时间:2023-09-20 16:08:47
导语:在生物科学科研的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
1发育生物学课程开设现状
开设伊始由于主讲教师围绕各自的科研方向讲授,因而没有形成系统教材[2].迄今为止,由于相关学者和科研人员对发育生物学领域研究的重视,国内外出现了各种版本的发育生物学教材,有国外的英文教材,也有我们国内学者编著的中文教材,如使用面较广的由张红卫老师主编《发育生物学》,在综合性大学生物学及生物技术专业、医学等[3]使用较多,从开始开设发育生物学课程到现在不到四十年时间,与其他学科相比发育生物学仍然处于发展的初级阶段,该领域新的热点和研究成果都在源源不断地涌入世人的视线中,因此教材内容也在不停地补充.博士生、硕士生及本科生使用的教材不一样,不同专业不同院校使用的该课程教材也不尽相同.从总体看发育生物学在我国还处在起始摸索阶段,还未能形成一个被大家普遍认可和遵循的成熟的课程体系,当然也有了探索和完善的空间.2009年起,我校为了生物科学专业的发展,将发育生物学课程列入了教学计划,但相比其他同类院校就晚了很多(如2002年曲阜师范大学开始给生物科学、生物技术两个专业开设发育生物学,山东德州学院2004年就开设了该课程)[4].经调查进入新的世纪,本科院校的生物学专业2/3的院系先后开设了该门课程,1/3的院系也有了开设该门课程的计划,但由于师资等原因,暂时不能开出.且不同的学校,该课程的类型设定不同,多数设定为专业限选课程,少数设定为专业必修课程或专业选修课;课程计划学时不尽相同,一般授课学时36学时左右,实验学时30学时左右,但多数学校设有开设实验课;教学时间安排不同,有的在第6学期开设的.有第7学期开设的.
2地方本科院校生物科学专业发育生物学课程开设过程中面临的几个问题
第一,师资力量比较薄弱[5].因为发育生物学在国内外起步较晚,所以教师很大一部分是没有从事过发育生物学教学和研究的专业性教师,只能是从相关的学科,比如组织学与胚胎学、遗传学、细胞生物学或生物化学与分子生物学等学科的转型的教师,刚刚开始的时候一般都存在缺乏专业的、完整的发育生物学知识体系这样的情况.这是我校和其他地方性院校面临的共同问题,如我校发育生物学课程就是由遗传专业教师来讲授.第二,课时偏少.虽然综合院校和其他老牌生物科学专业课时基本控制在36学时左右[6],如宁波大学,理论课时为34,我校开设伊始课时也是36学时,学习效果却不很理想,因为大多数地方本科院校课程开设课时都是参考基础较好的综合院校的做法,但忽略了面对的教学对象不一样等问题,就我校生物科学专业而言,学生基本是刚刚过二本录取分数线或是其他职业高中生源,基础差,学习能力不强,同样的教材,同样的内容无法在同样时间领会掌握.第三,开设时间偏后.主要是考虑到其他相关专业课程已经学完,学生有了一定的理论基础,因此我校跟其他一些院校一样安排第7学期开设发育生物学,但没有考虑到生物科学专业历来是考研的生力军,第6学期后,大多数学生基本已经确定学习和考研方向,对此时段开设的课程也仅止于学习及格,即使有部分同学觉得该课程内容新颖,知识面广,更新快,奈何时间关系也不愿深入学习,因此学习积极性并不高.第四,课程知识体系庞杂.涉及到遗传学、分子生物学、胚胎学等信息相互交叉融合,逻辑性比较强,比如体轴形成这一部分内容,有遗传学的知识,有细胞生物学的信号转导内容,还有胚胎学的知识,需要学生有一定的知识积累才能理解,而现在课堂上一般以传统的讲授和单一的多媒体教学方法进行教学,学生往往反映发育生物学很难、不好理解.教学效果不佳.第五,教学实验经费投入相对不足.发育生物学实验投入的时间经费相对较大,一些院校如德州学院、长治学院以及怀化学院都还未开设发育生物学实验课程,许多经典实验不能让学生亲自动手,无法将课堂上学到的理论知识应用到实践当中去.因此对这样一门观察实践性极强的学科的发展来说,这也是及其不利的.
3对发育生物学课程设置及常规教学过程中面临问题的解决方法
针对以上问题,我校生科专业首先是调整发育生物学课程开课时间,从第7学期提前到第6学期,课时为48学时,周课时为3节.现在一些重点大学比如华中科技大学、山东大学也都将课时量提高到54课时,湖北民族大学、长治学院对发育生物学课程课时量也有了相应的增加.开课学期也都放到了第6学期.此时生物化学、遗传学、等基础课程已经讲授完成,学生有一定的理论基础,而考研方向未定,学生的注意力和精力多数放在专业课程的学习上,这样对很多喜爱该课程的学生就多了一个学习和选择的机会,因为现在考研的形势越来越严峻,生物科学专业和生物工程专业很大一部分同学是竞争同样的学校同样的专业,难免会产生“同室操戈”的现象,多一门选择方向可以避免因专业建设不成熟而给有志向的学生造成损失.对专业教师学科背景有待加强的现象,可以让教师通过提前进修或是提高自己的学历来增加对发育生物学知识体系的掌握和理解,了解发育生物学的最新进展,备课时首先了解教学计划和教学目的,合理安排教学内容,对生物科学本科生,要求他们掌握的是发育过程中的基本现象、概念和知识,掌握并理解基本原理.
太过抽象或复杂内容则应尽量简述,同时为了便于学生理解和记忆,教学安排上应该从发育的基本原理着手,再根据模式生物个体发育的过程,在依次出现的发育现象中,掺入发育生物学的基本概念、基础知识,突出重点难点,真正做到深入浅出解决“知识抽象”这一问题.发育生物学很多的内容都是通过模式生物的发育过程来说明问题的,例如:无脊椎动物的线虫、海胆、海鞘果蝇等脊索动物文昌鱼及脊椎动物鱼类、鸟类、哺乳动物等[7],这些生物从受精到受精卵到胚胎再到发育成成体的过程与机制几乎涵盖了整个生物物种的发育特点和模式,这样将庞杂的知识体系系统化,这样学生就不会觉得“很难、不好理解”了.课堂上灵活运用各种教学形式,充分利用多媒体手段,如山东德州学院从提高教师课件制作水平等方面着手[8];兼用讲解式教学与探究式教学充分调动学生学习的积极性和主动性.传统课堂教学方式多采用讲解式教学,这种方式可以使学生在短时间内获取大量的知识,通常适用于一些核心、基础以及难以理解的内容的讲解,比如发育生物学中一些基本的概念,以及胚胎的器官系统发生的内容,应该应用讲解式教学.而涉及生物体轴的形成及有关干细胞发育分化的问题,则可应用探究式教学[9].
一来检验和巩固学生对知识的掌握,还可以培养学生独立思考和创新能力,采用启发式的教学方法,不一定在课堂上将所有的知识点全部讲解完了,根据一些内容选择一些权威的科研论文,从研究者的角度去探索发育现象,加深对专业术语的了解,有些学校如广州药学院则将发育生物学的热点研究内容及现状灵活穿插在教学过程中,也有取得了一定的效果[10].另外对有些内容,比如说卵裂这一部分内容,不可能在课堂中所有的卵裂形式都一一讲授,可以讲一到两种典型卵裂方式,然后以播放视频的方式让学生比较直观的了解各种裂解方式的特点,然后再布置学生课后去查阅并下其他动物的卵裂方式与课堂上讲述的有何异同.这样既引导学生有目的地介入教学过程中,又加深了学生对知识点的理解,提高了学生的学习兴趣.如浙江海洋学院就通过精心选择一些课外专业的阅读资料来扩展学生的视野.另外,课外可适当开展课外主题活动.课外主题活动在一些院校多个专业都有出现,有一定的教学效果.我校发育生物学由于经费设备问题没有开设实验课,因此想通过1-2次实验类的课外主题活动来稍加弥补.
