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即使是像Nithin Tumma这样才17岁的普通高中生,也有施展自己科技创新才能的舞台。他不是小打小闹,他还因此进入白宫受到总统奥巴马的接见和称赞。
Nithin Tumma,17,won the top award of $100,000 at the Intel Science Talent Search 2012.
“It’s a great honor and it pushes me to do the things I’ve been doing,” Nithin Tumma said. Tumma won the $100,000 prize for research that could lead to more direct,targeted,effective and less debilitating breast cancer treatments.
During the week-long competition in Washington,D.C.,he and his peers defended their work before judges and shared it with the public. President Obama applauded their achievements during a special meeting at the White House. The president was not their only audience in Washington. Wendy Hawkins,executive director of the Intel Foundation,which sponsors the event,said it puts a spotlight on science,technology,engineering and mathematics education for legislators in Congress.
The projects entered in the Intel competition contribute serious new scientific data and analysis. Jack Li,18,developed a new way to deliver an enzyme① therapy for phenylketonuria②. With the help of mentors at the University of California,Los Angeles,Li designed a microscopic capsule that seals and protects the therapeutic enzyme as it passes through the digestive system. A drug company has expressed interest in possibly taking Li’s project toward commercial development. Another finalist,Marian Bechtel,17,engineered a new system for detecting buried landmines. Bechtel’s device is able to scan a field until it finds a resonating sound wave that identifies an object as a likely buried mine and not a rock or other debris. Bechtel hopes to publish her work before she heads off to college in a few months.
While neither Bechtel nor Li won the $100,000 top Intel prize,both were awarded $7,500. But Li said that it’s not about the money and that it’s about the science. “I think the role for us as the next generation of America’s leaders is we need to provoke interest in science among our peers.”Bechtel agreed,calling science her addiction. “Once you get through it and have those breakthroughs,it’s so amazing. You just keep going back to it.”
The Intel Science Talent Search confirmed that an“addiction to science” can be a good thing and that it is driving a new generation of innovators who are helping to address some of the world’s most pressing challenges.
Notes:
①enzyme n. 酶
②phenylketonuria(PKU) n. 苯丙酮尿症
1. What is the meaning of the underlined word “provoke” in the fifth paragraph?
A. encourage B. stimulate C. spread D. help
2. Whose innovation is not for illness-treating?
A. Nithin Tumma’s. B. Jack Li’s.
C. Marian Bechtel’s. D. Wendy Hawkins’.
3. Which of the following statements is NOT true?
A. Nithin Tumma won the top prize of the science competition.
B. Jack Li’s idea has been commercially developed by a drug company.
C. Bechtel and Li also were awarded a sum of money.
D. Marian Bechtel wants to publish her work before she goes to college.
4. What can be inferred from the passage?
A. Only the three young innovators are keen on science.
B. Jack Li thinks the competition is for science and money,and so does Bechtel.
C. The Intel Company provides money and support for the Intel Science Talent Search.
D. One important purpose of the competition is to cast the influence of science on the young.
5. Which of the following statements is TRUE?
A. President Obama sponsors the competition.
B. Only Nithin Tumma meets President Obama at the White House.
C. Jack Li did his research all by himself.
D. Great inventions can be resulted from young generation’s “addiction to science”.
答案与解析
1.答案为B。结合该词所在句子的句意,可推出provoke interest意为“激发兴趣”。
2.答案为C。从文中第四段第五句可知答案。
3.答案为B。从文中第四段第四句可知答案。
4.答案为D。从全文大意可知答案。
5.答案为D。从文中最后一段可知答案。
模拟练习:
A little boy kept asking his busy father a question,“Daddy,how much do you make an hour?” The annoyed father finally answered 1 ,“If you must know,I make $20 an hour.” “Oh,” the little boy looked up and said,“Daddy,may I please 2 $10?” The father was 3 ,“If you want to borrow some money to buy a silly toy or some other nonsense,then you march yourself straight to your room and go to bed. Think about why you are being so 4 . I work hard every day for such childish behavior.”
The little boy quietly went to his room and shut the door. The man sat down and started to get even angrier about the little boy’s 5 . How dare he ask such questions only to get some money? After about an hour or so,the man had 6 down,and started to think:maybe there was something he really 7 to buy.
The man opened the door of the little boy’s room.“Are you 8 , son?” He asked. “No,Daddy,I’m awake,”replied the boy. “Maybe I was too hard on you earlier,”said the man. “Here’s the $10 you 9 for.” The little boy sat straight up,smiling. “Oh,thank you Daddy!” He yelled. Then,reaching 10 his pillow he pulled out some crumpled up bills. The little boy slowly counted out his money,and then looked up at his father.
“Why do you want more 11 if you already have some?” the father grumbled. “Because I didn’t have enough, but now I do,” the little boy replied. “Daddy,can I buy an hour of your time? Please come home 12 tomorrow. I would like to have dinner with you.”
