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生物科技与生物技术精选(九篇)

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生物科技与生物技术

第1篇:生物科技与生物技术范文

摘要:为培养医学院校生物科学和生物技术专业学生的生物信息学基础知识的掌握和软件的应用能力,结合近年该课程的教育教学改革实践,不断探索科学完善的教学体系和教学模式。从教学内容、教学方式和实践能力培养等几个方面进行了探索与实践。使学生在生物大数据时代,具备初步的生物信息学分析技能和实践操作能力。

关键词:生物信息学;生物科学;生物技术;教学模式改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)26-0145-02

一、开设生物信息学课程的必要性

生物信息学学科发展迅速,不断与其他学科相互渗透,而医学院校生物科学和生物技术专业的学生主要从事生命科学相关的研发和技术,涉及生物、医药、食品、环境、农业等领域。掌握生物信息学这门工具,为今后走上工作岗位,提供新的研究手段和途径是十分必要的。因此,在医学院校部分专业(如生物科学,生物技术等)开设生物信息学必选课程具有重要意义。

二、目前存在的问题

1.教学内容陈旧和教学资源缺乏。我国高等院校开设生物信息学时间相对较晚,在教材选择中首先调研了其他院校和目前出版的教材内容情况。发现大部分生物信息学教材都包括生物大分子(核酸和蛋白质)的信息资源,基因组分析信息资源,数据库搜索软件,核酸序列分析和多序列比对等软件的核心内容,除了共性的章节外,不同的教材内容和重点各不相同。但是生物信息学发展迅速,除了基础内容外,大部分内容都在快速地更新,比如引物设计软件的使用等。而目前,生物信息学教学资源较匮乏,完善的生物信息学课程的教学大纲、教案、教学视频、多媒体课件和习题等教学资源稀少。

2.课程内容与教学课时不匹配,教学进程安排不够合理。首先,由于生物信息学是一门多学科交叉的综合性学科,生物信息学课程学习前需要理解和掌握一些生命科学相关知识背景,如基因组学、蛋白质组学、生物化学、分子生物学和遗传学等,深刻理解一些生物学基本概念,如基因序列、蛋白质序列、非编码区、启动子等,并初步了解一些重要的生物学数据库。因此,讲解透彻该门课程需要教师在课堂上花费一定的时间介绍相关背景知识。然而由于医学院校学生课程门类众多,客观条件决定无法为生物信息学安排足够多的课时。目前我校教学大纲规定的授课仅为20学时,学时少与教学内容多的矛盾就显得非常突出。教师需要在有限的教学时数下灌输大量内容,因此无法深入讲解每个章节的内容,增加了学生学习的难度,降低了教学质量。

其次,教学进程安排不够合理。以我校生物技术专业学生为例,本科二年级第一学期学习生物信息学课程。此阶段学生虽然学习了一年多的专业基础理论知识,但是专业基础知识较为薄弱,同时实验设计等相关实践较少,缺乏对实验细节的理解与实验设计的整体把握。而生物信息学课程是一门实践性学科,所以有必要在生物信息学课程的教学中渗透实验设计的理念,课程学习中灵活运用专业基础知识,达到学生的专业基础知识与生物信息学的知识与不脱节,从而激发学生学习热情。

3.教学模式单一,理论与实践教学脱节。对于医学院校生物科学和生物技术专业的学生,本课程培养的主要目标是:如何在现有数据库中查找想要的信息,如何通过在线程序或利用现有的分析软件,处理相关数据,解决生物学问题。学生需要通过亲身实践,才能熟练掌握生物信息学的数据库、分析方法、软件。但是很多医学院校教学条件有限,没有相应的计算机实训室,配套软件也相对匮乏,教师在授课过程中根据课件照本宣科,并不能结合具体实例边讲解边示范操作,同时,多数高校开设的生物信息学课程以理论教学为主,缺乏实践教学课时。然而,生物信息学的学习,如数据库的检索与使用、序列比对分析软件的应用、引物设计软件的应用等都需要学生在实践课中进行验证或操作,理论知识与实践环节脱节严重,从而影响了学生对课程的理解和掌握。

三、生物信息学教学模式改革探索

1.修改理论教学大纲,精选教学内容。由于生物信息学内容繁多,应针对不同专业特点精心挑选授课内容,在有限的课时中让学生学到最基本且重要的生物信息学理论知识。目前我们选用的是浙江大学出版社第一版的生物信息学,结合生物科学和生物技术两个专业的特点,本教学团队编写了教学大纲,对教材内容进行了更新和优化,将重点集中于应用性较强的生物信息学实践分析技能和离线单机版生物信息学软件的使用上,具体内容包括核酸及蛋白序列数据库、序列的相似性搜索、序列比对、系统进化树的构建以及蛋白质的结构与预测和引物设计等基本内容。同时考虑生物信息学学科的前沿性和交叉性,我们又增加了蛋白质组学和非编码RNA,基因芯片、qPCR、深度测序等操作原理及流程预测等内容。为了适应生物信息学快速发展的要求,扩大学生的知识面,推荐了包括DavidW .Mount编写的《Bioinformatics Sequence and Genome Analysis》和国家“十一五”规划教材李霞主编的生物信息学等几种不同类型的参考教材供同学课外阅读。

2.创新教学方式,推行灵活多样的教学模式。生物信息学的课程学习和软件使用与网络的使用紧密相关,一方面,为克服学生多,无法使每位学生实时进行电脑操作的弊端,我们利用能够接收无线网络信号的设备,实现上课时教室内有网络,这样在授课过程中就可以实时在线带领学生进行生物信息学分析,如稻菘獠檠、序列提交过程、蛋白质结构域分析、蛋白理化性质及结构预测等重要内容,通过实时演示连贯教学内容,让学生得到了更加直观的实践体验,加深了对各种分析方法的学习和理解[1]。另一方面,由于课程学时(仅20学时)的限制,学生们不可能完全依赖课堂时间很好的掌握该课程,除了采取集中授课方式之外,本团队利用搭建的“分子生物学”省级精品资源共享课程网络平台,开辟了“生物信息学”专栏,提供相关文献、相关分析软件及其使用步骤等信息;并聘请校内外相关领域专家开展专题讲座,组织相关领域青年教师开展专题研讨等形式,从而加深学生对课程内容的理解。

