前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的生物科学新进展主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
1.信息蕴涵在试题中的文字中
2.信息蕴涵在图解、表格中
图表能将复杂问题简单化,抽象问题直观化,能调动学生多种感官参与学习活动,从而提高学习兴趣,促进学生形象思维的发展,起到语言文字所不能起到的作用。
3.信息蕴涵在社会科技热点中
考试大纲要求考生关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展,但只是要求对“重大”进展予以“关注”。至于什么是重大进展,没有明确界定,但至少应该几乎是家喻户晓的、全社会都能加以关注的内容,同时又是学生能够接受的,又与中学教材内容有联系的内容。
因此,“获取信息的能力”具体表现为考生通过对题干的阅读,迅速且准确地获取与试题问题相关信息的能力。需要考生从试题给出的文字、图表中捕获与解决问题相关的有效信息,然后与所学知识相结合,从而解决相关问题。
历年来的高考大纲(理综生物)的能力要求第三部分都是“获取信息的能力”,老教材要求:(1)会鉴别、选择试题给出的相关生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关生物学问题。(2)关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展。
新课程要求(1)能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关生物学问题。(2)关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展以及生物学发展史上的重要事件。
1.从传播媒体中自主获取生物学科的前沿知识
在实际教学中,可以引导学生通过课外各种媒体关注生命科学研究的最新动态的报道,来了解生命科学的新进展。如报刊、杂志以及互联网、电视节目、广播新闻、图书馆、新华书店等。
2.从生活实际中自主获取生物学科的日常知识
生命学科知识具有很强的实用性,我们日常生活中处处都能接触到,只是有的学生视而不见,没有给予它们更多的关注。在教学中,我鼓励同学关心生活、关心身边小事,善于发现问题并予以重视,尝试把生产生活实际与教材中生命科学知识相联系,从中获取相应信息。
3.从社会热点中自主获取生物科学的相应知识
生命学科不仅与生活实际有着广泛联系,还与许多社会事件、社会问题密切相关。在教学中,根据知识点,有机地与相关社会热点、事件相联系,拓展知识,使学生对某一热点问题有较全面的认识,从而获取生物科学的相应知识。
4.尝试改编、整理或命制生物学情景习(考)题
生物学情景题是指以一些经典实验或当前的社会热点问题为背景命制而成的试题,要求学生运用所学知识分析、解释甚至解决材料中的问题。
实践成效:
1.增强了学生课外获取信息的意识
许多学生从原来只看课外传播媒体中的文体新闻、娱乐节目到现在有意识的关注生命科学的报道和资料,有的同学说:现在看报纸、杂志、上网、陪父母逛超市买东西,都要留意有关生命学科的相关知识,产品介绍、说明、成分。这说明学生已有意识开始关注获取课外的信息。
2.增强了学生关注生活、关注健康、关注社会的责任感和情感,激发学习兴趣
英文名称:Chinese Journal of Applied & Environmental Biology
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院成都生物研究所
出版周期:双月刊
出版地址:四川省成都市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1006-687X
国内刊号:51-1482/Q
邮发代号:62-15
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1995
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
期刊荣誉:
中科双效期刊
联系方式
关键词: 高考考纲 应试能力 原创题 诺贝尔奖
2014年理科综合高考考试说明中在“考试的能力与要求”方面明确指出要考查考生“获取信息的能力:(1)能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。(2)关注对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展,以及生物科学发展史上的重要事件”。
在高三复习中,各科各类试题从历年高考真题到各地方卷模拟题,学生都要练习,相同题目做多了,再加上学生压力大,学习兴趣就会降低,复习效率就会大打折扣。利用社会热点作为切入点编制原创题,供学生复习,既复习巩固了相关知识点,提高了分析问题的能力,又开阔了学生视野,提高了学生的学习兴趣。在高三备考的后期复习中,是非常必要的。如2015年的诺贝尔生理学或医学奖就是一则不错的材料,作为中国本土科学家而获诺奖,这则新闻对学生本身而言就是一种激励,如果再把所学知识融入进去,无疑就会提高复习效率。
