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李春喜教授主編的第五版生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材中,前一章內(nèi)容分別為概論。結(jié)合SPSS特點(diǎn),在講授本章內(nèi)容的同時(shí),SPSS上機(jī)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)設(shè)置為SPSS軟件的界面介紹、基本特點(diǎn)和作用,數(shù)據(jù)的建立、導(dǎo)入與導(dǎo)出部分。SPSS軟件的特點(diǎn)與作用:SPSS(StatisticalPackagefortheSocialScienceorStatisticProductsandServiceSolution)軟件是于1968年由美國斯坦福大學(xué)(StanfordUniversity,USA)的三位研究生研發(fā)而成,并以此名創(chuàng)立SPSS公司。該軟件操作簡單,易學(xué)易用,具有較強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)功能和強(qiáng)大的作圖功能,特別是能夠快速準(zhǔn)確地完成大量的、煩瑣的、專業(yè)的和復(fù)雜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,是國際上認(rèn)可的專業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件之一。其可廣泛應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)分析(例如均值比較、相關(guān)分析、方差分析等)以及統(tǒng)計(jì)圖形(例如柱狀圖、散點(diǎn)圖、餅狀圖等)的制作和編輯。在介紹這些功能的同時(shí),打開SPSS窗口,兼并介紹SPSS視圖窗口中標(biāo)題欄、菜單欄、數(shù)據(jù)單元格顯示、工具按鈕、數(shù)據(jù)視圖和變量視圖的一些簡單用法。數(shù)據(jù)文件的建立:SPSS軟件打開之后,會(huì)進(jìn)入數(shù)據(jù)編輯窗口,新建一組數(shù)據(jù)后可將變量依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行命名,并選擇輸入數(shù)據(jù)的基本變量類型(例如數(shù)值型、逗號(hào)型、句點(diǎn)型、科學(xué)計(jì)數(shù)型、日期格式型、美元型、定制貨幣型和字符串型等)。數(shù)據(jù)文件的導(dǎo)入與導(dǎo)出:SPSS可以導(dǎo)入SPSS(*.sav),Exce(l*.xls),dBASE(*.dbf),ASCⅡ(*.dat,*.txt),Access(*.mdb),Lotus(*.w*),F(xiàn)oxpro(*.dbc)等數(shù)據(jù)文件,以及各類SASS數(shù)據(jù)文件。即從菜單選擇File中選Open,彈出OpenFile對(duì)話框,文件框內(nèi)顯示以選擇所需文件后綴類型,之后選擇對(duì)象,單擊打開(O)按鈕,或雙擊對(duì)象文件,從而將文件導(dǎo)入。同樣文件的導(dǎo)出通過File中的save/saveas(保存數(shù)據(jù)對(duì)話框),選擇保存路徑,鍵入文件名,確定數(shù)據(jù)類型,單擊保存(S)按鈕,其導(dǎo)出文件。
二、應(yīng)用SPSS軟件的基本統(tǒng)分析
教學(xué)材料第二、三章內(nèi)容為資料的整理與特征數(shù)的計(jì)算、概率和概率分布,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容SPSS上機(jī)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)設(shè)置基本統(tǒng)計(jì)分析課程,該部分包括數(shù)據(jù)匯總報(bào)告和描述性統(tǒng)計(jì)分析兩方面的內(nèi)容?;窘y(tǒng)計(jì)分析可通過菜單欄的分析(Analyze)窗口進(jìn)入,點(diǎn)擊分析欄之后,鼠標(biāo)放置數(shù)據(jù)匯總報(bào)告(Reports)欄,即可顯示分層報(bào)告(OLAP—OnlineAna-lyticalProcessing)、數(shù)據(jù)匯總(CasesSummarize)、行匯總報(bào)告(ReportSummariesinRows)、列匯總報(bào)告選項(xiàng)(ReportSummariesinColumns)。其中分層報(bào)告主要用于中位數(shù)、最大值、最小值、方差、偏度系數(shù)等統(tǒng)計(jì)描述;數(shù)據(jù)匯總可用于對(duì)編輯窗口中的數(shù)據(jù)在結(jié)果窗口中羅列出來,以便瀏覽和打印,同時(shí)也可對(duì)數(shù)據(jù)的基本特征進(jìn)行描述;行匯總報(bào)告可羅列原始數(shù)據(jù),其格式是以觀察單位和統(tǒng)計(jì)量為行標(biāo)目,以報(bào)告變量為列標(biāo)目;列匯總報(bào)告主要用來生成按列顯示統(tǒng)計(jì)量計(jì)算結(jié)果的報(bào)告,同時(shí)也可以完成許多統(tǒng)計(jì)計(jì)算。當(dāng)鼠標(biāo)放置描述性統(tǒng)計(jì)分析(DescriptiveStatistics)位置后,選中響應(yīng)的功能即可進(jìn)入頻數(shù)分析(Frequen-cies)、描述性分析(Descriptives)、探索性分析(Ex-plore)、多維交叉表分析(Crosstabs)、比值分析(Ratio)窗口從而根據(jù)自己的目的進(jìn)行響應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。
三、應(yīng)用SPSS軟件的均值比較和方差分析
