生物學(xué)科學(xué)研究方法范文
時間:2023-08-29 17:18:14
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篇1
食品物性學(xué)是一門較新的課程,對學(xué)生的理論綜合和實踐動手能力要求很高。課程涉及知識廣,如食品化學(xué)、膠體化學(xué)、高分子物理、流體力學(xué)、化學(xué)和生物流變學(xué)及各種食品加工原理。而且食品科學(xué)專業(yè)的學(xué)生源于不同的研究方向,數(shù)理基礎(chǔ)差距較大P1。因此,有必要根據(jù)實際培養(yǎng)目標(biāo),確定適合本專業(yè)的教學(xué)重點,豐富食品物性學(xué)在食品加工中應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容,在課堂中開展互動性專題討論,開設(shè)食品物性學(xué)相關(guān)實驗,并建立多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊,以建立理論密切結(jié)合實際的教學(xué)法,培養(yǎng)學(xué)生的突破性思維和活躍思維能力。
1啟發(fā)式教學(xué)的應(yīng)用
由于食品物性學(xué)課程數(shù)學(xué)公式多,涉及流變學(xué)、數(shù)理方程、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等,比較抽象,學(xué)生不容易將知識靈活地運用于實踐中|31。在教學(xué)中教師可以列舉學(xué)生熟悉或經(jīng)歷過的物性應(yīng)用案例講述食品物性學(xué)的研究領(lǐng)域和發(fā)展前景。在實驗室條件許可時,讓學(xué)生親自進行實驗,激發(fā)學(xué)生對該課程的興趣。
例如,可以用牙膏來解釋流變學(xué)的含義:使用牙膏時擠出要容易,擠出后要求挺括,在牙刷上不能下陷,刷牙時又要輕松,這就要求牙膏遇到剪切時黏度迅速下降,靜止時又具有一定的屈服應(yīng)力,以保持堅挺。學(xué)習(xí)液態(tài)食品的流動特性時,首先讓同學(xué)回憶倒水和倒油的現(xiàn)象,油是稠的,流動慢;水是稀的,流動快。為什么出現(xiàn)不同的現(xiàn)象?若不讓它們流動還會出現(xiàn)這些現(xiàn)象嗎|51?可以用薯片的脆感、果凍帶彈性的滑軟感來解釋食品質(zhì)構(gòu)對食品風(fēng)味的重要性;用水果可制成原電池引出食品的電學(xué)特性;用通過加熱可使食品失去水分引出食品的熱學(xué)特性等|41。在進行質(zhì)構(gòu)學(xué)部分講述時,可以先提問:為什么市場上的面包,同樣的重量,大小差別很大?除了菌株以及焙烤工藝的原因,還有哪些影響因素?然后再介紹要想生產(chǎn)出好的產(chǎn)品,必須要了解原料的物性。在面包生產(chǎn)中,面粉的物性也起著決定性的因素,如面粉顆粒度、面粉的成分、添加水分的多少等,直接影響著面團的流變特性,從而影響最終產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)。
2學(xué)生專題講座
研究生有別于本科生,他們課程壓力相對小,時間自由度大,研究積極性高,自信心更強。因此,學(xué)生專題講座是研究生教學(xué)的有益補充|3]。對于研究生來說,單純地獲得書本上的知識已經(jīng)遠遠不夠,他們必須關(guān)注學(xué)科前沿,并具備查閱文獻和總結(jié)報告的能力。尤其對于一年級的研究生,這種訓(xùn)練十分必要,不僅鍛煉學(xué)生査閱文獻、閱讀文獻以及口頭表達的能力,最重要的是讓同學(xué)們了解食品物性學(xué)究竟在食品科研和實際生產(chǎn)中有哪些具體的應(yīng)用。通過査找文獻和閱讀最新研究論文,
關(guān)教學(xué)資料,特別是關(guān)于食品物性研究使用的儀器設(shè)備和實驗操作方面的信息,豐富食品物性學(xué)在食品加工中應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生對這門課程的強大實用性留下深刻印象。
筆者采取的具體做法是:根據(jù)食品物性學(xué)各個章節(jié)的內(nèi)容,布置各小組的專題講座題目(表1),要求每組成員分工完成相應(yīng)題目的課件制作、課堂演講和提問解答(30min)。教師提問、點評,肯定其優(yōu)點并指出需要改進的地方,綜合考核作為平時成績(占總成績的20%)。在分析和討論的互動過程中,充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、獨立性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)科學(xué)型研究所需要的觀察、思維、探索、分析及解決問題的能力。
學(xué)生專題講座題目舉例見表1。
在食品物性學(xué)的教學(xué)過程中,教師同時也進行著相關(guān)方向的科研工作,在課堂中可以將學(xué)科的最新研究動態(tài)穿插到各個知識點中,如在講授食品的光學(xué)特性時,可講述現(xiàn)代成像技術(shù)和現(xiàn)代光譜技術(shù),如核磁共振、CT、超聲、高光譜成像技術(shù)及近紅外光譜技術(shù)在食品品質(zhì)檢測中應(yīng)用的最新科研動態(tài)。
3加強課程設(shè)計提高實踐能力
實驗教學(xué)是食品物性學(xué)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié),要在課程總學(xué)時中分配一定量的實驗學(xué)時配合理論教學(xué)。在實驗項目類型設(shè)計中應(yīng)包含演示性、驗證性、綜合性和設(shè)計性實驗,并應(yīng)覆蓋理論教學(xué)內(nèi)容的重點、難點,如果實硬度計、黏度儀、物性儀、色差計、熱分析儀等。也可以自己動手設(shè)計制作實驗裝置,如空隙率測試裝置、黏彈性模擬實驗裝置等[11。筆者在講述“食品質(zhì)構(gòu)學(xué)”時,組織同學(xué)們進行了感官評定實驗,實驗由二年級的研究生組織,由一年級的研究生處理數(shù)據(jù)并上交實驗報告(占總成績的20%),取得了較好的效果。以實驗促使學(xué)生理論聯(lián)系實際,更好地理解課堂知識,并為以后進人食品加工企業(yè)工作奠定良好基礎(chǔ)。
若實驗條件有限,可在教學(xué)過程中展示最新國外研究技術(shù)、高新設(shè)備、新推產(chǎn)品的大量圖片和材料,并下載相關(guān)儀器運行的視頻。例如在課堂上播放半固體食品生產(chǎn)加工過程,邊播放邊講解其加工步驟和原理,尤其是涉及到的相關(guān)食品物理性質(zhì),以動態(tài)的畫面、鮮艷的色彩、直觀的圖形與同步的聲音,加深學(xué)生對最新研究動態(tài)和教學(xué)內(nèi)容的理解。
篇2
關(guān)鍵詞:留學(xué)生 漢語寫作課程 任務(wù)教學(xué)法
引言
在漢語寫作中,涉及文字書寫、詞匯選擇、組詞造句、標(biāo)點使用、語篇構(gòu)造等內(nèi)容,于漢語為非母語的留學(xué)生而言,學(xué)習(xí)內(nèi)容非常龐雜,任務(wù)非常繁重[1]。在對高級班留學(xué)生的漢語作文進行分析后[2],發(fā)現(xiàn)即使是高級班留學(xué)生,其漢語作文中仍存在許多語用失誤,如詞匯語用失誤、語言表達不貼切、書面表達口語化、固定語言結(jié)構(gòu)掌握不足、語篇銜接連貫失誤等,這與當(dāng)前“教師命題―學(xué)生寫作―教師批改”的傳統(tǒng)教學(xué)模式息息相關(guān)。傳統(tǒng)教學(xué)模式是單向教學(xué),教師與學(xué)生的交流互動不足,教師對學(xué)生學(xué)習(xí)成效的了解僅限于課堂、作業(yè)和考試中,難以對學(xué)生提出中肯的學(xué)習(xí)建議,而學(xué)生在教學(xué)過程中始終處于被動狀態(tài),學(xué)習(xí)積極性受到影響,學(xué)習(xí)效果不佳。要提高留學(xué)生的漢語寫作水平,對外漢語寫作課程的教學(xué)需做出改革。任務(wù)教學(xué)法具有激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鍛煉留學(xué)生的語言應(yīng)用能力、提高語言寫作能力等優(yōu)勢,在留學(xué)生漢語寫作課程教學(xué)中得到重視。
一、任務(wù)教學(xué)方法相關(guān)理論及觀點
任務(wù)教學(xué)興起于20世紀80年代,以交際教學(xué)法為雛形,強調(diào)“在做中學(xué)”,得到了語言教育人士的關(guān)注和認可。Michae1 Long在任務(wù)教學(xué)的相關(guān)研究中對“任務(wù)”一詞做出如下定義:任務(wù)是人們生活、工作、娛樂中所做的事情,而任務(wù)的完成可以是有償?shù)模部梢允菬o償?shù)?,如商場買東西、圖書館借書等[3]。David Nunan則指出,任務(wù)具有交際性,在語言教學(xué)中,交際性任務(wù)是學(xué)習(xí)者在課堂上理解、處理、輸出、使用目的語的語言活動,在這些活動中,學(xué)習(xí)者看重的是語言的表達意義而不是語言形式[4]。Peter Skehan不僅明確指出了教師在提出任務(wù)、學(xué)生在完成任務(wù)中“要”做的事,還提及了教師和學(xué)生“不要”做的事,如教師不要求學(xué)生在學(xué)習(xí)方式、過程、結(jié)果等方面保持一致性、學(xué)生不能重復(fù)他人的表達等[5]。國內(nèi)研究中,也有許多學(xué)者對任務(wù)教學(xué)的定義進行闡述,如張笑難認為任務(wù)教學(xué)通過采用目標(biāo)明確的“任務(wù)”來幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)、使用語言,它看重學(xué)習(xí)者所學(xué)習(xí)語言的實用性,以現(xiàn)實生活為參照進行教學(xué);它看重學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的過程,并不單純以考試成績來評價教學(xué)效果;它首先強調(diào)學(xué)習(xí)者使用語言的流利性,然后才關(guān)注語言使用的準確性[6]。
本文認為,任務(wù)教學(xué)法是教師在保證教學(xué)目標(biāo)得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)教學(xué)需要和教學(xué)條件設(shè)計出具體可行的學(xué)習(xí)任務(wù),然后向?qū)W生講解、布置學(xué)習(xí)任務(wù),指導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù),促使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中認知、應(yīng)用目的語,從而實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),實現(xiàn)教學(xué)與實踐的結(jié)合,提高學(xué)生應(yīng)用漢語的綜合能力。綜上所述,任務(wù)教學(xué)法著眼于語言的交際性,試圖將課堂語言教學(xué)活動與課堂外現(xiàn)實生活的語言活動結(jié)合,指導(dǎo)學(xué)生使用目的語解決交際問題,并促使學(xué)生在應(yīng)用語言的過程中獲得學(xué)習(xí)的樂趣,獲得學(xué)習(xí)的信心,提高學(xué)習(xí)的積極性。為此,任務(wù)教學(xué)應(yīng)用過程中需堅持以下原則:實用性原則、可操作性原則、趣味性原則、形式與功能結(jié)合原則、連貫性原則、難易適中原則、循序漸進原則、激勵性原則[7]。
二、留學(xué)生漢語寫作課程任務(wù)教學(xué)方法
(一)寫作之前的任務(wù)教學(xué)
在學(xué)生著手做寫作任務(wù)之前,教師需向?qū)W生介紹課程內(nèi)容的主題和完成任務(wù)可能應(yīng)用到的詞語、句式、格式等,并運用圖片、PPT、視頻、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源等向?qū)W生提供來自真實語料的與課程內(nèi)容相關(guān)的材料和信息,一方面適當(dāng)減輕學(xué)生完成任務(wù)的難度,避免引起學(xué)生的畏難情緒,另一方面啟發(fā)學(xué)生將生活經(jīng)驗、學(xué)習(xí)經(jīng)驗與任務(wù)聯(lián)系起來,以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力。以公文寫作為例,教師在布置任務(wù)之前,可先分析、賞析范文,讓學(xué)生掌握一定的公文寫作詞匯,然后向?qū)W生介紹寫作文體的相關(guān)知識,如公文的組成要素(稱謂、問候語、正文、署名、日期等)和書寫格式等,并激發(fā)學(xué)生靈活運用有關(guān)知識儲備如詞匯、語法等;在此基礎(chǔ)上,教師向?qū)W生明確任務(wù)的內(nèi)容、要求,根據(jù)任務(wù)執(zhí)行的需要將學(xué)生分組,分組過程中要綜合考量不同學(xué)生的性格特質(zhì)、知識水平,盡量讓小組成員優(yōu)勢互補,盡量讓每個學(xué)生都能參與到任務(wù)的完成過程中,避免優(yōu)生獨干情況的發(fā)生。
