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一、通過介紹現(xiàn)代生物科技成果,培養(yǎng)生命科學意識
義務教育階段生物學課程不僅介紹生物學研究的主要內(nèi)容,還突出生物科學發(fā)展過程中取得的豐碩成果。在生物教學中,通過了解這些生物學知識,培養(yǎng)學生熱愛生命科學的意識。如,在“生物與生物學”的開篇之際,了解轉(zhuǎn)基因遺傳工程、試管嬰兒、人類基因組計劃等生命科學的前沿知識。我國科學家通過將蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因轉(zhuǎn)入棉花植株,培育成抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。人類基因組計劃完成了全部基因及其在染色體上的位置測定,破解了人類遺傳和生老病死之謎。在教學中利用現(xiàn)代信息技術(shù)了解這些知識,不僅能激發(fā)學生的興趣,開闊學生的視野,還能使學生感悟到生命科學的重要性,幫助他們樹立熱愛生命的科學意識。
二、實施科學探究,培養(yǎng)科學探究素養(yǎng)
科學探究是探索生命王國奧秘的重要途徑。在生物教學中,通過主動參與、積極思考、動手實踐的科學探究活動,可以培養(yǎng)學生的科學探究技能。
1.引導學生自主探究
課程改革的核心就是要改變學生的學習方式,也就是變被動學習為自主探究。在生物教學中,教師要引導學生積極主動地進行探究,提高學習效率。比如,在調(diào)查環(huán)境污染對生物影響時,教師可以引導學生自己動手嘗試探究“酸雨對種子萌發(fā)的影響”,學生通過配置不同濃度的“酸雨”,跟蹤記錄種子萌發(fā)的過程,得出不同濃度的酸雨對種子萌發(fā)影響的結(jié)論。在這個探究過程中,學生積極主動參與探究活動,為今后繼續(xù)探究學習奠定基礎。
2.體驗科學探究的過程
科學探究的過程包括:提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結(jié)論。如,在學習環(huán)境對生物的影響時,讓學生設計“探究光對鼠婦生活的影響”,通過課前尋找鼠婦,引導學生觀察它的生活環(huán)境,發(fā)現(xiàn)問題,提出問題:光會影響鼠婦的生活嗎?作出假設:“光對鼠婦生活是否有影響?”然后設計探究的方案,包括實驗步驟和對照實驗的設計,完成探究實驗并得出結(jié)論。通過體驗探究過程,認識實驗中的對照組和實驗組,嘗試設計對照實驗,建立科學的實驗思想,促進探究技能的提高。
3.重視生物學實驗
生物學是一門以實驗為基礎的自然學科,在動手完成實驗的過程中,不僅能加強學生對生物學概念的理解,還能培養(yǎng)學生的觀察能力,實驗能力、數(shù)據(jù)分析處理能力、實驗設計能力。學生通過設計實驗方案、選配儀器、實施實驗、分析結(jié)果、得出結(jié)論等探究過程,不僅感受到實驗帶來的快樂,而且科學探究能力得到了培養(yǎng)。
三、利用生物科學發(fā)現(xiàn)史,培養(yǎng)科學的思維方式
通過學習科學家的科學研究過程來培養(yǎng)學生科學的思維方法,從而提高學生的生物科學素養(yǎng)。例如,在學習巴斯德進行科學探究的過程時,先讓學生閱讀“探究過程”,然后提出如下問題:(1)為什么要把肉湯煮沸?引導學生思考回答,明白科學家這樣處理的目的,認識到實驗成敗的關鍵因素。(2)巴斯德在設計實驗步驟時,為什么要用兩個燒瓶做實驗?學生分析討論理解設計對照實驗在實驗中的重要性,學會設計對照實驗的方法。(3)為什么巴斯德在四年后打破鵝頸瓶后肉湯很快變質(zhì)了?明白實驗的嚴謹性。通過學習巴斯德的探究過程,掌握科學的探究方法,養(yǎng)成良好的思維習慣,發(fā)展終身學習的能力。
四、關注科學、技術(shù)、社會,培養(yǎng)科學的態(tài)度
當今社會,科學技術(shù)發(fā)展日新月異,生物科學、技術(shù)和社會關系密切。在教學中滲透科學、技術(shù)和社會相互關系的教育,及時關注和參與生物科學技術(shù)有關的社會問題的討論和決策,培養(yǎng)學生對自然和社會的責任感。了解“科學家的故事”,了解“生命科學的發(fā)展歷程”,了解“現(xiàn)代生物學新技術(shù)”等等。目的是讓學生學習科學家刻苦鉆研、堅持不懈、實事求是的科學態(tài)度,形成良好的科學品質(zhì),促進學生情感、態(tài)度和價值觀的健康發(fā)展。例如,學習孟德爾豌豆雜交試驗得出生物的遺傳規(guī)律,感悟到平時只要細心觀察、
認真思索、勇于實驗,就有可能發(fā)現(xiàn)自然界的奧秘,使學生心靈產(chǎn)生極大的震撼,使學生受到科學方法和科學精神的熏陶,對培養(yǎng)學生的科學態(tài)度意義重大。
生物科學的不斷發(fā)展更新,需要具備生物科學素養(yǎng)的人共同努力和不斷探索。因此,在日常生物教學中,教師要充分利用生物課堂教學,促進學生生物科學素養(yǎng)的形成、發(fā)展和提高。
參考文獻:
一、激發(fā)學生學習生物興趣
