生物科學的應用范文

導語：如何才能寫好一篇生物科學的應用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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隨著人們環境意識和生態概念的不斷加強，市場對生物技術、生物產品的需要明顯增多，政府也更加重視生物技術的發展，環境生物科學本身也將更加成熟。

1環境生物科學在廢氣及大氣污染治理中的應用采用生物技術控制和處理廢氣，將廢氣中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化為無害或低害類物質，從而凈化空氣，是一項空氣污染控制的新技術。目前主要采用以下方法：

（1）生物過濾法生物濾池內部填充活性填料，廢氣經加壓預濕后從底部進入生物濾池，氣體中的無機污染物、有機污染物或惡臭物質與填料上附著生成的生物膜（微生物）接觸，被生物膜吸收，最終被降解為水和二氧化碳或其它成分，處理過的氣體從生物濾池的頂部排出。

（2）生物洗滌法生物洗滌法分為廢氣吸收和懸浮液再生兩個階段，通常由一個裝有填料的洗滌器（吸收設備）和一個裝有活性污泥或生物膜的生物反應器（再生反應器）構成廢氣從吸收設備底部進入，向上流動，與頂部噴淋向下的生物懸浮液在填料床中相互接觸，經傳質過程進入液相，再進入微生物細胞內或經微生物分泌的胞外酶作用分解，凈化后的氣體從吸收設備頂部排出。吸收了廢氣的生物懸浮液從再生反應池的底部進入，通入空氣充氧，廢氣被微生物氧化利用的過程也就是懸浮液的再生過程，再生后的懸浮液再進入吸收設備進行頂部噴淋，吸收與再生兩個過程反復進行。

（3）生物滴濾法生物滴濾法是在生物吸收法基礎上進行的改進，集合了生物過濾法和生物吸收法兩種工藝的優點，生物吸收和生物降解同時發生在一個反應裝置內。滴濾池內裝有填料，填料表面被生物膜覆蓋。循環水不斷噴灑在填料上，廢氣通過滴濾池時，氣體的污染物被微生物降解。

2環境生物科學在水污染治理中的應用環境生物科學中利用微生物的降解作用來處理水中污染物的方法，通常被稱為生化處理方法或生物降解法，以植物吸收為主來凈化土壤與水體的方法有土地生物修復、生物塘和人工濕地技術等。

（1）生化處理技術由于生化反應的過程、條件和參與反應的微生物種類的不同，生化處理技術可簡單地分為好氧與厭氧降解兩類，兩類生化反應的基本過程如下：好氧降解：有機物＋氧氣＋好氧微生物/酶水＋二氧化碳＋無機養分＋能量。厭氧降解：有機物＋厭氧與兼氧微生物/酶降解的有機產物＋無機養分＋能量。

①好氧降解技術好氧降解技術包括活性污泥法和生物膜法。

A活性污泥法活性污泥法是最傳統的好氧生物處理技術?；钚晕勰嗍侵肝⑸锢脧U水中的有機物生長與繁殖而形成的絮凝體。

B生物膜法生物膜法是在處理污水的反應器中添加介質（填料）作為微生物附著的載體。在分解有機污染物的過程中，微生物在介質表面生長繁殖，逐步形成粘液狀的膜，然后利用固著在介質表面的這種微生物膜來凈化污水。

②厭氧處理技術自20世紀70年代起，就有一大批類似好氧降解的厭氧反應器被研制和開發出來，厭氧技術的應用范圍已擴展到高、中、低濃度的多類有機廢水和生活污水的處理，其特點是廢水處理和能源回收相結合，但出水水質難以達到直接排放的要求。

⑵生物自然凈化技術

①生物塘。生物塘以太陽能為初始能源，通過在塘中種植水生植物，利用植物吸收等方式帶走污染物以凈化水體。氧化塘中除選育合適的水生植物外，還增加了曝氣，以促進水體中生物的好氧降解。

②人工濕地。人工濕地是近年來迅速發展起來的水體生物－生態修復技術，可處理化工、石油化工、紙漿、紡織印染、重金屬冶煉等各類廢水，也可用于雨水處理。其原理是利用自然生態系統中物理、化學和生物的三重作用來實現對污水的凈化。

3環境生物科學在固體廢棄物處理中的應用

利用生物技術處理固體廢棄物中的城市生活垃圾和農業廢棄物，主要方法是衛生填埋、堆肥和發酵沼氣。

⑴衛生填埋。衛生填埋是將城市生活垃圾存積在大坑或低洼地的衛生填埋場，每天填入的垃圾壓實后鋪蓋一層土壤，并通過科學管理來恢復地貌和維護生態平衡。

⑵堆肥。堆肥是固體基質在有效的低溫條件下的發酵過程，適用于生活垃圾的處理。該技術安全性高，成本低廉。

4環境生物科學的發展前景

⑴微生物脫硫技術的開發。利用微生物脫去煤中的無機硫和有機硫，可控制燃煤中SO2等含硫氣體的排放。這些微生物包括硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、酸熱硫化葉菌等。生物技術在大氣污染治理中的應用時間尚短，但其具有技術簡單成本低、安全性好、無二次污染等優點。

⑵水污染治理工藝的完善。好氧與厭氧工藝相結合、生物膜法與活性污泥法相結合的廢水處理技術、無害化的生產工藝過程、高效完善的自動化體系以及構建針對難降解污染物的生物基因庫和特殊功能的微生物的培養研究是今后主要的發展方向。

⑶難降解污染物的處理。利用基因工程構建的高效菌種來處理如殺蟲劑、塑料、橡膠制品、醫療廢物、危險廢物等難降解的污染物，是現代環境生物科學發展的熱點之一。

⑷與其它技術的結合。環境生物科學的發展離不開相關科學技術的配合。其與相關科學技術的結合，可提高處理效率、增強處理效果。將光、聲、電與高效生物處理技術相結合，處理高濃度有毒有害難降解有機廢水，這些工藝、設備、電子計算機的結合正在使以環境生物科學為主的綜合治理技術向自動化、模塊化方向發展。

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[關鍵詞]微課；生物化學；分子生物學；教學應用

中圖分類號：Q5-4；Q7-4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）17-0290-01

1 “微課”的組成

“微課（MicroCourses）”一詞是由美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師DavidPenrose于2008年提出。在我國，微課的概念首先由廣東省佛山市教育局教育信息中心胡鐵生提出?！拔⒄n”是指以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內外教育教學過程中圍繞某個知識點（重點難點疑點）或教學環節而開展的精彩教與學活動全過程?！拔⒄n”的核心組成內容是課堂教學視頻（課例片段），同時還包含與該教學主題相關的教學設計、素材課件、教學反思、練習測試及學生反饋、教師點評等輔教學資源，它們以一定的組織關系和呈現方式共同“營造”了一個半結構化、主題式的資源單元應用“小環境”。因此，“微課”既有別于傳統單一資源類型的教學課例、教學課件、教學設計、教學反思等教學資源，又是在其基礎上繼承和發展起來的一種新型教學資源。

2 微課教學的主要作用

在生物教學工作中，實驗教學的形式比較常見.實驗教學的重要性更為重要，不僅可以全面地提升學生的動手操作能力，還可以對知識體系進行完善.但是實際的實驗教學會受到多種因素的限制，包括授課時間，授課的各種儀器以及實驗地點等等.為了打破這些因素的限制，教師會應用“微課”的形式來進行實驗.通過觀看視頻了錄像的形式來對實驗內容和實驗步驟進行講解，同時還有真實的操作.這樣不僅提升了學生對生物實驗的了解程度，還可以讓學生們對一些細微的注意事項進行了解.比較典型的和常見的就是在生物教學中探究細胞分裂這一章節.要進行實驗的話，所需的時間相對較長，而且難度也比較大，學生們不僅要做好實驗之前的設計工作，還應該等待細胞分裂的過程.如果采用微課的形式來對這一實驗進行探究，必然會在短時間之內了解到實驗的宗旨，而且學生們還可以對細胞分裂的進程進行了解.