1. A. impatiently B. patiently
C. impossibly D. possibly
2. A. lend B. borrow C. give D. offer
3. A. bored B. happy C. furious D. tired
4. A. hard B. selfish C. lazy D. clever
5. A. questions B. answers
C. problems D. matters
6. A. wrote B. put C. sat D. calmed
7. A. asked B. hurried
C. needed D. urged
8. A. asleep B. sleep C. awake D. wake
9. A. cried B. asked C. wanted D. required
10. A. up B. on C. under D. out
11. A. pillow B. money C. time D. food
12. A. late B. fast C. early D. slow
关键词: 数学课堂;动态生成 ;生命活力
“动态生成”是新课程改革的核心之一,所谓动态生成,指课堂上在教师与学生、学生与学生的合作、对话、碰撞中,现时生成出教师原计划中所没有的新问题、新情况,根据教师的不同处理而呈现出不同的价值,使课堂处在动态变化,生机勃勃的过程中超越预定的教学目标,创造性地完成教学任务,促进师生共同发展,共同提高。那么在课堂教学中如何促成动态生成,让课堂换发生命的活力呢?我觉得应着重抓好以下几点:
一、 精心预设是促进课堂动态生成的“敲门砖”
古人云:凡事预则立,不预则废。兵法中有“不打无准备之仗”,教学同样如此。要想课堂有精彩的“生成”,就必须在课前进行精心的准备,只有充分的预设,才能临危不乱,运筹帷幄。
例如,在对“圆的周长”一课进行预设时,如果仅仅考虑教材设计的活动,教师往往会假设学生对圆的周长和直径的关系是一无所知的,一旦课堂上出现了不同声音,教师也大多选择置之不理,机械地执行自己的教案。如果教师在备课时能预设两种可能性:一是学生不知圆的周长和直径的关系,二是能猜测出两者的关系。对前者,教师在预设时可设计“对新知的探索”活动,引导学生进行猜想并自行探究;对后者,教师则应在肯定的同时,设计“对猜想的验证”活动,引导学生自己设计方案,证明自己发现的规律。这样一来,不管课堂上遇到哪一种情况,教师都给学生留足了探究的空间,突出了学生在学习中的主体地位。由此可见,只有在备课时尽可能多地从学生的角度出发,预设他们可能出现的各种问题,才能在面对学生的生成时做到心中有数,临阵不慌
二、“精讲放权”是促进课堂动态生成的“助推器”
简化教学过程中教师的讲授,把学习的主动权还给学生。传统的课堂,教师是知识的支配者、控制者和传授者,学生是“认知体”、“知识的容器”,教学活动是单向的、封闭的。表现为:教师讲,学生听,教师问,学生答。而动态生成的课堂,教学的过程是互动的,教师可以成为学生式的教师,学生可以变成教师式的学生。对学生来说,互动意味着主体性的体现,个性化的发展与创造性的解放。对教师而言,教师与学生真心交流,彼此沟通,分享快乐,共同成长。
如教学“小数的性质”时,我设计了这样的题:“8、80、800这三个数,谁能加上适当单位并用等号将这三个数连起来?”这时学生感到新奇,有的窃窃私语,有的愁眉不展,有的跃跃欲试。看到这种情形,我说:“大家可通过小组讨论来搞清这个问题。”小组交流中,学生思维活跃起来,不一会儿,学生们纷纷举手发言。有的说:“分别加上元、角、分,可得:8元=80角=800分。”有的说:“分别加上米、分米、厘米,可得:8米=80分米=800厘米。”这时,我适时提出如何用同一单位将上面各式表示出来的问题。学生思维更加活跃,争先恐后地提出: 8元=8.0元=8.00元,8米=8.0米=8.00米……。看到W生的潜能如花绽放,我趁机切入“小数的性质”这一教学内容,让学生在自主学习中弄清像8、8.0、8.00……这样的数大小是否相等?为什么相等?从而激发了学生的探究热情,使课堂教学更有活力。
三、和谐氛围是促进课堂动态生成的“滋养液”。
美国心理学家罗杰斯曾说过:“成功的教学依赖于一种真诚的尊重和信任的师生关系,依赖于一种和谐安全的课堂气氛。”只有自由、安全、和谐的课堂文化才能迸发创造性思维的火花,“孵化”有效的课堂。
如我在教学《时分秒的认识》一课后,出了这么一道题,爸爸上午8时上班,下午5时下班,请问:爸爸一天工作几个小时?面对这道题,我让学生先进行独立思考,再进行汇报。出现了以下几种情况。①学生用扳手指的方法数出来的。②学生把爸爸上班的时间以12时为界线,分成了上午和下午,上午有4小时,下午有5 小时,一共有9个小时。③学生把下午5时转化为24时计时法的17时,再用17-8=9(小时)。然后,我组织全班同学讨论,三种方法哪一种你认为最容易接受。经过大家的讨论,大多数同学都比较认同于方法③。这时,有一个平 时不大爱发言的学生站起来说:“8-5=3”。这时,教室里一片哗然,“怎么可以用 8减5呢”,同学们的讨论声一下子把教室淹没了。这时,我示意大家安静,并鼓励这位学生慢慢地把话说完。这位学生接下去说:“上午8时到下午8时经过12小时,下午8时和下午5时相差3小时,再用12-3=9(小时)”。这时全班同学纷纷认同了这种做法。原来让人感到“头疼”的意外,在老师和同学的耐心倾听和真诚等待中,竟然带来了“意外的惊喜”。
总之,新课标下的数学课堂要走进学生的内心世界,就必须善于捕捉和利用课堂上的动态生成性资源,因时、因地、因人、因势、因情去作灵活、及时的应变处理。我们的教学才能成为师生互动、互促,教学相长的过程,成为激发师生的生命潜力、焕发生命激情的过程。
参考文献 :
[1]《义务教育数学课程标准》,北京师范大学出版社,2011年版.
一、经济型命题容易培养和考察学生的开放意识
例1.李小姐有一个小工厂,管理人员有李小姐、六个亲戚,工作人员有五个领工,十人工人和一名学徒,现在需要新增加一个工人,小张应征而来。李小姐说:“我们这里报酬不错,平均每周工资三百元。”小张工作几天后找到李小姐说:“你欺骗了我,我已经问过其他工人,没有一个人的工资超过二百元,平均工资怎么可能是一周三百元呢?”李小姐说:“你看这张工资表(周工资表)。”
问题:
1.李小姐说每周工资三百元是否欺骗了小张?
2.平均工资三百元能否客观反映工人的平均收入?
3.若不能,你认为该用什么工资反映比较合适?