在新課程教學背景下,生物教師要激發(fā)學生學習生物的興趣,培養(yǎng)學生的生物學素養(yǎng)。一般來說生物科學素養(yǎng)是指了解并能夠進行個人決策、參與公民和文化事務、從事經(jīng)濟生產(chǎn)所需要的生物科學概念和生物科學過程。生物科學教育的基本任務是培養(yǎng)學生必備的、可持續(xù)發(fā)展的生物科學素養(yǎng)。那么,在初中生物課教學中,我們應如何培養(yǎng)學生熱愛生物科學,提高他們學習生物科學的興趣和生物科學素養(yǎng)呢?首先,從理論上讓學生理解:我們?nèi)祟惖某?、穿、住、行、醫(yī)療衛(wèi)生保健,以及養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)和病蟲害的防治等都離不開生物科學,離不開生物學知識。其次,在教學中可以通過探究活動、實驗活動、觀察活動和調(diào)查活動來培養(yǎng)學生的動手能力,觀察能力,從而提高學生對生物科學的興趣。再次,通過對克隆羊多莉產(chǎn)生過程的學習,轉(zhuǎn)基因技術(shù)在生產(chǎn)中和實際生活中的運用,以及現(xiàn)代仿生技術(shù)的學習來激發(fā)學生熱愛生物科學和學習生物科學的熱情。通過上述手段,培養(yǎng)學生熱愛生物科學,逐步提高學生的生物科學素養(yǎng)。
二、培養(yǎng)學生自主學習的能力
生物教師要適應教學理念,尊重學生的自主學習能力,改變傳統(tǒng)的思維模式。在傳統(tǒng)的教學中,教師所追求的就是嚴格按照教參所指定的唯一標準答案。對于學生的答案評價只有兩種,非對即錯。這是應試教育的一大弊端。這嚴重影響了學生的思維和個性的發(fā)展,阻礙了研究性活動的開展。為了改變這樣的狀況,筆者在教學中向?qū)W生強調(diào),在學習上只有科學的方法,沒有標準的答案。只要大家的想法具有一定的科學性和可行性,就非常有意義。這打消了不少學生害怕答錯問題讓同學笑話的顧慮,使學生逐漸開始獨立思考。慢慢地,學生的思維活躍起來,敢于在課堂中各抒己見,進入了學習的主體角色。為此,筆者鼓勵學生大膽提出自己的想法,不必局限于課本,并及時給予學生充分的肯定和鼓勵,逐步使學生形成具有自身特色的探究個性。探究性學習就是指學生在教師的引導下自主學習、探究問題的一種學習模式。這種學習模式要求教師在教學中要改變傳統(tǒng)的教學觀念,以學生為本,關注學生整體素質(zhì)的發(fā)展。
三、合理有效地實施多媒體教學
生物教師要有效利用多媒體教學直觀高效的作用,合理實施生物教學內(nèi)容。當前信息技術(shù)飛速發(fā)展,人類的教育教學活動越來越受到信息技術(shù)的影響,越來越多的現(xiàn)代教育技術(shù)涌入到教育教學領域。在課堂教學中,多媒體技術(shù)的使用,使各種教學信息的呈現(xiàn)方式更加自然和方便,使學生很方便地走進現(xiàn)實生活中難以實現(xiàn)的特殊環(huán)境,體驗和經(jīng)歷那些平時無法實現(xiàn)或難以實現(xiàn)的事物變化過程,容易集中學生的注意力,提高學生的學習興趣,從而提高教學效果。如果教師以動畫配合學生回顧綠色開花植物的有性生殖過程,提出問題:植物除了用種子繁殖,還有其他的繁殖方式嗎?讓學生溫故知新,再用熟悉的詩句,吸引學生的注意力,激發(fā)學生興趣,并思考生活中的常見現(xiàn)象。再展示用嫁接的方式培育的仙人掌,提出問題,引出嫁接的話題。探究之后,再演示扦插的動畫操作過程,學生一目了然,然后再讓學生進行對照、比較,促使學生的學習效率得到提高。
四、教學中向?qū)W生滲透環(huán)保意識
生物的學習在于了解與掌握生物學知識,但要學以致用,生物教學中教師要滲透環(huán)保教育。保護環(huán)境并不是一句空話,也并不只是少數(shù)科學家或科研機構(gòu)的專門工作,而是所有公民都應該具備的基本觀念和意識,并且每個人都可以從身邊的一些小事做起,為環(huán)境保護作出貢獻。對學生進行環(huán)境保護的教育,不能僅停留在讓學生明確保護環(huán)境的重要性上,還要通過教育讓學生能夠真正視環(huán)境保護為己任,在平時的生活過程中能夠自覺自愿地留意身邊的小事,留意自己的言行,盡量減少對環(huán)境有不良影響的行為,并且能夠向身邊的親友宣傳環(huán)保的重要性。在日常生活中像節(jié)約用水、不亂扔廢舊電池、垃圾分類放置等這些行為不過是舉手之勞,只要稍加注意,就是在進行保護環(huán)境的工作。就是要讓學生具備這種日常生活中的環(huán)保意識,能夠自覺地在行動上得以體現(xiàn)。
關鍵詞:大學生 本科 生物科學 創(chuàng)新實驗室 實驗室建設與管理
中圖分類號:G423.3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(b)-0002-02
創(chuàng)新是時代進步的動力,是技術(shù)發(fā)展和進步的源泉,是經(jīng)濟騰飛的催化劑,創(chuàng)新實驗室的建設與管理對于生物科學專業(yè)學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)非常重要。