3.紧密联系科研,开展基于实践的问题式教学。针对生物信息学课程的特点,打破应试考核方式,本教学团队注重理论结合实践的问题式教学方式引导。一方面,各专业课程中增加实践教学课程比例,根据生命科学的发展,不断充实实践教学内容,增加综合性、设计性实验,从而将生物信息学技术渗入日常教学环节中;另一方面,面向全校招募相关领域青年教师,鼓励并指导学生参与青年教师科研项目,并积极申报国家级和省级大学生科研项目。目前创新性实验和探索性实验全面覆盖生物科学和生物技术专业全体学生,学生在解决科研问题时逐步学会运用生物信息学知识,如文献查阅、目的基因序列的获取、基因序列的分析方法等,提高了学生生物信息学知识和技术的实践能力和理论理解力。

四、结语

生物信息学是生命科学领域研究的重要的工具和载体[2],针对生物信息学课程的特点,医学院校生物信息课程的改革可进一步加强理论教学的系统性、规范性和针对性,提高学生对生物信息学知识的应用能力。在课程体系建设基础上,大胆尝试新的教学方法和手段,突出医学特色,培养适用于现代精准医疗的创新型生物学专业人才。

参考文献:

第2篇:生物科技与生物技术范文

关键词:纳米技术;生物医学;应用;机遇;挑战

随着科技的进步,纳米技术在生物医药和科学技术等领域的应用较为广泛。尤其是生物医药领域,对于临床医学和基础医学的发展起到了积极的推动作用。虽然在不少科学家和医学研究家们对纳米技术进行了详细的研究,并将其运用于生物医学领域,取得了不错的成效。但是对于纳米技术的研究还不够深入,相较于发达国家而言,我国的纳米医学技术还处于发展的初级阶段。需要对纳米医学技术在今后发展中面临的机遇和挑战进行分析。

一、纳米技术在生物医药领域的应用

(一)纳米生物学

纳米生物学是以纳米作为尺度,其研究内容主要包括:其一,细胞器结构、细胞器功能。比如细胞核和线粒体内部结构和功能分析。其二,交换细胞信息,包括生物体的物质、细胞能量信息等。其三,针对生物反应问题,对其反应机理问题进行研究和分析。比如有关于生物复制和生物调控的机理分析。其四,发展分子工程。包括纳米生物分子机器人和信息处理系统等。将纳米显微术引入生物医药领域,可以为生物学家研究进行研究提供技术支撑。比如ScanningProbeMicro-scopes,简称SPMs,中文简称扫描探针显微镜,这是一种新型的纳米生物技术,标志着显微技术和纳米技术的发展。除此之外,扫描显微镜(STM)的内部结构较小、不复杂,因此操作流程较为简单,生物学家可以借助扫描显微镜展开原子级分辨探究,从而提高生物细胞观测能力和分辨能力。仔细观察原子级的内部结构对于进一步探索和研究生物原子微观知识具有推动作用。在自然条件下,利用扫描显微镜可以对生物的蛋白质、多糖等分子展开直接观察。借助STM弹道电子发射电镜可以对单个原子进行操作,这是一种典型的人工改变单个生物结构和分子结构的行为方式。这种方式可以实现治疗疾病这一超前设想。

(二)生物医学工程

将纳米技术引入生物医药领域,可以帮助传统医生解决复杂的难题。比如纳米机器人和生物传感器。纳米机器人简称分子机器人,是酶和纳米齿轮的结合体,将其引入生物科学领域,能够充当微型医生一角,为医生解决以前的疑难杂症问题。这种纳米机器人不仅可以直接注入血液,还可以成为一种传输身体健康与否的工具。一方面,血液在传输过程中能够判断分子机器人的健康状况,机器人能够获得能量,达到疏通血管血栓的目的。另一方面,医生通过外界信号编制好的程序能够探知和杀死人身体中的癌细胞,从而全面系统地监视身体构造和疾病情况。这种先进医学工程能够为现代医学的发展打下坚实的基础。除此之外,利用纳米技术还可以进行器官的修复工作,比如对修复的器官进行整容手术或者基因配置,从而将错误或者不符合的基因去除,引入正确的染色体装置,进而保障机体的健康运作。

(三)纳米治疗技术

将纳米技术引入生物医药领域是一场全新的革命运动,能够在日后的临床治疗方面起到一定的积极作用。比如德国柏林“沙里特”临床医院,早先就有过利用纳米技术治疗癌症的成功案例。研究人员将氧化钠纳米微粒注入鼠类的肿瘤里,然后将他们放置在磁场中。由于受磁场的影响,患有肿瘤的鼠类的温度会随着纳米微粒升温而增加。实践表明,纳米微粒在可变磁场中的温度能够上升到46℃。这样的高温足够将癌细胞杀死。肿瘤附近的机体组织是健康的,没有受损坏,因此纳米微粒不会烧毁这些健康组织,健康组织的温度也不会受到伤害,这就需要研究人员将目光转移到人体试验中,实现消除人体癌症的目的。

二、纳米技术在生物医学领域中应用的展望

随着社会经济的不断发展以及科学技术的不断进步,纳米技术和生物医学之间的联系不断加强,两者的有机结合不仅能够改善生物医学技术的不足,还可以促进生物医学的进一步发展,为更多的临床实验奠定基础。

(一)生物检测诊断材料的应用

不可否认,将纳米材料与生物诊断技术进行有效融合,能够提高医学检测技术水平。实践证明。两者之间的配合还需要结合生物医学工程和先进医疗器材,医学工程是促进纳米技术与生物医学互相融合的基础,对生物医学工程进行深入研究和分析,能在一定程度上催生新医疗器材的出现。如此一来,机械设备的使用用途和功能将会得到不断扩大,这在很大程度上取决于纳米材料的功能。由此可见,将纳米材料合理运用于生物医疗诊断中,势必会进一步催生一大批更为先进的医疗诊断器材。