下面就是以2015诺奖为例所编制的原创题:
收集青蒿干燥1浸泡、萃取(反复进行)提取液2粗品精制。
结合上述材料,回答下列问题:
1.生产上,一般是用新鲜的青蒿茎、叶作为原料提取青蒿素,原因是____________。
2.青蒿素是 (填“挥发性”或“非挥发性”)物质,故提取青蒿素常用 法,一般用 作为青蒿素的萃取剂,该溶剂属于(水溶性或水不溶性)。
3.流程中1应为 ,2应为 。
4.青蒿素属于热敏性物质,在干燥过程中应控制好温度和____________,以防其分解。萃取时若采用明火加热容易引起____________。加热时还应安装____________装置。
5.关于新型抗疟疾药青蒿素的叙述错误的是( )
A.一定含有C、H、O三种元素
B.叶肉细胞中的青蒿素合成后贮存于液泡中
C.合成青蒿素的细胞中无中心体
D.青蒿素主要吸收红光和蓝紫光
本题是以2015诺奖为背景所编制的原创题,主要考查选修1植物有效成分的提取的部分知识点和必修1细胞的结构和组成方面的知识,既加强了学科内的综合,又将社会热点和基础知识进行了有机整合。材料新颖,但立足于基础,有利于学生复习。
答案:1.新鲜的青蒿茎、叶有效成分含量高
2.非挥发性 萃取 乙醚 水不溶性
3.破碎 浓缩
4.时间 燃烧、爆炸______回流冷凝
5.D
例2:黄花蒿具有很高的药用价值,不仅可以提取到青蒿素,还可以提取到青蒿精油。其具有抗菌、平喘、解热、止咳等药理作用。此外,还具药香、凉香的清爽气,香气浓郁,可用于化妆品、香皂、香水及空气清新剂等香精或香料的调配。提取流程一般是:投料―加水―蒸馏―冷却―油水分离―精油。
下列是与青蒿精油提取相关的问题,请回答:
1.提取青蒿精油时应选取____________(新鲜、风干)青蒿做原料,原因是____________。
2.青蒿精油主要采用____________法提取。蒸馏时收集的蒸馏液____________(是、不是)纯的青蒿精油,原因是____________。所以在收集装置中需加入NaCl,以便____________。
3.蒸馏过程中进行冷却的仪器是____________,其作用是___________。
4.当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,为提高蒸馏效率可适当____________蒸馏温度,___________蒸馏时间。一定萃取压力下,随萃取____________,萃取率____________,一定时间后萃取率____________。
5.如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会____________,原因是____________。
本题是对2011年海南高考题进行了改造,属于新情境旧知识,既可以帮助学生梳理基础知识,又可以消除学生的“视觉疲劳”,有利于高三后期的备考复习。
答案:1.新鲜新鲜青蒿中青蒿精油含量高
2.水中蒸馏不是青蒿精油是随水蒸气一同蒸馏出来,收集的是油水混合物______使油水分层
3.冷凝管使油水分离
4.降低延长升高增大不再变化
5.下降___部分精油会随水蒸气挥发而
例3:疟原虫是一类单细胞、寄生型的原生动物,感染人体后可在红细胞内生存使人患疟疾。青蒿素作为当前最热门的抗疟特效药,被国际社会认为是中国继麻黄素之后的第二大医学贡献。其作用方式推测可能是作用于疟原虫的食物胞膜,从而阻断了营养摄取的最早阶段,使疟原虫较快出现氨基酸饥饿,迅速形成自噬泡,并不断排出虫体外,使疟原虫损失大量胞浆而死亡。结合上述材料,回答下列问题:
1.从生态系统的成分看,黄花蒿属于____________,疟原虫属于____________。疟原虫通过____________方式摄取氨基酸,当出现氨基酸饥饿形成自噬泡后通过____________方式排出虫体外,该过程体现出细胞膜具有____________的特点。
2.青蒿素是治疗疟疾的一种特效药,体现出生物的___________使用价值。
3.从种间关系看,疟原虫与人属于___________关系。若要红细胞内是否有疟原虫,应取血样制成装片放在____________(生理盐水清水)中镜检。
4.关于疟原虫的叙述,下列不正确的是( )
A.疟原虫感染人体后能引起机体产生特异性免疫
B.疟原虫侵入机体后部分会被吞噬细胞吞噬消化
C.疟原虫细胞中只有一种细胞器――核糖体
D.是一种异养型生物,不能自身合成有机物
本题是简单的材料信息题,考查学生阅读能力和提取信息的能力。
答案:1.生产者______消费者______主动运输______胞吐______流动性
2.直接
