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关键词:概念;教学引入;区别;联系;概念图
初中生物课本中生物概念有很多,它是学生学习生物学科的首要门槛。学生最初接触生物这一学科,就要掌握一些基本的生物概念。接触学科之初培养学生掌握正确、清晰的生物概念,有助于掌握基础知识,提高以后解答生物题的解题技能。所以,概念教学对培养学生的思维能力起着至关重要的作用。生物概念这样重要,我们如何更有效地实施生物概念教学呢?
一、概念教学时要注重概念的情境引入
学生接触生物学科,首先接触的是概念。如何潜移默化并有目的地将概念引入学生思想意识,对学生非常重要。生物学概念区别于文学、哲学、数学等方面的概念,是在大量观察生物现象的基础上形成的。细心的观察是引入概念的前提,首先要将学生日常生活熟知的事物与生物概念相联系,然后引导他们得出一般性的、小结式的概念。这种做法,往往更能引起学生的注意和兴趣,同时也为进一步理解这些概念创造了一个良好的前提。除了观察引入概念外,我们还可以通过创设实验情境、问题情境引入生物概念的学习过程,为学生的学习提供学习动力,又要激发学生的学习积极性。注重概念的引入是促进学生有意义学习生物学科的先决条件。
二、对概念进行分析和比较,注重知识间的区别和联系
在生物教学中,有很多意思相近,既有区别,又有联系的概念,学生往往存在难以分辨,模糊不清的印象,记忆时也容易混淆。但是,这些概念却一直是教学的重点同时也难点,也是学生极易失分的误区之一。所以,在生物概念教学过程中,我们应该把这类易混淆的生物概念进行网络式的比较、区分,帮助学生建立系统的知识网路,这样学生就能更好地掌握基础知识,提高解题技能。这种做法还可使学生明确这些概念的共同点和差异点,从而能够将它们科学有效地区分,使概念的外延和内涵更清晰。
三、对生物概念进行系统整理——绘制概念图
概念图指的是把我们学过的所有概念中有关某一主题的不同级别的概念进行分类,以箭头、方框、圆等绘图方法表示它们之间的联系。对学生来说,概念图能促使他们回忆旧知识,加深对新知识的理解,建构知识网络,浓缩知识结构,从而使学生分清容易混淆的知识点,将分布在各章节的知识点联系在一起,形成系统的结构,对知识进行综合复习。概念图能表明概念间具有明确包容关系的层次结构,并形成一些交叉点,使学生能将新概念与头脑中已有概念间的这种类属关系进行正确链接,将有利于学生将新概念同化到自己头脑的已有概念体系中,从而真正掌握生物概念。
关键词:医学;微生物;免疫学;教学
医学基础课是医学院校各专业的一个非常重要的组成部分,基础课学不好,那么在学习临床课时就会有困难。因此,各学校非常重视医学基础课的教学,然而,在诸多的基础课中,多数学生却对医学微生物学及免疫学缺乏足够的重视。这其中原因很多,来自学校、教师、学生等各个方面。主要原因是医学微生物学所研究对象是体积微小,内容琐碎复杂;而免疫学内容大多是深入到分子水平、概念多、抽象、前后章节内容环环相扣、逻辑推理性强。因此在课程教学中难度较大。笔者在十几年的教学实践中积累了一些经验,就如何提高学生对医学微生物及免疫学课程的重视以及教师在教学过程中的一些注意事项,提高教学质量,笔者从以下几方面谈几点体会。
一、提高学生对微生物学及免疫学课程的认识
在课程安排上,微生物学及免疫学课程在大多数医学专业课程中,都设为考查课。主观上,学生在开始学习时,就缺乏足够的重视,认为考查课程很容易过关,不用下功夫学。教师要正确引导学生,向学生讲清楚,医学是一门系统性很强的学科,各学科间有着密切的联系,中间缺少哪一环节都不行。否则,在今后的学习工作中,就有可能遇到困难。
二、教师对教材的深入理解
中专教材的特点是简而精,许多内容是概括性的讲述,学生对某些知识的理解就有困难,教师要根据实际情况,对有些问题向学生做更进一步地阐述。例如,在讲授免疫学时,就根据认知规律按抗原、免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答、免疫学应用的顺序进行讲解。而微生物部分将以前要求掌握的脊髓灰质炎病毒改为了解内容,将奈瑟氏菌属、人类免疫缺陷病毒、密螺旋体属等内容改为掌握;增补冠状病毒、禽流感病毒、霍乱弧菌O139.大肠杆菌O157及朊粒等较新的内容;增补新发现的“超级细菌”内容;结合学生大多来自农林牧区的特点,特将布鲁菌属、森林脑炎病毒作为掌握内容。另外,在细菌学各论的讲解中,教材都没有讲细菌的分类,我们在讲细菌学各论之前,先把细菌的命名法,分类法给学生讲清楚,这样学生在以后的学习中,就清楚了种、型、亚型、株等之间的关系。这样医学微生物学及免疫学教学就会突出重点、循序渐进。力求做到了教学的先进性与实用性。
三、采用多种方法提高学生学习的兴趣
近年来进入中专学校的学生大多学习基础差,因此,学生对基本概念和基本理论的理解能力差;对物质结构的空间想象力差;逻辑思维能力和解决问题的能力差;因此造成大多数学生对学习兴趣低,成绩差。