3 “微課”在生物化學與分子生物學教學中的應用

3.1 “微課”的特點

總起來說，微課具有以下特點：

3.1.1 容量小。一門微課程一般只聚焦一個知識點或一個技能點。

3.1.2 時間短。講解時間短，一般不超過10分鐘。

3.1.3 自足性。包含一些必要的內容信息，如教學目標、教學內容、教學過程、教學評價等，能夠在語意上表示其自身意義，而無需再參考其他信息來理解。

3.1.4 基元化。具有不可再分性，不能再進一步劃分成更小的知識單元。

3.1.5 便于傳播和學習。微課程來了，MOOC來了，翻轉課堂來了……它們為教育教學變革帶來了新的契機。希望各位老師在此次培訓中能夠學有所悟、學有所用、學有所成！

3.2 生物化學課程特點

生物化學這一學科具有教學內容廣泛、知識點零散、概念抽象復雜等特點，而與系統掌握基礎知識相比更為重要的是理論知識與臨床實踐的具體結合。在知識掌握方面，學生本身基礎知識儲備和系統學習能力較差，學生較難掌握復雜的生物化學學科知識。加之學生實踐機會較少，真正的臨床工作想象模擬空間小、難度大。微課借助視頻模式，有利于直觀展示相關知識并幫助學生針對自身學習情況重點突破。

3.3 微課在生物化學與分子生物學理論課教學中的應用

在講授一些復雜的生化過程和生命活動現象，例如從DNA的復制到蛋白質的合成，逆轉錄病毒的作用原理，原核生物的操縱子調控原理、真核生物的基因表達調控時，作者預先根據講授內容制作好動畫視頻，并在每個重要的知識點或每個反應階段處設置“過關問答”環節。微課上傳至教學平臺后，學生可根據自身對學習內容的掌握情況，反復觀看、揣摩，并將“過關問答”的答案通過教學平臺反饋給教師。這樣，教師可以通過反饋信息了解學生學習的薄弱環節和教學難點、疑點，在課堂教學時能夠有的放矢的進行講授。而經過課外的預先學習和課堂上教師的重點講解，學生也能夠更好的消化、吸收這些知識難點。以講解聚合酶鏈式反應原理為例，在以往的課堂教學中，作者是通過動畫視頻向學生演示反應過程，著重于學生對反應原理的掌握。通過微課教學，讓學生預先自主學習動畫視頻并反饋信息后，作者發現，對大部分學生來說，這部分內容的學習難點和疑點不在于反應原理，而是對反應中提及的“模板”、“正義鏈”、“反義鏈”概念的正確理解。因此，作者在課堂教學中注重了對這幾個概念的辨析，從而更好的幫助學生理解和掌握這部分內容。

對于教材上簡單提及、或是還沒有來得及在教材中出版的學科新技術、新進展、新動向，作者按照不同專題制作成一系列微課，例如基因測序技術專題、蛋白質組學專題、RNA干擾技術專題、干細胞治療技術專題、諾貝爾獎專題等。學生可以根據自己的興趣有選擇的觀看、學習，并通過教學平臺與作者進行討論、互動。這種學習形式極大的提高了學生學習生物科學的興趣，豐富了他們的課堂外生活，使學習不再拘泥于傳統課堂，增進師生互動，寓教于樂。

3.4 微課在生物化學與分子生物學實驗課教學中的應用

在實驗教學中，針對一些基本實驗操作，如洗刷玻璃器皿、稱量固體藥品、滴加液體試劑、酸堿滴定、過濾、萃取，以及一些常規儀器，如移液槍、離心機、電子天平、電子pH滴定儀、電泳儀等的使用，作者將它們的規范操作過程和正確使用方法分別錄制成一系列演示視頻上傳至教學平臺。每堂實驗課前，學生根據實驗將要使用的儀器，選擇相應的視頻進行觀看學習。通過這種方式強化學生基本技能和基本操作的訓練，培養他們嚴謹、規范的實驗習慣。

4 應用微課教學的幾點體會

在應用微課視頻教學過程中，親身感受方便的同時也有幾點體會：

4.1 可以把所有課程中的重難點都制作成微課視頻，有助于課前預習、課后及時復習鞏固重難點知識。

4.2 學生提前觀看微課視頻，課堂上討論并解疑答惑，老師的角色由知識灌輸者變為學習引導者，引導學生如何思考解決問題，如何運用知識，由被動變為主動學習。

4.3 生物學屬于一個龐大的體系，專業多，課程多，學科體系嚴謹，但是各專業各課程間又有緊密的聯系，很多知識彼此關聯，可以把不同課程的微課結合起來，即方便學生學習，又幫助老師擴大知識儲備量。

結束語

在互網時代，網絡媒體正在改變著人們的生活方式，尤其在這個“微時代”我們獲取信息的方式更方便快捷，微課正是在“微時代”的潮流下產生的。作為高校教師，更應緊隨時代潮流，掌握新的教學方法，將現代技術手段完美的融入專業課教學，與傳統教學互補，促進現代教育事業更好地發展。

參考文獻

[1] 微課視頻的錄制思路及實踐[J].王國珍.中國醫學教育技術.2015（06）.

[2] “微課”與“翻轉課堂”在生物化學教學中的應用實踐[J].周俊萍，楊舒晗.知識經濟.2016（05）.

[3] 生物化學微課程的教學設計[J].李珊珊，王志剛，李波，邵淑麗，楊研.黑龍江畜牧獸醫.2016（07）.

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課程資源;科學史;課堂延伸;有效應用

網絡時代，信息的高度共享為生物學課堂教學提供了豐富的資源。如何在“海量”的資源中提取可用的素材、加工處理、有效合理地應用于課堂教學，這是值得生物學教師重視、研究的問題。本文以“細胞的增殖”第2課時教學為例探索課程資源在高中生物學教學中的有效應用。

一、趣味的課堂引入

趣味的課堂引入能吸引學生參與課堂教學。在“細胞的增殖” 第2課時教學的引入部分，學生用改編演唱流行歌曲的方式制作《植物有絲分裂》的MV，既調動了學生的積極性，也復習鞏固了“細胞的增殖”第1課時所學的知識。制作團隊的學生熟練應用相關軟件，把植物有絲分裂各時期的特征與圖像整合，在作詞方面高度概括細胞周期和各時期內容，很好地吸引全班學生的注意力，課堂氣氛活躍，引發學生課后討論、傳唱這首改編的流行歌曲，形成對植物有絲分裂的深刻印象。

二、合理利用生物科學史

生物科學史的教育價值不僅在于知識本身，更在于生物學知識產生的背景。通過介紹科學家科研歷程，帶領學生沿著科學探索之路，體驗科學家發現問題、解決問題、深化認識的過程，從中體會科學研究的艱辛和追求科學的自強不息的探索精神。

“細胞的增殖”第2課時教學時引入細胞有絲分裂相關科學史內容，如1882年，德國細胞學家弗萊明（W.Flemming）改進固定和染色技術，用蘇木精等進行染色，并發明了油鏡透鏡的方法。通過對蠑螈幼體尾鰭的上皮細胞和紅細胞的有絲分裂的觀察，精確地描述了細胞的有絲分裂過程。他首先發現了在細胞核分裂時，被染色的細絲狀物質――“染色質”要縱裂為二，并分別移向兩個子細胞。同時他還發現，每一個物種在它的細胞中都含有數目穩定的染色質，把細胞分裂命名為有絲分裂。19世紀比利時胚胎學家貝內登，觀察細胞有絲分裂過程中發現了中心體。