实施创新教育并把培养学生的创新精神和实践能力作为推进素质教育的核心,丝毫不意味着降低知识教育与学习在基础教育中的重要地位。无知必然无能,贫乏必然平庸。创新从来就不是空洞的,而总是依托一定的知识和经验。几乎不存在无知识的所谓创新。但是在教学过程中我们中学课程与数科书倾向于保守和封闭,对知识的解释以意识形态话语为主,造成教育中知识资源与思想资源的缺乏。中学阶段,一般都存在学习内容陈旧、专业设置太窄等问题,这些都严重地制约创新思维的培养。在教学方法上,“照本宣科”、“满堂灌”的现象依然普遍,这种教学方法造成学生重“学会”,轻“会学”,重知识本身,轻知识发生,缺乏能激发学生创新思维洲练的课程,使学生向着“高记忆力,低创造力”的方向发展。此外,全国高校学考试以及其它形形的地方统考,客观上形成了应试型教育,教师只能教要考的内容,学生其要学好教师教的知识就能拿到高分。知识变成了必须有正确答案的东西,阻碍了学生创新思维的培养。据统计,在中国,一个人从进入小学到大学毕业,平均要经历千余次的测验与考试,如此“千锤百炼”,使得“凡问题只有一个标准答案”的观念深入人心。创新思维所要求的广泛知识和丰富经验无从谈起,求异、质疑精神受到压抑。创新精神是指保证创造活动顺利进行的心理品质,如强烈而持久的创新动机、坚忍不拔的创新意志、积极主动的创新性格和健康的创新情感等[24]。它使学生具有“敢创新”的精神。具体有以下几个方面:
1.解放思想,树立创造性教育的观念
传统的观念认为,创新是少数精英才具备的能力,并非人人都有;创新能力的大小体现在其创新行为的结果上,而不是体现在创新行为的过程中,创造性思维能力是思维能力的高级状态,须经专门的训练才能得到提高;创新的精神与能力是理性的,与想象、激情等非理性因素无关。然而,人们的传统观念是没有科学依据的。心理学研究表明:每个人都具有创新的潜能,创新潜能并不是少数人或少数尖子生才具有的。通过有效的教育,人的创新潜能是可以开发的。课堂教学是教育的主渠道、主阵地,学生在学校的大部分活动都在课堂中进行,课堂教学是培养学生创新精神的主攻方向。虽然,进行课外活动也能培养学生的创新精神,应当抓好,但这不是培养创新精神的唯一途径。把培养学生创新精神看作是必修课以外的事情,是片面的、错误的。课外活动只是课堂教学的外延,而培养学生的创新精神与创新能力,全面提高学生素质才真正是课堂教学的内涵,我们要努力提高课堂教学的质量和效益,把学生培养成新世纪的高素质人才。
2.创设民主的课堂教学心理气氛
心理学研究证明,一个人如果在思想上和行动上都具有独创和革新的精神,那他就必须承担犯错误的风险。无论是对问题提出可供选择的解决方法,还是保持一种松弛的沉思态度,都要求不必过多地考虑错误的危险性。这并不意味着他把错误看作无关紧要,而是说他会把错误看作是一种纠正原有假设或结论的信息。在这种情况下,同样重要的是,教师对于学生所犯错误是一定要有高度的容忍精神,要以正激励为主,负激励为辅,不要动不动就罚站、写检查、请家长。这些做法不仅是对学生心灵的—种摧残,更是对其创新精神的扼杀。
3.建立新型的师生关系
在教学过程的任一环节,教师都要善于给学生营造一个良好的氛围,建立平等、民主、尊重、信任的新型师生关系,引导学生的情感处于积极、自由、宽松、安全的心境状态,从而使学生的创新思维进入一个自由的空间。
4.注重发展学生的个性
创新能力培养要求从传统的整齐统一的模式,转向不同个性的学生都有所发展的模式。在教学中,老师应该重视学生品质、学习兴趣、学习的主动性、良好的习惯、自尊心、自信心以及人格的培养,发展学生个性特长,让不同层次的学生各有所得、各有所成。
5.加强培养学生的实践动手能力
生物学概念、规律的形成,是一个由具体到抽象、由感性到理性的发展过程。老师要在生物教学中,要充分利用学生的好奇心强、好动的特点,让他们多动手、多实践,通过具体的实物、模型等获得较深刻的感性认识后,再引导他们逐渐向理性认识转化。
6.及时向学生介绍生物科学新进展
关键词:科学素养;生物学思想;科学探究能力
生物科学是自然科学中发展最为迅速的科学之一。生物科学研究在20世纪取得了许多重大突破,研究成果更加迅速地转化为社会生产力,显现出巨大的社会效益和经济效益。生物科学也向着更加关注人类自身的方向发展。随着与物理学、化学、数学以及其他各学科之间不断交叉、渗透和融合,生物科学已经日益呈现出主导学科的地位。同时,生物科学在解决人口增长、资源危机、生态环境恶化、生物多样性面临威胁等诸多问题方面发挥的作用越来越大,有力地促进了现代社会文明的发展。
生物科学作为自然科学中的基础学科之一,是研究生物现象生命活动规律的一门科学,是农、林、牧、副、渔、医药卫生、环境保护及其它有关应用科学的基础。《全日制普通高中生物新程标准》指出,义务教育阶段的生物课程以提高学生生物科学素养为主要的的必修课程,是科学教育的要领域之一。
一、生物科学素养是什么
生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。
二、怎样树立生物科学素养
(一)生物学思想的树立
生物学思想的建立是培养学生生物科学素养的前提,高中生物教学的目的在于培养学生初步的生物学思想,树立起辨证唯物主义的世界观。虽然初中已经接触到生物这一门学科,但是初中生物不参与中考,很多学生并没有引起重视,所以高中阶段就需要重新树立生物学思想。这就要求在教学过程中,教师要指导学生对生物学概念的理解和掌握,并多次强化记忆,运用PPT等教学手段,使学生更直观的看到,加深记忆。比如《细胞器—系统内的分工与合作》一节,出现的很多生疏的名词,学生不易于记忆。如果用PPT进行教学,学生易于理解并记忆。