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)基本知識(shí)熟悉之后,在隨后在課堂教學(xué)中會(huì)開始進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷和方差分析部分的內(nèi)容。SPSS實(shí)驗(yàn)課在此部分結(jié)合課堂教學(xué)相應(yīng)的設(shè)置均值比較和方差分析上機(jī)內(nèi)容。均值比較可通過菜單欄的分析(Analyze)窗口進(jìn)入,點(diǎn)擊分析欄之后,鼠標(biāo)放置數(shù)據(jù)均值比較(Com-pareMeans)上即可顯示相應(yīng)分析欄:平均數(shù)基本分(Means)可用于定量資料的統(tǒng)計(jì)分析,按分組變量計(jì)算因變量的描述統(tǒng)計(jì)量值,如均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度、峰度等統(tǒng)計(jì)量,并顯示結(jié)果;單樣本T-test(One-SampleTTest)單樣本t檢驗(yàn)主要用于樣本平均數(shù)和已知總體平均數(shù)的比較;獨(dú)立樣本T-tes(tInde-pendent-SamplesTTest)可用于檢驗(yàn)兩個(gè)獨(dú)立樣本的總體平均數(shù)之間是否有顯著差異;配對(duì)樣本T-test(Paired-SamplesTTest)用于配對(duì)計(jì)量資料的比較,檢驗(yàn)配對(duì)樣本差值的總體均數(shù)與0的差異有無顯著意義,以及配對(duì)樣本是否相關(guān)方差分析包括單因素方差分析和多因素方差分析。其中單向方差分析(One-WayANOVA)可通過均值比較(CompareMeans)進(jìn)入,其用于完全隨機(jī)設(shè)計(jì)資料的多個(gè)樣本均數(shù)比較和樣本均數(shù)間的多重比較,也可進(jìn)行多個(gè)處理組與一個(gè)對(duì)照組的比較。多因素方差分析可通過分析欄里的多因素方差分析(GeneralLinearModel)選項(xiàng)進(jìn)入,進(jìn)入之后會(huì)設(shè)置四個(gè)不同要求的選擇:單變量多因素方差分析(Univariate)可用于一個(gè)因變量受一個(gè)或多個(gè)自變量影響的方差分析;多因變量方差分析(Multivariate)主要用于多個(gè)因變量受一個(gè)或多個(gè)因素變量或協(xié)變量影響的方差分析;多因變量方差分析(Multivariate)對(duì)同一因變量進(jìn)行重復(fù)測(cè)量的方差分析;混合效應(yīng)分析(VarianceCompo-nents)用來估計(jì)每個(gè)隨機(jī)因素對(duì)因變量方差的貢獻(xiàn)。在分析過程中可根據(jù)不同的需要和要求,選擇相應(yīng)的方差分析。
四、應(yīng)用SPSS軟件的回歸和相關(guān)分析
1.本基本要求旨在明確全國初賽和決賽試題的知識(shí)水平,作為試題命題的依據(jù)。本基本要求不涉及國家隊(duì)選手選拔的要求?,F(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱、新近的中學(xué)化學(xué)課程國家標(biāo)準(zhǔn)(A1-2,B1-6)及高考說明規(guī)定的內(nèi)容均屬初賽內(nèi)容。具有高中文化程度的公民的常識(shí)以及高中數(shù)學(xué)、物理、生物、地理與環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的基本內(nèi)容(包括化學(xué)相關(guān)的我國基本國情、宇宙、地球的基本知識(shí)等)也是化學(xué)競賽的內(nèi)容。初賽基本要求對(duì)某些化學(xué)原理的定量關(guān)系、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、立體化學(xué)和有機(jī)化學(xué)作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,補(bǔ)充內(nèi)容是中學(xué)化學(xué)的自然生長點(diǎn)。
2.決賽基本要求是在初賽基本要求的基礎(chǔ)上作適當(dāng)補(bǔ)充。
3.全國高中學(xué)生化學(xué)競賽是一項(xiàng)以競賽為中心的課外活動(dòng)。課外活動(dòng)的總時(shí)數(shù)是制定競賽基本內(nèi)容的重要因素。本基本要求要求估計(jì)初賽基本要求需40單元(每單元3小時(shí))的課外活動(dòng);決賽基本要求需追加30單元課外活動(dòng)(其中實(shí)驗(yàn)至少10單元)
4.最近三年同一級(jí)別競賽試題涉及的符合本要求的知識(shí)自動(dòng)成為下屆競賽的要求。
5.本基本要求若有必要作出調(diào)整,在2004年8月初通告。原基本要求自動(dòng)生效。
初賽基本要求
1.有效數(shù)字。在化學(xué)計(jì)算和化學(xué)實(shí)驗(yàn)中正確使用有效數(shù)字。定量儀器(天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等)的精度與測(cè)量數(shù)據(jù)有效數(shù)字。運(yùn)算結(jié)果的有效數(shù)字。
2.想氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。理想氣體狀態(tài)方程。氣體密度。分壓定律。氣體相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定。氣體溶解度(亨利定律)。
3.溶液濃度與固體溶解度及其計(jì)算。溶液配制(濃度的不同精確度要求對(duì)儀器的選擇)。重結(jié)晶及溶質(zhì)—溶劑相對(duì)量的估算。過濾與洗滌操作、洗滌液選擇、洗滌方式選擇。溶劑(包括混合溶劑)與溶質(zhì)的相似相溶規(guī)律。
4.容量分析的基本概念。被測(cè)物、基準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)溶液、指示劑、滴定反應(yīng)等。分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。滴定曲線與突躍(酸堿強(qiáng)度、濃度、溶劑極性對(duì)滴定突躍影響的定性關(guān)系)。酸堿指示劑的選擇。高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉、EDTA為標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定基本反應(yīng)與分析結(jié)果計(jì)算。(緩沖溶液)?