教科書上沒有這些科學史的內容，但是課堂教學時，教師只需要應用一至二張幻燈片就可以講述相關科學家的小故事，吸引學生的注意力，激發學生學習生物學的興趣，并從中學到生物學知識和生物科學方法。

三、多媒體和學案的輔助作用

1.多媒體的輔助作用

隨著多媒體在課堂教學中的廣泛使用，如何用好課件和視頻是每位生物學教師應思考與探索的問題?；谏镂⒂^的結構不易觀察以及具有較多抽象的生物學概念等生物學科特點，應用多媒體動畫，使得學生直觀地感受、理解抽象的概念，起到事半功倍的教學效果。

真核細胞有絲分裂的過程是教學重點，通過課件視頻逐步演示動物細胞有絲分裂的過程，讓學生感受細胞分裂過程的動態性和連續性。動物細胞有絲分裂的視頻是英文配音無字幕，筆者在備課時對視頻進行字幕翻譯，課堂上同聲講解，化難為易，化抽象為形象，取得了良好的教學效果。

2.學案的輔助作用

學案是教師依據學生的認知水平和已有的知識經驗，為指導學生進行主動的知識建構而編制的學習方案。根據不同課型設計不同形式的學案，一份完整的學案一般包含目標設計、問題設計、情境設計、教法學法設計等內容。學案設計要遵循學生的認知規律和教學過程中的互動原則，處理好教與學的關系，突出學生的主體地位，注重教法和學法的融合。

“細胞的增殖”第2課時學案設定的學習目標是“比較動、植物細胞有絲分裂過程的不同;初步學會用曲線圖描述DNA和染色體等數量的變化規律;初步學會分析圖像、解讀圖像”。為此，設計“動物細胞有絲分裂與植物細胞有絲分裂的主要區別是什么？根據各時期染色體、DNA、染色單體數目變化填寫表格;用坐標圖表示有絲分裂過程中細胞核中染色體和DNA含量的變化;用坐標圖表示每條染色體上DNA含量”等一系列問題，引導學生學習。

四、圖像與統計分析的有機結合

生物學是一門自然科學，在生物科學的發展過程中，圖像采集和統計分析被廣泛應用，一定程度上推動了生物科學的發展。培養學生從直觀形象的圖形中，提取出核心信息，并進行統計分析，找出其中的規律，不僅能幫助教師突破教學重難點，也可使學生學會科學地分析問題、解決問題的方法。

真核細胞有絲分裂過程中，各個時期染色體行為和數目的變化，以及DNA數量的變化是本節課的教學難點。教師應引導學生運用數學分析、歸納和推理方法處理和分析圖像數據。

1.根據圖像歸納染色體等數量變化

在第1課時教學的基礎上，請學生觀察植物細胞有絲分裂各時期模式圖，觀察每個時期細胞核中物質的變化，思考每個時期細胞核中染色體的數量、DNA含量以及染色單體數量，填寫學案中的表格，見表1。并請一位學生來分享他的思考成果。

2.把表格信息轉換成坐標圖

用坐標圖表示有絲分裂過程中細胞核中染色體和DNA含量的變化，引導學生將表格中的數據轉化成曲線圖，見圖1。并組織學生開展小組討論，得出正確答案。請學生現場板演一條染色體在各時期的形態變化圖2。

3.探究染色體與DNA數量關系

接著，進一步探究每條染色體上DNA含量，先請學生現場板演一條染色體在各時期的形態變化，如圖2。為了讓學生更好地理解相關概念，學生在觀察分析圖2的基礎上，在學案上畫出每條染色體上DNA含量變化曲線，如圖3。

指導學生圍繞學習重點，展開積極的思維活動，相互交換信息，讓學生在學習活動中發現問題、分析問題、解決問題。這樣，就為學生積極主動參與課堂教學，創設一個輕松愉悅、民主、和諧的課堂氣氛，促使學生產生強烈的求知愿望。教育的真諦是提升人的心靈與智慧，它無時無刻離不開心靈的溝通，而溝通最重要的是用真心，動真情，讓學生用愉快的心情全力投入到學習中去。筆者始終抱著和學生一起學習成長的心態，互相鼓勵互相學習。把平等課堂的精神落實到平時的教育教學中，不斷反思不斷進步。

五、課堂拓展和延伸

課堂拓展延伸教學是對所學知識的一個拓寬與加深。目的在于激發學生探求知識的愿望，加深對所學知識的理解，增加知識積累，培養學生的創造性思維。拓展應與教學內容有機結合，應立足教材、超越教材，始終為學生的學習服務。課堂的拓展和延伸，應結合生物學科的特點以及生物學科的發展，動態把握課堂教學，掌握好拓展及延伸的時機和內容，幫助學生鞏固所學知識，形成知識網絡。

1.脈沖標記DNA復制和細胞分裂指數觀察測定法

3H-TDR（氚標記胸腺嘧啶核苷）短期培養細胞。3H-TDR是DNA的原料前體，在S期大量利用使S期的細胞均被標記。經3H-TDR短暫標記后，凡是處于S期的細胞均被標記。置換新鮮培養液后培養一定時間，被標記的細胞陸續進入M期。

從被標記的M期細胞開始出現并逐漸消失，到被標記的M期細胞再次出現，所經歷的時間為一個細胞周期總時間（TC）。如圖4。

2.流式細胞儀測定法

細胞DNA經染色后發出的散射光和熒光，通過流式細胞儀光電檢測器，染色的單個細胞推入儀器中得出數據，每秒可測5000個細胞。細胞核DNA含量有三種情況2C，2C-4C，4C。

在不同時間點收集標記胞，并計算其比例，對照出時間，可算出胞周期時長，再根據不同時期細胞數量比例計算各時期時長。

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關鍵詞：HPS教學模式；高中生物；課堂實踐

HPS教學模式是一種新興的教育理念，將HPS教學模式應用到高中生物教學中，與課程改革提出的培養學生科學素養的要求是契合的，可以幫助學生從多維度理解生物知識，并促使學生對生物學科本質產生認識和了解。基于此，在今后的高中生物教學中，教師不斷地強化對HPS教育模式的研究運用十分必要。

一、歷史探究—哲學模式

在高中生物教學中，“歷史探究—哲學”PHS教學模式的應用，不僅可以幫助學生了解基礎概念，還可以發展學生的生物科學思維，促使學生的科學態度和科學素養得到有效的培養。下面筆者將對此種PHS教學模式的應用做出詳細介紹。第一，演示現象并提出問題。在應用“歷史探究—哲學”HPS教學模式時，教師應在課堂開始之初，結合課程教學內容，為學生演示某一自然現象或講述與該課題有關的科學故事，這些演示現象都是科學家已經做過的研究，以此作為課堂導入，并借此提出探究問題。這樣可以在課程開始之初，就吸引學生的注意力，促使學生更加積極主動地投入到課程探究當中。以《植物生長素的發現》這節課程為例，植物的向光性是本節課程的重要知識內容，而在“歷史探究—哲學”的教學模式中，教師可以在課程開始之初，向學生展示一張向陽生長的植物的圖片，并向學生提問：“該植物的生長方向有哪些特點？為什么會呈現這樣的特點？”“人類與動物都需要攝取營養物質維持生命，那綠色植物又是通過攝取什么物質來維持生命的？”在演示現象、提出問題的過程中，吸引學生的注意力，激發學生學習課程的好奇心，為接下來的課程學習奠定了良好的基礎。第二，引出觀念。在應用“歷史探究—哲學”PHS教學模式中，教學的第二個環節就是引出觀念。所引出的觀念幾乎都是科學家過往提出的觀點，但有些觀點會隨著社會的前進發展而發生改變，在PHS教學模式中教師應引導學生辯證地看待這些觀念。如教師可以通過思維導圖、問題提問等方式，為學生創造自由表達的環境，鼓勵學生暢所欲言，提出自身不同的觀點，從而在教師與學生相互討論的過程當中引出科學觀念。這可以更好地幫助學生了解生物科學知識的發展規律，并且可以在相互討論的過程中培養學生辨別判斷的能力，可促使學生的創造性思維得到有效的培養。第三，總結與評價。這是“歷史探究—哲學”PHS教學模式中的最后一個環節。教師要立足于本節課程知識，幫助學生總結課程中所學習到的科學家的研究過程與方法，同時將理論知識與科學故事相結合，讓學生自主經歷體驗整個探究過程，幫助學生在理解課程知識的同時，體會生物科學家的經驗與智慧，使學生能夠將這些科學觀點在生活當中創新運用。

