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關(guān)鍵詞: 高中生物 遺傳與進化 STS教育
自20世紀(jì)80年代以來,STS的理念和教育模式作為科學(xué)教育領(lǐng)域內(nèi)的一種新的嘗試得到了世界眾多國家的認(rèn)同,成為世界科學(xué)教育改革的一個重要方向。STS是“Science,Technology and Society”(科學(xué)、技術(shù)和社會)的英文縮寫,是研究科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系,以及科學(xué)技術(shù)服務(wù)于社會生產(chǎn)、生活及發(fā)展的科學(xué)教育思想,它要求學(xué)生懂得科學(xué)知識的應(yīng)用,知道科學(xué)技術(shù)與社會之間的相互影響和作用,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會的意識,并能以正確的價值觀和方法解決科技發(fā)展所帶來的社會問題。
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》在課程性質(zhì)部分明確指出:“高中生物課程將在義務(wù)教育基礎(chǔ)上,進一步提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。尤其是發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力,幫助學(xué)生理解生物科學(xué)、技術(shù)和社會的相互關(guān)系,增強學(xué)生對自然和社會的責(zé)任感,促進學(xué)生形成正確的世界觀和價值觀?!?/p>
“遺傳與進化”是高中生物必修模塊,它是生物學(xué)的一個基礎(chǔ)和核心內(nèi)容,也是生物科學(xué)與社會、個人生活關(guān)系最密切的領(lǐng)域,在本部分內(nèi)容里包含遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)、分子基礎(chǔ)、遺傳的基本規(guī)律、生物的變異、人類遺傳病、生物的進化六部分,該模塊主要從細(xì)胞水平和分子水平闡述生命的延續(xù)性及生物進化的過程和原因。本文以該模塊為切入點,對STS教育在生物學(xué)中的滲透進行探討。
一、系統(tǒng)化生物學(xué)知識,在教學(xué)中貫穿STS教育
生物具有嚴(yán)整的結(jié)構(gòu),通過代謝表現(xiàn)為生長、繁殖等生命現(xiàn)象,具有應(yīng)激性,能夠適應(yīng)并影響環(huán)境,因此生物學(xué)的基本概念和原理不是孤立的,而是彼此有著一定關(guān)聯(lián)。在教學(xué)中,教師應(yīng)心中有STS理念,在有意識地引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識、技能的同時,建立起生物科技與社會的教育觀念。
例如:學(xué)習(xí)細(xì)胞分裂知識后,分析細(xì)胞分裂中DNA、染色體變化規(guī)律,推導(dǎo)DNA與生物的遺傳相關(guān),通過“Avery實驗、噬菌體侵染細(xì)菌實驗”證明“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”,繼續(xù)追問思考:作為遺傳物質(zhì)應(yīng)該具備什么條件?為什么DNA可以作為遺傳物質(zhì)?通過了解沃森和克里克成功的奧秘引出DNA結(jié)構(gòu)、功能、中心法則這些遺傳學(xué)的基本知識,由此引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注:人類基因組計劃、中國超級雜交水稻基因組計劃、親子鑒定、基因診斷與治療、生物技術(shù)制藥和研制疫苗、艾滋病病毒的遺傳機理、基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、轉(zhuǎn)基因食品、害蟲和病原體抗藥性形成、干細(xì)胞的應(yīng)用、克隆技術(shù)、人體器官移植、組織培養(yǎng)、朊病毒等,這些都是極好的STS教育素材,教師只要隨心巧用,必可達(dá)到良好的STS教育效果。
可遺傳的變異為生物的進化提供選擇的材料,在生存斗爭過程中適者生存,不適者淘汰,有利變異不斷積累和加強,推進了生物的進化,學(xué)生沿著達(dá)爾文的思路,能了解達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說模型,教師提示學(xué)生達(dá)爾文進化學(xué)說的局限,能激發(fā)學(xué)生深入探究了解現(xiàn)代生物進化學(xué)說。不同的物種之間,生物和環(huán)境之間,在相互影響中不斷進化和發(fā)展,即共同進化。至此,又很自然地把生物與環(huán)境的相關(guān)知識水到渠成的聯(lián)系起來,在生物與環(huán)境里,生物性污染、生物凈化、生物資源合理利用、綠色消費等又是滲透STS教育的良好素材。
以上的知識梳理只是一個示例,在任何一個模塊的學(xué)習(xí)中,任何一個生物學(xué)的基本概念和規(guī)律的拓展,均可以作為主線將STS生物學(xué)知識框架建構(gòu)。教師心中應(yīng)有生物整體的概念,善于從不同角度把STS教育落實于生物教學(xué)實踐中。
二、穿插應(yīng)用生物科學(xué)史,滲透STS教育
生物科學(xué)史是一部科學(xué)發(fā)展的歷史,它揭示了人類生命科學(xué)的發(fā)展規(guī)律,蘊含著豐富的STS教育材料。如孟德爾、摩爾根在經(jīng)典遺傳學(xué)上的貢獻、我國首次人工合成結(jié)晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運核糖核酸、袁隆平兩系雜交水稻法、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)提出、《寂靜的春天》帶來的環(huán)保革命等,生物科學(xué)史為我們展示了生物科學(xué)事實、概念、原理、方法,以及技術(shù)發(fā)明的歷史背景、發(fā)展歷程、現(xiàn)實應(yīng)用,對于學(xué)生深入了解生物學(xué)原理、生物學(xué)實驗設(shè)計的基本思路、掌握科學(xué)研究的一般方法,提供了極好的范例,同時,從生命科學(xué)的發(fā)展史來看,每一項成就的獲得無一不是生物學(xué)家們不斷思考、不斷探索,甚至是不斷失敗后反復(fù)實驗而獲得的成功,因此生物科學(xué)史在教學(xué)中的融合,既有助于學(xué)生理解知識和概念,培養(yǎng)科學(xué)思維,形成良好的知識結(jié)構(gòu),理解科學(xué)研究方法,掌握生物科學(xué)概念原理,又有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和形成正確的價值觀。
例如,“基因的分離定律”可以采用以下教學(xué)步驟:(1)問題引導(dǎo),設(shè)疑激趣:簡單解釋“融合遺傳”的觀點,預(yù)測孟德爾豌豆雜交實驗F1會是什么樣顏色?實際結(jié)果F1紫色,與“融合理論”不符合,怎么解釋?(2)設(shè)問:在孟德爾豌豆雜交實驗里為什么F1全是高莖?矮莖消失了嗎?F2為什么會出現(xiàn)3∶1這樣的結(jié)果?是偶然的嗎?怎么解釋孟德爾的發(fā)現(xiàn)?(3)帶著疑問,引導(dǎo)學(xué)生思考孟德爾對該實驗現(xiàn)象的解釋;它與“融合理論”的本質(zhì)區(qū)別是什么?孟德爾的解釋是否合理呢?怎么檢驗它的正確性?(4)介紹“假說―演繹法”,指導(dǎo)學(xué)生繪制一對相對性狀的遺傳圖解,理解測交實驗過程,預(yù)測測交實驗結(jié)果,領(lǐng)悟“假說―演繹法”在科學(xué)實驗研究中的價值。(5)師生共同歸納總結(jié)孟德爾基因分離定律的實質(zhì),并組織模擬性狀分離比實驗,體會模型意義。(6)介紹孟德爾定律在生產(chǎn)實踐上的應(yīng)用。通過設(shè)疑探究模擬孟德爾關(guān)于基因分離定律的過程,再現(xiàn)生物學(xué)家的實驗設(shè)計和操作,讓學(xué)生親身體驗和感受科學(xué)探究過程,學(xué)生能夠較好理解基因的分離定律實質(zhì),理解“生物―技術(shù)―社會”之間的關(guān)系,并對“觀察、發(fā)現(xiàn)問題―分析問題、假設(shè)―實驗設(shè)計、驗證―歸納總結(jié)”的一般研究過程有了真實的體驗,實現(xiàn)知識(分離定律)、技能(科學(xué)研究方法)目標(biāo)的達(dá)成。
三、情境創(chuàng)設(shè)、課堂引導(dǎo),落實STS教育
