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高中生物的主要課程目標是“獲得生物科學和技術的基礎知識,了解并關注這些知識在生活、生產和社會發展中的應用;提高對科學和探索未知的興趣;養成科學態度和科學精神,樹立創新意識,增強愛國主義情感和社會責任感;認識科學的本質,理解科學、技術、社會的相互關系,以及人與自然的相互關系,逐步形成科學的世界觀和價值觀……”[1]因此,在新課程背景下,生物教學中滲透德育的范疇更廣,內涵更豐富,實施途徑更多樣。筆者以《普通高中課程標準實驗教科書?生物學》必修1《分子與細胞》和選修2《生物科學與社會》兩個模塊的德育目標為例,提出教學建議,供高中生物教師教學參考,旨在拋磚引玉。期望教師能將“知識、情感態度與價值觀、能力”有機融合,創造性地使用和挖掘生物教科書中優良的德育素材,“潤物細無聲”地將德育滲透到知識的傳授和能力的培養過程中,滲透于日常教學的點點滴滴中。
一、高中生物教學中的德育范疇
本文依據《普通高中生物課程標準(實驗)》,參考《浙江省普通高中學科教學指導意見?生物》,以《分子與細胞》《遺傳與進化》《穩態與環境》《生物技術實踐》《生物科學與社會》和《現代生物科學技術專題》六個模塊內容為載體滲透德育教育,有關高中生物學科教學的德育范疇如下。
(1)通過高中生物學科教學和實驗、實踐活動,理解生物學“結構和功能”、“進化與適應”的思想,逐漸形成辯證唯物主義思想;認同并逐漸養成珍惜生命、熱愛自然、保護自然,與自然和諧發展的觀念。
(2)通過生命活動規律的學習,加深對生物學相關原理和學說的理解,體驗豐富多彩的生命現象,了解生物學科的發展趨勢,以及生物科學在人類社會中的作用,激發學習生物學的興趣,樂于參與生物學探究活動,養成良好的學習習慣,并逐漸形成自己的人生規劃。
(3)通過“活動”和“探究性學習”,體驗科學探究過程,形成比較嚴密的邏輯思維能力,養成大膽質疑、勇于探究、實事求是的科學態度,并能自覺地運用到今后參與社會活動和個人決策的過程中。
(4)通過對生物學領域的應用性成果的介紹和分析,養成樂于將生物學知識和技術應用于生產實際和日常生活的習慣,自覺地用生物學知識解釋生活中的問題,用生物學技術處理和解決生活中的難題,理解科學技術與社會之間的辯證關系,提高生物科學素養。
(5)通過生物科學史的學習,逐漸理解科學探究過程、科學發展規律和科學本質。學習科學家獻身科學的精神,尊重科學,但不迷信科學,從而形成正確的科學觀、人生觀和世界觀。
二、高中生物模塊教學中的德育目標及教學建議
(一)必修1《分子與細胞》模塊教學中的德育目標和教學建議
1.德育目標
(1)認同生命的物質性和生物界在物質組成上具有共同性的觀點。
(2)認同生物體結構與功能、局部與整體相統一的觀點。
(3)認同生物體多樣性與共同性相統一的觀點。
(4)認同生命運動的發展規律,形成辯證唯物主義的發展觀。
(5)樹立實事求是的科學態度和一絲不茍的科學精神,形成正確的知識觀。
(6)認同科學發展中先進技術的作用,體會科學、技術、社會之間的辯證關系,樹立科學技術是第一生產力的觀點。
(7)認識生物科學的價值,激發學習生物科學的興趣,增強社會責任感。
(8)關愛生命,確立積極的生活態度和健康的生活方式。
2.教學建議
針對以上德育目標,筆者提出以下教學建議。
(1)結合實例理解不同生物細胞的物質分子組成大體相同;通過“活動:檢測生物組織中的油脂”和“活動:檢測生物組織中的糖類和蛋白質”,[2]進一步驗證生命的物質性,從而認同生命的物質性和生物界的統一性的觀點。
(2)通過“活動:觀察多種多樣的細胞”,比較不同細胞的異同,認同細胞的多樣性和共同性;利用模型、模式圖分析細胞的結構與功能;模擬制作真核細胞的三維結構模型,并進行展示和交流;收集“克隆羊多莉的誕生”,“變形蟲核質分割及重組實驗”等資料進行討論分析,認同細胞核是細胞的控制中心,明確細胞是生命活動的基本單位,認同細胞部分與整體的統一、結構與功能的統一的觀點。
(3)收集“細胞學說”建立過程的相關資料并進行交流,認同細胞學說的建立是由特殊到一般的認知過程,理解科學過程與本質,養成講究證據、實事求是的科學態度,形成正確的科學探究觀。