(二)纳米技术植入人体器官

利用先进的纳米材料可以制成性能优良的人造器官和人工血液等。将这些器官和血液植入人体,能够帮助人类远离疾病,免遭疾病的伤害。比如将传感器和基因技术进行有机结合,能够将微利器官(比如听觉和视觉上遭到损害的机体)直接植入体内,从而帮助他们恢复视觉和听觉,从而达到正常人的状态。

三、纳米医药技术在发展中面临的机遇和挑战

就机遇而言,我国是首位将纳米晶体合成碳纳米管的国家,这个碳纳米管的长度属于世界最长,其性能良好。在医药学研究方面,我国科学家们利用纳米技术研制出了一批具有抗菌效果的医疗器材和设备,并为现代医疗技术的发展提供了先进的理论和技术支撑。在纳米药物载体的研究方面,我国已有有关于“动物体内”应用的报道。这已标志着我国纳米医疗技术进入了世界领先地位。就挑战而言,与发达国家相比,我国的纳米技术还不够成熟,还需要进一步加强对纳米材料、纳米传感器等方面的研究,以此作为进一步推动我国生物医药科技进步的基础。

四、结语

纳米医药技术对于进一步推动我国临床医学和基础医学的发展具有积极的影响。因此国家相关部门以及科研成员应该以积极主动的态度投入到生物医药纳米技术领域,进一步推动我国生物医药科技的进步。

参考文献:

[1]董大敏.纳米技术与社会发展意义的辩证思考[J].商业经济,2011,23:27-28+32.

[2]中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会纳米生物与医药技术专业委员会2010学术年会[J].生物骨科材料与临床研究,2010,05:31.

第3篇:生物科技与生物技术范文

关键字:生命科学;生物现状

我国是一个生物资源大国,有着丰富的动植物和微生物资源和广阔的市场需求,同时我国还是一个人口大国,这就为生物技术产业的发展提供了必须的条件。以医药行业为例,最近一些年,恶性肿瘤、心脑血管疾病等高发病都严重威胁着我们正常的生活水平,影响着老年人的生活质量,而这些病目前还没有有效的治疗手段。因此,在医学领域的基因治疗、肝细胞治疗和生物芯片等治疗技术就显得尤为重要。

经过我国多年的不懈努力,我们在生命科学和生物技术领域已经取得了一定的工作基础。从1965年我国在世界上首次人工合成牛胰岛素到参与国际人类基因组计划;从基因工程药物和疫苗的研制生产,在生物制药领域我们取得了颇为丰硕的成果。另外,生物技术的研发,对于农业生产和环境保护也具有相当的作用。比如水稻的杂交技术解决了世界关注的粮食难题。所以,总体来说,我国目前在生命科学和生物技术领域是有一定影响力的,而且多年的累积,也让我们有了冲击国际前沿的实力和技术。

一、我国在发展生命科学和生物技术的现状分析

我国生命科学起源于医药和农业的方面。在上个世纪50年代前后我国成立了生物化学、细胞生物学以及神经科学等研究机构。70年代的时候,我们已经具备了相对比较完整的现代生命科学和生物技术的科研体系。截止目前为止,我国已经形成了四足鼎立的局面,代表着生物技术和生命科学研究的四大基地已经形成规模:北京基地(着眼于农业和环境的研究),上海基地(人口和健康的研究),西南基地(生物多样性研究),武汉基地(水生生物和病毒学研究)。

现阶段我国优先发展的生命科学领域内容包括基因组和蛋白质组学,重大疾病相关基因的识别和克隆,分子生物学和生物花絮额,细胞学和发育生物学等等。在国际上,我国的科学家也承担了1%的人类基因组的测序,而且我国在发展中国家唯一一个加入人类基因组测序的国家,这也从侧面反映出我国在生命科学领域的实力。科学家克隆了功能新基因的全长cDNA有800多条,已经申请了一批国内外专利。

近年来,我国在生命科学领域的生物化学和神经生物学等方面取得了比较突出的科研成果。受生物科学发展的带动,生物技术也取得了长远的进步,比如,在医药生物领域,我国的基因工程药物已经有近二十种上市的产品,有二十多中种药物已经进入一、二期临床使用,处于临床试验的也有近四十种。产品的市场占有率也显著提高。

目前在国际上销量最大的医药品种,前十位当中我们能够自主研发生产八种,这说明我国的生物科技药物已经具备了自主研发的能力。在农业方面,植物基因工程的研究和杂交水稻的研究以及农业微生物基因工程研究方面,也都取得了可喜的研究成果,在很大程度上推进了我国甚至是全世界农业技术的前进。

生命科学和生物技术发展在我国虽然取得了很大的成就,但是改变不了的一点是我国的基本国情。我国是一个拥有13亿人口的大国,所以,在人口和健康领域、农业生产发展领域都面临着巨大的挑战。一些危害人类健康的疾病都已经成为社会关注的重点。农业发展在效益和质量上和发达国家也还有一定的差距,所以,这些问题都反映了我国现代生物技术产业都还处于相对较早的阶段,都需要我们向更高层次发展。

二、生命科学和生物技术发展的相应对策

要提高生命科学和生物技术的发展,我们就必须树立把握机遇的意识,要认识到这两者将对我们今后的生活产生什么样的影响和作用。生命科学和生物技术的发展关系民生,关系国家根本利益,甚至有时候能左右一个国家在国际竞争中的主动权,所以,我们必须充分认识到我们自身的优势和不足,明确我们今后生命科学和生物技术发展的重点。

要切实加强基础性研究,将基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的放到首要的位置来抓。其次,我们花大力气来研发更新农业技术平台,改造传统农业的生态格局,促进新兴产业的发展,实现多元化经营和生产。对于先进的科技成果,我们要积极推进其应用和转化,要通过培育一批生物技术企业来提高我们的国际竞争能力。