本科院??蒲泻徒虒W實力都比較強,尤其對于985和211院校來說,借助于實驗室提高學生的研究、分析、創(chuàng)新能力是常用的教學策略,所以說高校實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃。在實驗室內(nèi),學生可以將課堂所學理論知識與實踐相結(jié)合,培養(yǎng)學生動手動腦能力,發(fā)現(xiàn)課堂所學原理的真正所用,并在此基礎上進行創(chuàng)新。因此,建立設備齊全、技術(shù)成熟以及管理科學、創(chuàng)新的實驗室對于推動高校生物科學專業(yè)教學具有重要作用。
1 建立高校生物科學專業(yè)創(chuàng)新實驗室的必要性
生物科學專業(yè)是對生命現(xiàn)象及其規(guī)律進行研究的科學,同時對自然科學的發(fā)展也起到很大的推動作用。生物科學涉及范圍較廣,與人口、環(huán)境、資源、人類健康等息息相關,可以說人類的生存和發(fā)展無時無刻不和生物科學聯(lián)系。生物科學實驗室是培養(yǎng)生物科學人才的搖籃,因此,其創(chuàng)新管理也就顯得非常必要。
1.1 為生物科學專業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)創(chuàng)新性人才
我國生物科學在世界生物科學界一直處于先驅(qū)地位,但是現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展迅速,各國認識到生物科學的重要性,紛紛展開研究,我國為了能夠繼續(xù)保持世界領先地位就必須抓緊培養(yǎng)生物科學專業(yè)的創(chuàng)新性人才。雖然中國曾在人類基因組以及水稻基因組計劃中做出過杰出貢獻,但是與世界上的發(fā)達國家在生物科學研究中的差距還是很大,為了減小差距,必須要加強生物科學實驗室的建設與管理,培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強,老、中、青相結(jié)合的工作團隊,才能保證我國生物科學技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
1.2 為生物科學產(chǎn)業(yè)的發(fā)展儲備新型人才
面臨現(xiàn)代資源趨緊,環(huán)境污染嚴重等種種問題,生物產(chǎn)業(yè)亟待發(fā)展,以解決人口、資源、環(huán)境等重大問題。全球范圍內(nèi)很多國家已經(jīng)將生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為戰(zhàn)略性目標,將生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提到了國家安全層面,中國作為世界人口最多的國家,面臨的問題同樣繁多,所以中國生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進步一直是我國科研的重中之重。我國在“十一五”規(guī)劃中曾明確提出大力發(fā)展中國生物產(chǎn)業(yè),力求通過幾年的發(fā)展在生物制藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、資源、能源等的保護和開發(fā)利用方面能有所建樹。實現(xiàn)這一目標的基礎就在于高素質(zhì)本科學生實踐能力的提升。生物科學專業(yè)創(chuàng)新實驗室的建設和管理讓學生能夠充分將所學知識與現(xiàn)實結(jié)合,在掌握知識的基礎上能夠培養(yǎng)原始創(chuàng)新能力、集成創(chuàng)新以及引進消化吸收再創(chuàng)新能力,真正推動我國生物產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學研相結(jié)合。學生在實驗室中培養(yǎng)的技術(shù)與創(chuàng)新能力能夠在走出校園以后發(fā)揮重要作用,他們有能力發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,促進生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時,也反過來促進生物科學專業(yè)技術(shù)的發(fā)展和進步。
1.3 彌補我國本科生物科學專業(yè)學生培養(yǎng)中的不足
目前在我國高校生物科學教學中存在很多不足和缺陷,為了能夠彌補這些不足和缺陷,要加大生物科學教學研究以及創(chuàng)新實驗室的建設與管理。
如今大部分高校生物科學教育中教師會傳授學生足夠豐富的理論知識,但是在實踐操作和運用上缺乏鍛煉,沒有鍛煉機會,更沒有培養(yǎng)創(chuàng)新能力的條件。有的學校開設了生物科學實驗教學課程,但是在實驗室中學生都是被動實驗,學生只需要按照教師的指導,將實驗室已經(jīng)配好的試劑或者其他實驗材料和另外的實驗材料混合進行實驗就行,完成的實驗都是一些經(jīng)典實驗。學生在這個過程中不用自己真正的去做什么,只需要按照老師的意思按部就班完成作業(yè)就行,十分機械,學不到東西。久而久之,學生對此類實驗失去興趣,學校也只是應付了事,原本的實驗教學起不到任何效果,更無所謂創(chuàng)新。
2 本科生物科學創(chuàng)新實驗室建設與管理