(4)通過“吸能反應和放能反應”“光合作用與細胞呼吸”等的比較學習,認同生命活動的過程不是孤立的而是有機聯系的辯證唯物主義觀點。
(5)通過“酶的發現過程”和“光合作用發現史”等生物科學史的學習,認同科學知識是不斷修正和變化的觀點,形成正確的知識觀。
(6)通過光合作用和細胞呼吸在實踐中的應用的實例分析,探討光合作用、細胞呼吸與生產生活的關系,認同科學對技術和社會的促進作用,樹立科學技術是第一生產力的觀點。
(7)通過多媒體動畫、視頻、掛圖、自制模型等直觀教學手段,學習“細胞的增殖與分化”,并通過“活動:觀察細胞的有絲分裂”和“活動:制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片”,[2]認識到細胞的分裂、分化、衰老與凋亡都是正常的生命現象,認同生命運動的連續性以及生命運動過程中,由量變到質變的辯證唯物主義發展觀。
(8)通過“收集有關癌癥防治的資料”“收集有關干細胞研究進展的資料”[2]等活動,制作墻報或開展學術辯論等交流方式,關注生物知識對人類生活和健康的影響,養成健康的生活方式,形成珍惜生命、關愛他人、關注健康的科學生命觀,認同“保護環境從我做起”的環保觀念。
(二)選修2《生物科學與社會》模塊教學中的德育目標和教學建議
1.德育目標
(1)關注人體健康和經濟發展的關系,養成良好的生活習慣,認同疫病防治應貫徹“預防為主,綜合防治”的方針,確立積極的生活態度和健康的生活方式。
(2)體會生物科學與人類社會和日常生活的密切關系,認同生物科學的價值,正確認識科學、技術和社會的相互關系,樹立辯證唯物主義的自然觀,逐步形成正確的世界觀。
(3)關心生活的環境狀況,樹立正確的環境意識,熱愛家鄉、熱愛祖國,增強振興中華民族的使命感與責任感。
(4)關心我國的生物資源,樹立人與自然和諧發展的生態觀。
2.教學建議
對應以上德育目標,筆者提出以下教學建議。
(1)關注動物疫病的控制,結合實例(艾滋病、非典、H7N9禽流感等)討論對病原體污染的認識過程和流行病學的研究過程,認同“預防勝于醫治”的公共衛生政策。
(2)通過“活動:調查當地綠色食品的生產和流通狀況”,[3]認同綠色食品,關注食品生產的安全問題,關注健康,關愛生命。
(3)通過“基因工程疫苗的生產和應用”“單克隆抗體的生產過程及應用”,關注生物技術對發展國民經濟的重要作用,體驗科學技術是一個不斷發展的過程,理解科學、技術、社會三者之間的關系。[4]
(4)討論“器官移植”“怎樣合理使用抗生素”等問題,關注生物科學在疾病治療中的作用,認同科學和技術的發展帶給人類的正、負面影響,增強社會責任感。
(5)結合“避孕的原理和方法”,關注生殖健康,形成正確的健康觀,提高社會責任感。
(6)結合日常生活現狀,討論生物凈化技術的基本原理和方法;探討污水處理和經濟發展的關系;討論生物資源的消費抉擇等問題,逐步形成和發展生態文明觀。
(7)開展研究性學習活動,如“探討危害當地主要農作物的一種病蟲害的優化防治措施”“探討人類輔助生殖技術的倫理問題”“模擬對某個環境事件或資源利用計劃作出決策”“探討PM2.5的成因、危害和預防”等等,在研究性學習中學會合作、交流、分享,豐富對生物科學和技術的感性認識,認同生物科學技術的正面和負面影響,體驗科學、技術、社會的辯證關系,樹立辯證唯物主義的自然觀,逐步形成正確的世界觀。
三、結語
本文中“德育范疇”和“德育目標”僅列出高中生物學科德育的要點,在教學中教師應根據學生實際情況,結合高中生物學具體學習內容滲透德育。
“教學建議”屬建議性質,旨在拋磚引玉。立德樹人,“德”字為先;立德樹人,師德為范;立德樹人,入心為要。教師應根據教學內容、教學條件以及自身的教學特點和教學智慧,并遵循學生的認知規律和心理品質的實際,堅持由淺入深、由表及里、循序漸進、逐漸滲透的原則,充分挖掘生物學的思想情感教育的內涵,探索德育實施的有效途徑和方法,充分開發和利用課程教育及當地的教育資源,采用形式多樣、豐富多彩的教學活動,以取得扎實有效的教育效果。
參考文獻:
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[2]吳相鈺,劉恩山. 普通高中課程標準實驗教科書生物學 必修1?分子與細胞[M]. 杭州:浙江科學技術出版社,2012.
