時間:2023-03-16 16:26:50
序論:在您撰寫生物科學論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
初中生物教材中適合開展家庭科學探究的活動有:探究非生物因素對某種動物的影響、探究種子萌發的環境條件、測定種子的發芽率、探究小鼠走迷宮獲取食物的學習行為、探究螞蟻的通訊和釀制甜酒等。
1.1成立課題小組,確定子課題在學生自愿成組的前提下,合理調配各組成員,以利于能力較弱的學生也積極參與活動。各小組成立后,選定組長,根據自己的選題,進行小組分工。
1.2指導學生制訂研究方案
1.3甜酒釀造實踐學生在自己家里完成下列釀造甜酒過程,家長親自參與,親子共同切磋。甜酒釀造有不同的方法,學生可自己上網查找,也可按甜酒曲使用說明書介紹的方法,或者自己設計其他合理的方法。甜酒釀造方法之一如下:①浸泡:將糯米洗凈,浸泡8~16h,至可以用手碾粹即可。②蒸飯:將瀝干的糯米放在布上蒸熟(約40min)。③淋飯:在冷卻好的糯米上灑少許涼開水,弄散攤勻。④混合酒曲:待溫度降至36~38℃不燙手心時,即可撒第一次紅曲,翻動一次,撒第二次紅曲,并拌和均勻,用曲量為米量的6%~7%。⑤裝壇:按每100kg原料加凈水160~170kg的比例,同拌曲后的米飯裝入酒壇內攪勻后加蓋,靜置室內。⑥發酵:每隔2~3d用木棒攪拌,并把壇蓋加蓋麻布等,發酵20~25d。⑦澄清:讓甜酒和酒糟分離。
1.4甜酒釀造探究學有余力和有興趣的學生做進一步研究,如:探究不同溫度、不同濕度、不同產地的甜酒曲、容器的密封性對釀造甜酒的影響,探究不同釀造材料(糯米、粳米、玉米、高粱、地瓜)釀造不同口味的甜酒等。教師指導探究實驗的方法和步驟,家長親自參與,親子共同研制。
1.5小組成員討論分享釀造甜酒過程及其注意事項①教師指導學生按不同的方法進行釀制,要求釀制沒有成功的學生要分析原因,并改正錯誤,重新釀制,直至成功。小組成員互相幫忙,釀造成功的學生指導釀造失敗的學生重新進行釀造。②教師指導學生填寫活動記錄,提醒學生拍攝活動照片或錄像。分層次活動:最基本層次是助手,在小組長或家長的指導下完成活動任務;中等的層次是主要參與者,按資料或家長傳授的方法自主完成活動;最高層次是主導者,組員和家長作為學生的助手,不僅按資料介紹的方法完成活動,還進行創新性的探究活動。③教師和家長答疑解惑。
2預期效果與呈現方式
建立學生科學探究活動過程檔案袋,需要放入的材料有如下幾類:展示過程與方法、展示成果、展示創造性、反思自身的變化與成長。具體材料如下。
2.1調查收集有關甜酒資料資料以日記和紙質材料的方式呈現。
2.2釀造出甜酒以甜酒實物、釀造過程照片、錄像、日記和活動記錄(甜酒釀造記錄表)的方式呈現。
2.3課題活動答辯會展示課題活動的階段成果和最終成果,形成文字材料,個人撰寫活動體會,小組撰寫活動報告或論文,對學生進行個人評價和活動小組評價。
2.4校內外科普宣傳在班級內出黑板報,介紹甜酒的釀造工藝、釀造注意事項、營養價值和甜酒食用方法等。獲獎班級和小組制作以甜酒釀造為主題的科普宣傳展板,在學校展覽大廳展出。
3可能出現的問題及解決預案
3.1可能出現的問題
3.1.1學生甜酒釀制失敗甜酒釀制工藝雖然不是很復雜,但技術含量高,受釀制材料、釀制溫度、酒曲活性、雜菌污染、釀制時間等多方面的影響,某一方面控制不好都會影響甜酒品質。八年級的學生容易激動,容易丟三落四,因此經常會釀制失敗。
3.1.2家長不支持很多家長認為學生參加各種活動會影響考試成績,因此一般不支持學生參與科技實踐等活動,有的家長會向自己子女高昂的積極性潑冷水,有的家長包辦代替,有的家長對學生的評價弄虛作假。
3.1.3活動虎頭蛇尾因為本活動技術含量高,一兩次失敗就會打擊部分學生的積極性,造成部分學生可能會草草結束,達不到應有的活動效果。
3.2解決預案
3.2.1因材施教,提高學生的積極性活動小組成員的水平高低搭配,基礎薄弱的學生采取分步模仿的方法進行指導,水平高的學生既指導水平低的學生,又進行探究性試驗;教師答疑解惑、學生查閱資料與自學、小組討論分享經驗、家長協助指導等方式提高學生的甜酒釀造水平,同時指導學生應先少量試驗,等成功后再多釀造一些。
3.2.2提高家長的教育水平通過年級家長會向家長說明本活動的科學價值:對學生學習水平、動手能力、語言表達與交流、團隊協作與社交能力等方面起促進作用,提高家長對本活動的認識;向家長講解在活動過程中如何發現和肯定自己孩子的閃光點,提高家長的教育水平。
