发布时间:2023-09-22 15:32:54
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的现代生物科学技术样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
当前,我国教育正在大力推行的“新课程标准”,倡导的是由传统的“应试教育”向“素质教育”为总目标的转变。“新课标”不仅注重知识的“结论式教学”,更注重学生在完成知识的意义建构的过程,即“过程式教学”。而“新课标”所赋予生物教学的任务明确指出: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,为国家培养合格的公民。因此,在生物教学中既要注重生物学科知识点的严谨性、深刻性,更要注重培养每一个学生的生物学习兴趣,使之能主动认知多姿多彩、与人类生活息息相关的生物环境,用生物的视角去认识科学、技术、社会和生活中的有关问题。
作为一门自然科学,观察和实验是生物学基本的研究方法,许多知识的传授必须以学生的感性认识为基础,而传统生物教学存在着教法单一、知识点抽象、互动性弱等缺点。随着IT网络信息等新技术的发展,越来越多的现代化教学设备和教学手段走进了课堂,步入了中学生物教学领域。激发学生生物学的学习兴趣,充分调动学生的多种感官功能认识和理解事物,培养创造能力和精神,进而提高课堂教学效率,达到良好的教学效果。
本文将从以下四个方面,探讨现代教育技术对于生物课堂教学有效性的提升:
一、营造学习情景,激发求知欲望
传统黑板加粉笔式的教学模式以知识传授为主要目的,忽视学生主体的情感参与,既枯燥又呆板。而按学生发展规律和认知结构设计多媒体CAI教学课件利用较大的信息容量、生动的画面、丰富的内容、多样的问题和及时的反馈等特点,为学生创设课堂教学情境,提供愉快和谐的学习气氛,激发学生的参与求知的欲望,产生兴趣与美感,学生注意力集中,处于积极主动的最佳学习状态。
如在讲述《生物对环境的适应和影响》一节中,教师在导入部分便利用多媒体播放在discovery中节选的亚马孙平原上猎豹捕食羚羊的激烈场面。学生看得入神,被吊足了胃口,接着教师启发:猎豹是世界上跑得最快的动物,那么它有哪些特点适于奔跑。通过教师与学生的互动讨论,让学生明白原来猎豹的全身都是为奔跑而设计的,这是生物对环境的适应。紧接着,教师又播放了猎豹追赶羚羊,而羚羊利用Z字形路线巧妙摆脱猎豹的另一段录像,这让学生充分明白看似弱小的羚羊也有适应环境的“独门武器”。利用先进的现代教育技术,大大开阔了学生的视野,摆脱了教材的束缚,学生学习的兴趣也将进一步被激发。
二、具体抽象知识,提高认知水平
在生物教学内容中,有很多知识是学生日常生活中无法接触或观察到的,许多微观、抽象的重点和难点问题单靠挂图、幻灯片等手段很难讲解清楚。中学生的抽象思维正处于发展阶段,抽象性有时会成为学生学习的障碍,而通过多媒体、网络等先进技术可以模拟生物教学中的动态过程,将抽象问题具体化、形象化,便于突破教学难点,提高课堂45分钟的效率。
例如:在讲述《种子的萌发》一节中,花粉在雌蕊柱头上的萌发以及受精过程是本节课的难点,若用多媒体将微观部分进行放大,并巧妙模拟其动态过程,就会有出其不意的效果。再如,肺与外界的气体交换和气体在血液中的运输本是两节内容,可讲完后学生往往难以形成整体认识,若能在课堂总结阶段利用多媒体动态演示一下外界氧气进入、运输直至到达组织细胞,以及二氧化碳产生直至排出体外的全过程,将会使学生将零散知识连串起来,达到融会贯通的效果。
三、准确实验演示,减少理解偏差
实验是生物教学中重要的基本研究方法,实验操作要求务必准确,细微的偏差都会导致实验结果的巨大差异,从而阻碍学生的正确理解。而在传统的实验教学中,教师主要依靠演示,其细微的变化和实验操作很多学生不易观察。而利用多媒体等现代教育技术清晰的将实验操作过程录制下来,在课堂上播放,既可放大展示实验的细微操作和现象,还可反复播放,突出重点,获取最佳的效果。
如学习《观察和使用显微镜》以及观察植物、动物细胞等几节课,传统的教学方法常常是教师演示、学生操作,很难做到在课堂上每位学生都能掌握,而且学生操作过程的不当之处也常常被忽略。针对这一问题,教师可以选用数码显微镜,请一位同学上台演示操作,这个过程可直接通过电脑投射到大屏幕上,让其他同学进行观察并评价此位同学的操作步骤。或教师在课前用DV拍摄一段学生错误操作显微镜的录像在课堂上播放,让学生们找出这位同学操作的不当之处并加以改正,通过找错误并对比自己的操作,将有助于学生更好的反思,避免雷同问题,达到有效的学习目的。
四、延伸课堂教学,注重双向互动
1 现代教育技术在生物学科中运用的主要内容
