生物學學科素養范文

時間:2023-08-17 18:15:26

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生物學學科素養

篇1

關鍵詞:高中生物教學學科素養

1明確高中生物學科素養的基本內容

學科素養的基本內容主要分為4個方面:首先是生命觀念,主要指通過觀察生命的現象和特征進行抽象化的解釋,并經過相關事實進行觀點和想法的認證,具有解釋相關生命現象的能力。生物教師在傳授理論知識的基礎上,在教學過程中不斷滲透生命觀念,使學生通過知識與技能的學習培養學科素養,進而能夠深化自身對生命世界的認知,以及生命現象的合理詮釋。其次是理性思維,培養高中生的理性思維對學生的終生發展都具有重要意義,也是生物學科素養的主要構成部分之一。因此,教師在進行理論知識與開展實踐教學過程中,應重點培養學生的理性思維,使學生能夠運用理性的思維看待相關事物現象,并給予合理的解釋。再次是科學探究,在進行各類問題研究的過程中,科學探究是最具可行性的研究方法,是學科素養的培育過程中不可忽視的部分,在生物教學中,教師應設計相關問題鍛煉學生的觀察分析能力、解決問題能力以及交流溝通等環節,進而使學生形成良好的科學探索精神。最后是社會責任,高中時期的學生即將步入成年階段,因此,應培養高中生對他人感受的關懷。在學習了生物知識后,以及形成了一定的學科素養之后,能夠履行關愛生命、倡導環保以及健康的生活方式的社會責任,將理論知識靈活運用于實踐之中,解決生活中遇到的實際問題。

2高中生物教學中提高學生的學科素養的方法與路徑

2.1營造情境引導學生自主性探究

高中生的學科素養培養需要一定的時間基礎,并且是一個需要長期探索和實踐的過程。教師在生物教學過程中不可操之過急,需要循序漸進地為學生滲透學科素養的基礎理念和內涵,逐漸引導學生深入理解學科素養的內涵。目前的高中生物教學,教師的教學過程中過于注重理論知識教學,并未滲透學科素養在整個教學活動中。然而導致這種現象的因素是多方面的,其中的關鍵性因素,是由于高中的生物知識較為抽象化,學生很難進行深入理解。然而需要教師將抽象化的內容具體化地呈現給學生,將學科素養作為教學活動設計的重點,運用靈活化的教育手段。通過營造良好的教學情境,能夠使學生對知識的學習產生濃厚興趣,并且使抽象化的內容更加直觀化和具體化,使學生能夠更加深入地理解知識中蘊含的學科素養。在營造情境的過程中不是既定的,教師可以根據教學大綱靈活,并結合學生的實際學習情況,進行多樣化的設計,情境注意需要貼近實際生活,為學生的生物學習提供有效的幫助。例如,在進行細胞呼吸與光合作用的教學過程中,教師可利用綠色植物創設教學情境,使學生有更直觀的感受。教師可詢問學生“綠色植物是怎樣進行光合作用的?以及光照的強弱對植物光合速率有什么影響?”讓學生在此過程中與同學之間進行探討。繼而為學生講解光合作用的原理,學生在帶著疑問進入教師營造的情境教學中,能夠使學生對知識產生強烈的求知欲望,在交流互動中尋找解決問題的方法,有利于學生形成良好的學科素養。

2.2運用多媒體技術鍛煉思維邏輯

高中生物課程的內容由于知識過于抽象化,不利于學生的學習和深入理解,若教師始終秉持傳統的教學模式,教學過程中過于依賴課本知識,很難吸引學生的學習興趣,甚至會感到無聊或產生消極情緒。因此,若在教學中想要有效提高學生的學科素養,需要教師不斷地探索,與時俱進地進行教學改革,尋找最佳的教學方法,將抽象的知識內容具體地呈現給學生,為傳統枯燥無聊的生物課堂增加趣味性,使學生能夠通過具體化的知識深入理解生物學科,是高中生物課堂改革的重要路徑,能夠有效提升教學質量。隨著現代技術的發展,多媒體技術逐漸廣泛應用于高中教學中,多媒體技術能夠通過多樣化的形式將知識更為具體地呈現給學生,通過視頻、音頻、圖片、PPT等形式將生物知識進行細化,使學生能夠通過多媒體中的視頻更加真實地感受到生物運動和變化的規律性。并且,多媒體具有一定的新鮮感,能夠在課堂教學中使學生集中注意力,多媒體技術的多樣化呈現能夠有效緩解原本枯燥無聊的生物課堂,使學生帶著探索的熱情參與到課堂中,使學生在課堂教學中獲得更多的知識。

2.3著重培育道德素質及社會責任

道德素質以及社會責任,是高中生物學科素養的重要構成部分。因此,教師在教學過程中應不斷滲透相關內容,可以結合環境保護等知識進行實例教學。例如,在學習生態系統的過程中,教師可結合實際的氣候情況,帶領學生共同探討氣候轉暖的原因,通過課堂活動逐漸為學生滲透生態環境與溫室氣體與有毒氣體排放之間的關系,以及生態環境的保護對生態系統的影響。與此同時,教師可拓展課外教學活動,帶領學生積極參與植樹、為樹木澆水等活動,并參與宣傳世界無煙日、世界環境日等活動,教導學生將保護環境以及預防環境污染作為自身應承擔的社會責任。又如,教師在講解必修三教材中“艾滋病與免疫”的章節時,教師可列舉幾種典型的傳染疾病,并為學生講解疾病的傳播途徑以及治療方法,應引導學生掌握基本的防護措施。通過循序漸進的過程為學生講解艾滋病的傳播以及預防方法,使學生了解艾滋病的傳播主要源自于不良的生活方式,普通的接觸與共食是并不會感染艾滋的。通過這樣的宣傳性教育,使學生改變傳統的認知,緩解學生的恐懼心理,并提示學生保持良好的生活習慣,提高防護意識,進一步深化高中生物在生活中的運用,提高學生的綜合素養。

篇2

[關鍵詞]科學素養 生物科學素養 生物學課程 中學生物教學

生物學隸屬于自然科學。生物學課程是一門科學課程,這是生物學課程的基本性質之一??茖W是一個內容豐富的知識體系,其中就包括人類認識自然界的一些特殊途徑和方法。正由于有了這些對生命世界準確地提出問題及獲取較為可靠答案的方法,如觀察、量化、求證和思考等,人類對自身和環境的認知才能日益深入、全面和可靠。這些方法反映出自然科學與其他領域認知模式的不同,也體現了科學最基本的特征和本質。生物學課程作為一門科學課程,不僅要傳播科學的事實和概念,更要體現科學是一個探究的過程。生物學教育的宗旨應該是培養全體學生的生物科學素養。這一宗旨的確立,將使我國生物學課程產生一些重大變化。理解這一新的課程理念,也將有助于生物老師們的教學改革和實踐。

一、關于科學素養的認知

我國基礎教育的任務是培養未來的合格公民。在當今科技產品比比皆是、科學問題在我們的生活中無處不在的時代,未來的公民中有一部分人將會成為科學知識或科技產品的創造者或生產者,而幾乎所有的人都將是科技產品的消費者。他們在個人生活和社會生活中,要去面對各種各樣與科學相關的問題,并做出決策。這些都要求生活在當今和未來社會中的公民具有一定的科學素養。

(一)科學素養概念的提出

20世紀60年代以前,中學科學教育并不強調“科學素養”。隨著60年代的理科課程改革的浪潮,人們才提出了科學素養理念。70年代初期,在一些教育發達國家的中學自然科學課程中就提出了科學素養的理念,并把培養學生的科學素養作為課程的基本任務。80年代以后,這一課程理念已經被科學教育家和大多數理科教師所認同,成為當今理科課程發展的一個共同趨勢。對科學素養的解釋,因時代而有所不同,并且隨著時代的發展而發生認識上的變化。即便是在同一個時代,不同的機構、組織或不同的專家對科學素養的解釋也不完全相同。因此,目前尚沒有一個嚴格的、統一的定義。國內現在多數人認可的解釋是:科學素養是指了解進行個人決策、參與公民和文化事務、從事經濟生產所需要的科學概念和科學過程。科學素養最基本的含義是指學生能夠合理地將所學到的科學知識運用到社會及個人生活中。由此可見,科學素養包括了兩個不同的方面:一方面是對科學知識、態度情感、價值觀及科學技能的掌握情況;另一方面是在已有基礎上提高自己科學素養的能力。還有一些人認為,科學素養是指一個人對自然科學領域中核心的基礎內容的掌握情況,自然科學的核心基礎應該包括:①學生理解基本科學現象、規律,以及科學原理是如何用于技術領域之中的;②學生以在學校的學習為基礎,形成終身學習的基本能力和習慣;③學生能夠理解或解釋發生在身邊的科學現象;④學生能夠形成正確的態度、情感、價值觀和科學的世界觀,并以此來指導自己的行為;⑤學生應掌握一系列的相關技能,包括操作技能、科學探究一般技能、比較、判斷、分析和推理等思維技能,以及創造性和批判性的思維方式。