3.2.3活動評價重結果,更重過程向學生說明科學探究活動重在過程體驗,失敗的體驗也是很好的人生經驗,對待失敗要越挫越勇,從失敗到成功更能體驗成功的喜悅,因此不能虎頭蛇尾、草草收兵。對學生在活動過程中表現出的積極性、發現與提出的問題、解決問題時的創意等,教師、家長和小組長都要及時發現、及時表揚和鼓勵,激發和保持學生活動的積極性。
4效果評價標準與方式
評價是科學探究活動的關鍵所在,對科學探究活動的推進和深化起著決定性作用。以往教師是評價者,是絕對的權威,學生只是被動地接受評價。現在科學探究活動中評價的主體發生了變化,應努力建立一種以“自我反思性評價”為核心的新的評價體系,提倡評價方式多元化、評價主體多元化、評價標準多元化,鼓勵并尊重學生極富個性的自我表達方式,發展學生在今后社會中所必備的合作、主動、創新等品質。評價重結果,更重過程。評價要點有活動表現、活動能力和活動結果。要求學生建立個人活動檔案袋,引導學生將活動過程記錄下來,將其作為總結性評價的依據。
4.1對學生個人的評價
筆者設計了“甜酒釀造科學探究活動學生學習評價表”對學生個人進行評價,評價形式有學生自評、家長評價和組員互評,最后由班級學術委員會或指導教師進行總評。
4.1.1學生自我評價學生是活動的主體,對自己在活動中的表現情況最為清楚,因此教師應根據科學探究活動的評價要素引導學生學會客觀地自我評價。
4.1.2家長對自己孩子評價活動的主要場所是在學生自己家里,家長是見證者、參與者和指導者,因此指導家長對自己孩子進行評價,不僅能做到客觀公正,還能糾正家長以考試分數作為唯一評價標準的錯誤做法,發現孩子的諸多閃光點,并及時地給予表揚和肯定。
4.1.3小組成員對學生的評價由組長主持組員互評活動,既可以互相學習、取長補短,又可以使學生學會欣賞別人的優點并客觀公正地給予肯定。
4.2對活動小組的評價
筆者設計了“甜酒釀造小組活動過程性評價表”對活動小組進行評價,評價形式有小組自評和小組互評,最后由班級學術委員會或指導教師進行總評。
4.2.1活動小組自我評價組長匯總組員的個人活動記錄袋,對本組在活動設計、活動實施、成果交流等方面進行客觀的自我評價。
首先,確定教學目標,設置疑難。對于實際生物教學活動,教師必須確定教學目標,方可有序開展實踐與探究教學??梢哉f,教學過程也是一個設置疑難與解決疑難的過程。在課前,教師必須精心設置實踐疑難,在課堂教學時,積極拋出疑難問題,讓學生去自由想象、創造。對于生物教學,盡可能挖掘學生的思維潛能。對學生來說,因個體好奇心較強,答疑解惑的能力就是潛在思維能力。在生物教學時,根據新教材目標與內容,在實踐與探究環節,科學設置教學環境,促進教學過程的合理發展,指導學生如何去思考與解答問題。在該過程中,教師承擔輔助角色,讓學生個性思維得以充分發揮,使學生能夠主動去想,在實踐中探究,進而激發學生的主觀能動性,提升學生的實踐能力、探究能力,以激發學生學習興趣與創造力。其次,緊密結合課本知識與生活實際。對于實踐與探究環節,作為課本教材的重要內容,在教學時,不能脫離課本知識,與教材知識相貼合,開展實踐性、探究性活動,以提高學生的學科認同感。例如,在實踐與探究教學中,必須重視案例教學法與情境教學法的運用。設計實際案例,與課本知識相結合,多關注身邊的人和事,選擇和學生息息相關的事件,以構成知識系統,建立政治教學數據庫。在教學過程中,注重案例篩選與對比,圍繞課本知識開展教學,合理編制教學案例。利用案例教學法,理論與實踐的結合,制定科學教學計劃,有利于發揮學生的主體性地位,提高學生的學科認同感。例如,通過講述遺傳關系,利用雜交技術,所生產的雜交水稻,如何增加糧食產量,解決人類糧食問題。在臨床上,分子學與細胞學的應用,是如何確保人類健康等。通過介紹這些案例,使學生感受到生物科學與自身息息相關,進而提升學習興趣。
二、注重實驗教學