5.原子結(jié)構(gòu)。核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài),用s、p、d等來表示基態(tài)構(gòu)型(包括中性原子、正離子和負(fù)離子)核外電子排布。電離能和電負(fù)性。
6.元素周期律與元素周期系。主族與副族。過渡元素。主、副族同族元素從上到下性質(zhì)變化一般規(guī)律;同周期元素從左到右的性質(zhì)變化一般規(guī)律;s、d、ds、p、f-區(qū)。元素在周期表中的位置與核外電子結(jié)構(gòu)(電子層數(shù)、價(jià)電子層與價(jià)電子數(shù))的關(guān)系。最高化合價(jià)與族序數(shù)的關(guān)系。對(duì)角線規(guī)則。金屬性、非金屬性與周期表位置的關(guān)系。金屬與非金屬在周期表中的位置。半金屬。主、副族重要而常見元素的名稱、符號(hào)及在周期表中的位置、常見氧化態(tài)及主要形態(tài)。鉑系元素的概念。
7.分子結(jié)構(gòu)。路易斯結(jié)構(gòu)式(電子式)。價(jià)層電子對(duì)互斥模型對(duì)簡單分子(包括離子)立體結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)。雜化軌道理論對(duì)簡單分子(包括離子)立體結(jié)構(gòu)的解釋。共價(jià)鍵。s鍵和p鍵。共軛(離域)的一般概念。等電子體的一般概念。
8.配合物。配合物與配離子的基本概念。路易斯酸堿的概念。重要而常見的配離子的中心離子(原子)和重要而常見的配位體(水、羥離子、鹵離子、擬鹵離子、氨分子、酸根離子、不飽和烴等)。鰲和物。重要而常見的配合劑及其重要而常見的配合反應(yīng)。配合反應(yīng)與酸堿反應(yīng)、沉淀反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)的聯(lián)系(定性說明)。配合物空間結(jié)構(gòu)和異構(gòu)現(xiàn)象基本概念。配合物的雜化軌道基本概念。八面體場的晶體場理論。Ti3+離子的顏色。
9.分子間作用力。范德華力。氫鍵(形成氫鍵的條件、氫鍵的鍵能、氫鍵與分子結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)關(guān)系)。其他分子間作用力的一般概念。
10.晶體結(jié)構(gòu)。晶胞。原子坐標(biāo)。晶胞中原子數(shù)目或分子數(shù)的計(jì)算及與化學(xué)式的關(guān)系。分子晶體、原子晶體、離子晶體和金屬晶體。配位數(shù)。晶體的堆積與填隙模型。常見的晶體結(jié)構(gòu)類型。如;NaCl、CsCl、閃鋅礦(ZnS)、螢石(CaF2)、低溫石英、金剛石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、方解石、鈣鈦礦、鉀、鎂、銅等。
11.化學(xué)平衡。平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率。酸堿平衡常數(shù)大小與酸堿強(qiáng)度的定性關(guān)系。溶度積。利用平衡常數(shù)的計(jì)算。
12.離子方程式的正確書寫與配平。
13.電化學(xué)。氧化態(tài)。氧化還原的基本概念和反應(yīng)的書寫和配平。原電池。電極符號(hào)、電極反應(yīng)、原電池符號(hào)、原電池反應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。用來標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)判斷反應(yīng)的方向以及氧化劑與還原劑的強(qiáng)弱。電解池的電極符號(hào)與電極反應(yīng)。電解與電鍍。電化學(xué)腐蝕。常見化學(xué)電源。pH、絡(luò)合劑、沉淀劑對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響的定性說明。
14.元素化學(xué)。鹵素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、錫、鉛、硼、鋁。堿土金屬、堿金屬、稀有氣體。鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鋅、汞。周期表同族元素的性質(zhì)遞變。氧化物和氫氧化物的酸堿性和兩性。常見難溶鹽。氫化物的基本分類和主要性質(zhì)。常見無機(jī)酸堿的形態(tài)和基本性質(zhì)。水溶液中常見離子的顏色、化學(xué)性質(zhì)、定性檢出(不使用特殊試劑)和分離。制備的單質(zhì)的一般方法。
【關(guān)鍵詞】模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn);教學(xué)
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程旨在學(xué)習(xí)電路原理課程的基礎(chǔ)上,通過學(xué)習(xí)模擬信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、處理、變換的基本原理、基本電路和基本分析方法,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)各種功能電路工作原理的定性分析和性能指標(biāo)的工程計(jì)算能力,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)模擬電路系統(tǒng)的綜合分析和設(shè)計(jì)應(yīng)用能力。本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,知識(shí)點(diǎn)繁多,抽象性強(qiáng),注重學(xué)生綜合能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng),因此,作為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師,如何提高模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)課教學(xué)水平是值得深入探討和研究的問題。
實(shí)驗(yàn)課和理論課是不同的,理論課以教師的“講”為主,而實(shí)驗(yàn)課注重的是學(xué)生的“做”。我校模擬電子技術(shù)課程面向的是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)課設(shè)置為六個(gè)基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)和一個(gè)綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容圍繞基礎(chǔ)性知識(shí),注重“做”的過程來啟發(fā)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析實(shí)驗(yàn)過程中的問題,幫助學(xué)生掌握理解、驗(yàn)證和熟悉重點(diǎn)的理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)能力;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)緊扣專業(yè)方向,選擇與簡單醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容,是知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用的整合,不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的興趣,而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。我們的實(shí)驗(yàn)課采取以下方式來進(jìn)行開展。
一、課前準(zhǔn)備