【關鍵詞】高中 生物 有效性
引言
隨著我國科學技術不斷創新和發展,對于生物學領域的研究也開始了新的征程,這些生物學學者運用豐富的理論知識和邏輯思維以及實際經驗,創造了許多生物學方面的專利,這對我們國家的發展都起到了巨大的作用。然而,這些突出的生物學人才的培養應該重點從高中生物教學開始,這就要求教師擁有較強的教學能力和經驗,突出完成教學工作,使學生都能夠受到知識的熏陶和啟發,從而產生對生物方面的研究興趣,促進生物領域人才的培養。目前對于生物教學有效性研究已經逐漸開始,學者們已經意識到了該研究的重要性,紛紛發表了不同的理論和建議,為教師的教學提高了更多的幫助,同時也能夠促進生物學更加快速的發展與進步。
一、提高高中生物課堂教學有效性的策略
1.制定全面具體的教學目標
教學目標是指教師在進行教學活動過程中需要完成的工作和想要達到的目的,任何科目的教學都應該制定系統完整的教學目標,只有制定了目標才知道每節課教學的目的,才能夠促進教學質量的提高。教學目標一般包括知識性目標、情感性目標以及能力性目標,三方面目標的建立使生物課程形成了有機的整體。教學目標是在生物教學活動中重要的內容,能夠在教學過程中起到引導、激勵和評估作用,只有實現整體的教學目標,才能夠使學生在教學過程中學到更多的知識,并且得到全面地發展,而且對于高中生物教學在制定目標時,盡量減少像提高學生思維能力這類籠統的內容,這樣的目標很難進行檢測和評價,所以就會失去存在的意義,應該根據專家的意見將目標具體化,能夠進行衡量和評估,這樣才能夠有利于發揮目標存在的意義和作用。因此,生物教學的目標制定需要較強的專業性基礎和實際的教學經驗,才能夠制定出全面具體的教學目標。
2.采用多樣化教學方式
長期以來同一種教學模式的應用會使學生產生厭倦的心理,自然會失去對學科學習的興趣,如果教師能夠采取多種教學方式,不僅僅能夠對生物教學進行不斷地改進和完善,同時也能夠提高學生的學習熱情和積極性,只有學生愿意主動接受知識,才能夠發揮出學生的能力。新課改要求教師采用合作、自主以及探究的教學方式,讓學生成為課堂教學的主體,同時對生物學科的教學內容進行分類,然后采取相應的方式進行教學,例如探究式教學,教師起到引導作用,學生們主動進行探究討論,分享個人的看法與建議;合作式教學,主要是讓學生們相互之間進行合作,完成生物教學內容的學習,各自擁有不同的分工和作用,不僅僅對學生的學習有了進一步提高,同時也能夠增強學生的團隊精神的建設。當然,各種教學方式也可以混合搭配使用,其效果也十分顯著,這樣學生對生物學科的認識和研究才能夠有所提高,使教師的教學質量不斷提升。
3.提高學生觀察與實驗能力
生物W科的學習要求學生具有一定的觀察與實驗的能力,并不是單單掌握基礎知識就能夠學好生物。在目前的生物教材中,已經添加了大量的觀察與實驗內容,也作為重點考查的內容,而老師應該充分利用這些內容培養學生的學習興趣和能力,并且在學習中可以使用各種教學工具,如模型、掛圖、投影等,能夠生動形象地展現生物知識,將生物的生命活動以及規律生動地呈現在學生眼前,學生能夠清晰地觀察到生物活動的整個過程以及其他規律,這對于學生的學習具有很大的幫助,這也是用語言很難描述的內容。因此,生物教學通過提高學生的觀察與實驗能力,不僅僅是學科發展和教學的需要,同時也能夠使學生在其他方面具有更加突出的表現,這也是教學的根本目的。
二、結論
高中生物的學習是學生正在逐漸增長知識的過程,只有扎實理論基礎和基礎技能,才能夠在今后的研究中有所成就。高中生一直都是國家重點培養的知識分子,他們正處于不斷充實知識的階段,所以在教學工作中對老師也提出了更多的要求,為了更好地使學生得到全面地發展。高中生物教學注重理論與實踐的結合,這也是教師對學生進行培養和教育的主要目標,但是由于學生學習任務繁重,壓力較大,對學習的內容和方式的要求也在不斷變化,厭倦始終如一的教學模式,這正是教師教學面臨的重大挑戰。通過本文的研究,能夠為教師的生物教學提供參考依據和理論基礎,同時也能夠提高教學質量,為現代生物教學的發展與進步奠定堅實的基礎。
【參考文獻】
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[3] 張敏. 高中生物課堂有效教學策略的實踐及研究[D]. 蘇州大學,2013.
