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一、对中学生物学知识的基本认识
(1)建立广义的生物学知识观知识与技能并重。从知识获得的心理加工过程出发知识被划分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识也称语义知识、言语信息是通常意义上所说的知识。程序性知识是一套办事的程序本质上是运用概念和规则解决问题的过程。陈述性知识能被直接陈述而程序性知识只能借助某种作业形式间接推测其存在,当学生习得了程序性知识并具有运用这套程序办事的能力时就认为学生具备了某种技能。知识有广义和狭义之分狭义的知识概念仅指陈述性知识而广义的知识概念包含陈述性知识和程序性知识。
由此可见,(狭义)知识与技能统一在广义的知识概念中,技能是以知识为基础在知识学习过程中逐渐形成的,这种广义的知识观有助于我们全面地认识所教知识的价值。《普通高中生物课程标准》在知识目标中要求学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”在能力目标中要求学生“能够正确使用一般的实验器具掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能”及“发展科学探究能力”并指出“课程具体目标中的知识、情感态度与价值观、能力三个维度在课程实施过程中是一个有机的整体”从中也可以看出建立广义的生物学知识观在教学中知识与技能并重的重要性。
(2)认识不同性质的生物学知识,区分事实与概念。按照知识的性质可将学科基本知识分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识将中学生物学基础知识分成事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识,两者的分类大致上是对应的。事实性知识是“点滴信息”的知识如描述生物体的各种具体细节和现象及有关的生物学术语,概念与基于概念之间关系的原理在一个层面两者构成了概念性知识是“较为复杂的和有组织的知识形式”的知识包括生物学概念、原理、定律、法则、学说、理论、模型等。方法性知识是关于程序和方法的知识如观察事实和现象的各种生物实验方法及类比、演绎等科学研究的一般方法。价值性知识和应用性知识都是从知识的功能和意义的角度提出的。在生物学中应用性知识是指导具体实践活动的知识如各种传统的或现代的生物技术及其背后的生物学原理,应用性知识的提出体现了生物学科的实践特点。
区分事实与概念对于教学很有价值但是事实与概念有时并不容易区分。事实是客观的是通过感官或仪器进行观察测量得到的。在获取事实的过程中有一个理性的认识因此事实不等同于现象事实是理性直观。概念是事物的一般的、本质的特征在人们头脑中的反映,把感觉到的事物的共同特点抽出来加以概括就成为概念因此概念的形成要经过思维是主观的东西。
(3)理清不同分类知识之间的关系澄清认识上的误区。在文献检索中发现有人将生物学概念视为陈述性知识而有的将之视为程序性知识。为什么会出现如此不同的认识呢?上述两种知识分类之间是否存在内在的联系呢?为了澄清认识上的误区理清不同分类知识之间的关系现根据上述两种知识分类的结果进行比较。
可以看出事实、概念、原理和方法都可以以命题的形式进行表述即所谓的言语信息。在学习中如果学生只能机械地表述或记忆这些言语信息表明只是发生了低层次的学习学生习得了陈述性知识。当学生能够使用事实得出概念并回过来运用概念解释事实、解决问题时才能说学生理解了这些知识表明发生了高层次的学习学生习得了相关的程序性知识。因此陈述性知识和程序性知识之间没有截然的界限而是层进的学习要使陈述性知识向程序性知识转化,以生物学概念知识的学习为例其学习价值不仅在于学生习得概念的表述(即陈述性知识)更重要的是学生在理解和运用概念的过程中掌握各种技能。从这个意义上讲生物学概念既是陈述性知识也可被视为程序性知识。
还可以发现两种知识分类之间的联系。学生在学习事实性知识、概念性知识、应用性知识或方法性知识时都可达到“陈述性”或“程序性”等不同层次的水平。例如事实性知识的学习并非就是简单的识记从低到高的水平依次是“说出事实”、“辨别事实”、“使用事实”和“解释事实”。又如方法性知识的学习低层次的学习是知道并能说出某种方法(即仅习得陈述性知识)而高层次的学习是能在具体情境中辨别方法在实际中选择和运用方法并对自己运用方法的情况作出评价(即掌握了程序性知识)。
二、基于知识分类知识的中学生物学教学思考
(1)从知识性质的角度分析教学内容。高中生物学教材中的知识内容大体上可分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识(含应用性知识),教材主要呈现的是事实性知识和概念性知识。应用性知识即生物学原理在实际中的应用可视为概念性知识由陈述性知识向程序性知识转化即运用概念解决实际问题,学生掌握了应用性知识表明更深层地理解了概念性知识。方法性知识蕴含在事实性知识、概念性知识和应用性知识中有的会在教材中直接呈现如显微观察法、介质转移法等学科特有的研究方法而有的不一定会直接呈现如思维方法。
【关键词】高中生物 要求 方法
基本知识的归纳就是把书本上的所有知识点有条理的罗列出来,解释各个术语的含义,列出它包含的的种类或分支的方向,并清晰地标明各个知识点之间的联系,这种知识归纳能帮助你准确的理解并牢固的掌握课本的知识。做这个归纳的时候可以适当的参考一些参考书上的归纳,像优化设计上的归纳就很不错,大家可以以之为基本框架,再把更具体的东西,尤其是书上的例子补充进去。
一、学好高中生物课的要求
(1)通过高中生物课的学习,应当获得关于生命活动基本规律的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用;(2)通过高中生物课的学习,应当使自己在科学态度、科学精神、创新意识等方面得到发展,逐步形成科学的世界观;(3)通过高中生物课的学习,应当初步学会生物科学探究的一般方法,能够运用所学的生物学知识和方法解决日常生活中遇到的一些实际问题。
二、学好高中生物课的方法
高中生物课,不仅要有明确的学习目的,还要有勤奋的学习态度,科学的学习方法。针对生物科学的特点,学好高中生物课应做到以下几点:
1.学习生物学知识要重在理解、勤于思考
生物学的基本概念、原理和规律,是在大量研究的基础上总结和概括出来的,具有严密的逻辑性,课本中各章节内容之间,也具有密切联系,因此,我们在学习这些知识的过程中,不能满足于单纯的记忆,而是要深入理解,融会贯通。
2.要重视理解科学研究的过程,学习科学研究的方法
生物科学的内容不仅包括大量的科学知识,还包括科学研究的过程和方法。因此,我们不仅要重视生物学知识的学习,还要重视学生生物科学研究的过程,并且从中领会生物科学的研究方法。
3.要重视观察和实验,生物学是一门实验科学
没有观察和实验,生物学也就不可能取得如此辉煌的成就。同样,不重视观察和实验,也不可能真正学好生物课。在日常生活中也要注意观察生命现象,培养自己的观察能力。
4.要重视理论联系实际,学以致用
生物学是一门与生产和生活联系非常紧密的科学。我们在学习生物学知识时,应该注意理解科学技术和社会(STS)之间的相互关系,理解所学知识的社会价值,并且运用所学的生物学知识去解释一些现象,解决一些问题。
一是归纳,二是做题。
首先讲讲归纳,这是我个人最推崇的方法。因为我高三这一年花在比赛上的时间很多,没有严格地按照老师的进度很系统的复习,但知识归纳帮助我将系统的整理知识和思路,很有效的提高了复习效率,达到比较好的复习效果。我的生物知识归纳包括基本知识的归纳、习题归纳和特殊知识点归纳。
基本知识的归纳就是把书本上的所有知识点有条理的罗列出来,解释各个术语的含义,列出它包含的的种类或分支的方向,并清晰地标明各个知识点之间的联系,这种知识归纳能帮助你准确的理解并牢固的掌握课本的知识。做这个归纳的时候可以适当的参考一些参考书上的归纳,像优化设计上的归纳就很不错,大家可以以之为基本框架,再把更具体的东西,尤其是书上的例子补充进去。我高二的时候做了全部自己写的那种归纳,上高三不久,就在优化设计上对它给出的框架做了补充。
Abstract: Cellular biology is an important basic course in the lifescience, but its theoretical content is abstract and is mastered with difficulties.How to stimulate students' learning initiative and improve teachingquality? This paper summarizes some experiences in the teaching process that through the reinforcement and improvement of work of classroom, experiment and evaluation etc., stimulates students' interest in study, guides students to think by themselves, and improves the ability to analyze and solve problems, to improve teaching quality, and cultivate the high-quality creative talents those are suitable for the development of new century.
