少、时间较灵活、学生专业多样化等特点,在考核中更加注重实验的具体操作过程.在课程开课初要将考核方案告知学生,让他们明确各环节的评分标准,在实际考核过程中如实记录作为评价依据.实验课结束后,通过“问卷调查与后期跟踪相结合”的模式及时对教学效果进行评价[7].通过发放问卷调查表的方式综合调查研究生对本门实验课的内容设置、教学方法及授课教师的教学效果等信息的评价.另外,在实验课结束一个学期后,我们对研究生指导教师进行问卷调查,对上一年度的实验教学效果进行了后期跟踪评价,对研究生进入到各自实验室工作后的科研思维、实验设计、操作能力等进行调研,综合评价实验教学效果[8].

3结语

分子生物学实验技术是生物学各分支学科科学研究必备的手段,在研究生入学后进入课题研究之前开设“分子生物学实验”课,熟练掌握基本的分子生物学操作技术,这是生物学研究生快速进入科研课题与顺利完成硕士学业的基本保证[9].研究生经过基本实验技能培训、全面综合实验及自主设计实验的锻炼及创新实验平台的全方位提升,科研能力得到大幅度提高.学生普遍反映研究生分子生物学实验为他们顺利进行课题研究、完成学位论文和未来的科研工作奠定了良好基础,一部分学生在硕士期间就发表了高水平的SCI论文.为生物学研究生开设分子生物学综合实验,在内蒙区内外兄弟院校进行此类设置的尚不多见,需要我们更加努力创立并逐步完善研究生实验教学平台,全面提升我校硕士研究生培养水平[10G12],及时将教师的科研成果提炼引入实验教学,提高指导教师的教学能力,使实验内容不断更新,为研究生进行课题研究及毕业以后从事相关的科研工作打下坚实的基础.

参考文献(References)

[1]张淑平,,李英姿,等.分子生物学基础实验课双语教学探索与实践[J].实验技术与管理,2010,27(12):180G183.

[2]郑冬梅,王悦.构建研究生实验教学体系,培养研究生创新能力[J].实验技术与管理,2010,27(5):146G150.

[3]文莹,李大伟,李颖.微生物专业研究生实验课设计思路与特色[J].微生物学通报,2011,38(1):123G126.

[4]郭淑贞,李丽娜,张前,等.基于问卷调查的中医院校研究生分子生物学实验课程改革探索[J].内蒙古中医药,2014(12):138G139.

[5]杜联峰,孙万邦,夏嫱,等.研究生免疫学实验教学改革与探索[J].教育教学论坛,2015,16(4):263G264.

[6]郑源强,包玉龙,丁枫.研究生医学免疫学实验教学改革与探索[J].中国免疫学杂志,2015,31(4):548G550.

[7]宁启兰,马捷,李冬民,等.研究生实验教学改革中的分子生物学教学实验设计[J].西北医学教育,2009,17(4):693G694.

[8]汪渊,周青,袁凌云.开设博士研究生分子生物学实验课的探讨[J].生物学杂志,2000,17(3):36.

[9]于振江,严国光,郑维洁.进一步加强教学实验室的建设与管理[J].实验技术与管理,1998,15(4):34G37.

[10]王雅梅,李宝红,于培兰,等.医学研究生分子生物学实验教学体会[J].医学教育探索,2008,7(2):173G174.

[11]孟照俊,俞小瑞,韩燕,等.医学分子生物学实验教学改革的初步探索与实践[J].西北医学教育,2006,14(2):86G87.