要尽一切可能,切实加强生物资源的保护和开发利用,健全法律和法规体系,推动生命科学和生物技术发展的具体措施。1,通过保护知识产权来实现专利战略,只有这样我们才能在产业发展和国际竞争中掌控主动权,2,加速生命科学和生物技术的产业化进程,改造传统产业,使其和国际接轨,最大限度地提高其效益。3,培养行业的龙头企业,使他们在市场开发和经营方面都能够顺风顺水。4,大力发展生命科学和生物技术的同时,还要建立和完善生物安全评价保障制度,将对其保障不是一纸空文。既要让生命科学和生物科技给经济发展和人们生活带来好处,同时也要在关注生物安全方面所引起的新问题。5,通过加强和国际发达国家质检的合作和交流,开拓我们在国际市场上的合作渠道和发展空间,以此实现和世界先进技术共同发展的目的,最终造福于民。

参考文献:

[1]李学勇. 把握生命科学和生物技术发展的战略机遇. 中国软科学,2003, 3: 124.

[2]陈竺. 世纪之交的生命科学与中国生命科学界. 生命科学, 1996,8: 123.

[3]许智宏. 关于21世纪的生命科学. 河南大学学报, 2001, 41: 127.

第4篇:生物科技与生物技术范文

关键词:生物学;教学装备;转变;学科角色

中图分类号:G633.91文献标志码:A文章编号:1008-3561(2015)35-0096-01

作者简介:李豫靖(1981-),河北迁安人,中学二级教师,从事生物教学与研究

如今的生物教学和传统教学相比较,发生了翻天覆地的变化。主要体现在生物学科角色的转变:休息科———副科———学科———探究性学科,以及教学技术装备的不断变化给生物课堂带来的影响等,现阐述如下。

一、“休息科”:白纸黑字

从前,上生物课就是放松和休息,简单说就是“休息科”的代名词。从教材上看,也非常符合“休息科”的模式,每页都是白纸黑字,教材上写什么,老师就讲什么,学生就勾什么,学生下课就背什么,背的内容就是考试内容。只要学生认真背,得高分轻而易举。学习生物仅三个“教学设备”:一支粉笔、一块黑板和一张嘴。教材内容简单,教师教法单一。这样学习生物学的优点是学生背了就会了,缺点是考完试就忘了,和没有学过生物这门课一样。

二、“副科”:挂图、投影、录像

后来,生物教材发生了很大变化,由三十二开纸变成了十六开,课本上不再只是白纸黑字,而是配了许多黑白图片和小实验,如:绿色开花植物、家兔、人体血液循环、植物的双受精、花的结构等。教材内容比以前丰富了不少,但学生仍认为生物学是“副科”。为了提高课堂效率,学校购置了许多与教材内容配套的彩色挂图,以便于教师应用于课堂,既吸引了学生的注意,又帮助学生理解了难点内容。电教设备最常用的是投影仪和电视机。在教学“血液循环”时,可以使用投影仪,教师用粗碳素笔写好几十张投影片,帮助学生理解心脏结构、血液循环路线。学校条件好一些的用电视机播放录像,比如讲“青春期”时,老师“羞”于讲、学生听了会脸红,便可以用录像把教学内容科学地呈现出来,比教师讲解来得更形象、生动。这在一定程度上增强了学生对知识的理解和学习的兴趣,更为教师的教学提供了方便。这样学习生物学的优点是教学更加形象生动,易于学生理解和学习,缺点是当时理解不代表真正掌握了知识。

三、“学科”:多媒体技术

随着社会的发展,人们对生物学科的认识更进了一步。现在的初中生物学什么?学生会回答:生物学是研究生物的形态特征、生理特点、进化等方面知识的基础学科。在新课改的召唤下,生物教学更加重视直观教学和动手操作,强调问题所处情境与学生的协作能力,倡导课堂上以学生为主体。教材不再是枯燥的白纸黑字,取而代之的是彩色图片;课堂上不再是教师的一味讲解,而是学生主动学习;教材不再只是简单提出需要学生掌握的知识,而是设计了许多探究性实验,要求学生动脑动手。这一切改变,都要求教师要充分准备、积极备课,想方设法将知识点变静为动、化虚为实、变抽象为直观。这时,多媒体的运用便应运而生。多媒体将图、文、声、像等素材按照一定的顺序串连在一起,为课堂教学服务。目前课堂上应用最普遍的是CAI课件,它不仅弥补了投影、挂图静止不动的不足,也弥补了电视录像讲解不详细、速度快的缺点。就拿“血液循环”一课来说,如果想让学生叙述血液循环的路径,以前就算教师讲三遍,再让学生对照挂图重复一下,很多学生仍然说不出子丑寅卯。而现在,通过PPT课件和FLASH动画来展示,心脏结构、血液循环路线清晰可见,做到了将难点问题简单化,使学生更能深入地认识事物本质,突破教学重难点。另外,当前网络普及率也很高,为教学带来了很多实惠。比如教学“光合作用的原料”时,需要让学生理解光合作用中释放的氧是来源于水而不是二氧化碳,这个实验需要用到氧的放射性同位素,所用的实验设备较复杂,在初中生物实验室里无法做。传统教学中是利用静态挂图和教师讲解来实现的,也即“讲解实验”,教学效果很不理想。现在,可以利用网络资源,从教育资源库中提取用计算机模拟的美国科学家普宾与卡门的实验,展示的光合作用的过程是动态的,更好地模拟了水的光解和氧的产生过程,学生更易理解和接受,教学效果非常理想。

四、“探究性学科”:数字传感器

数字传感器,是一种非常先进的仪器,用于辅助生物教学,可以使教学如虎添翼。比如教学“植物的呼吸作用”时,有三个传感器:氧气、二氧化碳、温度。往电脑上一插,数据出来将实验前后一对比,难以理解的教学内容全然呈现,学生顿时了然于心,再也不必像传统教学中教师苦口婆心地啰唆讲解了。整个实验过程,简单易行,学生完全可以自己动手操作。可见,生物实验再也不是神秘之举,而变成了学生探究知识、展示自己的舞台。

五、结束语

随着经济社会水平的迅速提高,现代教育技术装备也促进了生物教学的不断发展。在生物课堂教学中利用现代教育技术,可以更好地提高学生的学习兴趣,使学生对知识的理解和记忆更强,拓宽了学生的思维,培养了学生的创新能力和探究能力,提高了学生的学习效率和综合素质。

参考文献:

[1]李晓青.运用现代教育技术提升生物课堂教学有效性[J].现代中小学教育,2011(09).