分析:这道题目如果从纯数学的角度来衡量,李小姐没有欺骗小张,(因为=300)但李小姐每周工资为2200元,而剩下的工资之和也只有4700元,这样计算的平均数就把整体的平均工资拉高,根本不能客观反映工人的平均工资,所以李小姐对小张有欺诈行为。那么用什么工资反映平均收入比较合理呢?则可产生不同的答案,其一,去掉最高和最低工资,这是一种方案。这种方案在电视大奖赛中见过,即得≈219元;其二,可用领工的工资220元反映平均工资,因为220元比李小姐亲戚的工资250元低,比工人的工资200元高,处于中等水平;其三,如果从工厂大多数人的平均工资考虑则可用工人平均工资200元来衡量,因为小张是工人,他应该了解大多数人的工资水平,而不是平均工资。
点评:这是一道贴近生活的实际问题,在日常生活中人们受到虚假广告而被蒙骗的现象随处可见,如果把这道题目引入课堂教学,能激发学生“打抱不平,匡扶正义”的“侠义行为”,可对学生心理产生刺激,解释学生认知上的矛盾,特别是第三步可以产生多种结果,具有很强的开放性,有助于学生在思考中锻炼多元思维。
二、经济型题目有利于培养和考察学生的实践能力
学习数学最根本的动力在于它有较强的应用价值,能有效地解决生活中所出现的一系列问题,如果我们能在课堂教学中引入经济型题目就会使学生提高学习数学的应用意识,培养他们的实践能力。
例2.某宾馆用98万元购得一块土地,该地可以建造每层1000平方米的楼房,楼房的总建筑面积(即各层面积之和)的每平方米平均建筑费用与建筑高度有关,楼高升高一层整幢楼房每玉米的建筑费用平均升高5%,已知建筑第五层楼房时每平方米的建筑费用为400元,设该楼建成t层,每平方米购地费为p元,每平方米的建筑费用为q元,每平方米的综合费用(综合费用是指建筑费用与购地费用之和)为w元。
(1)p与t之间的函数关系式为?摇?摇?摇 ?摇,q与t之间的函数关系式为?摇?摇?摇?摇 ?摇?摇,w与t之间的函数关系式为?摇?摇?摇?摇 ?摇?摇。
(2)用下面的方法解答后面的问题:
方法:
(-)≥0,
()-2×+()≥0。
即a+≥2(其中k为常数,k>0,a>0)
当=即a=,也就是a=k时,a+取得最小值2。
问题:当宾馆把该楼建成多少层时才能使该楼房每平方米的平均综合费用最省?
分析:第一题第一空学生可以自己得出正确的结论:即p==。关键问题是第二空,这一空学生不知道如何运用所学知识,实际上这是一个营销问题的模型,此时可引导学生分析,因为楼层升高一层整幢楼房每平方米的建筑费用平均提高5%,而建筑第5层时每平方米的建筑费用为400元,这样可以在第五层的基础上,对费用进行叠加,即得:q=400+400×5%×(t-5),(t≥5)整理得q=20t+300,这样学生很容易得到w与t之间的函数关系式,即w=20t+300+。第二个问题,当学生对(2)中文字阅读完成之后,教师可引导学生分析得出结论,a+≥2(k>0,a>0),并在第二步的解题中进行实践:w=20t+300+,即w=20(t+)+300,因为t>0,所以t+≥2=14,要使费用最省,即让w的取值最小,需让t+=14,即此时=,即t=7。
一、 传统教育的剖析
我国发展高科技的“863计划”中生物技术名列七大优先发展领域的首位。虽然在中学生物教学大纲中明确规定“使用恰当的方法验证简单的生物学试验,并对结果进行解释和分析”,其具体含义就是以便让学生更好地掌握所学的知识和技能,以及这些知识和技能在工农业生产中的应用。但以“升学而教”的中学生物教学仍是我国生物教学中存在的主要问题之一,现在的中学生物教学中片面强调生物学基本理论的传授,围绕“应试”的目的,而在生物学应用方面点到为止。
1.课堂理论教学紧扣教学大纲。基本处于“讲授新课——题海”的模式中,使本来生动的生物学变得乏味。
通过调查,由于课堂教学与生物技术在生活中的应用极少,大部分学生认为学习生物学无任何用处。在这种心态下,何谈激发学生的学习积极性和创造性?
2.实验教学内容死板,只重视实验的学科效益,忽视了实验的社会效益和学生的个性发展,难以体现具有实验的探索性和追求性。学生无需动脑,简单模仿老师的操作,学生的主动性几乎没有得到发挥。
二、STS生物教育与传统生物教育的比较
三、素质教育与STS教育的联系及应用
针对传统教育中应试教育的弊端而提出的素质教育,强调教育不仅仅是传授知识,而是以知识为载体,促进学生的全面发展。STS教育与其它教育观的不同之处就在于,它认为中学生物教学的功能不仅仅是教给生物学的基本概念和原理,还要启发学生联系生命科学、生活和社会实际进行创新的意识。培养学生科学的态度,训练学生科学思维方法,培养学生良好的心理素质和爱国热情。
1.生命科学知识是生物技术用于社会生产的基石,而生物技术是生命科学知识,用于社会生产的桥梁。社会生产是科学知识和技术进一步发展的来源。科学、技术、社会三者相互紧密联系,缺一不可。因此,素质教育的发展性要求我们在科学技术日新月异的今天,中学生物教学中,不应只重视科学知识的教育,而更应该重视生物科学知识在社会生产和生活中的应用,只有与生活和社会紧密联系的科学才是具有生命力的科学,而新的更高层次的科学又是建立在大量的实践基础上。STS教育注重科学、技术、社会三者的有机联系。
2.素质教育重视素质的全面发展,它要求中学生物教学具有全面性的特点,不仅要交给学生基本的系统的生命科学知识,还要注意培养和提高学生的全面素质。
STS教育通过各种实践活动,对农业、环保等方面的了解,拓宽了学生的知识面,对培养学生的素质有着积极作用。另外,素质教育要求智力因素和非智力因素的和谐发展。非智力因素具有能动性作用,它能促进智力因素的发展,保证学习活动积极主动并最终得以成功。
论文关键词:高校;大型仪器设备;人才培养