关键词:细胞生物学;教学质量;自主学习
Key words: cell biology;the teaching quality;autonomous learning
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)22-0118-01
0引言
细胞生物学是高等院校生命科学专业的一门基础课程,同时也是一门前沿学科。我国基础科学发展规划中,把细胞生物学、分子生物学、神经生物学、生态学并列为生命科学的四大基础学科,在生命科学中占有核心地位。如何上好这门课?如何激发学生的学习积极性和主动性,有效地提高细胞生物学的教学质量?如何让学生在轻松开阔的氛围中学习领会到细胞生物学的精髓?以下是笔者的几点教学体会。
1开篇激发学生兴趣
“好的开始是成功的一半”。我们在教学过程中尝试用动画开头,选择生动有趣且有一定科学性的动画视频给学生放映,通过老师的讲解使学生对细胞生物学的研究内容有一个概念性的认识和了解,在一个轻松愉悦的氛围中开始细胞生物学的学习。让学生感觉学习不再是枯燥乏味的事情,并对这门课程产生兴趣。这样的开始还有另外一个优势就是消除了学生心理的阴影。从而打消学生的恐惧心理,建立正常的教学环境。
2理论联系实际,加强理性思考的引导
理论联系实际在很多学科教学中被反复强调[1]。原因主要是理论抽象,学生在短时间无法理解。为了使学生尽快理解,采用理论联系实际的方法是行之有效的。联系学生已有的知识基础和生活经验,从已知到未知,从现象到本质,把科学和经验结合起来,使之形成正确的科学概念。虽然理论联系实际可以加深学生的印象,提高学生的学习热情和积极主动性。但我们在培养学生学习兴趣的同时也应注意加强学生理性思维能力的引导工作。随着课程的深入,逐步加强理性思考的内容,逐渐引导学生建立理性思维模式,从规律和机制的角度进行思考,加深对细胞生物学的理解和掌握。
3跟踪前沿报道,开展讨论
细胞生物学不仅是一门基础课程,同时也是一门前沿学科。跟踪前沿报道不仅可以激发学生的学习热情,同时也是对教学内容的补充和更新。所有的知识和理论都是动态的,都处在不断更新的过程中。因此要教会学生灵活运用知识并不断地进行自我更新,学会积极主动地思考问题。细胞生物学的研究中目前还有非常多没有解决的问题,也存在很多学说派别。可以引导学生查阅相关资料,就已掌握的知识和理论展开讨论,给学生留出自学空间和思考空间。
4注重实验环节,引导学生分析问题,解决问题
实验教学既是课堂教学的辅助环节,又是课堂教学的深化与继续[2]。通过实验学生不但可以加深对一些基本知识和基本理论的认知和理解,而且还可以得到专业技能训练;通过动手操作、观察实验现象、分析实验数据、总结实验结果,可以提高观察、分析、综合和解决问题的能力,这些对学生更好地将理论与实践相结合,提高综合素质,更好地适应和接近当今社会人才需求的标准等都有非常重要的作用。在传统实验课的基础上加强实验的探索性。实验可以采取实验小组的组织形式,每个成员在实验中承担不同的工作。根据不同的实验材料或处理的方法不同,可以得出不同的结果。让学生针对不同的结果进行分析讨论,使学生逐步提高分析问题、解决问题的能力。探索性实验是一个积极的、发挥主观能动性的创造过程。这样的实验课不仅可以加深理论知识的理解,还可以使学生学会“提问”。对于实验过程中出现的问题,实验的过程与结果现象间的关系等等进行全方位的分析和思考。这对于学生提高认知能力,跟踪和把握生命科学前沿领域的发展,促进科研素质和综合素质的协调发展都起到重要作用。
5完善考评体系,促进全面发展
考核是教学效果的检验,也是督促学生学习的方法和手段。细胞生物学即基础又前沿,是一门及理论性、知识性、实验性、创造性为一体的学科,为了引导学生的全面发展,科学的评价学习效果,我们在考核过程中采取“多内容多形式的综合考试”。①理论课结束后的期末考试。这是考核项中的重要一环。试题题型广,题量大,覆盖面广。以基础理论、基本知识为主。另有部分较高层次的论述题,书中没有现成答案,必须理论联系实际才能得出答案。即考察了学生对基本知识的掌握,也考察了学生运用理论分析问题、解决问题的能力。②撰写综述或设计一个课题。细胞生物学是一门知识更新十分迅速的学科。针对当今研究的热点问题或学生感兴趣的问题,给学生提供一些信息,让学生查阅相关资料,撰写论文。这种做法不仅可以让学生找到兴趣点,同时对于科研素质的提高有很大的帮助。③实验课成绩。细胞生物学不仅要求学生有扎实的理论知识,而且要具备熟练的实验操作技能和富于创新的思维能力。实验课尤其是探索性实验课是考察学生综合素质的重要指标。根据学生在实验课上的动手能力,实验基本技能的掌握情况,实验报告中对实验过程的总结和对实验结果的分析讨论等内容对实验课的成绩加以评定。
6结语
细胞生物学作为生命科学中一门十分重要的基础课,是一门理论和实践相结合的学科。在教学过程中学生不仅是知识的接受者,更应是教学的主体。授人以鱼,不如授人以渔。合理引导和激发学生的学习兴趣和对知识探索的欲望,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,全方位、多角度的提高学生的综合素质,培养适合新世纪发展的高素质创新性人才。
参考文献:
[关键词]医学细胞生物学 教学改革
[中图分类号]G622 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2015)12-0233-01
临床医学专业是一门实践性很强的应用科学专业。它致力于培养具备基础医学、临床医学的基本理论和医疗预防的基本技能,能在医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、医学科研等方面工作的医学高级专门人才。该专业学生主要学习医学方面的基础理论和基本知识,人类疾病的诊断、治疗、预防方面的基本训练。要具有对人类疾病的病因、发病机制做出分类鉴别的能力。随着细胞结构及功能的相关知识和理论在医学领域中的应用的不断深入,“细胞生物学”已成为现代医学的重要基础,在医学教育中占有重要的地位。对于现代医科学生来说,具备“细胞生物学”的相关基础知识和基本技能,是进一步学习其他医学课程必不可少的条件。
一、医学细胞生物学课程内容体系和结构
我校医学本科专业自1978年开设以来,在教育部组织的1997年、2006年本科教学工作水平评估中分别达到“优”和“良”的水平。为内蒙古、吉林、辽宁等全国各地区培养了一万多名合格的高级医学专业人才,临床专业毕业生遍布全国各省及美国、日本等国家。所招学生范围逐年扩大,并分为汉班和蒙班,其中蒙班学生为蒙古族,他们主要为蒙古族中小学考上来的,蒙语授课兼修汉语。