从广义来说,现代教育技术主要包括两个方面,一个是以现代信息技术为依托的多媒体教学,一个是现代教育理论为依托的教学观念的渗透。
1.1 将多媒体技术应用到教学的各个环节中
现代教育技术在生物课程教学中应用的根本目的就是实现对教学过程的优化,实现学生的全面发展。在多媒体技术应用方面,就是要探讨如何将多媒体技术应用到教学的各个环节中,包括课程的设计、课程资源的开发与利用、课程效果的评价,等等。
1.2 现代教学观念的渗透
与传统教学观念相比,现代教学观念更多强调的是学习者的认知,即在教学过程中,教师是课堂的主导者和促进者,学生是课堂的中心,在整个教学过程中既强调了学生的主体作用,又没有忽视教师的指导作用。从这个角度来讲,与传统的传统课堂教学中学生与教师的角色相比,发生了很大的变化。
2 现代教育技术下的生物课堂教学方式以及优势分析
从现代教育技术包括的内容可以看出,现代教育技术更多强调的是现代教育教学理念与现代信息技术的融合。为此,为了更好地达到这个要求,笔者整理出一个合乎实际的教学过程,即:学习目标的确定——促进学生进行自主学习——尝试进行小组合作学习——交流(包括生生交流和师生交流)——评价。上述流程中的各个环节都要利用现代信息技术进行辅助教学。
2.1 确定学习目标
在每堂课的开始,教师都要给学生设定一个学习目标,从而激发学生的学习动机。
2.2 学生自主学习
本环节主要是指课前5分钟学生自主学习相关的教材内容。在此过程中,教师可以给学生一点儿提示,让学生尝试去发现问题、解决问题,对于自己不懂的知识要加以标记,在随后的小组学习中讨论,甚至向教师求助。
2.3 小组合作学习
在学生学习水平、性格等多方面因素考量的基础上,对学生进行分组,组长由组内每位成员轮值担当,这样有利于增强每位成员的自信心和锻炼学生的组织能力。在此过程中,学生针对自主学习阶段发现的问题、教师提出的问题展开讨论,各抒己见。
2.4 交流
合作学习环节完成后,要进行班级交流。班级交流主要包括两种,一种是在教师主导下的生生交流,另外一种是学生与教师之间的师生交流。通过相互交流,实现互相启发,从而扩展自己的思路。
2.5 评价
在所有环节完成后,教师进行一个最后的评价,评价一定要合理、要尊重学生的自尊心。上述整个过程中,充分渗透了现代教育理念,笔者在此分析整个教学流程的优势。
1)整个流程中面向全体学生。从上述教学中可以看出,无论是自主学习还是小组合作学习,都面向的是全体课堂学习的学生,并且可以促使学生通过自己的努力达到课堂教学的基本要求,侧面体现了促进学生全面发展的全过程。
2)有助于提高学生的生物知识素养。整个教学过程中强调的是自主探究学习和合作学习,而自主探究和合作学习离不开教学资源的挖掘,这就促使学生在学习中更加注重对一些生物科学概念的学习,更多地注重积累一些社会生活、生产实践中的生物基本知识,促进他们更加自主地进行探究学习,培育其科学探究的能力。
3)有利于学生进行自主探究性的学习。现代信息技术与上述的整个教学过程进行了完美的融合,对于引导学生主动参与学习、激发学生学习兴趣、锻炼学生实践能力都具有重要的意义,而这些基本能力又是自主探究的基础。因此,现代教育技术在生物课堂中的应用有利于学生进行自主探究,对于学生发现问题、分析问题和解决问题都具有十分重要的意义。
3 教学过程中的注意事项分析
3.1 关注学生的内心感受,做到因生施教
在教学工作过程中,笔者概括了几个需要教师特别注意的地方:1)在小组学习中,教师要多留心学生的表现,尤其是注意观察男女学生的表现差异,并及时地给予鼓励性的评价;2)要注重维护学生的自尊心和自信心;3)对班级中弱势群体要多鼓励,鼓励他们去发现问题、解决问题;4)在教学过程中要根据教学内容变更教学方法,尤其是要注重对不同群体学生教学方法、要求以及评价方式的调整;5)评定过程中要充分发挥小组学生的积极性,让组内学生共同商议、制定评定标准,并且利用此套标准对每位组内学员进行打分。
3.2 做到教学内容与现代信息技术的融合
在实际的教学过程中,要实现现代信息技术在教学环节中的渗透,真正充分发挥现代信息技术的作用。比如,笔者在讲授人教版“细胞的生活”一课时,就将一些多媒体技术渗透到了教学的各个环节。如在小组合作学习阶段,让学生分析资料“小羊多莉的身世”。首先,笔者通过精心制作的Flash课件,将“小羊多莉的身世”进行了完整的展示;接着让学生在观看课件资料的基础上,讨论、分析出DNA具有遗传信息的功能,从而让学生明白遗传信息主要存在于什么地方。整个课件展示形象生动,能够有效地激发起学生的学习兴趣。在这个过程之后,笔者在学生分组模拟制作的基础上,运用多媒体课件展示方法,让学生学习DNA作为主要遗传物质的构建。
3.3 利用现代教育技术提高对教学资源的利用率