(二)科学探究能力的培养
科学探究能力对于学好生物这门学科是必须的一种能力。生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常包括提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释和结论、反思与评价、表达与交流等八个要素。为了培训学生的科学探究的能力,就必须在教学中积极组织学生进行探究性学习,只有在不断的探究性学习过程中,学生通过动手操作实验课,细致观察实验结果、记录实验数据,并对实验数据进行分析得出结论,逐步培养学生收集和处理生物科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作的能力等,突出创新精神和实践能力的培养,让学生充分体验科学过程与科学方法,形成生物科学探究能力和科学态度与价值观。通过这样不断的锻炼,学生才能真正具有科学探究能力。
(三)情境的创设,积极引导学生
在教学过程中,应该改变以往的讲授模式,要多引导学生参加教学,教学的目的是学生的知识的获得,而不是教师的教授。可以通过以下这些方面,来调动学生的积极性。其一,多给出图形或者数据资料,代替以往的直接给出结论,这样就要求学生必须开动思维,参与其中才能获得知识。其二,从生活经验、经历中提出可进行探究的问题。其三,多给学生讲一些生物科技的新进展或者成就,提高学生对生物学的兴趣。
(四)科学探究过程和结果的交流
真正获得科学探究能力,不仅需要学生独立的观察、思考、提问、并作出假设,进而进行探究活动,同样需要对探究的结果进行整理、汇报和交流。在教学过程中,教师要注重对学生独立完成探究性学习报告的撰写的培养,并组织交流探究的过程和结果。同时,根据各个学校的条件,可以有计划的安排一些需要较长时间才能完成的实验活动,充分利用多种教学资源进行有效教学。
三、生物实验能力的培养
实验能力是加强学生的生物科学素养的主要手段。实验教学是高中生物教学的基本形式之一,是培养学生科学思想、方法、态度和创新精神的重要手段。实验主要培养学生观察实验、收集和处理信息、数据处理等方面的能力,促使学生积累实验设计预测、质疑、反思、推理、归纳和演绎等科学方法应用的体验,要求学生要实事求是地记录、整理和分析实验数据、定量表述实验结果等。通过实验过程,培养学生的动手能力,分析实验现象的能力和逆向思维的能力。但是,在实验中要注意安全教育,即安全使用实验器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精灯等)和实验药品(酒精、酸、碱等),这也是生物学实验的基本技能,教师应强化安全教育,增强学生的自我保护意识。
综上所述,在高中生物教学中,教师应该重视培养学生的生物科学素养。在平常的教学中,及时给学生灌输生物学思想,同时加强对学生科学探究能力的锻炼,增强学生的实验动手能力,使学生更适应现代生物科学技术的飞速发展。
参考文献:
[1]梁振.在高中生物教学中培养学生的生物科学素养.文理导航.2011(11).
[2]周宁.浅谈高中生物实验对学生能力的培养.理化生教学.2009(2).
关键词:人教版 生物科学与社会 STS 呈现方式
中图分类号: G642 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2014)9-0077-01
“科学、技术与社会(STS)”教育起源于美国,如今已成为一种国际化的科学教育理念。STS教育强调理科教学与科学技术发展相结合、与社会生产生活相结合,[1]为学生提供科技知识,加强其对科技本身的理解,发展其科学探究的能力、社会决策的能力,促使其形成正确的态度价值观,[2]推进基础教育课程改革的实施。
人教版“生物科学与社会”选修模块教材(以下简称“教材”)致力于“拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力”[3],对其STS教育内容的呈现方式进行研究,可以为教师更好的理解和使用教材提供参考,为教材编写者在教材编制中更好的体现STS教育理念提供思路。
1 STS教育内容的呈现方式
“教材”以“生物科学技术推动社会进步”开篇,给同学们概括性的介绍了生物科学技术在社会中的应用,并进一步通过生物科学与健康、生物科学与农业、生物科学与工业、生物科学与环境保护等四章逐一展开论述。正文共17节,栏目计16种,文字庞大,栏目繁多,主要以阅读资料、学习活动两类方式呈现STS教育内容。
1.1利用阅读资料呈现STS教育内容