不同的學生在學習自然科學時會表現出不同的天賦和特點,有些學生在學習理科時能表現出很強的數理邏輯優勢,有些則會在理科的學習中遇到困難?,F代科學教育強調面向所有學生,旨在培養所有未來公民科學素養。因此,對不同的學生來說,科學素養應該有不同的要求。但不論要求的差異如何,科學教育都要使這些學生在原有的基礎上得到發展,達到一個最基本的要求。一個具有科學素養的中學畢業生不一定要以科學或工程技術為職業,然而每個公民必須具備科學素養,才能使他們在面對日常生活中的科學現象、事件和觀點時,能夠運用科學的原理和方法去做出判斷或決策。

(二)具有科學素養的人

嚴格地定義科學素養會有一些困難,因此一些專家和科學教育組織回避去直接定義科學素養,而是用對具備科學素養的人進行描述,間接地解釋這一理念。如具備科學素養的人應該:①具有良好的科學態度和科學情感,包括探索自然的好奇心和求知欲、科學的價值觀念、對科學學習的正確態度;②掌握了科學的基本概念和原理;③具有基本的科學探究能力,及對事物的觀察能力,思考問題的能力,創造性地解決問題的能力,具有批判性思維的能力及在團隊中的合作能力等。

科學素養理念的提出,為中學自然科學課程指出了新的方向和任務。理解這一理念,將有助于生物學教育工作者更好地去制定和實施中學生物學課程方案。

二、關于生物科學素養的認知

“科學素養”是20世紀90年代以后許多國家的教育家在課程改革中的共同聲音。它已成為我國新一輪理科課程改革的基本目標。在理科課程分科設課的國家、地區或學校提高學生“科學素養”的目的是由各分科課程——生物學、物理學、化學等來共同完成的。中學生物學課程要擔負著培養學生科學素養的重要任務。

(一)生物學素養概念的提出

1993年,美國BSCS(生物學課程研究所)出版了名為“發展生物學素養”的生物學課程指南,對生物學素養作了詳盡的論述,并把它作為生物學課程的基本目的。BSCS認為,一個具有生物學素養的學生需要對科學的本質和特點有起碼的理解。學生對科學知識特點的認知和理解,對科學的價值以及科學探究的過程和方法的理解和掌握,是生物學素養的基本要點。BSCS還具體地描述了一個有生物學素養的人應能表現出的具體特點:他應能理解生物學的基本原理和重要的生物學概念;了解人類對生物圈的影響;領悟科學探究的過程,知道歷史上生物學概念的發展。他應該對科學探究、生物的多樣性與文化的多樣性等問題具有正確的態度,對生物學和技術對社會的影響、生物學對個人的重要作用有正確的態度和價值觀。他應該能夠對自然界的現象提出不同的問題,具備創造性的思維;知道如何正確地利用科學技術;能夠在與生物學相關的問題上做出個人或社會決策;能夠應用知識來解決現實社會中的實際問題。

我國是在2001年教育部頒布的《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》中將生物科學素養的概念正式引入中學生物學課程的,并將它作為初中生物課程的主要目的?!度罩屏x務教育生物課程標準(實驗稿)》中指出:“義務教育階段的生物課程是國家統一規定的,以提高學生生物科學素養為主要目的的必修課程,是科學教育的重要領域之一?!薄度罩屏x務教育生物課程標準(實驗稿)》還將“提高生物科學素養”作為課程的基本理念加以論述。將提高生物學素養作為課程的主要目的和基本課程理念,標志著我國生物課程有了重大變化,這有助于將我國生物學教育提高到一個新的高度。

(二)生物課程標準中的生物科學素養

2001年頒布的《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》對于生物科學素養的解釋是:“生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。”

課程標準提出“提高學生科學素養”的理念,是期望學生通過生物課的學習能夠在以下四個領域得到發展:

1.科學態度和科學的世界觀

科學態度是人基于對科學知識的正確理解和對科學發展的認識而形成科學的信念和科學習慣??茖W態度包括:①好奇心。生物學教師的任務就是培養學生對科學現象產生好奇,并將這種好奇心轉變成對科學和對學習科學的積極態度。②誠實。在生物學教育中,培養學生誠實的品質就要求學生要真實地報告和記錄在實驗中觀察到的東西,而不是他想象中應該是的東西,也不是他認為老師想要的東西。③合作。團體成員之間的合作意識是科學精神的重要組成部分。④創造力。創造力一般分為兩種:一種是特殊才能的創造力,主要是指科學家、發明家和藝術家等杰出人物的創造力;另一種是自我實現的創造力,它指的是對人類社會和其他人來講未必是新的東西,但對自己來說是初次進行的、新的、前所未有的認識或創造。培養中學生的創造力主要是要求學生能夠進行獨立思考的創造性學習。因此,中學生的創造力主要是自我實現的創造力。

轉貼于 科學的世界觀是指科學家對科學有一些基本的信念和態度,主要包括:①科學認為世界是能夠被認知的,世間的萬事萬物都是以恒定的模式發生和發展,只要通過認真系統的研究都可以被認知。 ②科學知識是不斷變化的,知識的變化是不可避免的。有些新的發現會對已有的理論構成挑戰,從而要不斷地對這些理論進行檢驗和修改。③科學雖然處于不斷變化中,但這種變化只是處于緩慢的修正之中,絕大部分科學知識是非常穩定的,所以科學知識的主體具有連續性和穩定性。④科學不能為一切問題提供全部答案。人類面臨的很多問題,是由政治、經濟、文化和環境共同決定的,科學只是其中的因素之一。

此外還有愛國主義教育,包括積極培養熱愛大自然,珍愛生命,愛家鄉、愛祖國的情感,正確理解人與自然和諧發展的意義,從而增強振興祖國和改變祖國面貌的使命感與責任感。

2.科學探究方法與技能

科學探究不是僅僅屬于科學家的方法和技能,它也是學生學習科學的有效方式之一。學校的科學探究活動通常是指學生們用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。學生們應該掌握科學探究的一般技能,包括:提出問題、做出假設、制定計劃、收集證據、得出結論、表達和交流的科學探究能力。學生進行探究的真正意圖,不僅在于掌握生物學知識本身,而更重要的是要讓學生學會科學探究的一般方法,讓他們親身體會科學家是如何困惑于問題、如何假設問題的“答案”、考慮從哪些途徑去解決問題,并以此漸漸地養成探究的態度和方法。

科學思維的方法,包括形式邏輯思維、辯證邏輯思維、批判性思維和發散性思維等思維方式和思維習慣。科學的思維習慣不是科學家所特有的,是每個人可以掌握、應該掌握的技能。

3.科學、技術與社會(STS)

生物學課程對學生進行STS的教育,目的在于突出科學、技術、社會之間的關系。學生要了解什么是科學,什么是技術,以及科學和技術的聯系。解決技術問題需要科學知識,而一項新的技術的產生又使科學家有可能用新的方法來擴展他們的研究。科學、技術與社會是緊密相連的。社會可以影響科學和技術的發展,科學和技術又會影響社會。通常技術對社會的影響比科學對社會的影響更為直接。

學生在生物學課程的學習過程中,通過參與和解決現實世界中具體問題,來獲取科學與技術的知識,形成正確的態度、價值觀和社會責任感。這樣,在日常生活中,他們就知道如何把所學的知識、方法與實踐相結合,如何對科技引起的新的問題進行思考和判斷。

4.生物學知識和操作技能

這是生物學教育中我們熟知的一個領域。生物學知識包括基本的生物學概念、原理和規律。操作技能包括正確使用顯微鏡等生物學實驗中的常用工具和儀器,基本的實驗操作技能。讓學生掌握一定的生物學知識和操作技能也是生物課程所規定的基本任務之一。學生在義務教育初中階段應獲得有關生物體的結構層次、生命活動、生物與環境、生物進化以及生物技術等生物學基本事實、基本原理和規律,對生物學的整體畫面有一個大致的了解。

生物課程標準提出關于科學素養的理念,是強調在生物學教學中注重學生在知識、科學探究、態度情感、價值觀以及對科學、技術和社會的認識等四個領域的全面發展。

(三)生物科學素養的不同水平

培養學生的生物科學素養是我國中學生物學課程的總目標。這一目標指明了生物教師和學生的努力方向。教師的任務是使所有的學生在這個指定的方向上有盡可能大的進步。學生在剛剛進入中學生物學課堂時,他們每個人的起點不盡相同。按照澳大利亞生物教育家David Morgan博士的觀點,學生開始這門課的時候,他們一般不是零起點;而當學生結束這門課程的學習時,他們大多數人也不會達到課程目標的100%。但他們所有的人都應在自己原有的起點上前進了許多。