随着我国经济的发展及对高校教学科研的投入逐年增加,高校拥有的大型精密仪器设备也逐年增加,但是目前普遍存在的问题是仪器效益低,大型仪器专业操作人才缺乏。同时,大型仪器在教学中发挥的作用比较小。鉴于此,本文对利用学院大型仪器设备对本科学生进行仪器操作的人才培养进行探讨。
一、大型仪器设备在本科人才培养中的意义
高校大型仪器设备应该为人才培养服务。2003年起,教育部对全国的普通高校进行了本科教学评估,其中一项就是单位学生拥有的仪器价值,所以学校购置了许多大型精密仪器设备,可以说许多普通高校的大型仪器设备本是为本科教学评估而购买的,其目的也应该是为本科教学服务。本校的大型精密仪器设备管理制度也规定:大型仪器的使用应以本科教学优先。
高校大型仪器设备用于本科教学也是提高仪器使用效益的手段之一。目前高校大型仪器设备普遍存在的问题是仪器设备的使用效益低,而且主要是用于科研,用于本科教学则比较少。这主要是因为这些设备价格昂贵,数量少,学生只能走马观花地参观或简单使用,而且用于教学不像用于科研能马上出成果。用于本科教学不仅能提高仪器使用率,提高其价值,而且也符合仪器购买的初衷。
仪器设备是开展实验教学的关键支撑条件,大型精密仪器设备更是本科实验教学中开发学生的创新意识、培养学生的创新能力、提高学生的综合素质的基础条件之一。围绕大型仪器设备的功能开发与应用,调整验证性实验为主的实验教学体系,增加综合性、设计性和创新性实验项目,把学生作为实验教学的主体,强调学生的积极参与,利于形成师生互动的实验教学氛围,培养学生的创新能力。
大型仪器设备是培养学生科研能力的重要基础。培养未来的科技工作者是高校的重要任务,所以在本科生中开设介绍大型精密仪器设备的课程,尽早让学生了解生命科学研究中常用的大型精密分析仪器设备,为将来用于科学研究做好基础,有着重要的意义。精密仪器的购置首先应是为了培养人才。科学技术的飞速发展要求尽快地将先进的技术手段传授给学生。
在本科时期开设大型仪器的课程对培养大型仪器专业人才大有裨益。高校大型仪器效益低的一个重要原因是专业人才的缺乏,所以在本科生中开设大型仪器的课程,并采用分层次培养,也是培养大型仪器专业人才的很好途径。大型仪器专业人才培养难度大,主要是因为生物仪器分析技术汲取并融合了当代化学、物理学、数学、光学、电子学、计算机科学及信息技术等多学科的新成果与新技术,需要较宽的知识面,尽早开设此课对培养大型仪器的专业人才大有裨益。
二、“生命科学仪器分析”的课程设计
本院拥有显微镜,流式细胞仪,液相、气相色谱仪,荧光分光光度计,原子吸收分光光度计,实时荧光定量PCR等。尤其是显微镜,包括荧光显微镜、倒置显微镜、相差显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、透射电镜,几乎包括所有常用生物显微镜。以此为基础,针对本院本科学生开设了“生命科学仪器分析”课程。
1.“生命科学仪器分析”课程的特点
生物仪器分析技术主要讲授生命科学领域常用大型仪器设备的运行原理、基本结构及其用途。本门课程是各种理论和实践的充分结合,能够服务于生产和研究等实用性很强的工作之中。对它的学习过程将是一个知识综合运用能力和分析解决问题能力的提高过程。本课程采用分阶段培养人才。前期课堂教学以激发学生兴趣为主,介绍各仪器的基本原理和结构及其运用,后期采用更加灵活多样的方式培养实践操作技能和高级技巧。
2.课程内容建设
“生命科学仪器分析”课程内容建设紧密结合科研和实际生活,以安徽师范大学生命科学学院综合实验中心大型仪器开放式科研教学平台为依托,选取在生产和科研中具有广泛用途的生物分析仪器作为该课程的主要内容,以影视剧情节和诺贝尔奖及实际生活中活生生的例子为引子,介绍生命科学仪器在生命科学研究和实际生活中的功用,以仪器的原理结构和基本操作为核心。
3.实验教材建设
高校介绍生物领域大型仪器的教材多为分析化学方向的指导教材,专门用于生命科学领域的生物仪器分析实验教材很少,且因仪器设备的种类和型号不同,导致生物仪器分析教材实用性受到限制。基于这种现状和本院生物分析仪器的配备情况编写了适合本校本科生使用的《生物科学仪器分析》。该教材涵盖了大型光学显微镜、激光共聚焦显微镜、电子显微镜、高效液相色谱、气相色谱及气质联用仪、流式细胞仪、荧光定量PCR仪、荧光分光光度计、原子吸收分光光度计等。
4.课程培养方式
“生物科学仪器分析”课程采用两个阶段培养:仪器基本知识、实践技能的基本培养和高级技能的培养。
(1)基础技能培养。初级阶段的培养主要采用采用理论课程讲授和现场参观以及仪器的简单操作,主要目的一方面是培养学生的兴趣,另一方面进行仪器概论讲解,讲述仪器之间的共同点,以达到融会贯通的效果。
由于课程讲授的仪器种类较多,每种仪器的结构和原理又不相同,而且往往会涉及到物理、化学、计算机软件和自动化等知识,靠课堂的时间难以讲授清楚,而且由于缺乏感性认识和相应的知识结构,学生也往往无法深刻理解,容易产生厌烦情绪,如果学生不愿意听,再有用的课程也没有意义。所以结合实践尤其重要,除了现场的讲解和功能演示外,课堂讲授尤其结合科研和生活实践,以影视剧情节和诺贝尔奖及实际生活中活生生的例子为引子。比如现在深受大学生喜爱的一部电视剧《法证先锋》,经常会检验一些成分、指标等,都会用到一些分析仪器。近来食品安全比较热门,三聚氰胺、瘦肉精事件、重金属超标、农残检验都要用到一些分析仪器。历年生物医学诺贝尔奖更是离不开这些分析检测仪器。
为使学生能够达到融会贯通的目的,该课程还重点阐述清仪器的原理和不同仪器结构的相通之处。大书法家王曦之苦练书法,始终不能悟出真谛,后来练剑,却悟出书法的真谛。讲解一些仪器不仅有利于学生更好的理解,还可能促进仪器的创新和仪器功能的开发。比如基本许多的自动化仪器,信号采集通常都采用光电倍增管来记录信号;质谱仪、电镜等都需要真空泵来制造真空环境;激光共聚焦和流式细胞仪都采用激光光源;显微镜、分光光度计类仪器都需要一些滤光片或光栅等。 转贴于