本文研究的本科生物科學專業(yè)創(chuàng)新實驗室的建設由三個主要的部分完成:實驗室管理制度形成、實驗室儀器設備的配置以及實驗室技術(shù)體系的構(gòu)建。實驗室的設計要以人為本,以學生為本,對實驗室內(nèi)的機器設備進行合理整合配置,構(gòu)建完善的科學技術(shù)體系,為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力提供條件和研究氛圍。
2.1 創(chuàng)新實驗室管理制度的建立
創(chuàng)新實驗室管理制度是實驗室發(fā)揮有效作用的前提,能為學生學習、研究以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供良好的氛圍。實驗室的建立原則是以學生為本,同時堅持科學發(fā)展觀,根據(jù)學生的具體情況制定一套科學合理的實驗室管理體制。在本科階段,生物科學專業(yè)的學生如果具有了某個方面的想法,并且在向老師咨詢以后具有可行性的情況下,可以向?qū)W校申請進行創(chuàng)新項目的科研基金,并且在實驗室內(nèi)通過實驗研究其項目。對于具體制度的建立可以從以下兩個方面進行。
(1)建立較為寬松的準入制度,較為嚴格的生物材料領用制度。
創(chuàng)新實驗室的建設是為了激發(fā)本科生的實踐動手能力、科研能力以及創(chuàng)新能力,但是在關于哪些學生可以進入實驗室進行實驗就涉及到了實驗室的門檻問題。有些學校的實驗室規(guī)定,學習好的學生可以進入實驗室,但是學習成績差的就不可以。這樣的規(guī)定在創(chuàng)新實驗室的管理制度中是不可以出現(xiàn)的。這樣很容易遺漏學習成績不好,但是動手能力很強,創(chuàng)新思維活躍的學生。因此,只要學生有創(chuàng)新的欲望和一定的專業(yè)課基礎和動手能力,能夠按照原始教材進行一些簡單實驗,就應該讓學生進入實驗室進行研究。
創(chuàng)新實驗室管理制度確立了較低的準入制度,但是需要建立嚴格的實驗材料領用制度。實驗中對于每種實驗原料的領取都要經(jīng)過實驗室管理人員,對于一些危險物品,要嚴格限制領取量,并且在領取實驗材料時要由領取的學生簽名,確保實驗材料領取實名制。對于有劇毒、危害性極大的實驗材料,要經(jīng)過申請報學院或者實驗室審批,才可以由實驗室管理人員將實驗材料給予學生,并監(jiān)督其使用,對于余留材料要進行回收。
(2)以學生為本的開放制度。
實驗室運行需要大量的資金和技術(shù)人員作為支持,所以在開放時間安排上要以學生為本,盡量在學生需要的時間開放,其余時間關閉。學生開展實驗室研究工作一般是在課余時間和寒、暑假,所以創(chuàng)新實驗室在這期間可以將實驗室管理人員、教師一起集合到實驗室,對學生創(chuàng)新研究期間的問題進行解答。學生在實驗室內(nèi)的研究主要靠自己完成,教師只需要在旁觀察,不讓學生出現(xiàn)危險就行,學生是真正的自主式管理。
2.2 創(chuàng)新實驗室設備進行模塊化管理
生物科學專業(yè)涉及微觀和宏觀世界,在實驗中需要多種實驗設備,為了提高設備的可發(fā)現(xiàn)性和利用率,可以對實驗室內(nèi)的設備進行模塊化設計。創(chuàng)新實驗室內(nèi)的設備從大類上可以分為公共模塊以及各類專業(yè)模塊。公共模塊基本上是所有實驗人員都會用到的,各類專業(yè)模塊則是根據(jù)研究項目不同而設置的獨立模塊。當學生按照特定的科研項目到實驗室申請實驗設備時,實驗室管理人員可根據(jù)實驗要求分配合適的設備模塊,方便學生實驗操作。
2.3 提高創(chuàng)新實驗室管理人員的素質(zhì)
在我國本科院校的實驗室內(nèi),管理人員一般承擔設備、儀器清潔工作,實驗室打掃工作以及日常實驗室的安全管理工作。但是創(chuàng)新實驗室的管理員將不再與傳統(tǒng)管理員一樣。創(chuàng)新實驗室管理員不僅要承擔實驗室日常安全護理和清潔工作,還有具有一定的創(chuàng)新能力,比如對于實驗室設備的擺放如何才能更加合理進行研究,同時還要能夠為實驗室內(nèi)進行創(chuàng)新研究的學生提供一定的技術(shù)支持和幫助。管理員由過去只負責為進行實驗的學生配制試劑向“多功能、全面”的管理員轉(zhuǎn)變。同時生物科學專業(yè)創(chuàng)新實驗室的主要負責人也要經(jīng)常組織實驗室管理員進行培訓,提高相關技能,爭取在做好實驗室管理的基礎上,能夠為學生的創(chuàng)新研究提供幫助。
2.4 加強創(chuàng)新實驗室與外界先進實驗室的交流
加強與外界先進的生物科學實驗室進行交流,能夠為實驗室的管理以及學生的創(chuàng)新研究提供靈感和動力。
閉門造車是最壞的學習方式,為了要有創(chuàng)新還要走出去,在創(chuàng)新實驗室管理上也要體現(xiàn)這一點。和外界實驗室進行交流對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力具有重要作用。與外界的交流可以采用以下兩種方式,一是與生物科學專業(yè)領域的一些科研人員進行交流,二是和生物科學產(chǎn)業(yè)的一些生產(chǎn)實踐者交流。與生物科學專業(yè)領域的科研人員交流,能夠了解相關領域的最新動態(tài),從而根據(jù)動態(tài)調(diào)整研究思路和技術(shù)路線,為接下來的研究打下基礎。與生產(chǎn)實踐者多交流能夠知道生物科學技術(shù)在現(xiàn)實中的應用以及實際中需要什么樣的技術(shù),從而為自己的研究指明方向,使研究的結(jié)果能夠符合實踐要求,在實踐中創(chuàng)造價值。