建構(gòu)主義觀點認(rèn)為:知識是從情境和活動中來的,學(xué)習(xí)是在真實的活動和社會性的互動里發(fā)生的,情境教學(xué)是教學(xué)研究中的一個重要問題,所謂“情境教學(xué)”,就是“從情與境、情與辭、情與理,情與全面發(fā)展的辯證關(guān)系出發(fā),創(chuàng)設(shè)典型的場景,激起兒童熱烈的情緒,把情感活動和認(rèn)識活動結(jié)合起來,所創(chuàng)建的一種教學(xué)模式”,即“情境教學(xué)”指的是教師人為“創(chuàng)設(shè)”的情境中所進行的教學(xué)。[1]創(chuàng)設(shè)情境的目的或激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,或啟迪思維,總的來說是為實現(xiàn)有效的教學(xué)服務(wù),因此創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境,開展STS教育活動,是生物教師的基本素質(zhì)和能力體現(xiàn)。如學(xué)習(xí)“性別決定和伴性遺傳”的內(nèi)容時,我先給學(xué)生展示一位男明星和一位女明星的照片,設(shè)問:人都是由受精卵發(fā)育而來,為什么有的發(fā)育成雄性,有點發(fā)育成雌性?再講述“色盲的發(fā)現(xiàn)”“月亮的女兒”的故事,提問:色盲和白化病的患病人群有什么不同?為什么會出現(xiàn)這樣的情形呢?面對可能出現(xiàn)的不同的遺傳病,如果你是一個遺傳咨詢師,你怎么給一個懷孕的母親進行遺傳咨詢?在這樣創(chuàng)設(shè)的提問情境,學(xué)生產(chǎn)生了價值取向,注意力集中,認(rèn)真思考,為相關(guān)知識的學(xué)習(xí)做好了準(zhǔn)備。隨著一個個問題的解決,學(xué)生較好掌握了知識,同時在假設(shè)的情景里應(yīng)用所學(xué)習(xí)知識分析問題,解決問題,“科學(xué)、技術(shù)、社會”的意識也自然地融入在教學(xué)活動中。
四、活動延伸,課外拓展STS教育
課堂教學(xué)的時間是有限的,因此教師在做好課堂教學(xué)的活動的同時,應(yīng)充分組織學(xué)生圍繞與生物學(xué)有關(guān)的科學(xué)、技術(shù)及社會問題開展以學(xué)生為主體,以實踐性、趣味性為主要特征的活動課,對生物學(xué)課堂教予以必要延伸和拓展補充。如舉辦“基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)”“克隆技術(shù)與人類未來”“人類基因組計劃”等專題講座,進行“生物與人類未來”“環(huán)境污染”“健康與生命”“健康與營養(yǎng)”等專題調(diào)查,推薦適合中學(xué)生的科普讀物,收集報刊雜志上最新科技發(fā)展動態(tài),開展閱讀競賽活動,進行小制作、小發(fā)明、小實驗等豐富多彩的活動。學(xué)生通過活動的參與,能鞏固已學(xué)的生物學(xué)知識,學(xué)和合作與分享,認(rèn)識體會生物學(xué)科學(xué)的重要性,養(yǎng)成關(guān)注與生物學(xué)有關(guān)的社會問題的習(xí)慣,自覺運用生物學(xué)的相關(guān)知識解決人類面臨的社會問題。
當(dāng)今世界,生命科學(xué)日新月異,生物工程、克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、人類基因組計劃的研究在環(huán)境保護、醫(yī)藥生產(chǎn)和疾病預(yù)治等方面發(fā)揮巨大作用的背景下,在新課程理念的指導(dǎo)下,生物教學(xué)與STS教育相結(jié)合,把知識與應(yīng)用、科技進步與社會發(fā)展,價值觀與關(guān)注社會的理念融于教學(xué)過程中,能使生物教學(xué)的內(nèi)容更趨于完整。教師應(yīng)立足于社會生活中的實際情況和問題,利用好教材,使學(xué)生能夠積極思考,理解生物科學(xué)與技術(shù)在社會中的作用及反作用,作出判斷和決策,主動學(xué)習(xí),尋求當(dāng)今社會發(fā)展中的生物科學(xué)、技術(shù)運用的最佳方案,培養(yǎng)科學(xué)的價值觀,具有對社會問題進行預(yù)測、判斷、決策和解決的能力,使生物學(xué)科教學(xué)真正著眼于每個學(xué)生的全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要,真正全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻:
[關(guān)鍵詞]植物學(xué) 創(chuàng)新性實驗 人才培養(yǎng)模式
[中圖分類號] G 642.0 [文獻標(biāo)識碼]A
實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科研、實踐能力和綜合素質(zhì)的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié),是開展創(chuàng)新教育的重要途徑[1]。為進一步調(diào)動大學(xué)生參與科學(xué)研究與發(fā)明創(chuàng)造的主動性和積極性,激發(fā)學(xué)生的科研興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,提高創(chuàng)新實踐能力,我校決定從2008年開始啟動“韶關(guān)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目計劃”,支持大學(xué)生開展創(chuàng)新性實驗項目研究,進一步推進研究性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性學(xué)習(xí)的教學(xué)改革和實踐。植物學(xué)創(chuàng)新性實驗項目是在基礎(chǔ)性實驗和驗證性實驗基礎(chǔ)上,分析植物學(xué)科領(lǐng)域中具有一定探索價值的科學(xué)問題,并通過設(shè)計和實施一套實驗方案,力爭探索和解決這些科學(xué)問題的實驗項目。近年來,我校植物學(xué)課程組全體教師不斷探索和設(shè)計一系列植物學(xué)創(chuàng)新性實驗項目,為廣大生物科學(xué)專業(yè)本科生提高自己的實驗操作綜合能力和科研創(chuàng)新能力提供了良好平臺,也充分體現(xiàn)了我校應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)辦學(xué)特色。本文以兩項植物學(xué)創(chuàng)新性實驗項目為例著重介紹創(chuàng)新性實驗項目的選題、研究內(nèi)容、實施方案等內(nèi)容,以供參考。
一、實驗項目的選題
在植物學(xué)創(chuàng)新性實驗項目的設(shè)計和實施過程中,選題是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。植物學(xué)雖然是一門古老的學(xué)科,但是生命科學(xué)飛速發(fā)展為植物學(xué)研究開啟了諸多探尋植物更多奧秘的大門。植物學(xué)創(chuàng)新性實驗項目的選題應(yīng)遵循以下基本原則:一是,力爭要以植物學(xué)研究領(lǐng)域中的新思路、新理論、新規(guī)律、新方法和新工藝作為研究的切入點;二是,實驗項目的難度要適中,要選擇適合于生物科學(xué)專業(yè)本科生能夠完成的題目;三是,所需實驗條件能夠得到滿足。如果研究內(nèi)容涉及到很多貴重精密儀器,無形中會增加實驗成本,因而有些實驗可能無法正常開展;四是,實驗周期不宜太長。
基于上述基本原則確定了兩項植物學(xué)創(chuàng)新性實驗項目,具體如下:
(一)藥用石斛有效成分組織化學(xué)定位方法的研究
組織化學(xué)(Histochemistry)技術(shù)是通過化學(xué)或物理反應(yīng)原理顯示組織切片某種化學(xué)成分,進行定位定量及其與功能相關(guān)的研究。利用組織化學(xué)定位法在藥用植物有效成分在植物體內(nèi)的分布規(guī)律、生物合成途徑和積累運輸途徑等方面已廣泛應(yīng)用[2,3,4,5,6]。然而,不同植物種類和不同有效成分的組織化學(xué)定位研究方法和要求都很大差異。目前,有關(guān)藥用石斛組織化學(xué)定位方面的研究報道很少,而且采用常用的組織切片和定性描述方法,使難以準(zhǔn)確反映藥用石斛有效成分在植物體內(nèi)的分布規(guī)律和積累動態(tài)[7,8]。
本實驗項目以藥用石斛為研究材料,綜合應(yīng)用組織切片技術(shù)、專用顯色技術(shù)和顯微測量技術(shù),較為系統(tǒng)研究藥用石斛(根、莖、葉、花等)多糖和生物堿的組織化學(xué)特征,建立藥用石斛有效成分組織化學(xué)定位分析最佳方法,同時探討藥用石斛有效成分在不同器官中的分布規(guī)律,為深入研究藥用石斛有效成分的生物合成及積累奠定基礎(chǔ)。