仪器技术是一门实践性很强的技术,理论知识必不可少,实践运用更是最终目的,理论结合实践是必不可少的,实验科学更是如此,但由于本科教学人数较多,每种仪器又仅有一台,学生只能简单了解和进行一些最基本的操作。所以,从学习此课程的学生中挑选一部分兴趣浓厚、知识结构基础比较好且责任心强、细致认真的学生进一步培养,意在培养能够独立操作大型仪器的人才。因为大型仪器价格昂贵,所以学生不仅要有知识结构,细心和责任心尤为重要,才能尽可能避免仪器的损坏。
(2)高级技能培养的程序和方式。
人员的选定:理论课程结束后,对希望进一步深入学习的人进行专门考核选拨,包括原理、结构和维护保养的相关知识等。因进阶培养更重要的是自学能力,故采用没有标准答案的开放题目,测试学生的自学和检索文献、解决问题的能力。
现场详细降解:此阶段由于人数较少,学生的目的明确,而且已了解仪器的基本情况,可以在仪器现场进行较详细的培训,包括仪器的基本结构、功能、基本操作、基本维护,使得学生能够进行基本的操作。
进一步补充相关知识。进行理论知识的系统深入培训,针对不同种类的仪器,为学生补充相关的背景知识。比如显微镜,是生命科学中使用很广泛的仪器设备,现在的大型显微镜功能强大,要用好维护好需要了解许多知识,包括显微镜的基本知识和概念、应用光学的一些知识、显微摄影的知识、光与色的知识、显微图像处理知识。色谱类仪器需要最基本的色谱理论、无机化学和有机物化学的基本知识、常用检测器技术、样品前处理技术、方法开发技术、色谱柱技术等,每一项都有很大的学问,需要学生能够较深入地了解这些,对深入开发仪器功能和遇到问题如何解决有非常重要的作用。
培养模式:专业培养采用类似于研究生的培养模式。
1)每年都选一批人,这样就可以上一届带下一届,这样不仅能减轻老师的负担,还能增加学习的效果,学生在课下还可以交流,类似研究生的培养。
2)课题培养。学校和学院开设开放课题、创新课题、大型仪器使用专项基金等。利用课题来使用仪器,增加实战经验,更深入了解仪器的使用,同时可以完成本科毕业论文。
3)大型仪器平台是共享的,平时就会对校内和校外共享使用,这也是学生锻炼的好机会。
4)仪器公司的技术支持人员大部分具有硕士或博士学位,既了解生物学问题又精通仪器原理和应用范围,在主观上十分愿意参与高校的教学活动,是一支重要的不可忽视的教师资源。
5)善用仪器公司的技术服务热线。目前大型精密仪器90%以上都是国外的大型跨国公司的产品,其售后服务,尤其是技术服务都很好。
三、促进教学效果需要的配套措施
兴趣是最重要的老师,但有时学生难免有惰性,对于选进来进一步学习的学生也需要有一定的奖惩措施来促进学习。
1.加分政策
进阶学习的学生如果学习效果经考核合格,能够独立操作一台大型仪器,可以加学分。
2.技术认证
经过2~3年理论和实践的培训,经考核达到一定水平,学院和学校可以颁发校级技术认证的证书,对学生的能力进行认证,增强学生就业的竞争力。
3.物质奖励
如果仪器共享效益较好,学生在帮老师完成测试任务、锻炼自己能力的同时,还可以获得经济上的奖励。
“遗传病的预防”的教学内容为上海市高中《生命科学(试用本)》第三册第八章第四节“人类遗传病和遗传病的预防”的第2课时,学习要求为C级。在中学生命科学学科育人价值中,培养科学素养占据首要地位,这不仅是要求学生掌握相关的生命科学知识,还需要学生具有解决问题的能力。学生除了需要掌握遗传病预防的方法,还要能够应用所学知识避免遗传病的发生,形成积极的人生观,唤醒生命意识。教材中列举了禁止近亲结婚等五种预防措施,学生学习后往往能够说出这些措施的具体名称,但对于这些举措背后的遗传学原理却难以解释,不能达到学以致用的教学目的。然而本节课恰是与学生的未来生活密切相关的,笔者对教材内容进行挖掘,采用情景教学法设计了一对青年男女王小姐和王先生从准备结婚到生育子女的故事,以人生旅途“结婚申请———婚检———遗传咨询———产前检查”为线索串联五种预防措施,营造具有活力的课堂教学氛围,让学生在课堂学习中感受生命与成长,体会学习生命科学的意义,实现生命科学的学科育人价值。
2教学目标
2.1知识与技能目标
能够推断直系和三代以内的旁系血亲;可以根据遗传病的特点,遵循遗传咨询的步骤提出预防措施;说出预防遗传病的五种措施。
2.2过程与方法目标
在遗传咨询的活动中,学习遗传系谱图的绘制和遗传病概率的计算方法;通过情景故事的学习,解释预防遗传病发生的原因。
2.3情感态度与价值观目标
通过比较近亲结婚的遗传病发病比例,体会禁止近亲结婚对优生优育的重要性;认识遗传学对预防遗传病发生的作用,培养生命科学素养,提高学以致用的能力。
3教学设计及过程
3.1创设生活情景,巧解近亲关系
禁止近亲结婚是教学中的第一项预防措施,教师在本节课的开篇采用学生未来人生会遇见的场景创设生活化教学情景。情景一:有一对青年男女王小姐和王先生在经历了一年多的恋爱之后,准备走上婚姻的殿堂。他们在预约登记结婚时签署了《申请结婚登记声明书》,上面写着“没有直系血亲和三代以内旁系血亲关系”。我国《婚姻法》规定:禁止直系血亲和三代以内的旁系血亲结婚,王小姐和王先生是否属于近亲,近亲结婚有何危害?在由恋爱走向婚姻的教学情境中,让学生了解结婚登记的流程和《婚姻法》的相关规定,增加其生活经验。教师利用此情景设计了学生活动:找一找系谱图中“我”的直系和旁系血亲有哪些?学生观察系谱图,判断“我”的直系和旁系血亲,在课堂教学和日常生活之间建立起联系。同时结合对比教材隐性遗传病发病率表格中数据,让学生感受近亲结婚遗的危害,体会科学研究需要数据的论证,并且独立思考其背后的遗传学原理,建立前后章节的联系。