摘要从教学内容、教学过程和考核方式等方面介绍了研究生细胞分子生物学课程的教学开展与体会,为适应多研究方向的研究生培养要求、提高教学效果提供参考。
关键词研究生;细胞分子生物学;教学;内容;考核
扬州大学硕士研究生培养方案课程设置将细胞分子生物学作为生物学一级学科的学位课程,包含植物学、动物学、生理学、水生生物学、微生物学、遗传学、发育生物学、细胞生物学、生物化学与分子生物学、生物物理学、生态学等11个生物学二级学科。扬州大学是江苏省属重点综合性大学,目前设有27个学院,11个生物学二级学科分散在生物科学与技术学院、农学院、兽医学院、医学院,各二级学科的研究方向也较广泛,如何适应这种多学院、多学科和多研究方向的硕士研究生培养要求,提高教学效果,扬州大学不断进行尝试、改革,构建了适合各二级学科培养目标要求的细胞分子生物学教学体系,现将这门课程的教学内容、教学过程和考核方式介绍如下。
1细胞分子生物学的教学内容
细胞分子生物学是随着细胞生物学和分子生物学发展而兴起的一门较新的学科,是一门在分子水平上研究基因对细胞活动调控以及各种细胞结构的形成和功能执行的科学[1]。对生物学专业的研究生来讲,本科阶段都学过细胞生物学和分子生物学这2门课程,因此研究生所开设的细胞分子生物学课程体系应该和本科生的课程体系有所区别。由于传统的细胞分子生物学教材与细胞生物学和分子生物学在内容上有很多雷同,若采用这些教材,很容易使研究生对该门课程失去兴趣。扬州大学将该门课程的教学内容分为4个部分:细胞结构、细胞遗传、细胞代谢与调控、细胞发育,该校没有选择任何固定教材,仅仅指定少数最新出版的教材作为参考书,如韩贻仁主编的分子细胞生物学[2]、Gerald Karp主编的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。
2细胞分子生物学的教学过程
扬州大学细胞分子生物学的授课对象差异比较大,学生的来源和专业背景也不同,在教学过程中,笔者尝试使用开放式教师、开放式教学和开放式课堂的教学方法。
2.1开放式教师
以往的研究生课程都是由固定的教师一上到底,由于教师的精力有限,不可能对细胞生物学各个领域的前沿知识都熟悉。为了解决这一问题,扬州大学采用不固定教师上课的制度,跨学科跨学院请资深教师进行授课,确保学生能够了解该领域的基本知识与前沿动态。设置的4个部分教学内容中,每一部分由1~2位专业教师负责主讲,教师可结合自己的专业背景,根据不同教学模块,设置具体的教学内容,不拘泥于任何教科书进行授课。有些教师的研究方向是植物,对植物细胞分子生物学的研究进展和前沿动态比较熟悉,讲授植物细胞分子生物学可以做到深入浅出,而对动物细胞分子生物学的讲授效果会比较差,因此主讲教师可选择来自植物、动物、微生物、病毒等研究方向的老师。对于学生,有些是来源于农学院,其背景知识和兴趣侧重在植物方面,而有些来源于医学院或兽医学院,其背景知识和兴趣侧重在动物方面,这就要求选择具有不同学科背景的教师。开展开放式的教学方式,满足不同学生的要求。
2.2开放式教学
由于细胞生物学是生命科学的前沿学科之一,因此在把握现有教材和参考资料的基础上,教学过程中要结合实际将细胞生物学相关领域的新进展、新知识、新方法介绍给学生,拓宽学生知识的深度、广度,培养其对未来工作的适应能力。
在每一个教学模块中,教师可通过不同的教学方式讲解不同侧重点的专题。如细胞结构部分包括讲了2个专题,一个是细胞内膜系统:结构、功能、蛋白质分选和膜泡运输,另一个是细胞骨架与细胞运动。内膜系统一般是指内质网、高尔基体、细胞核、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)5类细胞器膜的总称,而广义的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核等细胞内所有细胞器膜的总称。在本科细胞生物学教学过程中,这些细胞器的形态结构、功能和发生是分别独立介绍。虽然这些细胞器具有各自独立的结构和功能[4],但它们又是密切相关的,尤其是它们的膜结构是可以相互转换的,转换的机制则是通过蛋白质分选和膜泡运输来实现的。在讲授内膜系统时,可通过蛋白质合成这条线将这些相关内容串联起来讲述。由于核糖体在蛋白质合成上与内膜系统互为一体,因此将核糖体也加入进来,同时向上讲可以提及细胞核中核糖体大小亚基及mRNA的合成,向下还可讲述细胞膜上的蛋白功能,从而用蛋白质合成一条线将细胞的三大结构即细胞膜、细胞质和细胞核联系了起来。同时,也启迪研究生自己去找线索,找出一根主干,将尽可能多的内容串起来。又如细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递和细胞分化分裂等一系列方面起重要作用,因此对细胞骨架的研究是近代生命科学中最活跃的研究领域之一,它的快速发展主要得益于大型分析仪器的应用和实验方法技术的改进。在这一部分内容的教学中,可重点向学生讲解细胞骨架的研究方法,包括每种方法的原理、基本过程和结果分析,以最新的国外权威期刊上发表的细胞骨架方面的论文为例,向学生介绍细胞骨架的研究是如何开展的。
2.3开放式课堂
研究生课堂和本科生课堂相比,讲授内容量非常大。笔者一般会在课后将课件提供给学生,使他们在课堂上不用花太多精力记笔记,而是将主要精力集中到听课上,跟着教师的引导考虑问题,这样使其思维保持很高的兴奋度,且感到疲劳。在严格遵守课堂纪律的前提下,在上课时要尽量调动学生的积极性,以开拓学生的思维,培养创造性。课后要让学生自己阅读指定或推荐的原始文献,或者让他们自己到网上查阅自己感兴趣的问题,以此可培养学生阅读文献、查找资料、进行科研的能力。
3细胞分子生物学的考核方式
作为生物学一级学科硕士研究生的学位课程,细胞分子生物学的考核以考试为主,考虑到研究生学习细胞分子生物学课的目的主要是为了提高学生利用学到的细胞生物学知识解决课题研究中的问题,实用性较强,因此笔者选用开卷考试的形式,所出的试题都是综合性的分析题,在考场内学生可以查阅任何参考资料,但参考资料中没有现成的答案,促使学生综合运用所学知识,通过仔细分析才能得出答案。这种考核方式一方面提高了学生独立思考问题和解决问题的能力,另一方面也使教师了解了学生对这门课程的掌握情况,检验教学质量,很大程度上促进了以后教学的开展。
4参考文献
[1] 王石平,金安江.分子细胞生物学研究性教学模式的改革实践与思考[J].华中农业大学学报:社会科学版,2008(2):134-137.
[2] 韩贻仁.分子细胞生物学[M].2版.北京:科学出版社,2001.