(二)寫作階段的任務(wù)教學(xué)
完成任務(wù)執(zhí)行準備工作后,教師將教學(xué)活動的主動權(quán)交給學(xué)生,讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性解決問題;但在這個過程中,教師并不是“無所事事”的旁觀者,而需留心觀察任務(wù)的執(zhí)行情況,從學(xué)生的表現(xiàn)判斷任務(wù)是否難易適中,如果學(xué)習(xí)任務(wù)過于簡單則適當(dāng)增加難度,如添加新的內(nèi)容、制造干擾因素等,如果學(xué)習(xí)任務(wù)難度太大,遠遠超出了學(xué)生的實際能力,則及時降低難度,如允許學(xué)生利用圖像代替文字說明,允許學(xué)生采用自己擅長的文體寫作等。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中容易因面臨難以解決的問題而產(chǎn)生壓力感和畏難情緒,這時,教師需幫助學(xué)生梳理思路,給予學(xué)生一定的提示,必要時適當(dāng)調(diào)整任務(wù)小組的人數(shù)、分工、活動時間和方式,以減輕學(xué)生的壓力,讓學(xué)生樹立起學(xué)習(xí)的信心。學(xué)習(xí)任務(wù)完成與否影響著教學(xué)的進度,雖然當(dāng)教師向?qū)W生布置學(xué)習(xí)任務(wù)后,學(xué)習(xí)活動的主動權(quán)已轉(zhuǎn)移到學(xué)生手上,但這不意味著學(xué)生可以隨心所欲,可以按照自己的意愿來決定完成任務(wù)的時間和任務(wù)完成的程度。為保證教學(xué)的進度和質(zhì)量,教師需對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動進行監(jiān)督,督促學(xué)生按時保質(zhì)地完成學(xué)習(xí)任務(wù),對于表現(xiàn)突出的學(xué)生可進行表揚,對于表現(xiàn)較差或發(fā)生錯誤的學(xué)生盡量寬容,并引導(dǎo)他發(fā)現(xiàn)自身問題,從而改正。
(三)討論以及匯報階段的任務(wù)教學(xué)
學(xué)生完成活動任務(wù)后,需形成報告以向教師和其他同學(xué)匯報任務(wù)的執(zhí)行和完成情況。在此階段,允許任務(wù)小組成員之間自由討論,教師不對討論內(nèi)容進行干預(yù)、限制,但需告知學(xué)生報告需包含的組成要素,如目的、內(nèi)容、格式等,同時向?qū)W生強調(diào),小組間的報告力避簡單地重復(fù)。學(xué)生完成報告后,教師應(yīng)在不改變報告原意的前提下指導(dǎo)學(xué)生做用詞、造句、謀篇布局上的修改和調(diào)整,以確保報告語言用法的準確性、流利性和篇章整體的邏輯性、連貫性,如果學(xué)生的報告觀點有可進一步深入挖掘的價值則適當(dāng)引導(dǎo)。當(dāng)完成任務(wù)和報告,任務(wù)小組成員則向教師和其他同學(xué)介紹小組任務(wù)的完成方式和完成情況,分享所知所感,提出所疑所惑,反思不足和錯誤;而聆聽報告的教師和學(xué)生則需留意報告小組是否出現(xiàn)寫作差錯,并在報告結(jié)束后提出、討論。對于學(xué)生沒有發(fā)現(xiàn)的差錯,尤其是學(xué)生未根據(jù)任務(wù)要求使用的語言形式,教師應(yīng)明確指出,重點分析,要求學(xué)生重新審視自身的報告,進一步明確教學(xué)目標(biāo)。
(四)分析以及鞏固階段的任務(wù)教學(xué)
完成活動任務(wù)的討論和匯報后,即進入教學(xué)的最后一個階段――分析和鞏固階段。對教學(xué)任務(wù)進行分析實際上是對教學(xué)任務(wù)的評價。在留學(xué)生漢語寫作課中,對寫作任務(wù)的評價主要著眼于寫作的質(zhì)量和效果。寫作質(zhì)量和效果主要有三個評價指標(biāo),即語言形式是否準確恰當(dāng),表達是否順暢,所使用的語言形式是否為了增強表達效果而相對復(fù)雜。一般而言,在評價過程中以上三個指標(biāo)需綜合考慮,不可偏廢,但在實際教學(xué)活動中,教學(xué)目標(biāo)不同,評價也應(yīng)有所側(cè)重。
任務(wù)評價包括自我評價、同學(xué)評價和教師評價三方面的內(nèi)容。為了保證評價的公允,教師需事先向?qū)W生說明評價的標(biāo)準,讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中以評價標(biāo)準為努力方向,根據(jù)任務(wù)要求和評價標(biāo)準不斷調(diào)整方向以及完善內(nèi)容。學(xué)生的自我評價主要以發(fā)現(xiàn)自身優(yōu)勢和不足為主,同學(xué)評價內(nèi)容則適當(dāng)放寬,可從寫作思路、表達方法等方面入手,而教師的評價不僅要對小組學(xué)生的成果和不足做出全面、中肯的評價,還需對全體學(xué)生普遍存在的問題進行講解、強調(diào),引起學(xué)生的注意,并要求學(xué)生再次修改寫作任務(wù),或者改變?nèi)蝿?wù)內(nèi)容,要求學(xué)生重復(fù)相關(guān)任務(wù),以鞏固知識。
結(jié)語
隨著中國綜合國力的增強、國際地位的提高和漢語推廣事業(yè)的不斷發(fā)展,漢語的國際地位也越來越高,越來越多的外國人開始學(xué)習(xí)漢語。寫作是漢語學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,寫作教學(xué)是一項綜合教學(xué)活動,涉及字詞句、標(biāo)點、篇章結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,學(xué)生需綜合運用知識儲備來準確表達自己的情感和觀點。這對漢語為非母語的外國留學(xué)生而言,難度頗大。本文認為,任務(wù)教學(xué)法可激起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,可充分發(fā)揮語言的交際功能,有助于提高學(xué)生的寫作能力。在應(yīng)用任務(wù)教學(xué)法過程中,除了強調(diào)寫作語言形式的準確性、流利性和篇章整體的邏輯性、連貫性,還需進行必要的跨文化知識教育,提高學(xué)生的跨文化交往能力。語
參考文獻
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篇3
一、實驗?zāi)康牡拇_定
探究實驗的本質(zhì)是根據(jù)某一合理假設(shè),通過設(shè)計和實施實驗,對作用主體與作用對象之間的內(nèi)在聯(lián)系作出分析和判斷,從而得出科學(xué)結(jié)論的過程。因此,生物學(xué)探究實驗的實驗?zāi)康囊话忝枋龇绞綖椋禾骄磕骋蛩貙ι锬撤矫嫣卣鳎ㄈ缧螒B(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能)的影響。例如,探究光照強度對植物光合作用速率的影響;探究生長素濃度對植物插枝生根的影響;探究紫外線對草本植物植株形態(tài)和株高的影響等。
從實際應(yīng)用出發(fā),實驗?zāi)康目梢詮膬蓚€不同角度分析確定。(1)可以從實驗課題中分析實驗?zāi)康?。很多探究課題實驗?zāi)康拿鞔_,不需要作進一步分析。但也有部分課題探究目標(biāo)比較模糊。如,探究小麥生長中心與旗葉光合作用的關(guān)系。該課題既有可能是探究生長中心對旗葉光合速率的影響,也有可能是探究旗葉光合作用對生長中心生長速率的影響。因此,需要進一步細化,確定探究方向。(2)從實驗步驟中歸納實驗?zāi)康摹挠?xùn)練學(xué)生思維的角度出發(fā),在某些情境下可能給定實驗步驟,要求歸納實驗?zāi)康?。此種情境下的一般方法是:根據(jù)實驗步驟找出實驗中的自變量和因變量,將實驗?zāi)康母爬椤疤骄磕骋蛩兀ㄗ宰兞浚δ承螒B(tài)結(jié)構(gòu)或生理功能(因變量)的影響”。
二、實驗原理的分析和歸納
實驗原理是對實驗的理論基礎(chǔ)、操作方法和目標(biāo)指向的高度濃縮概括。其內(nèi)容應(yīng)包含四個方面的基本要素:實驗的科學(xué)理論依據(jù);操作過程要點;實驗結(jié)果的檢測方法和指標(biāo);實驗的結(jié)論目標(biāo)指向。
在獨立設(shè)計實驗時,確定實驗原理的基本途徑是:(1)從生物科學(xué)的基本理論出發(fā),深入分析影響因素與作用對象之間的內(nèi)在聯(lián)系。(2)分析操控影響因素的具體方法,確定自變量。(3)分析實驗對象受到影響后可能發(fā)生的反應(yīng),找出與這些反應(yīng)相關(guān)的外在表現(xiàn),確定觀測指標(biāo)。(4)概括說明該實驗?zāi)苓_成的最終目標(biāo)。
如果是在已有的實驗方案基礎(chǔ)上歸納實驗原理,基本方法是:找出實驗方案中的自變量和因變量,從理論上分析二者之間可能存在的聯(lián)系;然后以方案中實驗組為依據(jù),描述對自變量的控制和對結(jié)果的檢測方法,忽略掉對照組設(shè)置以及對無關(guān)變量的控制等細節(jié),從而歸納出實驗原理。
一個科學(xué)的實驗原理可以對實驗材料的選擇、實驗步驟的設(shè)計、觀測指標(biāo)的確定以及實驗結(jié)果的預(yù)測分析都能起到有效的指導(dǎo)作用,是整個實驗方案的綱領(lǐng)。
三、實驗步驟設(shè)計的方法和原則
實驗步驟是實驗探究方案的主體內(nèi)容。它直接決定實驗過程能否實現(xiàn)以及實驗?zāi)繕?biāo)能否達成。
實驗步驟設(shè)計的一般思路是:首先要明確自變量和因變量,再結(jié)合探究目標(biāo)確定變量控制方法和對照實驗設(shè)置方法,最后確定對實驗結(jié)果的檢測方法和指標(biāo)。如果是定性探究,則應(yīng)該以被探究因素的有、無或者強、弱等典型條件設(shè)置對照;如果是定量探究,則應(yīng)該以被探究因素的強弱程度設(shè)置一系列梯度實驗進行探究。例如,若要探究“溫度對植物光合作用的影響”就可作定性探究,此時只需要設(shè)置高溫、常溫、低溫三個典型溫度條件作對照實驗即可。如果要求“探究植物光合作用的最適溫度”,這就是一個定量探究課題。必須在一定溫度范圍內(nèi)設(shè)置一系列溫度由低到高的梯度實驗進行對照。檢測方法要有可行性,檢測指標(biāo)必須是實驗對象受自變量影響后產(chǎn)生的必然預(yù)期結(jié)果。
實驗步驟設(shè)計必須遵循的原則主要有:科學(xué)性原則;對照原則;單一變量原則;平行重復(fù)原則。
科學(xué)性原則的基本含義是:有確實的科學(xué)理論依據(jù),邏輯推理嚴密,操作方法和順序合理,變量控制可靠有效,觀測手段簡便易行。
對照原則:探究過程中要通過設(shè)置對照實驗的方法來增強實驗的說服力??筛鶕?jù)不同課題要求,在實驗中設(shè)計空白對照、條件對照、相互對照和自身對照等不同的對照實驗形式。
單一變量原則:實驗組與對照組只能有一個變量差異。即除開自變量以外,實驗組和對照組其他所有無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜。
平行重復(fù)原則有兩層含義:一是指進行探究實驗時對生理狀況相同的多個實驗對象同時進行相同的實驗操作,以減少偶然因素或?qū)嶒瀸ο髠€體差異帶來的誤差;另一層含義是指控制自變量在相同的變化幅度下,以同樣的條件進行重復(fù)實驗,從而體現(xiàn)過程與結(jié)果之間聯(lián)系的必然性。
在上述原則下,實驗步驟的設(shè)計可以大致上分為三個要點:第一步,準備和分組。對實驗材料要進行準備和預(yù)處理,使其初始狀態(tài)相同并達到實驗要求。然后,根據(jù)實驗需要劃分為不同組別,為后續(xù)的對照實驗做好準備。第二步,對照處理和變量控制。將不同組別控制在自變量的不同變化幅度之下形成對照,其余條件控制到相同且適宜的狀態(tài),并給予充分的后續(xù)反應(yīng)時間。第三步,實驗現(xiàn)象的觀測統(tǒng)計。選定適當(dāng)?shù)挠^察測量指標(biāo)對不同組別分別進行觀察和統(tǒng)計,以反映實驗結(jié)果。
四、實驗結(jié)果分析和結(jié)論歸納
篇4
關(guān)鍵詞植物生產(chǎn)類;試驗統(tǒng)計方法;教學(xué)改革
中圖分類號G642.0文獻標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739(2011)22-0031-02