[2]龙丽英.信息技术在义务教育生物课堂教学中的应用[J].铜仁职业技术学院学报,2014(04).

第5篇:生物科技与生物技术范文

一、信息技术实现生物知识呈现由“静态”变“动态”

生物的生命是连续的、动态的过程,教材呈现是静态的图文形式。而运用信息技术则可将抽象的生物结构和功能或者生理过程生动逼真地呈现给学生。如必修二“遗传信息的表达”一节的教学,在传统的教学中, 只能在黑板上绘制转录和翻译过程的简图。这样,很难让学生理解它的空间动态变化过程。于是, 我们把 “基因表达过程” 制成多媒体课件可用动画模拟转录和翻译两个过程,从而生动形象的给学生单明这两个抽象的知识点。在演示过程中, 教师只需略加引导启发, 学生就可以通过观看、 分析, 很快理解并掌握基因表达的机理。

二、信息技术实现生物知识呈现“宏观”“微观”互换

高中生物从微观和宏观两个角度,把生物学知识进行了浓缩。传统的教学手段对微观世界显得有些无助,而运用信息技术则可将微观的结构和功能或者生理过程生动逼真地呈现给学生。如教学“物质的跨膜运输方式 ”一节课时,可用动画模拟蛋白质和磷脂分子的运动,细胞内外的物质如何蛋白质和磷脂分子的运动出入细胞,从而生动地说明细胞膜的功能特性、结构特性。

多媒体技术同样能实现从宏观到微观的拓展。例如:必修三第5章“生态系统及其稳态”教学过程中,可将CCTV的人与自然、生态农业等一些电视节目录制下来播放给学生观看,让他们能真切的感受大自然的魅力和实践过程中物质和能量的流动,对此节内容的认识可上升一层面。

三、信息技术实现生物知识呈现的时空转换

必修二中关于生物的起源和生物的进化历年来是教学中的难点,二者时间跨度都很大,且原始生命起源过程不可能重演,环境条件不可能改变。这样,完成该课教学时,一方面留给学生以广阔的想象空间,另一方面也给学生理解进化论学说带来很大困难。这给信息技术以用武之地:充分运用多媒体展示的超媒体性,可把一个自然界中无法变动的生物进化过程随意加快,将几十亿年生命起源及生物进化过程的时间缩短,帮助学生对生命现象及生物发展进化规律的理解,使他们更好地形成感性认识。

四、信息技术丰富生物实验教学

生物学是一门以实验为基础的科学,长期以来,由于客观条件的限制,生物理论学习与实验教学大多是分开进行的。理论课上讲述的内容大都抽象,学生难以理解和记忆;而在实验课上又往往需要花费很多的时间来回忆与复习理论课的内容。将多媒体模拟实验运用于生物学实验教学中,可超越教学时间和空间的限制,培养学生的想象力、创造力。如细胞的有丝分裂过程是一个连续的过程,为了说明方便起见,通常分为间期、前期、中期、后期和末期。传统的教学方法是用挂图形式分别进行分析讲解,从间期至末期怎样演变的过程是很难看到的。若采用Flash制作课件,可用静态图像、连续动画、片断动画,从多侧面、多层次形象地模拟出染色体整个演变。

五、信息技术提高生物课堂教学的容量

在生物课堂教学中,有时需要大量的板书内容,如在高三复习时,教师往往会在一个专题教学中先构建概念图;一些生物知识在现实生活中的应用,补充一些例题和练习题等等。而在课堂40分钟内,如仍采用传统的板书,则消耗了课堂上宝贵的时间,如不板书而口头说明,则有时往往会词不达意。这时候,如采用信息技术的快速显示功能,不仅能解决课堂内大量板书的问题,还可以大大增加课堂教学容量,高效的使用课堂40分钟。

除此以外,利用信息技术来显示课堂内容还有如下的优点:

第6篇:生物科技与生物技术范文

一、板书设计的原则

1.目的性原则

板书的设计是为三维教学目标服务的,所以板书的设计必须目的明确,对教材应高度地概括和浓缩,做到条理清晰、重点突出。

2.系统性原则

板书要特别注重知识的系统性和条理性,要抓住知识的纵向和横向联系,展现出知识的层次,要条理清晰、详略得当。教师应根据教学要求进行周密计划和精心设计,确定好板书的内容格式,在教学时才能有条不紊地按计划进行。

3.科学性原则

板书的设计要特别注重科学性的原则。生物学科是一门科学,其中的概念性的名词和所涉及的内容等是不能有错的,如果犯了科学性错误,将会对学生的学习产生质的影响,所以这一点是特别重要的。

4.启发性原则

板书不能一味的呈现内容,也可以适当设置一些启发性的内容包含于其中。其实,在课堂中的启发式的教学应该贯穿于整个课堂,这也是和新课程理念相统一的。启发式的教学形式是多种多样的,它包含于教学过程的方方面面。板书中的一个问号,一个箭头,都可以激起学生对知识的追求和探讨的兴趣,激发他们的求知欲。

5.精炼性原则

板书设计要精炼、概括,即用尽可能少的语言符号传递尽可能多的信息。这就要求教师在板书语句的选用上下功夫,力求简明、精炼,争取用最简洁的语言文字表达出复杂的内容。要善于抓重点,抓关键,切不能不分轻重、不分主次。