因此,在讲绪论和新的学习内容时,我都精心设计,激发学生对所要学的内容产生浓厚的兴趣,以调动学生们学习积极性和主动性。例如:在讲Ⅰ型超敏反应一节时,笔者导入一些人在日常生活中因冷热、接触某些食物(牛奶、鸡蛋等)、花粉、紫外线等而过敏;甚至母亲因接触婴儿含有青霉素的尿液而使母亲过敏性休克而死亡的案例;又另外讲授了蚕豆过敏症、面食过敏症、蔬菜过敏症等的临床表现。提高学生们的兴趣与求知欲,授课效果相当好。
授课内容紧贴生活实际,能提高教学效果。例如:在讲消毒灭菌这一节内容时,就湿热和干热哪种消毒效果好进行提问,让同学们以日常生活体会(移动温度较高的物品时用干手巾还是湿手巾)进行讨论并总结。
基础课的内容是相互联系的,教师在授课过程中,要联系其他学科的一些内容,以加深对医学微生物学及免疫学内容的理解。例如:在讲授补体系统激活途径前,就生理学内容中的输血时为什么要做和怎么做交叉配血实验进行提问。这样提高学生的学习兴趣,使学生带着问题听课,教学效果好。
四、加强综合应用的训练,注意归纳总结
【关键词】联系;实际;创新;教学
新课程改革明确要求生物教学要紧密联系生活实际,从学生生活经验和已有的知识出发,创设生动有趣的情景,引导学生从生物学角度去观察和思考问题,发展学生的思维能力,激发学习生物的兴趣,领悟生物学知识的作用如何培养学生学习生物的能力和创新精神,是新课改的一个目标。在生物课堂,联系生活实际,是创新生物教学的改革方向。
1 创新情景助学,导入生活实际,引出生物问题
生物知识来源于生活实际,最终服务于生活实际,生活离不开生物,生物离不开生活。当学习的内容和学生熟悉的生活实际越接近,学生自觉接纳知识的程度就越高。基于以上认识,我在实际教学中,努力使生物教学联系生活实际,引出生活中的生物问题,激发学生的学习兴趣,主动投入到学习、探索之中。例如,我在教学微生物知识时 ,以学生实际生活中剩余饭菜发酸变质的现象和春节学生家中做米酒为例,让学生从 身边的生活现象去体验和引导出生物问题和教学内容,增加学生学习生物的兴趣,增强了教学效果。
2 借助学生的生活经验感性帮助,设疑探究生物问题
教师在授课时不能一成不变地按教材赵本宣科,应由教师根据教学目标和知识特点及学生心理创造性地联系生活实际设计例题,讲题尽量贴近学生实际中的经验。例如讲遗传物时,围绕DNA和RNA的区别设疑提出生物问题,展开探索。DNA在细胞 中存在的部位和作用,设计怎样实验证明RNA也是遗传物质?这样使学生联系实际回答探讨,从而培养学生的应用能力。
3 以生活实际最终结果解决生物问题
学以致用时生物教学的基本原则教师应该充分利用学生已有的生活经验,引导学生把所学的生物知识应用到现实中去,以体会生物学在现实生活中的价值,教师要注重引导学生领悟生物“来源于生活又用于生活”的道理把有些生物知识完全可以让学生在生活实践中感知,学会从生活实践中解决生物学的问题。例如讲微生物联系到酿造技术,从细菌致病到医院治疗用药抗生素,由抗生素研究到制约工业,生物技术工业,将学生所学知识返回到生活实际中去,又从生活实践中弥补课堂上学生知识面的欠缺。自然瞒足了学生的求知欲同时让学生在生活实践中解决生物问题,达到预其的教学效果。
4 关注课堂教学,抓住核心内容,打好生物学知识基础,创新生物教学
课堂是学生获得知识最直接最有效的途径之一,在这种特定的环境下,学生通过生物学理论知识的学习,逐步掌握该学科 的基础知识,生物学是从生物生态、生物分子等多角度去探索生命现象的一般规律,内容的慨念性和理论性颇强,所以,课堂必须抓住核心,化繁为简,。例如,讲“遗传物质基础”就是一个例子,在课堂教学中,用抓核心,展细节的方法,将抽象性强、难度大、数量多的遗传物质基础,在课堂重点讲解,让学生总结出DAN是主要遗传物质,强调DNA的两个基本功能。在此基础上,将DAN的结构,DAN的复制,基因的表达,归纳出遗传信息在遗传物质体内的传递过程。抓住核心DAN,就把比较繁多的内容简单化了,便于学生记忆,达到事半功陪的效果。
5 关注生活拓思路,前后贯通,智、能共育,创新思维来思考生物问题
文献标识码:A
收稿日期:2018-02-06
作者简介:刘杰群(1978―),女,广东清远人,一级教师,硕士研究生,研究方向:初中生物高效课堂。
《义务教育生物学课程标准(2011年版)》在教学建议中详述了“关注重要概念的学习”,并指出:“围绕着生物学重要概念来组织并开展教学活动,能有效地提高教学效益,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用。”[1]广东省七年级生物学自2012年9月开始使用据此修订的教科书。面对新教材的启用、新课标的要求,在日常教学中教师应采取什么教学策略来设计和组织教学活动才有利于开展生物学重要概念的教学,才能促成学生对生物学重要概念的建立、理解和应用呢?