美國生物學課程研究所(BSCS)也認為,生物學素養的高低是一個連續變化的過程,每個學生都處于這種連續變化的不同位置上,不同的位置反映了他們對生物學理解的程度。該研究所還將這種連續的生物學素養分為4個水平,分別是膚淺的生物學素養、功能化的生物學素養、結構化的生物學素養和多維的生物學素養。了解了生物學素養的特點,有助于生物學教師在教學中選擇適當的教學策略,并實現課程的目的——培養學生的生物學素養。

1.膚淺的生物學素養

學生在日常生活中能夠認出哪些是生物學的術語和概念,并能夠將這些術語與自然界中的現象相對應。但他們仍然有錯誤概念,對生物學概念的理解也很不準確。

2.功能化的生物學素養

學生能夠使用正確的生物學詞匯,對術語的定義表述也很準確。但大都是基于記憶。

3.結構化的生物學素養

學生應能夠理解生物學的概念體系,理解科學探究過程的知識和技能,能夠用他們自己的話來解釋概念。學生能將所學的知識與他們個人生活實際相聯系,對于生物學的學習充滿興趣;他們從學習或實踐的經歷中構建了概念的意義和對概念的理解。

4.多維的生物學素養

學生理解生物學素養在諸多自然學科中的地位,知道生物學的發展史和生物學的本質、特點,理解生物學與社會之間的相互作用。學生能夠意識到自己在知識或技能方面的不足,自己主動去獲取更多的知識或技能;能夠將學科知識應用于解決問題或尋找答案的行動之中。

我們對所有的學生進行科學教育,其核心目標就是培養學生的科學素養。生物科學素養是科學素養的基本組成之一。從培養科學素養的視角來看中學生物教學,中學生物學教師的任務就是將學生的生物科學素養從較低的水平提高到較高的水平。

參考文獻:

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[2]汪忠,劉恩山.《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)解讀》[M].北京:北京師范大學出版社,2002.

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[5](美)國家研究理事會.《國家科學教育標準》[M].北京:科學技術文獻出版社,1999.

[6](美)生物學課程研究所(BSCS).《生物科學》[M].北京:北京出版社,1999.

篇3

【摘 要】隨著新時代的發展要求,應運而生的就是對于教育的改革和發展新要求。新的課程標準在賦予生物教學的任務中明確地指出:生物教學的第一任務,就是要貫徹全面發展的方針,提高學生的素質。對于新時代的中學生,不僅要學會求知、學會審美,更要學會創造、學會發展。面對眼下新課改的生物教學,“重發展,養素質”成為現代高中生物教學的精髓理念,這不僅僅是對教學活動一般性的改革,更是把教師置身于生物教學的情境中,從社會實踐、價值觀層面來激發教師在教學上的自我反思意識。

關鍵詞 發展;新課標;素質培養;教學反思

新課程改革的核心理念是為了促進學生的全面發展,而教學方式的反思和優化無疑是在這環節中占有很重要的地位,要充分發揮教師在課堂上的促進作用,積極采用可以激發學生主動學習的有效手段,營造積極主動的課堂氛圍,充分發揮對學生的激勵、引導、功能,使學生產生學習濃厚的興趣,讓學習有動力,有明確的方向,掌握適合自己的學習方法,培養綜合的科學素養,為學生長遠的發展打下基礎。并且自古以來,都是教學相長,學生的進步和發展也會對教師的教學有主導作用,使教學擁有更好的指向,擁有更好的成效,兩者是相輔相成的。

課程改革作為教育改革的核心,受到各國各個省市的極大重視。那么,我們所講到的新課標的改革在高中生物方面究竟是怎樣的,結合我國生物課程現狀的調查分析,下面就對其進行一個具體的對比和總結:

(1)面向全體學生

在應試教育的刺激下,許多著名高校不免把重點大學升學率看作是學校發展和生存的重中之重,那么對待學生時自然就會有優劣好壞之分。在平時的教學過程中,在教學精力的投入上就會有所區別,教師會有意無意地將更多的精力投入在成績較好的學生身上,輔導的重心自然也會向其傾斜,對于一些基礎較差的學生,缺乏對他們的鼓勵和幫助,不僅給其心理上帶來更多的學習壓力,也會使其信心受到影響,降低學習的積極性和主動性。最終就會造成好的學生越學越好,差的學生越來越差,直接導致成績的兩級分化。

針對這一方面的現狀,新課標高中生物課程要求面向所有的在校學生。要給所有的學生提供同樣的學習機會,要滿足不同學生的不同需求。在課程安排和準備過程中,特別是在新內容授課時,要照顧絕大多數同學接受能力,規劃好合適的教學容量和深度,課后不僅要對學習成績好的同學進行拓展輔導,更重要的是對學習有困難的學生進行針對性的幫助,注意不要讓所謂的差生成為被“遺忘的群體”。

(2)提倡探究性學習

生物作為一門自然科學,其本質和特征就是不斷地探索。生物學發展的歷史就是一部科學探究的歷史。因此,學科的特點更應該體現在學科日常課程中的教學之中。學科本身探究的是科學不斷進步的更加豐富的理論和知識體系,而我們教師所應該探究的是新課標要求下更加多樣化的教學方式,這將會成為今后生物課程改革中新的亮點。

這里不得不說的就是,探究重在對學生的興趣激發,在教授新課時,有效的課程導入會使探究的效果事半功倍。首先要設置好個性化的學習目標,選擇好恰當的學習方法手段。其次,充分運用好實驗這一平臺,給學生自己探究的機會,讓他們彼此協商,共同完成學習任務,這不僅可以給學習提供多樣化的交流、表達過程,讓其培養出創新能力和探索精神,更是在潛移默化中加強了同學間的交往能力與經驗。最后,新課的導入要有吸引性,知識過渡要“銜接自然”。探究性教學的導引設計要用心,要引起學生對學習內容的探究興趣,同時又要符合學科的特點及教材自身的性質。

(3)培養生物科學素養

培養學生的生物科學素養,就是要將我們以往的教學重點,由只注重對學生科學知識的傳授轉向全面的學生科學素養的培養,讓學生從生物學學習上得到的知識和技能運用到各個領域中,科學探究過程中對于思維、品質、態度、價值觀等方面的認識也要逐步加深,以及對科學、技術和社會的認識有全面發展。

將科學素養引入到教學中時,不但要完成大綱要求的基本生物知識的教學,也要盡量使生物知識存在于生活的背景中,讓學生充分認識到生物學能夠為人類服務的各種手段和方式。新課程教學內容對學科素養要求很高,聯系實際內容的增多要求教師對生物教育認識更深刻。教師自身素質的提高也很重要,應加強專業知識的學習,同時注重相互的合作、交流,增強科研意識。

(4)注重與現實生活的聯系

生物學就在每個學生的身邊,如醫療健康、環境保護等方面,都含有與學生切身利益相關的生物學問題,在課堂上引入前沿的科學知識,開闊了學生的知識視野,也引發學生的學習欲望,讓抽象的知識更加“有血有肉”。新課標教材為我們提供了許多與生活實際相聯系的教學內容,教師要抓住這個機會,搜集自己所在省市地區與生物相關的新科技新發現的內容,發揮學生的主動性,可以采取分小組的形式自主研究相關領域,在共同交流中,增長知識又開拓視野,認識到許多社會問題的多方面性。

教師們不免有時也會有感慨,有些內容在講述時,如果只用語言講述既費時又費力,學生還覺得抽象難理解。其實生物學科本身有自己的優勢,生物現象的千變萬化、生物世界的豐富多彩,實驗手段的多樣性,要充分利用生活中的模型,或是通過動畫視頻把生物形態結構生動直觀地展示出來,學生既感到生動有趣,同時對知識的理解也更加深入。若有充分的時間和條件,更可以帶領學生自己制作一些相關的作品,提高學生的動手操作能力。

總結:新一輪課程改革重視學生的可持續發展,給學生以輕松、快樂的學習環境,引導他們以積極的態度面對科學。無論如何,新課標再次給我們指明了改革傳統教學的思路,從行動上追趕時代教育新發展的步伐。我們也深信,通過長時間新課程理念的實施,一定會對學生的全面發展和素質提升奠下扎實的基石。

參考文獻

[1]史愛先.《生物課堂應以“活”求創新》[J].濮陽職業技術學院學報.2005,(8)

[2]竇玉敏.《生物教學中的問題教學法》[J].昆明師范高等專科學校學報.2002,24(8)

篇4

關鍵詞:科學素養;生物科學素養;生物學教學

當前社會科學技術迅猛發展,科學技術在現代生產生活中的應用越來越廣泛,這對公民的科學素養要求越來越高。新的《生物課程標準》將提高學生的生物科學素養作為課程的主要目的和基本理念,并指出,“生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質以及形成科學的態度與價值觀?!痹谏锝虒W中有意識地培養學生的生物科學素養是每一個生物教育工作者亟待探索和解決的問題,也是我們長期的工作目標和核心任務。