“教材”每章都以“科技发展之窗”介绍本章主题的历史发展及最新进展,并引发学生对社会责任的思考开始,以“总结与拓展”总结科技知识,梳理科学、技术与社会之间的关系,并为学生进一步学习提供可能结束。“从社会中来”作为背景资料,利用科学技术在社会中的应用激发学生学习兴趣,从而起始每节的内容,再结合“资料卡”、“现实中的问题”、“拓展视野”、“书海导航”、“网站链接”等栏目进行STS教育。其中,“资料卡”以卡片的形式出现,就像学生自己的小笔记;“现实中的问题”引入现实生活中存在的问题、现象,激发学生社会责任感;“拓展视野”作为课外读出现在节末,提供本节内容相关的前沿应用,开阔了学生的视野;[4]“书海导航”和“网站链接”分别为学生提供了深入学习的文本资源和网络资源。
1.2安排学习活动呈现STS教育内容
“教材”中的STS教育内容很多都以问题的形式出现,引导学生动脑思考。例如,“教材”中提到,传统化学农药容易导致生态坏境恶化和农产品受到污染,在这样的材料之后,引导学生思考如何既控制农作物的病虫害,又避免对生态环境的破坏,而且产品对人畜无害。这样的例子数不胜数。此外,“教材”设置有搜集资料6项、调查6项、讨论21项、模拟作决策4项、参观1项,分布在“到社会中去”、“思考与探究”、“讨论”、“资料分析”等栏目。例如,搜集对转基因生物安全性存在争议的原因、调查绿色消费现状、讨论现代生殖技术面临的伦理学问题、制定防止蝗灾再次大范围发生的预案、报道《生物技术药物与我们的日常生活》、撰写预防生物性污染的论文等,[5]从而培养学生的实践能力、科学探究能力和社会决策能力。
2 启示
“教材”中STS教育内容以生物科学在健康、农业、工业和环境保护等方面的应用为框架,运用了讲解和探究的两种基本的教材内容呈现方式,[6]结构严谨、内容丰富、语言优美,充分体现了高中生物课程的基本理念,启示我们在落实STS教育理念方面应该:
2.1注重各栏目间关联
栏目之间建立联系,对于学生读懂教材,教师用好教材来说是十分必要的。“教材”体现STS教育的栏目数量众多,却不松散,彼此间具有一定的联系。例如,“从社会中来”激发兴趣,“到社会中去”走向社会,二者在结构、内容上相互呼应。
2.2丰富教育活动形式
STS教育内容的呈现是服务于学生的学习需要的,合理设置学习活动有利于促进学生在活动中建构知识,获得发展,特别是搜集资料、调查、讨论、模拟作决策、参观、报道、撰写论文、做板报宣传等。
2.3配置网络教育资源
信息化的今天,利用网络教育资源促进主动学习、终身学习已经势不可挡。单纯的“书海导航”已经不能满足学生的需求,在“网络链接”为学生课外学习提供导引的基础上,相关网络教育资源的配置、电子教材和网络教程的开发迫在眉睫。
参考文献:
[1]蔡民.STS教育与生物学教学[J].中学生物教学,2004(9):12- 13.
[2]王小阳. STS科学教育的新概念[J].教育理论与实践,1995, 15(2):62-63.
[3]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M]. 北京:人民教育出版社,2003:3.
[4]人民教育出版社课程教材研究所,生物课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书生物选修2生物科学与社会教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2007:4.
[5]人民教育出版社课程教材研究所,生物课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书生物选修2生物科学与社会[M].北京:人民教育出版社,2007:51,48,109,26,55,88,97.
关键词:生物 素质教育 教师素质 创新
尽管我国开展素质教育已经多年,但是由于中考和高考指挥棒的作用,应试教育仍是教学工作的主要目标,素质教育往往流于形式。自2001年以来实行的新课程改革,其核心是深化素质教育,促进学生在德、智、体、美、劳各方面的全面发展,培养学生的创新精神、研究能力和自学能力,改变学生被动的学习方式,激发学生的自主学习和探索意识,为学生的终身学习和发展打基础。
就生物学科而言,《生物课程标准》要求生物教育的目标是使学生掌握必要的生物学知识和基本技能,学会生命科学的基本方法,提高学生的思想品德、身体心理等素质;使学生了解人、自然和社会的相互关系,了解生命科学的发展与人类未来的关系,对全球性的人口、粮食、健康、能源、资源和环境等问题有一种正确的态度;培养学生的科学精神和创新思维习惯以及收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力,使受教育者具有较高的生命科学素质。新标准突出了两大方面的内容:一是实验内容大大增加,特别是探究性实验,着重培养学生的探索及思考能力;二是培养学生综合素质的教育内容大大增加,这些知识的学习需要学生进行一定的调查、资料搜集、信息获取,提高分析整理能力。但目前中学生物教学与此要求仍有差距,如在生物课堂上,仍以教师为中心的讲授式教学模式占统治地位:老师讲的多,学生说的少;老师想的多,学生思考少;老师写的多,学生练的少。师生间缺乏相应的互动,学生间缺乏相应的交流,学生处于被动的地位。学生创新意识和实践能力的培养不被重视,侧重于生物学现象和事实的学习,学生往往孤立地记忆和掌握知识点,忽视了自己思考解决问题能力的培养,综合运用知识的能力和思维分析能力很差。