【关键词】生物电子学;研究生选修课;教学探索
Postgraduate Course of Bioelectronics Opened and Teaching
SU Shao
(School of Materials Science and Engineering, Nanjing University of Posts & Telecommunications, Nanjing Jiangsu 210023, China)
【Abstract】“Bioelectronics” is a newly elective course, which has opened for different postgraduates. Bioelectronic is an emerging and fascinating interdisciplinary, covering many areas of research, has become a research hotspot. This elective course aims to broaden graduate research horizons, learn about the latest frontior research and develop students' innovative spirit and overall quality. In this paper, we discuss the experiences of the research fields of bioelectronics, reference books, teaching object, course content and teaching methods and prospect the future development of the electives course.
【Key words】Bioelectronics; Postgraduate elective course; Teaching explore
0 前沿
生物电子学(Bioelectronics)是以生物学和电子学为代表但又涉及化学、物理、材料及信息技术等许多学科和高新技术相结合的一门新兴交叉学科。电子信息科学技术和生物科学(含医学科学)是十分重要的两个学科领域,它们对科学技术进步和经济发展,乃至于对人类的社会生活方式都将产生深刻而重要的影响。生物电子学的发展充分体现了上述两个学科的相互依赖和和相互促进的关系。生物电子学自20世纪50 年代诞生以来,发展迅速,领域不断拓宽,地位日益重要,已经展示了广阔的发展前景[1-2]。子学的研究领域大致可以包括如下7个方面:(1)生物信息检测;(2)生物医学信息处理;(3)生物系统建模和仿真;(4)场与生物物质的作用;(5)分子和生物分子电子学;(6)生物信息学;(7)生物医学仪器。近20年来,随着各种新原理、新技术和新方法不断地应用到生物电子学的研究中,生物电子学的发展日新月异,目前越来越的科研工作者聚集生物电子学方面的研究。
1 研究领域
生物电子学作为新兴的交叉学科,发展迅猛,涉及多个研究领域。国外的大学很早就开展生物电子学的相关研究。如英国的克兰菲尔德大学,其生物电子学方面的研究就包括生物信息学、生物传感器与生物诊断、环境与健康、环境与自然、环境与安全、智能材料和转化医学等。我国在1985年,由韦钰院士创立了分子与生物分子电子学实验室,通过20年的发展,2002年,东南大学生物电子学国家重点实验室开始建设。目前,该重点实验室的发展目标是瞄准生物电子学的国际发展前沿,开展应用基础研究,侧重综合应用信息科学领域的最新成果,发展生物领域研究的新方法和新技术,并用于探究生命过程的本质,揭示重大疾病的机制,为医学发展开辟新途径。该国家重点实验室以生物信息材料与器件、生物信息获取和传感、生物信息系统和应用为主要研究方向,研究内容涉及分子(纳米)有序材料及其制备、分子有序结构的组装与表征、分子/纳米器件、生物/纳米材料及其应用、植入式电子器件、单分子与单细胞检测、生物传感器、微阵列芯片技术、微流体生物芯片、生物信息学、仿生信息处理系统及应用、脑信息系统的建模和应用等。
2 教材选择
本课程是专业选修课,开设对象是低年级的硕士研究生和博士研究生。相对于本科生,研究生具有良好的自学能力和独立思考能力,因此,如何选择实用、全面和专业的参考教材尤其重要。目前,国内还没有《生物电子学》课程的材,很多医学专业的高等院校选用的是生物电子医学方面的教材,并不能很好的满足普通高校本科生或者研究生的课程需要。因此,在依据本学校和本学院的专业设置(材料物理、材料科学和信息显示等专业),以及本学院教师的科研方向,选用了以色列著名科学家Itamar Willner为主编,汇集了众多在生物电子学方面的专家编著的《Bioelectronics》[3]教材,从生物电子学的定义,生物电子学的发展和研究领域等方面,并结合当前热门生物电子学方面的科研资料和科研文献,多方位、多角度的向研究生展示生物电子学的研究内容、研究方向、研究前沿和研究热点。这样的安排,让研究生从一开始就接触科学前沿,开阔了眼界,更好的领悟科学的真谛。
3 授课对象
《生物电子学》是硕士和博士研究生的专业选修课程,目前选修本门课程的学生的专业跨度很大,有材料化学、材料物理和高分子材料与工程等不同专业。我们开设本门课程的宗旨是让不同学生都了解什么是生物电子学、当前生物电子学发展到怎样的阶段和生物电子学涉及的研究领域。通过对这些方面的学习,结合各自的研究背景,将生物电子学领域的研究内容糅合到各自的科学研究中,实现科学创新,更好更快的进行科学研究。
4 授课形式和课程内容
本门课程为研究生专业选修课,在授课形式和课程内容上有别于本科生的专业必修课。在充分考虑研究生具有良好的自学能力和理解能力的基础上,我们决定将本门课程的课时设置为32学时,分8次课完成。课题上以授课和讨论两种主要形式进行,设为8个不同的生物电子学版块,以讲座形式进行教学,并同时让研究生依据各自的研究背景,以每次课所要将的内容为主线,做好课下准备,带着问题有针对性的进行实时讨论。本着“科学性、系统性、实用性”的原则,我们确立了具体的授课内容,主要包括以下内容:概论部分、生物传感器、生物芯片、活体生物发光和荧光成像技术、微流控芯片体外诊断、临床即时检测仪器和DNA纳米技术等。在讲授这些专题的同时,结合大量的最新科研的前沿和热点文献,循序渐进,生动直观的介绍生物电子学方面的知识,使课堂教学更为生动、丰富。
5 教学方法
为了使研究生能在有限的课时内掌握老师所教授的内容,并能学以致用,就必须要运用灵活多样的教学方式,如:多媒体教学、互动式教学、理论联系实际等方法。由于生物电子学涉及多个研究领域,书本上的基础知识往往较为枯燥、抽象,不能很好的吸引研究生的求知欲望。因此,本门课程主要以多媒体教学为主,辅以互动式教学。在讲解科学前沿和热点时,利用多媒体技术在功能上、空间上及时间上交互的便利性,直观生动的将各种原理示意图、实验结果甚至影像资料展示给研究生,将抽象、枯燥的科研问题直观、形象又深入浅出的解释给学生,激发学生的学习兴趣。
为了提高研究生的学习主动性,让研究生参与到整(下转第24页)(上接第16页)个教学环节中,此时教师与学生不再说简单的传授与接受的关系,而是双边的互动关系。在课堂上除了老师有针对性地向学生提问外,学生也可以随时向老师发问,通过互动式教学,使学生最大限度地参与教学活动,积极思维,培养了主动探索、勇于创新的意识。
6 结语
目前《生物电子学》这门研究生选修课程还处于不断探索和改革阶段,作为专业教师,责任任重而道远,今后除了要不断提高自身的业务素质,不断实践、不断总结,还要依据不断变化的科研环境和教学环境,及时与学生沟通,把《生物电子学》课程的教学工作开展的更有深度、更有效果、更受研究生喜爱,为研究生开拓眼界、提升创新思维作出贡献。
【参考文献】
[1]韦钰.电子科技导报[N].1998,11,1-4.