一、滲透生物科學技術新信息,培養學生的生命科學意識

在生物學教學中,平時注意搜集一些科學技術的新信息,適時地與課堂教學知識點有機結合起來,使教材基礎知識與生命科學發展動態相銜接,有利于培養學生熱愛生命科學、從事生命科學研究的志向。例如,對細胞一章內容的學習,通過細胞全能性的介紹,引入植物組織培養技術應用的實例:如利用組織培養技術快速繁殖花卉樹苗。在“遺傳的物質基礎”一節中,引入遺傳工程和基因工程的成果,人類基因組計劃等生命科學的前沿知識。滲透這些知識不僅能拓展學生的生物科技視野,增進學生對生物科技與社會關系的理解,而且能喚起學生的時代感,使其樹立生命科學意識。

二、通過科學史教育,培養學生的科學精神

科學精神是指人們在工作和學習中表現出來的那種自覺、頑強、勤奮、實事求是的情感、態度與價值觀。新課標中強調“要注重生物科學史的學習”。生物科學史是十分寶貴的教育資源,其中很多事例是對學生進行思想教育特別是科學精神教育的良好素材。如達爾文冒著生命危險做環球考察,雖歷盡艱辛,但最終還是完成了巨著《物種起源》;李時珍為編寫《本草綱目》,花費了整整27年的時光。羅蒙諾索夫曾經說過“攻克科學堡壘,就像打仗一樣,總會有人犧牲,有人受傷,我要為科學而獻身?!边@些科學家的頑強意志和感人事跡有助于培養學生堅韌不拔的毅力和不畏艱險的精神。1953年沃森和克里克提出DNA分子的雙螺旋結構模型,是科學界合作的典范。這有助于啟發學生發揚合作精神。在生物學教材中,介紹了許多我國在農業、醫藥、生物學上的偉大成就,如“雜交水稻之父”袁隆平的事例等,這可以激發學生的民族自尊心、自信心和自豪感,培養學生的愛國主義思想感情。

三、運用探究式教學,培養學生科學研究方法

生物科學是一門以實驗為基礎的科學,其中許多知識非常適合于學生通過自主探究的學習方式來獲得,同時探究還有利于培養學生科學的思維方法和研究方法,從而提高學生的生物科學素養。如我在教學中嘗試運用了“提出問題—做出假設—設計實驗—驗證假設—得出結論—合作交流”的探究式教學模式。在實施過程中,首先引導學生形成問題意識。教師創造性地構建學習環境,給學生大膽猜測和“異想天開”的機會,充分滿足學生的好奇心和探究欲望。如《蚯蚓的剛毛在運動中的作用》探究實驗中,循著“提出問題——解決問題”的思路,引導學生自行探究,培養學生的動手實驗操作能力和科學探究能力。其次指導學生大膽而科學地做出假設。提出假設是解決問題的關鍵。因此教師應積極引導學生自主地收集資料,引發學生多角度多渠道地思考問題。同時,教師要重視學生的交流與合作,鼓勵標新立異觀點的充分闡述,確保多種假設的積極碰撞,最終形成科學的假設。再次,積極設計實驗和實施實驗。設計實驗和實施實驗的關鍵是創新,包括實驗方法設計、對照實驗的確定、實驗器材選擇、實驗數據收集等方面的創新。教師對此應逐步引導,讓學生在探究中體驗、嘗試、總結。最后,分析數據和得出結論。教師應引導學生學會分析、歸納和概括相關信息。需要重復實驗的就重復實驗,以便核實現象和數據,確保探究結論的科學和完善。

四、利用生物學實驗,培養學生嚴謹求實的科學態度

隨著科學技術的發展,實驗教學的地位和作用日益為人們所認識,新奇有趣的科學實驗,能激發學生強烈的好奇心和求知欲,更能培養學生嚴謹求實的科學態度。例如:在研究酶的活性與PH值的關系時,我設計以下探索性實驗。取3支試管,編號為1、2、3,分別在3支試管中加入新鮮的淀粉酶溶液各1ml,然后在1號試管中加入蒸餾水1ml,在2號試管中加入10%的NaOH溶液1ml,在3號試管中加入10%HCI溶液lml,再在三支試管中各加入可溶性淀粉溶液2ml,再放入60℃左右的水浴中5min,再各加入斐林試劑2ml,并用酒精燈煮沸1min,觀察實驗現象。正確的操作步驟下的現象應是:1號試管有磚紅色沉淀,2號、3號無現象產生。從而得出結論:酶需要適宜的PH值。但學生在做實驗時,由于操作步驟不嚴密,會出現許多不同的實驗現象:如有的沒有磚紅色沉淀現象發生,有的三支試管中都出現了磚紅色沉淀等等。對此,要求學生不要性急,要有耐心,認真分析實驗失敗的原因,重新操作,直至成功。通過實驗的探索,一方面使學生更好地理解掌握科學知識,鍛煉動手操作能力,培養觀察能力和思維能力,另一方面,對實驗成敗的比較分析,使學生認識到進行科學的探索和研究需要嚴謹求實的科學態度,否則將是差之毫厘,繆之千里。

五、加強學科間知識的滲透,形成科學的世界觀

隨著科學的發展,學科之間的相互聯系越來越密切,在教學中客觀地把握它們之間的內在聯系,有利于學生科學世界觀的形成。例如,光合作用產物之一O2究竟來自反應物中的H2O還是CO2,就是利用物理方法——同位素標記法來解決的,而葉綠體中色素的分離是利用化學方法——紙層析法來解決的。使學生認識到事物之間的普遍聯系性。另外,哲學中的許多原理如量變與質變,運動與靜止,內因與外因,對立與統一的觀點在生物學中也隨處可見。例如:介紹光合作用過程從新陳代謝的角度看是一個同化過程,但其中也伴隨著物質和能量釋放即異化作用。從對立統一規律角度看,矛盾是一切事物發展的源泉,世界上任何事物都充滿矛盾。生物體的生命活動正是在物質的合成與分解這對矛盾的對立統一中不斷完成新陳代謝等生命活動,實現自我更新。

學生生物科學素養的提高并非一朝一夕就能實現的,它需要教師在日常教學中從點點滴滴做起,持之以恒,切實把新課標的理念貫徹于課堂教學之中。 【參考文獻】

[1]劉恩山.中學生物學教學論[M].高等教育出版社,2003.

[2]王道俊,王漢瀾.教育學[M].人民教育出版社,1989.

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關鍵詞:生物學 實驗教學素質教育

生物學作為人類認識自然的偉大成果,生物教育不應僅是知識的傳播,更是一種科學精神的浸潤與陶冶,生物學是以實驗為基礎的自然科學。實驗教學不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑,更是激發學生探索興趣,培養學生生物科學素養的大好時機。

對高中學生來說,生物實驗教學主要包括常見的儀器、器具、藥品的使用能力,還有對實驗程序的理解能力,對實驗結果的分析能力,對實驗中出現的異常情況的處理能力等。在實驗教學中,結合生物學的特點,對學生進行生物科學素養的培養,是生物教學的首要任務和終極目標,生物教師應努力在生物實驗教學中讓高中生逐步提升生物科學研究的素養,這是素質教育對生物教學的根本要求。

一、在實驗中培養學生對實驗儀器、藥品正確使用的習慣

高中生物實驗所使用的儀器和藥品較多,有些是學生在以前生物課甚至化學課時未接觸過的。對這些儀器的原理、藥品的特性不了解,使用起來就會帶有盲目性,造成對實驗結果的影響,對實驗器材的損壞,對藥品的浪費,還可能造成安全隱患。例如,學生在使用顯微鏡時,經常發生不規范操作。觀察裝片時學生常常直接使用高倍鏡,認為高倍鏡比低倍鏡觀察清楚。這是由于學生不了解顯微鏡的基本原理,不了解高倍鏡放大倍數大,分辨率高,但所看到的實際面積小,即視野小,所以高倍鏡適宜觀察局部和細節,而低倍鏡所看到的面積大,適宜觀察材料的整體結構,以及尋找觀察目標。

二、在實驗教學中培養學生分析實驗程序的習慣

高中生物包含一些復雜的實驗,這些實驗步驟經過編寫人員長期總結、反復摸索,有很多設計得很巧妙的地方,但“智者千慮,必有一失”,其中也還有值得改進的地方。在學生實驗中,不能單純地用實驗指導進行“按方抓藥”出現結果就行了,先要指導學生去分析實驗中每一步驟的作用,每一個處理意義以及各步驟之間的聯系。例如,在觀察植物細胞有絲分裂實驗過程中,大致為:培養解離漂洗染色壓片。先讓學生了解每一步驟的作用。