3 結(jié)語
本科創(chuàng)新實驗室的建設和管理是一項復雜的工程,其建立和完善需要相當長的時間和精力,但是為了我國生物科學事業(yè)的發(fā)展進步,各高校應當都參與到創(chuàng)新實驗室的建設中來,共同商討管理制度的建立和完善。本文從我國生物科學創(chuàng)新實驗室建立的必要性出發(fā),對創(chuàng)新實驗室的重要作用做了具體闡述,在此基礎上對創(chuàng)新實驗室的管理提出了4個方面的詳細建議,為我國本科生物科學創(chuàng)新實驗室的建立提供了可能,對我國生物科學事業(yè)的發(fā)展具有重要的促進意義。
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【關鍵詞】課題研究;生物學原理;生物科學素養(yǎng);能力
筆者參加了我校報批的《初中生物教學中培養(yǎng)學生生物科學素養(yǎng)的途徑與方法的研究》市級課題研究?!袄蒙飳W原理,培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)”是其研究的項目之一。為了通過實際的課堂教學實踐驗證“利用生物學原理,培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)”是“初中生物教學中培養(yǎng)學生生物科學素養(yǎng)的途徑與方法的研究”中的一種切實可行的方法和手段。茲將本人負責的項目作如下總結(jié):
生物學原理是生物科學素養(yǎng)的主要載體,而生物學原理的教學則構(gòu)建了培養(yǎng)學生生物科學素養(yǎng)的主要平臺。生物學原理科學課程倡導培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),科學素養(yǎng)的中心特點是,理解重要的科學觀念,懂得科學技術(shù)潛含的力量及各自的局限性;具備科學思考的能力;能夠?qū)⒖茖W知識和科學思維方式運用于個人決策或參與公共文化事務之中 。生物學原理是觀察、實驗、思維相結(jié)合的產(chǎn)物,它不僅呈現(xiàn)了生物科學的事實觀念和特點,而且還呈現(xiàn)了生物科學的探究方法和探究方法。因此,生物學原理是生物科學素養(yǎng)的重要載體,而生物學原理的教學則構(gòu)造了培養(yǎng)學生生物科學素養(yǎng)的重要平臺 。
生物學原理的重要特點生物學原理反映了生物界中的現(xiàn)象、過程在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律,反映了生命活動中的本質(zhì)關系,是生命活動的基本規(guī)律及形成機理 。生命性生物學原理重要闡明生物生命活動的規(guī)律,而生命活動規(guī)律重要表現(xiàn)在新陳代謝、應激性、生長發(fā)育、繁殖、遺傳變化、進化及系統(tǒng)發(fā)生等方面 。生命性是生物學的根本特性,生物學原理是圍繞生命活動這個中心展開的。綜合性生物界具有少樣性,生命系統(tǒng)具有少層次性,而且是高度組織化的,如生命系統(tǒng)的層次有細胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)和生物圈 。在生物系統(tǒng)不同層次上有著各自的生物學原理,但每一具體的原理都不是孤立存在的,它們之間存在著一定的關系 。許少原理不僅超越了生物科學單一學科分支的范疇,涉及到各種生物類群,而且涉及數(shù)學、物理、化學等其它學科,特別是近代生物科學的綜合性發(fā)展更加注重了學科知識與技術(shù)的綜合運用 。因此,生物學原理的綜合性特點為培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)提供了更為廣泛的資源和空間 。
加強生物學中心觀念的教學生物學原理是建立在生物學觀念基礎上的更深一層次的生物學知識,它反映了生物學事實或觀念之間的相互關系 。學生形成生物學觀念和掌握生物學原理之間存在著不可分割的辯證關系 。一方面,形成生物學觀念是掌握生物學原理的基礎,觀念不清就無法掌握生物學原理;另一方面,掌握生物學原理可以使學生從生命活動變化中去進一步地理解鞏固生物學觀念 。教師引導學生建立正確的生物觀念是使學生掌握生物學原理的前提,沒有這個前提生物學原理的教學就無從談起 。加強觀念教學必須使學生獲得足夠的感性認識 。教師要創(chuàng)設便于理解觀念的良好環(huán)境,提供探索生物學觀念所必須的感性材料或典型事例 。