二、自然觀察—哲學模式

傳統的HPS教學理念認為，無論是科學史、科學哲學還是科學社會學，其共同研究的對象都是科學，而不是自然。這一觀念遭受到了學術界的質疑。2006年劍橋大學的哈索克·張教授就拓寬了對HPS的研究，將HPS的研究對象從科學轉向自然，而這就衍生出了“自然觀察—哲學模式”，并成為對傳統HPS教學模式的一種補充。在“自然觀察—哲學模式”中，教學主要是由五個環節組成，即問題重現→產生疑問→還原現象→得出結論→總結評價，具體如圖2所示：第一，問題重現。在應用“自然觀察—哲學模式”的HPS教學模式中，教師可以在課程開始之初，借助多媒體或者通過角色表演的方式，向學生展現真實的科學故事或自然現象，以此激發學生的學習興趣，促使學生的生物科學素養得到培養。如在教學《光合作用》這節課程時，教師就可以組織學生表演一顆種子破土而生，長成參天大樹的過程，以此引起學生對這一自然現象的探究興趣。第二，產生疑問。在生物學史的發展過程中，很多知識與規律都經過科學家無數次的思考和實驗，并排除多種設想可能，建立出科學模型，最終得到大眾的普遍認可。在整個生物科學發展史中，這些不斷的徘徊、探索與疑惑，就是科學研究的主題，并且是科學真理產生的關鍵。在閱讀科學記錄內容時，學生總是會產生一些疑惑，如“為什么科學家會定義這個概念”“他是如何進行研究的”。在傳統教育模式中，教師總是會將教科書中的科學生物知識原理作為鐵律，讓學生無條件地接受。而HPS教學模式則鼓勵學生將自身的疑問大膽地提出，以此讓學生的批判思維與科學家的思維進行碰撞，這樣可以更好地激發學生對科學真理的探索，并且可以讓學生在探索過程中，檢驗科學真理，增強生物知識學習的信心。第三，還原現象。在“自然觀察—哲學模式”的HPS教學模式中，所有的科學問題都可以還原為最初的自然現象，要從最初的自然現象產生疑問，并思考問題的本質。如在《光合作用》這節課程中，學生從自然現象出發，就會自然地產生“植物生長需要的能量和物質來自什么地方”這樣的思考，教師就可以借助學生對自然現象的思考，鍛煉學生的自然觀察能力和抽象判斷能力。第四，得出結論。結論是在教學內容歸納概況基礎上的提高與深化，在“自然觀察—哲學模式”的HPS教學模式中，教師可以讓學生以小組為單位，共同對研究問題進行推論分析，并從不同的角度表達自身的觀點，以此讓學生體驗生物知識的科學價值，形成知識點。第五，總結與評價。在“自然觀察—哲學模式”的HPS教學模式中，最后一個環節就是總結與評價。教師要立足于課程教學知識，帶領學生從科學故事和自然現象當中去對知識進行總結，幫助學生從宏觀的層面去審視現有的思維過程和操作步驟，通過評價科學家的科研精神和協作精神，更好地幫助學生加深對生物科學研究的認識，并在總結經驗教訓的過程中，促使學生對生物知識形成更加深刻的認識。

三、結語

生物是學生在高中階段的一門重要學科，HPS教學模式在高中生物教學中的應用，為非人文化的生物理性學科提供了人文因素，可以更好地拓寬學生的知識視野，培養學生的科學方法和科學思維方式，讓學生接受科學精神教育，實現人文與理性的共同發展。本文介紹了兩種常見的HPS教學模式，希望能夠啟迪教師對于該模式的應用和認識。

參考文獻

［1］何城蝶.HPS教學模式在高中生物學教學中培養學生科學思維的實踐研究［D］.廣西：廣西師范大學，2019.

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關鍵詞：引導；探究；發現；模式；實例；生物

一、對引導探究教學模式的基本認識

探究式教學法又稱發現式教學法。該教學方法區別于科學家的探究創新教學活動，而是指創設必要的探究情境，在探究活動中獲得生物學知識，領悟科學探究的基本理念。運用科學家探究自然界的方法去進行課堂探究活動，在注重探究結果的同時，更應該注重過程性探究。探究性學習在初中生物課堂教學模式下的特點。

1.自主性

突出學生是探究主體，通過自己的探究活動建構知識體系，在體驗探究的過程中獲得自主發展。教師是探究活動的引導者，學生探究活動的主人。通過探究活動，引導學生掌握基本的探究方法，養成良好的學習習慣。

2.探究性

學生的學習過程不僅僅是簡單接受知識的過程，而且是在探究中發現問題、分析問題、解決問題的過程，通過自主探究、合作討論等多種形式使學生在合作中發現問題，探索和研究問題，最終解決問題，獲得探索問題的方法。

3.過程性

探究性學習的教學模式，在獲取知識的同時以發展學生的能力為目標。在探究學習的過程中，去體驗和領悟知識的形成過程，揭示生物學蘊含的科學道理。改變傳統的接受學習，培養學生收集和處理信息的能力，在實驗過程中提升創新精神與實踐能力。

4.開放性

探究性學習活動可以把課內與課外學習內容結合起來，拓展探究活動的空間，開辟多種渠道，靈活采用形式多樣的探究性學習形式，比如利用報刊、廣播電視網絡等媒體獲取信息，讓探究活動更開放。

二、探究性學習生物課堂教學模式的程序

初中生物探究性學習課堂教學模式一般分為以下幾個步驟：創設情境―探究學習―歸納總結―鞏固延伸。

1.創設情境

創設學生熟悉的生活情境，能抓住學生的注意力，使每個學生積極參與到課堂探究中，這是決定課堂教學成敗的關鍵，教師可以根據不同學習內容靈活創設情境。

2.探究學習

探究活動的設計要從學生已有的認知結構和思維水平出發，可以設計有探究性的問題，讓學生圍繞一定的問題展開，可以收集資料，可以展開生物實驗，學生以小組合作的形式通過觀察、分析、思考、討論探索問題，在探索的過程中教師給予適當的指導，實現探究性課堂師生互動式教學。

3.總結歸納

在探究基礎上，引導學生對探究結果進行總結和歸納，根據學生的能力差異，對學生的探究總結得到的材料有多有少，有的完整，有的片面，有的甚至錯誤的，教師給予評價、總結，使達到對所學知識全面、科學的理解和掌握，內化為學生自己的知識體系。

4.拓展延伸

必要的拓展延伸，能有效對所學的知識進行鞏固與復習，同時能將所學的知識應用于實際生活中，提高解決實際問題的能力。

三、引導探究教學模式的實施原則

1.學生主體探究與教師適時指導相結合的原則

學生是探究性活動的主人，教師起到適時指導的作用。全面落實“以學生為主體”的原則不能忽視教師的作用，讓學生去自由探究和發現，這樣最終演變成學習上的放任自流，課堂混亂。如果整個過程完全由學生探究，容易讓學生感到手足無措，處于無助狀態，引導式探究就比較好地解決了這個問題。教師適時的、必要的、謹慎的、有效的指導，使學生探究在經歷了一段努力之后有所結果，體驗到有所收獲的喜悅和興奮，使學生探究素質不斷提升，從而使學生的探究實踐得到不斷提高和完善。