第一,培養學生的實驗興趣。生物科學作為實驗、觀察相結合的基礎性科學,實驗是生物學習的重要手段。對于學生而言,實驗技能較為貧乏,因好奇心、新鮮感,對生物實驗課的興趣十分濃厚。因此,教師必須充分利用學生好奇心理,在生物教學中,多開展實驗教學活動,立足實驗目標教育角度,培養學生生物科學素養,避免灌輸式、空洞式說教。第二,提升學生觀察力。在實驗課教學中,觀察十分重要。若觀察不佳,便會影響實驗教學效果。因此,必須明確觀察目的,防止學生盲目觀察。在實驗觀察中,要求學生完成既定觀察目標,還要引導學生如何去發現新現象。同時,指導學生有序觀察,按照順序觀察,提升實驗觀察效果,培養學生學習習慣,樹立嚴謹的科學態度。第三,提升學生操作技能。對于實驗教學而言,實驗操作極為關鍵。若操作不得當,對實驗效果具有直接影響,也會影響學生學習心理,阻礙學生做實驗,難以形成良好科學素養。在培養學生操作技能時,必須充分調動學生積極性,讓學生動手實驗。對于某些懼怕實驗的學生,必須給予適當幫助,指導學生如何消除恐懼心理。增加學生動手實踐頻率,多技術標本、儀器,學生操作技能必然得到明顯提升。第四,培養學生發現、分析、解決問題的能力。開展生物實驗教學,就是為解決實際問題。在實驗教學中,必須注重培養學生的發現問題的能力。例如,在“綠葉在光下制造有機物”教學中,筆者向學生拋出問題,我們開展這個實驗的目的,為達到實驗目的,需要解決什么問題,注意哪些實驗事項。接著,讓學生展開小組討論,鼓勵學生積極發言,筆者再給予指導。通過這種方式,學生分析問題能力自然得以充分提高,使生物實驗設計能力明顯增強。同時,學生解決問題、操作技能得以培養,進而為培養學生生物科學素養奠定了基礎。
三、結束語
春秋戰國以后古代生物學進入一個新的發展時期,《山海經》中就有了較為詳細的動植物名稱和形態的記錄,并論及它們的用途。對藥用動植物的研究是我國古代傳統生物學的重要組成部分,宋代的《圖經本草》就是全國性藥用動植物的普查,不但有圖譜,同時也著錄了形態特征,代表了當時世界的最高水平,也表現了中國生物科學發展的實用性價值。第三,遺傳學的萌芽。戰國時期的《呂氏春秋•用民篇》中就有“夫種麥而得麥,種稷而得稷,人不怪也”,這說明古代已經有了對生物性狀遺傳穩定性的認識。中國古代哲學家王充的著作《論衡》中就提出了對物種遺傳變異的明確論述,批判當時的迷信思想,2000多年前提出的“本種”的概念與18世紀分類學家林奈的“種”的概念相似。因此,現代生物學需要辯證地吸收和借鑒歷史上各國的生物科學思想,并將現代科學推向前進。縱觀歷史的發展,科學史和科學思想的發展都是動態的過程,它隨著時間的發展不斷發生變化。而教材中向學生展示的是靜態的、經過提煉的科學成果,其中略去了科學思想和理論的形成與產生的動態過程,學生往往會認為教科書上的結論與生俱來就是正確的,是亙古不變的永恒真理。同時,編寫教材基本都參照西方國家的思路,用的例子或者史實大多是西方的,這易導致小學生對我國歷史尤其是生物等自然科學、技術史缺乏了解和認識,造成他們更認同西方而不認同我國生物發展乃至科學發展的史實過程,形成不正確或者不完全的歷史觀。對小學生而言,情感態度和價值觀的培養遠比給他們遠離生活的、純學術的知識更為重要。要培養孩子健康地生活,并樹立正確的人生觀和價值觀。如果在小學科學中引入一些我國古代科學史的內容,讓學生從自己每天吃的糧食和身邊可能發生的事情出發,了解我國原始社會就孕育和萌芽的生物學知識、栽培作物的悠久歷史、豐富的生物多樣性,充分認識中華傳統科學思想對人類文明發展中的重要作用,讓他們能樹立自信、樹立愛國精神,激發學生的愛國主義情感和民族自豪感。
二、責任感教育:倫理與遺產價值觀的呈現
首先,人類在道義上有義務不去消失其他形式的生命。早在數千年前,生物學的科學知識已在我國孕育和萌芽,《詩經》中很生動地描述了當時的農業情況,并提到200種以上的動植物。這些在甲骨文和《詩經》中記載的動植物形態、分類和生態習性方面的豐富知識對于后人了解當時環境下的生物多樣性有及其重要的價值。《科學標準(實驗稿)》中要求學生:“能說出周圍常見植物的名稱,并對常見植物進行簡單分類;了解當地的植物資源,能意識到植物與人類生活的密切關系”;“知道生活中常見的動物名稱。能用不同的標準對動物進行分類;了解保護動物特別是保護瀕危動物的重要性”。但今天的人類正明顯地受到滅種的威脅,許多與人類一同生活在這個星球上的生物在科學還未能對他們加以描述之前就已經滅絕了。塑料制品鋪天蓋地,熱帶雨林正在被毀滅,珊瑚礁正在消失。目前的統計結果顯示:我國的物種數量約占世界物種總數的10%左右,居世界第8位,北半球第1位。我國有高等植物約3000種(占世界總數的10.5%),哺乳動物約500種(占世界總數的11.9%),魚類約2800種(占世界總數的13.1%)。讓學生感受我國豐富的生物資源的同時更能激發其責任感和保護資源的意識,并從中領略中國古代科學思想的生物倫理學核心價值。