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生物科學和生物技術區別實用13篇

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篇1

生物科學代表著21世紀自然科學的前沿,是孕育關鍵性突破的學科之一。生物科學是研究生物的形態,結構,生理,分類,遺傳,變異和進化的科學,它以培養基礎性,研究性人才為主。海南醫學院是一個地方性本科醫學院校,為了適應地方經濟的發展需求和學校本身的發展,我校于2009年開設了生物科學專業,學制四年,同時,為了適應就業市場的需要,將生物科學專業設定為健康教育方向。

在專業開設之初,我們通過對一些院校的調研后發現,多數學校的生物科學專業普遍存在著沒有明確的學科定位,專業設置雷同,沒有具體的研究方向和針對性等現象。在教學過程中僅僅以理論課教學為主,缺少實驗教學和專業實踐。這種不顧自身特色和條件,追求時髦,一哄而起,搞形式主義的辦學,既保證不了教學質量,擴大不了辦學規模,又不能辦出其自身特色,也極大的浪費了教育資源。

本文在總結以上專業建設方面遇到的問題和分析國內醫學院校生物科學專業建設與就業市場趨勢的基礎上,闡述了我校在生物科學專業建設的一些做法和體會,以期為醫學類院校生物科學專業建設提供發展思路。

1 明確學科定位

在教育部2001年頒布的“高等學校本科專業目錄”中與生命科學有關的專業主要有三個:生物科學,生物技術和生物工程。許多學校都設置有其中的二個或者二個以上的該類專業。因此,人才培養方案中應使這三類專業有所區別。生物科學是一門基礎學科,它是研究生物的形態,結構,生理,分類,遺傳,變異和進化的科學,它以培養基礎性,研究性人才為主;生物技術是應用自然科學及工程學原理,依靠生物作為反應器,將物料進行加工,以提品為社會服務的技術,它是側重理科,理工管結合的復合型專業,以培養應用性人才為主;而生物工程則是生物技術研究中側重于后期產品處理的部分,是側重工科,理工管結合的復合型專業,仍以培養應用性復合型人才為主。這一分類特點決定了生物科學是基礎性學科,其他兩門應用性學科是在其基礎上,結合其他學科的研究成果發展出來的。

生物科學包括了微生物學,生物化學,細胞生物學,免疫學,育種技術等幾乎所有與生命科學有關的學科,同時又與化學,化學工程學,數學,微電子技術,計算機科學等生物學領域之外的尖端基礎學科相結合,從而形成一門多科學互相滲透的綜合性學科。因而作為生物科學專業的本科生經常面臨哪些基本知識,基本理論應該優先掌握的困惑;而作為教師也經常需要考慮哪些基本知識,基本理論應該優先重點向學生講授,如何培養出適應時展,緊隨世界潮流的生物科學專業人才。在一般綜合性大學中,這個專業的人才是以研究性的培養模式進行培養的,在一般本科醫學院校生物科學專業辦學總體思路是:“夯實基礎,拓寬知識面,立足于現代生物科學技術改造提升傳統產業,因地制宜,辦出特色,面向現代生物技術產業主戰場培養應用型,復合型生物科學人才”。

海南醫學院是地方性醫學院校,其辦學宗旨是為地方培養實用技術應用型人才,因此,生物科學專業建設不能像綜合性大學一樣,而應該從生物科學基礎理論入手,在專業方向上選擇由生物科學衍生的相關實用技術性方向,以就業為導向,培養適應市場需求技術型人才。從應用的角度來認識,生物科學是人類對生物資源的利用,改造并為人類提供服務的一門學科。在此認識的基礎上才能建立科學可行的教育體系,科研體系和管理體系。目前這三個體系涉及的主要研究領域和方向有如下幾個方面:(1)生物化工與材料;(2)環境與環境生態;(3)農業生物技術;(4)生物醫學醫藥工程;(5)食品生物技術;(6)能源生物技術;(7)生物制藥;(8)基礎生物技術;(9)生物工程技術仿生;(10)生物戰劑及其防御;(11)生物檢測檢驗技術。從以上專業方向發展分析,適合醫學院校生物科學應用技術型的專業方向有生物醫學醫藥工程、生物制藥和生物檢測檢驗技術。其中適合我校生物科學發展方向的是生物檢驗檢測。

綜合以上分析,我校的生物科學專業的學科定位是:以培養應用型人才為主的專業,是理工管結合,以理為主的新興復合型專業。通過培養使學生具有扎實的生物科學理論知識,掌握生物技術基本實驗技能,了解學科發展前沿,能在工業,醫藥,食品,環保等行業的企業,事業和行政管理部門從事與生物檢驗檢測有關的應用研究,技術開發,生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。

2 完善課程體系設計

2.1 擴大基礎課教學,增加選修課比例,優化課程體系結構

調整課程結構是課程體系優化的前提。基礎課程一般都具有較高的穩定性和較寬的適應性,是培養和發展學生智能,增強畢業后發展潛力的重要基礎。為此要特別注意加強公共基礎,專業基礎課的教學。同時根據生物科學畢業生去向和我校的學分管理制度,我們在構建生物科學專業課程體系中,大量增設選修課,主要涉及人體解剖生理學,藥理學,細胞生物學,藥物化學,生物技術制藥,微生物檢驗等。通過增設選修課,可以增加專業基礎知識,加強素質教育與能力培養,拓寬專業口徑,使學生更能適應市場需求。