关键词: 微生物学实验 课程体系 教学改革
当前生物科学已进入一个高速发展的新纪元。微生物学是现代生物科学的重要组成部分,微生物学实验是生物学专业的必修课程。微生物学实验是一门非常重要的专业基础课,是一门实用性很强的工具课,其独特的实验方法和技术在生命科学领域中占有不可替代的地位,其教学效果直接影响到后续生命科学各学科的学习[1]。我院虽然一直较为重视微生物学实验的教学,但由于采用的微生物学实验教学方法比较传统,教学内容、手段、测评等方面均存在很多不足,造成学生动手能力、创新技能得不到良好的训练,因此我院微生物学实验教学亟待改革,需要建立独立的科学的课程体系。近几年,在任课老师和实验员的共同努力下,我院对微生物学实验教学环节进行了改革,收效较为明显,现将经验汇报如下。
1.教学内容改革,建设科学的课程体系
实验内容上,开设的实验大多为微生物学理论教学内容的演示性、验证性实验,综合性、设计性实验较少[2]。虽然实验内容较多,也较全面,基本上可覆盖微生物学的基本技术部分,但是由于部分学生学习兴趣差,加上实验课考核、成绩评定等方面存在问题,因此实际教学效果不甚理想。比如微生物实验最基本、关键的无菌操作环节,许多学生在实际操作时不按要求执行,而实验老师在有限的实验时间里也无法纠正每个人的不规范操作,结果在全部实验课程结束后,很多学生的无菌操作技术仍然不过关,无菌操作的意识仍然非常薄弱。还有微生物学实验虽然设置了一些综合性的实验,老师也布置了课前预习,但很多学生由于对微生物学实验课程不够重视,课前预习仅仅是抄写书本上的东西以求完成实验报告,做实验时也是机械地照搬书本上的步骤,实验效果大打折扣。如食品专业在做完水中细菌总数和大肠菌群的检测这一综合实验后,还有很多学生仍然不明白EMB平板与乳糖蛋白胨发酵管的作用和阳性结果特征。
针对这些情况,我们首先改变了传统的实验教学模式,将实验课独立设置,微生物学实验不再是理论课的附庸,保证了实验教学的整体性和连续性,建设成以教授微生物学各种重要技术、训练学生动手能力和创新能力为目标的一门独立的课程,在人才培养、目标培养上与理论课成为既紧密联系又相对独立的两个支柱。
其次,我们在课程内容上进行了适当的改革和调整。我院在新修订的教学大纲中将微生物实验课程由原来的40学时增加到48学时,并对实验重新进行了设置,增加了综合性和设计性实验的比例,使之占到50%以上,并对开设的实验进行了系统化。在微生物学实验课程体系的建设上,突出技术学的特点,突出能力的培养。将实验内容分为三大部分:基础性实验、综合性实验、设计性实验。(1)基础性实验,突出微生物学的基本实验技术,把显微技术、染色技术、无菌技术、纯培养技术等微生物学的四大基本技术贯穿于整个实验过程,使学生建立了一个完整的微生物学形态学概念[3]―[4],增强了对理论知识的感性认识。(2)综合性实验,是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关知识的实验,是学生在掌握一定的基础理论知识和基础实验上,运用某一课程或多门课程知识,对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验。(2)设计性实验,安排在微生物实验后期时间,此时学生既具有微生物学理论知识,又掌握了微生物学基本实验技术。老师只讲解实验目的、要求和基本原理,学生自行理解、甄别、判断,将所领悟到的零散知识一点点串联起来,写出实验方案;以小组为单位,一般4―6人为一组,自己准备实验材料和配制试剂,自己动手完成实验,观察实验现象和结果;自行解决实验中出现的问题,撰写出规范的实验报告。教师根据学生的设计方案思路,以及具体的实验操作、实验记录、实验结果、实验报告综合评分。完成这样一个实验需要学生在实验过程中对知识重新进行消化、吸收、重组,还要用到前面所学的微生物学基本实验技术,不仅可以提高学生对实验课的学习兴趣,增强微生物实验技能,而且可以让学生获得一个真实的实验研究过程锻炼。
2.教学方法改革,配合课程体系的建设
我院原来的实验教学方法都比较传统、陈旧,一般都是由教师先讲解和示范本次实验的内容、流程和操作技巧,然后放手让学生自己动手做实验,教师在教室里四处巡查,解答疑难问题。在课堂教学时间内,除了负责教学外,在所剩不多的时间内,教师只能指导有限的几个学生,大部分同学不能得到有效而及时的辅导,这样教学效果往往不甚理想。很多学生注意力不集中,对老师讲过的东西学后就忘。
近几年,我院重视微生物实验教学,加大了实验设备的投入,将多种现代化教学手段和工具运用到微生物实验教学上,如采用多媒体、显微成像示教系统进行教学,提高了学生的学习兴趣,加深了学生对所学内容的理解和记忆,不但丰富了实验教学手段,而且规范了实验教学内容,图文并茂,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而增强了教学效果。此外,采用现代教学工具,利于改革微生物学的教学内容,建立科学的课程体系。
我院微生物学实验课开设了几个微生物的形态学观察实验,由于做实验的班级多,实验员准备实验的工作量很大,因此每个形态学观察实验都只选取了几样典型菌作代表,让学生自己制备标本,其余由实验员准备标本,学生直接进行观察。我院在改革教学方法后,对微生物学实验的内容进行了相应的改革。如将原来单独设置的几个形态学观察实验合并在一起,作为一个完整的实验,在做实验前先播放多媒体课件,让学生观看各种微生物典型菌的形态照片,在剩下的时间里再让学生自己动手制备标本,掌握一些简单的标本制备法。实验中利用显微成像示教系统,引导学生细致观察,在观察中思考和分析问题,提出问题的解决办法[5]。例如在观察根霉的形态时,先引导学生观察孢子囊和孢囊孢子,然后顺着孢囊根寻找假根和匍匐枝。将从教师显微镜看到的特殊、典型的微生物图像切换到大屏幕,让全体同学共享。这样既减轻了实验员的工作负荷,又让学生直观地观看到了更多种类的微生物的形态图片,扩大了知识面,还减少了原来实验设置中的重复操作,节省下来的课时可用于安排更多的研究设计型实验,增加了学生动手动脑的机会。
3.实验评价方法改革,完善实验课程体系建设
微生物学实验本来是一门实践性和应用性很强的课程,应该以学生动手能力的表现和实验效果为评价指标,但学生多,教师少,教师对学生缺乏了解。有的实验教师在上完一学期的实验课后,还认识不了几个学生,所以微生物学实验课程的评分都是以学生提交的实验报告为主要依据,这样就造成了学生轻实验操作,重实验报告的不良局面。问题包括:不少学生仅追求实验报告写得长和整洁,部分学生抄袭他人的实验报告,甚至少数学生为得到一个所谓的“好”结果而篡改数据,等等。因此,建立合理的多重考核体系对树立学生正确的科学观,培养学生的分析问题、解决问题的能力和独立创新能力有重要意义。因此我们对现有的实验评价体系进行了改革,增加了平时实验中的参与和表现的考核,如微生物画线分离法,要求每位学生进行平板和斜面画线,分离出单个菌落。在课程结束之后通过实验技能考试对学生逐一进行考核。这样就避免了部分学生始终处于支配角色,一些学生机械操作,消极地应付实验,没有学习到实验技能的问题。
4.强化学生科研意识,科研活动与教学相结合
紧跟学科发展是培养创新型人才的途径,激发科学研究的兴趣是培养创新型人才的动力,实验技能的训练是培养创新型人才的基石。在微生物学实验教学初期,我们让学生参与实验准备,尽量增加学生动手操作的机会、加深印象;在大三、大四期间,我们让学生根据自己的兴趣或结合指导教师的科研课题自主选题,利用课余时间,进入实验室,在教师的指导下,开展综合型、设计型、探索型实验进行研究性和创新性学习,培养学生的科学素养和动手能力及创新精神。同时鼓励学生积极申报开放实验室项目,让他们的浓厚兴趣得以延伸。进入实验室学习的学生都能提前完成毕业论文,而且毕业论文质量较高,部分学生的论文或综述已正式发表。这对提高人才培养质量和教学质量起到了积极的推动作用。
总之,微生物实验教学改革是一项细致、长期的工作。只有不断学习和实践,及时总结,进一步在微生物实验教学上改革和探索,才能更加充分调动学生的积极性,使之成为具有较强综合能力的人才。
参考文献:
[1]张美香,马同索,刘坤,张红兵.夯实基础,培养能力――普通微生物学实验点滴体会[J].微生物学通报,2008,35,(6):963-966.
