时间:2023-03-16 16:26:50
序论:在您撰写生物科学论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
初中生物教材中适合开展家庭科学探究的活动有:探究非生物因素对某种动物的影响、探究种子萌发的环境条件、测定种子的发芽率、探究小鼠走迷宫获取食物的学习行为、探究蚂蚁的通讯和酿制甜酒等。
1.1成立课题小组,确定子课题在学生自愿成组的前提下,合理调配各组成员,以利于能力较弱的学生也积极参与活动。各小组成立后,选定组长,根据自己的选题,进行小组分工。
1.2指导学生制订研究方案
1.3甜酒酿造实践学生在自己家里完成下列酿造甜酒过程,家长亲自参与,亲子共同切磋。甜酒酿造有不同的方法,学生可自己上网查找,也可按甜酒曲使用说明书介绍的方法,或者自己设计其他合理的方法。甜酒酿造方法之一如下:①浸泡:将糯米洗净,浸泡8~16h,至可以用手碾粹即可。②蒸饭:将沥干的糯米放在布上蒸熟(约40min)。③淋饭:在冷却好的糯米上洒少许凉开水,弄散摊匀。④混合酒曲:待温度降至36~38℃不烫手心时,即可撒第一次红曲,翻动一次,撒第二次红曲,并拌和均匀,用曲量为米量的6%~7%。⑤装坛:按每100kg原料加净水160~170kg的比例,同拌曲后的米饭装入酒坛内搅匀后加盖,静置室内。⑥发酵:每隔2~3d用木棒搅拌,并把坛盖加盖麻布等,发酵20~25d。⑦澄清:让甜酒和酒糟分离。
1.4甜酒酿造探究学有余力和有兴趣的学生做进一步研究,如:探究不同温度、不同湿度、不同产地的甜酒曲、容器的密封性对酿造甜酒的影响,探究不同酿造材料(糯米、粳米、玉米、高粱、地瓜)酿造不同口味的甜酒等。教师指导探究实验的方法和步骤,家长亲自参与,亲子共同研制。
1.5小组成员讨论分享酿造甜酒过程及其注意事项①教师指导学生按不同的方法进行酿制,要求酿制没有成功的学生要分析原因,并改正错误,重新酿制,直至成功。小组成员互相帮忙,酿造成功的学生指导酿造失败的学生重新进行酿造。②教师指导学生填写活动记录,提醒学生拍摄活动照片或录像。分层次活动:最基本层次是助手,在小组长或家长的指导下完成活动任务;中等的层次是主要参与者,按资料或家长传授的方法自主完成活动;最高层次是主导者,组员和家长作为学生的助手,不仅按资料介绍的方法完成活动,还进行创新性的探究活动。③教师和家长答疑解惑。
2预期效果与呈现方式
建立学生科学探究活动过程档案袋,需要放入的材料有如下几类:展示过程与方法、展示成果、展示创造性、反思自身的变化与成长。具体材料如下。
2.1调查收集有关甜酒资料资料以日记和纸质材料的方式呈现。
2.2酿造出甜酒以甜酒实物、酿造过程照片、录像、日记和活动记录(甜酒酿造记录表)的方式呈现。
2.3课题活动答辩会展示课题活动的阶段成果和最终成果,形成文字材料,个人撰写活动体会,小组撰写活动报告或论文,对学生进行个人评价和活动小组评价。
2.4校内外科普宣传在班级内出黑板报,介绍甜酒的酿造工艺、酿造注意事项、营养价值和甜酒食用方法等。获奖班级和小组制作以甜酒酿造为主题的科普宣传展板,在学校展览大厅展出。
3可能出现的问题及解决预案
3.1可能出现的问题
3.1.1学生甜酒酿制失败甜酒酿制工艺虽然不是很复杂,但技术含量高,受酿制材料、酿制温度、酒曲活性、杂菌污染、酿制时间等多方面的影响,某一方面控制不好都会影响甜酒品质。八年级的学生容易激动,容易丢三落四,因此经常会酿制失败。
3.1.2家长不支持很多家长认为学生参加各种活动会影响考试成绩,因此一般不支持学生参与科技实践等活动,有的家长会向自己子女高昂的积极性泼冷水,有的家长包办代替,有的家长对学生的评价弄虚作假。
3.1.3活动虎头蛇尾因为本活动技术含量高,一两次失败就会打击部分学生的积极性,造成部分学生可能会草草结束,达不到应有的活动效果。
3.2解决预案
3.2.1因材施教,提高学生的积极性活动小组成员的水平高低搭配,基础薄弱的学生采取分步模仿的方法进行指导,水平高的学生既指导水平低的学生,又进行探究性试验;教师答疑解惑、学生查阅资料与自学、小组讨论分享经验、家长协助指导等方式提高学生的甜酒酿造水平,同时指导学生应先少量试验,等成功后再多酿造一些。
3.2.2提高家长的教育水平通过年级家长会向家长说明本活动的科学价值:对学生学习水平、动手能力、语言表达与交流、团队协作与社交能力等方面起促进作用,提高家长对本活动的认识;向家长讲解在活动过程中如何发现和肯定自己孩子的闪光点,提高家长的教育水平。
