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研究生物的科学方法精选(九篇)

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研究生物的科学方法

第1篇:研究生物的科学方法范文

心理学家特瑞切尔通过大量的实验证明:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,通过多种感官的刺激所获取的信息量比单一的听老师讲要强得多。因此,在生物课堂上教师要善于激发学生多种感官去学习,怎样才能在生物课堂中激发学生多种感官去学习呢?我觉得在教学过程中培养学生的兴趣就显得至关重要了,下面我将从以下六个方面谈谈我是如何在生物课堂上培养学生学习兴趣的。

1、和谐师生关系,营造生物氛围

正所谓“亲其师信其道”,好多学生都是因为喜欢一位老师而喜欢一门功课,良好的师生关系能使学生拥有愉快的心情去面对生物课堂。一个被学生喜欢的教师,其教育效果总是超出一般教师。教师尊重和理解学生,宽容、不伤害学生自尊心,平等待人、说话办事公道、有耐心、不轻易发脾气等。即教师首先要有良好的素质,高尚的师德,渊博的知识,良好的亲和力。这样学生才能喜欢你,从而因为喜欢你而喜欢上这门学科。生物教师也理应如此。师生关系融洽的课堂是培养学生生物兴趣的基础。

2、挖掘学科特点,激发学习兴趣

生物学从狭义上来理解就是一门研究生命的学科,与每个人都息息相关,当今世界面临的重大问题,如粮食短缺、人口的过快增长、环境污染、资源开发不合理等等,都与生物科学有直接的关系。作为生物老师在教学中一定要让学生明白生物这门学科的重要性,要让学生明白青少年要想更好的生长发育,保持健康,预防疾病,没有对生物知识的了解是绝对不行的。

3、讲述生物故事,了解发展历史

我们国家在生物科学领域从古到今涌现出不少的杰出人物,他们在生物科学领域做出了重要的成就。生物教师在课堂中应该多方面介绍这些名人大家以及他们的事迹,如:李时珍、华佗、针刺麻醉、中医中药养生等方面的小故事,学生觉得有意思,愿意听,自然而然的就会培养起对生物的兴趣。21世纪被称为生物科技的时代,生物技术飞速发展,世界上领先的生物名家,生物教师还可以给学生介绍世界上其他国家的生物学家和他们的发现及成就,如青霉素的发现、保护树木的波尔多液的发明等等。

4、授课与实验结合,培养学生的学习兴趣

生物学是以实验为基础的科学。实验能培养学生的观察能力、思维分析能力、创新能力,激发学生学习的兴趣,许多学生正是因为爱实验才爱生物学的。实验除了真实、直观、形象、生动之外,还是一项目的性十分明确的操作活动。它对培养学生认识和理解生物学概念都起着其他任何教学方法均无法替代的作用。因此,要尽可能让学生多做实验,并力求使学生实验成功。学生亲自动手进行实验操作,不仅满足他们的操作愿望,更重要的是,在操作过程中动手动脑,克服种种困难获得实验成功之后,此时学习成功的喜悦而产生的学习兴趣和愿望能够转化为一种热爱科学的素质和志向,从而刺激学生更深入地探求。例如,在讲“植物组织中还原糖、脂肪、蛋白质鉴定”这部分内容时,我就让学生自己去完成课本上的实验,适当指导,让学生能顺利完成实验。毫无疑问,通过实验体现了活动情境,使学生在认识上产生了一种满足感,为形成稳定的学习兴趣奠定基础。因此,教师要引导学生观察好课堂演示实验,做好随堂实验,上好学生实验课。

5、开展生物课外活动,培养学生的学习兴趣

根据现代生物教学理论提出的两个结合(课内外结合、理论与实践结合)的观点,在教学过程中指导学生结合实际开展课外科技活动有其必要性和重大意义。学校可以开展生物课外活动小组活动,用以激发学生的学习兴趣,引导学生深入学习,培养学生的实践能力,发展学生的个性与创新精神。在课外活动小组中,教师还可以向学生提供一些阅读材料,内容可以包括生物学在农业生产中的应用,生物技术如组织培养、食用菌的栽培等,用来拓宽学生的学习领域,激发学生学习生物学的兴趣。需要注意的是,阅读材料的编写要符合学生的认知特征和生活经验,并由学生选择阅读。并且带领学生参观花卉养殖中心,学习有关植物组织培养和无土栽培技术。通过生物课外活动的开展,理论联系实际培养了学生的能力,提高了学生的综合素质,更激发了学生的学习兴趣。心理学家认为:“兴趣是人对事物的一种向往、迷恋或积极探索追求的心理倾向。”兴趣是对事物喜爱的情绪,是促进学生学习的无形动力,是做好一切事情的前提。作为教育者应充分利用各种课堂教学手段,激发学生学习兴趣,提高教学质量,为培养更多、更优秀的创新人才而努力。

正如法国教育家卢梭说的那样“教育艺术是使学生喜欢你所教的东西”知之者不如好之者,好之者不如乐之者。所以,学生一旦对生物学习有了兴趣,那么必将提高教学的有效性,我们的课堂一定会焕发出生命的活力。总之,要在中学生物教学中培养学生的学习兴趣,教师要勇于实践,敢于创新,找到最佳的切入点,找到最好的学习方法,要在备课中充分地准备好能调动学习兴趣的资料、练习等,要在遵循教学规律、把握学生学习心理的基础上,充分发挥教学机智和教学艺术,才能使生物教学达到知识性和趣味性的和谐统一。

参考文献:

第2篇:研究生物的科学方法范文

关键词:微生物学实验课程;教学内容;教学方法;改革

Studies and practice for reforms of microbiological experiment in teaching contents and approaches

He Xiaoqing, Li Zhiru

Beijing forestry university, Beijing, 100083, China

Abstract: In this paper we briefly describe a series of reforms and tries in teaching contents and methods on the course of microbiological experiments for students in Beijing forestry university. The overview of reforms in experimental teaching, including course contents, teaching approaches, open experiments are introduced and discussed in details.