[2]葛红莲,王红星.微生物学开放性实验教学的探究与实践[J].考试周刊,2011,27:189-190.
[3]汪正清,胡晓梅.培养学生创新能力的微生物实验教学体系实践[J].中国高等医学教育,2009,1:83-85.
[4]赵斌,何绍江.生物学实验[M].北京科学出版社,2002:38-139.
关键词:高校 综合性实验 设计性实验
生物科学专业人才培养的内容包含生物科学理论和生物技术两个方面,注重对学生技能的培养,其培养任务是学生在掌握基本理论知识的同时,接受一定程度的实践训练,培养学生良好的科学素养及科研能力。因此,实验课程的开设是生物科学专业人才培养的重要环节。
当今高校人才培养目标的重点是培养创新型、应用型人才。相对理论教学来说,实验教学更多的承担了培养学生创新性、应用性、自主性能力的任务。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005]1号)中指出高校在实验教学中要增加综合性与创新性实验的比例,从而提高学生对本学科领域的自主学习和独立研究能力。《关于加强“质量工程”本科特色专业建设的指导性意见》(教高[2008]208号)中也指出,高校特色专业建设应特别注重加强实验教学,改革创新实验教学内容和实验教学方法,建立基础性、综合性、创新性、研究性等多种实验构成的实验教学体系。因此,对于生物科学专业来说,建立健全实践教学体系是人才培养的关键部分,其中实践教学体系中综合性、设计性实验课程的定位则尤为重要。
一、综合性、设计性实验的定位
教育部《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中指出,设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验,而综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程知识的实验。综合性实验具有实验内容紧密,实验方法多元,实验结果综合的特点,而设计性实验具有实验内容自由,实验方法多元,实验结果多样的特点,这与单一的基础性和验证性实验有很大区别。因此,综合型和设计性实验从定位上应高于基础性和验证性实验,应在基础性和验证性实验的基础上进行综合性和设计性实验的开设。
二、综合性、设计性实验开设的限制因素
《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中对开设综合性、设计性实验课程占总实验课程的比列有一定要求:综合性、设计性实验课程开设达到80%以上为实验教学效果好,达到50%~60%为效果较好。但是在实践教学过程中,大多数高校,尤其是新建本科院校的生物科学专业,其综合性、设计性实验的开设率很难达到50%,并且在实际教学过程中存在诸多的限制因素。
1.实验课程安排的盲目性
开设综合性和设计性实验课程,需要先考虑如何安排专业实验课程。生物科学专业的实验课程主要由专业基础课、专业方向课和专业选修课组成。专业基础课包含生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、植物学、动物学、植物生理学、动物生理学等,所涉及的实验知识和技能是整个生物科学专业培养课程的基础和核心。专业方向课是在专业基础课的基础上进一步深入和扩展的针对性较强的专业课程,如基因工程、发酵工程、酶工程等。专业选修课是专业方向课的补充和扩展,如蛋白质组学、分子遗传学、生物技术制药等,学生可以根据自身的需要和接受程度自行选修相应的实验技能,从而针对性地提高专业技能。
基础性、验证性、设计性、综合性等类型的实验内容在开设的过程中需要考虑各专业课程的性质。不同的专业课程对实验的要求存在一定差异。目前,绝大多数高校在开设综合性、设计性实验课程时很少去区分专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程性质,仅仅是为了满足教育部的评估要求而盲目的增加综合性、设计性实验课程,这导致学生在上专业基础课时无法适应综合性、设计性实验内容,而上专业方向课和专业选修课时又对综合性、设计性实验中涉及的基础性实验内容没有完全掌握,从而产生专业实验技能培训的混乱现象。
2.实验课时分配的不合理性
综合性、设计性实验内容覆盖广,对实验技术要求高,所以需要更多的教学时数支撑。如《分子生物学》实验中仅PCR过程至少需1小时、《生物化学》的蛋白质分离纯化实验需3~4小时、《微生物学》的细菌培养需1~2天等,这在有限的学时下很难完成教学任务。
通常,实验课程的课时分配需要结合总课时量的分配情况,再安排不同专业课程的理论和实验课时比例。理论课时和实验课时分配本身就存在矛盾,如果再增加对综合性和设计性实验分配比例的考虑,势必会造成这种矛盾的加剧。部分高校能够将一部分专业基础课的实验内容独立出来,如生物化学实验、分子生物学实验、微生物学实验等,保证该实验课程拥有较多的课时。而大多数高校能独立出来的实验课程相对较少甚至为零,实验内容只能附属于理论课程之下,导致实验课程教学时数较少,教学内容不完整,这是制约高校实验课程改革的重要的问题之一。
3.实验教学模式的保守性和封闭性
受传统教育思想的影响,我国高校生物科学专业的实验教学基本上延续了以理论知识为主,实践技能为辅的教学模式。实验课程教学模式更是偏重于基础性、验证性、演示性实验。这些实验内容简单、固定,实验内容之间很少有过渡和衔接,甚至部分课程之间的实验内容存在大量的重复。
综合性、设计性实验课程的开设,要求实验教学模式多样化、开放化和灵活化。不同的实验场地、实验对象、实验内容和实验方法可能会在一个实验项目中涉及,这不同于传统、单一、封闭的实验教学模式。无论从时间、空间,还是内容和方法上,对高校生物科学专业的专业建设和实验教学模式都提出了新的挑战。
4.实验室管理模式的固定
传统实验教学模式产生了传统的实验室管理制度,其要求实验课程的开设应在规定的时间和地点完成教学任务,仪器设备和试剂的管理都是统一的,任课教师为了在不违反实验室管理制度的前提下完成实验教学任务,只能尽可能多的开设传统的、简单的实验内容,这也是基础性和验证性实验内容比例较高的原因之一。综合性和设计性实验需要开放的实验室管理制度相配套,传统的实验室管理体制与之存在严重的矛盾,这是限制高校生物科学专业实验课程教学改革的重要因素之一。
5.实验资源的不合理分配和使用
实验设备及经费的分配是限制高校生物科学专业实验课程改革和发展的瓶颈之一。生物科学专业对仪器设备、实验材料和经费的依赖较高,尤其是分子生物学相关实验涉及的仪器,动辄十几万到几十万元一台,这对于部分新建本科院校来说是个门槛。也因此受到了限制,大多数高校在开设综合性、设计性实验课程的时候往往需要考虑已有的实验仪器设备、配套设施等是否满足课程需要,而不是去考虑如何合理的设置实验内容,这违背了综合性、设计性实验开设的宗旨。
三、综合性、设计性实验开设及实施的建议
1.实验课程的层次化和实验内容的模块化
综合性、设计性实验课程的开设,需要根据人才培养方案的目标和任务,制定专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程群,在实验课程的安排上要严格区分不同性质的专业课程对不同类型实验的需求,使实验课程形成完整的技能链条,具有明显的层次,即实验内容由浅入深,实验方法由少变多,实验原理由简入繁。
实验课程模块化是解决实验课程课时不足的有效途径。根据人才培养方案中实验课程涉及的实验技能,精炼实验内容,做到一个基础性实验包含一个实验方法和原理,形成基础实验模块,并使该实验模块能在今后的专业方向课和选修课中被涉及。这样在专业方向课和选修课的实验课程中将基础实验模块进行组合,从而建立综合性、设计性实验课程内容,使专业基础课、专业方向课和专业选修课的实验课程形成有机的整体。