鉴于这些现状,提出以下浅见:
一、加强师资配备,提高教师素质
课改能否成功的关键在于教师。学校应根据实际情况需要配齐生物教师和实验人员,加强对生物教师的培训,可组织暑期培训,也可利用网络资源进行远程培训。教师自身也应通过自学不断提高自身的思想文化素养、教育素养、创新和科研素养以及学术素养等,使自己成为一个具备高尚道德修养、掌握现代科技知识和技能、享有平和心态和自由心灵并拥有完善人格和良好个性的适应职业发展的人。
二、重视生物学实验,并引导学生理论联系实际,通过实验强化理论认识
生物科学不仅是一门基础学科,同时也是一门实验科学。纵观生物科学的发展历史,它的每项重大实验和发现同其实验技术是分不开的。通过初中生物实验教学,不仅可以培养学生的观察能力、动手能力和思维能力,让学生所学知识更牢固,还可激发学生学习生物的更大兴趣。有条件的情况下应积极开展课外活动,生物课外活动是课堂教学的延续和必要的补充,也是实施素质教育的重要阵地。
三、注重教学方法
针对教学内容的差异,要在传统教学方法的基础上积极尝试新的方法和模式,如探究式教学、合作学习教学模式的应用。要重视多媒体教学与传统教学的结合,使知识更加直观和生动。
四、关注创新教育
在中学生物教育中,教师不仅要让学生获得生物学知识和技能,提高生物科学素养,还要培养学生的创新精神和创新能力。教师可以增加反映现代生物科技新进展的知识,如克隆技术、转基因技术、人类基因组计划等,让学生科学理解生物学科的性质和变化,进而形成对自然和社会的正确认识。
参考文献
[1]胡明 李少毅 主编《生物课程标准教师读本》.武汉:华中师范大学出版社,2002。
素质教育历来是高等教育阶段的主要任务,提升学生的科学素养是素质教育中一项最基本的内容,尤其是对生物学而言,更应该注重提高和培养学生的生物科学素养,这样才能够培养出能适应当代生命科学发展需要的应用型专门人才。所谓生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括人们所掌握的生物科学知识、技能和方法,以及在此基础上形成的生物科学能力、科学观以及科学品质等方面。①细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,是21世纪自然科学的三大前沿学科之一,是当前生命科学领域中最活跃、最富有发展前景的学科,是生物类专业的主干课程之一。因此,在细胞生物学教学中如何提高学生的科学素养对于培养新时期的生物人才至关重要。本文主要对当代大学生生物科学素养现状、实施生物科学素养教育的重要意义以及如何在细胞生物学教学之中提高学生的科学素养进行了综述,旨在为生物教学提供一定的参考价值,以供方家借鉴。
1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题
生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视本文由收集整理野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。
2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义
细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。
3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养
细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。
3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合
细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以
多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。
3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性
细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。
3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例
综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。
3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神
1.充分体现了生物学科教学的全面育人功能新
大纲不论在指导思想上,还是在教学目的的确定、教学内容的选择与安排等方面,都力求体现“三个面向”的精神,力求适应21世纪我国社会主义现代化建设对高中生物教学的客观要求,充分体现了生物学科培养全面发展的现代人的育人功能。