新课程标准对生物教学提出了更高的要求,要求学生能够运用生物学科知识解决生活中的实际问题,这就迫使教师要注重教学资源的拓展,而在这方面,现代教育技术提供了一条便捷的途径。可以充分利用现代教育技术挖掘本学科以及相邻学科的教学资源,挖掘教材、校园、学生和社区的资源等,很好地提高教学的效率。
比如,在教材中有一项探究活动——“废电池对生物的影响”,为了能够引导学生进行探究学习,笔者设计了一个主体为“探究废旧电池污染,倡导使用环保电池”的活动,通过这样的探究课外活动,将课堂知识加以深化。
首先,在活动之前,笔者做了一份详细而又符合探究要求的设计,在此设计中,目的非常明确,并且给出了分步骤完成计划。
其次,在探究活动中,笔者对现代信息技术的使用十分恰当,如在资料收集、成功展示、评价与反馈等多阶段,笔者都充分地利用了现代信息技术,显著地提高了学生的探究学习效率,开拓了学生的事业,锻炼了学生的合作学习能力。
再次,在活动展开的过程中,笔者还利用网络资源将探究课堂延伸到了社区,使学生能够尝到在生活中运用所学知识的快乐,也从另外一个角度加深了学生对知识的掌握程度。
室内空间设计新的发展趋势主要集中在通过高新技术、高新材料之间的全面协调,装饰形式与新技术、新材料之间的平衡,以及人工环境和自然环境之间的协调发展,
室内空间设计新的发展趋势主要集中在通过高新技术、高新材料之间的全面协调,装饰形式与新技术、新材料之间的平衡,以及人工环境和自然环境之间的协调发展,尽可能地让人们接近自然。进一步协调人与自然的关系。
1.生物科学技术是协调人与自然和谐发展的直接手段,而不是征服自然、掠夺自然的“凶器”。科学研究和技术应用要促使整个生态系统保持良性循环,能为优化生态系统提供智力支撑。
2.生物科学技术作为人类实践的物质性活动,最基本的要求就是要服从自然本身的属性,接受自然科学的必要限制。同时更要认识到科技自身的不完备性和复杂性,积极预防科技应用可能引发的负面效应。
3.树立综合的科技观评价体系。避免从单一的经济指标来评价科技的优劣,而应从生态、人文、美学等各方面建立起合理的科技价值体系,引导科学技术健康、持续发展。
然而空间设计是借助于生态科学技术的理念来实现其理想。通过运用生物科学技术这一手段更好的设计出和谐的空间场所。尤其是在空间设计中新技术、新材料的应用,明显的提高和改善人们的生活环境。
室内空间设计是反映人类物质生活和精神生活的一面镜子,是生活创造的舞台。人的本质趋向于有选择地对待现实,并按照自己的思想、愿望来加以改造。现实的空间环境总是不能满足人们的需求,不同时代的生活方式,对室内空间提出了不同的要求。室内空间设计就是运用艺术和技术的手段,依据人们生理和心理要求的室内空间环境。它是为了人们室内生活的需要而去创造、组织理想生活的室内生态科技设计。
【关键词】生物科学与社会;教学;时间;研究
结合国外先进的教育教学理念,我国在生物科学的学习和教育方面做出了相应的改进和完善,通过生物科学与社会的教学向学生展示生物科技在社会中产生的作用,并使学生对生物科学技术的运用的现状和前景有比较详细的了解,同时引导学生关注社会、生活及身边的科学技术,培养学生的参与意识的同时形成正确的价值观念和社会责任感。
一、研究方案
选择两个在水平上相当的两个班级做对照实验,一个作为实验班,一个作为对照班,实验班与对照班均使用统一的生物科学与社会教材并同为一名授课教师,区别在于实验班使用STS教学法组织教学,而对照班使用传统教学法教学,其他方面严格控制以提高实验的可信度,并尽量避免无关因素对于实验的影响。
二、实验过程
实验过程包括以下步骤:(1)前测,对两个班级的同学进行生物学检测及生物学兴趣态度问卷调查,检测试题需署名以确认两个班级同学的生物水平与试验后做对照,态度兴趣无需署名,仅用于了解学生对于生物科学的学习态度和价值观情况。(2)实验班教学前的准备工作,对实验班学生合理编组,以5到7个人最佳,男女比例相当,然后教师通过对生物科学史及生物科学进展的阐述使学生认识到合作的重要性,然后结合课堂问题及小组交流和组间交流,教师对学生进行鼓励,实现学生间的沟通和交流,形成小组高效学习。整个过程需严格要求纪律,以具备融洽的学习氛围。(3)实验班采用STS教学方法教学,对照班采用传统教学法教学。实验班结合小组学习模式及安排相应的调查研究计划对课程内容进行相关信息的收集和分析,并形成调查资料进行交流并得出结构,而对照班则是传统教学方法,教师采用教与课堂提问的方式进行知识的讲解和分析,最终由教师进行课程总结。(4)检测实验效果,通过实验教师设定的生物科学与社会教学目标检测对两个班学生进行后测,比较两个班学生对科学概念、过程技能、知识应用以及创造性领域方面的差异和不同。然后进行对应的兴趣和态度问卷调查,从对生物科学与社会的学习喜恶、生物科学的了解等方面对两个班同学进行调查。