1.借助前概念深入学习重要概念
前概念是学生在正式学习某个科学概念前业已形成的与公认的科学概念相悖的观念和理解。而“任何学习都是建立在先前学习的基础上的,是累积性的学习”[2],学生在日常生活中已经接触了部分生物学科的相关知识,形成了一些前概念,且这些前概念并不都是错误的,有部分前概念是不够完整,或涵盖面较窄。教师在教授生物学时常会发现学生已经对某个概念形成了前概念,如能巧妙利用,能促进重要概念的教学和学习。
如“生物区别于非生物的基本特征”,学生已有的前概念是:有生命的物体就是生物。在此基础上,教师先引导学生结合人的生命活动特点进行思考:人有哪些生命的特征?学生就会联系自身特点展开思考:人要吃东西,会呼吸,会排便,会生长发育,能繁殖下一代……接著教师再引导学生阅读课文,并尝试自行归纳出生物区别于非生物的基本特征。最后,教师借助多媒体课件逐一展示生物区别于非生物的基本特征来帮助学生巩固认识。经过这样的教学和学习,学生形成概念时就不会再受前概念的影响,而且印象深刻。
2.借助任务情境让学生开展重要概念学习
学习是学生的主动参与过程,教师的任务是创设具体情境,激发学生内在的学习动力,引导学生主动发现和主动建构知识。学生如果对所学的知识如能建构起灵活迁移与应用的知识经验,那么对重要概念的理解和把握就会很到位,这需要教师把所学的知识与一定的真实性任务情境联合起来,让学生通过一定的实验操作和合作来解决情境性问题,达成学习目标。
如“普通光学显微镜的基本结构、功能及使用方法”和“动植物细胞的基本结构”这两个重要概念的教学中,教师为学生提供实验器材和材料,并布置任务“借助显微镜观察动、植物细胞并比较两者的区别”;学生通过动手操作和同学交流、讨论,就能完成对所学知识的意义建构,达到对显微镜的基本结构、功能的掌握和理解,能正确制作临时装片,使用显微镜来观察和区别动、植物细胞。
3.借助问题定向指引学生学习重要概念
课堂教学中,学生面对一个问题情境,在问题的指引下,尝试解决问题,在思考问题、调用已有知识经验寻求问题解决方法、与同学的各种信息互动等过程中,会获得新的相关生物学科基础知识和技能,就能形成新的知识概念和框架。教师在设计和组织教学活动时,结合教材教学的需要,为学生提供相关的问题,定向指引学生深入学习,能有效帮助学生理解和掌握重要概念。
如学习“绿色植物的光合作用”这一重要概念时,教材中指出:绿色植物是生产有机物的天然“工厂”。结合教材教师可以提出如下几个问题:①“工厂”需要哪些原料?②“工厂”的生产车间在哪里?③“工厂”的生产车间在什么条件下才会工作?④“工厂”的产品是什么?⑤“工厂”的产品有什么作用?这些问题能定向指引学生去深入学习光合作用的实质。学生在逐一思考解答上述问题的过程中,会脑海里逐步形成“绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程就是绿色植物的光合作用”这一知识概念和框架。
4.借助案例分析达成重要概念的学习
生物学教学中,引入来自现实生活中的具体案例让学生分析,能促使学生积极寻求各种方法和手段来分析案例、解决问题,从而使学生能最有效地学习相关知识,达成重要概念的学习。此外,借助案例分析还能使一些较为抽象的知识与生活情境相联系,降低学习难度,激发学生的学习兴趣,维持学生的学习动机。
如学习《眼与视觉》时,教师指引学生认真阅读书本,了解眼与视觉的形成之后,再提供案例引导学生分析“身体健康的张同学最近看黑板总是觉得模糊不清,自我感觉是近视了,就借同桌的眼镜戴着看板书,果然能看到清晰的字体,但戴了一会儿又会觉得有点头晕”。学生就能依据案例尝试从眼球各结构及其功能来分析视物不清的原因,或从视觉在大脑的视觉中枢形成的角度来分析随意配戴他人的近视眼镜会诱发头晕等症状,还能从近视的成因及其预防方面给张同学提供良好建议。这样一来,学生就能深入浅出地构建和掌握 《眼与视觉》这一节课的重要概念。
5.借助课时学习目标引导学生学习重要概念
课时学习目标是指在一节课的学习后,学生应该对表现出来的可见行为有具体且明确的表述。本人在2012―2013学年开展了七年级生物学重要概念教学的实践研究,先把每一节课中重要概念的下位概念逐一细化为课时学习目标,作为概念要点列出;再让学生上课时先认定当堂课的课时学习目标,并自行分析学习的重点和难点所在;最后让学生在目标的指引下有序地开展学习活动。这一策略的有效使用对学生把握概念、形成知识框架多有裨益。
改变传统“毒霸课堂”的陋习,但是又不能过度放任学生,教师要把握好这个度。简单的来说,教师要从学生发展的实际情况、教育教学开展的规律出发,正确把握好讲,在课堂中能够让学生各抒己见,同时还要做好点评,把素质教育下学生主体地位充分显现出来,为提高生物课堂教学效率打下扎实的环境基础。
2.教师进行充分准备
侧重科学性的初中生物课程除了对教师具备一定的生物专业技能知识外,还有具备生物知识迁移转变能力。目前,初中生物教师在课堂上对生物课程知识仍然是以口传授为主要来源。所以,教师的生物专业知识和自身的个人素养非常重要。初中生物教师在对学生进行教授之前,要不断提高自身的生物专业知识技能并完善自己在教学方面的不足。如:在对八年级生物“生命的起源”的课程准备中,初中生物教师可以用自己的语言将“自然发生论”和“神创论”产生的背景和区别带来的影响解释给学生听。并让学生逐步对生命的起源加深认识和理解,以完成教学目标。