Key words: microbiological experiments; teaching contents; teaching approaches; reforms

微生物学实验不仅是高等院校微生物学或生物技术专业的基础课,也是生命科学、医学、农学、林学等学科的基础课程[1]。实验教学是理论与实践相结合的纽带,是培养学生实验操作技能和应用技术的场所,对整个教学质量起着举足轻重的作用。一方面,学科高速发展需要现代技术;另一方面,即使基因水平的研究,也离不开微生物学的基础实验方法。自从列文虎克发现细菌以来,认识和研究微生物的方法与技术已经得到了很大发展,包括经典与现代的、个体水平与分子水平的、微生物体内与体外的等。微生物学实验教学的目的之一是使学生在有限的教学时间内掌握和了解微生物学的基本技术与方法。不同的学科领域和院校所选择的实验内容不尽相同,作为一门基础课程,其教学内容应该有一个基本的要求。我们在近几年的微生物学实验教学实践中,创新实验教学内容,并对微生物学实验课程进行重组探索。

1 实验内容的合理设置

微生物学实验是基础课程,实验内容以微生物学基础方法与技术为主。微生物实验基础内容包括:无菌操作(如接种、培养等)与无菌概念的建立,这是微生物学中最重要的基础;几大类微生物的形态特征与个体特征、微生物的基本染色方法、微生物的稀释涂布技术及微生物的生理生化特性测定等。这些基础的微生物学方法与技术作为学生必须掌握。在进行这些基础教学过程中,教师也介绍各种方法与技术的发展与趋势,启发学生创新。只有了解基础才知道“何为新”,只有掌握了基础才明确“怎样创”。近几年的微生物学实验教学内容主要包括以下几个方面:

1.1 自然环境中微生物的检测

尽管微生物的广泛存在性作为相关专业的大学生已有一定的概念,但还不深刻。在微生物学实验中,让学生自己检测实验室、学生宿舍、人体表面与体内气流、不同的水体、食品或饮用品中的微生物。一旦学生在平板上看到各种不同的菌落时,会大吃一惊,这样会留下深刻的印象。

1.2 微生物的接种与培养技术

将微生物接种在不同的培养基中进行培养,是微生物学研究与应用的基础,包括不同的接种工具、接种方法。液体、固体和半固体培养基的接种方法应掌握熟练,特别要强调严格的无菌操作与无菌概念。

1.3 微生物种类的识别

区分不同微生物的方法包括培养特征(液体与固体培养基)、生长特征(斜体、半固体等)、个体特征(显微镜下观察)以及生理生化特性。通过菌落特征识别细菌、放线菌和霉菌三大类群,个体特征主要是选择具有代表性的细菌(革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、杆菌、球菌、弧菌和螺旋菌、产鞭毛细菌等)、放线菌、酵母菌、丝状真菌及其相关的染色方法。例如革兰氏染色法、美兰染色法、死活菌染色法、鞭毛染色法、芽孢染色法等,并能正确使用显微镜观察微生物。生理生化特性的检测,重在了解不同微生物在代谢上的差异,用以进行微生物的鉴定。

1.4 微生物的生长与测定

微生物生长曲线、数量与大小的测定。生长曲线测定中平板活菌计数和光电比色法是学生应掌握的方法。

1.5 环境因素对微生物的影响

这方面主要内容包括不同物理化学与生物因素对微生物的影响。

根据重基础的原则,同时也考虑实验内容或实验方法与技术每年进行更新约25%,开放实验和综合实验分别占学时的12.5 %左右,有利于学生创造性思维的发挥。

2 不断更新实验内容,建立新的实验教学体系

2.1 更新实验内容,实验教学与理论学习有效结合

第3篇:研究生物的科学方法范文

关键词 科学方法 思维方法 学科方法 科学素养

科学方法教育,作为科学教育中不可分割的一部分,有着深刻的内涵和意义。中学生物科学方法教育,具有联系生物现象与知识、知识与应用的重要作用,应在中学生物教育中受到重视。

老一辈教育家杨寅初先生(1937)在其教学论著中用一单元专门提出要注重科学方法的训练;北师大陈皓兮教授(1987)的教学论著中写道:60年代以来,在各国生物教育中都突出地提出要使学生在学习过程中善于从自然事物、自然现象中去发现问题,通过观察实验、积累资料、进行推论,借以学会认识客观自然界的科学方法[1]。可见,中学生物教学中进行科学方法的教育,并不是一个新的话题。科学方法在学科学习的结构中,起到了桥梁和纽带的作用,它将知识“变活”,将知识与实际产生联系。目前,已有生物教学研究者在其学术论文中提出,高中生物新课程中涉及的科学方法主要有:观察法、实验法、模拟法、量化法、归纳法、演绎法、分析和综合法、类比法等[2]。

生命科学是一门以实验为基础的学科,它在构建学生生命价值观、培养学生创新能力等方面都有着巨大的意义。本研究试图构建生物科学方法的分类理论,将中学生物科学方法教育的内容进行分类,进而提出在中学进行生物科学方法教育的实施路径。

一、中学生物学科学方法教育内容的确立

1.生物学科学方法的内涵

方法,指人们认识世界和改造世界所应用的行为方式、程序及手段的总和。在科学研究中,是指借助于思维取得新信息、新成果的方式和手段[3]。科学学的奠基人贝尔纳说得好:“良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能,而拙劣的方法则可能阻障才能的发挥”[4]。科学方法,指人们在认识世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和操作方式,是获取科学知识的程序或过程[3]。“与科学知识相比,科学方法具有更大的稳定性和更普遍的适用性”[5]。因此,在中学科学教育中,让学生获取科学方法比获取科学内容本身更为重要。