本實驗項目得到了第二屆韶關(guān)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目資金資助(編號2009-1),目前已順利完成。參與本項目的學(xué)生共5名,主要是以06級生物科學(xué)班的學(xué)生為主,其中2名畢業(yè)生借助本項目順利完成了自己的畢業(yè)論文課題。
(二)油茶油脂成分的組織化學(xué)定位研究
油茶(Camellia oleifera Abel)是我國重要的油料木本樹種,主要分布于我國湖南、江西、廣西、貴州等17個省區(qū),栽培面積約367萬hm2,年產(chǎn)茶油約20萬t[9]。從油茶種子提取的茶油是優(yōu)質(zhì)食用油,不飽和脂肪酸含量極高,其營養(yǎng)保健價值不亞于橄欖油,被譽為“東方橄欖油”之稱[10]。目前,對油茶的開發(fā)利用多限于種子,而對于油茶的果皮、莖及葉片的綜合開發(fā)利用卻很少。在生產(chǎn)加工過程中,油茶果皮、莖和葉片被大量的丟棄,未能得到充分利用。因此,在生產(chǎn)加工過程中如何提高油茶的綜合利用效率是當(dāng)前比較關(guān)注的焦點。鑒于此,本實驗項目以油茶種子、果皮、莖、葉片為研究材料,采用顯微定量組織化學(xué)定位研究方法,研究油茶不同器官中油脂成分的分布特征和積累動態(tài),為油茶資源的綜合利用提供依據(jù)。
本實驗項目已得到第三屆韶關(guān)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目資金資助(編號2010-2),目前已完成。參與本項目的學(xué)生共6名,主要是以07級生物科學(xué)班的學(xué)生為主,其中1名學(xué)生借助本項目開展自己的畢業(yè)論文課題。
二、實驗項目的實施計劃和方案
創(chuàng)新性實驗項目與常規(guī)實驗教學(xué)不同,往往具有研究內(nèi)容較大多、運用的知識面廣、實驗運行時間較長以及使用的實驗儀器設(shè)備較多等特點。因此,根據(jù)實驗項目的研究內(nèi)容,必須制定詳細(xì)的實施方案和計劃。植物學(xué)創(chuàng)新性實驗項目的實施過程通過三個階段完成,分別是實驗前的準(zhǔn)備階段、實驗操作以及分析階段階段。
第一階段主要是文獻查閱、實驗材料和藥品試劑的準(zhǔn)備、儀器設(shè)備的調(diào)試以及實驗方法的建立等工作。文獻查閱是第一個需要完成的工作,通過文獻查閱掌握植物組織化學(xué)研究進展、藥用石斛和油茶有效成分種類、藥用石斛和油茶有效成分的組織化學(xué)定位研究概況、有效成分的專一性顯色劑種類及優(yōu)缺點等等。根據(jù)這些文獻資料信息,并結(jié)合現(xiàn)有實驗條件,制定相應(yīng)的實驗方法和方案。按照實驗項目要求,準(zhǔn)備好實驗材料,本項目所涉及到的所有實驗材料均來自于我校生態(tài)園多年保存的藥用石斛和油茶種質(zhì)資源圃,完全能夠保證所有實驗材料的需求。實際上,第一階段的工作非常重要,關(guān)系到后續(xù)工作的正常運行,也關(guān)系到實驗項目能否達(dá)到預(yù)期目的。因此,要充分做好第一階段的工作,為后續(xù)工作奠定堅實基礎(chǔ)。
第二階段是創(chuàng)新性實驗項目的重要環(huán)節(jié),主要在實驗室內(nèi)完成所有研究內(nèi)容。上述兩個實驗項目的主要研究內(nèi)容包括:實驗方法的建立(包括切片厚度、顯色劑篩選、染色時間的優(yōu)化、顯微測量技術(shù)的確定等),藥用石斛多糖和生物堿組織化學(xué)定位研究、油茶油脂成分組織化學(xué)定位研究等。以2~3名學(xué)生為小組完成每項研究內(nèi)容。
第三階段是對實驗結(jié)果進行分析。各小組完成各自的研究內(nèi)容之后,共同分析每項實驗結(jié)果及其相互關(guān)系,探討是否達(dá)到實驗預(yù)期目的和效果。
三、實驗項目的總結(jié)
完成實驗結(jié)果的分析工作之后,總結(jié)整個實驗項目,分析各個實驗項目中存在的問題和得到的成績。最后撰寫結(jié)題報告。就上述兩項實驗項目而言,通過1年多時間的研究和探索,重新優(yōu)化建立了藥用石斛和油茶有效成分組織化學(xué)定位研究方法,明確有效成分在植物體內(nèi)的分布規(guī)律和積累動態(tài)。實踐證明,本項創(chuàng)新性實驗項目對培養(yǎng)生物科學(xué)專業(yè)本科生的創(chuàng)新能力和素質(zhì)起到了重要作用。另外,通過本項目這些學(xué)生真正領(lǐng)會到科學(xué)研究的基本思路和工作程序,培養(yǎng)了自身獨立思考和工作能力以及團隊協(xié)助能力。
基金項目:廣東省高等教育教學(xué)改革項目(BKJGZZ2008059);韶關(guān)學(xué)院教改項目(SYJY90914);韶關(guān)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目(2010-2)
[參考文獻]
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關(guān)鍵詞:觀察實驗 閱讀探索 歸納整理
1 強化觀察實驗
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗教學(xué)在課堂教學(xué)中占有極其重要的地位。課堂演示實驗教學(xué)是教師用演示的方法,結(jié)合課堂教學(xué)進行的生物學(xué)實驗,是一種直觀教學(xué)手段。通過演示實驗可以幫助學(xué)生形成生物學(xué)概念,進一步理解和掌握生物學(xué)知識。通過課堂演示實驗,教師可以更為形象地講解生物學(xué)概念、現(xiàn)象和規(guī)律等,學(xué)生可以培養(yǎng)自身的觀察力、注意力和思維能力等。
中學(xué)生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容是比較復(fù)雜和抽象的,對于初中學(xué)生來說,一些直觀性的知識比較容易掌握。因此,教師結(jié)合課堂演示實驗來講授新知識或復(fù)習(xí)舊知識,學(xué)生就更容易接受和掌握有關(guān)知識。另外,通過演示實驗,還可以使學(xué)生認(rèn)識各種實驗儀器并能正確、規(guī)范地使用,在以后的學(xué)生實驗中,能夠獨立、高質(zhì)量地完成各個實驗。所以,演示實驗是中學(xué)生物教學(xué)中不可缺少的直觀教學(xué)手段之一。
1.1演示實驗在教學(xué)中的作用
1.1.1充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛。課堂演示實驗教學(xué)通過看得見、感受得到的現(xiàn)象,使學(xué)生在良好的情緒狀態(tài)中學(xué)習(xí),很容易調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在良好的學(xué)習(xí)氛圍中,學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。興趣是學(xué)習(xí)最好的老師,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性一旦被調(diào)動,接受知識的能力就會大大提高。
1.1.2加快學(xué)習(xí)速度,提高學(xué)習(xí)效率。科學(xué)研究表明,人們從語言形式獲得的知識大約能夠記憶15%,而同時運用視覺、聽覺則可接受知識的65%左右。因此,通過課堂演示實驗講授生物學(xué)知識,能使學(xué)生的學(xué)習(xí)走近路、走直路,用較少的時間獲得更多的知識,從而加快學(xué)習(xí)速度,提高學(xué)習(xí)效率。
1.1.3傳授學(xué)生生物實驗技能和實驗方法。在進行演示實驗教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)目的,要求教師向?qū)W生介紹有關(guān)演示實驗的思路、設(shè)計方法、實驗設(shè)備、實驗儀器的使用、實驗過程以及實驗注意事項等方面的知識,并能對實驗結(jié)果進行科學(xué)的分析和說明。通過演示實驗教學(xué),學(xué)生可以初步了解和掌握生物學(xué)科學(xué)實驗的基本思路、基本技能和基本方法,為學(xué)生今后從事生物科學(xué)事業(yè)奠定一定的基礎(chǔ)。
生物是一門實驗性很強的學(xué)科,無論是植物學(xué)、動物學(xué)還是生理衛(wèi)生都與實際聯(lián)系很密切,因此要想學(xué)好生物,那就要在學(xué)習(xí)過程中離不開強化觀察實驗。
1.2明確觀察目的