試驗統(tǒng)計方法是高等院校植物生產(chǎn)類(農(nóng)學(xué)、園藝等)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是數(shù)理統(tǒng)計原理在生物科學(xué)中的具體應(yīng)用,是一門理論性、應(yīng)用性和實踐性都很強的方法論學(xué)科,具有“三多”(內(nèi)容多、公式多、概念多)、“四難”(教師感到難教,學(xué)生難懂、難記、難用)的特點[1],由田間試驗設(shè)計和生物統(tǒng)計2個部分構(gòu)成。開展試驗統(tǒng)計方法課程,不僅可以培養(yǎng)鞏固學(xué)生的專業(yè)思想,提高綜合素質(zhì),還可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、獨立解決問題的能力,為畢業(yè)設(shè)計及職業(yè)選擇奠定良好的基礎(chǔ)[2]。為提高試驗統(tǒng)計方法課程的教學(xué)質(zhì)量,進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,在深入調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合植物生產(chǎn)類本科專業(yè)教學(xué)計劃修訂、試驗統(tǒng)計方法課程設(shè)置等新情況,根據(jù)學(xué)校發(fā)展實際,對該課程進行教學(xué)分步改革實踐,包括教學(xué)目的、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等方面內(nèi)容,效果較好。此外,為了進一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì),該文結(jié)合淮陰工學(xué)院植物生產(chǎn)類本科專業(yè)試驗統(tǒng)計方法課程的教學(xué)改革,分析該課程當(dāng)前教學(xué)存在的問題,從教學(xué)內(nèi)容的合理編排、教學(xué)形式和教學(xué)手段的合理應(yīng)用等方面進行探索,以期提高試驗統(tǒng)計方法的教學(xué)效果[3-4]。
1明確課程定位,凝練教學(xué)目標(biāo)
試驗統(tǒng)計方法是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及到統(tǒng)計學(xué)和概率論等學(xué)科的知識,實踐性很強,各知識點的聯(lián)系較密切,大多屬于數(shù)理統(tǒng)計的內(nèi)容。傳統(tǒng)的教學(xué)中,只注重傳授基本概念、基本理論等知識,忽略理論知識的實際應(yīng)用以及鍛煉學(xué)生能力的問題,學(xué)生普遍反映用時無從下手[3]。可見,必須改革傳統(tǒng)的教學(xué)方式,進一步提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,才能促進該課程的廣泛應(yīng)用。大學(xué)生科研能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)問題與研究課題的設(shè)計與實施2個方面,其中研究課題的設(shè)計與實施能力的培養(yǎng)則是本科階段的主要目標(biāo),而試驗統(tǒng)計方法的教學(xué)可以達到這一培養(yǎng)目標(biāo)。另外,學(xué)習(xí)試驗統(tǒng)計方法的最終目的是使學(xué)生掌握田間試驗設(shè)計技術(shù)和科學(xué)的統(tǒng)計分析方法這一從事科學(xué)研究的有力工具,能夠熟練地應(yīng)用于具體的實際問題[5]。根據(jù)培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用能力和思維能力的需要,淮陰工學(xué)院將農(nóng)學(xué)、園藝等專業(yè)原有的各種試驗統(tǒng)計相關(guān)課程實行“三統(tǒng)一”,即統(tǒng)一課程名稱為試驗統(tǒng)計方法、統(tǒng)一課程性質(zhì)為學(xué)科基礎(chǔ)課、統(tǒng)一學(xué)時為56個學(xué)時。同時,進一步明確課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)目的[2-4]。因此,將試驗統(tǒng)計方法課程定位為一門工具課、方法課和實驗技能課。在確定試驗統(tǒng)計方法課程的教學(xué)大綱時,綜合考慮本科生的培養(yǎng)層次和課時要求,即在教學(xué)目標(biāo)上,要求學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,通過課堂學(xué)習(xí)、實驗操作、數(shù)據(jù)處理、撰寫課程論文等環(huán)節(jié),熟練掌握數(shù)理統(tǒng)計理論知識、試驗設(shè)計以及數(shù)據(jù)處理技能等內(nèi)容,達到能獨立完成畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文的基本要求,并具備在未來工作崗位上獨立開展產(chǎn)品研發(fā)的基本素質(zhì)和能力;在授課內(nèi)容上去粗取精,抓住核心,注重實用。
2合理使用教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
當(dāng)前的教學(xué)體系中,人才培養(yǎng)的主要落腳點是改善教學(xué)內(nèi)容和課程體系,這也是教學(xué)改革的關(guān)鍵[6]。教材貫穿整個教學(xué)過程,是進行傳授教學(xué)的主要載體,是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求的基本工具,不僅是教師進行教學(xué)的依據(jù),也是學(xué)生獲取系統(tǒng)知識的重要來源、提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證[7]。為使學(xué)生全面、系統(tǒng)地認識和把握試驗統(tǒng)計方法這門學(xué)科,選擇內(nèi)容全面的精選教材,在教學(xué)過程中依據(jù)不同的授課對象,有針對性地選擇部分內(nèi)容進行詳細講解,并在博覽群書、歸納、整理、總結(jié)各家所長的基礎(chǔ)上,深切領(lǐng)會試驗統(tǒng)計方法教學(xué)內(nèi)容,透徹把握內(nèi)容間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,遵循數(shù)學(xué)邏輯編排各章節(jié)教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生容易接受并消化新知識,形成適合專業(yè)特色和學(xué)生實際需要的課程內(nèi)容體系。
筆者認為,試驗統(tǒng)計方法的教學(xué)重點和難點是培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計學(xué)推理思維能力,使其學(xué)會從不確定性和概率的視角思考問題[3]。在教學(xué)實踐中,將教學(xué)重點放在統(tǒng)計學(xué)基本原理、基本要領(lǐng)和邏輯思維上,讓學(xué)生盡可能地掌握數(shù)據(jù)資料的類型、樣本大小、設(shè)計方法、數(shù)據(jù)分布、結(jié)構(gòu)等分析方法,熟練使用SPSS、DPS和Excel 等重要統(tǒng)計軟件,根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果進行科學(xué)合理的解釋和分析,提高運用統(tǒng)計學(xué)方法解決實際問題的能力。
3改進教學(xué)方法,全方位提高教學(xué)質(zhì)量
試驗統(tǒng)計方法課程的理論性相對較強,單一的教學(xué)形式易導(dǎo)致學(xué)生注意力渙散,產(chǎn)生視覺、聽覺和思維疲勞,或者會感覺課程內(nèi)容較枯燥和抽象[8],難以取得良好的教學(xué)效果。因此,教師必須認真?zhèn)湔n,根據(jù)教材各章節(jié)的具體情況,借助現(xiàn)代化多媒體教育技術(shù),不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計、改進教學(xué)方法,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與方法的優(yōu)化組合。在教學(xué)過程中,堅持以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo),采用講授式、案例式、啟發(fā)式和討論式教學(xué),理論聯(lián)系實際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,促使學(xué)生積極主動的開展思維活動[4]。為了使學(xué)生徹底理解知識,應(yīng)同時注重講練結(jié)合,如在課堂演示相關(guān)例題,可借助SPSS和Excel等統(tǒng)計分析軟件,使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時又能掌握一定的計算機知識,并安排適當(dāng)?shù)臅r間讓學(xué)生動手練習(xí),給學(xué)生預(yù)留充分消化知識的時間,發(fā)揮學(xué)生的主動性與積極性,提高學(xué)生靈活運用和綜合運用統(tǒng)計學(xué)知識解決實際問題的能力。
4強化實踐教學(xué),實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合
以學(xué)生為主體的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對于保證教學(xué)效果尤為重要。結(jié)合植物生產(chǎn)類專業(yè)實踐教學(xué)體系改革,對該課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行較大的調(diào)整和改革[3]。首先,在課堂教學(xué)中增加提問和隨堂測驗,在每次課結(jié)束前留出一定的時間讓學(xué)生提問,便于教師及時掌握學(xué)生消化吸收生物統(tǒng)計理論的情況,及時調(diào)整教學(xué)進度和教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生在課堂教學(xué)中的學(xué)習(xí)積極性。其次,加強習(xí)題訓(xùn)練和作業(yè)環(huán)節(jié),精心選擇具有代表性、普遍性和多樣性的課后作業(yè),要求學(xué)生獨立完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,對分析結(jié)果進行解釋和推理,并寫出相應(yīng)的結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生處理具體數(shù)據(jù)、解決實際問題的基本技能,為培養(yǎng)學(xué)生撰寫科研報告的能力奠定基礎(chǔ)[2]。再者,為使學(xué)生進一步掌握試驗統(tǒng)計方法的基本理論和概念,提高學(xué)生利用統(tǒng)計分析軟件的能力,由學(xué)生動手操作相關(guān)的統(tǒng)計分析軟件,如SPSS、Excel、DPS 等,由此提高學(xué)生素質(zhì),達到以點帶面、擴大學(xué)生視野的目的[9]。最后,利用學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的機會,進一步提高學(xué)生的運用技能,指導(dǎo)學(xué)生針對具體課題進行正確的試驗設(shè)計、實施和統(tǒng)計分析,系統(tǒng)、全面地完成試驗課題和畢業(yè)論文,使學(xué)生能將所學(xué)習(xí)到的理論知識運用到實踐中。
5改革考核方式,促進學(xué)習(xí)的全面鞏固
考試是教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的直接手段,也是衡量教師教學(xué)效果的重要方式、反饋教學(xué)成果的主要渠道[5]。為了更好地發(fā)揮考試的功能,在教學(xué)改革過程中針對傳統(tǒng)考試作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果的應(yīng)試教育現(xiàn)象,根據(jù)淮陰工學(xué)院的人才培養(yǎng)定位目標(biāo),切實轉(zhuǎn)變思想觀念,堅持考試應(yīng)為教學(xué)服務(wù),提高學(xué)生應(yīng)用能力。為全面測試學(xué)生對關(guān)鍵知識點的掌握能力和實踐動手能力,實行考知識與考方法相結(jié)合,考理論與考應(yīng)用相結(jié)合,建立從學(xué)習(xí)過程、平時作業(yè)、上機實驗直到期末考試實行定性評價與定量評價相結(jié)合的“全程評價、綜合評定”的考核評價體系[10]。在教改中嘗試實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核,將學(xué)生的總評成績分為平時成績、筆試成績及實驗測試3個部分,增加平時成績及實驗測試的比重,使其達到30%,筆試成績占70%。另外,應(yīng)兼顧學(xué)生對基本知識的掌握程度及靈活應(yīng)用知識和解決實際問題的能力,突出筆試內(nèi)容的實用性,減少需死記硬背、理論性很強但應(yīng)用較少的題目[4]。為培養(yǎng)學(xué)生腳踏實地的學(xué)習(xí)態(tài)度,規(guī)范教師的教學(xué)內(nèi)容和嚴謹?shù)淖黠L(fēng),克服教學(xué)過程的“隨意性”,以及實現(xiàn)教考分離,由教研組組建試題庫,考試試題從試題庫中隨機抽取。結(jié)果表明,采用綜合評定的考核方法,學(xué)生普遍反映效果良好,既能兼顧一般學(xué)生的合格水平,又能突出優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)造性思維和激發(fā)學(xué)生能力的發(fā)揮,客觀地反映學(xué)生的真實水平,并能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