方法是一种途径,既能够创造知识也能够应用知识,只有掌握了方法,才能够使理解科学和终身学习成为可能。学生对生物科学方法的学习不会自发进行,需要教师的教学指导。有研究者认为,科学研究方法必须基于特定理论进行观察、实践和测量,而科学方法包括通过观察和实验进行数据的采集,以及形成和检验假说。通过对上述内容的总结,笔者将生物科学方法的内涵界定为:人们在认识和解决生命科学问题的实践活动中,总结出来正确的思维方式和操作方法,从而获取生物科学知识的过程。

2.生物科学方法显化教育的内涵

尽管大多数教师都能够意识到科学方法教育的重要性,但对于生物科学方法教育的理解与感悟却参差不齐,原因在于生物科学方法教育一直处于隐性教育水平。有研究者对物理科学方法隐形教育总结出以下不足:教学目标不明确、教学内容不明确、教学效果不显著[6]。

和隐性教育对应的是显化教育。所谓科学方法显化教育,是指教师有意识地公开进行科学方法教育,学生有意识地学习科学方法,以达到理解知识、掌握方法和形成科学态度的目的[6]。中学生物科学方法教育也应当从隐性走向显化。生物是门实验学科,意味着生物学的知识本身就是由实验、实践中得来,知识的运用也体现在实验中。在中学生物学的教学中,一是要体现出生物科学技能的必要性,二是通过思维方法的显化,使得隐性认知得以被剖析,让学生能够认识并有意识地培养相关的思维方法,通过有针对性的训练,使得学生能够像一个“科学家”那样思考和解决生物学问题、应用生物学知识。

3.中学生物科学方法的分类

笔者从历史观的角度纵向梳理了我国生物科学方法教育的内涵,翻阅从民国时期到当代的主要“生物课教学法”和“生物课程与教学论”,将其中作者意图涉及的生物科学方法进行了整理(如表1所示),其核心思想是让学生在认识和学习生物学中习得正确的思维方法及研究方法。

尽管上述生物教学的论著中对生物科学方法都没有专门的叙述,但都提出了生物科学方法在生物学教学中的重要意义,并且涉及了生物学研究方法、生物学思维方法在培养学生生物科学素养中是不可或缺的角色。笔者按照生物学学科方法、生物学思维方法这两类基本科学方法,构建了中学生物科学方法分类模型(如图1所示)。

图1 中学生物科学方法分类

(1)生物学思维方法

生物学思维方法是指生物学科研究方法中概括出来进行理论思维的方法,如分析、归纳、综合、控制变量等方法。这些方法指导着学生在遇到生物问题时,能够正确找出原始问题,并运用正确的思维方式去研究问题,进而更好的解决问题。一般来说,在中学生物教育中,用来进行理论思维的方法包括:分析、归纳、综合、假说演绎、类比推理、比较、抽象化、对比实验、控制变量等。但是由于思维是隐秘的,在日常教学中往往会忽视以其作为目标进行教学设计。

(2)生物学学科方法

生物学学科方法指在生物学中最常用的揭示生命现象的方法,它包括进行研究的流程,即科学探究的过程方法,如生物科学探究过程技能:发现问题、提出假说、设计实验、完成实验、分析数据、得出结论这整个的过程;也包括在中学科学探究中所运用的最基本方法,如生物操作方法:显微镜操作、观察、解剖、染色、过滤、制作装片、同位素标记法、调查、标本制作、纯化、蒸馏、萃取等。它是整个生物科学研究的基础,也是学生学习生物学知识,打好生物学基础的必备条件。由于其与生物学科有直接密切的联系,它也被称之为强认知方法。

(3)中学生物科学方法的内在联系

哲学中的科学方法从具体到一般层层递进,下一层是上一层的基础,而在生物科学方法的结构中,可以看到学科方法和思维方法之间有着直接的关联,它们并不存在层级的高低,思维伴随着学科的学习,学科方法的强化也锻炼了思维方法。从认知的角度看,在解决问题时,会同时应用到思维方法和具体研究方法,但不论是生物学科方法还是生物思维方法,都应以中学生物学知识作为载体去强化和训练。

二、中学生物科学方法教育内容的实施

1.中学生物学学科方法教育的实施

生物学学科方法在生物实验教学中体现得最为明显,通过生物实验课、生物实践活动,能够有效地让学生体会和感受科学方法在实际研究中的应用。例如,在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,涉及制作装片、使用显微镜、观察、对比的思维和操作,那么教师在实验课开始之前,就应当对学生明确提出要求,要求其正确使用显微镜和制作临时装片,并将过程告知学生,接着提出实验需要解决的问题,让学生自主进行实验的计划,锻炼学生的科学探究思维。

2.中学生物学思维方法教育的实施

思维方法通常是渗透在教学内容当中,需将其显化,使学生明确。比如,研究PH值对酶活性影响这一课时,通过控制其他因素只改变其中一种因素的控制变量法的应用在这里就显得非常自然,而同时控制变量法又应用在很多其他知识的学习中,要注重在教学中对科学方法的总结和归纳。再如,分析和归纳是两种最常见的科学思维方法,当学生通过实验得出图表或者曲线时,如何正确地分析和归纳也应显化,以达到更好的教学效果。

三、中学生物科学方法教育的展望

1.在生物课程标准中显化生物科学方法

我国现行生物课程标准是以生物知识为核心进行教学组织的,但从教育目的看,学习方法比知识更为重要。因此,以方法为核心、知识为框架的教学组织更有利于学生对于方法的掌握。课程标准作为纲领材料,应明确生物科学方法的重要地位。在生物课程标准中将生物学科方法和生物思维方法显化在课程目标中,是生物科学方法教育的政策支持。

2.依据生物科学方法的逻辑组织教学

由于方法是现象与知识、知识与应用的联接,根据生物科学方法来组织教学,将其作为逻辑组织教学能够有效帮助学生掌握科学方法,建立学生科学方法知识体系。首先将中学生物中涉及到的科学方法进行罗列和总结,从横向和纵向进行教学,以知识的角度看科学方法,然后通过科学方法组织知识体系。

3.提升生物教师的生物科学方法素养

教师是课堂的组织者、实施者,一切教育方法、教学策略的落脚点都是教师对学生的教学,因此,教师是最重要的课程资源。我国教育正处于改革的深水期,教师队伍必须不断更新自己的知识库和教育观念,才能跟得上教育改革的步伐。及时加强教师的专业能力,补充教师专业结构中的科学方法教育知识,是中学生物实施科学方法教育不可缺少的一部分。

参考文献

[1] 陈皓兮,中学生物学教学法[M].北京:北京师范大学出版社,1987.