無論是對標(biāo)本、實物的觀察,還是對其具體實驗的觀察,都要先經(jīng)過預(yù)習(xí),了解觀察的目的,才能有的放矢地進行細(xì)致的觀察,對所觀察的對象有更清晰的感知。
1.3 養(yǎng)成正確的觀察習(xí)慣
在觀察時應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生指向于觀察整體,使學(xué)生對整體有了大致粗略的認(rèn)識后,再引導(dǎo)學(xué)生找出觀察對象的各個部分。先由上面到前面,后看下面和后面,再由外到內(nèi)、由表及里,使學(xué)生養(yǎng)成正確的觀察順序。
1.4在觀察時應(yīng)靈活的使用相應(yīng)的感官分析器
不但要用眼看,還要根據(jù)觀察對象的實際情況運用聽覺、觸覺等感覺器官細(xì)細(xì)感知。如:在環(huán)節(jié)動物中,蚯蚓的體外大部分體節(jié)腹面生有剛毛,但剛毛較小,容易忽略,只有用手觸摸才能感覺到剛毛的存在,然后說明縱環(huán)肌交替舒縮機理,進一步觀察蚯蚓的運動,從而體會到剛毛有協(xié)助運動的功能,增強學(xué)生的感性認(rèn)識。在觀察時應(yīng)鼓勵學(xué)生多動腦筋,做到觀察形象思維與抽象思維相結(jié)合,形成正確的概念、判斷和推理,并要求學(xué)生及時做好實驗觀察記錄。
1.5要讓學(xué)生勤于動手
除課堂教學(xué)過程中的實驗以外,教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生自己動手制作生物標(biāo)本和親手去做實驗,這樣不但能加深學(xué)生對知識的印象,更能培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,還會培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和達(dá)到預(yù)期的實驗?zāi)康摹?/p>
總之,作為直觀教學(xué)手段――實驗,是幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量的必不可少的途徑之一。在生物教學(xué)過程中,教師應(yīng)利用每個演示實驗,將其貫穿在整個課堂教學(xué)中,使每位學(xué)生在輕松、愉悅的氛圍中掌握生物學(xué)知識和生物實驗技能,培養(yǎng)其觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力。
2 加深閱讀探索
閱讀教科書是獲得知識的重要途徑。教師只有引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀教材,學(xué)生才能深入理解并牢固掌握所學(xué)習(xí)的知識。那么,怎樣引導(dǎo)學(xué)生去閱讀呢?
2.1 擬定問題讓學(xué)生去閱讀解決。
例如:在學(xué)習(xí)爬行動物這部分內(nèi)容時,可以邊觀察邊閱讀思考處理以下幾個問題:(1)恐龍的生活習(xí)性及形態(tài)是怎樣的?(2)在結(jié)構(gòu)和生理中它與兩棲動物相比有哪些不同?它的起源與滅絕原因是什么?(3)根據(jù)以上的問題想一想爬行動物有哪些特征?
2.2 分析教材內(nèi)容,了解知識結(jié)構(gòu)。
有些章節(jié)閱讀教材后要思索其知識的內(nèi)在聯(lián)系,有些教材內(nèi)容雖然聯(lián)系實際,但由于教學(xué)資源所限,無標(biāo)本可供觀察。如海洋魚類資源保護、生物與環(huán)境等知識內(nèi)容,要認(rèn)真閱讀分析教材,探索其知識結(jié)構(gòu)及內(nèi)在聯(lián)系。教師應(yīng)靈活機動,采用分析式的閱讀方法。
2.3 弄清基本概念。
在閱讀教材時遇到概念要進行剖析,弄清其中的內(nèi)涵,還要知道同類的概念有哪些?學(xué)習(xí)時要前后對比聯(lián)系,如生理當(dāng)中的內(nèi)外分泌腺,近視眼、遠(yuǎn)視眼和正常眼的區(qū)別,特異性免疫和非特異性免疫等,通過比較,找出異同,形成清楚準(zhǔn)確的概念,以便于學(xué)生牢固掌握。
總而言之,閱讀與探索有機地結(jié)合起來,才能使智力得到發(fā)展,形成解決問題的能力。如鯽魚的身體背面深灰黑色,由背面到腹面顏色漸淺,腹面白色,這種體色不易被上邊和下邊的敵害發(fā)現(xiàn)。如此一來學(xué)生的印象就會非常深刻,并會逐漸改變死記硬背的學(xué)習(xí)方法,此外還要進行課外讀物的閱讀,注意看一些與動物、植物有關(guān)的電影、電視,如《動物世界》、《環(huán)境與人類》等,擴大學(xué)生的視野,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3 系統(tǒng)歸納整理
【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)06B-0026-02
在高中生物教學(xué)中,教師應(yīng)有意識地創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,幫助、引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已有的知識與經(jīng)驗,多角度地設(shè)計解決問題的方案,逐步掌握科學(xué)的研究方法,構(gòu)建完善的知識體系,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
一、探究式學(xué)習(xí)的前提:培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的能力
一個問題的提出必然是經(jīng)過一定層面的思考而得出的更深層次的疑問。善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,是研究性學(xué)習(xí)的起點。在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,有利于充分調(diào)動學(xué)生的探究欲望和積極性,加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。因此,學(xué)生的自主提問是培養(yǎng)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的前提,這也是變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)的根本。而目前多數(shù)學(xué)生主要還是被動地接受學(xué)習(xí),滿足于課本上的現(xiàn)成結(jié)論,認(rèn)為提問是老師的事,學(xué)生只管“答”,不提問也不會“問”,善于解答卻拙于質(zhì)疑。在此現(xiàn)狀下,筆者在教學(xué)中進行了如下設(shè)計:
1.創(chuàng)造質(zhì)疑的條件與氛圍
傳統(tǒng)教育下,教師多營造師問生答的學(xué)習(xí)氛圍,學(xué)生很少提問,甚至不知如何問、問什么。學(xué)生學(xué)習(xí)中缺乏提問意識,教師對新知也多以結(jié)論性的語言予以闡述,沒有留給學(xué)生質(zhì)疑的機會。在教學(xué)時,筆者有意識地給學(xué)生創(chuàng)造質(zhì)疑的機會,引導(dǎo)學(xué)生主動提出問題;設(shè)計的情境由淺至深,讓學(xué)生慢慢形成敢于質(zhì)疑、慣于質(zhì)疑的良好習(xí)慣。而每節(jié)新課的引入,是引導(dǎo)學(xué)生設(shè)疑最佳時機。在新教材中每一節(jié)篇首都設(shè)有“問題探討”這一環(huán)節(jié),從這可以看出編者有意識地突出“提出問題”,但所提供現(xiàn)成的問題,讓學(xué)生依然處于解答而不是自主提出問題的狀態(tài)。對此,教學(xué)中我有意識地“處理掉”問題。比如,人教版高中生物必修1第一章第一節(jié)“問題探討”處理后,呈現(xiàn)在導(dǎo)學(xué)案的形式為:資料:1.細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能單位。2.SARS病毒,它不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。對此你有什么疑問嗎?通過課前小組討論,學(xué)生就提出了幾個問題:①除了SARS病毒,其他病毒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)嗎?還有別的生物沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)嗎?②細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能單位,而SARS病毒沒有細(xì)胞,兩個說法有矛盾嗎?③病毒沒有細(xì)胞,怎么完成生命活動呢?