在進行以上實驗操作時就有學生發現在觀察時視野里一片紫色,看不清細胞,更不用說找到染色體。在教師指導下他取下裝片觀察、思考后,發現是染色后直接把根尖夾取到載玻片上,而載玻片上只滴有一滴清水,不能稀釋染料很濃的紫色,直接壓片當然效果不好。找到原因后,很自然就能想到,在染色后再漂洗一次,洗去多余的染料,就能得到很好的實驗效果。顯然學生有這種想法是建立在對實驗步驟充分理解的基礎上的。所以在實驗中,應根據學生程度和涉及原理的難易不同,由教師講清或提出問題讓學生思考,使學生既知道實驗應怎么做,也知道為什么這樣做,還能思考怎樣做更好。通過這樣分析現有的實驗程序設計,可以培養學生生物實驗程序設計的素養。

三、在實驗后培養學生反思實驗的習慣

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關鍵詞:生物教學;科學素質;科學態度;創新精神;能力

在應試教育向素質教育轉化的今天,根據初中學生年齡特征和知識水平,在生物教學中側重培養學生的科學素質,滲透思想教育和科學觀點教育,培養學生的創新精神和實踐能力,繼而促進課堂所學知識的鞏固和提高,從而達到提高整體素質的目的。

一、進行科學方法論的教育

掌握科學實驗方法,是培養科研能力的基礎。我對初中學生先著重進行觀察能力的培養,然后指導實驗設計,在實驗中學會比較、分析、綜合,并在此基礎上歸納、演繹,直至撰寫科技小論文。每學期的生物興趣小組活動,我們都做許多科學小實驗,因為實驗是科研的基本方法,學會實驗設計,熟練實驗過程,精辟解釋結果是我訓練目的。一次我指導扦插實驗設計時,同學們就如何提高成活率展開討論,矛盾集中在插條上的葉是去還是留。葉能光合作用制造有機物,有利于插條生根成活;葉的蒸騰作用又使插條中水分散失,令插條不易成活,能否兩全其美,既不影響光合作用又使蒸騰最小?同學們有的設計出用塑料袋套住花盆使局部濕度飽和,減少蒸騰;有的設計用噴霧法,在光照下連續噴霧,也不影響光合作用。這兩種方法效果到底如何?大家用同樣材料與遮陰法和去葉法進行對照試驗,觀察幾種方法的生根速度和成活率及成苗速度。整個過程,學會了實驗的設計、實施和解釋,并在實驗中不斷發現新的問題,也不斷改進和完善實驗設計。接著,我又讓同學們獨立設計新的實驗,用不同類型的材料(草本類、灌木類、喬木類、藤本類)進行同種方法扦插實驗,研究其扦插成活率高低的規律。

二、培養嚴謹求實的科學態度

嚴謹求實的科學態度是科學素質的核心。我注意以自己工作中的嚴謹求實的態度影響同學們,也注意培養同學們的這種工作態度。如番茄種子的種植試驗。試驗在初冬,不是番茄的生長季節,一段時間長相不好,同學們分析找原因,有許多可能:可能溫度不夠;可能恒溫不如變溫更利于植物生長;可能透過玻璃的陽光的質量和強度有所改變;光照強度和光照時間可能不夠……然后大家查資料,了解番茄的習性,尋找以上問題的答案。通過查找懂得了許多知識。然后再對癥下藥:增加水盆提高濕度;定時開窗通風讓陽光直射等。同學們輪流值班,一絲不茍,控制好陽光、溫度、濕度、通風。不僅學到知識,更重要的是潛移默化地形成了嚴謹求實的科學態度。

三、創設科學探究的情境

愛因斯坦曾說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要。”對于中學生來說,能否發現問題、提出問題,主要依賴于教學中問題情境的創設,教師提供的教學資料要具有指向性和探究的可能性。特別是現實的背景資料最容易引起學生的認識心理沖突,動搖學生的知識結構和學習心理平衡,激發學生的求知欲。例如:“嫁接”一課,在課本的實踐活動中卻有一草本植物的嫁接(以蟹爪蘭的嫁接為例)的方案,學生對此提出了疑問:蟹爪蘭是草本植物,沒有形成層,怎么可以嫁接呢?嫁接后是怎樣成活的呢?是不是教材出錯了?又如:在“生物的遺傳”課前,讓學生調查自己的父母的一些特征,如眼皮的單、雙,有無耳垂等,并試著加以解釋。上課伊始,學生匯報了自己的調查結果。但誰都無法正確解釋,學習的積極性因而空前高漲??茖W的生命力在于應用。應用學過的生物知識分析解決現實中的一系列問題,才能使學生體驗到提出問題的成就感,激發學生的探究動機,養成動腦的習慣。

四、培養創造性的思維能力

創造性思維的特點是求異性和發散性,它是科學素質中寶貴的心理品質。是塑造開拓型人才最有效的途徑。在科技活動中,我鼓勵同學們勤于思考、勇于創新。嫁接是同學們最樂意做的植物實驗。在砧木和接穗及選擇上,常異想天開、亂配鴛鴦,對此,我不急于否定,先強調嫁接技術是成功的關鍵,讓他們去做,爾后針對實驗結果告訴他們:親緣關系越近,嫁接成活率越高。但遠緣關系也不等于完全沒有希望。馬和驢產生騾是動物遠緣雜交的成功事例。再給他們作關于細胞工程的講座和介紹克隆技術,使他們明白人們正在不斷改進實驗手段,用新的科學技術來實現理想。鼓勵他們搞科研要有豐富的想象力,同時又得嚴格按科學規律辦事。

五、培養獨立的動手能力

培養初中生操作顯微鏡、繪圖、實驗、制作標本、養殖種植等多方面的動手能力,是生物科技工作的基本技能。一個生物科學工作者應具備獨立、熟練的動手能力,也是良好素質的組成之一?;顒又?,放手讓學生獨立動手做,指導他們向更快更好努力。每學年我都要在各班培養一些實驗能手,不僅能在科技活動中顯身手,還能幫助老師在實驗課上輔導其他同學,以及出黑板報、做標本、掛圖、照片等教具。

六、培養科學觀點和科學態度

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一、滲透生物科學史教育,培養科學態度和科學世界觀

生物科學史是研究生物學概念、科學理論和科學思想的產生、演化過程及其發展規律,考察科學家的生平、成就、思維方式及研究方法上的特點。探討科學家科研中的成敗原因,研究科學家發展中不同觀點和理論之間的紛爭與融合,考察科學發展的內部邏輯、外部動力和相互關系,研究科學與發展的關系等等[2]。在生物課堂教學中加強生物科學史教育,在一定程度上是順應學生身心發展特點。在教學基礎上增加生物科學史教育,利用學生的好奇心作為激起興趣為切入點,將學生的興趣上升為學習的樂趣。另一方面,生物科學史同時向學生介紹科學家的奮斗歷程、曲折經歷等生平事跡。在科學探索過程中,科學家身上折射出的執著,求實,刻苦等高尚品質是一種寶貴的教學財富。所以在生物教學中增加生物科學史教育,不僅能培養高中生學習興趣和實驗能力以及創造性思維能力,也能培養他們發現問題、分析問題和解決問題的能力,更能使他們形成積極的科學態度和科學習慣。以高中生物人教版必修一以光合作用為例,在正式學習光合作用過程之前,進行光合作用科學史講述,包括什么是光合作用,光合作用的意義以及光合作用是如何發現的等,教師可以用趣味性的,故事性的口吻來講述,學生的興趣能夠得到激發,而且在輕松愉悅的氛圍中學生也更樂于去汲取更多的生物學知識,更進一步提高學生的生物科學素養。

二、倡導探究性學習,培養學生自學能力和創新精神

探究性學習的三個基本目標是理智能力的發展、深層次的情感體驗、建構知識掌握解決問題的一般方法。探究性學習是問題性、過程性、開放性的統一[3]。在探究性學習的教學中,教師是學生學習的引導者和促進者,而學生則是探索者、發現者,這種新的學習方式在我們今天的生物教學中培養學生科學素養有重要的指導意義。探究性學習的目的和新課標對學生的目的要求是一致的,都是提高學生的綜合素養,是培養學生綜合能力的一種學習方式。那么,在探究性學習中,要注意哪些問題呢?