[2] 孙文霞,沈光华.高中生物新课程中的科学方法教育[J].生物学杂志,2006(12).

[3] 刘蔚华.方法大辞典[M].济南:山东人民出版社,1991.

[4] 向洪.当代科学学辞典[M].成都:成都科技大学出版社,1987.

[5] 涂艳国.论科学教育的基本要素[J].教育研究,1990(9).

[6] 李正福,李春密,邢.物理教学中的科学方法显性教育[J].教育科学研究,2011(1).

[7] 杨寅初.中等学校生物学教学法[M].北京:正中书局,1937.

[8] 陈皓兮,叶佩珉.小学生物教学指导书(人教版)[M].北京:人民教育出版社,1988.

[9] 周美珍.生物教育学[M].杭州:浙江教育出版社,1992.

[10] 汪忠.新编生物学教学论[M].上海:华东师范大学出版社,2006.

第4篇:研究生物的科学方法范文

关键词: 中学生物教学 科学素质教育 科学态度 科学方法 科学能力

教育改革的根本目的是提高民族素质,多出人才,出好人才。深化教育改革,打破旧的“应试教育”模式,建立以全面提高学生素质为宗旨的“素质教育”新体制,已成为当前乃至今后教育教学改革所面临的首要任务。素质是以人的先天禀赋为基础,在后天环境和教育的影响下形成的内在的、相对稳定的生理及文化素质的质量水平。生物学素质包括与之相关的思想素质、科学素质、心理素质、劳动素质等诸方面,其中生物学的科学素质,是生物教育教学改革的核心。下面我就生物教学中对学生进行科学素质教育的实践谈谈认识。

1.加强科学态度的培养

在心理学中,科学态度属于非智力因素范畴,主要是指学习的兴趣、学习习惯、不断探索新知识的精神、高度的科学责任感和实事求是的工作作风等。科学态度对科学素质的全面提高具有举足轻重的作用,科学态度的培养是科学素质教育的重要内容。极大的兴趣,使学生对生命科学热情关注,是生物学学习和实践的动力;高度的责任感,是掌握生物知识、技能及进行生物科学研究的保证;实事求是的工作作风,是生物研究的基本要求。在教学中培养学生的科学态度有以下几条途径:①通过介绍科学家的故事及生命规律的揭示过程感染和教育学生。②通过介绍生物科学研究的新进展及前景以激励学生。③在教学中适时渗透人口、资源、环境等内容,以增强学生的使命感。④在实验教学中培养学生实事求是、严谨认真的科学态度。

2.重视科学方法的教育

科学方法是人类认识世界和改造世界的强大武器。科学方法的教育,是培养学生科学素质的有效途径之一。生物科学中常用的科学方法包括观察、实验、分析、概括、推理和假设论证等。在教材内容中,科学方法教育的素材很多,如达尔文的“自然选择学说”的建立过程等,教师要善于挖掘教材中的这种潜在因素,把科学方法的教育渗透进课堂。实验教学是科学方法教育的主要渠道,为此,教师在实验方法、手段上应作大胆的尝试,把课本中的验证性实验改为探索性实验,课前由教师说明实验目的、材料用具及作用,然后指导学生自己设计实验、观察结果,引导学生得出结论,使学生在学习设计、尝试分析中掌握基本的科学方法,体验“科学研究”的乐趣。此外,课外活动也是进行科学方法教育的重要途径。

3.注重科学知识的传授

应试教育注重知识的传授而忽视学生素质的全面提高,素质教育要求教育者以全面提高学生素质为宗旨。知识的传授与素质教育不是互不相容的,科学知识是学生认识世界、面向生活及自身发展所必不可少的,生物知识是构成学生生物学科学素质的重要组成部分,是发展学生生物科学素质的基础,在生物学素质教育中基础知识的传授具有重要的地位。当然,在素质教育前提下的知识传授过程,要求教师在备课、教学方法的选择、教学手段的应用、作业的布置及考核等诸环节中均应把提高学生素质放在中心位置,摒弃只求分数、满堂灌、题海战等不利于学生发展的做法,加强应用能力的训练,使知识教学和知识应用能力的教学有机地结合起来。如在学习了渗透原理后,学生就会明白农作物合理施肥的科学道理;在学习了遗传和变异后,学生就懂得我国《婚姻法》禁止近亲结婚的意义和科学依据。生活经验上升为理性认识,学生才能真正学懂、学会知识,而不是停留在机械记忆上。

4.加强科学能力的培养

生物科学能力是指人们在观察生物、研究生物和改造生物的过程中表现出来的心理与个性特征,它包括科学的认知能力、思维能力和实践能力,笔者认为,应侧重以下四个方面。

(1)观察能力。观察能力是通过观察活动认识事物的能力,它是一种有目的、有计划,并和思维活动紧密结合的主动的知觉活动,是生物学最基本的研究方法。俄国生理学家巴甫洛夫有句名言:“观察、观察、再观察”。达尔文在总结自己的成功经验时说:“我既没有突出的理解力,也没有过人的机智,只是在观察那些稍纵即逝的事物并对其进行精细观察的能力上,我可在众人之上。”生物学中可供观察的材料很多,包括标本、模型、图表、实验现象和自然现象等。教师在组织生物教学、生物实验等活动时,应明确观察目的、观察内容,通过各种方式激发学生的观察兴趣,使学生养成良好的观察习惯,逐步培养、提高他们的观察能力。