3.完善教学方法
3.1对教材进行探索调研。教材是贯穿整个学习阶段的重要主题,在初中生物教学课堂中,其教材也不例外,是贯穿整个学习的主体,且其对教材的应用还停留在传统的照搬照抄模式上。在教学改革和教育现代化的发展推动下,二次开发和深入探究调研教材已经成为了一个必要的过程。如:在七年级生物课程“皮肤与汗液分泌”中,其中除了固有的皮肤知识是教师必须教授,教师还可以充分将这些知识扩展到人体学、医学等相关领域中。使学生了解教材与生活紧密联系及教材的重要性。
3.2引导学生利用生物学知识解决生活中的问题。《生物课程标准》基本理念之一是“注重与现实生活的联系”,它提出要“注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,为他们进一步学习和步入社会做准备”。生物学知识来源于生活,来源于实践,学生学习生物学知识最终也是为了将来的生活。因此,教学过程中要重视联系学生原有的经验,开展丰富多彩的教学活动,提高教学的有效性。只有把知识真正落到实处,解决实际问题,才能“学以致用”,这样的学习才具有真正意义。
4结语
关键词:微生物学实验;教学改革;人才培养
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0123-02
《微生物学》是生物学及相关专业的一门专业基础课,也是重要的实践和应用课程。微生物实验方法和技术在生命科学的研究领域中占有重要的地位,已广泛应用到现代生命科学的各分支学科中[1-2]。微生物实验的教学对整个教学质量起着举足轻重的作用,是培养学生动手能力、创新意识和创新能力的重要实践环节[3]。
一、微生物实验教学存在的问题
在微生物实验教学过程中,存在的主要问题涉及四个方面:一是微生物实验教学的地位缺少独立性。微生物实验教学的设置往往与理论课教学相配套,没有单独设置为一门课程,缺乏其独立性。二是实验教学体系的完整性缺乏。实验教学内容往往根据理论课教学的内容进行设置,实验内容之间联系不紧密,缺乏连续性、整体性。三是实验教学内容比较陈旧,表现为验证性实验多,综合性、设计性实验较少,实验内容之间缺乏有机联系。四是实验教学的方法比较单一、缺乏学生自主进行实验的空间。
二、完善微生物实验教学体系
为了贯彻“以学生为本,坚持把知识传授、能力培养和素质提高贯穿于实验教学始终”的教学理念[4],以“加强基础、拓宽知识、培养能力、提高素质”为实验教学的目标,将整个微生物实验教学的内容划分为基本实验、综合实验、设计实验和创新实验四个模块。
1.基本实验模块。基本实验模块主要是训练学生的基本技能,增加学生对所学理论的感性认识,进一步加深学生对一些基本原理的理解[5]。基本实验包括了微生物实验所必备的实验技术。通过对学生进行基本实验操作的训练,使学生掌握基本的操作技能,加深对基础知识的理解和掌握。
2.综合实验模块。综合性实验是学生在掌握一定的基础理论和基本技能的基础上,运用所学到的知识,对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验[6]。综合性实验的内容涉及本课程的综合知识和与本课程相关的其他课程知识,根据实验内容的内在联系,将单一的、分散的实验组合为综合性实验,这样可以在学生掌握基本知识和基本技能的基础上,使其对基本技能和基本操作的综合运用能力得到训练。
3.设计实验模块。在教学过程中,教师的作用应在于“授之于渔而非鱼”[7]。在实验教学过程中,教师要有意识地指导学生进行实验设计,培养学生的思维能力。因此,在进行基础实验和综合实验之后,开设设计性实验尤为必要。设计性实验往往是采取开放式教学模式,是学生进行自主实验。学生可以根据自身的兴趣和爱好自主选题、查阅相关资料、设计实验方案、独立完成实验、记录分析实验结果、撰写实验报告,并在实验的过程中独立解决实验中所遇到的各种问题。而教师是学生设计实验的指导者,在实验过程中,教师要指导学生选题、制订实验方案,对学生遇到的问题,可以提出解决问题的建议。设计性实验补充完善了学生的专业知识,提高了学生查阅文献、独力思考和实验设计能力,也培养了学生在工作中的协调能力和坚韧不拔的科研精神,加强了学生的团队协作精神。同时,也提高了学生运用微生物学相关知识和技能从事科学研究和技术开发的能力。
4.创新性实验模块。创新实验环节是为了给学生一个宽松的思维、想象空间,有利于展现学生的智慧和才华。创新实验是给部分有兴趣的同学提供的实验环节,不需要人人参与。创新性实验的重点是培养学生应用、整合和拓宽已有知识,培养创新的能力[5]。创新实验有利于提高了学生对科研的兴趣和自信、提升学生的科研能力。
三、注重学生的能力培养
《微生物学》是一门实践性很强的学科。微生物实验的教学可以培养学生多方面的能力。
1.动手操作能力的培养。基本实验主要是对学生进行微生物学实验基本技能的训练。所开设的实验内容,主要是训练学生的基本实验操作技能,提高学生的动手能力。在教学过程中,教师先讲解操作步骤,强调操作的关键,然后教师示范,学生动手操作。在学生实际操作的过程中教师进行指导。如微生物实验中的无菌操作技术是极为重要的技术,如果学生不掌握技术要领,不严格按规程操作,很容易发生污染。因此,在实验过程中,让学生反复练习,直到掌握要领为止。这样可以促使学生熟练掌握各个环节的操作程序,认识到实验规范的重要性,提高学生的操作技能。