首先,教師角色定位。雖然探究性學習倡導的是學生自己去發現、探索新知識,但是他們的學習仍然是具有一定的被動型的,所以要求教師能夠有計劃有目的并且有組織的進行,學生的獨立學習能夠進行下去,必須要有教師的引導,他們的學習效果才有可能事半功倍。因此在探究性學習中,要求教師的角色是引導者,教師要扮演好引導者這個角色,就必須做好充分的準備。在上課之前,教師可以根據教材準備導學案,內容包括本堂課的學習目標,重難點和基礎知識以及基本技能、相關知識回顧和學生自測等。課堂上教師提出事先準備的問題來吸引學生注意,激發學生自覺解決問題的欲望。需要注意的是,在學生分析問題時,教師的職責是為學生提供時間和空間方便他們進行思維的交流和碰撞,切不可在一旁急于糾正學生的錯誤。在課堂的最后,教師著重對學生理解、討論不透徹的問題進行精講,幫助學生對深奧的生物學知識的理解。講解完成后,將導學案上的本節課學生學習成果自測讓學生獨立完成,并由教師回收批閱。

其次,學生的角色定位。針對問題的探究活動是探究式學習的中心,學生在遇到各種使他們困惑的問題時就要想方設法尋找問題的答案,他們可以經過推理分析來找出解決問題的方向,然后通過觀察和實驗來收集事實;也可以通過其他的資料來進行歸納比較和分析,以形成對問題的解釋;在經過討論和交流后進一步澄清事實,發現新的問題,對問題進行更深入的研究。學生在主動參與的過程中進行學習,在探究問題的活動中獲取知識,所以學生能更容易了解科學家的觀點和科學精神,在做科學的過程中學習科學。

三、重視實驗教學作用,訓練學生生物學方法的養成

生物學實驗無論是在生物科學發展的歷史中,還是現代生物學的研究中,對生物學理論的建立,對科學方法和思想方法的獲得,以及對學生各方面能力的培養都有十分重要的意義[4]。通過對近年來的高考試卷分析,我們不難發現,生物{考試卷每年都會有涉及關于實驗設計的題目,是對學生實驗設計綜合能力的考核。但目前我們的生物實驗教學中大都停留在教師講學生做的階段,實驗步驟都是按照教師事先準備好的來做,學生操作也大都是在教師演示后進行的。學生欠缺對實驗設計的思考,這有悖于實驗本身的意義,它要求學生能夠探究獲取未知的東西。因此,在實驗教學中,我們應當給予重視,改革實驗的教學方法。

為了學生的生物科學方法的建立和形成,在實驗教學中教師可以多加強學生探索性或者設計性實驗的學習。教師可以引導、啟發學生對現有實驗進行思考,并且根據自己思考的思路設計實驗進行探究,然后教師根據學生設計的實驗方案和結果進行評價。這樣學生在探究性實驗中不斷完善的過程,有利于他們思維的培養和科學方法的養成,使他們真正成為學習的主人。

參考文獻:

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[2]孫定建.科學史教育全方位科普的有效手段[J].理論觀察,2003(3):25-27

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關鍵詞:生物統計與實驗設計 教學手段 網絡教學 科研素養

《生物統計與試驗設計》是農學、生物科學等專業重要的學科專業基礎課[1],是關于科學試驗的設計、實施、試驗數據的收集、整理、分析,以及結果解釋和推斷的一門科學。本課程主要是運用數理統計原理和方法于農學和生物科學研究,使學生理解試驗數據現象和本質的關系,樹立農學和生物科學研究正確的思想和方法。該課程教學的目的是使學生初步具有獨立處理和分析農學和生物學試驗數據的能力,為進一步學習各專業課程以及畢業論文設計與實施奠定堅實的基礎。揚州大學的《生物統計與試驗設計》課程在2010年入選國家精品課程。目前,該課程的授課對象包括農學院、園藝與植物保護學院、生物科學與技術學院以及環境科學與工程學院多數專業的本科生以及部分研究生。近年來,在該課程的教學改革實踐中,我們注重將科研和教學緊密結合起來,通過科研促進教學,著力提高大學生的科研素養。通過深化教學改革,注重學生能力的培養,有效提高了農科大學生的科研素養。利用科研豐富教學內容,使學生通過本課程學習,掌握了進行科學研究的深入研究模式。

1 教學內容與教學體系改革

近年來,本教研室在教材建設、教學內容及方法的改革、相關課程系統構建等方面進行了多方面努力,主要包括:

1.1 改革教學內容,適應新時期人才培養需要

根據夯實基礎、拓展外延以及課程內容現代化的要求,需進一步修訂教學大綱。教學大綱不是《生物統計與試驗設計》章節內容的簡單堆砌,而是本門課程教學的指導性文件;不只是課堂講授的大綱,還應是指導學生自學的綱要。《生物統計與試驗設計》是一門工具,學習的目的是為了應用這一工具處理和分析試驗數據,對教學大綱進行修訂,在把握本學科前沿知識的同時,強調生物統計方法的應用,同時注意介紹本領域前沿信息與新的統計方法研究進展,以提高學生的學習興趣。

1.2 與時俱進開設相關課程,加強學生動手能力

學以致用是生物統計學的最終目的,在目前計算機已經普及的情況下,利用計算機解決統計計算問題已十分容易。本教研室積極拓寬思路,先后為本科生和研究生開設了《統計分析系統SAS應用》和《常用統計軟件的應用》兩門校級公共選修課,每年授課人數超過200人。這一做法不僅可以使學生更好地理解本課程所講授的統計分析方法,更有利于學生拓寬知識面,以適應新時代的要求。除開設《生物統計與試驗設計》課程外,還應開設高級生物統計、試驗設計、數量遺傳學、統計基因組學、生物信息學等多門后續相關課程。這些課程大多是作物遺傳育種、植物生物技術專業研究生的學位或必修課程。對進一步加深對《生物統計與試驗設計》課程的理解起到重要作用,此外還對作物遺傳育種、植物生物技術以及其他農學相關專業研究生的培養有較大作用。

1.3 規范教學環節,提高教學效果

在課堂講授、上機操作等教學過程中,注重革新教學方式,活躍教學氛圍,充分發揮啟發式教學的特色,從發現問題、解決問題入手引導學生,強化自覺學習的效果。教學過程中結合多媒體課件使用,但又不拘泥于多媒體課件,采用多種形式,激發學生的學習積極性,提高學習效果。另外,講授過程別注重統計基礎理論與統計分析方法與生產和科研實踐相結合,使學生對統計方法的了解與掌握更加實在。努力探討實踐互動式教學,改變傳授式教學中師生的距離感,采用計算機演示,上機等實踐環節,加深對知識點的掌握,熟練常用統計分析方法的學習與應用。多年來,本教研室一直采用試題庫出卷、試卷內容廣泛、題目嚴謹、嚴格考試、統一閱卷,判分標準合理,使生物統計課程歷來為各類學生所重視,使這一在農學院普遍認為較難學習的課程,被廣大學生所接受、理解并掌握,并能在畢業論文、科研實踐中加以應用。

1.4 突出精品,狠抓教材建設

教材建設是課程建設的基本內容之一,是保證教學質量的基礎。本課程教研組非常重視教材建設,早在上世紀八九十年代,本課程組莫惠棟教授就編著出版了《農業試驗統計》(第一版和第二版)和《實用農業試驗方法》等教材[2]。中國科學院生物學部委員、院士、中國作物學會理事長莊巧生研究員曾評價道:“《農業試驗統計》是一本好書,內容豐富,條理清晰,系統性、邏輯性、實用性都很強,不僅是大學本科生、研究生的好教材,也是農業科學特別是作物科學工作者的好工具書”。此外,為了與《生物統計與試驗設計》課程學習相配套,在1996年組織編著并出版了《統計分析系統SAS軟件實用教程》,該教材是國內較早介紹統計軟件的教材。為了進一步適應新時期的教學需要,本課程組又主編了《SPSS農業試驗數據分析實用教程》和參編了“十二五”規劃教材《生物信息學》等,形成了系列教材體系。此外,經高等教育出版社約稿,本課程組正在組織中國農業大學、華中農業大學等相關教師《生物統計與試驗設計》國家“十二五”規劃教材的編寫工作。

2 教學方法與教學手段改革

《生物統計與試驗設計》是農學類專業的一門重要的基礎課,該課程最大特點是概念多、公式多[4-5]。針對本課程的實際特點,在組織教學中,主要采取以下幾種解決辦法:①備課等各類教學活動,對重點難點共同研討,并提出解決方法和采取措施等原則性建議,再由各任課教師結合班級具體情況組織教學。②提倡啟發式、討論式的教學方法,教師的講解深入淺出,厚積薄發,層層剖析。采用講要點、講方法、講思路的教學方法,引導學生積極思考,學生參與和交互,提高學生的學習主動性。③提倡利用多媒體課件,錄像,網絡技術等輔助教學手段,結合板書進行教學,增強教學效果。本教研室在多年教學經驗的基礎上研制了單機版的“生物統計輔助教學系統”多媒體課件,該課件利用動畫演示、數據庫查詢、自測系統等方式引導學生學習該課程。完成了具有自主知識產權的DAS數據處理軟件的研制。建立了生物統計網絡教學系統。④滾動式教學手段的運用。由于統計課的內容前后連貫性很強,因此,從實例或學過的內容引出新的知識就顯得尤為重要。通常在一節課的開始,教師可采用提問或自我總結的方式,將上次課或與本次課有關的知識用精練的語言進行概括,起到帶領學生復習和理清思路的作用,然后順著這個思路引出新的知識。⑤堅持提倡學生的自主學習精神,使學生從“教會”到“學會”,最后達到“會學、會用”,使學生終身受益。