從歷次實(shí)驗(yàn)課的情況來看,單次實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容設(shè)置為三個(gè)學(xué)時(shí),時(shí)間顯得不足,如課前準(zhǔn)備不充分,實(shí)驗(yàn)課時(shí)很可能不能達(dá)到預(yù)期的目的。因此,課前準(zhǔn)備是做好實(shí)驗(yàn)課的重要保證。具體包括:1,書寫預(yù)習(xí)報(bào)告。課前明確實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容,要求學(xué)員熟悉實(shí)驗(yàn)步驟,明確實(shí)驗(yàn)任務(wù),如遇到不清楚的問題要求學(xué)生在預(yù)習(xí)報(bào)告中進(jìn)行標(biāo)識(shí),方便學(xué)員在實(shí)驗(yàn)課時(shí)有針對(duì)性。為了調(diào)動(dòng)學(xué)員積極性,實(shí)驗(yàn)課時(shí)進(jìn)行抽查,嚴(yán)格規(guī)定未完成者不能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,確保預(yù)習(xí)報(bào)告質(zhì)量;2、軟件仿真。要求學(xué)員用Multisium軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行搭建,結(jié)果仿真,讓學(xué)生熟悉電路結(jié)構(gòu),對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有個(gè)初步的認(rèn)識(shí),也有助于學(xué)員對(duì)實(shí)驗(yàn)電路各元器件功能性的理解。3,思考題啟發(fā)。課前布置預(yù)習(xí)思考題不僅可以提高學(xué)員對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解認(rèn)識(shí),而且可以升華實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,理清實(shí)驗(yàn)電路結(jié)構(gòu)和認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)過程中注意事項(xiàng),增強(qiáng)了針對(duì)性,減少了盲目性。比如,在晶體管單管電壓放大器的調(diào)試實(shí)驗(yàn)課前,可以讓學(xué)員們思考“在測(cè)試Av,Ri和Ro時(shí)怎樣輸入信號(hào)的大小和頻率,為什么信號(hào)頻率一般選擇1KHz,而不選擇100KHz或更高”問題,這個(gè)思考題可以幫助學(xué)生延伸到電路的工作頻帶范圍,也可以提醒學(xué)員們?cè)趯?shí)際電路測(cè)試時(shí)選擇合適的信號(hào)源。
二、課中操作
實(shí)驗(yàn)課教學(xué)將理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作有機(jī)的結(jié)合起來,課中操作以學(xué)生為主,教師為輔。需要注意:1.首先應(yīng)該讓學(xué)員重視實(shí)驗(yàn)課。組織觀摩實(shí)驗(yàn)做得好的同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、展示學(xué)員的實(shí)驗(yàn)成果促進(jìn)學(xué)員興趣的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)課和理論課學(xué)習(xí)相輔相成的,兩者不可孤立。2.講解內(nèi)容簡練,突出重點(diǎn),有層次性。講解時(shí)間一般設(shè)置為15-20分鐘,講解內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和注意事項(xiàng)。由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理在學(xué)員預(yù)習(xí)時(shí)已經(jīng)有所了解,并且實(shí)驗(yàn)原理已經(jīng)在理論課中詳細(xì)講解,反復(fù)講授反而讓學(xué)員感覺乏味,可設(shè)置5分鐘以內(nèi)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和注意事項(xiàng)為講解重點(diǎn),需要詳細(xì)的給學(xué)員講解電路的搭建方式和電路功能,采用幻燈片直接將電路的連接圖展示給學(xué)員,這樣可以一目了然。3.促進(jìn)學(xué)員之間合作意識(shí)。指導(dǎo)教師需要對(duì)實(shí)驗(yàn)課中發(fā)生的各種突況進(jìn)行處理,可能無法兼顧每一個(gè)學(xué)員,有的學(xué)員即使遇到困難,也不主動(dòng)向老師提問,于是將實(shí)驗(yàn)操作能力強(qiáng)的學(xué)員和弱的學(xué)員進(jìn)行搭配,學(xué)員之間可能有更多語言,有問題時(shí)可以及時(shí)得到解決,營造活潑的氛圍。教師應(yīng)該多兼顧實(shí)驗(yàn)?zāi)芰θ醯膶W(xué)員,這些學(xué)員可能在實(shí)驗(yàn)過程積極性差,一旦遇到問題,卻不習(xí)慣向教師和同學(xué)請(qǐng)教,這樣很可能讓他們變得孤立,漸漸失去信心,教師應(yīng)該經(jīng)常性的主動(dòng)詢問他們是否有問題,給予重點(diǎn)關(guān)注。4.注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的擴(kuò)展,培養(yǎng)能力。不同學(xué)員之間實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ煌看螘r(shí)間課可以增設(shè)選做內(nèi)容,做得快的學(xué)員可以通過選做內(nèi)容的實(shí)踐獲得更大收獲,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。5.對(duì)測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)嚴(yán)格把關(guān)。為了保證實(shí)驗(yàn)效果,在時(shí)間允許的前提下,實(shí)驗(yàn)操作完成后要求學(xué)員將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)交給教師審查,數(shù)據(jù)不正確的原因可能是沒有正確連接線路或儀器操作不當(dāng),也可能是由于導(dǎo)線損壞或儀器不能正常工作等問題導(dǎo)致的。但不管何種原因,要求學(xué)員必須利用手中的測(cè)試儀器,通過自己的分析和測(cè)量慢慢找到問題所在,完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)[1]。6.實(shí)驗(yàn)后討論。預(yù)留最后5分鐘對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),帶學(xué)員們回顧一下本次實(shí)驗(yàn)課的核心內(nèi)容,Multisium軟件電路仿真不同情況下的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,讓學(xué)員們對(duì)本次課有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),評(píng)述實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)員們遇到的問題和注意事項(xiàng),培養(yǎng)學(xué)員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和養(yǎng)成良好的習(xí)慣。
三、課后整理
課后整理是比較容易忽視的問題,卻是非常重要的一環(huán)。實(shí)驗(yàn)課時(shí)間短暫,學(xué)員們匆匆的連接電路,測(cè)試數(shù)據(jù),可能很多學(xué)員對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解還不夠深入,實(shí)驗(yàn)課后整理可以幫助學(xué)員理清楚實(shí)驗(yàn)過程,解決殘留的問題??梢詮囊韵聨讉€(gè)方向著手:1.整理數(shù)據(jù),書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。明確實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫內(nèi)容,重點(diǎn)突出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和討論,通常實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論值存在偏差,要求學(xué)員分析原因。2.