2.2 重視教學內容的改革

在改革課程結構的同時,重視課程內容的調整。教學大綱是進行課堂教學的基本依據,編好教學大綱是進行課堂教學的關鍵環節,對規范課程教學和保證教學質量具有重要意義。課程內容的改革要從教學大綱著手,通過調查,研究和討論,對每門課編制出切實可行的教學大綱,大綱強調突出重點,難點,加強了實踐環節,強調實驗,實習基本技能的掌握。細化各章內容,明確課程交叉內容所屬,例如基本原理部分前面課程已講授,后面應用的課程時就不再細講,確保課程內容不重復,實驗內容不雷同。

2.3 增強師資隊伍建設

根據教學體系和課程體系的教學需要培養和引進理工結合的高層次人才。在學科建設經費和學院的支持下,加強專業基礎課和專業課老師在教學及科研方面能力的提升。對年輕教師特別是非生物背景的教師進行了全方位的培養。建議全體在崗教師加速知識結構調整和知識更新。高素質師資隊伍的建設,有利于推進課程體系和教學內容的改革。為該學科專業的發展奠定了堅實基礎。

2.4 加強實習及畢業環節教學體系的建設

進行素質教育是時代對高等教育人才培養的基本要求。素質教育的核心是培養學生的創新精神和實踐能力。教學實踐環節在培養學生的工程實踐觀念,提高學生的素質,啟迪學生的創新思維,開發學生創新潛能,鍛煉學生創新能力,鞏固理論知識,提高學生實踐動手能力與獨立工作能力,以及培養學生理論聯系實際,分析問題,和解決問題的綜合能力方面具有其它教學環節無法替代的重要作用。在實習及畢業教學環節中,我們主要做了以下兩方面的工作:

(1)制定生產實習的動態監控措施及成績評定體系。評價指標體系是搞好評價工作的基礎,它不僅是對生產實習進行評價的依據,而且會對實習教學環節中的各項工作起到引導和推動作用。因此,一個科學的評價指標體系不僅應能客觀,全面地反映實習教學的水平及其效果,而且還應遵循科學性和可操作性。根據上述原則,我們設計了生產實習評價指標體系。修改,制訂了詳細而具體的生產實綱。摒棄了傳統的提綱式指導大綱,改為具體的以車間或工段為單位的實習要求內容和指導,讓學生充分明確實習的內容和要求,同時,可起到督促實習指導教師的作用。

(2)規范畢業設計(論文)開題報告,提高畢業設計(論文)質量。以表格形式,要求本科畢業論文之前,充分明確該課題的背景、意義、主要研究內容方法、技術路線、工作進度和技術指標等內容,并在全院范圍內進行公開的,正規的開題報告,給該專業的師生提供了一次較好的學術交流機會,有助于拓寬學生的專業視野,活躍學術氣氛,全面提升生物科學專業的畢業設計(論文)質量。與此同時,我們還制定了畢業設計(論文)批改方案,以規范畢業設計(論文)的撰寫,提高畢業設計(論文)質量。

參考文獻

[1] 高等教育司編.普通高等學校本科專業目錄和專業介紹[M].北京:高等教育出版社.

[2] 蔡婀娜,李夏蘭,陳宏文.生物工程專業實驗課教改探討[J].高等理科教育,2000(4):48-50.

[3] 劉斌,吳茜茜,吳克,等.開放實驗室培養生物工程學生能力[J].合肥聯合大學學報,2000(4):12-13.

[4] 吳克,蔡敬民,張潔,等.生物工程學科發展中的人才培養模式探索[J].生物學雜志,1999,16(5):35-36.

[5] 趙晴.加強課程建設切實提高教學質量[J].高等理科教育,2001(6):75-78.

[6] 周滿生.當前國際教育改革的若干動向和趨勢[J].比較教育,1999(6):17-21.

[7] 林連兵,陳朝銀,余旭亞,等.把課程教育融于網絡教學之中[C]//發展與探索.2001云南省現代教育技術優秀論文集,昆明:云南科技出版社,2002.

篇2

教材選擇與教學參考書推薦

如上所述,不同專業的生物化學教學內容、教學難度深度、不盡相同。如何使教學內容落到實處,教材選擇和教學參考書推薦顯得尤為重要,教材體現了課程主要內容和教學的基本要求,作為教師傳授知識的重要媒介,它是確保有效教學的重要依據[2],一本好的教材不僅學科特色鮮明、重點突出,還反映了學科的研究水平和研究進展、研究前沿,能有助于提高學生的科學思維能力和創新能力,提高學生自主學習能力[3]。而教學參考書是對課堂教學內容的重要補充與延伸,能有效指導學生進行科研活動,有利于學生開闊視野,對培養學生的自學能力、創新能力有顯著效果。在教材與教參選擇上除了考慮不同專業的需求,總體原則還要把握的是盡可能選擇國家規劃教材、優秀教材和精品課程教材,此外還要注意教材、教參的更新與教參量的要求,不能應付了事而只隨便列舉一本兩本教學參考書,也不能廣而泛大量要求學生閱讀,而應該是針對不同專業學習程度的需求盡量精而簡,這樣才能達到事半功倍的效果,有效提高學生對專業知識和專業技能的掌握程度,增強學生的自學能力和創新能力。