生物是一門以實驗為主的學(xué)科,許多生命現(xiàn)象都是通過科學(xué)家的經(jīng)典實驗來驗證的,這些知識完全可以通過學(xué)生對經(jīng)典實驗的觀察,自己設(shè)疑、解答,來把握科學(xué)發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知過程,學(xué)會探究學(xué)習(xí)。如,我在講授必修1第5章第4節(jié)《綠葉中色素的提取和分離的實驗》時,先是呈現(xiàn)一條經(jīng)過分離有四條色素帶的濾紙條,說明是從綠葉中提取的色素,請同學(xué)們對此提出自己的疑問。學(xué)生們提出了如下幾個問題:①幾條色帶的顏色不同,是不是說明不同顏色代表了不同的色素?②不同色帶在濾紙條上的位置不同,為什么?③不同顏色的色帶寬度不同又說明什么?在第②個問題提出后,筆者引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,最終學(xué)生們經(jīng)過探討順利完成了實驗。通過在教學(xué)中有意識地給學(xué)生創(chuàng)造提問的機會,學(xué)生不再是只聽不講不思,課堂氣氛異?;钴S,學(xué)習(xí)的積極性也不斷提升。
2.提問的有效性
對同一事物,從不同的角度,有著不同看法。對于學(xué)生提出的不同問題,教師應(yīng)予以肯定和鼓勵,保護學(xué)生的積極性。但應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生進行有效提問,及時肯定有一定深度的、有新意的提問。同時,隨著學(xué)生專業(yè)知識儲備的增加,提問中專業(yè)術(shù)語的嚴(yán)謹(jǐn)性的要求也應(yīng)逐步提高。經(jīng)過逐步訓(xùn)練,學(xué)生在各個階段就會從不同角度提出不同層次的問題,并能發(fā)現(xiàn)別人沒有注意到的問題。在實踐的過程中,學(xué)生疑點的思考價值也會越來越高,學(xué)生的思維就會有一定的廣泛性和創(chuàng)造性。
二、探究式學(xué)習(xí)的根本:提升學(xué)生解疑的能力
在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會提問、善于提問的同時,教師要引導(dǎo)學(xué)生將疑惑的目光從教師的身上轉(zhuǎn)移到教材、教輔、網(wǎng)絡(luò)、實驗室和同伴身上。學(xué)生能自己找到答案的盡可能讓學(xué)生自己解答;同學(xué)間討論后可解答的應(yīng)給予充分討論的時間;需要教師解答的教師應(yīng)予以簡潔明了的說明。因此,在備課中教師應(yīng)預(yù)設(shè)學(xué)生有可能提出的問題,并予以分檔:哪些是學(xué)生可以自己解答的,哪些是相互討論后可解答的,哪些必須教師解答的。這一環(huán)節(jié)重在培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,但學(xué)生已掌握的能自行解決問題的方法還很少,老師應(yīng)進行必要的指導(dǎo)和幫助,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力。
1.理論、思維上的培養(yǎng)。理論指導(dǎo)實踐,早期的探究學(xué)習(xí)指導(dǎo),教師可給出明確的指導(dǎo)方向,避免學(xué)生的盲目性。比如可參閱哪些資料、哪些網(wǎng)頁、哪些前人的實驗和理論等。特別是通過一些經(jīng)典實驗、生物科學(xué)史的解讀,讓學(xué)生對科學(xué)性探究思路進行分析和討論,領(lǐng)悟科學(xué)研究的過程和方法,加強學(xué)生對核心概念的形成、發(fā)展過程、蘊含的科學(xué)方法等方面的深刻認(rèn)識。比如,通過分析孟德爾豌豆雜交實驗,讓學(xué)生體會假說―演繹法的研究思路和數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用;通過分析生物膜結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展,讓學(xué)生了解一個由淺入深、由現(xiàn)象逐步深入到本質(zhì)的過程。了解科學(xué)探究要有實驗和觀察的依據(jù),同時需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂蟆T趯W(xué)生形成一定的理論基礎(chǔ)后,則應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生針對問題先給出自己解決問題的思路與方法,再通過學(xué)生之間的探討分析,最后對比科學(xué)家的研究,找出自己設(shè)計的優(yōu)勢和差距。通過逐步引導(dǎo)與訓(xùn)練,讓學(xué)生形成并掌握解決問題的思路與方法。
2.探究性實驗教學(xué),讓學(xué)生獨立完成實驗過程
生物是一門建立在實驗發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上的學(xué)科,因此讓學(xué)生自己設(shè)計實驗、獨立操作實驗是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究能力和獲取知識、解決疑難問題的最好方法。進行探究性實驗教學(xué),要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握實驗研究的基本方法:提出問題――作出假設(shè)――實驗預(yù)測――實驗設(shè)計――實驗操作――實驗觀察――分析總結(jié)實驗數(shù)據(jù)。這一環(huán)節(jié)重在培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計的能力。首先讓學(xué)生明確實驗設(shè)計必須遵循的原則;其次引導(dǎo)學(xué)生自己找出經(jīng)典實驗中遵循的原則具體體現(xiàn)在哪?三是培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力。實驗設(shè)計具有開放性的特點,每個學(xué)生的能力、思考方法、解決問題的途徑不同,最終的設(shè)計方案和水平也各有不同。所以,在進行了一定數(shù)量的設(shè)計訓(xùn)練后,教師要給學(xué)生充足的時間對各自實驗設(shè)計方案進行討論,互相取長補短,完善設(shè)計方案,豐富設(shè)計內(nèi)容。在學(xué)生充分討論后教師針對學(xué)生設(shè)計的亮點要及時予以肯定,對于不足要及時點撥和引導(dǎo),幫助學(xué)生總結(jié)出生物實驗設(shè)計方案的基本思路和評價標(biāo)準(zhǔn),提高學(xué)生實驗設(shè)計的能力。實驗實施后,還要注意培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象的分析、實驗結(jié)果的歸納總結(jié)能力,對學(xué)生語言表述的準(zhǔn)確性、專業(yè)性、簡練性進行強化訓(xùn)練。通過理論知識的構(gòu)建、思維方式的形成、實驗操作、調(diào)查或信息的收集、分析和處理等活動,從探究過程中獲得知識和技能,不斷提高學(xué)生解決問題的能力。
三、探究式學(xué)習(xí)的目的:拓展學(xué)生解決問題的能力
