生物科学原理范文10篇

[摘要]生物科学素养概念的出现使世界范围的生物课程改革走向深入。我国生物学教学也确立了培养全体学生的生物科学素养的教育宗旨。本文从培养科学素养的视角解读了科学素养、生物科学素养等相关概念，并在此基础上对我国生物学课程标准的内涵与外延提出了自己的看法，以指导我国中学生物教师的教育教学改革与实践。

[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

【摘要】本文通过提供生物学发展史相关资料，帮助学生掌握生物学的基本原理和生物学核心概念；学生通过分析生物科学史中实验的发展过程呈现的思维与方法，学习科学探究方法与技能；学生了解生物学发展史中科学家勇于探索的精神、坚持不懈地努力和实事求是的科学态度，形成科学的态度和价值观。

【关键词】生物科学史;生物科学素养;核心概念

提高每个高中学生的生物科学素养是课程标准实施的核心任务。通过学习生物科学史对提高学生的科学素养是很有意义的。我们发现，很多学生在新课学习中一知半解，对生物学的核心概念只知其一不知其二，缺乏对生物学内容和方法的深入了解，没有情感态度价值观的体验，更无从谈起如何应用生物学。这一现象说明我们的学生在生物科学素养上还有待提高。新课程改革要求生物教学以学生发展为本，以学生为教学主体，以学生实践训练为教学主线，以学生能熟练应用所学知识技能解决实际问题为教学目标，启发引导学生自主学习、合作学习、探究学习。在新一轮“7选3”的课程改革背景下，如何适应新课程改革，将科学史的教育融入日常教学，需要我们在实践中积极进取、勇于创造和探索。本课题就是通过学习生物科学史来提高学生的生物科学素养，走出“头痛医头，脚痛医脚”的误区，从根本上提高学生的生物科学素养。

一、研究生物学核心概念的发展史，掌握生物学核心知识

生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。学生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。高中生物中存在大量的核心概念，通过对书本原有的发展史或教师提供相关发展史中重要内容的分析，学生对相关核心概念会有深入而细致的理解，掌握核心概念就水到渠成。典例：提供细胞膜的流动镶嵌模型建立过程中的相关实验，学生就能自主分析细胞膜的成分和特点。材料一：①1859年，E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，越容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，越不容易穿过膜。你从以上实验中能得出什么结论？学生结论：细胞膜的组成成分中可能含有脂质。材料二：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理，细胞膜被破坏。你从以上实验中能得出什么结论？学生结论：细胞膜的组成成分中含有蛋白质。教师补充：后来现代研究应用化学手段分析表明质膜的主要成分是脂质和蛋白质另外还有少量糖类。组成膜的脂质中磷脂含量最多。材料三：科学家将人红细胞的细胞膜中的脂质分子抽提出来，并将它在空气—水界面上铺成单分子层，发现该单分子层的表面积相当于原来红细胞表面积的两倍。这说明了什么？学生结论：细胞膜由两层磷脂分子构成。指导学生阅读书本中关于细胞膜中磷脂分子、胆固醇和蛋白质的运动情况。材料四：冰冻蚀刻电子显微法显示的细胞膜图学生结论：蛋白质镶嵌、覆盖、贯穿在磷脂双分子层中。材料五：人鼠细胞杂交实验（带不同荧光标记的细胞融合后荧光的变化）学生结论：细胞膜上的蛋白质分子可以运动,细胞膜具有流动性。这些材料的提供帮助学生对流动镶嵌模型有了更加深刻的理解，对细胞膜的特点有了更深入的掌握。另外如酶的概念，书本中关于酶本质的探索能帮助学生深入理解酶的本质，而不是简单的记忆。教师提供光合作用的简单发现史能够帮助同学们深入理解光合作用的总反应式，区分光反应过程和碳反应过程的重要步骤，从中分析得出能量转换的形式，并且理解各内外条件对光合作用的影响。高中生物课堂中应该给学生提供机会，让他们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。只有深入了解生物学知识，学生才具有在现实生活中运用知识的能力。