三、实验结果与分析
结合取得的数据及答案分析我们能够发现以下结果:(1)生物科学与社会课程的STS教育能够有效的达成教学目标。(2)生物科学与社会课程的STS教育能全面提高学生的生物科学素养。
STS的教育方法能够改变学生原有的学习方式方法并通过促动学生积极参与课程能够使学生在自主性、探索性和合作性方面发生显著变化,即能够改变学生的学习态度、学习习惯。同时也有效的培养起学生生物科学的素养和品质。
四、结论
通过实验的设定和实施能够正面生物科学与社会的课程是可行且有效的,在生物科学与社会教学过程中应用STS教学法能够将素质教育真正的发挥出来,并能够全面的提高学生在生物科学方面的素质和思想,与此同时也能够全面的提高教师的素质和教育教学水平。
五、建议
虽然实验取得了良好的成绩和结果,但是通过反思我们仍能发现其中的不足,生物学教学中的STS教育在实施过程中需要对课程的内容深度和教学方法进行合理的把控,另外对于BTS教育的切入点需要结合社会热点和社会生存及生活健康的密切程度,并且对STS教育的效果需要给出科学合理的评价,但因为有的方面很难合适评价所以细节方面还需要进一步的探讨和研究,同时教师还要加强自身在BST教育教学中的指导方法,同时针对STS教育中的教育活动也需要学校及社会做出相应的调整,以防范安全问题的出现。
六、结束语
综上所述,生物科学与社会课程的开展能够帮助学生较为全面的了解生物科学和技术应用的现状及发展,从教育教学的过程中也使我们发现生物科学与社会课程的进行能够从多方面培养学生的能力并带动学生对生物科学进行学习并掌握相关知识,形成综合素质的提高,而同时对新时代的教师提出了相应的要求,必须改正传统的教育观念,能够深入的研究并吸取国内外优质的教学经验,另外要求生物教师具备适应能力及解决各项问题的能力,从而能够将教学过程中的各类问题有机的进行结合,最终实现以学生为主体的开放式教学,培养学生的自主学习和主动探索的能力,从而能够适应现代社会发展的速度。
参考文献:
[1]刘恩山,赵占良.迎接新世纪的挑战 推进生物教学改革――高中生物教学大纲(试验修订版)的特点及其理念[J]. 课程.教材.教法. 2000(08)
【关键词】课题研究;生物学原理;生物科学素养;能力
笔者参加了我校报批的《初中生物教学中培养学生生物科学素养的途径与方法的研究》市级课题研究。“利用生物学原理,培养学生的生物科学素养”是其研究的项目之一。为了通过实际的课堂教学实践验证“利用生物学原理,培养学生的生物科学素养”是“初中生物教学中培养学生生物科学素养的途径与方法的研究”中的一种切实可行的方法和手段。兹将本人负责的项目作如下总结:
生物学原理是生物科学素养的主要载体,而生物学原理的教学则构建了培养学生生物科学素养的主要平台。生物学原理科学课程倡导培养学生的科学素养,科学素养的中心特点是,理解重要的科学观念,懂得科学技术潜含的力量及各自的局限性;具备科学思考的能力;能够将科学知识和科学思维方式运用于个人决策或参与公共文化事务之中 。生物学原理是观察、实验、思维相结合的产物,它不仅呈现了生物科学的事实观念和特点,而且还呈现了生物科学的探究方法和探究方法。因此,生物学原理是生物科学素养的重要载体,而生物学原理的教学则构造了培养学生生物科学素养的重要平台 。
生物学原理的重要特点生物学原理反映了生物界中的现象、过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律,反映了生命活动中的本质关系,是生命活动的基本规律及形成机理 。生命性生物学原理重要阐明生物生命活动的规律,而生命活动规律重要表现在新陈代谢、应激性、生长发育、繁殖、遗传变化、进化及系统发生等方面 。生命性是生物学的根本特性,生物学原理是围绕生命活动这个中心展开的。综合性生物界具有少样性,生命系统具有少层次性,而且是高度组织化的,如生命系统的层次有细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈 。在生物系统不同层次上有着各自的生物学原理,但每一具体的原理都不是孤立存在的,它们之间存在着一定的关系 。许少原理不仅超越了生物科学单一学科分支的范畴,涉及到各种生物类群,而且涉及数学、物理、化学等其它学科,特别是近代生物科学的综合性发展更加注重了学科知识与技术的综合运用 。因此,生物学原理的综合性特点为培养学生的生物科学素养提供了更为广泛的资源和空间 。