3.2.3活动评价重结果,更重过程向学生说明科学探究活动重在过程体验,失败的体验也是很好的人生经验,对待失败要越挫越勇,从失败到成功更能体验成功的喜悦,因此不能虎头蛇尾、草草收兵。对学生在活动过程中表现出的积极性、发现与提出的问题、解决问题时的创意等,教师、家长和小组长都要及时发现、及时表扬和鼓励,激发和保持学生活动的积极性。
4效果评价标准与方式
评价是科学探究活动的关键所在,对科学探究活动的推进和深化起着决定性作用。以往教师是评价者,是绝对的权威,学生只是被动地接受评价。现在科学探究活动中评价的主体发生了变化,应努力建立一种以“自我反思性评价”为核心的新的评价体系,提倡评价方式多元化、评价主体多元化、评价标准多元化,鼓励并尊重学生极富个性的自我表达方式,发展学生在今后社会中所必备的合作、主动、创新等品质。评价重结果,更重过程。评价要点有活动表现、活动能力和活动结果。要求学生建立个人活动档案袋,引导学生将活动过程记录下来,将其作为总结性评价的依据。
4.1对学生个人的评价
笔者设计了“甜酒酿造科学探究活动学生学习评价表”对学生个人进行评价,评价形式有学生自评、家长评价和组员互评,最后由班级学术委员会或指导教师进行总评。
4.1.1学生自我评价学生是活动的主体,对自己在活动中的表现情况最为清楚,因此教师应根据科学探究活动的评价要素引导学生学会客观地自我评价。
4.1.2家长对自己孩子评价活动的主要场所是在学生自己家里,家长是见证者、参与者和指导者,因此指导家长对自己孩子进行评价,不仅能做到客观公正,还能纠正家长以考试分数作为唯一评价标准的错误做法,发现孩子的诸多闪光点,并及时地给予表扬和肯定。
4.1.3小组成员对学生的评价由组长主持组员互评活动,既可以互相学习、取长补短,又可以使学生学会欣赏别人的优点并客观公正地给予肯定。
4.2对活动小组的评价
笔者设计了“甜酒酿造小组活动过程性评价表”对活动小组进行评价,评价形式有小组自评和小组互评,最后由班级学术委员会或指导教师进行总评。
4.2.1活动小组自我评价组长汇总组员的个人活动记录袋,对本组在活动设计、活动实施、成果交流等方面进行客观的自我评价。
首先,确定教学目标,设置疑难。对于实际生物教学活动,教师必须确定教学目标,方可有序开展实践与探究教学。可以说,教学过程也是一个设置疑难与解决疑难的过程。在课前,教师必须精心设置实践疑难,在课堂教学时,积极抛出疑难问题,让学生去自由想象、创造。对于生物教学,尽可能挖掘学生的思维潜能。对学生来说,因个体好奇心较强,答疑解惑的能力就是潜在思维能力。在生物教学时,根据新教材目标与内容,在实践与探究环节,科学设置教学环境,促进教学过程的合理发展,指导学生如何去思考与解答问题。在该过程中,教师承担辅助角色,让学生个性思维得以充分发挥,使学生能够主动去想,在实践中探究,进而激发学生的主观能动性,提升学生的实践能力、探究能力,以激发学生学习兴趣与创造力。其次,紧密结合课本知识与生活实际。对于实践与探究环节,作为课本教材的重要内容,在教学时,不能脱离课本知识,与教材知识相贴合,开展实践性、探究性活动,以提高学生的学科认同感。例如,在实践与探究教学中,必须重视案例教学法与情境教学法的运用。设计实际案例,与课本知识相结合,多关注身边的人和事,选择和学生息息相关的事件,以构成知识系统,建立政治教学数据库。在教学过程中,注重案例筛选与对比,围绕课本知识开展教学,合理编制教学案例。利用案例教学法,理论与实践的结合,制定科学教学计划,有利于发挥学生的主体性地位,提高学生的学科认同感。例如,通过讲述遗传关系,利用杂交技术,所生产的杂交水稻,如何增加粮食产量,解决人类粮食问题。在临床上,分子学与细胞学的应用,是如何确保人类健康等。通过介绍这些案例,使学生感受到生物科学与自身息息相关,进而提升学习兴趣。
二、注重实验教学