篇10

一、夯实基础知识,培养学生良好的科学品质

在教学中,教师应依照课标的要求,力求通过激发学生的求知欲和学习主动性进行基础知识教育,通过“师生互动、自主探究、合作交流”等形式多样的教学方法,让学生理解掌握生物科学知识。还应充分运用多媒体优势解决教学中难点,达到新课标要求的教学目的,通过音频、色彩的辅助,变抽象为直观,化静为动,学生感知鲜明,印象深刻,让学生在网络环境下,通过人机互动的手段获得知识,充分调动学生的感官和思维的积极活动,发挥学生在教学中的主体作用,让学生在理解基础知识的同时,激发学生对学习科学知识倾注极大热情,形成对科学执着追求的意志品质。还要充分挖掘生物科学的成就在生活中运用的实例,激发学生学习生物兴趣。从而实现基础知识教育和培养学生良好科学品质,对科学的兴趣、情感、意志和作风相统一。

二、加强实验教学,培养学生的生物学技能

生物学是一门实验性很强的科学。重视实验教学、培养探究创新实践能力是新课标的最大特点之一。科学技能是构成科学素养的另一个基础要素。新课标对此有明确要求,实验操作能调动学生的参与意识,可以有效地激发学生学习的内在动机和培养学生的生物学技能,也是提高学生学习兴趣的一个重要手段。教学中,采用开放实验室、课内课外相结合的形式,加强实验操作,让学生多动手,多实践,从操作的角度培养学生的科学技能。并严格要求学生在操作过程中科学观察、记录、完成实验报告,通过分析和解释实验中产生的现象或数据,得出符合实际的科学结论。通过探究实验培养创新能力,在实验教学中,教师要善于创造“科学研究”的气氛,激励学生大胆按照“提出问题——作出假设——设计实验——得出结论”的程序开展探究学习。也可以通过使验证性实验转变为探究性实验,让学生在学习设计、动手操作、尝试分析中体验“科学研究”的滋味,新课程中,要求学生设计实验的内容很多,教师尽可能多地让学生自已设计实验,在设计时,特别强调方案的独特和新颖地方。这个过程中学生不仅学会生物学实验方法,能够提出问题,做出假设,设计实验,分析现象,还能在探索实践中培养学生的创新能力。

三、注重生物科学史,提高学生的科学思维和方法

科学思维和方法是科学素养的核心要素,教学中强调能力培养,其核心就是思维能力的培养。新课标指出,要重视科学本质,重视理解科学研究过程,学习科学研究方法。在生物科学史中,不仅记载着生物科学知识的形成的过程,而且蕴涵着科学家的创造性思维方式和灵活多样的科学方法,体现着科学家尊重事实,服从真理和实事求是的科学态度。因此,在生物教学中必须注重科学史学习,要充分挖掘教材内在因素,从学生的认知水平出发,适当选取或处理相关史料,将其作为教学内容的一个组成部分,让学生了解科学家是怎样发现问题、分析问题、解决问题和提出新问题的,使学生在科学态度和科学方法乃至创造性思维方面多些感悟。

四、引典激励,培养学生的科学精神

新课标明确指出:通过学习科学家的思维方式、科学方法、科学态度以及勇于创新、积极进取、善于合作,无私奉献的科学精神,以提高学生的科学素养。因此,教学中我通过课本中的经典实验,并引用一些课外的“科学家与他的经典实验”,让学生了解科学的过程,理解科学的本质,养成科学态度和科学精神。例如,在学习“袁隆平和杂交水稻”内容时,要通过介绍或播放袁隆平为了探索杂交水稻的奥秘而每天与合作者蹲在稻田里反复实践、观察研究,在经历无数次的失败与挫折后,永不气馁,不断总结,执着追求,最后获得成功,创造出自然界从来没有的动植物新品种的艰辛历程。让学生认识到科学的进步与成功,凝聚着无数科学家的心血,他们的每一步成功都经历无数次的挫折和失败,也让学生真正体会到科学研究需要顽强的毅力,聪明的才智,以及不断地探索通力协作,才能取得了最后的成功。教材中,“对细胞膜结构的探索”、“孟德尔和他的遗传规律”等内容,都是培养学生科学精神的素材。教学中,尽可能地挖掘科学知识背后的这种隐性课程资源,再现知识的认识过程。让学生充分体验到人们对生物学知识的认识和积累过程,从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念,进而达到培养学生的科学态度和科学精神。

五、营造创新氛围,培养创新意识