2.過程與結果并重的原則

探究性學習活動不僅能獲得探究的成果，同時通過探究性活動發展學生的綜合素質，科學探究的精神。既重過程又重結果，把過程與結果結合起來，在掌握基本概念和原理的基礎上發展學生的探究技能，滿足學生的求知欲，通過探究培養科學思維能力，鍛煉問題解決能力、合作與交流能力，培養科學精神與態度，初步習得科學方法。

在教師的引導下，構建自主探究生物學學習活動，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，激發創造性能力。但探究性學習并不是唯一的學習方式，也并不是每節課都必須按照這個模式進行，可以根據教學內容的特點靈活把握，處理好探究教學與其他教學策略和方法，把各種教學模式有機地融合在生物新課程的學習中。

參考文獻：

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關鍵詞： 信息技術 生物課堂教學 整合途徑

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）10-0077-02

生物《課程標準》指出，要“充分重視信息化課程資源的利用，包括各種生物教學軟件、網絡上的生物科學教育資源等。伴隨網絡的發展，互聯網傳遞著越來越多的生物教育信息，如動植物的圖片、課件、動植物的趣聞、最新生物科學進展等。這些信息也應在生物教學中得到充分利用?！币虼?，如何運用現代化教學手段，把生物課堂教學活動的設計與現代信息技術進行整合，是值得每一位生物教師深入思考的問題。

1 制作生動的教學課件，豐富課堂內容

1.1 創設教學情境，導入新課課堂

良好的開端是成功的一半。在新課引入過程中能否吸引學生注意，激發學生的求知欲望，是一節課教學效率高低的關鍵。通過信息技術手段可以將圖像、文字、聲音有效地結合起來，與單一刺激相比能更有效地吸引學生的注意力。例如，在講授《細胞癌變》這節內容時，筆者結合2009年諾貝爾醫學和生理學獎獲獎介紹的新聞短片，由介紹關于引發細胞衰老和癌變的機制的端粒酶引入本節課，引發學生學習熱情的同時激起了學生勇攀科學高峰的欲望，也為本節課的教學做了很好的鋪墊。

1.2 多媒體具象展示，化解教學難點

生物教學中，諸如細胞結構、代謝途徑、遺傳變異現象、生命調節現象或過程等，教師難以用語言表達清楚，而多媒體課件集聲音、圖像、文字、動畫、視頻等于一體，化靜為動，變抽象與具體，把漫長的過程變為瞬間演示，直觀形象，虛實結合，可以最大限度地解決教學中的難點問題，在學生頭腦中變無形于有形，利于知識體系的構建。例如，在《細胞增殖》的教學中，學生對有絲分裂過程中染色體的行為變化、染色體數目和DNA含量變化的規律難以掌握。教師就可通過三維動畫來模擬細胞分裂的過程，形象地展示染色質細絲如何在細胞分裂時高度螺旋化折疊而縮短變粗成為染色體，呈現出染色體在細胞分裂不同時期的變化，讓學生建立起了細胞有絲分裂是一個連續完整的過程的知識結構，取得了很好的教學效果。運用多媒體課件輔助教學，不僅可以使教學難點迎刃而解，大大提高教學效率，同時也能更好發揮學生的主體作用，培養學生的思維能力。

2 計算機模擬實驗教學，提高應用能力

生物學科是一門以實驗為基礎的自然科學，但有些實驗無法進行實際操作，而利用計算機模擬實驗則可給學生真切感，利于促進學生掌握知識、發展能力。例如，《內環境穩態》一課所涉及的知識較為抽象，雖然通過初中學習學生有一定的生理學基礎，但將人體中各個系統聯系起來形成一個整體認識還有一定難度。為了讓學生能更好地理解這一知識，并真正提高應用能力，筆者在教學中利用計算機，模擬人體與外界進行物質交換的動態過程，學生直觀地看到了氧氣通過肺泡進入周圍的毛細血管，通過血液運輸進入全身各處組織液，最后到達細胞的全過程，有助于理解“內環境穩態需其他器官系統協調這句話”，在解題時對于物質跨越多少層膜結構也能理解了。

3 進行開放教學，促進學生自主學習

學科教學是一種基于資源的教育活動，網絡不僅為教師進行搜尋、整理、綜合有關某課題知識、素材、建立鏈接，搭建教學平臺，同時也為學生創造了一個有利于系統學習的情境，為查詢、搜索指定的課題進行探究提供了便利，搭建了解決問題獲取新知識的學習平臺。高中生物學科的有些內容非常適合學生利用網絡資源自主探究學習。例如，筆者在上《細胞的癌變》一課時，首先將學生分成四個小組，布置四個探究題目“致癌因素、細胞癌變機制、預防癌癥、治療癌癥”，各小組認領題目分頭調查研究，分工合作，有的上網調查，有的制作演示文稿，在課堂上以小組為單位進行多媒體展示交流。全班學生在調查研究的過程中，獲得了許多書本上沒有的知識，如防癌食品、致癌食品、治療癌癥的新方法、吸煙與癌癥的關系、如何改變生活方式以預防癌癥等。在這種教學模式中學生主動探索感興趣的問題，極大地調動了學習的積極性，借助于網絡獲得的知識和技能使書本知識拓展到更廣、更深的層面，同時在學習中獲得的體驗也可以應用于生活實際。

總之，信息技術與生物課堂教學的整合是必然的趨勢。信息技術與課程相整合的過程決不僅僅是現代信息技術手段的運用過程，它是教育、教學領域的一場深刻變革。在整合過程中我們也應該認識到并不是所有的教學內容都適合用信息技術來表現，信息技術是一種認知工具，可以更好地服務于課堂教學，但學科教學的重點在于本學科的素養培養，我們在教學時不要為了用信息技術而用信息技術。課程改革的核心內容是培養學生的創造力和實踐能力，不能用信息技術取代一切課堂教學，在今后的教學實踐中我們應該著力于整合信息技術與學科的優勢，讓信息技術更好地服務于學科課堂教學。

（天津市津南區學生勞動教育基地，天津 300353）

參考文獻：

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關鍵詞：生物統計學；統計思維；應用意識

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0191-03

生物統計學是利用概率論和數理統計的原理和方法研究生物數量性狀變化規律的一門學科，是應用數學領域的重要學科分支[1]。它涵蓋了生物學試驗設計、數據收集和數據整理、統計分析方法的選擇以及統計結論的得出與解釋等內容。生物統計學不僅廣泛應用于傳統的生物學、生態學、醫學、藥學和農學等各學科專業中，也是現代分子生物學研究中數據分析的重要工具[2]。數據分析與處理能力是當今生物學領域科研工作者的必備技能之一，且隨著生物組學時代的來臨，生物統計學的應用更加廣泛和深入，生物統計學在高校生物學課程體系中的位置也愈發重要，肩負著培養學生數據分析技能和科研素養的重要使命。因此，生物統計學已成為我國高等院校生物科學類專業的一門基礎課程，也是廣東海洋大學水產養殖學專業的一門專業必修課。

然而，生物統計學課程不同于其他的理論基礎課和專業課，其最大特點是概念抽象、公式復雜、計算煩瑣，是一門教師和學生普遍反映難教、難學、難懂的課程，這也導致學生缺乏學習興趣和動力，難以取得預期的教學效果[3]。為此，本文將結合筆者近年來水產生物統計學的教學實踐，就如何培養學生統計思維能力和應用意識進行分析和探討，以期為水產生物統計學課程的教學提供一定的參考。