3.2关注新闻事实,树立科学观念
情景二的设计围绕婚前检查的预防措施现状展开:王小姐和王先生排除了近亲关系,按要求预约登记结婚后,民政局工作人员给了双方自愿免费婚前体检单。王先生提出,我们应该先去做婚检后,再领结婚证;而王小姐却说,我们双方都很健康,婚检很麻烦,免了吧!你支持男方,还是女方?教师通过故事引发目前对婚前体检的不同态度,让学生表达自己的观点。教师展现2015年关于婚前检查对于预防遗传病发生的数据,让学生清楚婚前检查的重要性,科学地看待婚前体检的积极意义,影响其今后的生活选择。
3.3体验遗传咨询,活用遗传知识
对遗传咨询的预防措施的学习,采用学生角色扮演的活动形式,设置情景三:在王先生的坚持下,他们来到了医院,进行了一系列的检查。在对病史的询问时,发现王先生曾经患有多指症,但在幼年时通过手术矫正了。王先生主诉男方母亲家族都没有多指症,但父亲家族有多指症病逝,男方的父亲、祖父、祖母都患有多指症,只有一个姑姑没有患病。他们担心这个结果可能对后代产生影响,于是向医生进行了咨询。学生以4人小组进行角色扮演,2人为夫妇,2人为专家,根据学习单提示完成遗传咨询活动。教师设计了以下3个问题:(1)遗传咨询由哪四个步骤组成?(2)多指症属于哪种类型的遗传病?(3)孩子的发病率是多少?如果王小姐怀孕是否需要终止妊娠?在回答问题的同时,每一个学生都可以进入情境中学习遗传咨询的过程,体会遗传咨询对于避免遗传病发生的重要性,运用遗传学的知识画出系谱图,计算后代患病概率,将生命科学知识在生活中学以致用。
3.4认识产前检查,贯彻生命教育
情景四围绕预防措施产前检查展开:当王小姐和王先生经过医生的指导后,知道孩子会有50%的概率患有多指症,但这并不属于严重畸形,可以通过手术矫正。他们消除了顾虑,登记结婚了。一年之后,他们有了爱的结晶。怀孕了的王小姐在产前B超检查时询问医生孩子是否患多指症,医生表示多指症不属于严重畸形,是不检查的,避免准妈妈以此为由终止妊娠,即便患有多指症,出生后2岁内通过手术矫正即可。在此情境下,教师简要介绍B超检查的目的,对基础医学知识进行普及,避免学生产生认识误区,科学正确的对待产前检查,同时贯彻生命教育,尊重未出生孩子的生命。
3.5结合生育政策,提倡优生优育
结合现阶段的“二孩”政策,设置情景五:经过了40周的妊娠,王小姐生下了一个多指症宝宝,通过及时手术治疗治愈了。几年后,身为独身女的王小姐和王先生商量后怀了第二胎,在产前检查时,医生告知王小姐,她的年龄超过了35岁,推荐进行羊水检查,检查胎儿是否患有唐氏综合征。王小姐非常不理解,表示家里并没有人患过唐氏综合征,王小姐是否该进行羊水检查呢?教师引导学生观察图表唐氏综合征患儿发病率和母亲年龄的曲线,关注生育年龄与遗传病的关系,在图表的阅读中锻炼学生的分析能力,得出适龄生育可以减少遗传病的发生的结论。在教学时,教师对羊水检查的过程和目的做简要介绍,使感受科学技术对预防遗传病发生的积极作用。情景六以健康孩子的出生为结束:妊娠16周时,王小姐同意了医生的建议,对胎儿进行了羊水检查,经染色体分析推断胎儿染色体正常,最终生下了一个健康的宝宝。王小姐在生产后鼓励其他朋友应该适龄生育,以减少遗传病发生的概率。
4教学反思
关键词 生物;新课标教材;科学家访谈
在人民教育出版社出版编著的普通高中课程标准实验教科书《生物》中,3册必修教材中都分别编写了“科学家访谈”的教学内容,都是以“科学家访谈”为3个模块的开篇,这是对传统教科书的绪论(或前言)的突破,学什么,为什么学,怎样学,尽在其中。这是人教版教材在编写上的一次创新,也是新课标教材中的一个亮点,阐明了3位科学家在生命科学领域研究中取得的巨大成就,是见人,见事,见精神;有知识,有过程,有殷殷的嘱托。本文对必修模块“分子与细胞”中“探索生物大分子的奥秘”、“遗传与进化”中“我赞叹生命的美丽”、“稳态与环境”中“生物与环境是一个统一的整体”的教材特点以及教学要点进行解读,提供给广大读者。
1 教材特点分析
分别对来自同一生命领域的3位科学家进行采访,在被采访的3位科学家中,以一问一答的形式出现在教材中,并配有3位科学家的彩色照片和研究成果。在“我最想对高中生说的话”内容中,都有3位科学家的亲笔签名,反映了教材内容全部是真实的,提高了教学内容的可信度,也是我国3位科学家在生命领域的重大研究成果的真实写照。这3位科学家在研究领略中的闪光点,就成为教材编著的切入点,这是3册必修教材在编写上的共同特点。
1.1 访谈Ⅰ:探索生物大分子的奥秘
该访谈与必修模块“分子与细胞”联系,体现了科学家的研究内容与本模块的教学内容正相关。以“我发现许多生命科学的问题,都要到细胞中寻找答案,而对细胞生命活动规律的阐明,又必须建立在阐明生物大分子结构和功能的基础上”,而切入本模块的主题“分子与细胞”,也揭示了生命科学的微观发展方向(分子水平)。邹院士的工作与生物大分子蛋白质有关,蛋白质是生物体特有的生物大分子,人工合成蛋白质分子是在世界上没有先例的,如果研究成功,则会打破生物界与非生物界的严格界线。邹院士是这项工作的主要参与者,高难度的课题在1958年确定。该课题是世界上史无前例的,又具有挑战性和吸引力的工作,在经历了6年极不平凡的岁月,在实验条件差、设备简陋的情况下,取得了一鸣惊人的科学成就,真是功夫不付有心人。我国在1965年向世界宣布,我国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的结晶的牛胰岛素(含有51个氨基酸的蛋白质分子),这标志着我国对生命科学的研究进入了分子水平,也是探索生命起源的重大发现,也标志着我国分子水平的研究进入了一个新的里程碑意义的阶段。邹院士在科学研究中锲而不舍的精神,是现实生活中尤其是学习中值得深思的,为今后的学习和生活及工作树立了榜样。