医学细胞生物学以细胞生物学和分子生物学为基础,是探索研究人体细胞发生、发育、增殖、衰老、死亡以及细胞结构与功能的异常与人类疾病关系的学科。课程基本内容有13章,包括细胞生物学绪论、细胞膜的化学组成与特性、细胞表面与细胞外基质、细胞膜的功能、细胞的内膜系统、线粒体、核糖体、细胞骨架、细胞核与遗传物质储存、细胞中遗传信息的传递及调控、细胞增殖与细胞周期、细胞分化、细胞衰老与死亡。第1章,引领学生进入医学细胞生物学课程,指导学生如何学习这门课;第2―9章为基础理论知识,学习医学细胞生物学特有的细胞结构与功能及其与疾病关系;第10―13章,主要以细胞为整体,看细胞的“一生”变化。通过这三部分的学习,能够使学生掌握人体细胞的知识,同时把细胞结构与功能的异常与人类疾病关系渗透到各个章节。
二、医学细胞生物学与其他课程的联系
医学细胞生物学在临床专业培养计划中,大一开课,这充分体现了该课程的基础性。其后的课程有生物化学、组织学与胚胎学、生理学、病理学、免疫学等。组织学与胚胎学是相互关联的两门学科,习惯列为一门专业基础课程。组织学是研究机体微细结构及其相关功能的科学。胚胎学主要是研究从受精卵发育为新生个体的过程及其机理的科学,其研究内容包括生殖细胞发生、受精、胚胎发育、胚胎与母体的关系、先天性畸形等。在其内容中涉及细胞的知识较多,比如什么是生殖细胞、细胞分化的原理、细胞分裂产生新的细胞等等。如果没有学习相应的细胞生物学课程,很难理解这些基本概念与原理。生理学是研究机体正常生命活动规律的一门课程,学生能够学习人体各器官的基本功能,认识机能与结构的联系,理解机体的整体统一性及与环境的对立统一关系。其内容包括细胞、组织、器官和系统的基本功能及功能调节。该课与细胞生物学关联紧密,很多人体生理活动,都是以细胞为基础。比如细胞的Na-K离子泵工作原理阐释了物质在细胞两侧的运输,从而调节人体内环境渗透压平衡。
生物化学是运用化学的理论与方法,从分子水平研究生命现象的科学,能够使学生获得生物化学的基本理论、基本知识和基本技能。其内容包括蛋白质与核酸化学、维生素、酶、生物氧化、物质代谢及其调节、肝脏生化和酸碱平衡等。这里提到的核酸是细胞内的遗传信息载体,生物氧化、物质代谢多发生在细胞内,可见,离开了细胞,生物化学这门课程将无法开展。病理学是一门研究疾病的病因、发病机制、病理改变(包括代谢、机能和形态结构的改变)和转归的医学基础学科。其目的是认识和掌握疾病的本质的发生发展的规律,从而为防治疾病提供必要的理论基础和实践依据。人类很多疾病的本质是特定细胞的损伤,比如高胆固醇血症,主要发病原因是细胞膜上的受体缺失或无法识别供体。因此,在介绍这类疾病时,就需要掌握细胞的结构、细胞膜的功能等细胞生物学内容。医学免疫学研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的科学,其基本定义概念如抗原、抗体,这些都是细胞内外存在的物质。
因此,随着我校临床专业培养计划的改革发展,医学细胞生物学必定成为必不可少的专业基础课程,需要加以重视。
【参考文献】
[1]吕毅,吴小健,向俊西等.抓好临床医学专业学位人才培养新模式试点工作的探讨[J].西北医学教育,2014(05):866-868.
[2]白一,龚云辉,刘希婧等.临床医学专业八年制医学教育的现状[J].中华妇幼临床医学杂志(电子版),2014(01):113-115.
【关键词】理科综合能力 发散思维 策略
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)03-0179-02
生物科学是一门古老的自然科学,随着综合科学的发展它正成为一门新兴的自然科学。追溯其发展史,可以说生物科学的发展与物理和化学的发展是息息相关的。生物学科与物理学科、化学学科之间存在着不可分割的内在联系,生物体的生命活动过程完全遵循物理学和化学的基本原理。
在“深化教育改革,全面推进素质教育”的决策下,教育部推行理科综合能力测试,有利于中学实施素质教育,有助于培养创造性的人才,却为中学理科教学留下了诸多亟待解决的问题。本文从学科角度分析在高中生物学教学中理科综合能力培养的对策。
一、理解基础知识,把握章节内知识的综合联系。
在高中生物教学中,植物的新陈代谢内容多,既包括水分代谢、矿质代谢,又涉及光合作用、呼吸作用等知识,教师在教学中应帮助学生从繁杂的知识点中提取知识的内在联系。其中一种简便方法是从新陈代谢的“同化作用”和“异化作用”两个角度入手,突出物质代谢和能量代谢这两个既有联系又有区别的线索,将上述重点知识联系起来,要求学生在理解章节内容基础知识的前提下,学会运用一定的形式将相关知识综合并表达出来,以形成单元内整体的、有联系的知识体系。
综合归纳的方式很多,可根据不同内容择优选用。如有丝分裂与减数分裂的比较、光合作用与呼吸作用比较、酶、激素和维生素的比较、无性生殖与有性生殖比较、线粒体与叶绿体形态结构功能比较、诱变育种、杂交育种、单倍体育种和多倍体育种的原理、方法、特点、实例等,可通过列表比较归纳知识的共性与个性,从中找出各种事物的相同点,这是求同思维;找出各种事物的不同点,这是求异思维,通过这种思维训练提高学生综合能力。通过不同的方法把知识组合起来,形成一定的结构体系,这样掌握知识的过程中形成学科综合能力,在形成能力过程中掌握知识,只有这样才能使知识运用得更灵活。
二、依照学科的研究方法,指导实验设计,培养综合能力。
根据一定的目的要求,运用有关原理和生物学科的一般研究方法,制定一套研究方案,从而检测学生掌握、运用知识进行实验设计的综合能力,这是高考中新出现的一类开放性试题。复习过程中教师要依照生物学科的一般研究过程:发现问题、认识问题提出假说设计研究方案实施研究、观察现象、收集数据分析现象、数据得出合理结论分析假说和实验结论间的关系进行交流,充分运用探究性教学方法,有目的地指导学生针对具体问题进行实验设计和实验体验,在启发和实践中培养学生的设计研究能力。教师要善于挖掘生物学知识中隐含的实验设计内容,引导学生分析、设计、实验,达到训练提高学生综合能力的目的。
三、充分运用发散思维的方法,培养综合能力。
发散思维是一种从不同的方向、不同的途径、不同的角度去考虑、设想展开思维的方法。在复习生物学知识中,以某一知识点为中心,从多方向、多角度、多途径去发现、联系与此中心相关的多个知识点,这就是发散思维。如以光合作用的反应式为中心进行知识和思维的发散。让学生根据图中连线讨论:①光合作用原料的来源、方式、动力;②光合作用产物的利用;③光合作用的场所及叶绿体结构功能、色素种类、吸收光谱和作用;④光合作用实质、生态系统能量流动的起始;⑤光合作用的两个阶段;⑥光合作用意义。