一、統計思維能力培養

生物統計學作為一門工具學科，是一種思維方法（或統計思想）在生物學中的應用。學習生物統計學就是要學會利用統計思想分析問題和解決問題。姚亮等（2015）歸納了四條統計思想，分別是或然性思想、小概率原理、大概率原理和信息最大化原理。這些統計思想存在于生物統計學理論體系的各個角落，共同構成了統計學學科的思想基礎。為此，生物統計學的課堂中，教師應將核心統計思想的闡述貫穿于基礎理論知識講解中，努力幫助學生理解復雜統計理論和方法的思想本質。

1.注重核心統計思想的講解是培養學生統計思維能力的首要任務。生物統計學教學活動中，由于較多的數學推理與計算等難點需要講解，因此會占用教師較多的授課時間和精力，從而面臨能力培養難于知識傳授的困境，這就與“知識傳授與能力培養”的高等教育課程基本培養目標相違背。另一方面，正是因為生物統計學課程較大的教學與學習難度，才更需要學生掌握核心的統計學思想及應用統計學思想思考問題的思維模式，這樣才有助于學生更深層次地理解理論性較強的具體統計理論與方法，并將其靈活運用于解決各種實際科研問題。

舉例來說，若某事件發生的概率很小，其在一次（或極少次）試驗中幾乎不可能發生，統計學上將該事件稱為小概率事件。小概率事件對應的小概率原理是假設檢驗理論的思想基礎，幾乎所有假設檢驗的推理均是依據小概率原理來進行的。具體來說，首先假定原假設成立并進行檢驗統計量的計算，推導出其為一小概率事件，那么依據小概率原理則有理由相信原假設在概率上是不成立的；反之，若無小概率事件的發生，則無充分理由質疑原假設。顯然，小概率原理是假設檢驗理論最為關鍵的思想基礎。倘若教師在講授假設檢驗理論之前注重小概率事件原理的講解，便能幫助學生更好地理解統計推斷的推理過程和判斷依據。同樣，注重或然性現象（隨機性現象）、大概率原理以及信息最大化原理等統計思想的講解，對于幫助學生透徹理解統計學基本理論、培養學生統計思維能力均具有十分重要的作用。

2.模型構建訓練及實例結合教學是培養學生統計思維能力的主要途徑。源于數學學科分支的統計學可以理解為對現實問題的抽象概括，即現實統計問題的模型化表達。比如，生物統計學中的方差分析將總變異分解為組內變異和組間變異兩部分，分別代表誤差和試驗的處理效應，并將生物學中的各種控制試驗采用統一的符號及線性公式來描述，進而計算統計量來衡量因素的效應值。教學過程中教師可要求學生將實際科研問題中的因素、水平、重復、組間、組內等具體名詞代入方差分析的理論線性模型，反復開展模型構建訓練，以加深對方差分析的理解。再如假設檢驗，一般將檢驗過程分為“假設提出”、“選擇及計算統計量”、“確定顯著性水平”和“統計推斷”四個步驟，而任何實際問題的假設檢驗分析均可構建為由這四個步驟構成的模型。課程講授初期務必嚴格要求學生遵守“四步走”的分析流程，進行統計模型的構建訓練，不斷增強學生對該統計模型的熟悉程度，這樣做，讓同學們在更好地掌握統計學理論知識的同時，又培養了其模型思維能力。

實例結合教學是生物統計學教學的重要方法，也是模型構建訓練的重要組成部分。課堂教學活動中，教師可選擇一些貼近生活、科研與生產的實例來講解抽象的統計學理論和模型。比如，筆者在講解假設檢驗理論時，選用水產飼料裝包機工作是否正常的實例來講解假設檢驗的基本步驟。首先提出原假設和備擇假設，講解兩種假設各自表示的實際含義；根據“裝包機是否工作正?！奔啊邦~定標準”確定檢驗統計量為樣本均值并計算；確定P值后，做出統計推斷，并解讀統計結論所代表的實際統計學含義。

通過以上模型構建訓練和實例結合教學，將抽象的統計學理論、方法與具體的實際問題相結合，達到化繁為簡的目的，進而提高生物統計學的教學效果。當然，模型訓練與實例結合教學是一項系統工程，需要教師投入更多的時間和精力備課，并循序漸進地將其貫穿于整個生物統計學的教學過程。

3.計算機輔助分析訓練是培養學生統計思維能力的有效措施。生物統計學基本理論往往涉及復雜的推理和計算過程，而作為生物專業的學生并無必要完全掌握其中的每一個具體細節和過程。從生物統計學課程的教學目的來看，基本原理和知識的講解固然非常重要，但更應強調對學生的生物學試驗設計、數據收集、分析以及處理技能的培養。生物統計學教學的最高目標是讓學生從抽象、復雜的統計學知識中解放出來，學會利用計算機統計工具高效地進行生物數據的分析、處理和解釋。更為重要的是，計算機輔助分析過程中的數據錄入、統計方法的選擇與應用、適用前提條件的判斷以及結果的解釋等各環節的實訓操作是學生對統計思想、統計模型的再次復習和鞏固，是培養學生統計思維能力的有效措施。

二、統計應用意識培養

生物統計學是探討生物學研究的試驗設計、數據收集與整理、分析與推論，并最終從樣本信息中獲取有關總體的科學可靠的結論的科學，是將數學方法應用于生物學研究領域的工具學科，是生物科學應用型人才的必備知識，也是廣大科研工作者從事科學研究的重要工具和手段。因此，著力培養學生綜合運用生物統計學知識和方法的能力、增強學生分析問題與解決問題的能力，進而提高學生的綜合素質和科學素養是生物統計學課程教學的又一目標。

1.教材選擇與課程內容體系的優化。教材是體現教學內容和教學要求的知識載體，也是教學最基本的工具，它不僅是教師進行教學的依據，而且是學生獲取知識的重要資料。生物統計學課程主要包括統計理論知識和統計軟件的使用兩部分內容，二者相互依存，不可分割。因此，教師應結合課程屬性，選擇統計理論與實際學科相結合、統計原理與試驗設計相結合、統計學方法與統計軟件相結合的生物統計學教材進行教學較為合適；同時選擇若干具有一定實用性且難易程度、側重點不同的參考書讓學生課后參考學習，以取長補短，開闊學生視野。其次，在生物統計學課程課時減少和教學內容增加的現實背景下，課程內容體系的編排和優化在兼顧該課程的理論性的同時，更要突出其應用性和實踐性。也就是說要根據教學內容的難易程度和理論的系統性，合理分配學時；盡量壓縮復雜統計學定理的證明和公式數理推導等內容，相應增加統計學基本理論和統計分析方法及其應用的內容。

2.加強生物統計學的計算機輔助實驗教學，重視知識的應用性。計算機技術的發展給統計學帶來了巨大的變化，它幫助科技工作者擺脫了繁重的手工計算的麻煩，同時計算機技術的發展和計算機技術在統計學中的應用，為培養學生分析問題、解決問題的能力，提高其綜合素質提供了廣闊的空間。因此，教學過程中應適當壓縮統計學理論的教學時間，注重統計學軟件的操作，增加學生上機操作時間。筆者在各基本理論知識講授完畢之后，開設相應實驗課程，講授統計軟件的使用方法和演示例題的計算及分析過程；同時，要求學生結合實例，進行計算機軟件的操作，重點掌握統計軟件的數據錄入、儲存，各種基礎統計方法的選擇與應用、適用前提條件的判斷、結果的解釋等內容。在計算機輔助實驗教學中，利用統計軟件把基本原理與統計方法的實際應用有機結合起來，不僅使復雜的統計數據處理工作變得簡單，而且充分調動了學生的主觀能動性和學習興趣，從而提高了學生的統計學應用能力。