第一,培养学生的实验兴趣。生物科学作为实验、观察相结合的基础性科学,实验是生物学习的重要手段。对于学生而言,实验技能较为贫乏,因好奇心、新鲜感,对生物实验课的兴趣十分浓厚。因此,教师必须充分利用学生好奇心理,在生物教学中,多开展实验教学活动,立足实验目标教育角度,培养学生生物科学素养,避免灌输式、空洞式说教。第二,提升学生观察力。在实验课教学中,观察十分重要。若观察不佳,便会影响实验教学效果。因此,必须明确观察目的,防止学生盲目观察。在实验观察中,要求学生完成既定观察目标,还要引导学生如何去发现新现象。同时,指导学生有序观察,按照顺序观察,提升实验观察效果,培养学生学习习惯,树立严谨的科学态度。第三,提升学生操作技能。对于实验教学而言,实验操作极为关键。若操作不得当,对实验效果具有直接影响,也会影响学生学习心理,阻碍学生做实验,难以形成良好科学素养。在培养学生操作技能时,必须充分调动学生积极性,让学生动手实验。对于某些惧怕实验的学生,必须给予适当帮助,指导学生如何消除恐惧心理。增加学生动手实践频率,多技术标本、仪器,学生操作技能必然得到明显提升。第四,培养学生发现、分析、解决问题的能力。开展生物实验教学,就是为解决实际问题。在实验教学中,必须注重培养学生的发现问题的能力。例如,在“绿叶在光下制造有机物”教学中,笔者向学生抛出问题,我们开展这个实验的目的,为达到实验目的,需要解决什么问题,注意哪些实验事项。接着,让学生展开小组讨论,鼓励学生积极发言,笔者再给予指导。通过这种方式,学生分析问题能力自然得以充分提高,使生物实验设计能力明显增强。同时,学生解决问题、操作技能得以培养,进而为培养学生生物科学素养奠定了基础。
三、结束语
春秋战国以后古代生物学进入一个新的发展时期,《山海经》中就有了较为详细的动植物名称和形态的记录,并论及它们的用途。对药用动植物的研究是我国古代传统生物学的重要组成部分,宋代的《图经本草》就是全国性药用动植物的普查,不但有图谱,同时也著录了形态特征,代表了当时世界的最高水平,也表现了中国生物科学发展的实用性价值。第三,遗传学的萌芽。战国时期的《吕氏春秋•用民篇》中就有“夫种麦而得麦,种稷而得稷,人不怪也”,这说明古代已经有了对生物性状遗传稳定性的认识。中国古代哲学家王充的著作《论衡》中就提出了对物种遗传变异的明确论述,批判当时的迷信思想,2000多年前提出的“本种”的概念与18世纪分类学家林奈的“种”的概念相似。因此,现代生物学需要辩证地吸收和借鉴历史上各国的生物科学思想,并将现代科学推向前进。纵观历史的发展,科学史和科学思想的发展都是动态的过程,它随着时间的发展不断发生变化。而教材中向学生展示的是静态的、经过提炼的科学成果,其中略去了科学思想和理论的形成与产生的动态过程,学生往往会认为教科书上的结论与生俱来就是正确的,是亘古不变的永恒真理。同时,编写教材基本都参照西方国家的思路,用的例子或者史实大多是西方的,这易导致小学生对我国历史尤其是生物等自然科学、技术史缺乏了解和认识,造成他们更认同西方而不认同我国生物发展乃至科学发展的史实过程,形成不正确或者不完全的历史观。对小学生而言,情感态度和价值观的培养远比给他们远离生活的、纯学术的知识更为重要。要培养孩子健康地生活,并树立正确的人生观和价值观。如果在小学科学中引入一些我国古代科学史的内容,让学生从自己每天吃的粮食和身边可能发生的事情出发,了解我国原始社会就孕育和萌芽的生物学知识、栽培作物的悠久历史、丰富的生物多样性,充分认识中华传统科学思想对人类文明发展中的重要作用,让他们能树立自信、树立爱国精神,激发学生的爱国主义情感和民族自豪感。
二、责任感教育:伦理与遗产价值观的呈现
首先,人类在道义上有义务不去消失其他形式的生命。早在数千年前,生物学的科学知识已在我国孕育和萌芽,《诗经》中很生动地描述了当时的农业情况,并提到200种以上的动植物。这些在甲骨文和《诗经》中记载的动植物形态、分类和生态习性方面的丰富知识对于后人了解当时环境下的生物多样性有及其重要的价值。《科学标准(实验稿)》中要求学生:“能说出周围常见植物的名称,并对常见植物进行简单分类;了解当地的植物资源,能意识到植物与人类生活的密切关系”;“知道生活中常见的动物名称。能用不同的标准对动物进行分类;了解保护动物特别是保护濒危动物的重要性”。但今天的人类正明显地受到灭种的威胁,许多与人类一同生活在这个星球上的生物在科学还未能对他们加以描述之前就已经灭绝了。塑料制品铺天盖地,热带雨林正在被毁灭,珊瑚礁正在消失。目前的统计结果显示:我国的物种数量约占世界物种总数的10%左右,居世界第8位,北半球第1位。我国有高等植物约3000种(占世界总数的10.5%),哺乳动物约500种(占世界总数的11.9%),鱼类约2800种(占世界总数的13.1%)。让学生感受我国丰富的生物资源的同时更能激发其责任感和保护资源的意识,并从中领略中国古代科学思想的生物伦理学核心价值。