二、分析生物科学史中呈现的思维与方法，学习科学探究方法与技能

一、生物统计学课程的地位和作用

生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课，是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具，是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程，也是生物学等工作者必备的基础，同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究，但通常所涉及的材料数量较大，很难也没有必要全部参加试验，必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验，以获得相关的数据，实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系，主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断，从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此，生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础，也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力，是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。

二、生物统计学教学存在的主要问题

1.生物统计学教材方面。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体，也是教学最基本的工具，它不仅是教师进行教学的依据，而且是学生获取知识的重要资料，选择适合教师和学生的生物统计学教材，能够保证教学过程的顺利进行，而且还能提高教学质量，达到良好的教学效果[14，15]。目前，国内所出版的生物统计学教材种类较多，各大高校由于教师和学生的情况不同，在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此，目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容，不涉及统计软件的介绍和使用，这一大类教材包含两小类，一类主要侧重理论教学，过分强调课程体系的完整性和理论讲授，注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养，因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材，该类教材虽然也存在一些必要的公式推导，但更侧重于统计学理论与实际结合，清楚介绍每一个统计原理理论后，再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法，注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力，因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容，也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用，那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法，学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策，即使会计算，在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错，因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用，如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天，这类统计软件发挥了很大的优势，给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足，它只注重统计过程的运算和统计，没有统计原理的介绍，因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说，即使按照教材上的步骤计算出相应的结果，但也不知道具体的含义，也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外，这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授，要么只重视统计软件的使用，而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用，这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此，目前市场上还未见有统计学理论与实际结合，试验设计与统计原理相结合，统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。

2.生物统计学与高等数学方面。①生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课，学生通过对该门课程的学习，系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识，它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且，通过各个知识点的学习，逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力，综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是，高等数学课程是学习生物统计学的关键，生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。②生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课，各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来，高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设，一般情况下，高等数学课程由数学专业教师讲授，由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识，不清楚生物统计学课程的知识体系，只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处，形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样，这也是生物统计学中教师难教，学生难学、难懂、难用的原因之一。

3.生物统计学教师知识结构和科研能力方面。常言道，学生需要一滴水，教师至少要有一桶水。生物统计学的教学，相对于其他课程而言，对教师的要求更高，不仅要求教师要有一定的数学知识，较为渊博的统计学知识，还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识，才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力，才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合，才能很好地进行案例教学。4.考试制度方面。考试制度在高等教育中占有非常重要的地位，考试是教学质量评价的一项重要指标，它既是对教师教学质量的反映，也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理

摘要:生物学是自然科学的基础学科之一，是研究生命现象和生命活动规律的一门科学。初中阶段的生物学精炼地展示了生物科学的基本内容，学生不仅从中获得了生物学的基础知识，而且也领悟了科学家在探究过程中的基本思路和解决方法[1]。不仅如此，初中生物学知识与日常生活关系最密切。本文笔者将从具体的初中生物课堂来阐述如何将初中生物课堂作为学生获取生活经验和技能的阵地。