【关键词】初中生物教学 概念教学
【中图分类号】g633.91 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089(2014)03-0181-01
一、联系生活,让事实成为学生概念学习的支撑
根据不完全调查显示,有四分之一的学生希望老师在进行概念的教学时能够联系生活实际,的确,生物对初中生而言是一门陌生的课程,但是他们对生活中的一些与生物相关的现象并不陌生,老师可以使用这些事实来作为学生概念学习的支撑。为学生提供丰富的生物学实例和感性材料,帮助学生从这些感性的认知中抽象概括出生物学的基本概念,最终形成一种理性的认知。例如当学习“绿色植物的一生”时,学习的难点之一就在于种子、根、茎、叶、花、果实的结构和功能,学生对这些生物学专有名词不熟悉,对植物各个器官的功能也没有一个理论性的全面性的理解,老师可以带领他们对生活中的一些植物如豆芽、菠菜叶、橘子等进行解剖实验,用显微镜观察,引导学生去观察不同的植物都有哪些组织结构,不同的组织结构有哪些功能,这些功能在生活中的体现是什么。可以将实验的现象、结论整理成表格,让学生进行归纳分析,最终从实验中概括出器官的概念,即由多种组织构成的,能行使一定功能的单位。与事实、生活相联系的学习方式不仅能够让学生感受知识形成的过程,加深他们的印象和理解,还能够锻炼他们观察、分析的能力,促进学生认知能力的提高。
二、通过实验研究来加深学生对概念的理解
生物学科作为一门科学性很强的学科,实验是其基本要素,也是生物学的基本语言,有68%的学生都希望在概念教学的同时辅以实验教学。老师要抓住实验与概念的结合点,让学生在实验现象的观察中去理解概念的内涵,从而去思考、掌握概念。例如在学习植物的生存环境时,老师可以给一些指导,让学生自己去观察,那些长在树荫上下的植物大多叶片比较小,而那些有明显主干的植物大多长在阳光比较充足的地方,让学生自己去观察阳光、水、土壤等不同的因素对植物生长产生的影响效果。又如在学习生物最基本的单位——细胞时,书本上有观察洋葱表皮细胞的实验,但是这样的实验实际意义不大,老师可以将人口腔上皮组织细胞观察实验与洋葱表皮观察实验进行对比。在观察人口腔上皮组织细胞时,第一次观察后可以将生理盐水换成清水再观察,让学生思考为什么人口腔上皮细胞在清水环境中会破裂,而洋葱的表皮细胞不会,同时引入动植物细胞的区别的概念,原因就是植物的细胞壁对细胞的形态有保护和支持的作用。通过这个实验,不仅让学生对于细胞的相关概念有了一个更深刻的了解,学生对于细胞壁与细胞膜在结构与功能上的区别也有了一个更全面的认识。
此外,老师还可以通过一些探究性的实验,让学生通过实验的观察自己总结生物学概念和规律,形成一个自我的认知体系。探究性实验是一种全新的教学理念,由老师指导学生动手,将义务教育的内容与科学探究相结合,重证据、重数据、重分析判断。例如在学习生物与环境的关系时,老师可以设计一些探究性的实验让学生去完成,如让学生探究水温与金鱼的呼吸次数,通过金鱼鳃的开闭来计算呼吸的次数与频率,通过控制水温的变化来观察实验现象。让学生在观察中自己记录数据,最后将数据以图形的形式表现出来,那么环境对生物的影响也就一目了然了,老师再用语言将概念表达出来。这样的教学方式有助于培养学生的探索精神与创新精神,能够激发学生的内在动机。
三、进行概念的对比学习,避免概念的混淆
在生物的学习中,需要掌握的概念有很多,而这些概念要么在字面上具有相似性,要么在表述上、过程上有相似性,学生很容易混淆。例如细胞的分裂和分化、植物的呼吸作用和光合作用、动物细胞的基本结构和植物细胞的基本结构等,这些都是比较容易混淆的概念,老师针对这些概念可以进行对比教学,突出两个概念中的不同点,让学生更能够掌握概念的本质。例如在光合作用与呼吸作用的学习中,老师可以对这两个现象发生的
件、场所、原料、产物能量变化等都进行一个对比,光合作用是在叶绿体中发生的,而呼吸作用是在线粒体中发生的,光合作用只有在有光的条件下才能进行,而呼吸作用有光无光都可以进行,光合作用产生淀粉和氧气,而呼吸作用产生水和二氧化碳。另外也可以通过一些简单的图形对比来明确不同的概念,如图,图形的第一部分是细胞分裂的过程,特点是细胞数目的增多,而第二部分是细胞分化的过程,特点是细胞在形态、结构、生理功能上形成一定的差异。通过这样简单的小图片,让学生对两个概念的区别一目了然,掌握起来自然更清晰,不容易混淆。
四、运用概念图,帮助学生构建概念体系
概念图的运用是一个阶段性的学习方法,是一种总结和温故知新。老师在每一单元、每一章节的学习之后,都可以和学生一起构建单元体系的概念图,将平行的概念、从属概念等进行归纳和对比,形成一个知识体系。这样有利于促进学生知识的整合,掌握知识之间的内在联系,将相关的概念进行对比学习还容易让他们加深不同概念的印象,促进学生思维的发散。
参考文献:
关键词 动物科学专业;细胞分子生物学;实验教学改革;能力培养