1.2 访谈Ⅱ:我赞叹生命的美丽
该访谈与必修模块“遗传与进化”联系,体现了科学家研究的内容与本模块的教学内容正相关。同样揭示了生命科学在遗传上的研究属于分子水平,生命与生命的连接点是简洁的,就是有DNA和基因。DNA是存在于生物体内的另一种高分子化合物。生物的遗传,俯拾皆是的生物现象,其中的奥秘都隐藏至深,人类对它的探索之路充满无数的艰难和曲折,而却又那么精彩绝伦,它的奥秘就在DNA上。科学家杨焕明认为:“世界上最美最美的就是生命,我们人类自己也是生命,对于生命的赞美早已融入各国、各民族的文化。”他是研究基因的科学家之一,被《科学美国人》杂志评为2002年度科研领头人,在举世瞩目的“人类基因组计划”的研究中,他成为国际“人类基因组计划”中国协调人。中国承担“人类基因组计划”1%的测序任务,是唯一的发展中国家参与的世界性的科研项目,同时也表明了我国的科学技术跻身于世界先进水平,科学技术具有强大的实力和竞争力,完全显示了我国在世界上的科技地位,也是中国人值得骄傲和自豪的。
1.3 访谈Ⅲ:生物与环境是一个统一的整体
该访谈与必修模块“稳态与环境“相联系,与教学内容正相关。生命科学除了向微观方向(分子水平)发展,还向宏观方向(生态学)发展,科学家孙儒泳院士是生态学方面研究的一位杰出的科学家,长期的科学研究结晶都汇集在《动物生态学原理》一书中,该书是高等学校生态学方面的权威教材。访谈中,谈到他在儿童时期、前苏联留学期间、教学方面、科研方面等鲜为人知的故事,体现了院士一生对生态学方面的研究和执著追求。这位老人在谈到生态学方面要解决人类目前遇到生态学方面的难题时,一针见血地指出人口剧增、环境污染、资源枯竭对可持续发展和人类生存及发展空间所带来的威胁,影响人类与自然和谐发展等方面的课题,还需要得到进一步的研究和解决,这是科学家对年青一代的厚望。
2 重点难点分析
在“科学家访谈”这一教学内容中,没有较高的知识层次要求,让青少年学生了解3位科学家的科研成就及对人类的贡献为教学重点;如何让学生理解科学家的科学精神,以及如何树立科学态度,如何教会学生面对当今的社会环境,做一个对社会有责任感又有紧迫感的年青一代,体验科学家是一个平凡的人,却在不同的研究方面做出不平凡的业绩,青少年学生在今后的学习、生活、工作中将会得到什么样的启迪,这就成为教学的难点。这对教师的教学提出更高的要求,要解决这方面的问题,必须要因人施教,针对学生的实际情况来组织教学。
3 教学方法确定
透过科学家的工作、学习、生活,体验科学家的成就,学习科学家一丝不苟的科学精神,记住3位科学家的忠告:“说话老实,做老实人,办老实事”;“生命是美丽的,探索生命的奥秘一定会使我们的人生更美好,也将使世界更美好”;“韶光易逝,劝君惜取少年时”。这些教诲催赶学生走上探索生命科学的征程,学会做人,学会做事,热爱生命科学,是本内容编排在最前面的目的所在。教材以不同的方位和视角,展示了科学家精彩的人生、精彩的科研旅程和精彩的成就,一问一答的模式,带着问题学习、带着问题探究,是与3册必修模块编排模式一脉相承的。
从3位科学家经历的人生轨迹来看,他们是我国自然科学领域中杰出的代表。事实上,我国还有很多这样的生命科学家,如世界著名的杂交水稻之父袁隆平。我国还有许多遗传学家、植物学家等,这些老一辈的科学家创造了过去的辉煌,为人类作出了贡献,启迪年青一代立志为生命科学的发展、为人类的幸福,继承发扬今天的成就,再创明天的辉煌。
一 渗透生物科学技术新信息,培养学生的生命科学意识
在生物学教学中,平时注意搜集一些科学技术的新信息,适时地与课堂教学知识点有机结合起来,使教材基础知识与生命科学发展动态相衔接,有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。例如,对细胞一章内容的学习,通过细胞全能性的介绍,引入植物组织培养技术应用的实例:如利用组织培养技术快速繁殖花卉树苗。在“遗传的物质基础”一节中,引入遗传工程和基因工程的成果,人类基因组计划等生命科学的前沿知识。渗透这些知识不仅能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,而且能唤起学生的时代感,使其树立生命科学意识。
二 培养学生的科学精神
科学精神是科学品质的核心。科学精神就是敢于怀疑、敢于求真、敢于创新。科学的每一次进步,都是对过去的一次革命,它总是要突破以往的窠臼,达到一个新的起点。创新是科学进步的内在动力。创新必需有勇敢的精神作基础,要敢于怀疑现有的观点,敢于冒险,敢于克服困难,敢于接受失败的考验,敢于抵制世俗的偏见和环境的压力,坚韧不拔地追求真理。纵观生物科学的历史可以看到,是科学家们的不断创新才有生物科学的不断进步。因此,在生物科学史的教学中,引导学生学习科学家们的创新精神,有助于学生科学精神的形成。
三 激发学生始终对生物学保持浓厚的学习兴趣
兴趣是最好的老师,浓厚的学习兴趣是人的学习动机的重要组成部分,能激发人的学习积极性和主动性,使他乐于学习,把枯燥的学习转化为一件快乐的事情。孟德尔对生物的遗传现象有着浓厚的兴趣,他用34个株系的豌豆进行了历时8年的豌豆杂交实验,发现了遗传学的分离规律和自由组合规律。
四 培养学生坚持不懈、持之以恒的毅力