加强生物学中心观念的教学生物学原理是建立在生物学观念基础上的更深一层次的生物学知识,它反映了生物学事实或观念之间的相互关系 。学生形成生物学观念和掌握生物学原理之间存在着不可分割的辩证关系 。一方面,形成生物学观念是掌握生物学原理的基础,观念不清就无法掌握生物学原理;另一方面,掌握生物学原理可以使学生从生命活动变化中去进一步地理解巩固生物学观念 。教师引导学生建立正确的生物观念是使学生掌握生物学原理的前提,没有这个前提生物学原理的教学就无从谈起 。加强观念教学必须使学生获得足够的感性认识 。教师要创设便于理解观念的良好环境,提供探索生物学观念所必须的感性材料或典型事例 。
教育的目的在于提高公民的素质,提高素质不等于片面追求高学历,教育必须与生产劳动相接合,必须为现代化建设服务,培养德、智、体、美、劳全面发展的建设者和接班人。但在现实的教育形式下,学校片面的追求升学率的提高,而普遍忽略其他方面的教育及培养。在很大程度上与素质教育相背,教育与素质教育和实践相互脱节,学生毕业走入社会,技术、技能等能力极其低下,创新意识薄弱,知识面狭窄,应用能力不足等缺陷。学生的生物科学素养极其低下,严重影响了教育事业的发展进程,中学生物教学中存在的问题严重制约着学生生物素养的培养和提高。因此,利用生物学原理培养学生的生物科学素养显得尤为重要。
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,理解科学的本质以形成科学的态度和价值观。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。其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。生物学素养是公民科学素养中重要的组成成分。是人们在认识自然和应用生物科学知识的过程中表现出来的内在本质,包括人们所掌握的生物科学知识、技能和方法,以及在此基础上形成的生物科学能力、科学观以及科学品质等方面。是公民参加社会生活、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,以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力。
良好的科学素养是一个人成功的基石。科学素养是一个人综合素质和能力的体现。需要在长期的学习、工作和生活中逐步培养和建立起来。作为一名从事一线教学的生物学教师,深知自己的责任和义务,必须更新观念、改进教法、改进评价方法、重视理论和实践的联系、全面提高学生的素质和能力。
在科学技术不断地改变着我们的生活,改变我们周围世界的今天,具有科学素养是现在每个初中生毕业后必不可少的能力。通过此课题的研究,转变教学观念,将生物教学与个人和社会相联系,加强书本知识与生活相联系,使学生从生活中走进书本,再从书本回归生活,使生物学与学生生活之间架起桥梁,引导学生善于思考生活中的生物学,善于捕捉、获取、积累生活中的生物学知识,使抽象、枯燥的生物学知识具体化、生活化,使学生进一步对生物学产生亲切感、真实感,同时感受到生物学的趣味与作用,领悟科学探究的各种技能,培养科学精神,形成良好的科学态度和科学情感,进而增强对生物学知识的应用意识,有效地提高生物科学素养。
在教学中要使学生通过生物课学习能在以下四方面得到发展:科学的态度和科学的世界观, 科学探究方法与技能 ,科学、技术和社会,生物学的知识和技能。
生物学属于一门自然科学课程,是一个内容丰富的知识体系。其中包括人类认识自然界的一些途径和方法,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。生物学教育的宗旨是培养学生的生物科学素养,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。理解这一新的课程理念,将有助于生物教学改革和实践,通过生物课培养学生兴趣、动手能力,以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。
生物科学素养的提高并非一朝一夕就能实现的,它需要我们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之中。有目的有意识地培养学生的科学精神、态度和价值观,重视方法、技能的提高和训练,使学生养成良好的科学行为和习惯,提高学生的综合素质和能力,潜移默化地提高学生的生物学科学素养。