(2)实验能力。生物学是一门实验性科学,实验能力是学生生物学科学素质的重要组成部分,是学习生物学所不可缺少的“工具”。实验能力既包括实验操作能力,又包括假设、推理、分析等能力,所以是一种综合能力的体现。实验教学是培养学生实验能力的主要途径,通过指导学生做实验,使学生弄清实验目的,了解实验原理和方法,学会正确地操作、使用实验器材,尝试由实验现象导出结论,逐步养成良好的实验习惯。教学中教师也可以通过分析前人的经典实验,如米勒实验,培养学生严肃认真的实验态度。在现行的生物教材中,安排了许多课外小制作、小实验活动,教师可以根据教学内容有的放矢地引导学生积极开展这些活动,并要求学生对小实验、小制作的实验原理和结果进行分析说明,这也是培养学生实验能力的一条重要途径。

(3)思维能力。思维是人脑对客观事物间接概括的认识过程,思维活动表现为分析、比较、综合、概括、判断和推理,其中分析、概括和综合是思维的最基本过程,而分析和概括能力又是思维能力的起点。在教学过程中,教师可以采用启发式教学方法,注意引导学生通过分析、比较、抽象、概括等形式的训练,培养学生的分析和概括能力。如学习植物的光合作用时,教师可以通过系列对比实验,让学生分析、比较实验现象,概括出光合作用的基本条件和产物,进而构建光合作用的基本知识体系。

(4)自学能力。学生不可能一辈子在学校学习,知识日新月异,21世纪更是知识“爆炸”的年代,教学的根本目的是为了“不教”,即通过教学不仅要使学生“学会”知识,更重要的是使学生“会学”。事实证明,一个人一生所用的知识,只有一部分来自于从小学到大学的学习,而大量的知识来自平时和职后的自学。“会学”的内涵就是具备一定的自学能力。课前预习是培养学生自学能力的主要渠道,教师通过明确预习要求、布置预习思考题等方式,使学生逐步养成主动获取知识的能力。“课外阅读”在培养学生的自学能力上有着不可或缺的作用,教师应充分利用这些素材,培养学生获得新知识并应用这些新知识的能力。

参考文献:

[1]朱正威.关于中学生物学课程改革的若干建议.

第5篇:研究生物的科学方法范文

关键词:探究性学习; 变验证性实验; 探究性实验

在这些年的教学中笔者感觉在探究性学习中有一个重要途径,那就是通过“生物实验”。由于生物学是以实验为基础的一门科学,发掘生物学实验在探究性学习中的功能,对培养学生创新精神和实践能力具有重要作用。因此我们在生物学教学中实施探究性学习,可以在实验教学方面作一些思考和探索。

一、生物学实验是探究性学习的一种重要途径。

1.生物学的学科特征决定了生物学是 “以实验为基础”的基本特征。

生物学实验是生物发展的最现实、最生动、最有效的载体。在实验中学习生物学无疑是最有效和最重要的学习方法之一。在生物学实验中,学生通过实验认识和研究生物学,掌握生物学基本原理和基本技能,初步学会生物学研究的实验方法。例如:在《光对鼠妇生活的影响》试验中,学生通过亲自动手实验,发现光确实对鼠妇的生活有影响:喜欢生活在黑暗处。通过试验学生不仅牢固地掌握了新知识而且还懂得了实验的基本操作。

2.生物学实验本身就是科学探究的过程。

生物实验是人们认识和研究生物的一种科学方法,是人们有计划地实施探究性实践活动的过程。因此,生物学实验过程本身就是一个创造性地探究的过程。例如“试管婴儿”的实现,就是一个创造性地探究过程。生物学中的生物学实验,虽然绝大多数是对生物及其生命运动的再认识,但这一过程与科学家进行的科学研究中的生物学实验是一致的。学生若在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,就会获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生学习生物学过程中,完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。

3.生物学实验为探究性学习中验证假说提供了科学方法。

学生在探究性学习中,针对发现的问题,利用自已有的知识和经验,收集和整理资料好信息,作出预测的结果,再通过生物学实验对提出的预测进行证实,这样,生物学实验不仅使学生了解好初步学会探究性学习的主要方法,也为学生将来从事科学研究提供了一种方法。

二、生物学实验促进探究性学习的教学策略。

1.引导学生改进教学实验。

统的实验教学并不提倡学生对实验现象质疑,也不提倡提出与众不同的见解。过去教科书上的演示实验和学生实验,基本上都是验证实验,只需模仿,不需研究。现在,我们可以有意暴露教学实验中的不足,引导学生发现问题。书上的教学实验不是每一个都能在较短时间内顺利完成的,常常需要教师在课前作些改进。若将这些问题暴露在学生面前,可以促使他们去思考和发现问题,从而引导学生去改进教学实验,去研究教学实验。例如“叶绿体中色素的提取和分离”实验,存在着实验材料菠菜易受地域、季节等因素限制,实验步骤繁琐,实现现象不明显等问题,就可引导学生从实验材料、实验步骤、实验方法等进行改进和研究。

2.变验证性实验为探究性实验

中学生物学科的实验从学生认知角度可以分为验证性实验与探究性实验。验证性实验是在一个完整的实验框架下针对已知的实验结果加以验证,验证实验结果是否能呈现原理所描述的现象,目的是验证并巩固习得知识并培养学生的各项实验技能;探究性实验是在教师的引导下,让学生发现问题,提出假设,制定计划并通过自己实验、探索、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动。