6.即时性原则

即时性,就是要掌握板书的最佳时机。当教师讲得恰到好处时,学生正感到朦朦胧胧之际,教师此时呈现板书使学生顿感恍然大悟。受到启迪的学生犹如对其雪中送炭。可以说板书是教学的艺术,也是时间的艺术

二、板书设计的方法

1.提炼概念性的主要内容

生物课中有很多概念性的知识,这些教学内容比较分散,深奥,教师可以加以提炼后将最核心的概念逐步呈现给学生,是学生在学完后能对本节课的重点内容一目了然,省去了许多不必要的口舌。如在《生态系统的组成》一节的教学中,有很多新的概念,此时可以将这些概念提炼出来,用括号括起来,并与之相对应。如:

而《生物与环境的关系》、《动物行为的生理基础》等章节学习时可用这种方法加以概括。

2.用作图的方法展示核心内容

生物知识的学习是离不开生物图的,所以在上课时教师常常要将一些结构图示给学生。这种方法也就是通常所说的板画法。板画是板书的一种特殊的形式,板画也就是黑板画,是教师在传递教学信息的过程中,以简练的笔法,将事物、现象及其过程描绘而成的生动形象的特殊板书。这种方法能给学生最直观的信息,有助于学生掌握一些微观抽象的内容。如在《植物细胞的结构和功能》这节的教学中,教师一步步地利用板画展示并讲解细胞的结构,并标注名称,帮助学生理解其功能,这样会取得更好的教学效果。又如《植物种子的萌发》、《植物的开花和结果》、《血液循环》等章节都可用这种方法来直观形象的教学。

3.用表格的方法有效提取信息

表格是生物学中记录信息的常用手段,它既能体现科学探究的思想方法,又能全面考查对数据的分析处理能力和概括能力。所以,帮助学生利用表格来概括所学内容和提取信息至关重要。如在《神奇的微生物》一节的教学中,利用如下表格比较三类微生物的特征,让学生利用表格在比较中理解和记忆,会取得比散乱记忆更好地教学效果。

而《植物根的生长》、《血液和血型》、《激素调节》、《生物的变异》等很多章节都可以用这种方法,可以说是用的最多的一种方法。

4.用流程图的方法联系相关内容

在某些章节的学习中,学生会感到知识零碎、抓不到重点、理不清思路,对一些抽象的生理过程弄不清原委,只能靠死记硬背,强行记忆。这样对学生的学习非常不利,付出的劳动也就往往事倍功半了。所以,在这些内容的教学时,可采用流程图的方法来帮助学生记忆,使其能在理解的基础上熟悉这些内容。如在《血液循环》一节的教学中,教师可采用边讲解边板书的方法将血液循环的流程图一步步地展示出来。

经过这样概括和提炼后,学生更容易掌握这部分知识,对这部分知识也不会再有畏惧情绪。当然,还有《多细胞生物体的组成》、《生命的诞生》等内容可以采取这种方法安排板书。

三、使用多媒体时如何结合板书

第7篇:生物科技与生物技术范文

关键词:初中生物;信息技术;整合;策略

随着科技时代的到来,信息技术发展迅速,把初中生物课与信息技术整合在一起,已逐渐成为新课改的趋势,有助于学生提高生物成绩,为学生创造新型的学习环境。初中生物课与信息技术的整合对提升学生成绩有很大的帮助,那么我们该如何将两者进行有效的整合呢?

一、传递方式的优化———化难为易,化繁为简,化抽象为具体

细微、动态、抽象是初中生物的特点。用信息技术教学能很好反映这种特点。因此,教师要把初中生物课与信息技术结合起来,用多媒出示生物课件,边出示,边解释,边释疑,化难点为易点,化繁杂为简单,化抽象为具体。例如,在教学《人体的呼吸》时,笔者是这样使用课件化难为易,化繁为简,化抽象为具体的。1.打开课件,可以看到五个主目录“血液循环模式图”。2.点击“血液循环模式图”,进入后,点击该页的“播放”字样,课件会出现血液循环画面。如果想随时停止,就点击“停止”字样,若要分步介绍就点击“步进”。3.在课件主页点击“体循环”“肺循环”部分,打开的画面分别是体循环和肺循环的动画。根据学生的回答,教师可以相应点击课件本页右下角的字样“步进”,随着点击字样的不同,左边的画面会发生变化,右边会逐一出示血液到达的部位,能清晰地展现体循环和肺循环的途径。4.在课件主页点击“肺泡内的气体交换”部分,出现有关于“肺泡内的气体交换”内容,点击“播放”可以看到血管中的静脉血液中的红细胞携带者。由于播放速度较快,不利于学生观察和教师讲解,可以点击“步进”逐步进行,在教学过程中教师可以根据学生回答的相应内容逐步进行,从而增进教学效果。5.点击“组织里的气体交换”,呈现组织里的气体交换。方法同“肺泡内的气体交换”。6.点击“鼠标右键”还可以根据提示调节画面大小和播放速度通过媒体视频,让学生更直观的观察血液循环途径和人体内的气体交换。