通过思维发散的训练,有利于知识迁移能力的培养,对综合能力的形成起着重要的作用。
四、研究各科知识交叉点,培养跨学科综合能力。
在掌握学科知识体系的基础上对照研究、明确与其他学科的交汇点。跨学科综合试题多是在各学科知识网络的交汇点设计的。这些试题要求学生对题目展现的事物或现象进行多角度、多层次、多学科的分析理解,认识描述,是对综合能力的高层次要求。这种能力必须建立在系统掌握学科知识体系的交叉内容,使学生对整个中学阶段的知识结构产生立体认识之后,才能获得。理、化、生三学科都属自然科学,在对自然现象的研究上遵循相同的认识规律,在一些研究实验方法上是相同的,有许多共性,在知识上有许多结合点,彼此密切联系着。
用化学知识认识生物学过程和实质对于矿质元素吸收、光合作用、呼吸作用、营养物质的化学消化、DNA的复制、蛋白质的生物合成等诸多过程的教学,设置生物学情境,调动学生的化学思维,科学客观地认识、分析、评价、表述,能够让学生从较高的层次接纳知识。
五、重视结合STS教育点,拓宽学生视野。
STS作为一种科学教育构想,从教育角度对科学、技术和社会三者的含义及相互关系有着新的理解。
高中生物学教学不仅应注意科学知识的教育,更应重视生物科学知识在社会生产和生活中的应用。重视技术教育,使科学知识有效地转化为生产力:重视素质教育,提高全体受教育者的素质。因此根据STS教育思想的宗旨,笔者对高中生物教材内容进行STS思想渗透的分析,并在高中生物学教学中贯穿STS教育。
高中生物学教学不仅使学生掌握生物学基本知识和基本技能,更应从“STS”的思路,让学生明确生物科学对于人类社会发展所起的重要作用,使他们树立为促进人类文明进步而努力学好生物的雄心壮志。同时,使学生认识科学的发展可能给人类带来一些负面影响,引导他们全面、综合地看问题。“绪论”学习,使学生明确当代生物学的新进展是在许多先进的技术和手段的条件下,在多学科渗透的基础上取得的。如DNA重组技术、核酸分子杂交技术、单克隆抗体技术、脉冲电泳技术、同步辐射技术等。教师应引导学生认识到科学的根本职能在于掌握知识,利用知识研究探索自然界的未知部分。技术的根本职能在于改造世界,使学生理解掌握技术的目的是对自然界进行改造和利用。例如,我国研制的生物工程乙肝疫苗,抑制病毒在细胞内增殖的干扰素等,都是利用生物学原理和一定的工程技术手段相结合而产生的生物制品,从而使学生认识到科学与技术的相互影响。
“遗传与变异”教学除了使学生知道DNA在遗传中所起的作用等基本知识外,思维的触角更应延伸至遗传育种的研究、新品种的开发等对于解决人类的粮食短缺问题的重要作用。
参考文献
1 方红峰.理科综合能力考试与生物学教学[J].中学生物学教学,2000(l):1~3
[关键词]生物信息学 课程教学改革 创新能力培养
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)16-0061-02
当前生物信息学的研究主要集中于核苷酸和氨基酸序列的存储、分类、检索和分析等方面,所以目前生物信息学可以狭义地理解为“将计算机科学和数学应用于生物大分子信息的获取、加工、存储、分类、检索与分析,以达到理解这些生物大分子信息的生物学意义的交叉学科”。生物信息学的发展,对人们分子水平上认识生命活动的规律起着关键性的作用。生物信息学是一门理论性和实践性都很强的课程,理论与实践的结合十分紧密。生物信息学课程的授课内容分为理论基础和上机操作部分,主要特点是传授理论知识和培养实践能力并举。在生物信息学的课堂教学中,既要强调基本理论、基本知识的传授,同时也要加强学生的实践能力和创新能力的培养,以实际应用为主要侧重点,着重培养学生的创新能力。根据生物信息学的课程特点,我们在理论教学、上机实践操作及考试方式等方面进行了改革和探索,获得了较好的教学效果。
一、激发学习兴趣
生物信息学课程涉及的新技术较多,接触的因特网也多为英文页面,多数学生因而存在畏难情绪。对于分子生物学基础及英文较差的学生,我们采用循序渐进的方式,鼓励他们由浅入深地学习生物信息学的分析方法,由少到多地浏览英文网站,理解并掌握常用的生物信息学英文词汇,从而增强了学习生物信息学的兴趣和信心。学生通过对英文网站的不断浏览,英文阅读能力得到了很大提高;同时也开阔了视野,拓宽了知识面。随着学生生物信息学分析能力及专业英语水平的提高,教师在理论课讲解过程中,由少到多地逐步加大了英文教学的比例。总之,通过激发学生的学习兴趣,帮助学生逐步建立起学习的兴趣和自信心,为学好生物信息学这门课程打下了坚实的基础。
二、重视双基训练
本课程首先结合人类基因组计划介绍生物信息学的历史发展和概况,然后顺序介绍生物数据库分类、序列相似性比较、数据库搜索、分子系统发育树分析、基因组学与基因预测、蛋白质结构预测等基本知识,以介绍基本理论和基本知识为主,启发学生拓宽知识面,了解学科前沿和最新进展,培养学生解决生物信息学分析实际问题的能力,从而为今后进行生命科学研究奠定基础。
生物信息学涉及的算法多数都较为枯燥,在授课过程中侧重于分析方法的讲解和应用。如在讲授双序列比对动态规划算法Needleman-Wunsch全局比对和Smith-Waterman局部比对及分子系统发育树构建UPGMA(Unweighted pair group method with arithmetic mean,非加权算术平均组队法)等算法时,在多媒体教学的基础上,结合板书演算实例、互动式“提问”等方法帮助学生理解算法的基本原理及分析方法;同时布置课后计算题作业,要求学生独立完成后上交,并作为平时成绩考核的主要依据之一,从而促进学生巩固基本理论和基本知识。
三、双语多媒体教学
为了适应生物信息学知识全球化的特点,使学生能够更好地接受最新的生物信息学知识,我们制订了生物信息学课程双语教学计划,并在教学过程中分阶段逐步实施。在第一阶段,以汉语讲授为主,英语渗透,中文教材为主,相关英文文献为辅;在此基础上,逐步向第二阶段过渡,即汉英整合,不分主次,PPT课件和Flas采用英文版本;最终的目标是第3阶段,即选用英文教材,制作英文版本的PPT教学课件,采用全英文授课方式。整个过程循序渐进,逐步淘汰传统的中文教学。
在讲解数据库查询和BLAST(Basic local alignment search tools)分析、Bankit在线序列提交和Sequin离线序列提交及DNASTAR、DNAMAN、MEGA等软件包使用方法时,改变以往静态演示的旧有模式,应用屏幕录像专家软件制作多媒体动画文件,将操作步骤和鼠标的移动轨迹、点击抓取下来,以便让学生直观地观看课件。通过现场操作核酸序列的查询、蛋白质三维空间结构的显示、限制性酶切图谱绘制、PCR引物设计、序列组装重叠群(contig)构建、分子系统进化树构建等分析,应用多媒体设备将整个操作过程动态地逐一展示,直至最终完成整个过程,使学生得到了直观体验,加深了印象,从而更加容易掌握这些实践操作。