关键词:生物学;生活;技能;探究

1初中生学习生物学进程

生物学是研究生命现象和生命活动规律的一门科学，学生从认识生物开始进入初中生物的学习，通过生物的基本特征来辨别生物与非生物；接着，第一单元从总体了解生物圈的组成，以及生活在生物圈中生物之间的关系。第二单元：生物体的结构层次生物圈中的生物都是由细胞构成（病毒除外），细胞的结构特点，以及生物体的生长发育过程中在细胞层面上表现的细胞分裂、分化；单细胞生物；构成动植物的组织和器官，以及人体由不同器官构成的系统；第三单元：生物圈中的绿色植物生物圈中植物的种类、植物生长的一生，从种子的萌发到开花结果；植物的光合作用、植物的呼吸作用，植物的蒸腾作用。第四单元：生物圈中的人人类的进化史，人类的生殖和发育过程；人体器官以及由不同器官组成系统的作用，人类活动对生物圈的影响；第五单元：生物圈中其他的生物。生物圈中动物的类群，每一种类群的结构特点、对环境的适应方式，以及在进化上更加高等的地方。动物的运动和行为，动物的运动系统，运动形成机理；动物的先天性行为、学习行为和社会行为及其意义；动物在生物圈中的作用。细菌、真菌、病毒的形态结构，生殖方式，与人类的关系。第六单元：生物的多样性及其保护。生物的分类，认识生物的多样性、保护生物的多样性。第七单元：生物圈中生命的延续和发展。植物、各种动物的生殖和发育；生物的遗传和变异，基因控制人类的性状和性别遗传，生物的变异；地球上生命的起源和生物进化；第八单元：健康地生活。如何健康地生活，传染病和免疫，用药和急救，选择健康的生活方式。当然，在学习过程中穿插了科学发现过程，科学家研究方法，研究过程的体验。在有的章节后面还有“与生物学有关的职业”，对中学生进行的职业教育。从课程的编排和学生学习的进程可以看出，初中生物的学习有一定的模式[2]：生物的基本形态结构特点，生活方式、繁殖方式、在生物圈中的作用，与人类的关系；最终的落脚点都在与人类的关系上，学习生物学最终还是要回归到生活中：在理解生物学原理的基础上，用生物学原理来解释生命现象，用生物学原理来指导我们健康生活，用生物学原理来分析学说，用生物科学的方法来思考、探究新问题。因此，对于初中生能够将所学的生物学知识应用于日常生活，并用生物学原理来解释生活中的现象，能够初步形成应用科学方法来探究问题，能够模仿科学家的思维来思考问题，也就具备了基本的生物科学素养。

2课题思路的引子

在教学过程中，解放学生的思维，与学生共同探讨问题是我坚持的一种教学方式，而在学生的提问过程中，我发现了一些问题，这些问题促成了我对生物课堂教学的思考。学习绿色植物的呼吸作用时，教材有这么一句话：不仅是萌发的种子，植物体的任何一个细胞都要进行呼吸，所有的生物细胞都要进行呼吸作用。有学生便问：“老师，那我们人体的细胞也进行呼吸吗？通过皮肤表面对细胞直接吸收空气中的氧气，排出二氧化碳吗？”被问到这个问题，我深深地感觉学生缺乏的不仅是发散思维能力，更是联系生活实际的慎思。初中生肯定都知道人类需要通过鼻子进出气体，用肺呼吸，只不过他在问这个问题时并没有联系实际。在学习人类对细菌和真菌的利用时，讨论了食物的保藏方法，介绍了高盐分高渗透使细菌脱水从而抑制细菌的生长，举例是咸鱼、盐鸭蛋；有同学问道：“老师，为什么鸭子下的鸭蛋是咸的，而鸡下的鸡蛋就不是咸的呢？”此时，我又一次体会到现在的学生因为缺乏真实的生活体验，很难将现实生活与理论知识联系起来，这也是我对生物学课程的一个反思。

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。

【摘要】应用生物科学专业是近十年建设和发展的注重“应用型和实践型”人才培养的新兴专业，制定科学可行的人才培养方案则是高校培养和输送专业人才的关键。通过七年的探索与实践，研究构建符合林业院校要求的、适宜地方区域发展的“应用型”实践教学平台与公共课平台和专业课平台相结合的应用生物科学专业人才培养方案，使得专业学生在“知识、能力和素质”方面能协调发展，为我国地方区域型、专业型和应用型人才培养奠定了基础。