第二,根据代际公平的原则,我们有义务向孩子们交接我们所接收到的东西。生物是随着地球环境的演化而发生并发展的,一方面生物从环境中获取生活所必须的物质和能量,并且受各种环境因素的影响和制约;另一方面,生物在长期的进化过程中,对其生存的环境产生一定的适应性,并对环境的发展演化产生影响。生物与环境是互为依存、协同进化的。自有人类以来就产生环境问题,以狩猎和采集为主要生存手段的时期无疑对生态环境产生一定的破坏。人类文明即是在一定的生态环境中形成和发展的,为了使人类文明持续发展下去,必须保护人类文明赖以发展的生态环境,这已成为全人类的共同心声。保护生态环境、珍爱环境是为了人的生存,也是为人类文明的延续和发展。我国古代人们就认识到,要想利用环境就必须保护环境资源,合理开发,反对过渡利用。《史记•殷本纪》中有商汤爱鸟“网开三面”的故事,在捕猎鸟的时候让捕鸟人撤掉三面网,不进行破坏性的捕猎,这也是生态环境保护思想的萌芽。《荀子》明确提出生物与环境相互依存的关系:“川渊深,而鱼鳖归之,山林茂,而鸟兽归之……川渊枯,则龙鱼去之,山林险,则鸟兽去之”。让人们合理利用环境,利用生物资源的消长规律。充分合理的开发利用不但能获得利益而且不使资源枯竭。荀子是从治国安邦、发展经济的角度出发明确了保护资源的目标和要求。《吕氏春秋》中则有文字记载的法律条文规定,在“月令”中有详细的规定禁采的动植物。明确了保护生物资源的再生性,“竭泽而渔,岂不获得,而明年无鱼;焚薮而田,岂不获得,而明年无兽”。由于人口压力的不断增加,对环境资源破坏日趋严重,保护环境资源才逐渐为人们所关注。这些古代早期的环境资源保护思想对后世产生积极的影响。第三,生物多样性被赋予价值的准则,它是自然地、脆弱的,对人类和人类的延续是有意义的。生物多样性是生命系统的基本特征,既包括植物、动物、微生物,生物所拥有的基因,也包含生物与其生存环境形成的复杂的生态系统和生态过程,生物多样性表现为四个层次———遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。孩子们从小学阶段就要了解地球上存在不同的动物、植物,动植物的生存环境与其数量是相关的。建设社会主义生态文明就是生态环境和人类文明发展相融合,使中华文明永远持久延续,古代文明因生态环境而孕育发展,现代文明更要与生态环境相和谐。《科学标准(实验稿)》就要求在课程中探讨人与自然如何和谐相处,保持可持续发展:知道环境对生物生长、生活习性等多方面有影响;能认识到人类是自然的一部分,既依赖于环境,又影响环境,影响其他生物的生存。人教版《科学》六年级下册“探讨动物与环境的关系”用一张图片表示“草场上过度放牧会加快草场退化,甚至会破坏土壤结构,导致土壤沙化。”要让学生们了解:对生物扩张与进行控制的自创生倾向,少买一些袋装的塑料制品,少将一些矿物燃料用于交通运输中,少进行一些其他破坏环境的举动,地球就能逐渐可持续发展起来。
三、结语
在生物科学的教学过程中教师起着关键的作用,教师的科学本质观对学生的影响是本质性的,但是现在很多学校的教师对科学本质观的认识都不够,或者普遍都会存在一些偏差。首先,在以往的教育中,很多时候都忽视了对科学本质的教育,一般情况下教师都会把重点放在一些具体的方法或者理论上,这样在学生的印象中并没有科学的实质性的概念。在教师中有一些比较一致的观点,即相同的一个实验由不同的科学家来观察会想到相同的结论,科学家也可以用不同的实验方法进行科学研究,就算是科学家的观点是正确的,在将来也有可能会被改变。这些教师普遍不认为细胞结构式细胞结构模型复制的,只有在实验结果和实验预测是一致的情况下才能说实验是成功的。这些都说明教师认同科学探究式永无止境的、科学知识也并不是都是真理,同时也也说明教师对于科学探究讯在主观性的认识,没有对科学本质观有一个正确的认识。在现代很多学校中,实验设备缺乏,相关课程不全等导致了学生对科学本质观的认识并不深刻,也影响了了学生科学素养的提升。
(二)科学本质观在生物科学教育中的应用策略