3.合理運用案例教學和專題訓練，強調知識應用性。生物統計學課程的理論性強、內容抽象，照本宣科的傳統教學方法，更會使學生失去學習興趣，不利于培養學生獨立思考能力，且難以取得良好的教學效果。案例教學是實現以應用能力培養為導向的生物統計學課程教學改革目標的一個重要手段。教師將生物學領域的科研工作或生產實踐等案例貫穿到教學過程中，應用統計學理論知識對試驗設計、方案制訂、樣品采集與測量、數據收集整理、數據的統計分析等各個研究步驟進行講解與分析，既增強了學生的學習興趣，又培養了學生的統計學思維及統計學應用能力。教師在案例選擇上，盡量減少陳舊的、與社會發展不相適應的實例，及時增加統計學課程呈現的新理論、新方法和新應用，將反映專業發展最前沿的成果實例轉化為教學內容，使學生在掌握統計學理論的同時及時了解專業技術發展和應用的最新動態，與時俱進，適應專業發展的需要，提高學生的科研素質。

專題訓練是培養生物統計學應用能力、達到從感性認識到理性認識的又一有效途徑。教師可以將統計學課程內容分為若干模塊，每一模塊包含若干統計學方法，并分專題講解各種統計方法和理論在生物學中實際應用。通過專題訓練培養學生提出問題、分析問題和解決問題的思維習慣，引導學生合理、科學地應用統計學方法，進而逐步掌握生物統計學的基本原理及常用統計方法。

4.改革考核方式，突出統計工具的運用能力?？荚囀歉叩仍盒５囊粋€重要教育制度，考試成績是檢驗教學質量和學生學習效果的一項重要指標?？己朔绞降暮侠砼c否，決定著教學效果的好壞以及學生學習積極性能否得到最大限度地調動。目前我國許多高校的考試制度和考核方式缺乏一定合理性和靈活性，如以閉卷考試為主和限定的考試題型等。就生物統計學課程而言，這種考核方式不能真正體現生物統計學課程的本質屬性，不能全面考察學生對生物統計學原理的掌握及運用能力。為此，筆者認為生物統計學的考核方式應實行考查學生掌握理論知識與統計方法應用技能結合情況的綜合考核方式，將考核成績分為三個部分：平時成績（占20%，包括課堂表現、出勤率、作業情況）、理論考試成績（30%）和上機操作考試成績（50%）。閉卷考試命題應突出基礎性和實用性，少出或不出理論性強但無實際應用的偏題，同時考慮學生掌握基本知識的程度及靈活應用知識的能力；上機操作考試部分是在計算機上進行試驗數據的整理、輸入、分析和統計結論的獲得等，是考查學生應用統計學軟件對常用統計方法的分析運用能力。采取閉卷考試和上機操作考試有機結合的考核方式，同時加大上機操作的考核比重，既調動了學生學習的主動性，擺脫了單純的應試考核模式，又培養了學生運用統計學理論和方法解決實際問題的能力，提升了學生的統計學應用能力。

三、結語

針對生物統計學課程的屬性和特點，筆者認為生物統計學的教學既要注重學生統計思維能力的培養，也要重視學生統計學應用意識的培養。為此，本文探討了培養學生統計思維能力的主要途徑和方法，主要包括統計思想講解、模型構建訓練與實例結合教學及計算機輔助分析訓練；同時，本文還從教材選擇與課程內容體系的優化、加強計算機輔助實驗教學、合理運用案例教學和專題訓練及改革傳統考核方式等方面闡述了培養學生統計學應用意識的教學策略。隨著生物組學時代的來臨，科研數據分析和處理能力將顯得尤為重要，相信以上教學方法和策略的應用，將會顯著提高學生運用生物統計學知識分析問題、解決問題的能力，幫助學生抓住生物統計學的發展和應用機遇。

參考文獻：

[1]張力，甘乾福，吳旭.SPSS19.0（中文版）在生物統計中的應用[M].廈門大學出版社，2013.

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關鍵詞：翻轉課堂 生物實驗 課堂教學

DOI：

10.16657/ki.issn1673-9132.2016.04.099

一、翻轉課堂概述

2011年，薩爾曼?可汗（Salman Khan）創立可汗學院，通過上傳各個學科的教學視頻，提供在線練習、自我評估等方式，幫助全球各地的學生自主學習知識。這種新型教育模式被稱為翻轉課堂（Flipped Class Model），與傳統教學模式比較，翻轉課堂創新之處是對知識傳授和知識內化的顛倒安排，真正實現了“以學生為中心”的教學理念，做到“因材施教”。在該教學模式下課前學生通過觀看教學視頻、查閱相關資料等方式學習新知識，課堂上教師則通過各種教學形式，例如小組討論、完成作業、單獨輔導等，進一步幫助學生完成知識的內化和吸收。翻轉課堂被認為是對傳統課堂教學的重大突破，引起我國教育界極大的關注。在目前中學生物實驗教學中，翻轉課堂教學模式的應用并不廣泛，理論研究方面缺少對具體學科課堂的應用情況總結，實踐研究則缺少對實驗細節的描述。

二、翻轉課堂對于生物實驗教學的適用性以及必要性

生物學課程是基礎教育中一門重要的科學教育課程，從其課程性質來說有屬于學科課程的性質，又有屬于技術課程的性質，因此對于學生的實驗操作技能，科學探究等能力有較高的要求，尤其在高中生物的教學中應該培養學生主動求知的意識。但是在傳統高中課堂，為了突出、突破教學重難點，教師往往花費大量時間和精力講解，卻效果甚微，學生容易產生疲憊甚至厭煩情緒，無法透徹理解知識，達到舉一反三的能力要求。原因在于生物作為一門研究生命活動和生命規律特征的學科，是以實驗為理論依據的學科，而在國內大部分學校，由于課時不足等條件的限制，無法在短暫的課堂時間內進行生物學實驗，大部分實驗操作都由教師“代勞”，更甚者直接讓學生“背實驗”。顯然，如果按照傳統教學模式，教師在有限的授課時間只能通過減少學生動手操作機會，來完成課時安排，這種局面自然會造成實驗教學效果不理想，同時也很難在真正意義上培養出學生的生物學素養。高中生物教材編寫是基于學生有一定時間進行生物學實驗的，生物學作為偏重技術類的一門課程，采用翻轉課堂這種教學模式，結合人教版教材特點，更能加深學生對知識點的理解。翻轉課堂作為一個較為理想的教學模式，能應對當前高中生物實驗教學面臨的尷尬局面，在一定程度下提高中學教師的實驗基本技能，提升生物實驗教學質量。學生通過在課前學習一些理論知識，這樣在課堂就有一定的時間多操作一些生物實驗，此外由于教材的延遲性和單一性所造成對最新科研成果的了解不足，也能通過網絡和視頻教學得到彌補，而學生無論是在對基礎概念的理解還是在對最新科研成果進行探討所遇到的問題，都能利用課堂時間請教師解答，從而真正優化學生的學習效果，獲得生物科學和技術的基礎知識。

三、如何實現翻轉課堂在生物實驗教學中的應用

翻轉課堂以最近發展區和社會建構主義理論為基礎。最近發展區理論認為，教學應著眼于學生的最近發展區，根據學生特點，實施針對性教育，使其發揮潛能，從而超越現有發展水平，達到下一個發展階段的水平。社會建構主義理論在于倡導以學習者為中心的教學模式，也就是說教師要成為學生建構意義的促進者，強調學生的“學”。因此翻轉課堂的主要特點在于教師角色的轉變，教師不僅是傳授者，更多的是成為指導者和促進者，通過激發學生的學習興趣，引發和保持學生的學習動機。所以區別于傳統課堂，一場成功的翻轉課堂應該做到：使學生在課前的學習情況達到以往講授的效果，而在課堂中完成本次課程的所有內化，沒有把任務留在課下。教師的最大意義在于幫助學生在合作與交流中完成知識建構，給予學生一定的時間和空間，由此從教學視頻的制作到課堂活動的組織，都是對教師的一個挑戰。