相比探究性实验的教学过程,验证性实验在学生基本实验技能的培养、易于教师讲授等方面具备优势。其不足在于如果学生只是按部就班地通过实验来验证教师讲授的科学知识是否正确,这样的学习没有基于学生原有经验,没有引发学生的高层次探究思考,没有学生主动地建构知识,学生获得的只是表面的、肤浅的知识,教学效果往往是低效的甚至无效的。但是考虑到各种客观条件和学生探究能力有限等实际因素,教材的部分实验流程设计的编写仍然是让学生根据课本设计好的方案,由教师提供实验材料与仪器,再让学生动手操作,最后填写“实验报告”。

以生物学实验作为探究性学习的途径,就应该尽量变“验证性实验”为“探究性实验”,恢复其探究性的本来面貌。为此,挖掘教材中的验证性实验,探求其中可转化为探究性实验的内容,将其设计为探究性实验。

如“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”是一个验证性实验,我们可以多提供一些实验材料,让学生进行对照实验;可以让学生探究可溶性还原糖和蛋白质的鉴定所需温度条件(室温、体温、隔水加热、酒精灯直接加热)对反应速度和颜色的影响;可以让学生探究双缩脲试剂和斐林试剂是否可以相互替代,等等。

在实际教学中,教师能否选择性地将教材中的一部分验证性实验改为探究性实验,提高实验教学的有效性呢?

下面以《绿叶在光下制造淀粉》实验课的教学实录来探讨这一问题。

教师:如果绿叶在光下制造了淀粉,我们可以用什么办法把淀粉检验出来?

学生:可以用碘液。

教师:是否可以直接把碘液滴到叶子上进行检验?觉得可以的同学亲自试一下?

学生(经过尝试):不行,叶片是绿色的,会遮盖蓝色的现象。而且叶子表面的结构也会阻碍碘液的渗透。

教师:那怎么办呢?

学生:可以去除叶片中的叶绿素和破坏叶表面的结构。

教师:如果想办法去除掉叶片中的叶绿素,排除了色素对实验的干扰,将碘液滴在去除掉叶绿素的叶片上,出现蓝色现象。是否就说明了绿叶可以在光下制造淀粉?(学生讨论……)

第6篇:研究生物的科学方法范文

Biology, University of Toronto, Canada

(Ed.)

Genes, Development

and Cancer

The Life and Work of Edward B. Lewis

2004, 557pp.

Hardcover $ 190.00

ISBN 1-4020-7591-X

Kluwer Academic Publishers

爱德华・B・刘易斯(Edward B. Lewis)因在遗传学和发育生物学方面的贡献而闻名世界,此外,他在电离辐射与癌症关系的研究方面也走在前列。但由于种种原因他的论文很少有人拜读过。本书由与刘易斯共事20年的Howard Lipshitz编辑出版,书中收集了刘易斯在遗传、发育生物学和辐射与癌症关系三方面的重要文章,将他在这三方面发表的重要论文结集出版是第一次。

在遗传学的研究中,20世纪的前50年中实验遗传学是主导,而最后的25年中分子遗传学方法引发了该领域中的革命,爱德华・B・刘易斯的研究正是连接这二者的桥梁。刘易斯因在发育遗传学领域的突出贡献获得了诺贝尔奖,也为我们目前采用的控制动物发育的广泛的、进化保守的策略打下了基础。刘易斯在电离辐射和人类癌症关系的研究也曾经推动了公众在核武器试验方面的大讨论。

全书共分五个部分:基因、基因与发育、分子与发育、辐射与癌症和历史观点,这些也反映了他研究焦点的改变。但是很多文章都是以总结的形式发表,结果也往往以摘要的形式给出,书中的实验方法、结果等对读者而言比较晦涩。所以Howard Lipshitz在编辑此书时,在每个部分的前面都从历史的角度讲述了当时的研究基础和背景,包括刘易斯自己的观点和当时学术界的观点,还阐述了刘易斯采用的科学方法以及驱使他作出课题选择的动力,这些信息可以帮助读者很好的理解本书。

本书对广大从事生命科学和生物医学的研究人员会有莫大的帮助,其中包括遗传学家、发育生物学家、分子生物学家、放射生物学家和癌症研究者。本书也可以作为高年级本科生和硕士研究生在遗传学、发育生物学、辐射与癌症的课程学习资料。另外,这本书不仅收录了原始的论文,也包括相应的注释,故而对科学史学家也有重要的价值。

刘玉琴,教授

(中国医学科学院基础医学研究所)

第7篇:研究生物的科学方法范文

关键词 新课程 生物 历史观 素养

一、对学生科学素养的教育

1.对学生科学历史情感的教育。生物是一部过去的人、现在的人和将来的人共同创造的历史,这些研究生物的人们都已经被载入或将被载入史册。教师们在授课的过程中可以给学生灌输这样的思想,让他们对生物学的研究产生兴趣并爱上生物这门学科。如“必修三”第3章中,达尔文、詹森、拜尔、温特四位科学家的共同努力才最终证明生长素的作用和成分。而且三本必修教材一开始对三位科学家的访谈――邹承鲁(分子与细胞)、杨焕明(遗传与进化)、孙儒泳(稳态与环境)也体现新课程对学生情感价值的教育。

2.追求真理是科学精神的真谛。古往今来,任何一项科学成就,都是一个“实践、认识、再实践、再认识”的过程。在“现代生物进化理论”教学中,我们不仅让学生了解达尔文漫长而又艰苦的五年环球考察活动,更让学生了解达尔文深入自然、思索问题、积累资料的唯实精神,以及他用毕生精力打破思维禁锢、确立“进化论”的坚强意志。不断追求是科学精神中最基本的态度。