以显性的教学方式体现科学本质观。目前的生物学教学中,科学本质观很多都是以潜藏在课程中的形式进行课堂教学的。教师习惯让学生通过科学研究的活动来体验科学,让学生用这种间接的方式体会到科学的本质。很多专家都表示对科学本质的学习不是隐性的,应该是显性的,教师应该得多应用一些科学探究活动,用课堂讨论等教学方式,用显性的向学生传达科学本质的观点,用清晰的话语告诉学生在所学的内容中所涉及到的本质观念,用这种直白的方式,对于帮助学生建立现代的科学本质观、帮助学生更好地理解生物知识有明显的成效。通过科学探究的活动体现科学本质观。教师在教学过程中多利用一些条件进行实验探究课,让学生能够自己主动积极地进行实验探究,不仅体会到这些知识是怎样产生的、科学知识是怎么样进步的,而且能让学生学习试验方法、思想、技能和原理,从而领悟到科学本质。比如,要比较“过氧化氢在不同条件下的分解”实验,除了让学生学习实验操作技能和怎样控制变量、设计实验等方法,还可以提出问题“通过实验观察到的是过氧化氢分解所释放的产物”,教师是怎样得到结论过氧化氢酶的催化具有高效性的”,让学生感受在实验中观察得到的结论与直接学习理论得出来的观点是有分别的。
(三)结束语
科学知识并非简单的经验积累,而是在对自然界的观察的基础上运用人类的想象和逻辑推理创造出来的。对科学发展来说,严密的逻辑推理是必须的,但提出假设、发明理论来想象这个世界是怎样运转的,以及解决假设和理论如何能够接受现实的检验的问题,就如同写诗、谱曲和设计摩天大厦一样具有创造性。
2影响高中生物教师的科学本质观的因素
高等师范院校生物科学专业(师范类)相关课程缺失对理科师范生的科学本质观进行调查的《科学本质观的调查研究及对理科师范教育的启示》一文中有如下结论:理科师范生总体上对科学本质的认识不理想。该调查覆盖了物理、化学和生物三个专业的师范生。以南京市某高等师范院校生物科学专业(师范类)的课程为例。该高等师范院校生物教育专业的人才培养目标为:培养素养全面(兼具科学与人文基本素养)、基础宽展、学识深厚、有持续发展潜力并具有创新精神和实践能力的生物教育人才。培养生物教育专业的学生的科学本质观是能达到该目标的重要方面。然而,在该高等师范院校生物科学专业(师范类)的课程设置中对于生物教育专业的学生的科学本质观的培养内容却存在缺失。
3提高高中生物教师的科学本质观的策略
3.1生物科学专业(师范类)设置培养生物师范生科学本质观的课程体系
生物师范生的生物专业课程(如微生物学等)也应进行专业课程师范化。目前的生物专业课程多以学科本位设置,过多地强调专业知识,而忽视了科学能力和科学精神。高等师范院校也仅以传授科学知识为教学重点,而忽视培养师范生获取科学知识的能力和进行科学研究的科学精神。这样的缺陷会在某种程度上导致生物师范生的科学本质观的不足。鉴于此,认为,高等师范院校的生物专业课程资源中也应当融入科学史、科学探究案例等有助于培养生物师范生科学本质观的内容;同时,高等师范院校生物专业在进行生物师范生培养时,有必要就这类课程资源的使用作为教学的重点之一。
3.2职后搭建有利于发展教师科学本质观的教师专业发展平台
1.1高中生物实验的内容
根据实验的主要方法,可将高中生物必修部分的实验划分为7种类型:观察类、检测类、探究类、模拟类、调查类、设计类和搜集类[5].其中,观察、检测和模拟类实验比较常见;设计类实验是学生探索和发现真理的重要途径;调查类实验主要是针对已经存在的事实或现象,要求学生通过对客观事实和现象之间的了解得出结论,培养学生收集和分析资料信息的能力;而搜集类实验则要求学生根据问题拟出资料收集的具体方案,然后通过各种途径收集相关资料,最后对搜集到的资料进行筛选归类整理,并以各种形式(如黑板报、论文、报告及辩论赛等)展示.在选修模块实验中,选修1的实验以实践活动为主要学习方式,全部为实验操作,不同实验内容的教学目标各有侧重,有的侧重基本概念或原理,有的侧重实际应用,还有的侧重科学方法训练和培养学生的科学态度.实验类型大多数为引导式探究.在引导式探究活动中,学习资料中提出的实验结构或程序,学生自己设计并进行实验,通过参与探究过程有所体验和发现,从而达到预期的实验目标[6].根据选修2的实验中的活动建议,主要是进行调查、讨论和探究活动.教师引导学生开展这些活动,培养学生的参与意识,使得学生关注社会、关注生活、关注身边的科学和技术,能帮助学生体会到生物科学与人类社会、与学生的日常生活密切相关.选修3的实验中,除了技术要求较高的“DNA的粗提取和鉴定”外,其它实验都不在实验室进行,而多为口头交流、辩论等活动,由于本模块实验所涉及的科学领域研究进展迅速,教师要积极引导和组织学生查阅有关资料,练习撰写专题综述报告并组织开展这些活动[7].