四、加强上机操作
实践教学相对于理论教学具有直观性、验证性、综合性、启发性和创新性的特点。为了提高学生的实践操作能力,我们安排了多个验证性、设计性上机实践操作。《NCBI数据库的检索与使用》让学生熟悉GenBank核酸序列的格式、主要字段的含义、序列下载的方法,并掌握Entrez检索工具的使用方法;《BLAST数据库搜索》让学生掌握BLAST数据库搜索的分析方法;《核酸和蛋白质序列的进化分析》让学生掌握MEGA(Molecular evolutionary genetic analysis)和Clastalx等软件构建分子系统进化树的方法和步骤;《DNAMAN软件的使用》让学生掌握DNA序列的限制性酶切位点分析及PCR引物设计等基本操作方法;最后一次实践上机课安排《核酸、蛋白序列的综合分析》设计性实验,让同学们随机组成两人一组的研究小组,自选感兴趣的基因并从GenBank数据库中下载该基因的20条核酸序列及蛋白序列,分析其中1条核酸序列的碱基组成比例,反向互补序列、编码的RNA序列及蛋白序列,分析其中1条蛋白序列的氨基酸组成比例、分子量、疏水性、等电点、亚细胞定位等物理、化学特性;同时基于DNA序列和蛋白质序列构建分子系统发育树。
五、网络教学资源
生物信息学对于网络工具高度依赖,由于受学时限制,课堂教学的内容非常有限。为了给学生创造一个良好的自学环境,我们应用屏幕录像软件开发了上机实践操作演示等教学资源;提供了课件供学生在网络上下载使用,该课件覆盖了生物信息学课程的全部教学内容,包括相关的动画演示等信息;另外还提供了DNASTAR、DNAMAN、MEGA、BIOEDIT等软件安装程序及使用手册,相关英文参考文献等,从而有效地扩大了学生的自学空间。
六、科研教学相长
本课程由具有生物信息学或分子生物学博士学位的教师承担,每位授课教师的科研课题均涉及生物信息学分析。在生物信息学的教学过程中,授课教师积极融合个人的科研工作经验和成果,丰富了教学内容。如在讲授Bankit在线序列提交及Sequin离线提交序列时,我们以提交至国际核酸序列数据库GenBank的芒草(Miscanthus sinensis)肉桂醇脱氢酶(JQ598683)、过氧化氢酶(JQ598684)、咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(JQ598685)、肉桂酸-4-羟化酶(JQ598686)为例;在讲授基因外显子和内含子结构预测时,以牡丹(Paeonia suffruticosa)ACC氧化酶(FJ855434)和ACC合成酶(FJ769773)为例。通过把科研思路带入教学中,有效培养了学生的科研能力及创新能力。此外,教学实践也有利于教师全面了解生物信息学和相关学科的最新进展,不断为科研提供新思路。
七、考试方式改革
生物信息学课程的目的是提高学生利用信息技术解决生物学问题的能力,因此主要考查学生综合利用所学知识分析问题和解决问题的能力。在课程考核中结合平时书面作业、递交上机操作练习和考试三方面情况,综合评定。平时布置3次思考题目,以书面形式上交,占考核成绩的20%;上机实践操作的习题以电子版发送到教师的E-mail邮箱中,占考核成绩的30%;课程结束后给学生1周的时间复习,而后在计算机上答题,包括基础知识部分和上机操作部分,占考核成绩的50%。经过综合评定,能够比较客观地反映一个学生对该课程的实际掌握情况。采用这种考试方式后,一方面,促使学生在学习过程中,不必花大量工夫去死记硬背,而把重点放在了基本理论、基本知识的巩固及实践操作技能的提高上,有效地提高了学生的实践操作能力和创新能力;另一方面,也促使教师在教学过程中,注重从能力培养的角度进行教学课堂设计,提升教学质量和水平。
在教学过程中,通过激发学生的学习兴趣,采用双语多媒体教学方式,在重视基本理论和基本知识讲授的同时,加强上机实践操作,充分利用网络教学资源,将科研成果结合于教学过程中,结合考试方式改革与探索,大大提高了“生物信息学”课程的教学质量水平及教学效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 葛威,鲍大鹏,董战峰,等.Visual BASIC编程在核酸序列分析中的应用研究初探[J].生物信息学,2004,(4):43-46.
关键词:生物教学 科学素养 培养策略
一、初中生物教学培养学生科学素养的意义
衡量一个国家综合国力的标准是人才,而要评判人才质量的高低,主要看由其科学素养水平。所谓科学素养,具体包括丰富的科学知识,严谨的科学态度,富有创造力的科学精神及科学思维方式,以及科学的价值观。科学素养的形成是一个长期的过程,而学校教育则是提升全民科学素养的主要阵地。当前国际竞争日益激烈,各国已将培养人的科学素养作为基础教育改革的重要方向。而我国国务院办公厅在《全民科学素质行动计划纲要》中明确提出,将提高青少年的科学素养作为重中之重。生物学科是一门极其重要的自然科学,其众多的研究成果及科技不断影响着社会发展及人类,生物科学素养同样是科学素养的重要组成部分。初中生物学科中涵盖了大量丰富的科学知识,严谨且实事求是的科学态度,创新合作的科学精神,多样化的科学方法,创造性的科学思维方式,有着得天独厚的科学素养培养条件。在生物教学中培养学生的科学素养,是生物学科教学的根本任务所在,也是当前生物课程改革的重要内容。初中生物教学中,应积极贯彻《全民科学素质行动计划纲要》,落实生物课程的目标,采取多样化的途径,不断丰富学生的科学知识体系,拓展学生的科学眼界,加强科学思维及方法训练,给予学生良好的科学精神熏陶,全面培养学生的科学素养,为今后的进一步学习奠定基础。
二、初中生物教学培养学生科学素养的策略
(一)夯实学生的科学知识体系