生物学的发展,凝结了科学家艰辛的劳动。没有坚韧不拔的毅力和不畏艰险的精神,是不可能取得成功的。如达尔文冒着生命危险做环球考察,虽历尽艰辛,但最终还是完成了巨著《物种起源》;李时珍为编写《本草纲目》,花费了整整27年的时光。作用的发现和探究过程,历经了近一个世纪。生长素的发现历经了半个世纪。遗传学奠基人孟德尔为研究遗传规律,长年累月,默默无闻,在他去世16年后,其他科学家才证实了他提出的遗传学第一和第二规律。有人问显微镜的发明者列文.虎克成功的原因,他举起因长年累月磨镜片而布满老茧的双手说:“这就是成功的原因”。2005年的诺贝尔生理学或医学奖获得者澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦,他们对幽门螺杆菌的研究是从1979年4月开始的,坚持不懈、持之以恒的毅力,使他们找到了胃溃疡等疾病的“元凶”,诺贝尔奖评审委员会说,“现在已经得到普遍证明,超过90%的十二指肠溃疡和超过80%的胃溃疡都是由幽门螺杆菌引起的”。这一发现革命性地改变了世人对胃炎等疾病的认识。让人们不再仅从生活习惯和生活压力中寻找胃病的原因,而是着眼从临床角度使用新的抗生素进行治疗,大大提高了胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡患者彻底治愈的机会。
五 通过实验,模型构建等方式培养学生的操作能力,观察能力及分析问题的能力,养成认真细微的学习习惯与思维习惯
实验是生物学教学中不可或缺的一部分。生物学实验对于培养学生学习生物学的兴趣,掌握生物实验的基本技能,培养学生的学习能力都有重要作用,因此,在教学中要注重实验教学。教师应利用学校的实验室及相关设备进行实验教学,培养学生的操作能力,观察能力及分析问题的能力,在实验的过程中体验科学探究的基本过程,初步形成科学家的一些思维方式和思维习惯,逐步养成实事求是,严谨求实的科学态度和认真细微的学习习惯,这些习惯也为学生以后更好的适应社会生活,解决身边出现的问题奠定了良好的基础。
在实验教学中,如在观察温度对酶活性的探究性实验中,可先让学生进行分组讨论,按照所学的内容进行实验设计,包括实验原理,实验所需的材料,器材,预期的结果,实验的步骤等,然后各小组进行交流,讨论,最后由师生共同总结确定实验方案及实验时应注意的问题。实验时,教师要要求学生认真准确的按照实验步骤进行操作,如实得记录实验结果,仔细分析实验结果,并与预期的结果进行比对,最后得出实验结论。
在教材中许多问题是通过构建模型的方式来解决的,模型包括概念模型,物理模型和数学模型等,在课堂教学中,可以让学生利用身边的工具制作简单的模型,直观的理解一些抽象的概念或过程。
关键词:统计学实际生活;应用
一、统计学在社会生活方面的应用
我们最初对统计学的认识是要研究国家的现状的,例如:全国的人口现状、经济发展情况、农业及工业的发展情况等,其主要是对一国的社会及经济发展进行整体性的统计调查研究。后经过多年的形成发展,统计学作为一门专门的学科被大众所接受和认可,其在生活中的应用更加的专业化和系统化,并且由此形成了不同的派别和类型,现在意义上的统计学就是通过对社会中统计知识的整合精简成的被大众所接受的一门专业的学科。我们在文章前面所提到过的全国人口普查、经济发展情况统计以及政府数据整合等都是统计学在社会生活方面的应用发展。统计学在社会生活中的应用的历史发展具体如下:最早在17世纪统计学首次应用在社会生活方面。随着时代的不断发展,在18世纪中叶统计学实现了和概率论的有效结合,使得统计学在社会生活中的运用更加的普及和高校,也使人们越来越重视统计学的发展,使其得到人们更广泛的研究和学习发展。在现代社会中,统计学的应用更加的普及、更加广泛,大到政府数据、经济发展,小到日常账目整理、填写表格等都离不开统计学的应用。
二、统计学在社会生产及经济生活中的应用
统计学在社会企业生产以及经济社会发展中的应用是非常得广泛的,在社会生产及经济生活中的应用研究逐渐成为统计学研究的一个专业领域,其具体应用包括了保险精算、金融业数据库建设与风险管理、宏观经济监测与预测等一系列经济研究应用问题。 其中,用统计的方法研究金融风险、建立相应的风险检测系统等充分体现了统计学在金融业上的贡献,也为管理层对金融市场上的宏观调控提供了科学合理的重要依据,与此同时也为个人以及机构的投资所实施的风险控制具有重要的指导作用。合理高效的应用统计学还可以对各个行业以及企业的财务风险、顾客行为偏好、产品市场的走向以及大体的经济环境进行有效的分析研究。具体应用方法如下:在对企业的整体财务进行分析时,可以应用统计学中数量统计的方法,其可以提供更加准确的数字比例和衡量指标,可以更加综合有效的对企业自身的盈利发展能了、偿债清还能力以及抵抗风险的能力进行分析预测。在顾客行为分析方面,利用市场调查、资料采矿技术及资料库行销功能,化行销及客服能力,提供满足顾客需求的产品及服务。目前,统计学研究还渗透到国家经济安全、金融危机的预警系统,投资项目的风险管理研究也依赖统计学者研究解决。统计学对于我国居民消费模式的量化研究方面也有重要意义。研究我国居民消费与收入之间的关系,考虑影响消费的众多因素,利用统计数据,建立消费模型,量测我国居民的消费水平,探讨影响居民消费的主要因素。
三、统计学在其他领域的应用
统计学在生命科学及生物制药领域的应用 。统计知识在生命科学、生物制药领域的应用是十分广泛的,主要包括分子生物学中的统计方法、生物制药技术中的统计方法、流行病规律研究与探索的统计方法、人类染色体工程研究中的统计方法在内的各统计应用领域在不断发展壮大中。 利用统计学预防犯罪,应用的研究方法是相关回归分析法。 选民调查在选举中的预测功能:通过选择民调模式与应用时机,进行民调,对民调结果进行推估预测。 利用统计学知识还可以进行企业财务风险分析、顾客行为分析、商品市场的变化趋势及经济环境的研究等。在进行企业的财务分析时,可使用统计数量方法,提供精确地采取比率与衡量指标,从而对企业的偿债能力、盈利能力和抵抗风险能力作出评价并找出存在的问题。 目前,统计学研究还渗透到国家经济安全、金融危机的预警系统,投资项目的风险管理研究也依赖统计学者研究解决。
参考文献:
[1]刘涛.信息技术在电力工程造价管理中的应用分析[J]. 广东科技,2013 (22).