第二,根據代際公平的原則,我們有義務向孩子們交接我們所接收到的東西。生物是隨著地球環境的演化而發生并發展的,一方面生物從環境中獲取生活所必須的物質和能量,并且受各種環境因素的影響和制約;另一方面,生物在長期的進化過程中,對其生存的環境產生一定的適應性,并對環境的發展演化產生影響。生物與環境是互為依存、協同進化的。自有人類以來就產生環境問題,以狩獵和采集為主要生存手段的時期無疑對生態環境產生一定的破壞。人類文明即是在一定的生態環境中形成和發展的,為了使人類文明持續發展下去,必須保護人類文明賴以發展的生態環境,這已成為全人類的共同心聲。保護生態環境、珍愛環境是為了人的生存,也是為人類文明的延續和發展。我國古代人們就認識到,要想利用環境就必須保護環境資源,合理開發,反對過渡利用?!妒酚?#8226;殷本紀》中有商湯愛鳥“網開三面”的故事,在捕獵鳥的時候讓捕鳥人撤掉三面網,不進行破壞性的捕獵,這也是生態環境保護思想的萌芽?!盾髯印访鞔_提出生物與環境相互依存的關系:“川淵深,而魚鱉歸之,山林茂,而鳥獸歸之……川淵枯,則龍魚去之,山林險,則鳥獸去之”。讓人們合理利用環境,利用生物資源的消長規律。充分合理的開發利用不但能獲得利益而且不使資源枯竭。荀子是從治國安邦、發展經濟的角度出發明確了保護資源的目標和要求。《呂氏春秋》中則有文字記載的法律條文規定,在“月令”中有詳細的規定禁采的動植物。明確了保護生物資源的再生性,“竭澤而漁,豈不獲得,而明年無魚;焚藪而田,豈不獲得,而明年無獸”。由于人口壓力的不斷增加,對環境資源破壞日趨嚴重,保護環境資源才逐漸為人們所關注。這些古代早期的環境資源保護思想對后世產生積極的影響。第三,生物多樣性被賦予價值的準則,它是自然地、脆弱的,對人類和人類的延續是有意義的。生物多樣性是生命系統的基本特征,既包括植物、動物、微生物,生物所擁有的基因,也包含生物與其生存環境形成的復雜的生態系統和生態過程,生物多樣性表現為四個層次———遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性和景觀多樣性。孩子們從小學階段就要了解地球上存在不同的動物、植物,動植物的生存環境與其數量是相關的。建設社會主義生態文明就是生態環境和人類文明發展相融合,使中華文明永遠持久延續,古代文明因生態環境而孕育發展,現代文明更要與生態環境相和諧?!犊茖W標準(實驗稿)》就要求在課程中探討人與自然如何和諧相處,保持可持續發展:知道環境對生物生長、生活習性等多方面有影響;能認識到人類是自然的一部分,既依賴于環境,又影響環境,影響其他生物的生存。人教版《科學》六年級下冊“探討動物與環境的關系”用一張圖片表示“草場上過度放牧會加快草場退化,甚至會破壞土壤結構,導致土壤沙化?!币寣W生們了解:對生物擴張與進行控制的自創生傾向,少買一些袋裝的塑料制品,少將一些礦物燃料用于交通運輸中,少進行一些其他破壞環境的舉動,地球就能逐漸可持續發展起來。
三、結語
在生物科學的教學過程中教師起著關鍵的作用,教師的科學本質觀對學生的影響是本質性的,但是現在很多學校的教師對科學本質觀的認識都不夠,或者普遍都會存在一些偏差。首先,在以往的教育中,很多時候都忽視了對科學本質的教育,一般情況下教師都會把重點放在一些具體的方法或者理論上,這樣在學生的印象中并沒有科學的實質性的概念。在教師中有一些比較一致的觀點,即相同的一個實驗由不同的科學家來觀察會想到相同的結論,科學家也可以用不同的實驗方法進行科學研究,就算是科學家的觀點是正確的,在將來也有可能會被改變。這些教師普遍不認為細胞結構式細胞結構模型復制的,只有在實驗結果和實驗預測是一致的情況下才能說實驗是成功的。這些都說明教師認同科學探究式永無止境的、科學知識也并不是都是真理,同時也也說明教師對于科學探究訊在主觀性的認識,沒有對科學本質觀有一個正確的認識。在現代很多學校中,實驗設備缺乏,相關課程不全等導致了學生對科學本質觀的認識并不深刻,也影響了了學生科學素養的提升。
(二)科學本質觀在生物科學教育中的應用策略