關鍵詞:生物學;科研實驗室;有毒有害物質;生物安全
一、引言
生物學科研實驗室是指與生物學研究相關的并專屬用于研究生做科學研究的實驗室,涉及醫學、動物學、植物學、微生物學等多門學科[1-5]。它不僅是培養學生觀察能力、科研能力與創新能力的實踐教育場所[6],更是創新人才的培養基地和科學技術的發源地[7]。中國科學院院士馮端曾經指出,“實驗室是培養創新人才的搖籃,是現代大學的心臟[8]”。科研實驗室運行狀況的優劣直接關系到這一專業的科研水平和學校的綜合實力。由于生物學科研實驗室存在多種生物活性材料有毒有害物質,并且在研究過程中還常會產生大量生物垃圾的特點,所以對其進行安全控制和科學管理具有至關重要的意義。
二、生物學科研實驗室的特點
生物學科研實驗室具有與其他實驗室共同的特性:精密儀器集中、技術含量高、操作管理人員水平參差不齊[9];同時由于生物學研究的高度專業性,又具有自己的特征:(1)有毒有害物質集中(包括易燃易爆試劑、易制毒試劑、劇毒藥品、致癌化合物);(2)生物活性材料復雜(包括致病細菌、致病病毒、實驗細胞菌株、轉基因材料、實驗動物)。由此可見對生物科研實驗室進行科學管理的必要性和重要性。
三、生物學科研實驗室管理策略
目前,按照實驗室人數分,國內的生物學科研實驗室可以分成以下三種模式,詳見圖1。以下三種規模的生物學科研實驗室,少則一間多則幾十間,但是不管哪種模式的科研實驗室,如不進行科學的管理,都有可能成為交叉污染之源。這不僅會影響小區域的環境,甚至會波及到該區域以外的較大區域甚至是周邊的土壤、水源等,產生嚴重的后果。目前已發表的文章多是針對學校或學院公共實驗室或本科教學實驗室的管理,而針對于研究生科研實驗室管理的文章卻論述很少。本人近十年來先后在國家重點實驗室和農業部生物工程實訓中心教學示范平臺從事生物科研實驗室管理及大型儀器共享平臺管理的一線工作,現結合單位實際和個人工作體會,就生物科研實驗室的安全管理談一點建議與大家共勉。
1.實驗室功能區域的劃分。由于生物科研實驗室有其特殊的性質,所以實驗室的建設必須經過專業人員進行特殊的設計(包括氣體過濾、污水處理)才可以投入使用。對于硬件條件措施,在不同的高校和科研院所往往不盡相同,本文不進行深入討論,這里我們要重點討論的是實驗室內部的區域劃分。生物學科研實驗室一般由生物培養區、試劑存放區、實驗操作區和污染區等組成。實驗室功能區域的劃分能夠強化空間的利用率,同時避免或減少交叉污染,方便開展實驗。生物培養區是實驗核心區,通常包含實驗動物、植物和微生物的培養,一般必須以滿足生物的正常生長為最基本條件;試劑存放區中的試劑必須分類存放在試劑柜中,適宜安放在室內空氣流通性較好的地方,對于劇毒和特殊管制的試劑必須專人專管并存放在特定區域;實驗操作區主要是研究人員開展研究工作的區域,往往是多種生物體和儀器、試劑匯聚的集合,必須保障操作臺的條件能夠安全順利的開展實驗;而污染區在生物實驗室中一般為電泳和病原菌處理區,一般在此區域要對危險性做出明確提示,并嚴格按照生物安全的要求處理廢棄物的存放,避免對相關人員的人身和環境產生二次危害。
2.落實實驗室成員主體責任。實驗室是每個研究生開展科研活動并完成學業的重要場所,也是所有研究人員組成的一個緊密集體。實驗室的正常運轉離不開實驗室中每個學生的積極參與,因此讓實驗室中的每個成員具有明確的權利和義務是保障實驗室健康運行的基礎。首先,實驗室的每個學生都應該擁有對實驗室的參與權、建議權,同時還必須完成實驗室負責人和管理人員對其安排的合理任務。其次,對于實驗室功能區域和工作臺的管理必須落實到特定人員,不可進行模糊化的籠統管理。同時,還要通過定期檢查、監督確保制度落實。為了保證實驗室管理的責任能夠具體落實在每位學生身上,制度制定時必須考慮到現實可行性,任務分配時要注重公平合理。制定管理措施時要明確,制度是為了讓實驗室更流暢高效的運行,讓每個在實驗室中的學生能夠安全、順心的完成實驗,同時還能夠體會到合作互助所帶來的樂趣。切不可為了管理而管理,最終讓制度流于形式,實驗室趨于混亂。