教育的目的在于提高公民的素質(zhì),提高素質(zhì)不等于片面追求高學歷,教育必須與生產(chǎn)勞動相接合,必須為現(xiàn)代化建設服務,培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的建設者和接班人。但在現(xiàn)實的教育形式下,學校片面的追求升學率的提高,而普遍忽略其他方面的教育及培養(yǎng)。在很大程度上與素質(zhì)教育相背,教育與素質(zhì)教育和實踐相互脫節(jié),學生畢業(yè)走入社會,技術(shù)、技能等能力極其低下,創(chuàng)新意識薄弱,知識面狹窄,應用能力不足等缺陷。學生的生物科學素養(yǎng)極其低下,嚴重影響了教育事業(yè)的發(fā)展進程,中學生物教學中存在的問題嚴重制約著學生生物素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高。因此,利用生物學原理培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)顯得尤為重要。
生物科學素養(yǎng)是指參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力,包括理解科學、技術(shù)與社會的相互關系,理解科學的本質(zhì)以形成科學的態(tài)度和價值觀。它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內(nèi)容的掌握和應用水平,以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養(yǎng)的能力。其最基本的含義是指學生能夠合理地將所學到的科學知識運用到社會及個人生活中。生物學素養(yǎng)是公民科學素養(yǎng)中重要的組成成分。是人們在認識自然和應用生物科學知識的過程中表現(xiàn)出來的內(nèi)在本質(zhì),包括人們所掌握的生物科學知識、技能和方法,以及在此基礎上形成的生物科學能力、科學觀以及科學品質(zhì)等方面。是公民參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力、以及相關的情感態(tài)度價值觀。它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內(nèi)容的掌握和應用水平,以及在已有的基礎上不斷提高自身科學素養(yǎng)的能力。
良好的科學素養(yǎng)是一個人成功的基石??茖W素養(yǎng)是一個人綜合素質(zhì)和能力的體現(xiàn)。需要在長期的學習、工作和生活中逐步培養(yǎng)和建立起來。作為一名從事一線教學的生物學教師,深知自己的責任和義務,必須更新觀念、改進教法、改進評價方法、重視理論和實踐的聯(lián)系、全面提高學生的素質(zhì)和能力。
在科學技術(shù)不斷地改變著我們的生活,改變我們周圍世界的今天,具有科學素養(yǎng)是現(xiàn)在每個初中生畢業(yè)后必不可少的能力。通過此課題的研究,轉(zhuǎn)變教學觀念,將生物教學與個人和社會相聯(lián)系,加強書本知識與生活相聯(lián)系,使學生從生活中走進書本,再從書本回歸生活,使生物學與學生生活之間架起橋梁,引導學生善于思考生活中的生物學,善于捕捉、獲取、積累生活中的生物學知識,使抽象、枯燥的生物學知識具體化、生活化,使學生進一步對生物學產(chǎn)生親切感、真實感,同時感受到生物學的趣味與作用,領悟科學探究的各種技能,培養(yǎng)科學精神,形成良好的科學態(tài)度和科學情感,進而增強對生物學知識的應用意識,有效地提高生物科學素養(yǎng)。
在教學中要使學生通過生物課學習能在以下四方面得到發(fā)展:科學的態(tài)度和科學的世界觀, 科學探究方法與技能 ,科學、技術(shù)和社會,生物學的知識和技能。
生物學屬于一門自然科學課程,是一個內(nèi)容豐富的知識體系。其中包括人類認識自然界的一些途徑和方法,這些方法反映出自然科學與其他領域認知模式的不同,也體現(xiàn)了科學最基本的特征和本質(zhì)。生物學教育的宗旨是培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng),不僅要傳播科學的事實和概念,更要體現(xiàn)科學是一個探究的過程。理解這一新的課程理念,將有助于生物教學改革和實踐,通過生物課培養(yǎng)學生興趣、動手能力,以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
生物科學素養(yǎng)的提高并非一朝一夕就能實現(xiàn)的,它需要我們教師在日常教學中從點點滴滴做起,切實把新課標的理念貫徹于課堂教學之中。有目的有意識地培養(yǎng)學生的科學精神、態(tài)度和價值觀,重視方法、技能的提高和訓練,使學生養(yǎng)成良好的科學行為和習慣,提高學生的綜合素質(zhì)和能力,潛移默化地提高學生的生物學科學素養(yǎng)。