探究式學(xué)習(xí)不僅局限于某一問題的解決,更在于這種能力的延伸。教學(xué)中教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生對所掌握知識方法的拓展與應(yīng)用。比如,人教版高中生物必修1第4章第一節(jié)探究實驗《植物細(xì)胞的吸水與失水》,在引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象時,筆者提出一個疑問:如果蔗糖溶液的濃度不是0.3g/ml會如何?如果用KNO3溶液又如何?學(xué)生分組做實驗后,則有學(xué)生指出某些濃度下細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離、細(xì)胞質(zhì)壁分離但不明顯和細(xì)胞質(zhì)壁分離后不再復(fù)原,而某些細(xì)胞質(zhì)壁分離后沒有置于清水卻慢慢復(fù)原了。在引導(dǎo)學(xué)生分析以上現(xiàn)象產(chǎn)生的原因后,我再次提出:由此可見,該實驗還可以“拓展”于哪些實驗?學(xué)生經(jīng)過討論分析后得出該實驗還可用于:①判斷細(xì)胞的死活;②測定細(xì)胞濃度范圍;③比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度;④鑒定不同種類的溶液;⑤驗證原生質(zhì)層與細(xì)胞壁伸縮性大小。通過類似的實驗探究,調(diào)動了學(xué)生的主動性和積極性,使學(xué)生對知識技能的理解從認(rèn)知的層面上升到應(yīng)用知識的層面,從而讓學(xué)生考慮問題更加全面、細(xì)致,同時,提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
(商洛學(xué)院生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院,商洛 726000)
摘要:隨著我國教育改革的不斷深入,研究性教學(xué)成為高校課程改革的新思路。細(xì)胞生物學(xué)作為生命科學(xué)領(lǐng)域的四大基礎(chǔ)學(xué)科之一,在其教學(xué)過程中開展合作研討式教學(xué)新模式是知識經(jīng)濟時代的要求,并符合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo),本文重點探討了合作研討式教學(xué)方法在地方院校的實施情況,并對實施過程中存在的問題及對策進行了研究和探索,旨在全面提高教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),對于實現(xiàn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)具有較大的現(xiàn)實意義。
關(guān)鍵詞 :細(xì)胞生物學(xué);研討式教學(xué);實踐
中圖分類號:G642.4 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)26-0151-03
基金項目:商洛學(xué)院教育教學(xué)改革項目(14jyjx117)。
作者簡介:李小玲(1980-),女,陜西西安人,教師,副教授,從事細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)與改革研究工作。
0 引言
研討式教學(xué)是以教師為“主導(dǎo)”,學(xué)生為“主體”的教學(xué)新模式,其目的在于為學(xué)生提供思考問題和解決問題的平臺和氛圍,讓學(xué)生圍繞教學(xué)中的重點難點內(nèi)容、有爭議的學(xué)術(shù)問題或?qū)W科前沿動態(tài)展開科學(xué)討論。這種教學(xué)模式不僅能拓展學(xué)生的知識面、提高學(xué)生的綜合能力,通過討論還能增進師生友誼,使教師有效開展教學(xué)活動,提供教學(xué)質(zhì)量。
在實際的教學(xué)過程中,合作研討式教學(xué)并非都能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),本人在細(xì)胞生物學(xué)課程中通過連續(xù)四輪的研究性教學(xué)改革探討與實踐,雖已取得了一定的效果,但在教學(xué)組織形式中及具體實施過程中還存在一些實際問題。為此,本文結(jié)合自己的教學(xué)實踐和體會,分析總結(jié)細(xì)胞生物學(xué)課程在該校開展合作研討式教學(xué)的實踐、成效及存在的問題,并針對問題提出了相應(yīng)的解決對策,希望對細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)和今后相關(guān)課程教學(xué)改革提供借鑒和參考。
1 細(xì)胞生物學(xué)課程開展合作研討式教學(xué)改革的重要意義
1.1 知識經(jīng)濟時代對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高等教育的根本和核心,而商洛學(xué)院作為應(yīng)用型本科院校,主要培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的應(yīng)用型人才,目的是面向地方,服務(wù)于地方區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展。在教育教學(xué)過程中,該校自升本以來不斷修訂完善人才培養(yǎng)方案,通過教育教學(xué)改革,促進學(xué)生了解學(xué)科前沿和熱點問題,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及團隊合作精神,提高學(xué)生分析問題解決問題能力等,保障新時期對創(chuàng)新型人才的需求。
1.2 細(xì)胞生物學(xué)在本科人才培養(yǎng)目標(biāo)中的地位
細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,也是前沿學(xué)科,是教育部規(guī)定的生命學(xué)科各專業(yè)學(xué)生必修的7門主干課程之一,在生命科學(xué)教育中占有核心地位,為生命科學(xué)其它課程提供必要的理論和實踐基礎(chǔ),是生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。細(xì)胞是所有現(xiàn)代生物學(xué)分支學(xué)科的基礎(chǔ),而細(xì)胞的研究既是生命科學(xué)的出發(fā)點,又是生命科學(xué)的匯聚點[1],從細(xì)胞生物學(xué)的角度認(rèn)識生命和生物科學(xué),為后續(xù)的課程的學(xué)習(xí)能打下良好基礎(chǔ)。
隨著生命科學(xué)的發(fā)展,細(xì)胞生物學(xué)的研究內(nèi)容也發(fā)生了轉(zhuǎn)變,即從細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的研究轉(zhuǎn)向細(xì)胞重大生命活動及其分子機制的研究上來。這種課程研究重點的轉(zhuǎn)移及知識經(jīng)濟時代對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求使得細(xì)胞生物學(xué)的教育教學(xué)改革成為大勢所趨。尤其對新建地方本科院校而言,目前能充分體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)和以能力培養(yǎng)為核心的人才培養(yǎng)理念的研究性教學(xué)新模式的實施就顯得更加迫在眉睫了。
2 商洛學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)合作研討式教學(xué)實踐
2.1 合作研討式教學(xué)改革指導(dǎo)思想和基本思路
合作研討式教學(xué)即采用“科學(xué)討論”的形式使學(xué)生通過課程的前沿動態(tài)或熱點問題的自學(xué)和討論,幫助學(xué)生提高科學(xué)研究能力,同時也補充了課堂內(nèi)容的不足,小組合作研究是研究性學(xué)習(xí)的主要形式之一[2]。該形式是在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)研究的情景,通過學(xué)生獨立自主或相互合作地發(fā)現(xiàn)問題,通過查閱文獻、討論及匯報等探索活動解決問題,獲得新的知識、技能、情感,該形式更能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,能有效培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團隊合作精神和實踐能力,促進學(xué)生個性發(fā)展。
2.2 合作研討式教學(xué)的具體做法