3.对学生建立科学方法的教育。如“必修二”第1章第2节中可以完整地讲述孟德尔本人如何通过多次的失败,建立起一套完整的方法,通过与统计学完美结合后才得到实验的成功。由此来告诉学生实验选材、方法严谨才是完成一个好实验的根本。如“必修二”第2章第3节中讲述摩尔根偶尔发现一只白眼的雄果蝇,并对此进行仔细研究后发现,白眼的果蝇均为雄性。由此来告诉学生实验过程中的每一个细节都有可能对我实验的结果产生很大的影响,因此做生物学研究心思一定要缜密。

二、对学生人文素养的教育

1.对学生世界观的教育。生物是一门唯物主义的学科,是马克思唯物辩证论的坚强后盾。我们可以更多投入精力去努力奋斗,客观的世界会给人们应有的报答。许多科学家的努力奋斗最终都取得了卓越的成就,我们也为探究未知世界做出自己的贡献。

第8篇:研究生物的科学方法范文

【关键词】创造力 创新教育 课堂教学

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)16-0065-02

知识经济时代呼唤创新型人才。创新是一个民族进步的灵魂,一个国家兴旺发达的不竭动力,是国家的前途,民族的希望,需要创新型人才。为什么中国的中学生屡获国际奥林匹克竞赛奖,而当今中国却尚未培养出诺贝尔奖人才?我国传统观念是灌输知识,而不是培养学生的学习能力和创造能力,创造力是“灌输”不出来的,创新型人才要靠创新教育来培养。所谓创新教育就是通过有目的、有系统的创新教学与训练,使学生树立创新意识,培养创新品质,开发创新思维,初步掌握创新技能技法,从而提高学生创新素质的一种新型教育。由应试教育向素质教育转轨,是一次广泛深刻的教育思想及教育观念的变革。作为一名生物学教师,怎样实施创新教育呢?根据这几年的创新教育实践,笔者总结出常用的教学策略主要有如下四种。

一 情感策略

夸美纽斯曾说:兴趣是创造一个欢乐和光明的教育环境的主要途径之一。提高学生创新素质的关键是非智力因素。无数在创新道路上取得成功的人物表明,成功的决定因素首先不是他们的渊博知识,而是他们的创新人格。源自内心的热爱和追求,是创新的灵魂。其自主性、激情、意志等对学生创新素质的形成与提高具有极大的推动作用。所以在教学中要特别注重创新意识的培养,激发学生的创新欲望;加强对学生的情感教育,促进和提高学生情感智慧发展。如在学习有关遗传与变异知识的基础上,及时给学生补充有关生物学领域内的尖端成果和研究动向,如介绍克隆动物、脑白金体和人类基因组计划等;另外,可以通过对生物史的考察充分挖掘科学家崇尚科学的情感和价值观,严肃认真的科学态度和良好的品格修养,追求科学的顽强毅力和献身科学的奉献精神,发挥科学史可以给人以智慧的功能,达到培养学生创新意识和创新精神的目的。如把达尔文怀着极大兴趣研究生物进化的故事告诉学生等。

二 氛围策略

课堂中教师应“以人为本”,以学生为中心的课堂环境,营造一种尊重学生的观点、问题,鼓励学生提问、概括、假设和陈述的课堂氛围,高度鼓励和评价学生的积极参与。营造一种有利于开展创新教学的课堂氛围。

1.创新教学的特征之一是问题性

理学大师朱熹说过:“读书无疑者,须教有疑,有疑者却要无疑,到这里方是长进。”爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”学生对问题产生困惑并产生求解问题的愿望,是创新教学的前提。学生学习的主动性和创造性,与教师思维的灵活性和丰富性密切相关。教师要创造性地设置问题情境,营造一种让学生发现问题、解决问题的氛围。在教师的引导下,学生通过观察、讨论,独立去发现问题,抓住问题的实质,从不同的方面、不同的思维方式,探求多种求解的途径。例如,在“绿叶是有机物的‘制造工厂’”一节的教学中,提出为什么绿色植物不用“吃东西”也能生存呢?越多同学回答不出来,学生越困惑,就越想解决问题,学习氛围就越浓厚,当得出结论植物通过光合作用制造有机物来获得营养后,学生思维还处于活跃状态,还继续提出是不是所有植物都可以进行光合作用?除了阳光,其他光可不可以让植物进行光合作用等问题,老师引导学生思考得出结论,不仅加强对本节课知识点的掌握,还能培养学生的创新能力。

2.创新教学的特征之二是探究性

传统的教学活动以“告诉”的方式让学生“占有”人类已有的知识经验,造成了学生被动地接受知识。创新教学过程是师生共同探索的过程。教学中师生要积极开展双向交流,各抒己见,开放彼此对问题的认识、观点、看法,阐明各种观点、看法的原因和理由;平等、公正地进行讨论、验证各自不同的观点和看法。创新教学要让学生在探究的氛围中发现问题,总结规律。例如,“种子萌发条件”的探究活动,首先,让学生在日常生活和观察的基础上提出种子萌发可能的条件,如水、空气、温度等;接着,由学生自行设计实验,实际操作收集实验数据和资料;最后,根据实验结果进行分析。另外,对探究活动做出及时有效的评价也很重要,学生自评、互评、教师评定都可以,特别是有计划地评价不同的小组,发现并表扬能起示范作用的小组或个人,这样,不仅有教育意义,而且对以后探究活动的进行有良好的影响。学习探究法是让学生去体验、领悟科学的思想观念,科学研究自然界所用的方法,同时获得知识。如将验证实验“绿色植物在光下制造淀粉实验”改为探索实验。

3.创新教学的特征之三是个性化

一个伟人曾说过:我们就是要做前人和别人没有想没有做或不敢想不敢做的事情!没有个性,就没有创造,就没有特色。创新教学的课堂要营造一个个性得以自由发展的宽松氛围。要使优生发挥特长优势,使后进生不因为有错误观点而受到冷嘲热讽,要消除后进生对学习的“恐惧”,要让每个学生都体验到学习的快乐,享受到成功的喜悦。例如,讲到“生物对环境的适应”时,一个学生提出:“人为什么不随环境变化而改变体色呢?”同学们哄堂大笑并在非议,此时,教师应大声评价:“这个问题提得好!”鼓励和激发学生提出更多的问题,营造创新教育的氛围。