生物科学是21世纪发展最为迅速的学科之一。生物科学素养的教育内容应主要包括科学知识、科学方法、科学态度、科学精神和科学价值五个方面。培养学生具备一定的生物科学素养和创新精神,掌握生物研究的科学方法,才能够适应社会经济和生命科学的发展。笔者根据参加课题研究的实际教学经验,将义务教育阶段有关利用生物学原理能提高学生生物科学素养的教学内容大致分为植物、动物、人体生理、微生物、实验等五个方面。例如实验教学方面,众所周知,生物学是一门实验性很强的学科,科学实验是生命科学最基本的研究方法,是培养和提高学生生物科学素养的最佳方法之一。通过实验锻炼学生的动手能力,进而提高学生的社会生存能力。同样对生物学知识的学习、生物学能力的获得和生物科学素养的达成同样也离不开实验。实验教学既是生物学教学的重要内容,又是一种有效的教学手段,更是培养学生科学素养的重要环节。在中学生物学实验教学过程中重视学生科学素养的培养,有利于学生获得系统生物学知识,掌握科学的实验方法,发展各种能力,树立良好的科学态度,养成科学的协作精神。生物实验教学为学生提高生物科学素养搭建了一个发展平台。
生物学课程中的实验教学是学生积极主动地获取生物科学知识,领悟科学研究方法而进行的各种活动。通过设计实验过程、收集和分析资料并得出结论,使学生认识、经历科学研究的过程,并训练其使用有关的具体方法完成每一个步骤,是培养学生发现问题、分析问题、解决问题等能力的有效操作方式。
把实验课和理论课、活动课、课外实习、野外考察及社会实践结合起来,使实验课教学开放空间向课外和校外延伸,突出地方特色,充分利用当地的生物资源。如:植物学实验中植物各器官形态结构的观察,可以和野外考察结合起来,以野外的植物为材料,观察记录不同植物根、茎、叶的形态特征,花及果实的类型,植物各器官系统的功能,以及植物形态结构和功能与植物生活环境适应性,使学生以新的目光新的角度,发现一些课堂上没有接触到的新知识新问题,开阔学生学习和思维的空间,将学到的知识应用于实际,培养学生热爱大自然、热爱生命科学和思想情怀。充分发挥学生在生物学实验教学过程中的主观能动性,提高学生对生物学实验课的兴趣,增加师生之间、同学之间沟通与交流,学生的学习由“被动注入式”变成“主动吸收式”,有利于培养学生的观察力、动手能力、科研创新能力、独立思考获取知识能力、信息收集鉴别处理能力、合作交流能力;有利于培养学生的团队精神、协作精神、进取精神、创新精神和科学探索精神,加深学生对生物科学过程和科学方法的理解,切实提高学生生物科学素养[1]。
生物科学知识与我们的现实生活密切相连,通过生物科学素养的培养可以使学生从现实的生活当中体验到科学的重要性,意识到只有自己的科学素养提高了才能用科学的眼光看待周围的事物,用科学的行为来对待周围的事物,用科学的思维约束自己的行为,当他们能够认认真真地对待这一切并能不断地反思自己的所作所为时,自身的科学素质也就自然而然的提高了,而科学素质的提高对于我们国家建立和谐社会以及执行可持续发展的战略决策具有极为重要的意义,因此学生科学素养的提高对于我国的现代化建设以及国家精神文明的提高有着举足轻重的作用。
生物学新课程开创了科学、技术和社会(STS)教育的新局面,新的课程标准把了解科学、技术、社会的相互关系,关注和参与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策,作为生物科学素养和重要组成部分。在STS教育中,如何培养学生的科学素养,如何培养学生对自然和社会的责任感,是每一位教育工作者必须思考和面临的问题。通过实际的教学实践,体会到教师对活动内容的选择很大程度上决定着STS教育的效果。课堂上若选择一些学生感谢到亲切、实在、能接触到相关问题或与社会生产、生活、发展有关的热点问题组织教学活动,通常能取得较好的教学效果[2]。
参考文献
关键词:生物科学 健康教育 专业建设方向
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(b)-0044-02
生物科学代表着21世纪自然科学的前沿,是孕育关键性突破的学科之一。生物科学是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主。海南医学院是一个地方性本科医学院校,为了适应地方经济的发展需求和学校本身的发展,我校于2009年开设了生物科学专业,学制四年,同时,为了适应就业市场的需要,将生物科学专业设定为健康教育方向。
在专业开设之初,我们通过对一些院校的调研后发现,多数学校的生物科学专业普遍存在着没有明确的学科定位,专业设置雷同,没有具体的研究方向和针对性等现象。在教学过程中仅仅以理论课教学为主,缺少实验教学和专业实践。这种不顾自身特色和条件,追求时髦,一哄而起,搞形式主义的办学,既保证不了教学质量,扩大不了办学规模,又不能办出其自身特色,也极大的浪费了教育资源。
本文在总结以上专业建设方面遇到的问题和分析国内医学院校生物科学专业建设与就业市场趋势的基础上,阐述了我校在生物科学专业建设的一些做法和体会,以期为医学类院校生物科学专业建设提供发展思路。
1 明确学科定位