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)11-0270-02
Exploration on Experimental Teaching Reform of Cell Molecular Biology for Animal Science Major
ZHAO Jia-fu 1,2 DUAN Zhi-qiang 1,2 ZHANG Yi-yu 1,2 NI Meng-meng 1,2 RUAN Yong 1,2
(1 Key Laboratory of Animal Genetics Breeding and Reproduction in the Plateau Mountainous Region,Ministry of Education,Guiyang Guizhou 550025; 2 College of Animal Science,Guizhou University)
Abstract As an essential course,cell molecular biology plays an important role in the training of high-quality innovative talents in the field of life science.Along with the rapid development of life science,more and more attention to the cultivation of students′ ability to operate experiments need to be improved,especially as an agricultural subject with extensive application.In order to improve students′ interest in experiment course of molecular biology and promote the students′ ability of experiment operation,this paper discussed the reform of experiment teaching content,experiment teaching methods,teaching evaluation ways of animal science,and put forward the concrete reform plan,based on the experimental teaching experiences of cell molecular biology.In conclusion,this article has important guiding significance to the cultivation of the students′ practical ability and research quality.
Key words animal science major;cell molecular biology;experimental teaching reform;ability training
细胞分子生物学是研究细胞内核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐述它们之间相互作用的关系及基因表达调控机理的学科[1],现已广泛应用于生物医学、农林牧渔等学科领域。我国是畜牧业生产和消费大国,需要大量基础理论扎实、创新实践能力强的畜牧科技人才。因此,重视畜牧兽医类本科生细胞分子生物学的理论与实践教学工作,引导学生发现问题、分析问题、解决问题,并进一步加强其动手能力和创新能力的培养,对培养畜牧兽医领域的复合型创新人才具有重要意义。动物科学专业作为生命科学领域一门实践性较强的学科,毕业生应具备牢固的专业理论知识和较强的实践动手能力[2]。以贵州大学为例,该校动物科学专业一直以来没有分子生物学这门基础课程,然而为培养学生基本的分子生物学实验操作能力,又区别于生物学相关专业,因而学校增加了细胞分子生物学这门课程供学生选修。P者结合具体实践教学经验,从实验教学内容、教学方法、组织形式、考核方式等方面进行论述。
1 实验教学内容的改革
1.1 增加实验教学课时比例
在贵州大学2016版动物科学专业培养方案中,与分子生物学实验相关的专业课程只有动物分子遗传学和细胞分子生物学2门课程。动物分子遗传学为专业个性选修课,占2学分,共36学时,其中理论课28学时,实验课8学时;细胞分子生物学为学科大类选修课,占4学分,其中理论课72学时,实验课时。从基本的课时设置上不难看出,细胞分子生物学实验课时与理论课时比例严重失调,许多重要的实验难以开设,培养学生分子生物学实践操作能力的效果大大折扣。因此,亟须调整本校动物科学专业教学方案,增加细胞分子生物学实验课时所占比例。
1.2 编写适于动物科学专业的实验教学指导