【关键词】应用生物科学；林业院校；人才培养方案；应用型人才

1引言

应用生物科学专业是进入21世纪生命科学时代后国家批准的一个应用型专业，2009年吉林农业大学在全国高校中首次获批招生应用生物科学（食药用菌方向）专业[1]，这也是全国第一个全日制培养食药用菌高技能人才的本科专业[2]。之后，应用生物科学专业相继在各高校获批招生。笔者所在单位西南林业大学于2011年获批招生应用生物科学专业学生，开设有植物组织培养、发酵工程和食药用菌等三个方向；洛阳师范学院于2013年获批招生应用生物科学专业学生，开设有水生生物和园艺花卉二个方向[3,4]。专业人才培养方案是高校培养人才、开展教育教学的主要依据[5]，是教学管理的核心与主体[6]，也是专业人才培养目标的具体化和实践化[7]。因此，人才培养方案充分体现了一所高校专业办学的定位与目标、内涵与特色。关于人才培养方案制定和优化的研究越来越受到高校教育工作者们重视[8-11]。高等教育教学改革的重要内容之一就包括了研究制定人才培养方案，这也直接影响着高校专业人才培养质量。顶层设计好专业人才培养方案是高校专业建设的关键。应用生物科学专业作为新发展的、以培养应用型专业人才为目标的朝阳专业，如何合理制定该专业人才培养方案则是高校培养新时代符合社会需求、党和人民满意的高素质应用型合格专业人才的关键。陈万光等[3]以洛阳师范学院应用生物科学专业为例开展了专业人才培养方案研究，为应用型人才培养和专业转型奠定了基础。冀瑞卿等[12]以吉林农业大学应用生物科学专业为例进行了以突出“复合型”人才培养目标的食药用菌相关专业人才培养模式研究。西南林业大学是我国西部地区唯一独立设置的林业本科高校，肩负着培养“品德、知识、技能、个性”为一体，具有实践能力和创新精神的应用型高素质人才的重要使命。本校充分发挥区域、行业和学科优势，在国内林业高等院校中率先于2010年申报应用生物科学专业并成功获批，于2011年开始招生，现已连续培养了四届应用生物科学专业人才。应用生物科学专业建设也得到了本校及专业所在二级学院的重视，我校云南省优势特色重点学科生物学一级科学、发展和改革办公室先后对该专业人才培养方案进行立项研究。我校应用生物科学专业培养方案历经七年的研究与修订，形成了较为完善的应用生物科学专业人才培养方案，为我国地方区域型、专业型和应用型人才培养奠定了基础。

2专业人才培养方案制定的指导思想

以新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，认真落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》以及《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高[2012]4号），全面体现“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的总体要求，贯彻“教为不教，学为创造”教学理念，坚持“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的改革思路，加强基础，拓宽专业，优化课程结构，强化实训环节，以培养具有较强创新精神和创业能力，符合社会发展需要的高素质人才。

一、国内外研究趋势

1、合作学习国内外研究趋势

合作，顾名思义，是需要两个人或者多个人一起完成一项任务。合作学习，在教学上来讲，既是一种学习的策略，也是一种教学的方法。合作学习的核心思想就在于用合作小组的方式来进行各种学习活动，并且最终要以合作小组得出的总成绩为最后成绩。宗旨在于利用每个人的不同之处，来共同促成一件事情，促进自己，也促进他人的学习，是一种较好的教学方式。

2、探究学习国内外研究趋势

探究学习，是通过学生自主的学习，来获取知识以及经验，这种方式可以培养学生在学习过程当中自主探究的能力以及对未知学科的好奇，属于一种创造性的学习方式。

3、合作探究学习国内外研究趋势

党的*届三中全会第一次明确提出了以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观。这是我们党从新世纪新阶段和我国国情出发，科学发展观是针对当前发展中存在的问题，适应市场经济和全面建设，小康社会的需要提出的重大战略思想，也是我们党对社会主义现代化建设规律进一步深化认识取得的重大成果。

科学发展观的内涵是十分丰富的，包含了坚持以人为本，是科学发展观的核心内容；坚特改革开放，是科学发展观的强大动力；促进全面发展，是科学发展观的重要目的;保持协调发展，是科学发展观的基本原则;实现可持续发展，是科学发展观的重要体现;实行统筹兼顾，是科学发展观的总体要求。