實(shí)驗(yàn)室長期對(duì)學(xué)員開發(fā)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰θ醯膶W(xué)員要有耐心,可以給他們提供二次實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),實(shí)驗(yàn)室長期對(duì)他們開發(fā),讓他們慢慢尋找自信,對(duì)于實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為實(shí)驗(yàn)還存在問題的學(xué)員,也可以再次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題,給予他們平臺(tái)支持。3.教師實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改。要求學(xué)員在實(shí)驗(yàn)課后一周內(nèi)統(tǒng)一交給指導(dǎo)老師,老師在三個(gè)工作日內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改,附上說明和問題提示,給出實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績,將批改后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告發(fā)給學(xué)員,學(xué)員的實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)中可能還存在不足,這時(shí)候?qū)W員看到指導(dǎo)老師的評(píng)語后就會(huì)注意這些問題,認(rèn)識(shí)不足,實(shí)驗(yàn)成績的好壞也是一種鞭策和激勵(lì)。
總之,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹饕侄危彩歉叩冉逃闹匾M成部分,它既是聯(lián)系理論教學(xué)的橋梁,又是培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)踐能力并在科研實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠行緩剑谂囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面有著理論教育不可取代的作用[2]。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué);科研;教學(xué);能力培養(yǎng)
中圖分類號(hào) G642.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2013)20-114-02
農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是針對(duì)當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展所面臨的種種生態(tài)環(huán)境問題,從宏觀、系統(tǒng)、整體的角度出發(fā)來組織和管理農(nóng)業(yè),使農(nóng)業(yè)的發(fā)展走向良性發(fā)展道路而設(shè)置的農(nóng)學(xué)、園藝、植物生產(chǎn)類專業(yè)本科生必修課程[1]。通過該課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的角度宏觀管理農(nóng)業(yè)的能力,提高學(xué)生的生態(tài)意識(shí)。該課程主要圍繞以下幾方面展開:(1)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本概念、功能、關(guān)系及調(diào)控機(jī)制;(2)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的基本分析方法;(3)國內(nèi)外宏觀農(nóng)業(yè)的發(fā)展;(4)我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的實(shí)踐。當(dāng)今,隨著社會(huì)發(fā)展,環(huán)境、能源、食品安全、資源等問題日益嚴(yán)峻,新的農(nóng)業(yè)生態(tài)問題不斷凸顯,本課程也越來越引起人們的重視[2]。因此,為適應(yīng)新形勢(shì)下社會(huì)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)改革發(fā)展的需要,筆者就多年來教學(xué)實(shí)踐體會(huì)[3-4],一直在課堂中融入最新科研動(dòng)態(tài),寓學(xué)生科研能力培養(yǎng)于《農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)》教學(xué)體系中,為本教程進(jìn)行研究性教學(xué)作以下幾點(diǎn)探索性思考。
1 圍繞知識(shí)點(diǎn)闡述國內(nèi)外科研新動(dòng)向
在我校本科生一般是在大二學(xué)習(xí)《農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)》這門課程。此時(shí),本科生已學(xué)習(xí)的大多是公共基礎(chǔ)課程,對(duì)專業(yè)知識(shí)了解甚少,對(duì)本行業(yè)內(nèi)很多專業(yè)知識(shí)一知半解。如果教師只單純向?qū)W生灌輸書本上的知識(shí),學(xué)生掌握的知識(shí)面則相對(duì)狹窄,不符合本門課程所要求培養(yǎng)達(dá)到的宏觀管理農(nóng)業(yè)的能力。因此,當(dāng)講述本課程體系的重要知識(shí)點(diǎn)時(shí),筆者會(huì)預(yù)先系統(tǒng)地查閱、歸納整理本知識(shí)點(diǎn)最新國內(nèi)外科研動(dòng)態(tài),以淺顯易懂的圖文方式做成課件。在課堂上,首先啟迪學(xué)生圍繞知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”,告訴學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的重要性,再了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知程度,針對(duì)性地將相關(guān)科研動(dòng)態(tài)告知學(xué)生,起到較好的寓研于教的效果。
例如,在講述溫室效應(yīng)時(shí),以溫室效應(yīng)為中心,從效應(yīng)后果-原因-解決措施來層層展開。大多數(shù)學(xué)生都知道全球變暖,但只知道一種溫室效應(yīng)氣體CO2。此時(shí),作為教師,需將學(xué)生思維逐漸打開,筆者根據(jù)自己曾主持全球環(huán)境基金項(xiàng)目科研的經(jīng)驗(yàn),告訴學(xué)生溫室效應(yīng)的后果除了氣候變暖外,還有海平面升高、極端氣候頻發(fā)等,對(duì)農(nóng)業(yè)的影響效應(yīng)還有種植制度改變、土壤碳庫變化、病蟲草害發(fā)生率高等。講解溫室效應(yīng)的原因時(shí),重點(diǎn)講述6種溫室效應(yīng)氣體、研究這些氣體的最新科研成果;由此,學(xué)生由二氧化碳知道了全球FACE(Free Air CO2 Enrichment,開放式空氣CO2濃度增高)研究,中國唯一的FACE研究平臺(tái)就在我們身邊――揚(yáng)州市江都區(qū)小紀(jì)鎮(zhèn),我校在FACE研究上也頗有建樹。除了CO2外,溫室氣體甲烷、氮氧化物等也都是農(nóng)業(yè)研究的熱點(diǎn)。就解決措施來看,同學(xué)們紛紛獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策,從國家節(jié)能減排措施、禁止秸稈焚燒、土壤免少耕等各方面一一道來。由此可見,教師如果單就書本講述知識(shí)點(diǎn)則枯燥乏味,將科研知識(shí)融會(huì)貫通課堂,則事半功倍。
2 課堂中樹立科研偶像
處于大學(xué)中低年級(jí)的同學(xué)往往比較迷惘,對(duì)專業(yè)努力方向不甚明了,有的同學(xué)甚至有厭惡或瞧不起大農(nóng)學(xué)專業(yè)類的傾向。作為教師,在教授本課程時(shí),可以列舉在某個(gè)領(lǐng)域取得成功的科學(xué)前輩,讓學(xué)生認(rèn)知自己所學(xué)專業(yè)內(nèi)的一些名人,如用雜交水稻之父袁隆平、農(nóng)學(xué)院士、本校知名教授的成功范例,告訴學(xué)生們,學(xué)農(nóng)可以有大作為,是一項(xiàng)光榮的、有前途的事業(yè);而要達(dá)到事業(yè)的輝煌,這些科研業(yè)內(nèi)名人付出的辛勞、執(zhí)著的精神都是同學(xué)們需要學(xué)習(xí)的,他們才應(yīng)該是本專業(yè)學(xué)生需要努力效仿的科研偶像。由此,給學(xué)生灌以科研學(xué)習(xí)的正能量,及早樹立報(bào)考研究生的目標(biāo),為培養(yǎng)儲(chǔ)備未來的科研中堅(jiān)力量奠定了基礎(chǔ)。