以顯性的教學方式體現科學本質觀。目前的生物學教學中,科學本質觀很多都是以潛藏在課程中的形式進行課堂教學的。教師習慣讓學生通過科學研究的活動來體驗科學,讓學生用這種間接的方式體會到科學的本質。很多專家都表示對科學本質的學習不是隱性的,應該是顯性的,教師應該得多應用一些科學探究活動,用課堂討論等教學方式,用顯性的向學生傳達科學本質的觀點,用清晰的話語告訴學生在所學的內容中所涉及到的本質觀念,用這種直白的方式,對于幫助學生建立現代的科學本質觀、幫助學生更好地理解生物知識有明顯的成效。通過科學探究的活動體現科學本質觀。教師在教學過程中多利用一些條件進行實驗探究課,讓學生能夠自己主動積極地進行實驗探究,不僅體會到這些知識是怎樣產生的、科學知識是怎么樣進步的,而且能讓學生學習試驗方法、思想、技能和原理,從而領悟到科學本質。比如,要比較“過氧化氫在不同條件下的分解”實驗,除了讓學生學習實驗操作技能和怎樣控制變量、設計實驗等方法,還可以提出問題“通過實驗觀察到的是過氧化氫分解所釋放的產物”,教師是怎樣得到結論過氧化氫酶的催化具有高效性的”,讓學生感受在實驗中觀察得到的結論與直接學習理論得出來的觀點是有分別的。
(三)結束語
科學知識并非簡單的經驗積累,而是在對自然界的觀察的基礎上運用人類的想象和邏輯推理創造出來的。對科學發展來說,嚴密的邏輯推理是必須的,但提出假設、發明理論來想象這個世界是怎樣運轉的,以及解決假設和理論如何能夠接受現實的檢驗的問題,就如同寫詩、譜曲和設計摩天大廈一樣具有創造性。
2影響高中生物教師的科學本質觀的因素
高等師范院校生物科學專業(師范類)相關課程缺失對理科師范生的科學本質觀進行調查的《科學本質觀的調查研究及對理科師范教育的啟示》一文中有如下結論:理科師范生總體上對科學本質的認識不理想。該調查覆蓋了物理、化學和生物三個專業的師范生。以南京市某高等師范院校生物科學專業(師范類)的課程為例。該高等師范院校生物教育專業的人才培養目標為:培養素養全面(兼具科學與人文基本素養)、基礎寬展、學識深厚、有持續發展潛力并具有創新精神和實踐能力的生物教育人才。培養生物教育專業的學生的科學本質觀是能達到該目標的重要方面。然而,在該高等師范院校生物科學專業(師范類)的課程設置中對于生物教育專業的學生的科學本質觀的培養內容卻存在缺失。
3提高高中生物教師的科學本質觀的策略
3.1生物科學專業(師范類)設置培養生物師范生科學本質觀的課程體系
生物師范生的生物專業課程(如微生物學等)也應進行專業課程師范化。目前的生物專業課程多以學科本位設置,過多地強調專業知識,而忽視了科學能力和科學精神。高等師范院校也僅以傳授科學知識為教學重點,而忽視培養師范生獲取科學知識的能力和進行科學研究的科學精神。這樣的缺陷會在某種程度上導致生物師范生的科學本質觀的不足。鑒于此,認為,高等師范院校的生物專業課程資源中也應當融入科學史、科學探究案例等有助于培養生物師范生科學本質觀的內容;同時,高等師范院校生物專業在進行生物師范生培養時,有必要就這類課程資源的使用作為教學的重點之一。
3.2職后搭建有利于發展教師科學本質觀的教師專業發展平臺
1.1高中生物實驗的內容
根據實驗的主要方法,可將高中生物必修部分的實驗劃分為7種類型:觀察類、檢測類、探究類、模擬類、調查類、設計類和搜集類[5].其中,觀察、檢測和模擬類實驗比較常見;設計類實驗是學生探索和發現真理的重要途徑;調查類實驗主要是針對已經存在的事實或現象,要求學生通過對客觀事實和現象之間的了解得出結論,培養學生收集和分析資料信息的能力;而搜集類實驗則要求學生根據問題擬出資料收集的具體方案,然后通過各種途徑收集相關資料,最后對搜集到的資料進行篩選歸類整理,并以各種形式(如黑板報、論文、報告及辯論賽等)展示.在選修模塊實驗中,選修1的實驗以實踐活動為主要學習方式,全部為實驗操作,不同實驗內容的教學目標各有側重,有的側重基本概念或原理,有的側重實際應用,還有的側重科學方法訓練和培養學生的科學態度.實驗類型大多數為引導式探究.在引導式探究活動中,學習資料中提出的實驗結構或程序,學生自己設計并進行實驗,通過參與探究過程有所體驗和發現,從而達到預期的實驗目標[6].根據選修2的實驗中的活動建議,主要是進行調查、討論和探究活動.教師引導學生開展這些活動,培養學生的參與意識,使得學生關注社會、關注生活、關注身邊的科學和技術,能幫助學生體會到生物科學與人類社會、與學生的日常生活密切相關.選修3的實驗中,除了技術要求較高的“DNA的粗提取和鑒定”外,其它實驗都不在實驗室進行,而多為口頭交流、辯論等活動,由于本模塊實驗所涉及的科學領域研究進展迅速,教師要積極引導和組織學生查閱有關資料,練習撰寫專題綜述報告并組織開展這些活動[7].