6結(jié)語
試驗統(tǒng)計方法作為植物生產(chǎn)類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程,同時也是生命科學(xué)學(xué)科中應(yīng)用性很強的工具課程。在教學(xué)實踐中,教研人員主要從凝練教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)節(jié)、豐富教學(xué)形式等方面進行初步地改革探索。實踐表明,學(xué)生不僅提高了使用統(tǒng)計軟件以及分析問題和解決問題的能力,而且很好地掌握了試驗統(tǒng)計方法的理論知識,達到試驗統(tǒng)計方法的教學(xué)目標(biāo),但仍有很多問題值得進一步的探究[2]。在今后的教學(xué)實踐中,仍需不斷地加強研討和交流,研究適于實際的教學(xué)方法,探索教學(xué)規(guī)律,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,完善教學(xué)體系,全面提高教學(xué)質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞 學(xué)科思想 學(xué)科方法 教育價值 實驗探究
中圖分類號 Q-49 文獻標(biāo)識碼 E
在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中,基因工程、生物芯片、克隆技術(shù)等生物技術(shù)在社會發(fā)展中顯示出強大的經(jīng)濟力量,其中所蘊含的生物科學(xué)思想、原理和方法,正在對其他學(xué)科和社會變革產(chǎn)生廣泛而深遠的影響。對學(xué)生進行生物學(xué)科思想教育能在很大程度上影響著學(xué)生未來知識儲存和能力發(fā)揮的狀況,對提升生物課程的教育價值有一定意義。
1 生物學(xué)科思想與學(xué)科方法的教育價值
1.1 生物學(xué)科思想與學(xué)科方法的思辨
生物學(xué)科思想是人們對生命科學(xué)本質(zhì)規(guī)律的理性認識;而生物學(xué)科方法是在解決生物學(xué)科問題過程中所采用的各種手段和途徑。二者既有聯(lián)系又有區(qū)別,生物學(xué)思想是生物學(xué)方法的理論基礎(chǔ),生物學(xué)方法是實施有關(guān)生物學(xué)思想的技術(shù)手段。運用學(xué)科方法解決問題的過程,是感性認識不斷積累的過程,當(dāng)這種積累達到一定程度就會產(chǎn)生飛躍,從而上升為學(xué)科思想;而生物學(xué)科思想是生物學(xué)知識的精華,又反過來對學(xué)科方法起著指導(dǎo)作用,為學(xué)生理解和掌握生物學(xué)的本質(zhì)提供了優(yōu)化的途徑。
1.2 生物學(xué)科思想與學(xué)科方法的教育價值
長期以來,生物學(xué)教育過分注重知識的傳授,對生物學(xué)概念和定律的發(fā)生發(fā)展過程揭示不夠,更忽視了讓學(xué)生通過體驗去思考知識背后的思想和方法,因此學(xué)生所學(xué)的知識很難在不同情境中靈活地遷移,束縛了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)散。學(xué)科思想相對于零散的知識點而言,更易內(nèi)化為人的主觀認識,因此在生物教學(xué)中,以大量的知識為載體,讓學(xué)生在認同和理解學(xué)科思想和方法的基礎(chǔ)上,通過實踐形成自身的情感、態(tài)度和價值觀,這將直接影響他們對生命本質(zhì)認識的敏銳性和準確性,對學(xué)科思維的形成有一定的指導(dǎo)作用。
2 生物學(xué)科思想的內(nèi)涵
生物學(xué)科思想指那些對學(xué)科學(xué)習(xí)最具影響力的觀念、思想和見解,它們內(nèi)隱并不外顯,積淀在生物學(xué)知識的形成過程中。從這個意義上說,教師在講解生物學(xué)知識時,應(yīng)該挖掘這些思想內(nèi)涵,并將其自然而然地呈現(xiàn)出來并獲得認同。這也是教師引導(dǎo)水平與課堂智慧的體現(xiàn)。
2.1 辨證唯物主義思想
在生物學(xué)中包涵著許多自然辯證法思想,其核心就是對立統(tǒng)一的思想,在生命活動的過程中,普遍存在許多矛盾的運動,例如同化作用與異化作用、遺傳與變異、生物適應(yīng)性的普遍性和相對性等。這些都表現(xiàn)出對立統(tǒng)一的關(guān)系。同化與異化作用的對立統(tǒng)一是生命活動的基礎(chǔ),而生命繁衍過程中的遺傳和變異,在維持物種穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上發(fā)展生物的多樣性,是推動生物進化的內(nèi)在動力。
生命運動的基礎(chǔ)是生物體內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)變化,生命科學(xué)研究中越來越多地運用物理和化學(xué)手段來揭示生命運動的規(guī)律恰恰基于世界的物質(zhì)觀,因為細胞和組織都是物質(zhì)的、運動的。
從病毒、細菌、植物、動物直至人類,生物世界盡管表現(xiàn)形式千姿百態(tài),但不同的生物卻高度統(tǒng)一,其最基本的組成物質(zhì)都是核酸和蛋白質(zhì),并且無論生物的進化位置如何,幾乎都在遺傳表達中使用同一套遺傳密碼。教師在教學(xué)中適時向?qū)W生展示在分子進化上所體現(xiàn)的“大一統(tǒng)”的格局,有利于促進學(xué)生形成辯證的思維方式,客觀而理性地看待生物的適應(yīng)性與多樣性。
2.2 自組織與非因果決定性思想
奧地利物理學(xué)家薛定諤曾在《生命是什么》中指出:“用經(jīng)典物理學(xué)和化學(xué)去描述生命現(xiàn)象是不可能的,經(jīng)典物理學(xué)中一種原因只能產(chǎn)生一種結(jié)果的機械決定論模式并不適應(yīng)生命世界?!?/p>
生命系統(tǒng)最基本的特性是開放性和自組織,即通過與外界環(huán)境交換物質(zhì)和能量,通過自身的演化而形成的一個穩(wěn)定而有序的系統(tǒng),但這種穩(wěn)定不是封閉系統(tǒng)中的平衡,而是一種動態(tài)的平衡,是一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)。因此復(fù)雜的生命系統(tǒng)在與環(huán)境共同作用的過程中,既有規(guī)律可循,同時也存在很多不可預(yù)測的“變數(shù)”。例如傳統(tǒng)遺傳學(xué)認為一種性狀由一對基因決定,二者之間有決定性的因果關(guān)系,但是,這種簡單的模式不利于了解生物大多數(shù)復(fù)雜的性狀,許多性狀由多對基因控制,它們控制著生物體內(nèi)成千上萬的化學(xué)反應(yīng),同時反應(yīng)的產(chǎn)物又會反作用于基因的表達,這些基因的傳遞并不簡單地遵循孟德爾遺傳定律,這種基因與環(huán)境之間高度復(fù)雜的交互作用決定某種性狀出現(xiàn)的傾向性和易感性,并非因果關(guān)系。生命運動的每一個過程都有非常多的發(fā)展方向,生物體內(nèi)中某個微小的變化就可能改變這個系統(tǒng)的演化方向,正是因為生命系統(tǒng)具有混沌和非線性的特點,生命現(xiàn)象和生命活動的規(guī)律往往并不遵循因果決定原則,大都表現(xiàn)為統(tǒng)計學(xué)意義上的規(guī)律,這種概率性源于生物的個體差異和隨機性,與機械運動有著明顯的不同。
教師在教學(xué)過程中滲透自組織與非因果決定性思想,可以幫助學(xué)生從整體觀來認識生命運動的不確定性,用多元、理性和寬容的觀點來看待生命科學(xué)的發(fā)展。
2.3 信息流思想
生命系統(tǒng)是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體,掌握生命活動的規(guī)律,不僅要研究生命活動中的物質(zhì)和能量的變化,還要研究系統(tǒng)內(nèi)部的信息傳遞作用。生命活動中的許多過程,如生長發(fā)育繁衍過程、免疫反應(yīng)以及生態(tài)平衡等,雖然外部表現(xiàn)為物質(zhì)或能量的變化,但本質(zhì)都是信息的傳遞和交流的過程。
生命活動的信息流主要包括遺傳信息流、生命活動信息流與生態(tài)系統(tǒng)信息流。遺傳信息流即“中心法則”,指遺傳信息的傳遞與表達的過程,該過程指導(dǎo)著細胞中物質(zhì)和能量的一系列變化從而控制生物的性狀;生命活動的信息流即生物體的應(yīng)激調(diào)節(jié),通過特定細胞釋放的激素、乙酰膽堿等化學(xué)信號分子經(jīng)體液運輸?shù)竭_靶細胞,啟動靶細胞一系列生化反應(yīng),以適應(yīng)不斷變化的外部環(huán)境;生態(tài)系統(tǒng)信息流指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的信息交流,即生物之間通過物理、化學(xué)和行為信息等調(diào)節(jié)生物的種內(nèi)與種間關(guān)系,從而維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。教師在教學(xué)中幫助學(xué)生從信息論的視角認識生命現(xiàn)象,有利于使學(xué)生認識不同層次生命系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)機制,使他們形成一個較全面的動態(tài)平衡思想,從而更好地理解生產(chǎn)生活實踐中相關(guān)原理的運用。
2.4 生物演化思想
生物進化是指生命形態(tài)發(fā)生、發(fā)展演變的過程。高中生物教材中不僅有專門的章節(jié)表述(人教社必修2的第七章“現(xiàn)代生物進化理論簡介”),而且整個教材不管是內(nèi)容編排還是知識結(jié)構(gòu)上,都折射出進化的思想。
現(xiàn)代達爾文主義認為,變異、選擇和適應(yīng)貫穿在任何一個物種的演化過程中,這是生物與環(huán)境相互作用的結(jié)果。例如在有性生殖的過程中,由于配子形成過程中染色體組成的多樣性與精卵結(jié)合的隨機性,同一雙親的后代呈現(xiàn)幾乎無限的多樣性,另外由于性別、年齡、免疫系統(tǒng)以及在開放系統(tǒng)中所收集到的信息不同,有性生殖的種群中不存在兩個完全相同的個體。再比如高等生物每105~108個生殖細胞才有一個發(fā)生基因突變,但在擁有大量個體的群體中就足以提供豐富的變異來源,多樣性為生物進化提供大量的選擇材料,生物圈就在這樣的物種演變中維持著自身結(jié)構(gòu)與功能的穩(wěn)定性。
教師在教學(xué)過程中融入進化的觀點,可幫助學(xué)生認識到生物進化是物種演變而非物種進步,因此人類只不過是自然界眾多物種的一個分支,人類的行為作為自組織系統(tǒng)的一個部分也將影響自然界中物種的演變,從而最終改變?nèi)祟愖约骸?/p>
3 生物學(xué)科方法示例
認識生命現(xiàn)象,探究生命活動本質(zhì)的過程離不開科學(xué)的方法。從方法論的角度看,生命科學(xué)研究的方法包括一般科學(xué)方法和具體科學(xué)方法。一般科學(xué)方法包括觀察、調(diào)查、分類、實驗、分析等。具體科學(xué)方法指控制變量法、假說演繹法、模型構(gòu)建法等。生命科學(xué)的研究往往是通過大量的實驗證據(jù)來支持某個生物學(xué)的觀點,圖1以實驗探究為例說明生命科學(xué)研究的特殊方法。
實驗探究是針對研究目的,在人為控制條件的基礎(chǔ)上,對研究對象進行干預(yù)或處理后,觀測所產(chǎn)生效應(yīng)的研究方法。該過程包括提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗方案、實施實驗、分析實驗結(jié)果等(圖1)。
案例:探究鉛中毒對大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響。
步驟一:提出問題,做出假設(shè)。
汽車尾氣及工廠排放出的廢氣使空氣中聚集大量的鉛塵,鉛塵懸浮物離地面大約0.8 m,因此鉛會輕易地通過呼吸道和消化道進入兒童體內(nèi);另外兒童喜食的膨化食品、經(jīng)常用的蠟筆、鉛筆和一些色彩特別鮮艷的圖書、餐具以及用油漆刷過的積木等玩具,都含有鉛的成分,經(jīng)常接觸鉛的孩子行為活動能力減慢。由該背景作出假設(shè):鉛中毒可能影響動物的神經(jīng)活動。
步驟二:設(shè)計實驗方案并實施。
選擇大鼠為實驗對象,分為四組,設(shè)置三個醋酸鉛溶液飲用水平:0.05、1、2 g?L-1,對照組飲用蒸餾水。連續(xù)飼喂60 d后,進行水迷宮實驗,在池水中加入少量墨水使大鼠無法看到水下隱蔽平臺。讓大鼠從四個方向入水點入水,訓(xùn)練其尋找水面下隱蔽平臺。重復(fù)訓(xùn)練4 d后撤去平臺。
本實驗醋酸鉛染毒組為實驗組,飲水組為對照組,測定從入水點到原平臺水域的時間用以反映大鼠學(xué)習(xí)記憶的能力。如果條件許可,還可測定腦組織勻漿鉛含量及乙酰膽堿酯酶(AchE)活性。
步驟三:記錄與整理數(shù)據(jù)。
本實驗可能受到的影響因素很多,大鼠的個體差異、水浴溫度、入水方向、人為操作與觀察角度的變化等因素均可能干擾大鼠尋找平臺。為減少誤差,由同一人采用固定的操作模式,大鼠訓(xùn)練時不要有人在場,在另一處用視頻探頭跟蹤觀察。應(yīng)盡可能采集足夠的樣本數(shù)量,及時記錄并整理。