3 從生態(tài)問題暴發(fā)誘導(dǎo)科研動(dòng)力
由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,中國目前生態(tài)問題頻發(fā)。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)章節(jié)里,講述到磷循環(huán)時(shí)必定要提及2007年江蘇省無錫市暴發(fā)的太湖藍(lán)藻嚴(yán)重污染事件。學(xué)生只知道由于水污染了而藍(lán)藻暴發(fā)了,也記得當(dāng)年無錫市生活用水和飲用水嚴(yán)重短缺,超市、商店里的桶裝水被搶購一空的系列報(bào)道,卻并未深入究其原因。有的同學(xué)認(rèn)為是化工廠污染,有的單純認(rèn)為是水變臟了。這時(shí)作為教師則可以將藍(lán)藻繁殖生活的機(jī)理,磷元素是藻類生長的限制因子等科學(xué)原理一一道來,學(xué)生也因此明白為何洗衣粉優(yōu)先推薦無磷洗衣粉,原來是為了凈化水資源。既然問題產(chǎn)生了,那么接著是引導(dǎo)大家來解決這個(gè)突然暴發(fā)的生態(tài)問題。這時(shí),教師可將江蘇省太湖專項(xiàng)基金的一些科研范例來講講,比如可以將藍(lán)藻資源化再利用變成有機(jī)肥、將藍(lán)藻作為培養(yǎng)食用菌和種植蔬菜的基質(zhì)等等。舉例典型生態(tài)問題時(shí),讓學(xué)生在課堂上明了生態(tài)問題產(chǎn)生后,可用科研的力量來解決;學(xué)生也由此產(chǎn)生科研的動(dòng)力,培養(yǎng)認(rèn)真研學(xué)的態(tài)度。
4 專題調(diào)研討論科研熱點(diǎn)問題
除了在課堂上由教師主動(dòng)講解科研動(dòng)態(tài)外,筆者還給學(xué)生布置課外科研任務(wù),設(shè)置專題讓學(xué)生分組調(diào)研后,到課堂上交流科研熱點(diǎn)問題。例如,在講述生物多樣性章節(jié)時(shí),首先采取讓學(xué)生主動(dòng)調(diào)研學(xué)習(xí)的方式;其次由學(xué)生分組比賽演講;最后教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)歸納。學(xué)生按學(xué)號(hào)進(jìn)行分組,第一組同學(xué)調(diào)查什么是生物多樣性;第二組同學(xué)研究生物多樣性的價(jià)值;第三組同學(xué)調(diào)查生物多樣性減少趨勢(shì);第四組同學(xué)提出保護(hù)生物多樣性的具體措施。在調(diào)研問題的過程中,這些低年級(jí)的大學(xué)生不但學(xué)會(huì)了如何利用圖書館的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫獲得專業(yè)文獻(xiàn)資料,也學(xué)會(huì)了歸納整理文獻(xiàn),同時(shí)學(xué)習(xí)用精美漂亮的PPT來展示自己的調(diào)研成果。小組內(nèi)成員群策群力,認(rèn)真準(zhǔn)備,推選出一個(gè)口才較好的同學(xué)上臺(tái)來展示本組成果,比賽氣氛濃烈,學(xué)生聽講也極其認(rèn)真,效果非常顯著。因此,讓學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體參與到課堂中[5],尤其當(dāng)他們自己去調(diào)研取得初步研究成果并在課堂中闡述自己觀點(diǎn)時(shí),科研與教學(xué)相長則成效顯著。
5 多種教學(xué)形式激發(fā)學(xué)生科研興趣
在《農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)》教學(xué)過程中,除了課堂教學(xué)外,我們還采取錄相、實(shí)驗(yàn)、參觀等其他多種輔助教學(xué)形式來激發(fā)學(xué)生的科研興趣[6]。通過教學(xué)錄像的播放,學(xué)生形象地知道個(gè)體、種群、群落乃至生態(tài)系統(tǒng)的層次性,知道地球生態(tài)系統(tǒng)不能夠簡單被創(chuàng)造,生物圈2號(hào)的失敗就是一個(gè)典型的案例;因此,科學(xué)研究必須建立在符合自然法則的基礎(chǔ)之上。通過生化他感的實(shí)驗(yàn),學(xué)生懂得植物通過化學(xué)物質(zhì)的分泌來吸收或排斥其他物種,而這些分泌出來的物質(zhì)可以被科學(xué)家進(jìn)一步提取,開發(fā)其醫(yī)用或經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在生態(tài)農(nóng)業(yè)章節(jié),我們帶領(lǐng)學(xué)生參觀生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園區(qū),實(shí)地觀察農(nóng)業(yè)生態(tài)科研成果在科技園區(qū)中的應(yīng)用,切實(shí)掌握中國生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)和如何對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行生態(tài)化改造。通過以上多種形式的教學(xué)方法,本學(xué)院學(xué)生研究生報(bào)考率和錄取率很高,為本院科研項(xiàng)目的順利開展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:中學(xué)生物 翻轉(zhuǎn)課堂 實(shí)踐應(yīng)用 課程資源
問題優(yōu)化
翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom或Inverted Classroom)源于2007年美國科羅拉多州(Colorado)林地公園高中(Woodland Park High School)的兩位化學(xué)教師――喬納森?伯爾曼(Jonathan Bergmann)和亞綸?薩姆斯(Aaron Sams)。他們將自己授課的PPT和實(shí)時(shí)音頻錄制下來放到網(wǎng)上供學(xué)生課前觀看學(xué)習(xí),并在課堂上對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問題進(jìn)行討論、解決。由此,兩位教師開始實(shí)踐一種新的教學(xué)模式, 即翻轉(zhuǎn)課堂:學(xué)生課前完成對(duì)教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí),在課堂上進(jìn)行互動(dòng)交流、協(xié)作探究、解決問題,完成知識(shí)的內(nèi)化。
在這種教學(xué)模式下,學(xué)生能在課堂上更專注于知識(shí)的內(nèi)化,共同研究問題、解決問題,從而獲得更深層次的認(rèn)知。教師不再占用課堂時(shí)間來講授信息,而是讓學(xué)生在課后通過觀看教學(xué)視頻、PPT、在線課程等教學(xué)資源完成自主學(xué)習(xí),還能在網(wǎng)絡(luò)上與別的同學(xué)討論、在網(wǎng)絡(luò)上查閱需要的材料,教師也能有更多的時(shí)間進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)。在課后,學(xué)生可以自主規(guī)劃學(xué)習(xí)的內(nèi)容、節(jié)奏、風(fēng)格以及呈現(xiàn)方式,教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需求,以此促成他們的個(gè)性化學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂模式結(jié)合了混合式學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)及其他教學(xué)方法,以此促進(jìn)學(xué)生更靈活、更主動(dòng)地參與課堂學(xué)習(xí)。
一、翻轉(zhuǎn)課堂案例分析