第9篇:研究生物的科学方法范文

【关键词】高中生物;新课改;创新教育

理念指导行为,因此,面对高中新课改,教师首先要转变思想,更新理念。教师应认识到,教材是学生发展的中介,是师生进行对话的话题,教师要对教材进行再创造。

在新课程理念的指导下教师的教学行为应该从以下几方面进行创新。

1.教学方法和教学手段的创新

新课程力图改变被动接受式的学习,倡导“主动、合作、探究”等多样化的学习方式。其中,探究性学习承载着科学知识的掌握、科学技能的发展、科学方法的训练、科学精神的培养和科学思维习惯的养成等多重任务。这种学习方式使学生由过去的先开始概念、规律的演绎式学习方式变为通过各种事实来发现规律的“实验―归纳”式学习。其中心是重在“做”的过程,强调学生主动参与、探究发现、合作交流。通过问题探讨、课题设计、实验操作、模拟实验、社会调查等活动,积极主动去探索、感受和理解知识的产生和发展过程。

这就要求教师改变习惯、熟悉的教学模式和教学方法,采用新的教学方法和教学手段,引导学生主动、积极的学习。比如,在“植物生长素的生理作用”的教学活动中,“生长素的生理作用具有两重性”是教学中的难点,学生通常很难理解其真正的含义,特别是无法理解什么是“抑制生长”。笔者在教学中,改变过去以教材提供的材料为核心,讲授法为主的教学方法,为学生提供一个研究生长素两重性的实验材料,引导学生处理实验数据,分析其实验结果,从而得出“生长素的生理作用具有两重性”的结论。这样,学生以实验数据为基础,通过自主学习真正理解了“两重性”的含义:促进生长是指生长速度比正常生长还要快,而抑制生长是指比正常生长速度慢(仍然是在生长)。

2.创设探究性学习的环境

要真正改变学生的学习方式,教师课堂教学活动的重点在于给学生提供机会去体验主动学习和探索的过程;创设一定的情境,用丰富多彩的亲历活动充实教学过程,让学生面临各种让他们困惑的问题,引导学生寻找问题的答案,对问题进行推理、分析,找出问题解决的方向;引导学生收集资料,教会学生观察、测量、实验、记录、统计与做统计图表等方法;引导学生对获得的资料进行归纳、比较、统计分析,形成对问题的解释和交流;教学中注意对学生进行发散性思维的训练,鼓励学生大胆猜想,对一个问题的结果作多种假设和预测;在探究中重视学生的情感体验、交往合作能力的培养等。

3.充分利用各种课程资源

要真正改进教学手段和教学方法,实现教学行为的创新,仅仅依靠教材提供的资料和实验内容是远远不够的。这要求教师去努力开发和充分利用各种课程资源。比如,在“植物生长素的生理作用”的教学活动中,笔者所使用的教学材料,就来自于相关的生物学教学杂志。又如,在“遗传物质控制蛋白质的合成”教学活动中,笔者通过书籍、杂志、网络等渠道,搜集了大量有关遗传密码的研究资料,然后将其进行有机的组合和改编,使其成为学生开展探究性学习的材料。再如,在“探究外界条件对酶活性的影响”的教学活动中,教师引导学生改进实验的方法,采用糖尿病试纸的颜色变化来检验还原性糖,还有用试管套小气球,通过观察气球膨胀的程度及其时间,来检验相关过氧化氢酶的活性。

扩大课程资源的利用范围,可以为学生进行自主学习、探究学习提供支持和保障,也为教师更新教学手段,改进教学方法奠定了基础,从而满足新课程教学活动的需要。

4.在科学教育中渗透人文教育

人的创新精神和创造能力是一个人多方面素养整合的结果,而探究精神和创新意识也是人文素质的重要组成部分,人生追求和价值观可能成为产生创造性思想、灵感的源泉。而以往的教学活动中,人文教育往往是科学教育的附属品,是在学科知识教学的空余时间里,教师进行的一些空泛无物的教育活动。这样的教学活动目的性不强而随意性较大,当然其教育的效果也就难遂人愿了。

实际上,在我们使用的生物学科教材中,一般都蕴含着丰富的科学教育及人文教育内容。一些科学史的材料体现了有关生物学的科学思想和科学方法等方面的教育内容。因此,教师可以有意识地以科学史教育为载体,充分发掘教材中的探究因素和其中蕴含的科学思想。如新课程教材中提到,达尔文进化论思想的诞生和发展,结束了神创论等唯心主义理论对生物界的统治,也了神学理论对人类思想的禁锢,把人类对自然界的认识引向一个新时代,有力地推动了近代生物学的发展。这个事例以达尔文为代表的科学家们以敢于怀疑一切的勇气,不懈地追求真理,展现了科学文化与人文文化的相互影响。教师可以这些科学发展历程中带有重大转折意义的事件为主线,激发学生主动参与探究的意识和愿望,引导学生开展探究学习,鼓励学生质疑、反思和讨论,让学生经历富有个性的思维方式和情感体验,并激励学生追求真理、勇于创新、执著探索[2]。

5.强化课堂学习过程的评价

新课程的教学评价,特别是学生的学业评价是广大教师关注的热点问题,也是新课程实施中一个难点问题。采取什么样的评价方法和评价手段,才能达到既能够检测到学生的学科知识水平和能力发展程度,对学生的自主学习起到良好的导向作用,同时又能避免落入应试教育的窠臼。这是亟待广大教师和专业教育工作者解决的问题,也是长期而艰巨的任务。