步驟四:分析實驗結(jié)果是否支持假設(shè)。
飲用水中醋酸鉛濃度越高,大鼠到達原平臺水域的時間越長,說明鉛中毒可能影響大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力,支持假設(shè)。
該活動涉及到生命周期、環(huán)境控制、變化緩慢等問題,實驗數(shù)據(jù)的離散度比較大,得出結(jié)論并非易事,。在討論交流的過程中,學(xué)生認識到對于復(fù)雜的生命系統(tǒng)的研究,不能只進行單因子分析,還應(yīng)分析無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響,揭示控制條件與觀測結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系必須有大量的樣本支持,該活動的結(jié)果表現(xiàn)為統(tǒng)計學(xué)意義上的規(guī)律。
該案例為2013年全國高考福建生物卷第27題的背景,其中所蘊含的生物學(xué)科思想和方法非常豐富,校本選修活動借鑒該背景開展實驗探究,有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力和勇于探索的科學(xué)精神。
總而言之,學(xué)科思想方法的教育理念對教師的專業(yè)素養(yǎng)與引導(dǎo)水平提出了更高的要求,教師有意識地通過生物學(xué)科知識引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生在“方法”或“哲學(xué)”層面上認識生命運動的一般規(guī)律,是生物課程教育價值的重要體現(xiàn)。
參考文獻:
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篇6
【關(guān)鍵詞】生物;教學(xué);實踐
研究性學(xué)習(xí)是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力為根本出發(fā)點,將這一全新的學(xué)習(xí)方式帶進生物課堂教學(xué)中,這是學(xué)習(xí)方式的變革,也是從培養(yǎng)學(xué)生單純地掌握知識轉(zhuǎn)向解決實際問題的能力的轉(zhuǎn)變。以往的學(xué)習(xí)方式多數(shù)是以獲得系統(tǒng)生物學(xué)知識為主,目的在于增加學(xué)生的知識儲備,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力。而在研究性學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生不僅自主建構(gòu)生物學(xué)科的知識體系,而且能培養(yǎng)自己綜合運用生物學(xué)知識解決實際問題的能力。在高中生物教學(xué)中,開展綜合實踐活動有以下幾個特點。
一、從封閉走向開放
高中生物研究性學(xué)習(xí)是在學(xué)科知識基礎(chǔ)上,擴展學(xué)生學(xué)習(xí)的機會與經(jīng)驗,圍繞生物學(xué)問題進行綜合性學(xué)習(xí)方式。
學(xué)習(xí)的內(nèi)容呈現(xiàn)開放性。學(xué)生在探究中,從課題的選取、資料的收集、方案的提出、探究過程的實施、到成果的交流,都充分體現(xiàn)自主性,教師是引導(dǎo)者和協(xié)助者,是開展綜合實踐活動的全程指導(dǎo)者。
學(xué)習(xí)形式從規(guī)定性轉(zhuǎn)向開放性。教師不再規(guī)定“動作”,而是學(xué)生根據(jù)自己的課題特點靈活運用,可以采取個人獨立完成、小組集體攻關(guān)等多種形式,可以調(diào)查研究、實驗查證或理論探討,使課程成為“體驗課程”,師生成為“學(xué)習(xí)的共同體”。
在此教學(xué)過程中,教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,努力提高自身素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生通過討論、探究、實驗等多種形式,鼓勵學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)。
高中生物研究性學(xué)習(xí)不僅注重學(xué)習(xí)的結(jié)果,更注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的體驗、參與程度與協(xié)作精神以及學(xué)習(xí)過程中所體現(xiàn)出來的創(chuàng)新精神和實踐能力。
在評價方式上,評價時教師應(yīng)注重過程性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合;定性評價與定量評價相結(jié)合;自評與他評相結(jié)合等開放的評價方式。這樣通過多元化的評價方式引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)展。
二、積極開展探究性實驗
探究性實驗是高中生物教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)的主要形式,在不破壞學(xué)科知識的邏輯性和系統(tǒng)性同時,教師應(yīng)適當(dāng)穿插一些與生物學(xué)科教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的實驗小專題的探究活動。
學(xué)生所選取研究性課題可以是高中生物課本中的探究性實驗,還可以是課本中介紹有關(guān)知識作鋪墊的驗證性實驗的轉(zhuǎn)換。在實際操作上主要經(jīng)歷3個階段:進入問題情境—實踐體驗—表達交流。例如,關(guān)于影響酶活性的探究性實驗專題,以“探究低溫對過氧化氫酶活性的影響”為例:現(xiàn)象觀察(鮮肝煮熟后不能催化H2O2分解上聯(lián)想并提出問題(低溫是否影響酶活性)——作出假設(shè)(低溫下酶活性弱等)一預(yù)期實驗結(jié)果—設(shè)計實驗(對照原則、單因子變量原則、重復(fù)原則,以及設(shè)計并繪制數(shù)據(jù)記錄表等)--實驗材料的準備和實施實驗—結(jié)果的獲取和分析(結(jié)果是否支持假設(shè))。這一過程由學(xué)生小組討論并實施,體現(xiàn)了基本的探究程序。初始階段,教師結(jié)合實例對學(xué)生進行科學(xué)探究基本過程的輔導(dǎo)是必要的,否則探究就可能顯得零亂無序、不知所措。另一方面,教師又必須讓學(xué)生了解科學(xué)研究是錯綜復(fù)雜的。
這些探究活動課題通常較小,常圍繞生物學(xué)科某個概念或原理進行。探究課題有的來自生物教材,有的來自學(xué)生的實際生活,活動多隨堂進行,更多地體現(xiàn)了“穩(wěn)態(tài)的探究”特征,即在一定的科學(xué)原理的指導(dǎo)下,發(fā)現(xiàn)并積累知識,原理本身被認為是正確無誤的。
在學(xué)生開展活動時,教師不僅要正確引導(dǎo),促進他們發(fā)散思維,還要滲透科學(xué)探究的“神”,即科學(xué)探究的求知精神、進取精神和求實精神,以便學(xué)生從探究學(xué)習(xí)過程中領(lǐng)悟科學(xué)探究的本質(zhì),形成正確的科學(xué)態(tài)度,否則研究性學(xué)習(xí)就會演變成徒有形式的機械訓(xùn)練,無法使學(xué)生體驗探究的樂趣,最終導(dǎo)致他們喪失學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣和熱情。
三、引入生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)
科學(xué)不僅是關(guān)于自然奧秘的知識體系,而且是人類p&q自然不斷變化發(fā)展的過程。生物學(xué)概念和原理既是研究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),又可作為探究的對象。學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物界的軌跡,了解科學(xué)家怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,理解科學(xué)的本質(zhì)和生命科學(xué)研究的方法,感悟和體驗科學(xué)家的創(chuàng)造性思維和探索精神。教師利用極其豐富的生物科學(xué)史材料進行探究,是開展生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)常用的方法之一。
四、圍繞科技資訊開展研究性學(xué)習(xí)
生物學(xué)教學(xué)中的探究的形式有多種,除實驗探究和科學(xué)史模擬探究外,還有生物科技新進展的科技資訊探究等。這類課題的探究能引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會、經(jīng)濟、科技和生活中的生物學(xué)問題,體現(xiàn)STS精神。教師從科技(科普)雜志或互聯(lián)網(wǎng)上選取社會關(guān)注的、與生物學(xué)有關(guān)的理論,圍繞科學(xué)探究過程的特點設(shè)計一系列的問題(或在提供鋪墊的基礎(chǔ)上讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題),引導(dǎo)學(xué)生深入思考、分析、討論,不斷尋找證據(jù)以深入解決問題的思路和方法,從而提高學(xué)生對科學(xué)。過程本質(zhì)特征的i&N,發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力和批判性思維能力。諸如:轉(zhuǎn)基因動物的培育,轉(zhuǎn)基因食品安全性研究,人類對濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響,瘋牛病、非典的病原體研究等。
篇7
關(guān)鍵詞:生物學(xué);科研實驗室;有毒有害物質(zhì);生物安全
中圖分類號:G647 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)44-0009-03
一、引言
生物學(xué)科研實驗室是指與生物學(xué)研究相關(guān)的并專屬用于研究生做科學(xué)研究的實驗室,涉及醫(yī)學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)等多門學(xué)科[1-5]。它不僅是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、科研能力與創(chuàng)新能力的實踐教育場所[6],更是創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地和科學(xué)技術(shù)的發(fā)源地[7]。中國科學(xué)院院士馮端曾經(jīng)指出,“實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃,是現(xiàn)代大學(xué)的心臟[8]”??蒲袑嶒炇疫\行狀況的優(yōu)劣直接關(guān)系到這一專業(yè)的科研水平和學(xué)校的綜合實力。
由于生物學(xué)科研實驗室存在多種生物活性材料有毒有害物質(zhì),并且在研究過程中還常會產(chǎn)生大量生物垃圾的特點,所以對其進行安全控制和科學(xué)管理具有至關(guān)重要的意義。
二、生物學(xué)科研實驗室的特點
生物學(xué)科研實驗室具有與其他實驗室共同的特性:精密儀器集中、技術(shù)含量高、操作管理人員水平參差不齊[9];同時由于生物學(xué)研究的高度專業(yè)性,又具有自己的特征:(1)有毒有害物質(zhì)集中(包括易燃易爆試劑、易制毒試劑、劇毒藥品、致癌化合物);(2)生物活性材料復(fù)雜(包括致病細菌、致病病毒、實驗細胞菌株、轉(zhuǎn)基因材料、實驗動物)。由此可見對生物科研實驗室進行科學(xué)管理的必要性和重要性。
三、生物學(xué)科研實驗室管理策略
目前,按照實驗室人數(shù)分,國內(nèi)的生物學(xué)科研實驗室可以分成以下三種模式,詳見圖1。
以下三種規(guī)模的生物學(xué)科研實驗室,少則一間多則幾十間,但是不管哪種模式的科研實驗室,如不進行科學(xué)的管理,都有可能成為交叉污染之源。這不僅會影響小區(qū)域的環(huán)境,甚至?xí)暗皆搮^(qū)域以外的較大區(qū)域甚至是周邊的土壤、水源等,產(chǎn)生嚴重的后果。目前已發(fā)表的文章多是針對學(xué)校或?qū)W院公共實驗室或本科教學(xué)實驗室的管理,而針對于研究生科研實驗室管理的文章卻論述很少。本人近十年來先后在國家重點實驗室和農(nóng)業(yè)部生物工程實訓(xùn)中心教學(xué)示范平臺從事生物科研實驗室管理及大型儀器共享平臺管理的一線工作,現(xiàn)結(jié)合單位實際和個人工作體會,就生物科研實驗室的安全管理談一點建議與大家共勉。