3 以科學研究促進教學

3.1 注重教學內容和教學體系改革

以科研促教學是做好《生物統計與試驗設計》教學工作的主要措施。在精品課程建設的幾年中,課程組成員群策群力,充分發揮集體作戰的優勢,努力爭取教育部和校級教改項目,先后承擔教育部、省教育廳和學校等多項教學研究項目,并將我們的研究成果應用到教學之中,對教學具有很好的促進作用。研究成果不斷充實到教學內容中去,收到了很好的效果。此外在教學過程中我們還經常聽課,互相討論,加深對統計分析理論的理解。并注重對探討的內容進行總結,積極撰寫教學論文,提高教學水平。

3.2 承擔其他科研項目,拓寬研究領域

實踐證明,科研工作對充實和更新教學內容、改善教學條件、增強教師素質、提高教學質量都有重要作用。因而本教研室的所有教師都是教學、科研雙肩挑的。目前,本教研室的教師主持和參加多項國家級(如國家自然科學基金項目、863項目,973項目等)、部省級(省自然科學基金等)課題20多項。近年來,在國際權威期刊上多篇,在國內自然科學核心刊物上70余篇,其中被SCI收錄的論文30多篇。此外,我們的研究成果曾獲得教育部自然科學二等獎等科研獎勵。以上的科研項目和研究成果,大多數與本課程密切相關,這對加深統計課程的理解,提升教師水平,提高教學效果有很大作用。因此,科學研究不僅促進了本教研室教學質量的提高,還有利于青年教師和研究生的培養。

在教學過程中,可以將教學與科研相結合,提高學生的學習積極性。例如,平均數的比較可用我們自己培育的新品種間產量的比較;緒論的教學可介紹自己在生物統計與田間試驗課程方面的科研成果,即把自己提出的胚乳性狀QTL定位方法、最大似然聚類方法、非線性擬合的縮張算法和多種具有國際影響的QTL定位新方法等介紹給同學,一方面建立自己在學生中的威信,另一方面又提高學生的積極性;在適當的時候將研究生處理數據資料的經典例子給同學講述,使他們意識到要靈活使用統計方法,才能發揮其最大的效益;把承擔的國家、省部級科研項目的內容從生物統計與田間試驗側面講述給學生,潛意識地培養學生的科學研究能力。

4 全新教學方式的使用

依托校園網,建立了生物統計網絡教學系統。本教學系統包含課程簡介、師資隊伍建設、教學大綱、課程教案、常用統計軟件的應用、習題集、統計軟件開發、教研教改和參考資料等內容。同時為方便同學生的交流,我們專門設立了網絡討論區。生物統計網絡教學系統的多樣性、形象性、互動性及靈活性等特點,改變了以往生物統計教學的抽象與難懂,促進了學生的學習積極主動性。除了建立了《生物統計與試驗設計》教學網站,為適應單機版用戶,我們開發了單機版的DAS(數據分析系統),目前2.0版本已經通過測試,即將在互聯網上。DAS系統包含學習系統和數據分析系統兩個部分。其中學習系統面向生物統計的初學者,為其提供一個良好的學習工具;而數據分析系統采用全菜單操作方式,類似Excel的運行界面,完美的圖形輸出方式來進行數據分析,涵蓋了課程中所涉及到的所有的統計分析方法。目前我們正在積極開發DAS系統的iPad版本和android版本。

5 在大學生科研素質培養中的作用

教研室堅持邊研究探索、邊試點實踐的方針,不斷總結經驗,全面規劃,重點突破。自2003年以來,參加試點實踐的有農學、農業信息技術、農村區域發展、生物技術、植物保護和應用化學等本科專業,學生人數1000人。具體效果主要體現在:①通過深化教學改革,注重學生能力的培養,有效提高了農科大學生的科研素養。利用科研豐富教學內容,使學生通過本課程學習,掌握了進行科學研究的深入研究模式:立題制定試驗方案選擇田間試驗設計類型田間實施觀察記載收獲、取樣、考種整理資料統計分析撰寫課程論文發現問題再次立題,深化研究。提高學生的分析問題解決問題的能力,為學生今后從事科學研究奠定了良好的科研素養。近年來,本科生將本課程所學習的教學方法應用到科研實習中,在國內外期刊上發表學術論文的本科生明顯提高,并已經有本科生將在SCI刊物。②為本科生考取研究生后進行科學研究奠定了方法論的基礎。開展統計軟件的學習,擴大學生的視野,提高學生的素質,為學生以后在科研工作中利用統計軟件解決實際問題奠定了基礎。近年來農學院考取研究生的同學將生物統計和試驗設計知識應用于科學研究中,數據分析的能力大大增強。

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[3]蓋鈞鎰.試驗統計方法[M].北京:中國農業出版社,2001.

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關鍵詞 幼師 生物 科學素養

作為一名幼兒園教師,不僅要求對知識的理解具有一定的深度,而且要有一定的廣度。幼師學生的知識素養是學生今后適應從事幼兒科學教育、社會生活和繼續學習所必需的生物科學知識。包含生物的生活習性、形態結構、生理功能、分類、遺傳、進化和生態的基礎知識,與人類現代生活與生產密切相關的最基本的生物學知識以及反映現代生物科學水平的、基礎性的、學生能夠接受的生物學知識,還有生物學術語、生物學方法論,生物科學史以及與生物知識相關的其它學科知識等。

一、幼師學生應具備的生物科學方法與能力素養

根據現行《中等幼兒師范學校教學大綱》中生物課程的目的要求以及科學素養的內涵,筆者認為,在幼師生物教學中培養以下幾種能力對幼師的發展尤為重要:

1.自學能力。自學能力是指學生在已有科學文化知識的基礎上,運用正確的學習方法,獨立掌握和運用知識的能力?,F代社會科學技術突飛猛進,新觀念不斷涌現,幼師學生走上工作崗位后,會有所學知識不夠用的感覺。所以,幼師生物教學中不僅要教給學生一定的生物基礎知識、技能,更要教給學生學習的方法、技巧,培養學生的自學能力。在教學中,教師應重視課前學生預習環節,提出新課的重點和難點,在課堂序言中創設自學的問題情景,調動學生自學的主動性;教學中留給學生一定的自主學習的時間和空間,指導自學,讓學生知道怎樣閱讀、寫讀書筆記、提出問題、解決問題等。

2.觀察能力。觀察是人們認識世界,獲取知識的重要途徑。許多科學家都是非常重視觀察法的,達爾文曾這樣說:“只是在察覺那稍縱即逝的事物并對其進行精細觀察的能力上,我可能在眾人之上”?,F行幼師生物教材在內容和編排上也保證了培養和發展觀察能力的需要,安排了大量的“觀察和思考”以及相關插圖,教師在教學中應貫徹教材編寫的思想,加強學生觀察能力的培養。

3.提問能力。提出問題是科學探究的開端。愛因斯坦曾經說過,提出一個問題比解決一個問題更重要。傳統的接受式生物教學從根本上扼殺了學生的好奇心,剝奪了學生的主體地位,學生難以提出有探究性的問題。

4.應用能力。作為一位幼兒科學教師必須具備運用科學知識解決日常生活問題,解答幼兒對生命現象提出的各種問題的能力,以及具有初步設計自然角的能力。在教學中應加強學科之間的滲透,發揮多學科的綜合優勢,引導學生尋求合理解決問題的最佳途徑,從而培養學生對知識的綜合能力、遷移能力和應用能力。

5.實踐能力。幼兒科學教育十分強調幼兒的動手操作、實驗探究學習,這對幼兒教師的實驗能力提出了更高的要求。實驗是驗證和獲取生物學知識、技能,發展科學思維力的重要手段,是生物科學素養的重要組成部分。

二、幼師生物教學培養學生科學素養的方法

1.更新幼兒教師生物教學的觀念。教育改革的突破口就在于及時轉變教育思想。實現教育思想的轉軌必須切實做到:從以生物知識為中心轉變為對學生進行全面的科學素質培養;由重理論輕實踐轉向理論與實踐相統一,使生物教學真正為認識和改造客觀世界服務;由“模型化”教學目標轉向多層次、多維度的教學目標與任務;由傳統的單一的“社會指向價值觀”或“功利性價值觀”轉向以“功利性與非功利性價值相統一”雙重教學價值觀,這種新的教學價值觀的確立,意味著在承認教育的社會價值的同時,亦承認教育在滿足個人豐富的精神需要和完善個人獨立個性方面所具有的巨大內在塑造力,承認貫徹素質教育思想觀念的必要性與重要性。

2.從基礎知識出發,奠定學生良好的生物結構基礎。要使學生牢固掌握生物知識、靈活運用生物知識,必須讓學生掌握由這些基礎知識構成的基本結構。因為基本結構反映基礎知識之間內在的必然聯系,它具有相對穩定性,廣泛遷移性和適用性等特點。在教學中應結合生物學史的內容,展示基礎知識發生和形成的歷史背景,使學生能夠從更廣闊的視野、多側面、多角度地理解學習基礎知識的意義,并把基礎知識放在基本結構的網絡中進行教學,盡可能地挖掘相關知識的內涵以及與其他內容的聯系。