目前,大部分高校细胞分子生物学课程均采用现成的实验教学指导,实验内容大同小异,并未体现出生物科学、生物技术、生物工程等理学类相关专业和动物科学、动物医学、水产养殖、草业科学等农学类相关专业在教学对象上的区别,均以大肠杆菌这类模式生物为实验对象,没有体现出不同专业研究对象的区别。因此,需要编写适合动物科学专业的细胞分子生物学实验教学指导,将动物组织中RNA的提取、不同组织中mRNA的表达差异检测、细胞中总蛋白的提取与分离鉴定等实用性、针对性强的实验编入教学指导。
1.3 改单个实验为综合性设计实验
根据贵州大学动物科学专业细胞分子生物学培养方案中实验课时的规定,同时为加强贵州大学动物科学专业细胞分子生物学实验课程的针对性和实用性,目前该实验课程只能安排4 个单个实验项目共时,分别是目的基因的扩增与连接、细胞的培养与冻存、细胞蛋白的提取与鉴定、细胞蛋白的免疫荧光染色。由于每节课只有2 h,所以对于许多实验项目学生只能参与其中的部分内容,有些实验的来龙去脉很多学生还没有搞清楚。为达到开设这门课程的目的,尝试将单个实验全部设计为综合性实验,每个综合性实验融合了多个单个实验[3],如猪GH基因原核表达载体的构建及表达、猪LPL基因的亚细胞定位研究、猪MSTN基因在不同组织的表达差异研究、猪APOA1基因在HEK-293T细胞中的免疫荧光检测、HEK-293T细胞总蛋白的提取、纯化与鉴定等综合性实验,这些实验学生只要参与完成其中一个项目,就基本上掌握了分子生物学的常用实验操作技能。
2 实验教学方法的改革
2.1 现有实验教学方法的弊端
一是教师课堂上讲授,学生到实验室验证,这种教学方式没有发挥学生的主观能动性,学生处于被动接受的状态,很难引起学生学习的积极性;二是教师准备好实验,学生只完成验证的那部分实验,这种方法无法培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,更难以培养学生基本实验的操作能力;三是针对部分实验,存在教师操作、学生观看的现象,如与细胞培养相关的实验,由于本科教学与研究生教学相比,参加实验人数多,易造成细胞室污染,所以很多实验都由任课教师亲自完成,学生基本上采用观摩的形式参与其中。以上教学方法上的弊端,严重影响了本专业学生实验动手能力的培养,不利于学生自身的发展。
2.2 实验教学方法改革的具体方案
“翻转课堂”是一种新型的教学理念,最早由教育学者萨尔曼・汗创造性地提出,该模式提出了混合使用技术和亲自动手活动的教学环境[4]。它把传统的“灌输式”教学完全翻转,转变成学生课前预习、提前领会知识要点的教学方式,是一种强调自主性和针对性的教学理念[5-6],对提高实验教学水平,培养出基础知识扎实、具有应用性和开拓性的创新型人才具有重要意义。为达到培养学生实践动手能力的目的,细胞分子生物学实验课程也引进“翻转课堂”的教学理念,转变师生角色,以学生为主体,发掘学生的个人潜力,培养学生的团队协作精神。按照“翻转课堂”的教学模式,在充分发挥学生主观能动性的前提下,制定细胞分子生物学实验教学方法改革具体方案。一是教师设计好综合性实验项目名称,提前供学生选择(至少10个综合性性实验项目名称);二是按项目分组(每组7~10人),选出组长,分工进行资料查询、方案设计和PPT制作;三是每组20 min进行PPT汇报,任课教师随堂对方案进行点评修改;四是参照实验方案开展研究,学生不必受实验课程时间的限制,在实验教师的参与下,根据各自时间安排完成整个实验项目;五是撰写实验项目报告,并写出个人体会和相关收获。
3 实验教学考核方式的改革
3.1 现有实验教学考核方式的弊端
以往的实验教学考核方式过于简单,且没有统一的标准,只注重是否来上课、是否交了实验报告、实验结果是否合理等方面,忽略了学生在发现问题、主动思考、团队协作、解决问题和语言表达等环节综合能力的考核。因此,实验教学考核方式的改革,应更重视学生综合运用所学知识分析问题和解决问题等方面能力的考察[7]。
3.2 实验教学考核方式改革的具体方案
考核标准和考核方式对教师和学生都具有指挥棒的作用。考核什么、怎么考核直接影响到教师如何教、教什么和学生怎么学、学什么的问题。本实验课本着对学生发现问题、分析问题、解决问题及实验操作等方面能力的培养,特制定如下考核方案:按百分制,其中实验方案设计和PPT报告占40%,实验技能操作和实验报告占30%,实验技术提问和团队协作占20%,考勤和纪律占10%。这样的考核标准不仅可以公正、公平地衡量学生的实验成绩,更重要的是调动了学生学习的积极性和自主性,锻炼了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
4 结语
通过对动物科学专业细胞分子生物学实验内容、教学方法和考核方式的改革,进一步打破了实验教学与科学研究之间的界限,使学生能够根据自己的兴趣开展实验研究,充分体现了学生作为实验教学的主体地位,不仅锻炼了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,还锻炼了学生实验操作、文献检索、PPT制作、团队协作及语言表达等方面的能力,达到了实验教学与科研素质培养的有机结合,为其今后从事相关研究工作或进一步深造奠定了坚实基础。
5 参考文献
[1] 聂俊,杨冬芝,杨晶.细胞分子生物学[M].北京:化学工业出版社,2009.