1.2高中生物實驗的特點
1.2.1實驗數量多,類型多樣化且綜合性強僅《高中生物課程標準(實驗)》列舉的實驗活動建議就有68條,當然這些實驗并不要求學生全部掌握,但大多數是最基礎的,學生掌握這些后,還要了解教材以外的實驗,如試卷和課外書上出現的,要對大綱要求的實驗有所擴展和延伸,才能夠學以致用.實驗數量多則相應地要求實驗課時也多,據統計,實驗課時甚至占到生物課總教學時間的40%[8].高中生物實驗類型多.各種類型實驗的方法不同,包括顯微鏡觀察、染色鑒定、模型制作、多媒體技術模擬、戶外調查及課外收集信息等;實驗形式也不同,包括教師演示、學生分組完成及獨立完成等.高中生物實驗綜合性強.往往一個生物實驗中融合了多種實驗類型特點.如“探究影響酶活性因素”的實驗過程不僅要讓學生經歷一個完整的科學探究過程,而且還要求培養學生的實驗設計能力,在實驗過程中要考慮單一變量并進行定量分析;又如“設計并制作生態瓶”的實驗不僅需要學生小組合作設計制作完成,而且也是一個模擬實驗,模擬的過程充滿探究的要素,此外,實驗還要求學生對自己制作的“生態小瓶”進行長時間的觀察,這無疑也培養了學生的觀察能力.1.2.2科學探究受到重視,實驗內容貼近生活且技術比較先進課程標準的4個基本理念之一是倡導探究性學習,在能力目標別提出了發展科學探究能力,并詳細列舉了11條與探究緊密相關的能力,這為開展探究性實驗教學提供了重要指導.強調和重視科學探究還具體表現在新課程實驗的結構和內容上,必修的3個模塊中,具有探究性的實驗幾乎占到全部實驗的三分之一,而選修部分的生物技術實踐模塊的13條活動建議中幾乎均包含探究性的內容,另外2個模塊的活動建議也多為可以進行資料收集探究的活動或調查[9]102.由此可見,課程標準把科學探究以不同層次和形式融合到實驗教學中.高中生物課程標準強調關注學生的生活經驗,注重與現實生活的聯系,在現實生活的背景中學習生物學,倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念,這樣可以激發學生的學習興趣,也可以讓學生學以致用.如調查類和搜集類的實驗都要求學生到現實生活中去調查和搜集信息,并對這些調查和搜集來的信息進行研究分析等.如選修1“生物技術與實踐”中有果酒、果醋及腐乳的制作等,選修2“生物科學與社會”中對設施農業的參觀和對綠色食品生產或消費情況的調查等,這些實驗活動貼近生活,實驗材料也來源于生活.實驗技術比較先進.特別是選修部分的實驗,大都與生命科學新技術、新應用緊密聯系.如基因工程、克隆技術及干細胞研究等.此外,還有多媒體技術的運用,如“利用計算機輔助教學軟件模擬人體某方面穩態的維持”等.
2生物科學(師范)專業實驗內容及存在的不足
2.1實驗內容
在高師生物科學(師范)專業課程體系中,生物類專業必修課比重大,幾乎每門專業課程均設置了相應的實驗課程,包括動物學、植物學、微生物學、遺傳學、生態學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、植物生理學及人體生理解剖學等實驗,每門實驗課程的實驗數均在8~12個.
2.2存在的不足
2.2.1課程內容強調專業性,缺少與高中生物新課程的聯系受傳統高師生物課程觀的影響,實驗課內容傾向于強調系統性、整體性和全面性,突出學科專業性,而師范性不明顯,驗證性實驗占據主導,設計性和綜合性實驗欠缺,缺少與中學生物實驗教學有機聯系的問題尤其突出.生命科學的發展日新月異,高中生物新課程很注重知識的時代性和前沿性[10],但生物科學(師范)專業的實驗教學內容設置往往多年不變,不能反映生命科學學科發展的最新成果,與學生科學素質、實驗技能和創新能力培養的要求不符.2.2.2實驗教學內容缺乏與生產、生活和社會實踐的聯系高中生物課程標準提出注重與現實生活的聯系理念,就是要改變輕視學生生活的現狀,讓學生在真實的生活中學習和體驗知識.從課程標準建議了大量的調查類和搜集類的實驗可以看出,高中生物實驗更加強調與生活的聯系,倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的知識.但生物科學(師范)專業的實驗內容大多是對理論的驗證,更強調實驗的學術性,相對而言忽視了與學生生活以及現實自然、社會的聯系,不能激發學生學習的興趣,無法讓師范生深切地體會到專業知識的價值,可能會影響到以后工作的教學質量.2.2.3實驗教學缺乏體系建構生物科學作為一門獨立形態的自然科學,應有其自上而下、自下而上的實驗體系,但師范院校的實驗教學缺乏這種體系的建構[11]75.每一門課程僅從單一學科的知識系統性和完備性方面設計教學內容和技能訓練,各門課程自成體系,與本專業其它課程聯系不緊密,對課程內容整合較少,因而造成一些實驗內容重復,如微生物學中的“霉菌觀察”與植物學中的“菌類植物”實驗內容基本一致.2.2.4實驗教學模式化高師生物學實驗教材編制模式化,實驗設計程式化,即實驗目的基本原理實驗內容與材料等儀器與設備等操作步驟實驗結果實驗分析報告[11]76.實驗過程以教師講解、演示為主,學生履行三步曲,即按實驗指導的要求或教師總結的實驗步驟進行操作觀察實驗結果完成實驗報告[12].學生對實驗材料的采集培養、藥品配制等實驗的準備過程和實驗方法步驟的設計參與度低,對實驗方法步驟缺乏必要的思考理解和創新,師范生獨立實驗能力的培養受到限制.2.2.5研究性實驗內容缺乏目前,生物科學(師范)專業開設的專業課實驗內容大多為驗證性實驗,雖然可以加深學生對理論知識的理解和培養基本的實驗技能,但仍屬于間接獲取知識的渠道,對培養師范生的科學探究能力不利.