实验课程层次化能够明确不同课程的教学目标和任务,避免课程之间知识和技能的重复和断裂,建立课程之间良好的过渡和衔接。实验课程的模块化能够更好的细化知识和技能,避免专业课程之间实验内容的无序和重复。
2.实验课程课时的分配及设置
根据专业课程的性质,将专业基础课的实验独立出来,分配较多的课时,使专业基础课能够开设更多的基础性和验证性实验。这些实验通常能够在1~2个课时完成,内容简单,使学生能够在较短的时间内掌握。每学期一门专业基础课安排至少20课时的基础性实验,这能够充分培养学生的基本实验技能,为将来的综合性、设计性实验的学习打好坚实的基础。
专业方向课和专业选修课的实验内容以综合性、设计性实验为主。综合性和设计性实验在课时安排上不局限理论与实验课时的分配比例,实验和理论课时可以灵活调度,将实验内容作为理论内容的延续和补充,同时也能在实验内容中进一步深入理论内容,实现“从做中学,边学边做”的教学效果。
3.开放式、信息化的实验教学模式及管理方式
开放的实验教学模式是综合性、设计性实验开设的必要保障。在开放式实验环境中,学生以分组的方式进行实验,可以自行安排实验时间,从而避免实验室学生人数过多,实验资源紧张的情况,同时也能使教师最大限度的指导学生;学生可以选择内容进行实验,避免实验资源的不合理分配,提高仪器的利用率;学生在一定范围内自由选择实验方法及手段,避免实验教学的单一性和局限性。开放式实验教学模式不仅解决实验教学课时紧张、实验资源的不合理分配问题,还可以调动学生实验操作的积极性,使学生在实验中变被动为主动,提高学生的综合素质。
在开放式实验环境中,实验室应根据不同学科将实验室进行分类,以实验仪器设备的利用率及价值进行分区,不同分区有专人负责管理。开放式实验室可建立信息化管理方式,统计实验室及仪器的使用频率,对频率较高的实验室采取开放式管理,对频率较低的实验区域进行统筹管理。此外,考虑到生物科学专业的一些仪器设备价格昂贵,可以专人专管,并使用网络信息系统建立预约机制,采取计划性、集中性安排仪器的使用时间,实行半开放策略。
四、结语
关键词:课程改革;生物;研究性学习
生物学是一门以实验为基础的科学学科。在教学过程中开展研究性学习,可以培养学生的科研能力、社会实践能力和勇于创新的精神,因此,研究性学习这种新课改理念越来越成为众多生物教学工作者关注的一个热点。下面是我在北师大版七年级上册《种子萌发的外界条件》一节中,在对如何指导学生进行研究性学习上做出的一些努力。
一、创设情境,发现问题
良好的问题情境对于提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动机有非常重要的作用。作为教师,要引导学生根据已有的知识针对某现象提出问题,然后选择那些需要深入调查或需要查阅参考资料才能得出结论的问题作为探究的内容。例如在《种子萌发的外界条件》时,我首先播放一则《种子萌发》的录像,然后问学生:从录像中你们发现什么问题?学生回答问题的兴致十分高涨,在学生情绪稳定后,我顺利地导入了探究实验《种子萌发的外界条件》这个课题。
二、发散归纳,做出假设
情景创设的最终目的是引入探究的问题,问题的设定不能是漫无边际的,它的目的是让学生了解、掌握知识,并且能让学生有探究、发挥的空间。于是我根据学生现有的知识条件和能力选择提出以下的问题:种子为什么会萌发?种子萌发需要什么外界的条件?将学生引入本节课题中。
生物的科学探究中,提出问题和做出假设是探究的关键。当每个学生都明白了需要解决的问题之后,大都会积极地就问题解决提出自己的假设。教师在这个时候,是不宜对学生的假设提出评判的,而应了解学生提出假设的意图是什么,这样教师才能在学生的探究过程中给予更好的指导意见,学生也更容易接受。
我将学生分成五个小组,各小组在小组长的带领下分工合作,通过观察种子、植物幼苗的生活环境以及查阅资料等多种途径收集有价值的证据,利用所学的知识提出以下几种假设:(1)种子萌发需要水;(2)种子萌发需要温度;(3)种子萌发需要空气。
三、明确过程,讨论验证
用实验来验证假设是研究性学习的一个重要环节,作为教师要在学生确立实验方案前提醒学生选取植物种子时必须具备的内在条件、数量、设立对照实验及实验变量上要注意的一些问题,引导学生以小组合作的方式完成讨论,小组在讨论后,完成以下的实验方案。
方案1:选取两个广口瓶,分别贴上选1、2、的标签,每个瓶中放入两层纸巾,纸巾上均匀放入10粒种子,然后按下表处理:
学生观察到的现象:温度和空气相同的情况下,有少量水的种子萌发了。
学生得知的结论:种子萌发需要适量的水。
方案2:取两个广口瓶,分别贴上选1、2、的标签,每个瓶中放入两层纸巾,纸巾上均匀放入10粒种子,然后按下表处理:
学生观察到的现象:在相同空气和水的情况下,种子在室温的环境里萌发了。
学生得知的结论:种子萌发需要适宜的温度。
方案3:取两个广口瓶,分别贴上选1、2、的标签,每个瓶中放入两层纸巾,纸巾上均匀放入10粒种子,然后按下表处理:
学生观察到的现象:在相同温度和有水的情况下,没被水浸没的种子萌发了。
学生得知的结论:种子萌发需要充足的空气。
接下来各小组要进行相互交流,教师可以通过实物投影仪来展示学生的探究结果,组与组之间进行点评,学生互评和师生共同讨论。其他学生也可向展示结果的这一组进行提问。最后由教师引导学生对整个过程和结果进行总结,得出结论:种子萌发的外界条件是需要适量的水分、适宜的温度和充足的空气。
四、总结学法,引导创新
新课结束后,我引导学生从刚才的结论中发现新的问题:除了以上同学们的验证方法还有什么其他的方法吗?种子萌发需要光和土壤吗?根据这些设问,使学生从更高层次上切身体会到种子萌发的探究方法,更进一步培养学生的科学态度和科学精神。
开展研究性学习,最终目的是培养学生的创新精神和实践能力,提高学生的科学素养,改变以往以课堂为中心、以书本为中心、以教师为中心的传统教学模式,充分体现以学生为主体、以人的发展为主体的教育理念,实现学习内容的综合化,这将成为学生一生中的宝贵财富,并对学生今后的发展和终身学习起到巨大的作用。
参考文献:
关键词: 细胞生物学 科研创新 人才培养
创新是民族进步的灵魂、是国家兴旺发达的不竭动力。在最难就业季的2014年,时代给每一个即将步入社会的大学生以新的导向,是否具备科研创新能力是评判一个人是否为高素质人才的核心[1]。面对时代要求,我们的教研团队在以培养科研创新人才为导向的细胞生物学教学改革中进行了许多有益尝试,并取得了很好的教学效果。
1.教学过程多样化
细胞生物学是生物学的四大基础学科之一,与其他学科交叉性强,系统掌握和灵活运用有一定难度。为了激发学生的学习和科研兴趣,我们从以下方面进行了教学过程的多样化改革。
1.1重点讲解与学生自学相结合。
我们采取教师重点讲解和学生自学相结合的方式,教师在讲解时注重对学生学习方法、科研思维的启迪和引导;结合学生自学,充分调动其积极性。比如:在讲细胞生物学研究方法时,涉及激光共聚焦显微镜的知识,学生对其理解抽象而不具体。鉴于此,一方面,教师通过重点展示共聚焦图片,使学生理解光学切片及三维成像的意义所在。另一方面,安排学生进行课外延伸阅读和探讨,了解仪器的构造和详细的工作原理。这为他们今后科研中使用该仪器奠定了坚实基础。
1.2总结每章的思维导图。
思维导图是表达发散性思维的图形思维工具[2]。我们鼓励学生绘制每一章的思维导图,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现,图文并重,发展了学生的记忆、阅读及扩散性思维能力。但是,总结思维导图是一项费时费神的工作,为了督促学生更好地完成工作,我们将思维导图作为课程考核环节之一,学生的主动性得到了增强。
1.3开展课堂讨论式教学,培养科研探索精神。