首先，翻轉課堂的核心就是教學視頻，教學視頻的視覺效果，互動性等對學生的學習效果有著顯著性影響，直接關系著課堂活動的組織以及后續學習活動的進行。因此一個能激發學生學習興趣，引導學生自主學習的優質教學視頻是翻轉課堂成功的保障和前提。調查研究表明，當問到何種視頻能激發學生興趣時，“講解生動形象，條理清楚”（60.3%）、“結構合理，有針對性”（41.3%）最受歡迎，然后才考慮時間長度，畫面質量等?？梢?，教學視頻是否具有吸引力的關鍵在于教師能否對知識講解進行合理、有序的安排，能否透徹、具有啟發性的說明知識內涵所在。因此，翻轉課堂作為信息時代教育的產物，要求教師掌握一定的多媒體技術，具備制作教學視、音頻等現代信息技術，能夠在教學視頻或者課堂活動中運用網絡技術，幫助學生加深理解，從而提高課堂交互的效率。

其次，在課堂活動中，由于該教學模式下學生通過網絡等資料查詢，接觸到的知識面較廣，因此在學生提出一些超出大綱問題時，教師能夠及時和學生探討相關問題，防止影響學生學習積極性，所以這就要求教師有一定的科學能力和素養，能隨時更新知識儲備，關注前沿理論，同時教師也要具有足夠的教學經驗把控整個課堂的節奏以及教學進度。在教學中，通過翻轉課堂的教學模式可以有效提高教師教學能力水平以及有效問題的設計水平，全面提高教師科學素養。

實踐證明，翻轉課堂改變了高中生物教學課堂枯燥，單調的局面，在充分調動學生積極性的基礎上，強調以學生為中心，促進學生個性發展，同時也在一定程度上提高對教師要求，包括專業知識的深度和廣度等，有利于進一步優化生物教學質量。與此同時，翻轉課堂作為“舶來品”如何實現在我國的本土化改進，仍需要廣大教師在教學實踐中的研究和探討。

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篇9

一、情境導入，培養想象力

高中生物知識有著微觀、抽象和系統的特點，生物的微觀知識內容比較多，如課本上的細胞組織結構、蛋白質結構與合成、染色體等，它們都是抽象概念，學生很難理解其中的規律和奧妙之處。然而，人的情感是豐富的，很容易受到外界直觀、生動事物的吸引。結合學生目前的狀況，教師可以借助微課的形式來為學生提供形象具體、容易理解的學習內容，從而為學生創建了直觀形象的教學情境，可以很好地引導學生進入課堂，培養學生對生物知識的想象力，同時使他們對課堂的知識有了一定的理解和掌握，那就可以更好地將知識點理清和記憶了。

二、促發學生學習動力，培養學生學習興趣

傳統的生物教學，教師常常只是把想象到的物象簡單地畫到黑板上，物象沒有動態和色彩，漸漸會使得學生學習動力消退，課堂氣氛日益沉悶，最后只能導致低效的教學狀態。微課的應用則可以帶來巨大改觀，微課的內容都是具有豐富想象力和有深厚知識積累的創作者進行研究以及結合學生學習的特點和課堂教學情況來制作完成的，是科學、直觀、生動的知識載體。當學生觀看之后會感覺有聲有色、富有想象空間和吸引眼球，然后學生就會提起精神投入當中，有時候還會有念念不忘的效果。從這一現象可以看出，學生的學習動力有所增強，同時培養了學生學習生物的興趣。

三、啟發學生思維，充分理解抽象內容

學生可以通過微課了解動態的知識。微課對知識點的介紹比較齊全，可以引發學生對生物知識的思考，途徑往往比傳統的教學更為直觀，可更好地開發學生的右腦思維。同時，微課是一個電子形式的文件，可以作為移動文件，提供給學生課后反復回顧，以加深理解，使學生對疑惑之處經過多次的回顧能更好地掌握。這就是微課可以啟發思維、提高對抽象知識理解的優勢。

隨著信息科技不斷發展，教育者應該帶領學生與時俱進，應用有效的教學和學習模式。微課是時代認可的知識載體，教育者應重視并充分利用微課，從而不斷提高教學質量。

篇10

關鍵詞：生物課；激趣導學；成功課

生物課堂教法很多，教學模式也不斷涌現，本人認為最有效的教法關鍵在于能夠激發興趣、啟發誘導、促進質疑、指導學習。教師是教學活動的設計者和組織者，主導著課堂教學的全過程。

充分發揮教師“導”的作用是提高教學質量的關鍵所在。

一、要抓住每一節課的開始，精心設計每一節課的導入

巧妙新穎的導入，可把學生的注意力最大限度地集中過來，

挖掘學生的好奇天性，由好奇而產生的疑問可以驅動學生主動去學習。如，講胰島素的作用時，直截了當地說，學生理解不深，掌握不牢，比較枯燥又難理解。于是，用科學有趣的例子巧妙設疑：切除了胰臟的小貓小狗等，它們的尿會引來許多螞蟻，這是為什么呢？等等，這樣的例子還很多；這樣，看似不經意的寥寥數語卻能將學生埋藏在心底的好奇心挖掘出來，使學生產生強烈的求知欲和高漲的學習熱情。抓住學生這種迫不及待的心理，就能順利地將學生引入知識的海洋。好的開始是成功的一半，因此，一段好的導入，在上好一堂課上起著舉足輕重的作用。

二、一堂好課能體現在教師對學生的指導上

一方面指導學生掌握獲取知識、解決問題的思維方式和技能以及創新能力，變知識為能力；另一方面還體現在教師對學生的學法指導上，讓學生開動腦筋，自己設計驗證實驗的方法并得出結論。這不僅有利于學生身心參與，鉆深鉆透，而且最大限度地發揮了學生自己的智慧和能力。同時，一堂好的課還能體現出：當學生的思維受阻時，疑云重重時，教師能夠恰如其分地給予指導，撥開疑云，使學生的認知水平能更上一個臺階。尤其是在實驗過程中，學生往往問題多多，例如，在做臨時裝片時，許多學生提出這樣的問題：撕洋蔥表皮為什么要?。康卧谳d玻片中央的水滴為什么要“適量”？為什么要染色？等。此時，教師不要急于給予解釋，應指導學生自己在實驗操作中得出答案。這樣獲取的知識，學生不但記憶牢固，而且在實驗中獲取了成就感，體會到了當一名小科學家的樂趣，并化知識由難變易，并在這難易的轉化中，使學生的思維能力得以發展和創新。

三、一堂好課，除了教師巧妙地“導”好以外，還要體現出學生在課堂教學中發揮“學”的主體地位

力爭全員參與到教學過程中來，學生是學習的主體、發展的主體、創新的主體；在教學過程中充分激發學生的興趣，使學生最大限度地參與到教學中來。例如：在“植物細胞吸水與失水”的探索實驗中，首先向學生質疑：根毛區形成的根毛是否能夠吸水？以便激發學生探索新知識的興趣，進而啟發學生列舉日常生活中看到的細胞吸水與失水的現象，并根據這些現象引導學生發現問

題：細胞吸水與失水是否與外界濃度有關？在發現問題的基礎上，引導學生運用歸納法對細胞得失水分與外界溶液濃度變化之間的規律作出預測，從而提出與構建實驗假設。假設是使問題轉化實驗設計的中心環節，是對問題答案的它不僅揭示問題的焦點，教師可以，而且對實驗設計起著導向作用。為了開發學生思維智力，讓學生根據日常生活經驗，試著表述假設、展開討論，自己去設計實驗過程等，學生參與興致盎然。積極性高漲，課堂學習氣氛濃厚，爭先恐后地設計自己的實驗過程，都想通過實驗，嘗一嘗當小科學家的樂趣。

四、教師的主導作用與學生的主體發揮應統一

教師的導，是為了學生更好的學，應因人而異面向全體，而學生的學應在教師導的基礎上去完成學習任務。