1.實驗室功能區(qū)域的劃分。由于生物科研實驗室有其特殊的性質(zhì),所以實驗室的建設(shè)必須經(jīng)過專業(yè)人員進行特殊的設(shè)計(包括氣體過濾、污水處理)才可以投入使用。對于硬件條件措施,在不同的高校和科研院所往往不盡相同,本文不進行深入討論,這里我們要重點討論的是實驗室內(nèi)部的區(qū)域劃分。生物學(xué)科研實驗室一般由生物培養(yǎng)區(qū)、試劑存放區(qū)、實驗操作區(qū)和污染區(qū)等組成。實驗室功能區(qū)域的劃分能夠強化空間的利用率,同時避免或減少交叉污染,方便開展實驗。生物培養(yǎng)區(qū)是實驗核心區(qū),通常包含實驗動物、植物和微生物的培養(yǎng),一般必須以滿足生物的正常生長為最基本條件;試劑存放區(qū)中的試劑必須分類存放在試劑柜中,適宜安放在室內(nèi)空氣流通性較好的地方,對于劇毒和特殊管制的試劑必須專人專管并存放在特定區(qū)域;實驗操作區(qū)主要是研究人員開展研究工作的區(qū)域,往往是多種生物體和儀器、試劑匯聚的集合,必須保障操作臺的條件能夠安全順利的開展實驗;而污染區(qū)在生物實驗室中一般為電泳和病原菌處理區(qū),一般在此區(qū)域要對危險性做出明確提示,并嚴格按照生物安全的要求處理廢棄物的存放,避免對相關(guān)人員的人身和環(huán)境產(chǎn)生二次危害。
2.落實實驗室成員主體責(zé)任。實驗室是每個研究生開展科研活動并完成學(xué)業(yè)的重要場所,也是所有研究人員組成的一個緊密集體。實驗室的正常運轉(zhuǎn)離不開實驗室中每個學(xué)生的積極參與,因此讓實驗室中的每個成員具有明確的權(quán)利和義務(wù)是保障實驗室健康運行的基礎(chǔ)。首先,實驗室的每個學(xué)生都應(yīng)該擁有對實驗室的參與權(quán)、建議權(quán),同時還必須完成實驗室負責(zé)人和管理人員對其安排的合理任務(wù)。其次,對于實驗室功能區(qū)域和工作臺的管理必須落實到特定人員,不可進行模糊化的籠統(tǒng)管理。同時,還要通過定期檢查、監(jiān)督確保制度落實。為了保證實驗室管理的責(zé)任能夠具體落實在每位學(xué)生身上,制度制定時必須考慮到現(xiàn)實可行性,任務(wù)分配時要注重公平合理。制定管理措施時要明確,制度是為了讓實驗室更流暢高效的運行,讓每個在實驗室中的學(xué)生能夠安全、順心的完成實驗,同時還能夠體會到合作互助所帶來的樂趣。切不可為了管理而管理,最終讓制度流于形式,實驗室趨于混亂。
3.實驗試劑材料訂購。現(xiàn)在很多生物學(xué)實驗室在研究中都涉及到了分子生物學(xué)等最新的研究技術(shù),通常所購買的相關(guān)試劑和材料價格非常昂貴,所以制定合理的試劑材料訂購制度對于科研經(jīng)費的高效利用非常重要。實驗室應(yīng)該建立一個統(tǒng)一的訂購平臺,可以使用軟件系統(tǒng)或者自己建立數(shù)據(jù)庫,固定周期集中采購,同時要對試劑的品牌、價格、公司、原產(chǎn)廠家以及實驗室可用量做到心中有數(shù)。通過智能化的動態(tài)管理節(jié)約開支、減少浪費。
4.實驗室垃圾的安全處理。生物實驗室由于其研究對象是活體生物,而且常常會接觸到許多對人體有害的病原菌,因此對于生物垃圾的處理是實驗室安全中一個非常重要的環(huán)節(jié)。生物垃圾一般分為普通垃圾和有毒有害垃圾。對于普通垃圾,包裝分類后按照日常垃圾處理要求即可處理;而對于有毒有害垃圾,必須依據(jù)其危害和毒性嚴格按照相關(guān)要求進行專門處理或交相關(guān)專業(yè)公司進行處理。常見有毒有害垃圾的處理方式具體包含:(1)對于病原菌及其他有活性的質(zhì)粒、菌類及腫瘤細胞培養(yǎng)廢棄物如液體培養(yǎng)基/斜面培養(yǎng)基及提取物,必須進過高壓滅活后才可以排放。(2)含有有毒物質(zhì)的電泳凝膠及被污染的手套應(yīng)該存放在專用收納的容器里,交給學(xué)校相關(guān)部門統(tǒng)一處理。(3)對于有毒的試劑及藥品容器及其廢液,應(yīng)將其倒廢液桶收集,然后交給學(xué)院相關(guān)部門,對于有毒有害的空試劑瓶,應(yīng)對試劑瓶清洗干凈后并將標(biāo)簽除去,才可作為普通垃圾處理。(4)對于實驗動物尸體不能隨便丟棄,必須進行無害化處理后統(tǒng)一交給學(xué)校專門機構(gòu)進行處置。
5.實驗室技術(shù)培訓(xùn)和數(shù)據(jù)保存。生物學(xué)實驗室作為一個專業(yè)技術(shù)集成化比較高的研究機構(gòu),特定的實驗室中總有不少多年來形成的專門技術(shù)。為了使進入到實驗室中的新成員能夠快速了解、掌握相關(guān)儀器和技術(shù)的使用方法,必須對其進行專門的技術(shù)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容除涵蓋相關(guān)儀器、技術(shù)的操作方法以外,還應(yīng)該使新成員了解實驗室中相關(guān)的規(guī)章制度,方便大家遵照執(zhí)行,同時有利于新成員更快融入研究團隊,提升整個實驗室的運行效率。具體培訓(xùn)工作可以由實驗室中專業(yè)技術(shù)人員或者高年級的研究生擔(dān)任,這樣做不僅可以增強培訓(xùn)工作的針對性,也有利于新成員對整個實驗室的了解。培訓(xùn)結(jié)束后,應(yīng)當(dāng)進修針對性的考核并頒發(fā)相關(guān)實驗室準入資格證,督促新成員對培訓(xùn)工作的重視,從而有利于整個實驗室科研工作的順利開展。
隨著實驗室的不斷運行,積累的科研材料、數(shù)據(jù)和成果也越來越多,對于這些資料的積累、保存是科研工作不斷順利向前推進的重要保障,是整個實驗室別需要重視和關(guān)注的一環(huán)。我國的很多生物學(xué)科研實驗室,由于早期的研究基礎(chǔ)較弱,研究方向不固定,很多時候研究資料往往隨著學(xué)術(shù)論文的發(fā)表和研究生的畢業(yè)就丟失了,形成了很大的浪費。因此對實驗室中積累的科研資料要建立一個有效妥善的保存方式,使所有資料數(shù)據(jù)都做到有據(jù)可查,保管妥當(dāng)。特別是對實驗記錄,應(yīng)該建立規(guī)范完善的管理系統(tǒng),每個實驗室盡量統(tǒng)一實驗記錄本,研究生在特定時間段對實驗記錄要復(fù)印并上交導(dǎo)師,畢業(yè)后要對實驗記錄本原件全部上交,由實驗室專門保存。隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在也有一些實驗室采用了電子實驗記錄系統(tǒng),對這些新的電子記錄數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)做到定期數(shù)據(jù)備份,建立多個拷貝,避免由于硬件原因丟失數(shù)據(jù)。
6.建立實驗室文化??蒲袑嶒炇页蓡T一般由在某一時期內(nèi)具有特定研究方向的研究人員和研究生組成,作為一群高級人才組成的研究團隊,實驗室文化是不可或缺的一個組成部分。實驗室文化顧名思義就是沿著實驗室建設(shè)發(fā)展的脈絡(luò)而形成的一種特殊文化[10]。實驗室文化建設(shè)是屬一種綜合性的激勵,它更強調(diào)人的精神力量作為行動、行為的動力源泉[11]。良好的實驗室文化對實驗室成員以及實驗室的整體行為具有導(dǎo)向作用[12]??蒲袑嶒炇业娜粘;顒右话阌行〗M學(xué)生學(xué)術(shù)報告、專家學(xué)術(shù)講座和實驗室游玩聚會活動。小組學(xué)生學(xué)術(shù)報告一般由學(xué)生匯報文獻閱讀和研究最新進展,這應(yīng)該是實驗室一項常規(guī)活動,實驗室成員不僅可以通過匯報的方式增進學(xué)術(shù)交流,而且對于鍛煉學(xué)生的學(xué)術(shù)演講能力也是一個很好的平臺。專家學(xué)術(shù)講座可以讓大家對最新的學(xué)術(shù)動態(tài)有一個了解,同時也加強了不同實驗室之間的學(xué)術(shù)交流,對于鍛煉學(xué)生的思考和提問能力也是一個很好的幫助。在緊張的實驗之余,組織一些游玩活動對于放松大家的身心,增強實驗室的凝聚力也很有必要。
實驗室作為一個大集體,不同的成員對于管理制度的執(zhí)行肯定會存在差異,甚至?xí)幸驗檫`反相關(guān)制度而造成嚴重后果的事情發(fā)生;同時不同學(xué)生的研究能力和學(xué)術(shù)水平也良莠不齊,因而制訂合理可行的獎懲制度對于保障實驗室的正常運行具有重要的作用。獎勵和懲罰制度必須建立在一定的現(xiàn)實基礎(chǔ)之上,制度制定中要廣泛征求各實驗室成員的意見,確保參與權(quán),注重可行性,一旦形成最終制度,必須嚴格執(zhí)行。
四、結(jié)語
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,國家對科技投入力度不斷加大,高??蒲袑嶒炇乙蚕鄳?yīng)逐年增多[13]。生命科學(xué)作為21世紀重要的科學(xué)發(fā)展領(lǐng)域,生物學(xué)科研實驗室在推動其發(fā)展中起著不可或缺的作用。建立科學(xué)合理的實驗室管理制度,重視制度的可操作性和執(zhí)行力,是推動生物學(xué)研究不斷向前發(fā)展的重要保障。在實驗室管理中,要注意生物學(xué)科研實驗室的特點,以維護生物安全為底線,做到以人為本,努力將科學(xué)化的管理貫穿于科學(xué)研究之中。同時,要注重培育實驗室文化,充分發(fā)揮每個研究人員的特長和學(xué)術(shù)研究潛能,為促進我國生命科學(xué)研究的持續(xù)健康發(fā)展,培養(yǎng)綜合能力強的高水平生物學(xué)創(chuàng)新型人才貢獻力量。
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篇8
關(guān)鍵詞:高中生物;創(chuàng)新能力;生物教學(xué)
高中生物學(xué)科教學(xué)中,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是素質(zhì)教育給高中生物教學(xué)提出的一個要求。從創(chuàng)新思維的引導(dǎo)培育以及創(chuàng)新能力的提升等多個方面,讓高中學(xué)生在生物課程學(xué)習(xí)的過程中,不僅接觸到最前沿的生物科學(xué)發(fā)展成果,還能學(xué)到先進的科學(xué)研究的思維和方法,樹立科學(xué)研究的意識,擁有創(chuàng)新的思維和頭腦。創(chuàng)新是未來人們最基本、最重要的生存素質(zhì)。無論是從培養(yǎng)21世紀的建設(shè)人才的需要看,還是從全面提高和發(fā)展學(xué)生素質(zhì)來看,都需要生物教師加強對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。高中生物教師只有從思想上重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,才能有計劃、有步驟地實施創(chuàng)新教育。
一、在實驗教學(xué)中,促進學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的發(fā)展
開展實驗教學(xué)可以讓學(xué)生更加直觀地認識生物學(xué)的現(xiàn)象,總結(jié)其中的規(guī)律,抓住這些知識的本質(zhì)內(nèi)涵。高中生物教師要在實驗教學(xué)中,讓學(xué)生有機會觀察演示實驗的整個過程,并讓學(xué)生有更多的時間和空間進行自主的實驗活動。高中生物教學(xué)中的實驗設(shè)計能夠讓教師借助一些儀器給學(xué)生觀察微觀生物學(xué)世界的機會,也能讓教師應(yīng)用生物學(xué)研究的方法,借助生物化學(xué)等學(xué)科的知識和內(nèi)容來解決一些高難度的問題。要想訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維,讓學(xué)生具備較強的創(chuàng)新能力,除了讓學(xué)生喜歡高中生物的學(xué)科內(nèi)容之外,還要讓他們帶著探索的意識和主動性,參與課堂學(xué)習(xí),并且主動地進行拓展式、研究式生物學(xué)習(xí)活動。高中階段的學(xué)生思維能力達到了一個較高的水平,所以在編制探索性的實驗設(shè)計過程中,學(xué)生會不由自主地把以往的知識和經(jīng)驗總結(jié)在一起。這能夠讓他們將已學(xué)過的知識點聯(lián)系得更加充分,在復(fù)雜的問題解決情境中,學(xué)生需要拓展思路,在看似困難的絕境中找出解決問題的辦法。所以,通過高中生物課堂培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,不僅是一個教師啟發(fā)、引導(dǎo)鼓勵的過程,同時也需要學(xué)生夯實基礎(chǔ)知識,有學(xué)習(xí)的主動意愿。光有奇思妙想而沒有充足的知識,學(xué)生的創(chuàng)新只能是空想,所以要在問題探索中讓學(xué)生自主地進行知識的建構(gòu)以及知識的豐富,提高他們解決問題的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
二、通過構(gòu)建問題情境,讓學(xué)生主動地進行探索式的創(chuàng)新式的學(xué)習(xí)