科学知识体系包括生物科学基本知识、基本概念、基本原理等,这是是支撑生物教学的重要内容,也是培养学生良好生物科学素养的重要前提。生物基本知识、概念、原理是初中生物教学的重点,也是难点,以往教学中,主要是教师对知识、概念、原理的进行讲解,学生通过死记硬背的方式去理解记忆,这种方式使学生难以真正去理解并掌握生物科学知识,也体会不到其中蕴含的生物科学思想,甚至使学生在枯燥的学习过程中丧失学习的乐趣。教师应根据教学内容及学生实际情况,转变以往单一的教学方法,不断探索学生喜闻乐见的形式,提升生物基础知识概念原理的教学效果,从而夯实学生的科学知识体系,为培养学生良好的科学素养奠定基础。初中生物学科中有许多抽象晦涩的知识概念,超出了初中学生的思维理解范围,教师可以通过恰当的比喻对其进行解释,使抽象晦涩的概念显得形象具体,使学生易于理解掌握。教材中有许多知识内容与现实的生产生活实际息息相关,教师可以结合生活实际进行教学,从日常生活中的现象出发,将生物科学知识和现实生活紧密联系起来,帮助学生理解生物知识概念,同时将生活中与生物密切相关的热点问题,将被广泛应用的生物新知识、新技术、新动态等介绍给学生,拓展学生的生物科学眼界,还可鼓励学生到现实生活中寻找学习生物学知识,运用所学知识去理解现实问题,解决现实生活问题,从中体验到理论联系实际的成就感,提高对生物知识及方法的理解及应用,不仅能够夯实学生的科学知识体系,而且有利于养成正确的生物科学价值观、科学观,促进学生科学素养的形成。
(二)在实验中培养学生的科学素养
生物是一门以实验为主的自然学科,生物实验不仅是学生学习生物知识的重要手段,也是培养其科学素养的重要路径。生物实验中各种有趣的实验现象,能有效激发学生对学习生物的兴趣,学生亲自动手操作实验,亲历观察生物现象,探索生物本质,加以分析、归纳及总结等一系列过程,不仅能加深对生物基础知识、概念及原理的理解及记忆,还获得丰富的生物实验技能,增强学生的生物科学方法及思维,而且能有效地激发了学生的探究、创新精神,全面提升初中学生的科学素养。生物教师应充分认识到实验在培养学生科学素养中的重要作用,根据实际需要形式多样的实验,包括观察实验、探究实验、模拟实验等,引导学生主动发现生物问题,指导学生操作具体实验,培养其实验操作方法及技能,鼓励学生开动思维去分析探索问题,培养其创新思维能力及创造力。例如,组织学生观察蚂蚁群体的信息交流方式,探究细胞的吸水及失水、植物根吸水实验,探究并模拟种子萌芽所需环境条件,通过实验研究并分析胆汁在食物的消化中的作用,验证水分和无机盐的运输原理等等,同时教给学生科学的实验操作方法及步骤,即发现问题、做出假设、实验验证、得出结论,指导学生及时记录、总结、整理, 在形式多样的实验过程中,使学生获得了生物科学知识,体会到了科学思想及科学的精神,拓展学生的科学思维,养成学生严肃认真、实事求是的科学态度。
(三)在教学过程中全面渗透
科学素养的培养应贯彻于生物教学的全过程,因而教师应在教学的方方面面中全面渗透,时刻为学生营造出浓郁良好的科学氛围,根据课程、环境、教学情境等教学活动实际情况,灵活地设计教学环节,充分强调科学的重要所在,运用辨证、唯物主义的思想观点来诠释并解决生物现象,揭示自然科学的奥秘,教给学生科学的观察、分析方法,不断总结生物科学知识,强化学生的理解记忆及应用,引导并强化学生的科学意识及科学思维,激发学生科学创造能力,培养学生探索、求知、创新精神,在潜移默化中全面提升初中学生的科学素养。例如,可以在课程教学中导入生物科学历史,给学生讲述生物科学家的成就及探索奋斗历程,分享科学研究的成果,分析科学家从发现问题,到探究解决问题的过程,及其锲而不舍的科学精神,提升学生的科学境界,培养学生善于发现、大胆质疑、勇于探究、实事求是、坚持不懈的科学素养。又如,根据教学内容,设计相关的问题情境,组织学生运用科学思维及知识去观察、讨论并交流,启发学生探索解决问题的多种途径,允许出现多种答案,以此培养和发展学生创造性的科学素养。
参考文献:
[1]黄鹤.初中生物学科探究教学现状分析[D].东北师范大学,2012.
[2]赵会景.初中生生物科学素养评价指标体系的构建与验证[D].河北师范大学,2012.
广东省自2005年开始实行生物高考试卷自主命题,5年来经历了高考体制改革、新课程改革。2005和2006年高考模式为“3+综合+X科”,为了适应高中课改的需要,2007年开始改为“3+文科基础/理科基础+X”,文、理分科,贯彻了稳中求进、稳中求改的方针。为不断深化高考改革,响应社会上的相关呼声,2010年将考试科目调整为“3+文科综合,理科综合”,这与目前全国大多数省市高考科目类似。对5年来广东生物高考单科试卷进行分析,试图追踪高考命题的轨迹,捕捉高考命题的规律,以便更好地适应新一轮高考改革,获取对应届考生的学习和备考有指导意义的信息。
1 试卷的基本情况
1.1 命题的教材依据
2005~2006年的高考试卷主要根据全日制普通高级中学教科书(旧教材)进行命题,从2007年开始,广东生物高考试卷统一以普通高中课程标准实验教科书为依据进行命题,与新课标教材教学要求相适应,并增加选做题型,其内容包括选修模块一《生物技术实践》及选修模块三《现代生物科技专题》,考生只需二选一。每年的命题亦需综合考虑广东采用的各不同版本教材的内容。另外,试题的部分考查内容源于教材,又高于教材,高于基础,这是广东省高考命题的一大特色,且生物高考题的选材内容很多是来自课本之外。
1.2 题型及其分值
5年来广东生物单科考试的试卷都为150分制,全卷分为单项选择题、多项选择题和非选择题(表1)。
从表1可以看出,2007年新课改后,多项选择题和非选择题所占的分值增加了,单项选择题的分值则减少了。这样分值分配的变化,提示教师对基础知识及其灵活应用的考查难度增加了。
2 2005-2009年涉及新课标教材内容的试题的分值分配
广东现在采用的生物教材基本是普通高中课程标准试验教科书(人教版),所以将2005~2006年的高考生物试卷的考题按照现行生物课程标准的内容标准进行分类。如旧教材第一章“生命的物质基础”相当于新课标必修一“细胞的分子组成”的内容(表2)。
有的综合题则涉及多个章节的知识点,特别是非选择题中,为使各内容比重尽量准确,将同一题中考查到不同章节内容的,按照评分标准分别将分值划分开。如2009年高考试卷第29题(8分),要求考生根据病毒感染人体后,免疫细胞作出应答的部分过程的示意图回答4道问题,考查考生对各细胞器功能及其相互协调配合、遗传信息的表达等基本知识,从题目中获取生物学基本信息,综合运用免疫学基本知识分析问题等能力。图示要求根据形成的抗体推断其前体细胞类型(2分)、判断B、T细胞间功能的区别(1分),以及病毒(抗原)直接刺激B细胞和由T细胞将抗原传递给B细胞的两个过程(2分),属于“细胞结构”的内容;推出遗传信息表达过程中合成蛋白质的模板是mRNA(2分)属于“遗传的分子基础”的内容;而蛋白质(抗体)的合成和运输的过程(1分)则属于“细胞结构”的内容。
2.1 必修部分各内容所占分值
高考考查知识覆盖面广,必修部分几乎每个内容都成为高考考查的范围,虽然有些内容所占分值不是很明显,但其相关知识也是解题的基础。