作为一名教师，肩负培养国家栋梁人才的重大责任，如果将科学发展观与课堂教学有机结合，对于下一代的培养意义重大。在教育教学理念中，倡导以人为本，关注学生全面发展，与科学发展观不谋而合。因此坚信用科学发展的观念指引教学过程是符合事物发展规律、顺应时代潮流的。以下是笔者将科学发展观应用与实验教学实践的一些体会：

反思一探究式教学和传统实验教学有机结合，体现“以人为本”。

生物课程标准中的课程理念明确指出“倡导探究性学习”，而“生物实验课是最能体现探究式的教学方法”[1]。现行教材中的实验在内容安排上注重对学生探索能力的培养，新教材更加突出这一点。然而实验教学（包括教材中的探索性实验）中存在着的不可避免的弊端，桎梏着实验教育功能的充分发挥，即实验原理、方法、步骤，甚至结果都是已知的，学生难以激起探究的兴趣，更不要说开展探究式教学了。如何在传统的实验教学基础上有效开展探究性教学？需要教师积极创新和实践，这也是新课标对教师提出的要求。教师不再是教材的执行者，而是教材的研发者。就上述实验而言，教师以直观的实验现象刺激学生的视觉，并创设一定难度的问题情境，激起学生探究兴趣的同时，也促使学生在对照教材实验原理，步骤等的基础上寻找和探索问题的答案。这种源于教材又高于教材的探究式教学设计思路是克服当前生物实验弊端的有效手段。

反思二促进学生的可持续发展与培养生物实验能力有机结合，体现“以人为本”。

党的十六届三中全会第一次明确提出了以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观。这是我们党从新世纪新阶段和我国国情出发，科学发展观是针对当前发展中存在的问题，适应市场经济和全面建设，小康社会的需要提出的重大战略思想，也是我们党对社会主义现代化建设规律进一步深化认识取得的重大成果。

科学发展观的内涵是十分丰富的，包含了坚持以人为本，是科学发展观的核心内容；坚特改革开放，是科学发展观的强大动力；促进全面发展，是科学发展观的重要目的;保持协调发展，是科学发展观的基本原则;实现可持续发展，是科学发展观的重要体现;实行统筹兼顾，是科学发展观的总体要求。

作为一名教师，肩负培养国家栋梁人才的重大责任，如果将科学发展观与课堂教学有机结合，对于下一代的培养意义重大。在教育教学理念中，倡导以人为本，关注学生全面发展，与科学发展观不谋而合。因此坚信用科学发展的观念指引教学过程是符合事物发展规律、顺应时代潮流的。以下是笔者将科学发展观应用与实验教学实践的一些体会：

反思一探究式教学和传统实验教学有机结合，体现“以人为本”。

生物课程标准中的课程理念明确指出“倡导探究性学习”，而“生物实验课是最能体现探究式的教学方法”[1]。现行教材中的实验在内容安排上注重对学生探索能力的培养，新教材更加突出这一点。然而实验教学（包括教材中的探索性实验）中存在着的不可避免的弊端，桎梏着实验教育功能的充分发挥，即实验原理、方法、步骤，甚至结果都是已知的，学生难以激起探究的兴趣，更不要说开展探究式教学了。如何在传统的实验教学基础上有效开展探究性教学？需要教师积极创新和实践，这也是新课标对教师提出的要求。教师不再是教材的执行者，而是教材的研发者。就上述实验而言，教师以直观的实验现象刺激学生的视觉，并创设一定难度的问题情境，激起学生探究兴趣的同时，也促使学生在对照教材实验原理，步骤等的基础上寻找和探索问题的答案。这种源于教材又高于教材的探究式教学设计思路是克服当前生物实验弊端的有效手段。