我们尝试改变传统的教师“填鸭式”授课方式,借鉴PBL(Problem Based Learning)教学模式,开展了课堂讨论式教学[3]。在内容上我们优先选择本年度生物学相关的诺贝尔奖研究成果、当今生物学研究热点,如肿瘤的靶向治疗、转基因食品、诱导性多能干细胞等。在拟定好题目的基础上,对学生进行合理分组,小组成员课外自行查资料,制作PPT,课堂派代表讲解,教师点评和学生互评,并将评定成绩作为平时成绩的一部分。通过课堂讨论,不仅有效锻炼了学生的组织、表达及思维能力,而且极大地调动了学生自主学习和探索科研的积极性。
1.4播报科研新闻,培养科学素养。
生物科学是一门日新月异的学科,每天都有层出不穷的科研新发现。我们通过向学生介绍相关的科研网站,如丁香园、小木虫、生物谷、科学网等,培养学生自己探寻科研的习惯。学生对科研新闻的汇报在每堂课中占用时间不长,仅5~10min,但可以极大提高学生对科研新事物的兴趣,培养其关心身边科学的素养。
2.培养学生的科研创新实践能力[4]
除了教学方法和手段的更新外,我们还强调注重学生科研创新实践能力的培养。一方面,教师密切注意科学发展的前沿,将最新的科研成果引进课堂。另一方面,我们依托本校的应用生物技术研究中心,让科研兴趣浓厚的学生参与到教师的国家级课题研究中,科研与教学相辅相成,培养学生科研思维能力和实际动手能力,以期得到系统的科研素质训练。
3.利用网络平台进行师生交流
网络资源取之不尽,用之不竭,网络平台为师生间的交流沟通提供了条件[5]。我们主要利用网络聊天工具及其附属的多种功能展开师生间的课外互动,使得课堂得到了延伸和拓展,可在课后及时解决学习中遇到的问题,同时,网上的密切交流无形中拉近了师生距离,在潜移默化中提高了学生对教师及课程的兴趣及重视程度。
4.结语
我们适应时代的要求,在以培养科研创新人才为导向的细胞生物学教学中进行了一系列改革和探索,立足教学过程的多样化,注重学生科研思维和创新能力的培养,并利用网络资源扩展课堂。经过不懈的探索和实践,我们在科研创新人才的培养上取得了一定成效,但也存在一些问题,如:讨论式教学存在课堂人数不能过多的局限性;作为正处于发展中的三本院校,对网络资源的充分利用做得还不够好。今后,在总结以往经验和不足的基础上,我们将扬长避短,继续进行不间断的改革和尝试,优化细胞生物学教学模式。
参考文献:
[1]刘超.生物科学本科生科研创新能力的培养[J].实验室研究与探索,2012.31.
[2]Buzan B.The Mind Map Book[M].BBC Books,1995.320.
[3]杨飞.基于PBL的分组讨论在细胞生物学教学中的探索[J].新课程研究,2013.6.
[4]余光辉,程旺元,龚汉雨,覃永华,徐鑫.基于细胞生物学教学的科研创新人才培养模式探索[J].中国细胞生物学学报,2012,34(12):1246-1251.
一、课程改革呼唤难忘教育的生物学课程资源开发
生物学是与人们的生活息息相关的一门学科,开发利用多种课程资源是将生物学与学生的生活紧密联系的有效途径。《普通高中生物课程标准(实验)》在“课程资源的利用与开发”这部分强调了应“充分利用现有的课程资源,积极开发新的课程资源”。可见,如何有效地开发和利用生物课程资源是每位生物教师急需提高的能力。教师要以强烈的责任感去调查和研究课程资源,把课程资源的开发利用与生物课程教学紧密结合起来,充分利用周围的生物课程资源进行教学,开发师生“感受的”、“生活的”、“情感的”、“情境的”难忘课程资源,帮助学生对教育的课程资源形成积极的、难以忘怀的体验,良性的反应和恒久的记忆,使学生不仅学习课本知识,而且运用课本知识解决生活中的实际问题,达到学以致用的目的。
新课程内容加强了与现代社会、科技发展和学生生活的联系,倡导学生主动参与、探究发现、交流合作的主动学习精神。它要求教师必须开发和利用校内外一切课程资源,为实施新课程提供良好的环境。虽然教材、教参、课外读物、教学挂图、音像资料都是课程资源,但是新教材把课程资源的内涵延伸到了社会、生活、教师、家长和每一个学生,不仅给教师带来了极大的创造空间,而且要求教师关注学生的生活实际,关注学生的学习兴趣,关注学生的个性差异。因此教师要挖掘、开发和利用生物课程资源,让这些资源成为学生学习过程中印象深刻的、难忘的素材。
二、新课程中的难忘教育资源开发研究
众多一线新课改教育实践工作者通过教学实践,已经摸索总结出多种让学生在学习生物学的过程中难忘的课程资源。就课程资源的存在方式来分,可划分为有形的课程资源和无形的课程资源。
1.有形的课程资源包括信息资源和各种物质条件资源,如教材、各种文献资料、视听传媒、投影片、生物实验室及相应仪器设备、生物教学软件、生物教学挂图、电子信息、历史名胜、旅游景点等,有条件的学校还应建设生物园等有形的物质资源。例如,DNA的双螺旋模型、细胞膜的结构模型等实物模型将微观世界以具体的直观形态展现给学生,让学生具有真实感和立体感,可以在学生学习过程中留下痕久的记忆。关于动态过程的内容,如受精作用的过程,用静态图解表示有较大局限性,用动画、录像片或多媒体课件进行教学则能收到事半功倍的效果。生物园是学生探究和实践的最重要的资源之一,教师应当让学生成为生物园的主人,参与生物园的建设和管理,让学生在参与过程中学习生物学知识,使学生在学习过程中的情感体验不断丰富而深刻,终身难忘。
2.无形的课程资源是指非物化的课程资源,是一种潜在的、易被忽视但又有着巨大教育价值的资源,主要包括如学校和社会风气、历史经验、民俗风情、家庭氛围、师生关系等人文环境,还包括教育主体的生活经验、内在特质等资源。它具有间接性和隐蔽性的特点,其开发和利用比较容易被忽视,难度也较大。但它们对教育教学质量起着持久的、潜移默化的作用,是使生物学课程密切联系实际,激发学生兴趣,强化学生学习动机的重要基础。例如,学生的生活经验及知识储备就是一种宝贵的隐性课程资源。虽然每个学生的生活经历、成长过程不尽相同,但每一位学生的生活经验是丰富的,都有各自难忘的经历和知识储备。有的学生生活的周围有大棚种植,如温室栽培花卉、蔬菜,在这样润物无声的环境熏陶下学生就会对大棚种植有一定的了解。学生看到的或了解到的种植户种植的过程,以及为提高产量而采取的一系列的措施,会形成对光合作用的感性认识。这些资源就成为学生建构和完善光合作用知识体系的难忘的隐性课程资源。有的学生参观过动物园、植物园,领略过自然保护区、国家森林公园的风光,体验过野外考察的甘苦等,每一次难忘的经历,都会提供大量的隐性课程资源,这些隐性资源是学生学习生物学知识的重要基础。再如,学生家庭氛围也是隐性课程资源的来源之一。有的学生家长能够指导、参与或体验学生的学习活动;有的农村学生的家长平时会谈及作物栽培、禽畜饲养、病虫害防治等知识,学生耳濡目染,会积累不少感性知识,记忆尤深;有的家长在栽种花卉、饲养小动物时,特别鼓励和支持孩子参与,这也给学生运用生物学知识参与家庭事务的讨论提供了机会。这些家庭氛围,都会拓展学生学习的途径、资源,不仅有利于培养学生的创新精神和实践能力,而且有利于学生学习积极性的提高。家长也会理解生物课程的学习对学生终身发展的重要意义,从而更加支持子女生物科学的学习。
当前,在执行新课程计划中,学生应该成为课程资源的主体和学习的主人,应当学会主动地、创造性地利用一切可用资源,为自身的学习、实践、探索性活动服务。学科教师应当建立起自身对课程资源比较合理和科学的观念,开发出难忘教育的课程资源,拓展学生的生活视野,发动学生结合课本所学的内容,走出教室,走向社会;走出校门,走向自然,进行各种调查、社会实践活动,开阔知识视野,拓展思维能力,让学生的学习经历成为他们成长过程中的难忘经历,从而对课程实施产生实效,更好地为教育教学服务。
参考文献:
[1]缪建新.“难忘教育”的理论与实践[J].上海教育科研,2005,(10):75-77.