[2] 孙淑霞,闫峰,杨月春,等.动物科学专业实践教学模式研究与实践[J].黑龙江畜牧兽医,2014(10):188-190.
[3] 郑小坚,何俊,贡成良,等.多学科融合分子生物学实验网络教学平台的设计与实现[J].实验技术与管理,2016(1):140-142.
[4] 吴玲.融合翻转课堂理念教学凸显创新高效[N].中国教育报,2015-04-29(007).
[5] 王丽君,李萌,阳小华.翻转课堂中学习绩效提升研究[J].扬州大学学报(高教研究版),2016(2):80-84.
关键词:高中生物;学法;联系生活
一、掌握课本知识,夯实基础
高中生物知识是以课本为本的,因此夯实的基础知识是学好生物的前提。根据艾滨浩斯遗忘曲线的原理,我认为可以将生物学习划分五步:(1)课前预习,预习绝不是简单地看一遍课本,它是一种自主获取知识的过程,要记住、要理解、要练习,掌握自己能掌握的、学会自己能学会的、巩固自己获取的。同时找出自己不会的、模糊的、疑惑的并做好标记。(2)听课,带着自己预习的问题去听讲,使听课非常有针对性,从而事半功倍。同时与同学、老师交流解除疑惑,提升自我。(3)课下复习,这里的课下复习是指下课后紧接着课的复习,无论老师课上有没有领着复习都要课下第一时间再将所学的知识串一遍。书上是书上的,老师是老师的,只有自己的才是自己的,拥有自己对知识的认知非常重要。(4)睡前总结,一天的学习结束后将自己所学的知识做个总结,躺在床上默想今天的生物学习过程和知识点,提升自己对知识的全面认知。(5)第二天早上的回想,将昨天所学再次重现,翻看课本或笔记找出遗忘点加深记忆。我认为由此五步可以轻松记忆课本知识,扎实基础不是问题。
二、巩固训练,自我检测
对知识的单纯记忆到知识的熟练应用是需要一个过程的,巩固训练必不可少,反复地训练、反思既能加深知识的记忆、理解,又能练出自己的技巧。同时定期的自我检测能发现自己的不足,针对自己的不足做全面的整理和分析,从自己的角度出发透析自己的知识、技能、思维、情绪、状态,全面的总结是提升的不二法门。在应用知识解题上要有自己的方法,最好不要照搬现成的方法,可以借鉴形成自己的方法,自己的才最适合自己。每个学科都有自己特有的思维角度和视野,这些东西必须通过扎实的训练、总结才能形成。学科思维在解题上非常重要。
三、经常总结,形成自己的知识体系
高中生物知识非常有体系。例如,第一册《分子与细胞》描述的是细胞的化学元素成分、化合物、结构、代谢(光合、呼吸相关)、生命历程(分裂、分化、衰老、凋亡、癌变)依次递进,很容易就能连成串,形成体系。课本的使命是承载知识,我们形成知识体系不一定就和课本一致,自己“有一套”才最重要。有自己的整体体系后还可以对易混、易错知识整理总结,比如真、原核、动、植细胞区别、高中生物中出现的所有的有关颜色变化的知识、中学生物所有涉及的疾病以及病理、几种进化理论的观点等等,都能够很好地加深自己的理解。纵横交错而不是条理的知识网络才是我们的学习成果和解题的根基。
四、广阅群书,联系生活
生物学,是关于生命体的科学,有生命就有生活,生活实践的经验就是知识。书,记载了这些知识,有书就有生物学,广泛的阅读在增加知识、开阔视野的同时也可以让我们从不同的角度来见识生物学。如《三国演义》中诸葛亮气死周公瑾、骂死王朗,明明没有破坏二人的任何生理结构却导致二人死亡。从生物学的解释是:诸葛亮通过影响二人的神经中枢里的大脑这个最高中枢来实现对相对低级的小脑、脑干、下丘脑等的控制,导致后者所控制的机体平衡、心跳呼吸、内分泌等的紊乱,进而导致机体代谢的异常、死亡。涉及的生物学知识有神经反射、分级调节、体液调节、呼吸节律等。书,不会自述它是关于什么的,我们完全可以从生物学的角度来重现我们学习的东西。此外,生活中更是随时随地都有生物学:一张简单的体检单、运动后喝盐汽水、心情愉悦提高工作效率、感冒发烧没有食欲等全都体现着生物学的光辉。因此,生活中处处是生物,随时能学习。