3有效銜接高中與大學的生物學實驗教學
3.1加強高中相關實驗內容的滲透,增加和生活聯系比較緊密的實驗內容
生物科學(師范)專業的教師要致力于高中生物學實驗教學的研究,了解其基本內容和方法手段.在保證實驗課內容達到本科水平的前提下,選擇與高中生物教學聯系密切并能充分發揮現有實驗條件的實驗內容,制定切實可行的實驗計劃,力爭使中學生物學實驗中的基礎部分、經典部分成為高師生物學實驗的研究主題之一,使得高師生物實驗內容與手段上形成和中學生物學實驗的包涵關系.
3.2改進生物科學(師范)專業的生物學實驗手段,使實驗內容跟上科學技術的發展
在實驗內容上,應該結合當前高中生物教學崗位的要求,組織各教研室有經驗的任課教師對實驗教學進行改革,剔除內容陳舊、技術落后的實驗,增加反映現代定量分析、探究性、設計性和綜合應用的新實驗技術內容,跟上生命科學技術的發展.此外,在實驗課程中,可以結合相關的研究課題和最新研究進展,在課堂講解或是實驗過程中穿插介紹,補充同一個實驗的不同技術與方法.有些新技術、新方法,即使因為條件所限不能親手做,但也應讓學生有所了解,如光合強度的測定既有傳統的改良半葉法、氧電極法及紅外線二氧化碳氣體分析儀法,也有較為先進的便攜式光合儀測定法.
3.3整合實驗內容
在制定生物科學(師范)專業的實驗教學計劃時,要統籌規劃、互通有無、科學整合以及合理安排實驗內容,避免學科間實驗的簡單重復,以增加實驗的多樣性和豐富度,提高實驗教學效率,讓學生在有限的實驗教學中,接觸和了解更多的實驗內容與方法,這也契合高中生物實驗內容和形式多樣化的特點.實際上,高中生物涉及的68個實驗,均可按照生物科學(師范)專業的專業課程進行分門別類,分別歸入或融入到具體的相關課程實驗中去,使學生在大學實驗教學過程中,基本能接觸到所有的中學生物實驗內容.
3.4改革實驗教學體系
將以驗證性為主的實驗教學體系改變為實驗內容要求由低到高的生物基礎實驗、綜合訓練實驗、研究設計實驗3個不同層次的新體系[9]101.生物基礎實驗主要完成中學生物學新課程標準及實驗大綱規定的基本內容,旨在培養學生的專業基本實驗技能和動手能力,掌握生物學基本研究方法;綜合訓練實驗則由學生實驗小組(6~8人)自己設計方案、準備藥品儀器及獨立撰寫實驗論文,完成大綱規定的提高性內容或感興趣的問題,旨在培養學生的綜合能力和創新能力;研究設計實驗為教師根據本地生物資源或結合本地生產實際而開設的科學研究性實驗項目,在教師的帶領下有針對性地開展科學研究實驗,旨在培養學生的參與意識、科研意識和自然科學研究工作所應具備的科學態度.
3.5鼓勵師范生積極參與實驗準備工作
準備實驗也是一名生物教師應有的專業素養之一.高師院校在生物實驗教學中,應該鼓勵師范生積極參與到實驗準備工作中,如動植物實驗材料的采集與培養、試劑的配制、儀器的調試、微生物菌種制作及消毒滅菌等,使學生系統地了解實驗從始至終的全過程,這將提高師范生準備和組織生物實驗的能力.
3.6培養學生口頭表達能力,鍛煉文字駕馭能力
教師應按照學生的認識規律,對實驗內容加以組織、潤色,并且用科學、準確、生動及富于啟發性的語言表達出來,以便學生理解和接受.在實驗教學中,教師要引導學生從實驗現象出發,能夠用生物專業語言表達、組織及研究實驗,還應認真對待學生的實驗報告,對表達不準確和書寫不規范等情況及時糾正.