反思二促进学生的可持续发展与培养生物实验能力有机结合，体现“以人为本”。

生物统计学是应用数理统计的原理和方法处理生物学中的各种数量资料,从而透过现象揭示生物学本质的一门科学,是科学研究与实践应用的基础工具。基于生物统计学在生产实践中的广泛应用及在生命科学研究中的重要作用,国内外大多数学校的生命科学各专业都将生物统计学列为专业基础课或必修课。但是,作为2003年才开始招生的新办专业,中国地质大学(武汉)生物科学专业原来的教学计划中没有“生物统计学”的课程,而设置有56学时的“概率论与数理统计”课程。学生们虽然通过“概率论与数理统计”的课程掌握了数理统计的基本原理和分析方法,但却缺乏数据处理与统计分析的必要训练。从而导致生物科学专业2003~2005级学生的毕业论文中缺乏统计分析,在答辩时也没有试验设计与假设检验的概念。鉴于这一实际情况,2007年生物科学专业的教学计划及时作了必要的调整,增开了生物统计学的课程,并且设为专业必修课。按调整后的新教学计划,2009年下学期生物科学专业大三学生在修完56学时的“概率论与数理统计”课程之后,还将学习32学时的“生物统计学”课程(含16学时的上机实习)。

传统的生物统计学教学过多强调理论的重要性,学生通过查找书后附表设计试验与手工计算,忽视了利用计算机软件进行试验设计和数据统计分析的能力培养,不符合越来越重于计算机技术的现代应用生物统计方法的发展趋势。在十分有限的32个学时内,为使“生物统计学”的授课内容不与“概率论与数理统计”发生重复且更实用,笔者通过对现代应用生物统计方法和统计软件发展趋势的课前调研,发现R软件是一款功能全面又易学的统计软件,含有许多新颖而又实用的统计分析技术与假设检验方法,完全可以满足生物统计学的教学需要,并且没有版权问题。各种概率分布的计算,以及平衡不完全区组、拉丁方与正交表等试验设计,都可以在R软件中完成,使学生可以彻底摆脱手工查表与计算的烦恼。课后关于生物统计学与R软件使用的问卷调查发现,88.2%的学生认为在修完“概率论与数理统计”课程后仍很有必要学习生物统计学和统计软件,92.8%的学生认为自由软件R作为生物统计学的教学软件十分合适,还有86.7%的学生则认为R语言的学习能够对理解统计原理有所帮助。

1统计软件R的介绍

R语言是一门比较新的计算机语言,源自S语言(S-Plus软件中使用)与Scheme语言。基于GNU协议的自由软件R提供了一种使用R语言进行统计分析与图形展示的计算机环境,整合有许多统计工具包[1]。R语言最初由新西兰奥克兰大学统计系教授RossIhaka和RobertGentleman合作编写,由于这两位“R之父”的名字都是以R开头,所以就称之为R语言。R自1993年诞生以来,深受统计学家和计量爱好者的喜爱,被国外大量学术与科研机构采用,其应用范围涵盖了计量经济学、实证金融学、空间统计学、统计遗传学和生物信息学等诸多领域,已经成为主流软件之一。2009年1月7日,《纽约时报》记者AshleeVance题为“DataAnalystsCaptivatedbyR’sPower的文章[2]在科技版发表之后,引起了统计软件R与SAS之争,可见R在统计学界和业界的影响力。

相对于其它统计软件,R的主要特色在于:1)R语言具有自由、免费、开放源代码及统计模块齐全的特征;2)R语言是彻底面向对象的统计编程语言,R中所有计算结果都可以作为对象保存起来,供进一步统计分析与图形展示之用;3)R软件体积小,更新速度快;4)R的扩展性非常强。世界各地的CRAN镜像网站上有许多志愿者提供的非常丰富的工具包,供下载使用。正如Google首席经济学家HalVarian所说,R最优美的地方是你能够修改很多前人编写的工具包的代码做各种所需的事情,实际你是站在巨人的肩膀上。

据统计,2008年12月13日~14日“第一届中国R语言会议”在中国人民大学召开时,共有近70家单位150余人参加;2009年12月召开的第二届中国R语言会议则在北京和上海设有两个分会场,共有90多家单位300余人参加。参会的人员主要来自高校和科研机构,包括在校学生、高校老师、科研所研究员等。