(1)知识内容体现基础性、时代性、实用性,并注意了同义务教育大纲的衔接。新大纲必修部分包括三方面内容:一是关于生命的物质基础和结构基础的内容;二是关于生命活动本质的内容;三是生物界的发展和生物与环境的内容。这些内容是揭示生命活动基本规律的知识,是对初中生物课知识的综合、概括和提高,是作为未来社会各类人才都必须的基础知识,突出了基础性的特点。
新大纲在内容选择上体现了很强的时代性。如必修部分的“细胞的分化与衰老”、“细胞的癌变”;选修部分的“免疫知识”、“生物固氮”、“发酵工程”、“细胞工程”、“基因工程”及选修和必修部分都涉及的“生态环境的保护”等,这些内容反映了现代生物科学的新进展,带有很浓的时代气息。
作为基础教育的一部分,新大纲在内容选择上还十分重视知识内容的实用性。如必修部分的“细胞的癌变”、“植物激素的调节及其应用”、“人类遗传病与优生”、“环境与人体健康”、“无公害绿色食品”等;选修部分的“人体生命活动的调节和免疫”、“生物固氮在农业生产上的应用”、“细胞质遗传及其在育种中的应用”、“地球、生物圈与人”等。这些内容与生产、日常生活和自然实际密切相关。通过这些知识的学习有利于使学生认识生物学知识在生活、生产、科学技术发展等方面的应用,获得有利于增强体质、加强自我保健的知识。
(2)更加重视对学生科学素质的培养。培养学生的科学素质包括:科学知识、科学态度、科学方法、科学手段、解决问题的能力等。新大纲在教学目的中明确指出:“要使学生掌握生物科学的一些基本方法,具有较强的观察、实验、思维、自学等能力,提高科学素质。”明确了观察、实验、思维、自学方面的能力,提出有“较强”的能力要求。比原大纲只提出“自学”、“观察”、“分析和解释”的“初步能力”有更进一步的提高。在教学目标中进一步将科学素质培养目的具体化:在能力要求中提出了要求“比较熟练地掌握显微镜的使用”;要求“能够运用语言、文字、图、表正确描述所观察到的生物体和生命现象”;要求“初步形成分析、综合、比较、判断和推理的能力”;要求“初步掌握基本的生物科学研究方法,并逐步确立适合自己的一套学习方法,养成良好的自学习惯”;要求有“初步的研究能力和创造能力”。
在知识教育目标中增加了“使学生了解现代生物科学研究主要的新成就和发展趋势”的要求。
在思想教育目标中增加了“养成实事求是的科学态度,培养不断探求新知识的精神和合作精神”的要求。
对学生科学素质培养的加强,还突出表现在增加了较多的实验、实习的数量和类型。原大纲高中必修部分只有5个实验、实习,新大纲增加到了24个。原大纲中的实验大多是观察实验,新大纲增加了“生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”,“酶的高效性和专一性”,“DNA的粗提取与鉴定”,“几种果蔬VC含量的测定”等定性和定量实验。此外,还安排了“性状分离比例几率的模拟”,“模拟通过分子杂交鉴定人与猿间的亲缘关系”等模拟实验,特别是增加了“植物的向性和感应性现象的实验设计和观察”,“设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性”,“根据当地农业生产情况,设计一个农业生态系统”等让学生自己设计实验的项目。
实验数量的增加,使学生具有更多的动手操作、进行实验的机会,实验类型的丰富可使学生接触到更多的生命科学实验、研究方法,因而有利于培养其科学素质。
(3)更加明确了思想教育要求。原大纲思想教育要求只提到辩证唯物主义和爱国主义两方面。新大纲在教学目的中增加了“帮助学生逐步建立科学世界观,培养高尚的道德情操”的要求;在教学目标中提出了“初步形成生物进化观点和生态观点,逐步建立科学的世界观”,“懂得爱护自然界的生物,认识保护生物资源的重要性,形成环境保护意识”,“养成实事求是的科学态度,培养不断探求新知识的精神和合作精神”等要求。大纲还把“提高身体心理素质”作为教学目的明确提出,在教学目标中提出要“促使生理和心理健康”,在“教学中应注意的几个问题中”提出要“培养学生良好的道德情操、行为习惯和心理素质。”这些要求一方面结合了生物学科的特点,另一方面体现了培养社会主义接班人的思想素质要求。不仅要求学生形成辩证唯物主义的观点,能够热爱祖国,热爱家乡,而且能够对于生物界、生物科学、大自然和生态以及人类社会普遍存在的资源开发、人口控制、环境保护等重大问题有正确科学的观点,形成高尚的品质和情操,在未来社会的激烈竞争中,能够具有创新和合作进取精神,具有良好的道德情操、行为习惯和心理素质。
大纲还在“教学中应注意的几个问题”中对思想品德教育的方法和手段提出了要求。要求“努力挖掘教材中的德育要素,做到教书育人。在教学中要做到潜移默化,寓德于教。”“要坚持教学的科学性和思想性相统一,增强思想品德教育的针对性和实效性。”提出了帮助学生树立科学的世界观,对学生进行生态学观点和环境保护意识的教育及生物进化观的教育,增强学生的民族自豪感,教育学生热爱祖国、热爱家乡,帮助学生树立科学的价值观,培养学生良好的道德情操、行为习惯和心理素质等的方法和途径。
2.充分体现了“指导”的职能