1.2高中生物实验的特点
1.2.1实验数量多,类型多样化且综合性强仅《高中生物课程标准(实验)》列举的实验活动建议就有68条,当然这些实验并不要求学生全部掌握,但大多数是最基础的,学生掌握这些后,还要了解教材以外的实验,如试卷和课外书上出现的,要对大纲要求的实验有所扩展和延伸,才能够学以致用.实验数量多则相应地要求实验课时也多,据统计,实验课时甚至占到生物课总教学时间的40%[8].高中生物实验类型多.各种类型实验的方法不同,包括显微镜观察、染色鉴定、模型制作、多媒体技术模拟、户外调查及课外收集信息等;实验形式也不同,包括教师演示、学生分组完成及独立完成等.高中生物实验综合性强.往往一个生物实验中融合了多种实验类型特点.如“探究影响酶活性因素”的实验过程不仅要让学生经历一个完整的科学探究过程,而且还要求培养学生的实验设计能力,在实验过程中要考虑单一变量并进行定量分析;又如“设计并制作生态瓶”的实验不仅需要学生小组合作设计制作完成,而且也是一个模拟实验,模拟的过程充满探究的要素,此外,实验还要求学生对自己制作的“生态小瓶”进行长时间的观察,这无疑也培养了学生的观察能力.1.2.2科学探究受到重视,实验内容贴近生活且技术比较先进课程标准的4个基本理念之一是倡导探究性学习,在能力目标别提出了发展科学探究能力,并详细列举了11条与探究紧密相关的能力,这为开展探究性实验教学提供了重要指导.强调和重视科学探究还具体表现在新课程实验的结构和内容上,必修的3个模块中,具有探究性的实验几乎占到全部实验的三分之一,而选修部分的生物技术实践模块的13条活动建议中几乎均包含探究性的内容,另外2个模块的活动建议也多为可以进行资料收集探究的活动或调查[9]102.由此可见,课程标准把科学探究以不同层次和形式融合到实验教学中.高中生物课程标准强调关注学生的生活经验,注重与现实生活的联系,在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,这样可以激发学生的学习兴趣,也可以让学生学以致用.如调查类和搜集类的实验都要求学生到现实生活中去调查和搜集信息,并对这些调查和搜集来的信息进行研究分析等.如选修1“生物技术与实践”中有果酒、果醋及腐乳的制作等,选修2“生物科学与社会”中对设施农业的参观和对绿色食品生产或消费情况的调查等,这些实验活动贴近生活,实验材料也来源于生活.实验技术比较先进.特别是选修部分的实验,大都与生命科学新技术、新应用紧密联系.如基因工程、克隆技术及干细胞研究等.此外,还有多媒体技术的运用,如“利用计算机辅助教学软件模拟人体某方面稳态的维持”等.
2生物科学(师范)专业实验内容及存在的不足
2.1实验内容
在高师生物科学(师范)专业课程体系中,生物类专业必修课比重大,几乎每门专业课程均设置了相应的实验课程,包括动物学、植物学、微生物学、遗传学、生态学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、植物生理学及人体生理解剖学等实验,每门实验课程的实验数均在8~12个.
2.2存在的不足
2.2.1课程内容强调专业性,缺少与高中生物新课程的联系受传统高师生物课程观的影响,实验课内容倾向于强调系统性、整体性和全面性,突出学科专业性,而师范性不明显,验证性实验占据主导,设计性和综合性实验欠缺,缺少与中学生物实验教学有机联系的问题尤其突出.生命科学的发展日新月异,高中生物新课程很注重知识的时代性和前沿性[10],但生物科学(师范)专业的实验教学内容设置往往多年不变,不能反映生命科学学科发展的最新成果,与学生科学素质、实验技能和创新能力培养的要求不符.2.2.2实验教学内容缺乏与生产、生活和社会实践的联系高中生物课程标准提出注重与现实生活的联系理念,就是要改变轻视学生生活的现状,让学生在真实的生活中学习和体验知识.从课程标准建议了大量的调查类和搜集类的实验可以看出,高中生物实验更加强调与生活的联系,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的知识.但生物科学(师范)专业的实验内容大多是对理论的验证,更强调实验的学术性,相对而言忽视了与学生生活以及现实自然、社会的联系,不能激发学生学习的兴趣,无法让师范生深切地体会到专业知识的价值,可能会影响到以后工作的教学质量.2.2.3实验教学缺乏体系建构生物科学作为一门独立形态的自然科学,应有其自上而下、自下而上的实验体系,但师范院校的实验教学缺乏这种体系的建构[11]75.每一门课程仅从单一学科的知识系统性和完备性方面设计教学内容和技能训练,各门课程自成体系,与本专业其它课程联系不紧密,对课程内容整合较少,因而造成一些实验内容重复,如微生物学中的“霉菌观察”与植物学中的“菌类植物”实验内容基本一致.2.2.4实验教学模式化高师生物学实验教材编制模式化,实验设计程式化,即实验目的基本原理实验内容与材料等仪器与设备等操作步骤实验结果实验分析报告[11]76.实验过程以教师讲解、演示为主,学生履行三步曲,即按实验指导的要求或教师总结的实验步骤进行操作观察实验结果完成实验报告[12].学生对实验材料的采集培养、药品配制等实验的准备过程和实验方法步骤的设计参与度低,对实验方法步骤缺乏必要的思考理解和创新,师范生独立实验能力的培养受到限制.2.2.5研究性实验内容缺乏目前,生物科学(师范)专业开设的专业课实验内容大多为验证性实验,虽然可以加深学生对理论知识的理解和培养基本的实验技能,但仍属于间接获取知识的渠道,对培养师范生的科学探究能力不利.