學(xué)生在實際生活中經(jīng)常會產(chǎn)生各種各樣的疑問,正是因為人們的好奇和不斷探索,才讓高中生物學(xué)科發(fā)展得越來越壯大,在人們的現(xiàn)實生活中發(fā)揮不可替代的重要作用。學(xué)生學(xué)習(xí)時最可貴的精神就是積極主動地思考問題、探索問題,只要學(xué)生有了主動學(xué)習(xí)的欲望,學(xué)習(xí)的效率就會相應(yīng)地提高,教學(xué)活動也就變得簡單很多?!皩W(xué)起于思,思源于疑。”這充分說明了思考和提出問題在學(xué)習(xí)活動中的重要作用。因此,生物教師必須要采取一些有效的措施,讓學(xué)生更為積極、主動地學(xué)習(xí)生物學(xué)科,在類似于真實的問題情境中主動進行新舊知識的聯(lián)系和建構(gòu)。搭建問題情境的過程,是一個對學(xué)生的思維進行逐步深入引導(dǎo)的過程,學(xué)生的創(chuàng)新思維能力也是在這樣的過程中逐漸培養(yǎng)起來的。教師要給學(xué)生做創(chuàng)新探索研究的講解和示范,從思維過程上讓學(xué)生有相對直觀的認識,進而模仿教師的思維過程,帶著自己的課題進行探索式學(xué)習(xí)。高中生物教師在搭建教學(xué)情境的過程中,可以選擇很多方法,情境要求具有一定的直觀性,學(xué)生容易理解,且情境本身也能促進學(xué)生抽象思維能力的發(fā)展,因此高中生物教師要尊重學(xué)生的認知發(fā)展水平。另外,也要尊重學(xué)科的特點,尊重學(xué)生已有的知識儲備情況。搭建情境的方法需要各種直觀的形式,例如在生活化的理念里,以圖片、視頻等形式呈現(xiàn)生活中的畫面,能使學(xué)生聯(lián)想自己以往的經(jīng)歷,從而在學(xué)習(xí)中主觀地進行加工建構(gòu)。問題情境創(chuàng)設(shè)的目的在于給學(xué)生提供各種各樣的線索,這些線索有助于學(xué)生提取相關(guān)的知識點去解決問題。這樣一個情境創(chuàng)設(shè)的過程,也是學(xué)生在創(chuàng)新探索問題解決思路和方法的過程。在問題情境的構(gòu)建中,教師要展現(xiàn)自己的創(chuàng)新行動,讓學(xué)生在情境中有新的聯(lián)想和收獲,這有助于教師培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維方式,并增強他們創(chuàng)新的科學(xué)能力。所以高中生物教師要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提高自己的綜合素質(zhì),讓學(xué)生能夠在問題情境中有新的收獲。
三、高中生物教師要注重借助學(xué)科的內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維
在學(xué)科教學(xué)活動中的學(xué)科知識,不僅讓學(xué)生主動、積極地進行知識內(nèi)容的建構(gòu),還能有效提升學(xué)生的創(chuàng)新思維。楊振寧教授說:“加強發(fā)散性思維的訓(xùn)練,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的‘重點工程’。”學(xué)生進入高中后,由于自我意識的發(fā)展,他們常常產(chǎn)生新的看法,存在求異思維,表現(xiàn)出思維的發(fā)散性。那么,在學(xué)科教學(xué)內(nèi)容逐漸展開時,要使學(xué)生具備越來越強的探索學(xué)習(xí)的積極性,在創(chuàng)新思維和方法方面也得到訓(xùn)練和啟發(fā)。因此,高中生物教師要立足實際認真分析生物教學(xué)中存在的問題,提高課堂教育教學(xué)的有效性,讓學(xué)生能夠在知識的巧妙創(chuàng)新應(yīng)用方面有新的體會和發(fā)現(xiàn)。高中生物教材中內(nèi)容安排得非常系統(tǒng),層次分明,邏輯清晰,這對于學(xué)生理解學(xué)科知識,順利地提取知識分析問題和有效地解決問題可以起到積極的促進作用。學(xué)科教學(xué)的內(nèi)容要以教材為依據(jù),適當(dāng)融合生物科學(xué)最近發(fā)展的成果,更為顯著地體現(xiàn)生物科學(xué)在人們的生產(chǎn)生活中具有的獨特價值。與此同時,一些新成果的引入也讓學(xué)生的科研思維得到拓展,對問題的看法更加深入和廣泛。因此,高中生物教師需要在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置等方面體現(xiàn)出更多的創(chuàng)新特點。同樣的教學(xué)內(nèi)容,不一樣的授課方式或不一樣的組織方式,都能讓學(xué)生在頭腦中建構(gòu)起更加豐富的相互聯(lián)系的知識網(wǎng)絡(luò)。從建構(gòu)主義以及信息加工理論中,我們能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,帶著興趣主動地建構(gòu)著自己內(nèi)在的知識結(jié)構(gòu)。所以這是一個不斷提高,讓自己能更適應(yīng)生物科學(xué)教學(xué)要求的過程。在學(xué)科內(nèi)容的呈現(xiàn)方式中,高中生物教師要注意采用綜合的呈現(xiàn)方式,運用多感官刺激的策略,讓學(xué)生在視聽結(jié)合的情況下對信息本身有更豐富的編碼方式。這樣做的好處在于,學(xué)生今后能夠在更復(fù)雜的實際應(yīng)用場景中,尤其在科學(xué)研究創(chuàng)新活動中,能夠根據(jù)情境的變化,巧妙、靈活地提取相關(guān)的基礎(chǔ)知識,從而順利地解決問題。以教材為依托,以教材為原點,教學(xué)活動創(chuàng)新型的開展,能拓展學(xué)生的生物科學(xué)視野,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生獲得更顯著的提高,加強對這門學(xué)科的整體認識,促進他們積極主動地學(xué)習(xí)生物科學(xué)。
篇9
關(guān)鍵詞:研究生培養(yǎng);分子生物學(xué);實驗教學(xué)
分子生物學(xué)是從分子水平上研究生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)、生命活動及其規(guī)律的科學(xué),是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快并與其他學(xué)科交叉滲透最廣泛的前沿學(xué)科之一.進入21世紀,分子生物學(xué)的實驗技術(shù)與方法已經(jīng)應(yīng)用到了生物學(xué)各個分支學(xué)科的研究中[1].研究生教育是培養(yǎng)具有科學(xué)精神和創(chuàng)新能力高層次人才的主要方式,培養(yǎng)碩士研究生創(chuàng)新思維和科學(xué)研究能力,將是作為研究生階段的研究工作和將來作為科研人員所必備的素質(zhì).近年來,很多高校在研究生的培養(yǎng)上采取了重大舉措,如浙江大學(xué)、中國科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等,實現(xiàn)了研究生的理論教學(xué)、實驗教學(xué)和學(xué)位論文研究三階段的培養(yǎng)模式[2].在加強研究生理論教學(xué)和學(xué)位論文研究的同時,注重研究生實踐能力的培養(yǎng),增加了實驗教學(xué)環(huán)節(jié),實現(xiàn)研究生實踐能力的寬領(lǐng)域培養(yǎng),再通過學(xué)位論文的研究,形成研究生實踐能力的立體全方位培養(yǎng).作為一個生物學(xué)研究生,把本科所學(xué)的基礎(chǔ)知識與科學(xué)研究的最新進展聯(lián)系起來,學(xué)好、學(xué)通分子生物學(xué)是必需的一步.基于此,2012年起我校在生物學(xué)科研究生學(xué)位課中設(shè)置“分子生物學(xué)實驗”課,3年來雖然取得了明顯的成效,得到了研究生與指導(dǎo)教師的認可,但在實際運行過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,還需要通過不斷的改革和實踐,使生物學(xué)科的研究生更系統(tǒng)、更全面地掌握分子生物學(xué)的實驗技術(shù)和技能,為后續(xù)的研究性實驗工作和今后走上工作崗位提高科研水平打好一個堅實的基礎(chǔ).
1課程定位及理念
分子生物學(xué)在20世紀取得了理論和技術(shù)的飛速發(fā)展.分子生物學(xué)技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于生命科學(xué)的各個研究領(lǐng)域當(dāng)中.隨著越來越多的理論突破,分子生物學(xué)技術(shù)也日新月異.在高等院校的生物相關(guān)學(xué)科的研究生教學(xué)中,越來越廣泛地注重分子生物學(xué)的教學(xué).分子生物學(xué)理論課教學(xué)內(nèi)容多,范圍廣,有一定深度,學(xué)生很難透徹理解和掌握,如果不做實驗,只學(xué)習(xí)理論,往往會事倍功半,理不出頭緒.分子生物學(xué)實驗課能給學(xué)生親自動手參與實驗全過程的機會,便于學(xué)生加深對相關(guān)理論的理解[3].研究生來自不同的院校,由于各院校課程設(shè)置不同,研究生接受的本科階段的教育差別很大,這種差別在實驗操作能力上體現(xiàn)最為明顯.對于已經(jīng)進入分子時代的生命科學(xué)來說,不熟練分子生物學(xué)實驗操作的學(xué)生就很難快速適應(yīng)課題研究的科研工作.在研究生學(xué)位課中設(shè)置分子生物學(xué)實驗課,合理安排實驗課內(nèi)容,建立常規(guī)操作與科研課題相結(jié)合的實驗課程體系,是提升研究生實踐能力的重要途徑,同時也能為學(xué)生完成碩士學(xué)位論文及將來從事科研工作打下良好基礎(chǔ).內(nèi)蒙古科技大學(xué)生物學(xué)碩士研究生學(xué)位點于2006年經(jīng)批準設(shè)立,2007年起招收首批碩士研究生,近10年來,已為及全國輸送了一批從事生物學(xué)研究與開發(fā)的優(yōu)秀人才.“加強專業(yè)技術(shù)教學(xué)、緊跟學(xué)科發(fā)展前沿、全面提升研究生培養(yǎng)質(zhì)量”一直是本學(xué)科研究生培養(yǎng)工作的重點和目標(biāo).為適應(yīng)新形勢下高等院校研究生教育與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo),對研究生分子生物學(xué)教學(xué)的改革勢在必行.2012年以來,我們通過在研究生學(xué)位課中設(shè)置“分子生物學(xué)實驗”課,不僅顯著地提高了研究生對分子生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)熱情,而且明顯提升了研究生的科研能力.
2課程建設(shè)及特色
2.1課程建設(shè)的過程與方法
每學(xué)年的秋學(xué)期初新錄取的研究生入學(xué),根據(jù)對新生分子生物學(xué)知識背景和實驗動手能力的詳細調(diào)研合理安排實驗課內(nèi)容,建立常規(guī)操作與科研課題相結(jié)合的實驗課程體系,并根據(jù)學(xué)科發(fā)展不斷更新和完善,力求促進研究生科研工作的順利開展.研究生分子生物學(xué)實驗教學(xué)的改革分為3個階段進行.
2.1.1準備階段
組織相關(guān)人員成立課題小組,對小組人員進行具體分工,以2015年新入學(xué)的碩士研究生為研究對象,采用問卷調(diào)查方式對他們的分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識與實驗操作能力進行摸底,撰寫調(diào)查報告[4].
2.1.2實施階段
(1)制定教學(xué)大綱.根據(jù)準備階段的調(diào)查結(jié)果討論研究生分子生物學(xué)實驗課教學(xué)大綱,實驗項目實行多層次、模塊化管理,分為基礎(chǔ)性、綜合設(shè)計性、創(chuàng)新性3個模塊.基礎(chǔ)性實驗項目以基本的分子生物學(xué)操作技術(shù)為主,如:質(zhì)粒DNA的提取、限制性內(nèi)切酶酶切DNA分子、瓊脂糖凝膠電泳分離DN段、大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備、重組DNA分子的構(gòu)建與轉(zhuǎn)化等、PCR擴增目的基因等.對沒有任何分子生物學(xué)常規(guī)操作基礎(chǔ)的研究生要逐個開出;對本科階段已經(jīng)接觸并熟悉這些基礎(chǔ)性實驗的研究生可直接開出綜合設(shè)計性實驗,如:多種方法獲得目的基因、動植物中某關(guān)鍵基因的克隆、重組質(zhì)粒的構(gòu)建等.創(chuàng)新性實驗項目全部由本學(xué)科教師承擔(dān)的科研課題轉(zhuǎn)化而來,研究生可根據(jù)自己的研究方向與興趣愛好選擇項目完成,包括植物細胞中MYB類轉(zhuǎn)錄因子的篩選、與人類遺傳病相關(guān)的核苷酸重復(fù)序列的克隆等.
(2)學(xué)生選課.將全部實驗教學(xué)內(nèi)容及具體開出安排提前公布,學(xué)生根據(jù)實際情況與自己的研究方向進行實驗內(nèi)容的選擇,這一環(huán)節(jié)須由指導(dǎo)教師協(xié)助完成.選課結(jié)束后根據(jù)每個項目的選課情況準備實驗,包括學(xué)生分組、準備實驗材料、儀器設(shè)備、耗材試劑和實驗講義與實驗報告冊分發(fā)等.
(3)預(yù)實驗.指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生分組情況,每組安排組長一名,副組長一名,在實驗開出前協(xié)助指導(dǎo)教師完成預(yù)實驗.