信息技術(shù)的快速發(fā)展和翻轉(zhuǎn)課堂的廣泛傳播,促進(jìn)了計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板電腦等學(xué)習(xí)終端的使用,為學(xué)生創(chuàng)造了更加廣泛的學(xué)習(xí)空間。國內(nèi)外許多學(xué)校都抓住了機(jī)遇,結(jié)合自身的實(shí)際探索來實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂這種新的教學(xué)模式。就國內(nèi)外具有代表性的實(shí)施生物翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的學(xué)校,簡單分析翻轉(zhuǎn)課堂這種新模式,如表1。
從實(shí)踐案例來看,翻轉(zhuǎn)課堂基本分為課前和課中兩個(gè)學(xué)習(xí)階段,打破了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式,教學(xué)流程由傳統(tǒng)的“教、學(xué)、練、測(cè)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)、導(dǎo)、研、評(píng)”;教師和學(xué)生角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變,教師由以前的主導(dǎo)者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者,學(xué)生由以前的被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí);更重要的是合理地運(yùn)用了多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)以及學(xué)習(xí)終端來支撐學(xué)生自主學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)。但對(duì)比國內(nèi)外中學(xué)案例來看,國外注重學(xué)生的個(gè)性化指導(dǎo),而國內(nèi)則注重合作學(xué)習(xí),其原因是內(nèi)中學(xué)的班額較大,學(xué)生較多,如果過于注重個(gè)性化指導(dǎo),課堂時(shí)間就難以有效利用了。此外,國外學(xué)校在選擇課程資源時(shí)更傾向于網(wǎng)絡(luò)中的開放性資源,而國內(nèi)大多將資源匯集整理,再利用到翻轉(zhuǎn)教學(xué)中。因?yàn)閲鴥?nèi)開放性課程資源良莠不齊,為了保證教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效率,教師必須將資源進(jìn)行整理分類后再供學(xué)生使用。
二、翻轉(zhuǎn)課堂在生物教學(xué)中的實(shí)施
隨著翻轉(zhuǎn)課堂的迅速發(fā)展,中學(xué)生物課堂逐漸深入探索并實(shí)踐這一課堂模式。中學(xué)生物課標(biāo)指出:生物教學(xué)要注重學(xué)生多樣化發(fā)展;貼近社會(huì)實(shí)際和學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn);重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力;強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展能力、形成正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀的過程。翻轉(zhuǎn)課堂模式符合中學(xué)生物學(xué)科教育的發(fā)展要求,更符合青少年的認(rèn)知規(guī)律。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂可以從以下幾個(gè)方面入手:
1.課前:制作微視頻,設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)案
(1)設(shè)計(jì)制作微視頻
翻轉(zhuǎn)課堂的第一步是制作優(yōu)質(zhì)微視頻,因?yàn)槲⒁曨l是翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)。微視頻的設(shè)計(jì)要針對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點(diǎn),通過吸引學(xué)生的注意力來高效地完成知識(shí)的傳授。其中,要注意的是:第一,針對(duì)中學(xué)生集中注意力時(shí)間有限的特點(diǎn),時(shí)間控制在5~10分鐘;其次,知識(shí)點(diǎn)難易程度應(yīng)分布合理,重點(diǎn)講解生物學(xué)原理和方法,且講解時(shí)聲音要清晰,內(nèi)容要簡明;第三,視頻內(nèi)容要能吸引學(xué)生的注意力,使其自學(xué)時(shí)可以深入其中。
(2)制訂導(dǎo)學(xué)案
學(xué)生觀看教學(xué)視頻后,對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容有個(gè)大致了解,部分基礎(chǔ)好的學(xué)生則會(huì)有更深的理解,這時(shí)教師要利用導(dǎo)學(xué)案來引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。導(dǎo)學(xué)案內(nèi)容包含了初級(jí)測(cè)試、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)(包括自我評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、同學(xué)評(píng)價(jià))、自我反思等項(xiàng)目。
2.課堂:探究學(xué)習(xí),教師指導(dǎo)
學(xué)習(xí)內(nèi)容是學(xué)生在課外通過自主學(xué)習(xí)就可以了解的,那么,在課堂中就要實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí),讓學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。首先,要為學(xué)生創(chuàng)建自主探究的學(xué)習(xí)環(huán)境,一些簡單的問題可以通過自己探究、查找資料等方式來解決;其次,鼓勵(lì)學(xué)生合作學(xué)習(xí),根據(jù)學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)能力來分組,鼓勵(lì)相互合作、相互指導(dǎo)、共同探究、解決問題;第三,學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí),教師要及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo),尤其要對(duì)主動(dòng)性不高的學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)和引導(dǎo),以使全體學(xué)生都能參與生物課程的學(xué)習(xí);最后,學(xué)生進(jìn)行成果交流與展示,可采取研討會(huì)的形式進(jìn)行。
由于生物課程探究性較強(qiáng)的特點(diǎn),翻轉(zhuǎn)課堂在生物學(xué)科中的應(yīng)用價(jià)值更高,通過一系列的自主學(xué)習(xí)和教師指導(dǎo),學(xué)生可完成知識(shí)的內(nèi)化,這樣既增強(qiáng)了生物課堂的趣味性,又讓學(xué)生的探究能力、思維能力以及交流合作能力得以提升。在設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時(shí)要注意以下幾個(gè)原則:為學(xué)生提供不同類型和層次的預(yù)習(xí)課程;刺激學(xué)生學(xué)習(xí);知識(shí)原理應(yīng)講解清晰;加強(qiáng)學(xué)生生活體驗(yàn);給予學(xué)生清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu)指導(dǎo);留給學(xué)生充足的消化知識(shí)的時(shí)間;鼓勵(lì)學(xué)生建立學(xué)習(xí)小組;及時(shí)給學(xué)生提供有效反饋;信息技術(shù)的應(yīng)用需簡單易學(xué)。
三、中學(xué)生物翻轉(zhuǎn)課堂課程資源
作為翻轉(zhuǎn)課堂必不可少的課程資源,微課作為教學(xué)微視頻的作用在生物教學(xué)過程中的地位尤為重要,下面是國內(nèi)主要課程資源平臺(tái)中的中學(xué)生物翻轉(zhuǎn)課堂微課資源(見表2)。
以人教版為例,在匯總了上述平臺(tái)中的中學(xué)生物資源后,又對(duì)平臺(tái)中的中學(xué)生物微課資源進(jìn)行了分類統(tǒng)計(jì)(見圖1)。