3有效衔接高中与大学的生物学实验教学
3.1加强高中相关实验内容的渗透,增加和生活联系比较紧密的实验内容
生物科学(师范)专业的教师要致力于高中生物学实验教学的研究,了解其基本内容和方法手段.在保证实验课内容达到本科水平的前提下,选择与高中生物教学联系密切并能充分发挥现有实验条件的实验内容,制定切实可行的实验计划,力争使中学生物学实验中的基础部分、经典部分成为高师生物学实验的研究主题之一,使得高师生物实验内容与手段上形成和中学生物学实验的包涵关系.
3.2改进生物科学(师范)专业的生物学实验手段,使实验内容跟上科学技术的发展
在实验内容上,应该结合当前高中生物教学岗位的要求,组织各教研室有经验的任课教师对实验教学进行改革,剔除内容陈旧、技术落后的实验,增加反映现代定量分析、探究性、设计性和综合应用的新实验技术内容,跟上生命科学技术的发展.此外,在实验课程中,可以结合相关的研究课题和最新研究进展,在课堂讲解或是实验过程中穿插介绍,补充同一个实验的不同技术与方法.有些新技术、新方法,即使因为条件所限不能亲手做,但也应让学生有所了解,如光合强度的测定既有传统的改良半叶法、氧电极法及红外线二氧化碳气体分析仪法,也有较为先进的便携式光合仪测定法.
3.3整合实验内容
在制定生物科学(师范)专业的实验教学计划时,要统筹规划、互通有无、科学整合以及合理安排实验内容,避免学科间实验的简单重复,以增加实验的多样性和丰富度,提高实验教学效率,让学生在有限的实验教学中,接触和了解更多的实验内容与方法,这也契合高中生物实验内容和形式多样化的特点.实际上,高中生物涉及的68个实验,均可按照生物科学(师范)专业的专业课程进行分门别类,分别归入或融入到具体的相关课程实验中去,使学生在大学实验教学过程中,基本能接触到所有的中学生物实验内容.
3.4改革实验教学体系
将以验证性为主的实验教学体系改变为实验内容要求由低到高的生物基础实验、综合训练实验、研究设计实验3个不同层次的新体系[9]101.生物基础实验主要完成中学生物学新课程标准及实验大纲规定的基本内容,旨在培养学生的专业基本实验技能和动手能力,掌握生物学基本研究方法;综合训练实验则由学生实验小组(6~8人)自己设计方案、准备药品仪器及独立撰写实验论文,完成大纲规定的提高性内容或感兴趣的问题,旨在培养学生的综合能力和创新能力;研究设计实验为教师根据本地生物资源或结合本地生产实际而开设的科学研究性实验项目,在教师的带领下有针对性地开展科学研究实验,旨在培养学生的参与意识、科研意识和自然科学研究工作所应具备的科学态度.
3.5鼓励师范生积极参与实验准备工作
准备实验也是一名生物教师应有的专业素养之一.高师院校在生物实验教学中,应该鼓励师范生积极参与到实验准备工作中,如动植物实验材料的采集与培养、试剂的配制、仪器的调试、微生物菌种制作及消毒灭菌等,使学生系统地了解实验从始至终的全过程,这将提高师范生准备和组织生物实验的能力.
3.6培养学生口头表达能力,锻炼文字驾驭能力
教师应按照学生的认识规律,对实验内容加以组织、润色,并且用科学、准确、生动及富于启发性的语言表达出来,以便学生理解和接受.在实验教学中,教师要引导学生从实验现象出发,能够用生物专业语言表达、组织及研究实验,还应认真对待学生的实验报告,对表达不准确和书写不规范等情况及时纠正.