(4)實驗課開出.按計劃認真組織研究生開出實驗.實驗操作階段,要求學(xué)生熟練掌握實驗操作流程,嚴格按規(guī)范進行操作.同時指導(dǎo)教師要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,增強學(xué)生獨立完成實驗的能力和實際動手能力,使學(xué)生能夠盡可能主動地、獨立地完成實驗的整個過程,為以后獨立從事科研設(shè)計和科學(xué)實驗打下良好的基礎(chǔ).
(5)課程考核.實驗課結(jié)束后進行成績考核,綜合學(xué)生的預(yù)習(xí)報告、實驗操作、實驗結(jié)果與實驗報告撰寫情況給出實驗課成績.
(6)編寫研究生實驗教材.基于教學(xué)實踐的積累,編寫研究生實驗教材“研究生現(xiàn)代分子生物學(xué)實驗”,重點面向研究生的實驗教學(xué),將分子生物學(xué)基本實驗技術(shù)和近年來發(fā)展起來的新技術(shù)、新方法有機融合.
2.1.3總結(jié)階段
跟蹤調(diào)查,了解研究生在分子生物學(xué)實驗課結(jié)束進入課題研究后的情況,掌握他們在分子操作各個環(huán)節(jié)上的操作熟練程度,對取得的研究資料做全面的整理分析.在學(xué)科內(nèi)部推出“研究生分子生物學(xué)實驗”示范課,并完成相應(yīng)的資料庫與光盤制作,并進一步在全校范圍內(nèi)推廣.同時課程改革小組的成員要不斷討論項目實施過程中存在的問題,并及時與兄弟院校溝通學(xué)習(xí),提出切實可行的辦法[5].
2.2指導(dǎo)教師隊伍建設(shè)
自2012年生物學(xué)科碩士研究生開設(shè)分子生物學(xué)實驗課以來,該課程的教學(xué)任務(wù)一直由我校外聘的留美分子生物學(xué)專家王建英教授負責(zé),另配2名講師作為助手.經(jīng)過3年來的教學(xué)實踐體會,加上學(xué)生與研究生導(dǎo)師的意見反饋,我們發(fā)現(xiàn)這種單一的指導(dǎo)教師模式是需要改進的,需要建設(shè)一支由長期工作在科研、教學(xué)一線教師組成的研究生實驗課教學(xué)團隊.教學(xué)任務(wù)分配上,根據(jù)團隊內(nèi)每位教師主要從事的科研領(lǐng)域和專業(yè)特長,分配相應(yīng)的實驗教學(xué)內(nèi)容,每個項目安排2名指導(dǎo)教師,他們不僅熟悉所指導(dǎo)實驗的技術(shù)要點,及時解決實驗過程中出現(xiàn)的各種問題,還能將本領(lǐng)域相關(guān)的科研前沿、熱點問題介紹給學(xué)生,以開闊學(xué)生視野,使每次實驗均能獲得預(yù)期結(jié)果.同時,指導(dǎo)教師在教學(xué)實踐過程中也不斷發(fā)現(xiàn)和審視自己,包括對自身專業(yè)知識的把握與實驗技能熟練程度的反思,這樣也能促使他們緊密跟蹤學(xué)科發(fā)展前沿不斷提高[6].本課程經(jīng)各方面協(xié)調(diào)討論,現(xiàn)已逐漸組建了一支人員穩(wěn)定、業(yè)務(wù)基礎(chǔ)全面、具有團結(jié)協(xié)作精神的教學(xué)團隊.其中教授3人、副教授2人、講師2人.其中大多數(shù)教師承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金、內(nèi)蒙古高?;鸬瓤蒲许椖?在努力完成這些科研任務(wù)的同時,有意識地將許多科研工作中的思路和先進的技術(shù)轉(zhuǎn)化到研究生分子生物學(xué)實驗的教學(xué)實踐中.實驗課教學(xué)團隊的建設(shè)極大地提高了研究生實驗教學(xué)質(zhì)量,并申請得到了我校研究生教學(xué)改革項目建設(shè)立項資助.
2.3實驗課成績考核與結(jié)果評價
經(jīng)過教學(xué)團隊的調(diào)研討論,針對分子生物學(xué)實驗考核形式的問題,提出實驗課評價體系多層次評價的管理制度,包含預(yù)習(xí)報告、平時考勤、實驗操作、實驗結(jié)果與實驗報告撰寫情況5個部分,分別所占比例為1∶2∶4∶1∶2;針對設(shè)計性與創(chuàng)新性實驗,要加上實驗方案制定與實驗論文撰寫環(huán)節(jié).針對研究生各實驗組人數(shù)較少、時間較靈活、學(xué)生專業(yè)多樣化等特點,在考核中更加注重實驗的具體操作過程.在課程開課初要將考核方案告知學(xué)生,讓他們明確各環(huán)節(jié)的評分標(biāo)準,在實際考核過程中如實記錄作為評價依據(jù).實驗課結(jié)束后,通過“問卷調(diào)查與后期跟蹤相結(jié)合”的模式及時對教學(xué)效果進行評價[7].通過發(fā)放問卷調(diào)查表的方式綜合調(diào)查研究生對本門實驗課的內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法及授課教師的教學(xué)效果等信息的評價.另外,在實驗課結(jié)束一個學(xué)期后,我們對研究生指導(dǎo)教師進行問卷調(diào)查,對上一年度的實驗教學(xué)效果進行了后期跟蹤評價,對研究生進入到各自實驗室工作后的科研思維、實驗設(shè)計、操作能力等進行調(diào)研,綜合評價實驗教學(xué)效果[8].
3結(jié)語
分子生物學(xué)實驗技術(shù)是生物學(xué)各分支學(xué)科科學(xué)研究必備的手段,在研究生入學(xué)后進入課題研究之前開設(shè)“分子生物學(xué)實驗”課,熟練掌握基本的分子生物學(xué)操作技術(shù),這是生物學(xué)研究生快速進入科研課題與順利完成碩士學(xué)業(yè)的基本保證[9].研究生經(jīng)過基本實驗技能培訓(xùn)、全面綜合實驗及自主設(shè)計實驗的鍛煉及創(chuàng)新實驗平臺的全方位提升,科研能力得到大幅度提高.學(xué)生普遍反映研究生分子生物學(xué)實驗為他們順利進行課題研究、完成學(xué)位論文和未來的科研工作奠定了良好基礎(chǔ),一部分學(xué)生在碩士期間就發(fā)表了高水平的SCI論文.為生物學(xué)研究生開設(shè)分子生物學(xué)綜合實驗,在內(nèi)蒙區(qū)內(nèi)外兄弟院校進行此類設(shè)置的尚不多見,需要我們更加努力創(chuàng)立并逐步完善研究生實驗教學(xué)平臺,全面提升我校碩士研究生培養(yǎng)水平[10G12],及時將教師的科研成果提煉引入實驗教學(xué),提高指導(dǎo)教師的教學(xué)能力,使實驗內(nèi)容不斷更新,為研究生進行課題研究及畢業(yè)以后從事相關(guān)的科研工作打下堅實的基礎(chǔ).
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篇10
一、夯實基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)
在教學(xué)中,教師應(yīng)依照課標(biāo)的要求,力求通過激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)主動性進行基礎(chǔ)知識教育,通過“師生互動、自主探究、合作交流”等形式多樣的教學(xué)方法,讓學(xué)生理解掌握生物科學(xué)知識。還應(yīng)充分運用多媒體優(yōu)勢解決教學(xué)中難點,達到新課標(biāo)要求的教學(xué)目的,通過音頻、色彩的輔助,變抽象為直觀,化靜為動,學(xué)生感知鮮明,印象深刻,讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,通過人機互動的手段獲得知識,充分調(diào)動學(xué)生的感官和思維的積極活動,發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用,讓學(xué)生在理解基礎(chǔ)知識的同時,激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)科學(xué)知識傾注極大熱情,形成對科學(xué)執(zhí)著追求的意志品質(zhì)。還要充分挖掘生物科學(xué)的成就在生活中運用的實例,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物興趣。從而實現(xiàn)基礎(chǔ)知識教育和培養(yǎng)學(xué)生良好科學(xué)品質(zhì),對科學(xué)的興趣、情感、意志和作風(fēng)相統(tǒng)一。
二、加強實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)技能
生物學(xué)是一門實驗性很強的科學(xué)。重視實驗教學(xué)、培養(yǎng)探究創(chuàng)新實踐能力是新課標(biāo)的最大特點之一。科學(xué)技能是構(gòu)成科學(xué)素養(yǎng)的另一個基礎(chǔ)要素。新課標(biāo)對此有明確要求,實驗操作能調(diào)動學(xué)生的參與意識,可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機和培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)技能,也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一個重要手段。教學(xué)中,采用開放實驗室、課內(nèi)課外相結(jié)合的形式,加強實驗操作,讓學(xué)生多動手,多實踐,從操作的角度培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)技能。并嚴格要求學(xué)生在操作過程中科學(xué)觀察、記錄、完成實驗報告,通過分析和解釋實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象或數(shù)據(jù),得出符合實際的科學(xué)結(jié)論。通過探究實驗培養(yǎng)創(chuàng)新能力,在實驗教學(xué)中,教師要善于創(chuàng)造“科學(xué)研究”的氣氛,激勵學(xué)生大膽按照“提出問題——作出假設(shè)——設(shè)計實驗——得出結(jié)論”的程序開展探究學(xué)習(xí)。也可以通過使驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫嶒?,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計、動手操作、嘗試分析中體驗“科學(xué)研究”的滋味,新課程中,要求學(xué)生設(shè)計實驗的內(nèi)容很多,教師盡可能多地讓學(xué)生自已設(shè)計實驗,在設(shè)計時,特別強調(diào)方案的獨特和新穎地方。這個過程中學(xué)生不僅學(xué)會生物學(xué)實驗方法,能夠提出問題,做出假設(shè),設(shè)計實驗,分析現(xiàn)象,還能在探索實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
三、注重生物科學(xué)史,提高學(xué)生的科學(xué)思維和方法
科學(xué)思維和方法是科學(xué)素養(yǎng)的核心要素,教學(xué)中強調(diào)能力培養(yǎng),其核心就是思維能力的培養(yǎng)。新課標(biāo)指出,要重視科學(xué)本質(zhì),重視理解科學(xué)研究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法。在生物科學(xué)史中,不僅記載著生物科學(xué)知識的形成的過程,而且蘊涵著科學(xué)家的創(chuàng)造性思維方式和靈活多樣的科學(xué)方法,體現(xiàn)著科學(xué)家尊重事實,服從真理和實事求是的科學(xué)態(tài)度。因此,在生物教學(xué)中必須注重科學(xué)史學(xué)習(xí),要充分挖掘教材內(nèi)在因素,從學(xué)生的認知水平出發(fā),適當(dāng)選取或處理相關(guān)史料,將其作為教學(xué)內(nèi)容的一個組成部分,讓學(xué)生了解科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和提出新問題的,使學(xué)生在科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法乃至創(chuàng)造性思維方面多些感悟。
四、引典激勵,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神
新課標(biāo)明確指出:通過學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方式、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度以及勇于創(chuàng)新、積極進取、善于合作,無私奉獻的科學(xué)精神,以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。因此,教學(xué)中我通過課本中的經(jīng)典實驗,并引用一些課外的“科學(xué)家與他的經(jīng)典實驗”,讓學(xué)生了解科學(xué)的過程,理解科學(xué)的本質(zhì),養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。例如,在學(xué)習(xí)“袁隆平和雜交水稻”內(nèi)容時,要通過介紹或播放袁隆平為了探索雜交水稻的奧秘而每天與合作者蹲在稻田里反復(fù)實踐、觀察研究,在經(jīng)歷無數(shù)次的失敗與挫折后,永不氣餒,不斷總結(jié),執(zhí)著追求,最后獲得成功,創(chuàng)造出自然界從來沒有的動植物新品種的艱辛歷程。讓學(xué)生認識到科學(xué)的進步與成功,凝聚著無數(shù)科學(xué)家的心血,他們的每一步成功都經(jīng)歷無數(shù)次的挫折和失敗,也讓學(xué)生真正體會到科學(xué)研究需要頑強的毅力,聰明的才智,以及不斷地探索通力協(xié)作,才能取得了最后的成功。教材中,“對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索”、“孟德爾和他的遺傳規(guī)律”等內(nèi)容,都是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的素材。教學(xué)中,盡可能地挖掘科學(xué)知識背后的這種隱性課程資源,再現(xiàn)知識的認識過程。讓學(xué)生充分體驗到人們對生物學(xué)知識的認識和積累過程,從中學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方法和理解生物學(xué)概念,進而達到培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
五、營造創(chuàng)新氛圍,培養(yǎng)創(chuàng)新意識