在教育部2001年颁布的“高等学校本科专业目录”中与生命科学有关的专业主要有三个:生物科学,生物技术和生物工程。许多学校都设置有其中的二个或者二个以上的该类专业。因此,人才培养方案中应使这三类专业有所区别。生物科学是一门基础学科,它是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主;生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作为反应器,将物料进行加工,以提品为社会服务的技术,它是侧重理科,理工管结合的复合型专业,以培养应用性人才为主;而生物工程则是生物技术研究中侧重于后期产品处理的部分,是侧重工科,理工管结合的复合型专业,仍以培养应用性复合型人才为主。这一分类特点决定了生物科学是基础性学科,其他两门应用性学科是在其基础上,结合其他学科的研究成果发展出来的。
生物科学包括了微生物学,生物化学,细胞生物学,免疫学,育种技术等几乎所有与生命科学有关的学科,同时又与化学,化学工程学,数学,微电子技术,计算机科学等生物学领域之外的尖端基础学科相结合,从而形成一门多科学互相渗透的综合性学科。因而作为生物科学专业的本科生经常面临哪些基本知识,基本理论应该优先掌握的困惑;而作为教师也经常需要考虑哪些基本知识,基本理论应该优先重点向学生讲授,如何培养出适应时展,紧随世界潮流的生物科学专业人才。在一般综合性大学中,这个专业的人才是以研究性的培养模式进行培养的,在一般本科医学院校生物科学专业办学总体思路是:“夯实基础,拓宽知识面,立足于现代生物科学技术改造提升传统产业,因地制宜,办出特色,面向现代生物技术产业主战场培养应用型,复合型生物科学人才”。
海南医学院是地方性医学院校,其办学宗旨是为地方培养实用技术应用型人才,因此,生物科学专业建设不能像综合性大学一样,而应该从生物科学基础理论入手,在专业方向上选择由生物科学衍生的相关实用技术性方向,以就业为导向,培养适应市场需求技术型人才。从应用的角度来认识,生物科学是人类对生物资源的利用,改造并为人类提供服务的一门学科。在此认识的基础上才能建立科学可行的教育体系,科研体系和管理体系。目前这三个体系涉及的主要研究领域和方向有如下几个方面:(1)生物化工与材料;(2)环境与环境生态;(3)农业生物技术;(4)生物医学医药工程;(5)食品生物技术;(6)能源生物技术;(7)生物制药;(8)基础生物技术;(9)生物工程技术仿生;(10)生物战剂及其防御;(11)生物检测检验技术。从以上专业方向发展分析,适合医学院校生物科学应用技术型的专业方向有生物医学医药工程、生物制药和生物检测检验技术。其中适合我校生物科学发展方向的是生物检验检测。
综合以上分析,我校的生物科学专业的学科定位是:以培养应用型人才为主的专业,是理工管结合,以理为主的新兴复合型专业。通过培养使学生具有扎实的生物科学理论知识,掌握生物技术基本实验技能,了解学科发展前沿,能在工业,医药,食品,环保等行业的企业,事业和行政管理部门从事与生物检验检测有关的应用研究,技术开发,生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
2 完善课程体系设计
2.1 扩大基础课教学,增加选修课比例,优化课程体系结构
调整课程结构是课程体系优化的前提。基础课程一般都具有较高的稳定性和较宽的适应性,是培养和发展学生智能,增强毕业后发展潜力的重要基础。为此要特别注意加强公共基础,专业基础课的教学。同时根据生物科学毕业生去向和我校的学分管理制度,我们在构建生物科学专业课程体系中,大量增设选修课,主要涉及人体解剖生理学,药理学,细胞生物学,药物化学,生物技术制药,微生物检验等。通过增设选修课,可以增加专业基础知识,加强素质教育与能力培养,拓宽专业口径,使学生更能适应市场需求。
2.2 重视教学内容的改革
在改革课程结构的同时,重视课程内容的调整。教学大纲是进行课堂教学的基本依据,编好教学大纲是进行课堂教学的关键环节,对规范课程教学和保证教学质量具有重要意义。课程内容的改革要从教学大纲着手,通过调查,研究和讨论,对每门课编制出切实可行的教学大纲,大纲强调突出重点,难点,加强了实践环节,强调实验,实习基本技能的掌握。细化各章内容,明确课程交叉内容所属,例如基本原理部分前面课程已讲授,后面应用的课程时就不再细讲,确保课程内容不重复,实验内容不雷同。
2.3 增强师资队伍建设
根据教学体系和课程体系的教学需要培养和引进理工结合的高层次人才。在学科建设经费和学院的支持下,加强专业基础课和专业课老师在教学及科研方面能力的提升。对年轻教师特别是非生物背景的教师进行了全方位的培养。建议全体在岗教师加速知识结构调整和知识更新。高素质师资队伍的建设,有利于推进课程体系和教学内容的改革。为该学科专业的发展奠定了坚实基础。