3.實驗試劑材料訂購。現在很多生物學實驗室在研究中都涉及到了分子生物學等最新的研究技術,通常所購買的相關試劑和材料價格非常昂貴,所以制定合理的試劑材料訂購制度對于科研經費的高效利用非常重要。實驗室應該建立一個統一的訂購平臺,可以使用軟件系統或者自己建立數據庫,固定周期集中采購,同時要對試劑的品牌、價格、公司、原產廠家以及實驗室可用量做到心中有數。通過智能化的動態管理節約開支、減少浪費。
4.實驗室垃圾的安全處理。生物實驗室由于其研究對象是活體生物,而且常常會接觸到許多對人體有害的病原菌,因此對于生物垃圾的處理是實驗室安全中一個非常重要的環節。生物垃圾一般分為普通垃圾和有毒有害垃圾。對于普通垃圾,包裝分類后按照日常垃圾處理要求即可處理;而對于有毒有害垃圾,必須依據其危害和毒性嚴格按照相關要求進行專門處理或交相關專業公司進行處理。常見有毒有害垃圾的處理方式具體包含:(1)對于病原菌及其他有活性的質粒、菌類及腫瘤細胞培養廢棄物如液體培養基/斜面培養基及提取物,必須進過高壓滅活后才可以排放。(2)含有有毒物質的電泳凝膠及被污染的手套應該存放在專用收納的容器里,交給學校相關部門統一處理。(3)對于有毒的試劑及藥品容器及其廢液,應將其倒廢液桶收集,然后交給學院相關部門,對于有毒有害的空試劑瓶,應對試劑瓶清洗干凈后并將標簽除去,才可作為普通垃圾處理。(4)對于實驗動物尸體不能隨便丟棄,必須進行無害化處理后統一交給學校專門機構進行處置。
5.實驗室技術培訓和數據保存。生物學實驗室作為一個專業技術集成化比較高的研究機構,特定的實驗室中總有不少多年來形成的專門技術。為了使進入到實驗室中的新成員能夠快速了解、掌握相關儀器和技術的使用方法,必須對其進行專門的技術培訓。培訓內容除涵蓋相關儀器、技術的操作方法以外,還應該使新成員了解實驗室中相關的規章制度,方便大家遵照執行,同時有利于新成員更快融入研究團隊,提升整個實驗室的運行效率。具體培訓工作可以由實驗室中專業技術人員或者高年級的研究生擔任,這樣做不僅可以增強培訓工作的針對性,也有利于新成員對整個實驗室的了解。培訓結束后,應當進修針對性的考核并頒發相關實驗室準入資格證,督促新成員對培訓工作的重視,從而有利于整個實驗室科研工作的順利開展。隨著實驗室的不斷運行,積累的科研材料、數據和成果也越來越多,對于這些資料的積累、保存是科研工作不斷順利向前推進的重要保障,是整個實驗室別需要重視和關注的一環。我國的很多生物學科研實驗室,由于早期的研究基礎較弱,研究方向不固定,很多時候研究資料往往隨著學術論文的發表和研究生的畢業就丟失了,形成了很大的浪費。因此對實驗室中積累的科研資料要建立一個有效妥善的保存方式,使所有資料數據都做到有據可查,保管妥當。特別是對實驗記錄,應該建立規范完善的管理系統,每個實驗室盡量統一實驗記錄本,研究生在特定時間段對實驗記錄要復印并上交導師,畢業后要對實驗記錄本原件全部上交,由實驗室專門保存。隨著技術的發展,現在也有一些實驗室采用了電子實驗記錄系統,對這些新的電子記錄數據應當做到定期數據備份,建立多個拷貝,避免由于硬件原因丟失數據。
6.建立實驗室文化。科研實驗室成員一般由在某一時期內具有特定研究方向的研究人員和研究生組成,作為一群高級人才組成的研究團隊,實驗室文化是不可或缺的一個組成部分。實驗室文化顧名思義就是沿著實驗室建設發展的脈絡而形成的一種特殊文化[10]。實驗室文化建設是屬一種綜合性的激勵,它更強調人的精神力量作為行動、行為的動力源泉[11]。良好的實驗室文化對實驗室成員以及實驗室的整體行為具有導向作用[12]。科研實驗室的日常活動一般有小組學生學術報告、專家學術講座和實驗室游玩聚會活動。小組學生學術報告一般由學生匯報文獻閱讀和研究最新進展,這應該是實驗室一項常規活動,實驗室成員不僅可以通過匯報的方式增進學術交流,而且對于鍛煉學生的學術演講能力也是一個很好的平臺。專家學術講座可以讓大家對最新的學術動態有一個了解,同時也加強了不同實驗室之間的學術交流,對于鍛煉學生的思考和提問能力也是一個很好的幫助。在緊張的實驗之余,組織一些游玩活動對于放松大家的身心,增強實驗室的凝聚力也很有必要。實驗室作為一個大集體,不同的成員對于管理制度的執行肯定會存在差異,甚至會有因為違反相關制度而造成嚴重后果的事情發生;同時不同學生的研究能力和學術水平也良莠不齊,因而制訂合理可行的獎懲制度對于保障實驗室的正常運行具有重要的作用。獎勵和懲罰制度必須建立在一定的現實基礎之上,制度制定中要廣泛征求各實驗室成員的意見,確保參與權,注重可行性,一旦形成最終制度,必須嚴格執行。