4结语
1.1通识教育课程体系与目标分离
从现行的课程设置来看,虽然生物科学专业在形式上增设了通识教育课程的模块,也增设一些选修课,但实际上能够真正体现通识教育本质的课程并不太多。目前大学通识事件中最严重的问题就是通识教育课程无法全面覆盖到通识教育目标要求上。由于通识课程内容零散杂乱,缺乏课程设置的逻辑起点。因而导致了通识教育没有形成科学合理的课程体系,课程结构也缺乏系统性。从课程内容看,很多高校存在的问题都一样,就是通识性不足,知识层面多数停留在介绍上,较少涉及到其思想深度上,对学生的精神领域关注不够,很难达到为学生的未来发展搭建宽广综合的基础平台的目的。
1.2将通识教育等同于基础课
过去,不少高校曾将通识教育当作高等教育里为专业教育打基础的基础教育。然而,通识教育被认为是基础教育其实是一种误解,通识教育不直接与专业相联系,它的目标是培养学生的基本素养,包括文化科学知识以及人文关怀的精神等。通识教育与专业教育的联系虽然存在基础性的一方面,却不能将其等同为基础教育。事实上,基础教育可以看作通识教育与专业教育的中间环节,具有通识教育和专业教育两者的一些特性。
1.3缺乏完整、有效的通识教育课程体系
我国教育在中学阶段就开始文理分科,且课程体系中的人文教育内容较为狭窄,到了大学教育阶段,就体现为通识教育内容不够全面,课程设置专业性很强,而通识教育流于形式,只是象征性地开设一些有关人文社会科学的课程,而人文素质的培养不是通过办几场讲座、开几门课程就可以实现的。缺乏一个课程体系能够将通识教育与专业教育完整的融合。没有科学的课程和课程论便不会有科学的教学,因此,课程设置在教育体系中总是处于中心地位,如何建立一个完整、有效的通识教育课程体系已成为目前高等师范院校生物科学专业亟待解决的问题。
2加强通识教育与专业教育的融合
教育是科学化的人文教育与人文化的科学教育的有机整体,主要是以人的全面发展为最终目的的。因此,教育无论在哪一阶段,都需要重视通识教育与专业教育的融合。
2.1促进通识课程和专业课程的交叉综合化
通识教育课程是师范类与非师范类本科生都必须学习这类课程。通识性课程对于师范生来说,既不学习“教什么”,也不学习“如何教”,更不是专业的知识,但学习这些通识性课程,能为师范生提供一个广阔的平台,形成开阔的视野,为师范生教师素质的形成打下基础。当今社会,通才教育正替代专才教育成为教育改革的主流,高等师范院校培养的师范生首先要具有广博的各科基础知识,用更多学科专业知识以外的其他知识,提高自身的科学和人文素养。生物课程在内容上有着极强的学科交叉性,对生物教师的各项知识都有挑战,因此就需要生物教师除了掌握过硬的生物学科知识,还要了解相关学科的知识,因为不同学科直接是相互促进和影响的,生物教师只有全面的掌握相关学科内容,才能使生物教学更加完整的展开。通识教育与生物专业教育间的交叉和渗透,对于长期接受理科思维训练的生物科学学生来说,人文学科知识的学习有利于学生专业知识的学习,能够培养直接思维、发散性思维方式,人文的力量与生物科学的力量以及艺术、思维力量等有效结合,才有助于生物专业方向的发展。为了推进通识教育与专业教育的融合,高等师范院校生物科学专业应该制定人才培养方案,在课程设置上要保证通识性课程所占的比例,促进通识教育与专业教育间的交叉与渗透;在课程结构上,要实现跨学科的有机融合,打破通识课程和专业课程之间的壁垒,使学生具有广泛的综合性和宽厚的知识;在课程内容上,要教给学生最基础性的知识,却能使自然科学内容与人文科学内容相互联系、相互融合,跟上知识更新发展的速度;在课程形式上,要使学生通过学习各种形式的通识课程和专业课程,实现知识的综合化。
2.2提高教师队伍的素养,贯穿通识教育
“百年大计,教育为本;教育大计,教师为本。”加强通识教育与专业教育的融合,不能只依靠几门通识性课程,也不能脱离专业教育课程,而是要借助教师的力量把通识教育贯穿于专业教育教学的全过程,寓通识教育于专业教育之中。要提高生物科学专业教师的个人素养,这样才能有效推进通识教育与专业教育有效融合,才能培养学生拥有科学的思维方式和追求真理的精神,实现学生独立思考的精神层面的问题。一是要通过宣传引导;二是要通过政策激励;三是要通过加强管理,对教师的教学行为进行督促和约束。
2.3在第二课堂中体现通识课程和专业课程融合
通识教育和专业教育都不应仅仅体现在第一课堂上,要实现这二者更好的融合,就要由第一课堂教育和第二课堂课外活动、社会实践和实训实习有机结合,在第一课堂和第二课堂各自的活动融入学会求知、做事、共处和做人的理念。根据高等师范院校生物科学专业人才培养目标的定位,应能使学生通过实践,在生活中体验和推进通识教育与专业教育的融合,这就要求教师要在学生的社会实践和实训实习中有意识的引导学生。另外,在第二课堂中通过举办各种形式的讲座、课外读书活动及其他课外活动来提高学生的身心修养,开阔他们的视野,让学生在学习专业知识的时候,提高专业技能的同时,启发艺术灵感和哲学思考,将专业教育方式与通识教育有机地结合起来。
3结语