2.4 加强实习及毕业环节教学体系的建设
进行素质教育是时代对高等教育人才培养的基本要求。素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。教学实践环节在培养学生的工程实践观念,提高学生的素质,启迪学生的创新思维,开发学生创新潜能,锻炼学生创新能力,巩固理论知识,提高学生实践动手能力与独立工作能力,以及培养学生理论联系实际,分析问题,和解决问题的综合能力方面具有其它教学环节无法替代的重要作用。在实习及毕业教学环节中,我们主要做了以下两方面的工作:
(1)制定生产实习的动态监控措施及成绩评定体系。评价指标体系是搞好评价工作的基础,它不仅是对生产实习进行评价的依据,而且会对实习教学环节中的各项工作起到引导和推动作用。因此,一个科学的评价指标体系不仅应能客观,全面地反映实习教学的水平及其效果,而且还应遵循科学性和可操作性。根据上述原则,我们设计了生产实习评价指标体系。修改,制订了详细而具体的生产实纲。摒弃了传统的提纲式指导大纲,改为具体的以车间或工段为单位的实习要求内容和指导,让学生充分明确实习的内容和要求,同时,可起到督促实习指导教师的作用。
(2)规范毕业设计(论文)开题报告,提高毕业设计(论文)质量。以表格形式,要求本科毕业论文之前,充分明确该课题的背景、意义、主要研究内容方法、技术路线、工作进度和技术指标等内容,并在全院范围内进行公开的,正规的开题报告,给该专业的师生提供了一次较好的学术交流机会,有助于拓宽学生的专业视野,活跃学术气氛,全面提升生物科学专业的毕业设计(论文)质量。与此同时,我们还制定了毕业设计(论文)批改方案,以规范毕业设计(论文)的撰写,提高毕业设计(论文)质量。
参考文献
[1] 高等教育司编.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社.
[2] 蔡婀娜,李夏兰,陈宏文.生物工程专业实验课教改探讨[J].高等理科教育,2000(4):48-50.
[3] 刘斌,吴茜茜,吴克,等.开放实验室培养生物工程学生能力[J].合肥联合大学学报,2000(4):12-13.
[4] 吴克,蔡敬民,张洁,等.生物工程学科发展中的人才培养模式探索[J].生物学杂志,1999,16(5):35-36.
[5] 赵晴.加强课程建设切实提高教学质量[J].高等理科教育,2001(6):75-78.
[6] 周满生.当前国际教育改革的若干动向和趋势[J].比较教育,1999(6):17-21.
[7] 林连兵,陈朝银,余旭亚,等.把课程教育融于网络教学之中[C]//发展与探索.2001云南省现代教育技术优秀论文集,昆明:云南科技出版社,2002.
[8] 余旭亚,林连兵,李涛,等.多媒体与实验教学相结合的理论与实践[M]//发展与探索―― 2001云南省现代教育技术优秀论文集.昆明:云南科技出版社,2002.
关键词:生物学 教学 科学素养
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。
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
一、正确处理学科知识、社会需要和学生发展之间的关系。现在,越来越多的人认为,学科知识、社会需求和学生的发展都是课程设计应当考虑的重要因素,应当将这三者作为一个统一的整体来考虑,不可偏废。高中生物课程目标的确定应当力求实现学科识识、社会需求和学生发展的最佳结合。
二、课程目标要适应社会发展的需要。在充满希望和挑战的21世纪,科学技术与社会将发生相互作用。科技将高度社会化,社会将高度科技化。社会的高度科技化要求公民普遍具有较高的科学素养,这个意义上,高中生物课程一方面要使广大受教育者具有较高的生物科学素养,另一方面又要为将来可能从事生物科学研究的学生,在态度观念、知识和能力等方面打好生物学基础。
三、课程目标要符合学生发展的需要。首先应当研究高中生学习生物科学的心理特征和认知规律。了解哪些内容是学生乐于学习的,哪些内容对学生的终身学习和发展具有较高的价值,而不是单纯从学科知识的系统性出发,选取学生应当学习的内容。调查表明,关于动植物的形态结构和分类等事实性知识,名词术语较多。有些动植物是学生不常见的,课标和教材从学科知识的系统性出发,将它们作为代表动物或代表植物讲述,学生的学习兴趣较低。关于原理性知识和程序性知识,能使学生理解为什么,懂得怎么做,是学生较感兴趣的。因此,在确定具体教学内容的教学目标时,对事实性知识应当做较低要求,如知道或识记等;对原理性和程序性知识应当做较高要求,如理解和应用等。