从表2可以看出,不管是按旧教材命题的生物试卷,还是按新课标教材命题的生物试卷,其中生物学科各内容的比例基本上是“细胞的代谢”、“人体的内环境和稳态”所占的比率最高,其次是“生态系统”和“遗传的基本规律”。也可以看出所占比率高的几部分内容之间的分差悬殊逐渐拉近,其余部分所占的分值相当。
2.2 选修部分各内容所占分值
选修部分主要考查选修一《生物技术实践》和选修三《现代生物科技专题》的内容,旧教材全一册第三章“遗传与基因工程”和第四章“细胞与细胞工程”体现在新课标教材选修三《现代生物科技专题》中l,旧教材全一册第五章“微生物与发酵工程”体现在选修一《生物技术实践》中,其中微生物的利用、酶的应用、PCR技术、基因工程、克隆技术、生态工程、细胞工程等内容比较常考。选修部分内容在试卷中所占分值在15分以内,其中2005年和2006年以选择题的形式考查,2007-2009年以非选择题考查,且为2选1的选做题。
3 试卷命题的亮点
3.1 重视对科学探究性实验的考查
生物学是一门以实验为基础的学科,生物学的基础理论都是建立在实验的基础上发展起来的。分析2005~2009年广东高考生物试卷,实验部分考查的试题占了18%以上的比例(见表3)。
实验试题所涉及的知识覆盖面广,并涉及课内外知识,考查考生对实验原理、实验目的、材料的使用、实验操作的方法步骤,以及实验设计、对实验现象的分析、实验结果的预测等多方面的掌握情况。从认知层次看,包括识记、理解、综合运用三个方面。其中综合运用层次的实验试题不仅考查考生对生物学知识的掌握和理解程度,综合运用知识和知识迁移的能力,而且对文字表达能力也有较高的要求,一般以非选择题的形式命题,所占分值16分以上。如2008年的第35题,要求考生完善“免水盐代谢调节实验”的实验报告,主要考查考生验证生物学事实的能力,预测实验结果,运用水盐代谢相关知识分析、解释所预测的实验结果;对实验方案作出恰当的评价,并预设后续实验。
3.2 重视与现实生活和社会热点话题相关生物学知识的考查
重视与现实生活的联系是生物课程标准的基本理念之一,了解科学、技术、社会的相关联系,关注和参与生物学技术有关的社会问题的讨论和决策,是生物科学素养的重要组成部分。纵览这五年来的生物高考试卷,与生物学知识相关的现实生活、社会热点话题也是高考的常考题目(表4)。
这类题目给出问题情境考查考生利用相关的生物学知识分析、解决问题的能力以及知识的迁移能力。题目涉及利用生物学知识解决社会生活、生产实践相关的问题,还涉及关于健康和环境等社会热点话题题,如艾滋病、癌症、非典、禽流感、甲流感等与健康相关的话题,环境污染(富营养化、赤潮等)、环境治理等环境问题。
如2009年的第28题,关于甲型H1NI流感病毒与H5N1禽流感病毒的比较,就是以当前及近年的社会热点话题为背景命题的,考查有关免疫接种疫苗的知识及考生应用知识的能力,综合了抗原的特异性、不同人体的免疫能力差异、特异性免疫以及病毒的基因突变等生物学知识。
3.3 注重考查解决综合性问题的能力
知识性内容与基本概念、基本原理的相关性越高,实现迁移的可能性就越大,其时效性就越长久,对终身学习和发展的价值就越大。从近五年广东生物高考试卷看,所涵盖的知识面很广,但一道题只单独考
查一个知识点的很少,大部分都是一道题考查了几个相关的知识点,或需要考生从题目、图表中获取信息,重在考查考生对相关知识理解、应用的能力,知识的迁移能力和综合应用能力。
在非选择题中表现更为明显,大多为综合性题目,而且对文字表达能力、生物学专业词语的掌握应用也有较高的要求。如2008年的第29题。考查对机体受病原体刺激后,免疫系统会产生相应抗体的应答过程。其中考查了细胞器的结构与功能、细胞器之间的协调配合以及遗传信息的表达的基本知识的理解和掌握,涉及的知识覆盖了必修部分的3本书,考查对抗体的化学本质和来源的了解,以及综合运用基础知识的能力,准确用语言文字描述的能力。
3.4 各内容所占比重趋于稳定
分析2005~2009年高考考点,按归属现行生物课程标准的内容进行分类并统计相应的分值,结果显示细胞的代谢、人体的内环境和稳态占的比率最高,是高考的重点内容;其次是生态系统和遗传的基本规律,每年考试各部分的分值比重趋于稳定。但值得注意的是,涉及分值很少的内容并不是不重要。
4 对高考复习、备考的建议
2010年,将迎来新一轮高考改革,高考统考科目调整为:“3+文科综合/理科综合”,文/理综合试卷均采用3科合卷的方式,不设选做题,选修一并人实验题中考查,与之前的生物单科考试有比较大的差别。但广东省生物高考命题中充分体现的“体现基础、重视实验、关注热点”等命题特征相信仍将继续。生物高考重点内容的大方向应该不会有很大的改变。
4.1 全面掌握课本知识,注重重点内容章节的理解与识记
2010年的高考与全国大多数省市高考的模式相似,从近几年全国卷Ⅱ理科综合生物部分的分析来看,考查的内容主要是3个模块,即代谢、遗传与变异、调节与免疫,这与近5年广东高考的生物试卷考查的主要内容相当。所以,在全面复习的同时,教师要使学生重点掌握这些重要章节的内容。
4.2 注重实验、探究,提高综合运用能力
新课标下了考试大纲从理解能力、实验与探究能力、获取信息能力和综合运用能力,对高考所要考察的能力进行了界定,明确了观察、实验(包括调查)、分析、综合、假说演绎等科学方法在能力要求中的地位,与课程标准的要求一致。所以考生对考纲所规定的实验,要理解其实验原理、实验目的,了解使用的材料,掌握操作的方法步骤,对实验现象进行科学的判断、分析,实验设计和结果的预测等,能将实验设计的方法和技能进行综合的运用,并能学会用准确的语言进行表达。
4.3 联系生活,关注社会热点话题
生物高考命题将更多地联系生产、生活实际,这是命题的重要方向之一。所以复习时教师要注重有关生物学与生活、健康、生产和环境等方面联系的内容及知识点,使学生学会运用生物学知识、原理去分析与生物学相关的问题。
1案例引导教学法
《医学微生物学》的传统教学模式,通常是先讲授微生物的基本生物学形状,再讲其致病性、免疫性及防治原则。
这种系统、规律的教学方式便于学生对于各种理论知识点的横向比较记忆,但相对枯燥平淡,不能够很好地激发学生学习的兴趣和动力。因此,可以利用医学微生物学与临床结合紧密的特点,用一个临床案例引出教学内容。临床案例的选择很重要,既要贴近临床,接近实际,又要体现出基本知识点。首先,通过给出一个合适的临床案例,提出问题,让学生带着问题去学习,激发学生的兴趣,提高学生对教学内容的关注度;然后由老师对微生物的基本原理和知识进行系统讲解;接下来,回到开始的临床案例上,组织学生分组讨论,让学生对病例提出诊断诊治办法,最后由老师对学生们的意见进行归纳总结,去伪存真,查漏补缺,提出本节课的教学重点和要求。例如在乙型肝炎(简称乙肝)病毒的教学中,可以先给出一个人的“乙肝两对半”的检查报告单,提出问题:该受检对象是一名健康人还是病毒携带者亦或是感染者?让学生带着这个问题进行接下来的学习;通过老师对乙肝病毒基本知识点如形态结构、致病性等的讲解,让学生利用所学知识对开始的病例展开讨论;最后由老师总结,强调几个重要知识点如乙肝病毒的形态结构、乙肝的诊断与防治等的掌握[3]。这样的课堂组织可以让学生对所学知识活学活用,并能从中找到学以致用的成就感。