目前該校生物技術(shù)專業(yè)《細(xì)胞生物學(xué)》課程教學(xué)共設(shè)72學(xué)時,其中課堂教學(xué)54學(xué)時,實驗教學(xué)18學(xué)時。因本課程內(nèi)容多、抽象難懂,又是一個前沿性學(xué)科、在教學(xué)上既要保證學(xué)生對基礎(chǔ)性知識的掌握,又要盡可能地介紹新的理論和方法,讓學(xué)生了解本學(xué)科的前沿動態(tài),更好的達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo),同時借鑒其他學(xué)校成功的教學(xué)經(jīng)驗,在教學(xué)過程中,注重以能力培養(yǎng)為核心,改革教學(xué)方法與手段,我們嘗試了合作研討式教學(xué)形式,強調(diào)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式要面向過程而不是面向結(jié)果[3,4]。
2.2.1 修訂教學(xué)大綱
為充分調(diào)動學(xué)生的積極性,對原有教學(xué)大綱進行了修訂,在教學(xué)內(nèi)容中增加了合作研討教學(xué)環(huán)節(jié),從已授理論課的重點內(nèi)容中提煉一些具有綜合性、趣味性、爭論性的討論話題,作為合作討論式教學(xué)的論題。如舉例說明線粒體功能障礙會引發(fā)哪些人類疾???哪些人類疾病與細(xì)胞信號傳遞通路異常有關(guān)?“端粒酶”與細(xì)胞衰老的關(guān)系?細(xì)胞衰老與人類壽命?通過學(xué)生查閱文獻及自主學(xué)習(xí),使學(xué)生能自主參與知識的獲得過程,有利學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.2.2 教學(xué)過程設(shè)計
本次改革分別以該校生物技術(shù)專業(yè)2009級至2012級學(xué)生為對象,進行了四輪合作討論式教學(xué)的嘗試。整個教學(xué)過程分兩部分,即大班上課和小班討論,在大班上課中,主要由教師講解本課程的基本理論,而針對一些具有共性意義的重大問題或熱點問題所涉及的細(xì)胞生物學(xué)知識及前沿動態(tài)進行自學(xué)和小班討論,加深學(xué)生對基本理論的理解,提高學(xué)生思考問題和分析問題的能力,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性思維及實踐應(yīng)用能力。
2.2.3 合作研討式教學(xué)具體實施方法
研討性教學(xué)實施方法主要包括以下幾個步驟:
①討論題目的確定和選擇。教師提前一周給出討論題目,題目具有一定的前沿性,每組學(xué)生在備選題中任選一題進行查閱資料,并寫出個人學(xué)習(xí)報告,要求1000字左右。
②討論小組的分配和任務(wù)分工。根據(jù)學(xué)生選題情況,分組討論,每小組 5-6 人,并確定組長,由組長負(fù)責(zé)指定每次“學(xué)習(xí)研討”活動的主持人、匯報人和記錄人員等,并將結(jié)果上報老師。
③具體計劃的制定和實施。各小組組長召集本小組成員就該小組所承擔(dān)的研討主題進行資料的收集、整理、匯總,形成自己的觀點,準(zhǔn)備小組發(fā)言材料,并在課前預(yù)討論,并形成匯報課件,由一人代表進行匯報,匯報時間為8-12分鐘,匯報統(tǒng)一安排時間隨堂進行。
④課堂研討及點評。各小組匯報人代表本小組進行班級匯報,其他小組的同學(xué)以及指導(dǎo)老師就該小組的匯報內(nèi)容展開提問,匯報人及其小組的其他成員予以作答;指導(dǎo)教師就各小組查閱文獻、匯報情況及團隊合作等作為評定指標(biāo),做適當(dāng)?shù)狞c評,使學(xué)生對問題的認(rèn)識更加深入;班級學(xué)生對本次研討活動的點評及感受。
2.2.4 制定合作研討式教學(xué)考核辦法
針對上述的合作研討式教學(xué)方法,為了調(diào)動學(xué)生的積極性,使所有學(xué)生參與到討論環(huán)節(jié)中,我們制定了本次“小班”討論考核辦法,即每一小組成員在本次學(xué)習(xí)研討活動中的最終成績(百分制)=個人成績(50%)+分組成績(50%),其中,個人成績(50%)=個人文獻查閱成績(20%)+個人自主學(xué)習(xí)報告成績(30%),分組成績(50%)=分組研討學(xué)習(xí)記錄成績(10%)+分組研討學(xué)習(xí)發(fā)言報告(10%)+分組發(fā)言的現(xiàn)場評分成績(25%)+本次研討活動書面材料匯編成績(5%)。這種多元化的考核模式既評價了學(xué)生的綜合能力又促進了合作研討式學(xué)習(xí)的有效開展。另外,通過改革考試命題方法,在試題中涉及了合作研討式學(xué)習(xí)相關(guān)題目和部分前沿?zé)狳c問題,改變了傳統(tǒng)死記硬背的考核方式,通過考試成績可反映出學(xué)生對理論知識的綜合運用能力。
3 商洛學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)合作研討式教學(xué)取得的主要成效
3.1 教學(xué)效果反響良好
通過連續(xù)幾屆的合作研討式教學(xué)實踐探索表明,本此教學(xué)改革對學(xué)生發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響,同學(xué)們普遍比較認(rèn)可和接受這種新的教學(xué)模式,認(rèn)為使自己得到了全方位的鍛煉,綜合素質(zhì)大大提高,并建議在時間能夠支配情況下多選取幾門課程開展類似的教學(xué)活動。
3.2 人才培養(yǎng)質(zhì)量逐年提高
從連續(xù)四年該課程期末考試成績來看,年終考核結(jié)果反饋學(xué)生學(xué)習(xí)效果明顯提升,優(yōu)秀率呈現(xiàn)上升趨勢,如生物技術(shù)專業(yè)該課程考試成績優(yōu)秀率從2009級的7.1%上升到2012級的22.7%;近年來,在學(xué)生畢業(yè)論文選題中與該課程相關(guān)的論文題目每年平均占該專業(yè)的26.7%;從近三年生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生考研情況來看,以該課程作為專業(yè)課的學(xué)生平均每年占考研上線率的46.7%。
3.3 教學(xué)成果推廣初顯成效
隨著近年來本課程教學(xué)改革的實踐和探索,本課程于2014年在該校生物學(xué)院開展了首次教學(xué)觀摩活動,取得了良好的效果,得到了院領(lǐng)導(dǎo)和在場教師的充分肯定,并申報了商洛學(xué)院2014年教育教學(xué)改革項目,其教學(xué)成效對于其他基礎(chǔ)課和專業(yè)課任課教師更好地開展研究型課程建設(shè)和教學(xué)具有一定的參考和借鑒價值。
4 地方高校開展細(xì)胞生物學(xué)課程合作研討式教學(xué)的體會與思考
4.1 科學(xué)組建學(xué)習(xí)小組,明確任務(wù)分工
在合作研討學(xué)習(xí)過程中,組建合作小組是一個關(guān)鍵因素,小組成員的合理搭配有利于學(xué)習(xí)團隊出色的完成學(xué)習(xí)任務(wù)。然而,在實踐教學(xué)中,只考慮到各小組的人數(shù)是否均衡,沒有考慮到學(xué)生的性別、能力、個性特征等因素是否合理,在一定程度上限制了合作學(xué)習(xí)功效的發(fā)揮。
因此,在后續(xù)的教學(xué)實施中應(yīng)科學(xué)組建學(xué)習(xí)小組,明確任務(wù)分工,才能發(fā)揮最佳的合作效果。在合作式討論中,除了適當(dāng)考慮學(xué)生的自愿組合外,還應(yīng)按照、學(xué)生的性別差異、知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、性格特征等差異進行分組,要遵循“組間同質(zhì),組內(nèi)異質(zhì),優(yōu)勢互補”的原則[5]進行分組,每組設(shè)一組長,主要負(fù)責(zé)組織學(xué)生開展課外討論。
4.2 積極主動開展課外討論活動,注重學(xué)習(xí)實效
在合作討論中因?qū)π〗M成員的監(jiān)督力度不大,導(dǎo)致個別成員責(zé)任不明確,出現(xiàn)不參與現(xiàn)象,在實踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn),小組研討學(xué)習(xí)成為個別學(xué)生的研究,而其他同學(xué)因基礎(chǔ)差、性格內(nèi)向,自愿放棄發(fā)言機會,長期以來,他們就對合作式學(xué)習(xí)失去了興趣,達(dá)不到合作研討學(xué)習(xí)預(yù)期的目標(biāo)。