生物科學是21世紀發(fā)展最為迅速的學科之一。生物科學素養(yǎng)的教育內(nèi)容應主要包括科學知識、科學方法、科學態(tài)度、科學精神和科學價值五個方面。培養(yǎng)學生具備一定的生物科學素養(yǎng)和創(chuàng)新精神,掌握生物研究的科學方法,才能夠適應社會經(jīng)濟和生命科學的發(fā)展。筆者根據(jù)參加課題研究的實際教學經(jīng)驗,將義務教育階段有關利用生物學原理能提高學生生物科學素養(yǎng)的教學內(nèi)容大致分為植物、動物、人體生理、微生物、實驗等五個方面。例如實驗教學方面,眾所周知,生物學是一門實驗性很強的學科,科學實驗是生命科學最基本的研究方法,是培養(yǎng)和提高學生生物科學素養(yǎng)的最佳方法之一。通過實驗鍛煉學生的動手能力,進而提高學生的社會生存能力。同樣對生物學知識的學習、生物學能力的獲得和生物科學素養(yǎng)的達成同樣也離不開實驗。實驗教學既是生物學教學的重要內(nèi)容,又是一種有效的教學手段,更是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。在中學生物學實驗教學過程中重視學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng),有利于學生獲得系統(tǒng)生物學知識,掌握科學的實驗方法,發(fā)展各種能力,樹立良好的科學態(tài)度,養(yǎng)成科學的協(xié)作精神。生物實驗教學為學生提高生物科學素養(yǎng)搭建了一個發(fā)展平臺。
生物學課程中的實驗教學是學生積極主動地獲取生物科學知識,領悟科學研究方法而進行的各種活動。通過設計實驗過程、收集和分析資料并得出結(jié)論,使學生認識、經(jīng)歷科學研究的過程,并訓練其使用有關的具體方法完成每一個步驟,是培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題等能力的有效操作方式。
把實驗課和理論課、活動課、課外實習、野外考察及社會實踐結(jié)合起來,使實驗課教學開放空間向課外和校外延伸,突出地方特色,充分利用當?shù)氐纳镔Y源。如:植物學實驗中植物各器官形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察,可以和野外考察結(jié)合起來,以野外的植物為材料,觀察記錄不同植物根、莖、葉的形態(tài)特征,花及果實的類型,植物各器官系統(tǒng)的功能,以及植物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能與植物生活環(huán)境適應性,使學生以新的目光新的角度,發(fā)現(xiàn)一些課堂上沒有接觸到的新知識新問題,開闊學生學習和思維的空間,將學到的知識應用于實際,培養(yǎng)學生熱愛大自然、熱愛生命科學和思想情懷。充分發(fā)揮學生在生物學實驗教學過程中的主觀能動性,提高學生對生物學實驗課的興趣,增加師生之間、同學之間溝通與交流,學生的學習由“被動注入式”變成“主動吸收式”,有利于培養(yǎng)學生的觀察力、動手能力、科研創(chuàng)新能力、獨立思考獲取知識能力、信息收集鑒別處理能力、合作交流能力;有利于培養(yǎng)學生的團隊精神、協(xié)作精神、進取精神、創(chuàng)新精神和科學探索精神,加深學生對生物科學過程和科學方法的理解,切實提高學生生物科學素養(yǎng)[1]。
生物科學知識與我們的現(xiàn)實生活密切相連,通過生物科學素養(yǎng)的培養(yǎng)可以使學生從現(xiàn)實的生活當中體驗到科學的重要性,意識到只有自己的科學素養(yǎng)提高了才能用科學的眼光看待周圍的事物,用科學的行為來對待周圍的事物,用科學的思維約束自己的行為,當他們能夠認認真真地對待這一切并能不斷地反思自己的所作所為時,自身的科學素質(zhì)也就自然而然的提高了,而科學素質(zhì)的提高對于我們國家建立和諧社會以及執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策具有極為重要的意義,因此學生科學素養(yǎng)的提高對于我國的現(xiàn)代化建設以及國家精神文明的提高有著舉足輕重的作用。
生物學新課程開創(chuàng)了科學、技術(shù)和社會(STS)教育的新局面,新的課程標準把了解科學、技術(shù)、社會的相互關系,關注和參與生物科學技術(shù)有關的社會問題的討論和決策,作為生物科學素養(yǎng)和重要組成部分。在STS教育中,如何培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),如何培養(yǎng)學生對自然和社會的責任感,是每一位教育工作者必須思考和面臨的問題。通過實際的教學實踐,體會到教師對活動內(nèi)容的選擇很大程度上決定著STS教育的效果。課堂上若選擇一些學生感謝到親切、實在、能接觸到相關問題或與社會生產(chǎn)、生活、發(fā)展有關的熱點問題組織教學活動,通常能取得較好的教學效果[2]。
參考文獻
關鍵詞:生物數(shù)據(jù);教學法;科學素養(yǎng);價值觀培養(yǎng)
中圖分類號:G622 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)06-024-01
我國《普通高中生物課程標準》指出:“生物科學素養(yǎng)是公民科學素養(yǎng)構(gòu)成中重要的組成部分。生物科學素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態(tài)度與價值觀,它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內(nèi)容的掌握和應用水平,以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養(yǎng)的能力。提高每個高中學生的生物科學素養(yǎng)是本課程標準實施中的核心任務?!?/p>