[2]何国华.高中生物课程资源的开发与利用的实践研究[D].江西:江西师范大学,2007.
[3]崔允.校本微型课程开发:理论与实践[M].北京:教育科学出版社,2000.
关键词:初中生物;活动化教学;研究
生物活动教学是指在初中生物课堂的教学过程中,建构一些既具有教育性、创造性、实践性,又具有生活性、趣味性的学生主体活动,让学生在活动中学习,在快乐中学习,以提高学生整体素质全面提高为目的的一种新型的教学观和教学形式。以下就生物活动教学展开探讨。
一、生物学科课堂教学活动化的研究实施
1、寻找“动点”
(1)“科学、人文”的氛围有利于激发学生的“动点”。
“科学、人文”的学习氛围即民主、和谐、平等、合作的师生关系。给学生提供参与课堂教学的机会,为学生创造自我实现的条件是主体发展的前提。让学生享受到学习快乐,从而激发学生主体积极性,激发学生“动点”。
(2)从学生的生活中挖掘“动点”。
学生的生活与经验是接受教育、学习理解的基础,所以,要通过日常生活中具体的经验来学习,使教育与学生的生活密切相关。生物学本身就是一门生活中的科学。在教学中充分考虑学生的身心发展特点,结合他们的生活经验和已有知识设计富有情趣和意义的活动,使他们有更多的机会从周围熟悉的事物中学习和理解生物知识,学会生活。总之,现实生活为生物课堂教学提供了最丰富的活动内容。只要留心,你就会发现无处不有丰富的教育环境与教育资源。
(3)创设生动的教学活动情景,激发“动点”。
俗话说,良好的开端是成功的一半。如果我们能在活动的起始阶段多着笔墨,多动脑筋,使创设的教学活动情景具有针对性、趣味性、创造性,活动中常会起到意想不到的效果。如每节课,我会更改电脑桌面背景,将生物科技成果与生物科学家作为桌面,通过猜一猜、听一听、讲一讲,动一动活动,极大吸引学生兴趣,调动学习积极性,而且有利于培养学生的创新思维,引发很多疑问,让学生真正动起来,课堂也真正活起来。
2、设计“动法”
初中生物课堂活动教学旨在让学生生动活泼、愉快学习,德、智、体协调发展。根据初中生物教材内容、教学目的及初中生的心理特点,我们在初中生物课堂教学中主要设计以下几类活动:
(1)游戏类。人们对喜欢的东西学得最快。学生对于游戏有很强烈的兴趣。游戏活动能充分调动学生的情感因素,使其思维和情感需求得到和谐发展,在游戏中,学生快乐学习,快乐发展。教学中我们常采用拼图游戏、竞猜游戏、填字游戏、角色扮演游戏等。如我们采用人体骨骼拼图,消化系统拼图;编制食物网和“一个也不能少”,跟我做生态球,猫和老鼠、听声音比赛,神经调节系列活动等等。通过各种活动,变具体为抽象,寓知识于游戏中,极大激发学生兴趣和参与欲望,充分调动每位学生学习积极性,促进人人动手、个个动脑,个个动起来。
(2)制作类。前苏联教育家苏霍姆林斯基曾经说过:“儿童的智慧在他的手指尖上。”意思是说,儿童多动手操作会促进智力的发展。从脑的结构看,人的大脑皮层的各种感觉和运动部位中,管手的部位所占面积很大,所以手的运动能使大脑的很大区域得到训练。俗话说:心灵手巧。训练手就是训练脑,“十指连心”手巧才会促进心灵。在课堂上,我们设计许多制作活动,如:细胞模型、人体骨骼模型、耳模型、骨骼肌在运动中的协调作用的模型制作,环境污染课件、手抄报等等,培养学生动手动脑的习惯,同时也充分挖掘学生的创造潜能。如在学习生态系统时,我们设计《跟我做生态球》的活动,目的在使学生在制作“生态球”及观察中认识生态系统和生态平衡的真正含义。通过实验和观察提高学生学习生态环境知识的兴趣,培养实验能力、观察能力和思维能力,树立环境观念,提高环境意识。
(3)探究实验类。如光对鼠妇生活的影响,种子结构和成分的探究,种子萌发的条件探究、探测脉搏与运动关系,探究反应速度……。如在探究鱼鳍作用、观察鱼呼吸时,我们没有完全照搬教材,在实验材料、教学方法等方面都根据实际作了相应改变。在课堂上,给予学生极大的自由空间,教师只适当介绍实验内容、目的,实验器材、提出纪律要求,然后让学生根据所给材料自己设计方案,自己开展实验。开放性的活动为学生创造力培养提供自由空间。不仅培养了学生的动手能力,积极观察、思考能力、合作精神,同时也培养了学生珍惜生命的良好品德以及不盲从,敢于向老师、权威挑战的科学探究的精神。
二、生物课堂活动化教学存在问题
1、课堂组织。生物课堂活动化教学,有效地促进学生学习的积极性和主动性,激发学生学习潜能,扩大了学生的创新思维,发散思维,活动中学生情绪激昂,教师如组织不当,容易出现为了活动而活动,忽视学习目标思维内化活动。要做到形、神结合,形散而神不散。师生需要默契,老师更需要有较强组织能力。不是每个老师都能很好地控制。
2、课堂评价。由于不同班级,不同学生,自主学习能力存在一定差异,兴趣爱好也有差异,从而导致在生物课堂活动化教学具体实施过程中,教学进度与产生效果产生一定差异。因此,在活动中如何及时、科学地评价课堂活动化教学效果,具有一定困难。
3、教师的知识与能力。生物课堂教学内容是丰富多彩的,具有很强的时代性的,因此活动形式应该具有多样性,老师应该具备渊博的知识和不断进取的精神。但是对于新课程,教师普遍缺乏相关的教学经验和资料,在教学活动设计中会遇到很大困难,深感自己知识和能力严重不足,故往往会需要花很多精力和时间去搜集资料,不断学习,给自己充电。