3.對學生整體科學知識進行整合,加強學科之間的關聯。自然界是一個有機的統一體,研究自然界的生物、物理、化學、地理等各門學科,其思想方法、基本原理、研究內容交叉縱橫、相互溝通。加強學科間的橫向聯系,有利于學生打破因分科教學而造成的思想上的禁錮,能用系統的觀念去看待、分析和研究世界;有利于學生學習時對概念、原理和方法的理解、掌握和運用。

4.鼓勵學生自覺進行生物科學素養研究。讓學生真正成為學習的主人,不僅對所學的知識理解深,記憶牢,科學研究能力也得到極大的鍛煉和提高,還有利于學生養成自學的習慣和能力;有利于學生的個性得以充分和諧地發展,這對于培養學生的科學創新意識和創新實踐能力都很有幫助。

5.加強對生物科學史的學習和研究??茖W只能給我們知識,而歷史卻能給我們智慧。生物史是生物科學的產生、形成和發展及其演變規律的反映,是人類認識自然和改造自然的歷史,也是科學教育的重要資源。生物科學史在培養學生科學素養中的作用:(1)生物科學史教育是生物科學與人文科學教育的橋梁;(2)生物科學史教育可開拓學生的科學視野,加深對生物知識的理解;(3)生物史教育可暴露科學家探索過程的科學思維,有利于培養學生的科學方法;(4)生物史教育是培養學生科學態度、價值觀的良好素材;(5)生物科學史教育可激發學生學習生物的熱情。

6.開放生物實驗室,鼓勵學生自主試驗。課堂實驗課有既定課時,在規定的時間內學生為完成實驗任務思想較緊張,這無疑會影響實驗的效果,不利于科學素養的形成。開放生物實驗室,課外實驗不受空間和時間的限制,學生可以放松思想,做起實驗有條不紊,深思熟慮,充分想象,實驗成功率大幅度提高,學生的好奇心得到滿足,在相對有限的時間內達到對學生進行科學素質教育的目的。

7.結合幼兒園教學實際,開展生物教學技能活動。幼師生掌握一定的生物技能,不僅是上好幼師生物課的需要,也是今后從事幼兒科學教學的需要,但是許多生物技能只靠課堂培養不成,必須借助課外活動方能練就。例如,幼兒園自然角要求學生能制作植物葉標本和昆蟲標本,對此,在幼師生物學教學中,結合有關教學內容,首先在課堂上向學生講清采集制作的方法和步驟,然后利用課外活動組織學生到野外實踐,使學生從中掌握采集制作動植物標本的正確方法,培養學生的科技制作能力。另外,制作生物教具和繪制生物圖是幼兒園科學教學的基本功,所以,也應把它列為幼師生物課外技能訓練的內容。

參考文獻:

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關鍵詞:生物科學、生物科學素養、中學生、培養

一、 生物科學素養相關理論界定

(一) 生物科學素養的概念界定

目前為止,學術界針對“科學素質”與“科學素養”這兩者的使用沒有明確的規定,翻譯成英文都是Science Literacy。科學素養包含五大要素:科學品質、科學知識、科學能力、科學方法和科學意識??茖W素養是通過日常生活以及媒體等渠道提供的信息獲取方式而積累形成的對科學技術的主觀理解,是以教育為基礎的行為。科學素養的五大要素彼此相互影響、相互作用,是維系生物科學正常運轉的最基本因素。

生物科學素養也是公民科學素養構成的重要組成部分,是指公民社會實踐、經濟實踐、生產實踐以及個人實踐是所需的生物科學概念和科學探究能力的展現,是對科學價值觀和科學態度的一種展現。隨著生物科學技術的發展,生物科學已經逐漸的走入人們的生活,生物科學素養也就成為了現代公民必備素養的基本素養之一。

(二) 生物科學素養的基本構成

生物科學素養的基本構成主要可以分成生物知識素養和生物能力素養。生物知識素養內容是與人們日常生活聯系最緊密的一個部分,與人類的生活、生產密切相關的部分,是反映現代生物科學技術的理論基礎和科技水平,是能夠讓學生們接受生物知識的必要前提,以及生物方面的各種相應的理論要素。這些知識的構成是都是讓中學生適應社會發展、時代進步、科技發展以及今后學習生活的理論基礎知識。

生物能力素養是進行物科學研究和生物學習生的基本能力之一,這其中一共包含四個方面,觀察能力、實驗研究能力、實踐活動能力以及探究性學習能力。第一,觀察你是學習生物的必要前提,也是獲得生物方面知識的首要步驟,學會觀察你才能夠對實驗、實踐以及探究做好必要的準備。第二,生物學是對實驗的要求很嚴格,因此,實驗研究能力也是學生獲取知識和技能的一種基本能力。生物實驗能研究能力包括①從實驗中獲取知識的能力②將這些知識運用到實踐中的能力③能夠在實踐中利用實驗手段解決問題的能力。第三,實踐活動能力是學生學習生物應該具有的理論與實際相結合的能力,這其中包含著要靈活的運用書本知識的同時,將知識轉化到實踐中去,從而得出結論,更好的探究生物知識。最后,探究性學習能力是培養學生自主學習的一個重要方式。學生只有具有了探究性學習能力的本質才能培養創新生物科學的精神。

二、 國內生物科學素養教育的開展情況

國內生物科學素養教育起步較晚,就目前來看,可以總結成以下兩個方面去概述生物科學素養教育的概況:一方面,通過改革生物課程結構和教材培養學生的生物科學素養。也就是說,打破單一的必修課結構,形成必修課選修課以及輔修課相結合的課程,讓學生根據自己的興趣愛好進行學習,將基礎和必備的理論課程作為基礎課程,培養學生的創新能力、實驗操作能力以及生物科學的創新能力。這樣,在學習過程中必修課是為學生在解決問題、獲取生物知識以及培養能力做好夯實基礎;接著就是必修課向選修課轉化,培養學生的興趣愛好,注重學生能力的培養和實驗操作的訓練;輔修課可以看做是一個小型的課題研究,有針對性的對學生的實踐能力與創新能力的培養,有能夠進一步是學生掌握生物科學的研究方法。

另一方面,通過改革教學方法以及教學模式培養學生的生物科學素養。學生的學習興趣是教師在傳授過程中引領的,這就要求,教師在授課的同時,不僅僅應該注重學生學習方法,也應該注重提升自己的教學方法和教學模式,在生物學科教育領域中,針對不同的教學內容,也同樣有著不同的教學方法和教學模式,通過對教學方法和教學模式的改革和提升,從而能夠激發學生的學習興趣,培養學生主動學習的學習習慣和氛圍,同時在教師的正確引導下,養成學習生物科學應具備的動手能力、動腦能力,實現提高學生的生物科學素養。

三、 培養中學生生物科學素養的途徑和方法

(一) 優化教材內容,培養學生的自主學習能力

教材的使用是培養好學生的必要前提之一,是“教教科書”還是“用教科書教”是教育工作者所面臨的挑戰。在教學過程中,教師應該重新塑造教材觀念,去除“唯書唯上”的錯誤觀念,已經教學的要求,學生的特點進行教材的選取和重新設計教學計劃和教學內容,增強學習的效率,使學生能夠掌握更多的有用知識。

針對學生方面,學生在學習過程中不僅僅是接納新知識,而且還要完善學生原有的認知結構,以便于學生平日學習知識內容的檢索與提取。古語說“授之以魚不如授之于漁”,優化教材內容就是教會學生正確的學習方法,教師在授課中培養學生的自主學習能力,將方法傳授給學生,實現真正的“用教科書教”的說法,才能使學生融合貫通,靈活運用所學知識。

(二) 改革實驗教學觀念,加強學生的科學研究意識

知識的學習只有從自己思維中得來的才是自己的知識,自己再學習過程中總結的知識才是屬于自己的知識。所以,在生物學科教學中,我們應該把重點放在生物教學的活動中,而不是把重點放在生物教學的結論中,我們要注重認知過程的學習和理解。

實驗的方法是生物教學中最為基礎的方法之一,從實驗中觀察到某一種現象、規律的形成過程以及得出一個相關的概念。在這樣的一個過程中,教師要注意的不僅僅是學生在實驗中的操作方法以及在整個實驗中學生得出結論的過程,而且還要注重學生的學習思路和方法。

傳統的實驗教學方法重結論輕過程,而不是將實驗的發現作為學習知識的形成過程。如此的機械式學習方法是不利于學生學習和記憶的。因此,改革傳統的學習觀念勢在必行,建立生物實驗模式的學習觀念,充分挖掘學生的發現能力與創新能力,培養學生的科學嚴謹的研究能力,以及營造一個良好的生物實驗環境。(作者單位:沈陽師范大學)

參考文獻:

[1]葉禹卿.《科學新課程與科學素養培養》.北京:中國織工業出版社[M].2002.10