由圖1數(shù)據(jù)可以看出,華師慕課聯(lián)盟課程資源的數(shù)量明顯高于其他平臺(tái),這是由于華師慕課聯(lián)盟有眾多國內(nèi)重點(diǎn)中學(xué)加盟,課程資源統(tǒng)一上傳到平臺(tái),具有較多的優(yōu)質(zhì)微課資源。此外,由表2數(shù)據(jù)可以看出,高中生物微課資源數(shù)量明顯高于初中,這是由于高中生物課程科學(xué)性、邏輯性和抽象性較高,理論內(nèi)容居多,僅僅依靠PPT、模型、掛圖等靜態(tài)教學(xué)輔助手段難以形象地表達(dá)知識(shí)點(diǎn),而微課可以在一定程度上加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,從而降低學(xué)習(xí)難度,同時(shí)也可以幫助教師進(jìn)行備課以及教學(xué),所以高中生物課程資源數(shù)量較多。初中生物課程大多注重與實(shí)際生活的聯(lián)系,在教學(xué)過程中教師可以更好地把握這一點(diǎn)來開展教學(xué)。
四、中學(xué)生物翻轉(zhuǎn)課堂的題
翻轉(zhuǎn)課堂雖然取得了較好的課堂效果,但在生物學(xué)科中的應(yīng)用仍存在問題:首先,如何制作優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻。翻轉(zhuǎn)課堂成敗的關(guān)鍵就是微視頻,教師制作微視頻時(shí)除了技術(shù)限制以外,如何在有限的時(shí)間內(nèi)將重點(diǎn)關(guān)注的知識(shí)點(diǎn)以及生物原理與方法講解得清楚明白,這對(duì)制作教學(xué)視頻來說也是一個(gè)較大的挑戰(zhàn);其次,學(xué)生是否有較好的自主學(xué)習(xí)能力。翻轉(zhuǎn)課堂是建立在學(xué)生充分自學(xué)基礎(chǔ)上的,如果學(xué)生自我內(nèi)驅(qū)力不足,不具備較好的自主學(xué)習(xí)能力,就不能合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行課前準(zhǔn)備,那么翻轉(zhuǎn)課堂的效果將大打折扣。再次,如何改進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式。隨著課堂模式的轉(zhuǎn)變,以紙質(zhì)筆試的傳統(tǒng)測(cè)試方式已無法有效地測(cè)試學(xué)生在生物翻轉(zhuǎn)課堂中的學(xué)習(xí)效果了,這種教學(xué)評(píng)價(jià)方式是片面的。在制訂評(píng)價(jià)方案時(shí),能否充分考慮到學(xué)生的主體地位,注重學(xué)習(xí)過程的形成性評(píng)價(jià),這是我們應(yīng)該解決的問題。最后,學(xué)習(xí)資源能否合理利用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各地都建立了與生物相關(guān)的各類工廠、企業(yè)以及動(dòng)植物園,我們能否加強(qiáng)校內(nèi)外聯(lián)系,與其建立實(shí)踐基地,以輔助教學(xué)。
五、中學(xué)生物翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)化實(shí)施
要想解決上面的困局,我們可以從以下幾個(gè)方面入手:第一,加強(qiáng)對(duì)教師的培訓(xùn)。注重培養(yǎng)教師信息技術(shù)能力與生物學(xué)科專業(yè)能力。第二,注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。為加強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力,就要在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、交流討論等環(huán)節(jié),實(shí)施管理監(jiān)控措施,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生的問題,而且對(duì)于學(xué)習(xí)能力弱的學(xué)生還要特別關(guān)注。第三,評(píng)價(jià)方式應(yīng)向多元化、科學(xué)化轉(zhuǎn)變。翻轉(zhuǎn)課堂模式不能沿用舊的評(píng)價(jià)模式,教師在對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)中,要注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程性和發(fā)展性的評(píng)價(jià),注重學(xué)生情感、態(tài)度和價(jià)值觀等方面的評(píng)價(jià)。例如,可加大學(xué)生平時(shí)成績?cè)谄谀┏煽冎械谋戎兀谄谀┰囶}中加大應(yīng)用性及發(fā)散性思維模式題的比重,實(shí)行實(shí)驗(yàn)成績與理論成績相結(jié)合等方式。第四,合理利用生物課程資源及教育資源翻轉(zhuǎn)課堂,整合校內(nèi)外教育資源,高效地完成教學(xué)任務(wù),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。所以,教師可以讓中學(xué)生物翻轉(zhuǎn)課堂與校內(nèi)外多種教學(xué)資源建立聯(lián)系,如博物館、植物園和動(dòng)物園等場所,還可結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際,參觀企業(yè)或工廠。學(xué)生通過參與此類課外實(shí)踐活動(dòng)來加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的應(yīng)用和拓展,讓課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際生活聯(lián)系得更為緊密。
六、結(jié)語
翻轉(zhuǎn)課堂改變了傳統(tǒng)的課堂結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí),激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性,提高了課堂效率,這也符合當(dāng)前中學(xué)生物課程改革的方向。微課制作技術(shù)的不斷完善以及慕課資源的不斷豐富,為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供了有力支撐。翻轉(zhuǎn)課堂在短時(shí)間內(nèi)并不能完全替代傳統(tǒng)課堂,畢竟在目前中學(xué)生物教育中,翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用程度有限。翻轉(zhuǎn)課堂模式在幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面卻有著巨大優(yōu)勢(shì),這個(gè)優(yōu)勢(shì)就是網(wǎng)絡(luò)教育。正如中山大學(xué)王竹立教授所說:“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是學(xué)校教育發(fā)展的必然?!狈D(zhuǎn)課堂模式在我國開始時(shí)間較短,從中國知網(wǎng)(CNKI)收錄的有關(guān)翻轉(zhuǎn)課堂期刊文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)可知:到2012年,翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)期刊文獻(xiàn)只有18篇;到2016年6月,相關(guān)期刊文獻(xiàn)總計(jì)7182篇,論文數(shù)量的激增,說明翻轉(zhuǎn)課堂模式在我國的關(guān)注度已越來越高。但從中國知網(wǎng)(CNKI)查詢有關(guān)國內(nèi)中學(xué)生物翻轉(zhuǎn)課堂的相關(guān)文獻(xiàn)可知:到2016年6月,相關(guān)文獻(xiàn)約有129篇,這說明翻轉(zhuǎn)課堂在中學(xué)生物教學(xué)中的應(yīng)用范圍不大。隨著各個(gè)學(xué)校的不斷實(shí)踐與探索,我相信一定會(huì)在中學(xué)生物教學(xué)中探索出更符合自身發(fā)展的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。
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