4結語
1.1通識教育課程體系與目標分離
從現行的課程設置來看,雖然生物科學專業在形式上增設了通識教育課程的模塊,也增設一些選修課,但實際上能夠真正體現通識教育本質的課程并不太多。目前大學通識事件中最嚴重的問題就是通識教育課程無法全面覆蓋到通識教育目標要求上。由于通識課程內容零散雜亂,缺乏課程設置的邏輯起點。因而導致了通識教育沒有形成科學合理的課程體系,課程結構也缺乏系統性。從課程內容看,很多高校存在的問題都一樣,就是通識性不足,知識層面多數停留在介紹上,較少涉及到其思想深度上,對學生的精神領域關注不夠,很難達到為學生的未來發展搭建寬廣綜合的基礎平臺的目的。
1.2將通識教育等同于基礎課
過去,不少高校曾將通識教育當作高等教育里為專業教育打基礎的基礎教育。然而,通識教育被認為是基礎教育其實是一種誤解,通識教育不直接與專業相聯系,它的目標是培養學生的基本素養,包括文化科學知識以及人文關懷的精神等。通識教育與專業教育的聯系雖然存在基礎性的一方面,卻不能將其等同為基礎教育。事實上,基礎教育可以看作通識教育與專業教育的中間環節,具有通識教育和專業教育兩者的一些特性。
1.3缺乏完整、有效的通識教育課程體系
我國教育在中學階段就開始文理分科,且課程體系中的人文教育內容較為狹窄,到了大學教育階段,就體現為通識教育內容不夠全面,課程設置專業性很強,而通識教育流于形式,只是象征性地開設一些有關人文社會科學的課程,而人文素質的培養不是通過辦幾場講座、開幾門課程就可以實現的。缺乏一個課程體系能夠將通識教育與專業教育完整的融合。沒有科學的課程和課程論便不會有科學的教學,因此,課程設置在教育體系中總是處于中心地位,如何建立一個完整、有效的通識教育課程體系已成為目前高等師范院校生物科學專業亟待解決的問題。
2加強通識教育與專業教育的融合
教育是科學化的人文教育與人文化的科學教育的有機整體,主要是以人的全面發展為最終目的的。因此,教育無論在哪一階段,都需要重視通識教育與專業教育的融合。
2.1促進通識課程和專業課程的交叉綜合化
通識教育課程是師范類與非師范類本科生都必須學習這類課程。通識性課程對于師范生來說,既不學習“教什么”,也不學習“如何教”,更不是專業的知識,但學習這些通識性課程,能為師范生提供一個廣闊的平臺,形成開闊的視野,為師范生教師素質的形成打下基礎。當今社會,通才教育正替代專才教育成為教育改革的主流,高等師范院校培養的師范生首先要具有廣博的各科基礎知識,用更多學科專業知識以外的其他知識,提高自身的科學和人文素養。生物課程在內容上有著極強的學科交叉性,對生物教師的各項知識都有挑戰,因此就需要生物教師除了掌握過硬的生物學科知識,還要了解相關學科的知識,因為不同學科直接是相互促進和影響的,生物教師只有全面的掌握相關學科內容,才能使生物教學更加完整的展開。通識教育與生物專業教育間的交叉和滲透,對于長期接受理科思維訓練的生物科學學生來說,人文學科知識的學習有利于學生專業知識的學習,能夠培養直接思維、發散性思維方式,人文的力量與生物科學的力量以及藝術、思維力量等有效結合,才有助于生物專業方向的發展。為了推進通識教育與專業教育的融合,高等師范院校生物科學專業應該制定人才培養方案,在課程設置上要保證通識性課程所占的比例,促進通識教育與專業教育間的交叉與滲透;在課程結構上,要實現跨學科的有機融合,打破通識課程和專業課程之間的壁壘,使學生具有廣泛的綜合性和寬厚的知識;在課程內容上,要教給學生最基礎性的知識,卻能使自然科學內容與人文科學內容相互聯系、相互融合,跟上知識更新發展的速度;在課程形式上,要使學生通過學習各種形式的通識課程和專業課程,實現知識的綜合化。
2.2提高教師隊伍的素養,貫穿通識教育
“百年大計,教育為本;教育大計,教師為本?!奔訌娡ㄗR教育與專業教育的融合,不能只依靠幾門通識性課程,也不能脫離專業教育課程,而是要借助教師的力量把通識教育貫穿于專業教育教學的全過程,寓通識教育于專業教育之中。要提高生物科學專業教師的個人素養,這樣才能有效推進通識教育與專業教育有效融合,才能培養學生擁有科學的思維方式和追求真理的精神,實現學生獨立思考的精神層面的問題。一是要通過宣傳引導;二是要通過政策激勵;三是要通過加強管理,對教師的教學行為進行督促和約束。
2.3在第二課堂中體現通識課程和專業課程融合
通識教育和專業教育都不應僅僅體現在第一課堂上,要實現這二者更好的融合,就要由第一課堂教育和第二課堂課外活動、社會實踐和實訓實習有機結合,在第一課堂和第二課堂各自的活動融入學會求知、做事、共處和做人的理念。根據高等師范院校生物科學專業人才培養目標的定位,應能使學生通過實踐,在生活中體驗和推進通識教育與專業教育的融合,這就要求教師要在學生的社會實踐和實訓實習中有意識的引導學生。另外,在第二課堂中通過舉辦各種形式的講座、課外讀書活動及其他課外活動來提高學生的身心修養,開闊他們的視野,讓學生在學習專業知識的時候,提高專業技能的同時,啟發藝術靈感和哲學思考,將專業教育方式與通識教育有機地結合起來。
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