大纲是指导教学的纲领性文件,是编写教材的依据、教学的依据、评估教学的依据和考试的依据。新大纲不仅明确了教学的知识点,而且提出了3个层次的教学要求,即“了解”、“理解”、“掌握”,
并且在附录中对3个层次的要求作了明确的说明。同样,大纲在学生实验、实习方面也提出了“初步学会”、“学会”2个层次的要求,对这2个层次的涵义作了明确的界定。从而能更好地发挥大纲的4个依据作用。尤其是可以克服教师在教学、教学评估及考试中的主观随意性,保证教学质量。 大纲首次对“考试、考查、教学评估”以及“教学设备”提出了明确要求。规定必修课的考试,第一学期由学校进行;第二学期属会考性质的水平考试,要求学生能达到教学大纲的基本要求,考试由各省(自治区、直辖市)教育行政部门统一安排。选修课的考试由各校安排,一般每学期一次。大纲对生物实验考查也提出了要求。大纲还对教学评估提出了要求,提出了教学评估的目的,明确了课堂教学评估及实验教学评估的主要项目。课堂教学评估包括:目的要求;教学内容;教学结构;方法、手段;教学效果。实验教学评估项目包括:目的要求;教材用具;实验操作;实验效果;实验开设率等。大纲在“教学设备”中提出,要“配备各项有关实验设备,使之达到国家教委制订的高中生物教学大纲和教学仪器配备目录规定的要求”,要保证按质按量完成高中生物课堂教学、观察、实验、探究、实习、演示等教学活动。
此外,大纲还对生物教师、实验员及学校在充分利用现有教学设备,合理和科学地管理、使用现有设备上提出了要求。
大纲是指导教学的纲领性文件,它的这些规定,充分体现了其“指导”职能,有利于保证教学的到位,保证实验、实习的质量,对提高高中生物教学质量具有重大的意义。
3.体现了统一性和灵活性
大纲作为一种指导教学的纲领性文件,为保证教学质量,必须有其统一的要求。大纲提出的教学目的、教学目标要求,是通过教学必须达到的,大纲规定的课时安排必须执行,大纲规定的基本教学内容范围及深度也是教学的基本依据,这是大纲的统一性。与原大纲相比,新大纲教学目的要求、教学目标明确具体,特别是对各知识点和学生实验、实习提出了不同层次的统一要求,减少了教师教学中的随意性。但是,我国幅员辽阔,地区间、学校间差异较大,从适应不同学校、不同学生的需要来看,在保证达到基本教学要求的前提下,应有一定的灵活性。
新大纲的灵活性体现在:一是对知识点的叙述较为概括,如生物体的基本特征,原大纲中列出了“细胞结构、新陈代谢、生长现象、应激性、生殖和发育、遗传和变异、生物与环境的相互影响”等,新大纲只列“生物的基本特征”,不再列出特征的具体内容。又如,染色体变异,原大纲中列出了“染色体数目变异,染色体组的概念,二倍体、单倍体、多倍体的概念,人工诱导多倍体在育种上的应用”等细目,新大纲只列出“染色体变异”,对具体的内容不作过细、过死的规定。新大纲的灵活性还表现在有些知识内容和学生实验、实习项目是作为选讲、选做列出的。如“基因的连锁和互换规律”、“光合作用的碳代谢类型简介”、“生物固氮过程简介”、“酶工程简介”等都是选讲内容;“影响酶活性的实验”、“ATP的生理作用”、“动物激素饲喂小动物的实验”、“用当地某种生物做有性杂交实验”、“调查人群中的遗传脖、“自生固氮菌的分离”、“学习植物组织培养技术”等实验、实习项目都列作选做。
此外,大纲还安排了10课时的地方教材和机动时间。要求“在教学中要注意因地制宜,联系本地区的生物种类和经济发展等实际情况进行教学。同时,要认真完成生物课乡土教材的教学任务。”乡土教材的教学要求,为各地因地制宜,选择教学内容创造了条件。
贯彻新大纲精神应注意的几个问题
新大纲的颁布,为开创我国高中生物教学新局面创造了良好的条件,但是要贯彻新大纲的精神,实施大纲的教学要求,还必须解决好以下几个问题:
1.要认真学习新大纲,深刻领会新大纲的精神
如前所述,新大纲与原大纲无论在教学目的要求、教学目标、知识内容选择及教学要求、思想品德及能力培养等方面均有较大的区别。只有深刻领会这些精神,才能使大纲的精神得到充分的体现,落到实处。
2.要加强学习,更新知识,适应新的教学要求
新大纲增加了不少原大纲中所没有的知识内容。这些内容大多反映现代生物科学的新进展,教师若不加强学习,更新、扩展自己的知识,就难以适应新的教学要求。
3.转变教育思想,改进教学方法
新大纲从素质教育和从培养未来社会合格的接班人出发,提出了更高的要求,如思想品德教育、能力培养等方面的要求,要达到这些目标要求,教师必须转变教育思想,真正从素质教育要求出发,改进教学方法,使长期存在的应试教育向素质教育转化,从面向少数学生向面向全体学生转化,从重智育向知、情、意、行协调发展转化,从重知识、理论向理论联系实际、知识和技能、能力并重转化。
4.积极创造条件,开好实验
生物学是一门实验科学,观察和实验是生物科学的基本研究方法。新大纲增加了许多实验和实习的内容,体现了生物学科的特点。但是开设实验受到许多条件的制约。在原有5个实验、实习的基础上增加到24个,学校的实验设备难以适应新的教学要求,学校及有关部门应尽早根据新大纲的要求,配备实验设备;教师应在已有条件的基础上尽量创造条件,开齐上好实验,否则就难以落实大纲的教学要求。
5.尽快恢复生物高考,提高生物学科的地位