二、学生学习能力的优化———发挥学生的主体作用

学生的主体作用是新课标强调的主要内容。教师要十分重视学生的主体作用,决不能忽视。在教学中教师要着眼于学生的“学”,要立足于学生的“学”。生动活泼、丰富多彩的多媒体,能帮助、促进学生的“学”,能解决学生在学习中遇到的各种疑难问题,以达到学习的目的例如,在教学《流动的组织———血液》时,笔者用媒体优化学生学习的能力。观察人血永久涂片,完成以下问题:1.你所观察的人血永久涂片中数量最多的是哪种细胞?2.你是怎样区分红细胞和白细胞的?3.为什么看不见血小板?4.观察红细胞,猜测红细胞的形状?血红蛋白有什么特性?说明有什么功能?如果血常规化验单上红细胞的计数和血红蛋白的含量都低于正常值,他的健康会受到什么影响?5.如果血常规化验单上白细胞的计数远远超过正常值,身体可能有什么症状?说明有什么功能?6.当人体受小伤时,血液会不会流个不停?血栓又是怎样形成的?说明有什么功能?白细胞的功能比较抽象,为了加深学生理解,我展示白细胞吞噬病菌的小动画,并给学生补充:你知道吗,人体一旦有病菌入侵,白细胞就能如变形虫一般穿过毛细血管到病菌入侵的地方去吞噬了病菌,在白细胞吞噬了病菌之后,它自己也和病菌同归于尽了,而这时人体内的造血器官马上又造出一些新的白细胞加入战斗,所以,一旦生病发炎,到医院验血,会发现白细胞数量比正常要多很多,医生由此判断身体内有炎症。而我们平日看到发炎部位有白色的脓液,就是死亡的白细胞连同病菌。白细胞就像人体的卫士一样,保卫着我们的身体,轻微的炎症依靠白细胞就没问题了。但过于严重的炎症,仅凭白细胞的兵力还不够,我们就需要药物的帮助。但也不能过分使用消炎药,否则白细胞就懒隋了,不再工作。假如人体白细胞少了会怎样?细菌容易入侵,人体的免疫能力就会下降,特别容易生病。

三、注意学生合作能力的培养

在实验室进行实验最有助于培养学生的团队合作能力,但是生物实验课与信息技术的有效整合同样需要合作。在这个实验教学过程中,教师可以把学生分组进行实验探究,记录方案,利用多媒体共享,模拟实验,充分发挥初中生物实验课与信息技术整合之后的优势。

参考文献:

[1]张石强.利用多媒体优化初中生物教学[J].中国科教创新导刊,2013,(12).

[2]陈玉坤,于芳.论多媒体技术在初中生物教学中的有效应用[J].中国信息技术教育,2015,(S1).

第8篇:生物科技与生物技术范文

【关键词】 现代技术;提升;生物课堂;有效性

当前,我国教育正在大力推行的“新课程标准”,倡导的是由传统的“应试教育”向“素质教育”为总目标的转变。“新课标”不仅注重知识的“结论式教学”,更注重学生在完成知识的意义建构的过程,即“过程式教学”。而“新课标”所赋予生物教学的任务明确指出:生物教学的第一任务,就是要贯彻全面发展的方针,提高学生的素质,为国家培养合格的公民。因此,在生物教学中既要注重生物学科知识点的严谨性、深刻性,更要注重培养每一个学生的生物学习兴趣,使之能主动认知多姿多彩、与人类生活息息相关的生物环境,用生物的视角去认识科学、技术、社会和生活中的有关问题。

作为一门自然科学,观察和实验是生物学基本的研究方法,许多知识的传授必须以学生的感性认识为基础,而传统生物教学存在着教法单一、知识点抽象、互动性弱等缺点。随着IT网络信息等新技术的发展,越来越多的现代化教学设备和教学手段走进了课堂,步入了中学生物教学领域。激发学生生物学的学习兴趣,充分调动学生的多种感官功能认识和理解事物,培养创造能力和精神,进而提高课堂教学效率,达到良好的教学效果。

本文将从以下四个方面,探讨现代教育技术对于生物课堂教学有效性的提升:

一、营造学习情景,激发求知欲望

传统黑板加粉笔式的教学模式以知识传授为主要目的,忽视学生主体的情感参与,既枯燥又呆板。而按学生发展规律和认知结构设计多媒体CAI教学课件利用较大的信息容量、生动的画面、丰富的内容、多样的问题和及时的反馈等特点,为学生创设课堂教学情境,提供愉快和谐的学习气氛,激发学生的参与求知的欲望,产生兴趣与美感,学生注意力集中,处于积极主动的最佳学习状态。

如在讲述《生物对环境的适应和影响》一节中,教师在导入部分便利用多媒体播放在discovery中节选的亚马孙平原上猎豹捕食羚羊的激烈场面。学生看得入神,被吊足了胃口,接着教师启发:猎豹是世界上跑得最快的动物,那么它有哪些特点适于奔跑。通过教师与学生的互动讨论,让学生明白原来猎豹的全身都是为奔跑而设计的,这是生物对环境的适应。紧接着,教师又播放了猎豹追赶羚羊,而羚羊利用Z字形路线巧妙摆脱猎豹的另一段录像,这让学生充分明白看似弱小的羚羊也有适应环境的“独门武器”。利用先进的现代教育技术,大大开阔了学生的视野,摆脱了教材的束缚,学生学习的兴趣也将进一步被激发。

二、具体抽象知识,提高认知水平

在生物教学内容中,有很多知识是学生日常生活中无法接触或观察到的,许多微观、抽象的重点和难点问题单靠挂图、幻灯片等手段很难讲解清楚。中学生的抽象思维正处于发展阶段,抽象性有时会成为学生学习的障碍,而通过多媒体、网络等先进技术可以模拟生物教学中的动态过程,将抽象问题具体化、形象化,便于突破教学难点,提高课堂45分钟的效率。

例如:在讲述《种子的萌发》一节中,花粉在雌蕊柱头上的萌发以及受精过程是本节课的难点,若用多媒体将微观部分进行放大,并巧妙模拟其动态过程,就会有出其不意的效果。再如,肺与外界的气体交换和气体在血液中的运输本是两节内容,可讲完后学生往往难以形成整体认识,若能在课堂总结阶段利用多媒体动态演示一下外界氧气进入、运输直至到达组织细胞,以及二氧化碳产生直至排出体外的全过程,将会使学生将零散知识连串起来,达到融会贯通的效果。

三、准确实验演示,减少理解偏差

实验是生物教学中重要的基本研究方法,实验操作要求务必准确,细微的偏差都会导致实验结果的巨大差异,从而阻碍学生的正确理解。而在传统的实验教学中,教师主要依靠演示,其细微的变化和实验操作很多学生不易观察。而利用多媒体等现代教育技术清晰的将实验操作过程录制下来,在课堂上播放,既可放大展示实验的细微操作和现象,还可反复播放,突出重点,获取最佳的效果。