四、結語
隨著我國經濟的持續發展,國家對科技投入力度不斷加大,高校科研實驗室也相應逐年增多[13]。生命科學作為21世紀重要的科學發展領域,生物學科研實驗室在推動其發展中起著不可或缺的作用。建立科學合理的實驗室管理制度,重視制度的可操作性和執行力,是推動生物學研究不斷向前發展的重要保障。在實驗室管理中,要注意生物學科研實驗室的特點,以維護生物安全為底線,做到以人為本,努力將科學化的管理貫穿于科學研究之中。同時,要注重培育實驗室文化,充分發揮每個研究人員的特長和學術研究潛能,為促進我國生命科學研究的持續健康發展,培養綜合能力強的高水平生物學創新型人才貢獻力量。
作者:陳惜燕 蘭曉繼 單位:西北農林科技大學生物工程實訓中心
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【關鍵詞】實驗 高中生物教學 運用
引言
生物學中的許多定義以及概念都是通過多次的實驗總結出來的,實驗在生物學中占有重要地位,實驗是學生學習生物知識以及人類探索生物領域的重要方法。由于我國深受傳統教育思想的影響,只注重應試教育,實驗課程在高中生物教學中無法得到重視,學生的實驗操作能力較弱。近幾年我國推行教育改革,要求轉變傳統教育觀念,促使教學與時俱進,實驗在高中教學的過程中,才被逐漸重視起來。試驗在教學中也逐漸被推廣,不僅僅在生物學中運用到實驗教學,還在化學、物理、數學、語文等學科中也運用到實驗教學。
1.實驗在高中生物教學中的意義
1.1有利于激發學生學習興趣
興趣有助于學生更好地學習,在教學中,首先就要讓學生對這門學科感興趣,學生才有學習下去的動力。生物學科不同于有語文以及數學等學科,其具有奇妙的現象,大多結論可以通過實驗直觀的展現在學生的眼前,具有非常強的操作性[1]。實驗教學是一種新穎的教學方式,學生可以在實驗的操作中學習生物知識,極大的激發學生的興趣,使得學生主動積極的參與學習中來,通過自身的實驗操作對所學的知識點記憶深刻。在教學中,可以運用多種實驗教學,吸引學生的注意力,并引導學生學習。
1.2提高實驗技能
隨著我國新課標改革,提倡素質教育,對學生提出了更高的實驗技能要求。教師在教學的過程中,就要著重培養學生的實驗技能,包括思維能力、觀察能力、操作能力等。這是素質教育所提出的新的要求,也是現代社會所需的實用型人才所具備的素質[2]。在教學的過程中,教師就要引導學生實驗項目進行仔細觀察,并記錄好實驗數據,開發學生的思維能力,要讓學生分析思考實驗現象、結果。如果實驗現象與結果不符的時候,就要引導學生根據觀察、實驗數據以及操作手法,結合三者進行思考,或者讓學生親自操作。培養學生思考以及觀察的能力,提高學生的實驗技能。例如教師在講到如何運用顯微鏡的知識點的時候,教師應將顯微鏡的性能講解給學生聽,如顯微鏡的放大倍數、分辨率等基礎知識。學生了解這些基礎知識過后,教師應讓學生獨自操作顯微鏡。通過布置觀察植物細胞的任務,讓學生利用顯微鏡進行實際操作,熟練顯微鏡的操作手法,以便提高學生的實驗技能。
1.3培養探究能力
在教學的過程中,要改變以往以教師為主體的教學觀念,要形成以學生為主體的教學觀念,教師僅充當引導的作用。教師與學生共同參與到教學中來,在教學的過程中,教師應設計多種探索式實驗,讓學生獨立操作實驗,布置相關問題讓學生通過實驗進行探討研究,給予學生自主探究能力的培養。例如教師在講授植物染色體這一課的時候,可以布置學生研究在低溫的作用下,植物染色體數目的變化情況的任務,讓學生自主實驗,并記錄在不同的溫度下,植物染色體數目的變化情況。試驗過后教師與學生進行討論,相互交流實驗結果以及意見,促使學生積極參與教學,培養學生的探究能力。
2.實驗運用于高中生物教學需遵循的原則
2.1等量性原則
等量性原則,就是在實驗中,通常會設置一個或多個變化的條件,其他條件相同。在其他條件相同的情況下,觀察變量對實驗結果的影響。例如在進行細胞大小與物質運輸的關系的實驗中,細胞大小是變量,物質是固定量,試劑、試管容量等條件都完全相同,分別將幾種大小不同的細胞作用于物質,觀察物質運輸的狀況。根據對照實驗,學生可以清楚了解細胞大小對物質運輸的影響。