2文献阅读研讨课
医学微生物学的主要研究对象是与医学有关的致病微生物,它与人类的健康息息相关。随着生命科学技术的飞速发展,不断有新的病原微生物被鉴定,也有过去已被基本控制的致病微生物又重新流行,构成严重的公共健康问题。而相对于科学技术的发展日新月异、知识更新的瞬息万变,课本上的知识是相对固定的,课本更新换代的速度远远赶不上知识发展的速度[4]。因此,想要了解一门学科的前沿进展,阅读文献是很有必要的。因此,在对临床八年制学生的医学微生物学授课中开设了文献阅读研讨课,并将其安排在了理论课的最后两次课,此时学生已经对微生物学知识有了一定的掌握和了解,有了阅读相关文献的基础。课程的开展包括以下几个方面:首先是准备工作。在课程开始之前,笔者会拟定一个专题,例如:禽流感病毒的感染与流行,然后列出几个相关问题,如(1)禽流感为什么会导致人类感染?(2)什么情况下可能导致禽流感大的流行?(3)目前针对禽流感有哪些有效的防治措施?(4)针对禽流感引起的民众的恐慌,作为一个医学生,你可以做哪些力所能及的工作?然后,给出经典的综述的相关中英文文献1~2篇,让学生课下针对专题和给出的题目,阅读文献查找资料。接下来,就是课上讨论部分。针对八年制学生人数少的优势,进行分组讨论。将20位同学分为A、B、C、D4个大组,每个大组的5位学生分别对应1~5的编号,即A1、A2、A3、A4、A5等,每组分别就一个问题进行讨论,5~8min后,每组选派一个代表就自己讨论的问题进行总结陈述;然后,A、B、C、D4组中每组编号相同的同学重新组合成新的一组,即A1、B1、C1、D1为一组,以此类推,共5组。5组同学就4个问题进行交叉讨论5~8min。最后,老师对整个文献讨论进行归纳总结。文献阅读研讨课的开设,拓展了学生的知识面,培养了他们的自学能力和创新能力;交叉讨论的分组方式,激发学生的学习兴趣和热情,让学生参与得更彻底,对文献了解得更全面[5]。
3学生自主授课法
传统的教学模式通常是老师“教”、学生“学”,学生学习知识相对来说是一种被动接受的过程。笔者通过挑选合适的教学章节,在临床八年制班级中推行角色互换,让学生由过去单纯“听”到主动“讲”。这一转变迎合了青少年们挑战自我、展示自我的心理特点,在激发学生学习的同时,活跃了课堂气氛,锻炼了他们的语言表达能力、培养了他们的自信心。学生自主授课的开展,第一要素就是要选择合适的教学内容。人类免疫缺陷病毒(humanimmunodeficiencyvirus,HIV)社会关注度高,易激发学生的兴趣点和学习动力,因此本研究将逆转录病毒中的HIV这一节作为学生自主讲课的内容。为了防止内容上的重复和单一,笔者将20位同学分成4个组,给出4个专题,例如(1)HIV的流行现状及发展趋势;(2)HIV的致病性及临床表现;(3)HIV传播途径及防治原则;(4)HIV的研究现状及有无有效治疗方法。每组针对一个专题进行备课,准备15min左右的PPT。课上,每组随机抽取一位同学上台讲授。每位同学讲完,老师从教学内容、PPT制作形式、语言组织能力等方面作简要点评,同时学生也可以对讲课同学的表现提出自己的意见和看法。最后,老师对4个专题的内容进行抽提归纳,方便学生对教学内容的整体把握。同时,由于时间限制,不可能每位同学都上台授课,为了让所有同学都有参与感,笔者要求同学讲自己制作的PPT内容打印为纸质版上交,设立评分标准,由老师批改打分,按10%的比率计入最后成绩[6-7]。实践表明,这种学生自主讲课的教学模式,调动了学生学习的积极性和主动性,锻炼了他们自主学习的能力,提高了他们的综合素质,同时也可以让老师及时发现教学中的问题并加以改正。
4第二课堂活动
对于医学微生物学这种临床基础性学科,实验课的开设是必不可少的。通过实验课的设立,有利于帮助学生验证和巩固医学微生物学的基本理论知识,掌握微生物学基本操作技术,锻炼其动手能力。但由于课时的限制,实验课的内容多是一些单纯性验证学科基本理论的简单实验,不能很好地激发学生独立思考、分析和解决问题的能力,也很难培养学生的创新意识。另外,本校在对临床八年制学生的培养中,有一定的科研任务要求。因此,笔者在对临床八年制学生的医学微生物学教学中,针对一些学有余力的同学,开设了第二课堂的活动。所谓第二课堂,就是在课余时间开展的老师对学生的科研辅导活动[8]。在老师和学生之间实行“双向选择”,在老师选择学生的同时,学生可以根据自己感兴趣的科研方向选择指导老师。一般1位老师带教1~2名学生。在第二课堂活动的实施中,笔者首先会对所有参与学生进行集中培训,内容包括实验室规则及仪器的安全使用、分子克隆实验技术的基本操作等。然后由带教老师对所带学生进行一对一的具体辅导。老师会给出3~5篇相关研究领域的综述类文献,学生阅读后与老师展开讨论,提出自己的看法与理解,在老师的引导和帮助下,由学生提出科研问题并完成实验方案设计,在这一阶段中,通过文献的阅读及实验设计,有助于学生科研思维和创新能力的培养;在论证方案的可行性之后,接下来就是实验操作阶段,在老师的指导下,学生利用课余时间开展实验,期间老师可一周组织一次实验进展的汇报讨论,及时解决学生实验中遇到的各种问题;最后,以学生汇报答辩的形式对第二课堂活动进行总结。对于实验进展顺利,实验结果理想的学生,老师应鼓励其撰写研究论文并发表,并给予一定奖励[9]。第二课堂活动的开展,提高了医学微生物学的教学质量,充实了实验教学内容,给学生打开了一扇了解科研、接触科研的窗口,培养学生探究知识、独立思考的能力。综上所述,针对医学微生物学传统教学中存在的一些弊端和不足,笔者在对本校临床八年制学生的教学过程中尝试了一系列的改革和创新。案例引导教学和学生自主授课,激发了学生们的学习热情,考验了老师的课堂组织能力,同时也给了学生展示自我的机会,提高了学生的综合素质,文献阅读研讨课和第二课堂活动的开设,给热爱科研的学生创建了一个平台,培养了他们独立思考和动手能力。尽管新的教学方法在老师和学生们中普遍得到好评,但仍有改进的空间,需要在今后的教学工作中,不断地探索和实践,为推动医学微生物学教学质量的提高不懈地努力。
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