生物科學素養(yǎng)反映了一個人對生物學領域中核心基礎內(nèi)容掌握的情況,根據(jù)高中生物課程的任務,這個基礎也就應該成為高中生物課程的核心內(nèi)容和基本要求。為了便于教師在高中生物課程中落實“提高學生科學素養(yǎng)”的理念,并將這一理念同日常教學活動和教學習慣相吻合,教師可以從“科學態(tài)度和科學的世界觀,生物學基礎知識,科學探究方法與技能,科學、技術(shù)與社會(STS)”四個維度來理解生物科學素養(yǎng),并使學生通過生物課的學習在這四個方面得到發(fā)展。
近年來,高考試題反復出現(xiàn)教材中有關數(shù)據(jù)應用的問題,并占有相當?shù)谋戎?,這些試題較好地考查了學生對基本要領和原理的理解,在平時生物教學中用妥用好數(shù)據(jù),對創(chuàng)造學生樂于學習的氛圍,對誘發(fā)學習動機、調(diào)動學習的積極性,開發(fā)學習的智能以及提高學習效率都具有重要的作用。
一、培養(yǎng)學生學習興趣,引發(fā)學生積極思考
古今中外的教育家、科學家都十分重視興趣的培養(yǎng)??鬃诱f:“知之者不如好之者,好之者者不如樂知者”。愛因斯坦也說過:“熱愛是最好的老師。”那么,生物教學中如何用數(shù)據(jù)培養(yǎng)學生的興趣,調(diào)動學生積極思維的能力呢?如初一生物下在講到第三章扁形動物豬肉絳蟲的結(jié)構(gòu)時應講它的體長有幾米長,體軀像火車,繁殖能力強,全身有700―1000個節(jié)片,每個成熟的節(jié)片有5萬個卵。再加上講述豬肉絳蟲的結(jié)構(gòu),講述它如何在人體身上寄生,如何跟隨人的血液循環(huán),學生這是精神大為緊張,此時教師就要適時地講述如何避免感染,如何講究衛(wèi)生。這堂課下來學生不但對豬肉絳蟲有形象生動的了解,且記憶深刻,同時也培養(yǎng)學生學習興趣,調(diào)動其積極思維能力。又如講到細菌分裂時,學生對裂殖不一定感興趣。教師若經(jīng)過這樣一組數(shù)據(jù)講述后,學生對裂殖就可能當場理解,且對整個微生物的學習也感興趣了。如果環(huán)境條件適宜,細菌20多分鐘就可以分裂一次。按這樣速度來推算,一個細菌一晝夜可以繁殖72代,共繁殖出40多萬億億個細菌,折合重量4000噸。若這時配合對學生進行講究衛(wèi)生,養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習慣。栽花種草,美化環(huán)境的教育就不再是空洞的說教了。
二、潛移默化,激發(fā)學生愛國主義情操
生物教學在傳授基本知識的同時,也應及時、適當?shù)貪B透德育教育,增強德育效果。如緒論“探索生物的奧秘”的教學,為說明我國生物科學方面的成就,可擇其重要且有代表意義的古今實例加以介紹:譽滿中外的明代醫(yī)藥學家李時珍,閱讀大量書籍,親自到山林、田野采集藥物標本,虛心向當?shù)剞r(nóng)民、獵人和藥農(nóng)請教,“搜羅百氏”、“訪問四方”,整整花了27年時間編著《本草綱目》;被國際上譽為“雜交水稻之父”的袁隆平教授,從事雜交水稻的研究,十幾年如一日地忘我工作,自1973年以來陸續(xù)培育出一系列優(yōu)良品種,為國家增產(chǎn)稻谷102公斤每畝。這些典型的實例。不僅使學生認識到生物學知識的重要性。而且激發(fā)了他們民族自豪感和振興中華的愛國主義熱情,同時學生也得到了嚴謹治學的科學態(tài)度的教育。
三、培養(yǎng)學生生態(tài)意識,樹立遠大的理想
比如學習初一下兩棲動物青蛙等時,在講述1只青蛙每天吃掉60多只農(nóng)業(yè)害蟲。還有鳥類動物捕食大量林葉害蟲的過程中,強調(diào)學生要很好地保護野生動物資源,同現(xiàn)代社會中存在的某些人濫捕吃野生動物作斗爭就具有十分重要的意義。再如學習到腔腸動物的其它動物海蜇時,讓學生了解學習海蜇不但營養(yǎng)價值高,每100克中含蛋白質(zhì)12.3克,鈣128毫克,碘13.2毫克,鐵9.5毫克等,而且會利用其特殊結(jié)構(gòu)――著生在傘邊緣缺刻出感覺器中的鈣質(zhì)平衡石提前15天探測出風暴的來臨,鼓勵學生長大后立志學好生物,應用生物仿生學制造如“水母耳”類的儀器為人類服務。再比如講到3萬個病毒只相當一個細菌大時,教同學們別小看病毒,如我們可利用動物病毒來殺滅松毛蟲、粘蟲、棉繪蟲等農(nóng)林害蟲,為下世紀廣泛利用的生物防蟲技術(shù)展示了廣闊的前景,同時也激勵同學們刻苦學習,長大后報效祖國。
總之,生物教學中用活數(shù)據(jù),會使本來有些枯燥無味、呆板無趣的內(nèi)容變得妙趣橫生、韻味無窮。學生會學得興味盎然,使課堂活躍起來,充滿歡樂與生機,從而達到預定的教學目的,收到良好的教學效果,同時對全面提高學生科學素養(yǎng)也大有幫助。
參考文獻:
[1] 張迎春,汪忠主編.《生物學教學論》.
[2] 余文森,吳剛平.《新課程的深化與反思》.
[3] 湖南報業(yè)集團.《創(chuàng)新:理論與方法》,《文萃報》,總第1445期4版.
[4] 《福建教育》.總第619期1第41頁.
[5] 《福建教育》.總第621期2第36頁.