2.2操作性原則
實驗是在學生的基礎知識上進行的,高中生物實驗比較簡單,實驗材料比較常見,用時短以及現象明顯等特征[3]。高中生物教學中的實驗具有可操作性,容易觀察實驗現象。如果課程設計的實驗比較復雜、困難,學生無法理解以及操作,不利于學生學習,實驗也不具有實用性。
2.3探索性原則
根據課改的要求,高中生物教材非常重視實驗教學,在生物課程中分為驗證性實驗和探索性實驗。教師在傳授學生課本上的實驗之外,還應引導學生設計更多的探索性實驗,讓學生運用所學的知識,對生物學科進行拓展性探索,提高學生學習的積極性以及主動探究能力和思維能力,促進學生進行探究性學習,提高探究能力。
2.4科學性原則
教師在演示實驗的過程中,操作手法一定要規范,實驗現象要非常明顯,利于學生學習。教師在做實驗之前就要做好充分的準備工作,熟練掌握各個實驗環節,使得實驗具有科學性。如在實驗現象較難把握以及實驗條件不充分的情況下,教師可以通過多媒體進行實驗演示,提高實驗的準確度,提高實驗的科學性。
3.總結
高中生物教學主要是以實驗為基礎進行教學的,生物實驗教學是教師常用的教學方法,生物學中的許多定義以及概念的知識都是通過多次的實驗總結出來的,實驗在生物學中占有重要地位,實驗也是學生學習生物知識以及人類探索生物領域的重要方法。在新課改的背景下,更要重視實驗在高中生物教學中的運用,促進教學方式的改善,同時能夠促進學生學習效率的提高,為我國提供更多的實用型人才。
【參考文獻】
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關鍵詞:高中生物學;學習資源;需求現狀
高中階段是學生個性形成、自主發展的關鍵時期,高中生物課程作為普通高中科學學習領域中的一個科目,以“提高每個高中學生的生物科學素養”為核心任務。浙江省在進行高中深化課程改革中,亦強調高中培養模式要多樣化、滿足不同潛質學生的發展需要。我們已處于知識爆炸的時代,課堂中的知識已無法滿足不同學習者的需要。滿足學習者對學習資源的需求,開發個性化的學習資源,發揮學習資源在創新型和個性化人才培養中的潛在優勢是開發和應用各種學習資源的重要目標。而調查和滿足學習者的需求是走向理想目標的第一步。所以,本次調查旨在了解高中生對生物學學習資源的使用情況及需求,為國家教育主管部門、學習資源開發機構及學校提供信息,使其在學習資源建設和購買中作出科學決策,推動教育信息化進程。
一、問卷調查基本情況
學習資源是指能幫助個人有效學習和操作的任何東西。具體來說,學習資源是指對個人學習起支持、幫助、促進作用的任何東西,不僅包括教學資源,如:學習內容、學習資料等;還包括一系列提供學習、支持學習與改善學習事物的總稱。本論文對學習資源的界定是指狹義的教學資源,如:學習內容、學習資料等。
本次調查選取浙江省三個地區共六所高中,金華地區選擇了金華外國語學校和蘭溪中學,寧波地區選擇了奉化中學和同濟中學,紹興地區選擇了諸暨第二中學和海亮中學(本文的“重點”與“普通”只是相對來說,其中3所為重點中學,3所為普通高中)。共發放問卷500份,回收問卷436份,有效問卷388份,回收率87.2%,有效率88.9%。填寫問卷的學生是每個學校高二年級的一個理科重點班和理科普通班,高三年級的一個理科重點班和理科普通班。這次調查以浙江省三個區的六所不同層次的學校為代表,并考慮不同年級及學生的學習差異情況,因此,本次調查在樣本的選擇上具有較好的代表性,調查結果具有一定的參考價值。
二、調查數據分析
調查問卷按學生獲取學習資源的來源、對學習資源的認識及利用三個方面來設計。問卷調查結果反映出高中生獲取學習資源的途徑,對學習資源現狀及自我需求的認識,對學習資源的利用情況及涵蓋內容不足的反饋,分析不同學校、年級及不同性別學生的需求有沒有差異,如果有,有哪些差異。
1.對生物學學習資源途徑的利用及認識
從表一統計數據可以看出學生基本上從課堂當中來獲取學習資源,大多數的學生接著就選擇向老師、同學請教或通過書籍來獲取學習資源,又有37.6%的學生選擇通過網絡途徑來獲取學