自主學(xué)習(xí)是合作式學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),為了取得良好的效果,首先要求小組成員積極主動開展課外討論活動,完成文獻的查閱、資料的整理及多媒體課件的制作,而不是將合作式學(xué)習(xí)流于形式。為此,在明確小組分工和責(zé)任義務(wù)的同時,要求每一個人在討論前提交《個人自主學(xué)習(xí)報告》及《文獻資料清單》,一方面是證實本次活動的具體實施情況,另外,以此為依據(jù),給出該生此次合作式學(xué)習(xí)的個人成績,如果該項目不過關(guān),不僅影響到小組成員的個人成績還會影響到小組的總成績。這樣小組成員基本都會全力以赴,做好自己,為團隊爭光出力。
4.3 根據(jù)課程知識體系和學(xué)生認(rèn)知能力,合理設(shè)置論題
合作討論的題目難易度及趣味性直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,如何從已授理論課的重點內(nèi)容中提煉一些具有綜合性、趣味性、爭論性的討論話題,是討論成功的關(guān)鍵。主要有題目過大、過難;趣味性不夠、實際應(yīng)用性不強等。題目過難,學(xué)生難以理解,無法形成自己的觀點,討論時學(xué)生不做聲,討論課效果不理想。
在今后的合作式教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)課程知識體系和學(xué)生認(rèn)知能力,合理設(shè)置論題,問題設(shè)置的難易程度應(yīng)適中,應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容的重點和難點,讓學(xué)生在討論中發(fā)展各種能力的同時,理解和掌握知識,真正實現(xiàn)傳播知識,培養(yǎng)能力和提高思想的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。問題設(shè)置還應(yīng)具有一定的激發(fā)性,因為學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了傳統(tǒng)的被動學(xué)習(xí),對討論積極性不高,因此,問題應(yīng)考慮能激發(fā)學(xué)生的討論熱情,要能引人入勝,引起懸念,甚至可適當(dāng)帶些辯論色彩[6]。其次,選題應(yīng)符合本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,體現(xiàn)一定的應(yīng)用性,做到理論與實踐的有機結(jié)合,讓學(xué)生通過討論學(xué)習(xí)后,真正做到學(xué)以致用、融會貫通。
4.4 建立多元化、過程性的教學(xué)評價體系
傳統(tǒng)的評價體系只注重學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果而忽視了學(xué)習(xí)過程,嚴(yán)重影響著學(xué)生討論的積極性,在實踐教學(xué)中常出現(xiàn)學(xué)生不配合或不積極等情況。
因此,為了調(diào)動學(xué)生的積極性,使所有學(xué)生都參與到討論環(huán)節(jié)中,就必須取消傳統(tǒng)的一次性閉卷考試,建立多元化、過程性的教學(xué)評價體系,保障研究性學(xué)習(xí)的順利進行。如平時考核(15%)+討論課評價(35%)+期末考試(50%)。只有建立客觀、公正的學(xué)習(xí)考核評價體系,才能積極調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,保證學(xué)習(xí)效果,否則合作研討式學(xué)習(xí)模式就會流于形式,影響新模式的推廣和執(zhí)行的持久力。
4.5 轉(zhuǎn)變教師觀念,組建教學(xué)團隊,營造教改氛圍
在合作研討式教學(xué)中,雖然學(xué)生是主體,但教師的主導(dǎo)作用也是至關(guān)重要的,它決定著本次活動能否取得實效。如果教師觀念不更新、習(xí)慣于傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式,不愿意在研討活動中花費精力,那么就很難推進教學(xué)改革工作;或者有些教師對研討式活動理解有誤,認(rèn)為合作研討式學(xué)習(xí)中學(xué)生是主體,教師不用花費精力查閱文獻,只是組織課堂就行,往往出現(xiàn)教師掌控與引導(dǎo)能力低下等問題,如教師面對學(xué)生提出的問題措手不及、教師對最新的前沿動態(tài)了解不夠,在總結(jié)中難以凝練出自己的觀點,教師與學(xué)生之間存在著角色混亂的現(xiàn)象。另外,由于教師之間團隊合作意識淡薄,缺乏有效的交流與合作,因此,教師很難發(fā)現(xiàn)自己教學(xué)中存在的問題并采取措施改進教學(xué)方法,這也限制著研討式活動的開展。
在合作研討學(xué)習(xí)中,學(xué)生面臨的大部分問題在小組討論及課堂討論中已初步解決,但因部分學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱,認(rèn)知能力偏低,對于一些個別問題還需要與教師共同探討,因此,教師應(yīng)查閱大量的文獻,形成自己的見解,有效的引導(dǎo)學(xué)生,使學(xué)生形成合理的理論。另外,教師的課堂組織策略也很重要,如,建立發(fā)言獎勵制度,將發(fā)言、提問次數(shù)與成績掛鉤,要求學(xué)生脫稿匯報,防止學(xué)生枯燥的念稿,對于念稿的學(xué)生,其成績應(yīng)適當(dāng)扣分。
研討式教學(xué)中還應(yīng)注重教學(xué)團隊的建設(shè),搭建有效的教學(xué)平臺,以便教師進行交流,總結(jié)教學(xué)過程中遇到的問題和需要改進的環(huán)節(jié),使教師能夠及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、組織管理中存在的問題,調(diào)整和改進教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量。
4.6 加強政策支持與激勵制度保障
對于地方本科院校來說,雖然已經(jīng)意識到教學(xué)改革的迫切性和重要性,但由于受觀念、資源、資金的限制,教學(xué)改革的步伐較慢。近年來,學(xué)校也與國內(nèi)研究性教學(xué)示范改革院校進行了合作,先后派教師及學(xué)生進行交流學(xué)習(xí),但由于受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響,至今,在制度保障、工作氛圍、評價機制等管理制度上的引導(dǎo)與系統(tǒng)保障不到位,導(dǎo)致開展研究型教學(xué)的教師動力不足,難以使合作研討式教學(xué)有效開展及推廣。
合作式教學(xué)不僅需要氛圍、方法策略,還需要學(xué)校政策的支持,以激發(fā)教師教學(xué)的積極性,否則就會限制合作式教學(xué)模式的推行。因此,學(xué)校應(yīng)成立教學(xué)改革組織機構(gòu),制定和完善相關(guān)的教學(xué)管理和激勵制度,鼓勵教師積極開展教學(xué)改革。對于教師的評價應(yīng)改變傳統(tǒng)的評價方式,不能僅僅以論文和科研來衡量教師工作業(yè)績,對于已經(jīng)開展研究型教學(xué)的教師,應(yīng)在其原有工作量的基礎(chǔ)上計算額外工作量,對于教學(xué)改革效果好的教師應(yīng)給予特別獎勵,這樣才能激勵其他教師投入到教學(xué)改革中來,以教學(xué)為中心的教學(xué)氛圍才能真正形成,教學(xué)質(zhì)量的提高及專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)目標(biāo)才能逐步實現(xiàn)。
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