如学习《观察和使用显微镜》以及观察植物、动物细胞等几节课,传统的教学方法常常是教师演示、学生操作,很难做到在课堂上每位学生都能掌握,而且学生操作过程的不当之处也常常被忽略。针对这一问题,教师可以选用数码显微镜,请一位同学上台演示操作,这个过程可直接通过电脑投射到大屏幕上,让其他同学进行观察并评价此位同学的操作步骤。或教师在课前用DV拍摄一段学生错误操作显微镜的录像在课堂上播放,让学生们找出这位同学操作的不当之处并加以改正,通过找错误并对比自己的操作,将有助于学生更好的反思,避免雷同问题,达到有效的学习目的。

四、延伸课堂教学,注重双向互动

第9篇:生物科技与生物技术范文

【关键词】多媒体教学;生物课堂教学

生物学是一门研究生物的形态特征、生物特点、进化等方面知识的学科。由于生物种类丰繁多样,很多生物形态我们并未见过,在传统的教学模式中,我们只能简单的以挂图、模型等呆板的教具展示给学生,从而使得生物学原本的生动有趣被埋没。近年来,随着现代信息技术的发展并逐步走进课堂将转变这种教学弊端。在课堂教学中,利用多媒体技术将书本知识化静为动,化虚为实,化抽象为直观,通过合理利用,能起到调动学生积极性,激发学生兴趣的作用。下面结合我具体的教学实践谈一下这个问题。

一、用信息技术多媒体教学,增大课堂教学容量

生命的生理过程,往往是看不见、摸不着的。怎样加深学生对生理过程的理解,是学生能否真正掌握知识的关键。俗话说,“耳听为虚,眼见为实”, 这话很有道理。以往的教学模式,单纯地教师讲解,学生只能靠想象来理解。现在运用多媒体教学,可以想象直观地展示一些生理过程,这样可以减少在描述上所花的时间,从而能够增大课堂容量。例如:在讲解七年级(苏教版)《血液循环》一节时,心脏是血液循环的动力器官,要先讲清心脏的结构及各部分的功能,仅仅靠语言描述,就是讲一节课也解决不了它的收缩和舒张问题。我们可以在用语言讲解的同时,在投影上展示出心脏的结构图以及心脏收缩和舒张的动态形象。用鼠标指示心肌、心房、心室以及心房和心室相通、心室和动脉相通,讲到哪部分,哪部分作相应的运动,最后再展示心脏全貌,使学生视听并用更易于掌握,而且花时不多。这样不仅使教学内容超越了课本知识,拓宽了学生的视野,而且节约了时间,大大提高了教学效率,增大了课堂教学容量。

二、用信息技术多媒体教学,改变复习课的教学方式

在复习课中,多媒体的合理利用也可以起到事半功倍的效果。复习课的容量本来较大,如果采用传统的方法容易混淆学生的视听,我在复习课中尝试使用多媒体,对于一些需要展示的东西让学生直观的看,不但节省时间,而且丰富了教学的形式,使得原本枯燥的复习课变得丰富多样,教学效果良好。例如:高二生物DNA的复制,转录及基因表达的过程,在教授新课时为了突破重点采取的是板图讲述的方法,花时较多,适用于新课教学。在复习课中,我采取的方法是使用多媒体课件将这些过程一一展示出来再结合一定的讲述,这样花时较少,但能够将一个生理过程完整的展示,教学效果良好,达到了到复习的目的又增加了学生对生物学的兴趣。

三、运用多媒体技术可以激发学生的学习兴趣,集中注意力

生物学教学中通过运用多媒体技术把一些微观的生理过程转化为宏观的生理过程,学生能够形象直观的看到,不但能够帮助理解,同时也能激发学习兴趣,集中注意力。例如:七年级生物(苏教版)“人体内的气体交换”一节,氧气分子通过呼吸系统进入人体在组织里最终交换为二氧化碳,二氧化碳分子又排出体外的过程。如果拿文字进行描述或展示静态的挂图,学生容易分散注意力,因而达不到教学效果。但利用SWF格式课件展示给学生一个氧气分子在体内的旅行过程,激发学生兴趣,集中他们的注意力,教学效果良好。

四、多媒体技术与传统教学方法有机结合,互惠互利

多媒体的特点是形象直观,但并不是所有的内容都适用于运用多媒体教学。比如有一些需要严密推理讲解的内容不适于运用多媒体,否则,学生就会有一个看无情节电影的感觉,留不下任何印象。例“自由组合规律”实验的讲解,运用多媒体似乎可以避免繁杂的推演,可恰恰这推演是帮助学生理解的一个关键。应该是在详尽的推演结束后再采用多媒体信息化手段,在屏幕上形象地显示豌豆的高茎、矮茎、圆粒、皱粒、黄色、绿色;果蝇的灰色、黑色、长翅、残翅等形态,用不同性状的亲本杂交,后代出现不同的杂交类型。通过实验得出了遗传的基本规律,然后再用子表一代与隐性亲本杂交,验证遗传规律的正确性。这样,使本来复杂抽象的问题变得深入浅出,学生感到简明易懂,达到了预期的教学目的。

五、运用多媒体教学应注意的一些问题

多媒体教学虽然可以弥补传统教学模式的缺陷,但他自身也有一些弊端。一节课的好坏不在于它是否用了先进的教学手段,而在于他是否让学生接受,是否有利于学生的发展。采用多媒体手段进行教学改革,虽然可为师生打开一个充满活力的生物世界,增强了教与学的主动性,提高了学生学习生物的兴趣和参与热情,提高了教学效率,有效地促进了教学质量的提高。但在多媒体教学中一定结合实际情况不要滥用多媒体。

六、纯理论的内容不适合于用多媒体

用多媒体讲课,应该展示的是一些无法直观看到的生理过程,或者是一些珍奇的图片、视频,纯理论的内容不适合用多媒体。课件上不要出现成页的字,多媒体不能代替板书,如果把板书以电子讲稿的形式制成所谓的课件,在上课时通过多媒体演示,这样的课件是浪费资源,影响教学效果。

七、可能会削弱学生的观察力