習資源。調查顯示,有82.5%的學生認為選擇網絡途徑獲取生物學系資源的優點是方便快捷。通過數據統計表明學生對獲取生物學習資源途徑的選擇不同學校、年級的不同層次學生無顯著差異。
2.對生物學學習資源內容的需求
根據表二中的問卷調查數據,可以看出,目前學生最希望生物學習資源是能夠提高成績和幫助理解生物學知識,其次是提高創新思維能力。高中生物學科的考核基本以紙質測試的形式,其中以基礎知識的運用為根本并伴有創新型的實驗設計題,所以,學生關注有利于理解生物學知識和提高創新思維能力一定程度上都是為了提高學習成績。因此,高中學生對學習資源的內容需求是緊緊圍繞提高成績,其中更注重學習和理解生物學知識。
表三中的問卷調查數據表明,學生最大的需求是獲取補充課本內容的知識和獲取與生活相關的知識,其次是能提供生物的前沿知識。而對下載教師上課的視頻及教學課件的需求不是很大,說明學生對學習資源的需求主要在于補充課堂教學以外的知識。也反映出不同層次的學生需求不同,但在相同的高考背景下,學
生對學習資源內容的需求具有目標指向性,且在具體的內容需求上不同層次學校及學生基本一致。
3.對生物學學習資源現狀的認識
從表四的問卷調查數據中可以看出,現有的生物學參考書種類多但重復也多,難以選擇;如果利用網絡的便捷途徑,一則沒有專門的生物學習網站可以登錄;二則選擇搜索引擎,卻顯得資源過于繁雜,干擾信息過多。這也導致學生沒法快速地找到所需的學習資源,龐雜的學習資源降低了學習者利用的效率。
三、討論和建議
目前在統一高考的背景下,教師在大班教學中無法針對每個學生的情況來進行教學或布置不同層次的學習任務,所以,學生會通過不同途徑獲取相關學習資源進行補充學習,但學生對生物學學習資源的需求總體一致。但目前的學習資源存在許多問題,使得利用效率相對較低。為了滿足高中學生需要的生物學學習資源,以便更好地支持學習者的學習,下面就圍繞前面的分析結果,對目前的學習資源建設提出幾點建議:
1.建立信息采集和分析機構
成立專門信息采集和分析機構,一方面分析生物學課程目標及課程內容,關注學生學習輸出的效果,開發相應的評價工具,以便學生在自主學習過程中進行自我檢測和評價。另一方面不斷收集不同學習者對生物學學習資源的不同需求及對已開發學習資源的使用情況,進而豐富和完善學習資源的建設。開通在線交流平臺,為學習者解答問題的過程中,也可以發現他們的不同需求,進行動態更新。
2.層次性的整合資源
搜索引擎及學科類教育網站類似一個市場,僅提供了一個平臺,讓網友在那交流各自的學習資源“產品”,缺乏系統的整理和細化歸類,學習資源良莠不齊。所以,生物學學習資源的建設對已有的相關資源要進行篩選整合,面對科技領域“知識爆炸”的情境,“少而精”(lessis more)的理念就凸顯出來了。生物學學習資源的建設也要圍繞生物學重要概念建立專題,而不是為了全面而追求細枝末節的知識點,要有利于學生的自主學習,注重對重要概念的深入理解,并結合被調查學生的意見擴充不同學習內容,如知識拓展,生物學學科前沿資訊,生物學史及經典實驗,演示視頻,精簡的習題庫,與生活聯系的綜合專題。由于不同學校不同層次及性別的學生有不同的需求,生物學學習資源可按照分層模式,根據學習者的認知特點,按不同難度層次展開,使學習者在原有的基礎上更好地學習,有利于不同層次學習者根據自己的情況有選擇地進行學習或補充學習,彌補課堂空間時間的有限性。
3.注重對學習者學習資源需求的導向
知識是基礎但學習的目的是學會學習,從這個意義上來說,知識是學會學習、學會獲取知識能力的載體。但目前的教師布置的學習任務一般都是統一的,無論是成績好壞都是一樣的學習任務,未能考慮不同層次學生的具體要求。久而久之,容易導致學生對學習喪失興趣,也不利于對學生的學習能力、創新能力和實踐能力的培養。如果學習者能根據自己情況利用學習資源進行個性化學習,就能逐步學會主動學習,提高自我認知和自我監控的能力,掌握科學方法,從而學會學習。所以,生物學學習資源的建設應在提高學習能力上給學習者以導向。
參考文獻:
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