教學模式與方法的探討

在教學模式與方法探討這個問題上,已經有很多作者對不同專業、不同學科甚至是不同院校的教學改革做了大量的研究工作。筆者也曾對普通高校生物化學教學方法進行了初步探討,提出了激發學生學習自主性的幾點有效教學方法和教學途徑[4],可以說對各專業的生化教學都有一定的促進作用,但通過教學對比,發現相同教學模式與教學方法下,各專業的教學效果還是有區別的,究其原因,主要是不同專業學生的基礎學識水平不一樣、相關學科知識量不一樣、學習習慣也不一樣。比如,高職高專層次的學生因基礎知識掌握相對薄弱,學習上習慣等待老師發出相應指令才行動,課堂信息量就不宜過大,否則極易產生厭學心理,所以,高職高專的教學以適量、注重實踐性和應用性、簡單明了為主,而本科專業的學生入學基礎較好,求知欲也較強,就可適當加大課堂信息量及布置較多的課后自主性學習內容。總之,不同專業的學生采取不同的教學模式與教學方法,更有利于教學的開展、學生知識的掌握和能力的提高。

注重不同專業先修學科與后修學科間的聯系

篇3

這兩個專業都屬于生命科學學院,差別在于“技術”和“工程”,從字面上,基本無法很清晰地分析出區別。它們在學習的前兩年的基礎課程有很多重疊的部分,但是進入專業課的學習后,就開始走上不同的道路。

最大的區別在于,生物技術是理科,而生物工程是工科。前者偏理論,后者注應用。

生物技術學習的是生命科學的基本理論和系統的生物技術的基本理論和技能,學習的內容偏于理論,從微生物到細胞到分子到基因,一切都是為了向更高端的生命科學發展而努力,所以很多學生都會考研或是在研究機構做研究工作。

而生物工程相比生物技術來說,誕生的時間要晚一點。它是以生物科學為基礎,應社會之需要而興起的,所以更注重應用。簡單來說,就是對生物進行創造和設計,在分子、細胞、組織和個體這些不同的層面上,對生命有機體進行新的改造,比如利用固定化菌體或固定化酶來大規模生產果糖漿來代替蔗糖。生物工程需要學習不少藥學相關的課程,很多學生畢業后都進入了生物醫藥這樣的高新技術產業做工藝和裝備的研究、開發和設計工作。或者是進入政府的工商稅務、海關、藥檢等部門從事監管工作。

高分子材料與工程 vs 材料科學與工程

想必大家已經發現這兩個專業最大的差別了:“高分子”和“材料”。有機高分子材料是材料中種類非常豐富的一個大類,橡膠和塑料都屬于高分子材料。材料科學與工程的“材料”里并不包括有機高分子材料,它研究的是金屬材料和無機非金屬材料(如陶瓷、水泥、混凝土材料)。

雖然都是材料,不過最大的區別在于,高分子材料與工程和化學的關系緊密,而材料科學與工程和物理相伴。這一點看看它們的課程設置就明白了。前者要學習無機化學、分析化學、有機化學和物理化學,基本涵蓋了所有基礎化學課程。后者則要學固體物理、量子力學和材料物理等課程。在學習的內容上,它們就很不一樣。

就業方面,高分子更注重新型材料的運用和研發,反而是一些和化學沾邊的公司更需要這一專業的學生,比如著名的陶氏化學。當然,說到橡膠和塑料,化工、汽車、電子、航空等行業同樣需要相關人才。而材料科學與工程專業的學生在傳統機械制造類行業更有優勢,比如航天、船舶、重工業的相關企業。

環境科學 vs 環境工程

讀到這里,也許你已經猜到了,這兩個專業最大的區別在于前者偏理論,后者重實踐,理學vs工學。的確,前者更多地注重在科研方面,而后者則注重在工程上。

環境科學專業的學習內容比較宏觀,比如一個地區的生態環境的營造、環保的規劃。學的是理學,對環境化學、環境毒理、環境微生物等方面的研究,偏重于理論上的學習。

相比之下,環境工程屬于工程類專業,它的應用性要強得多,很多課程都是實打實地去學如何控制污染,比如水污染控制、大氣污染控制、固體廢棄物全過程管理,以及環境的評測。

有人開玩笑地說,這兩個專業的區別在于,環境科學是指認垃圾的,而環境工程則是處理垃圾了。這種說法或許不完全正確,但可以給我們參考。

計算機科學與技術 vs 電子信息科學與技術 vs 電子科學與技術 vs 光信息科學與技術

首先,讓我們鎮定一下,千萬別被這一連串的“科學與技術”給繞暈了。這四個專業,都和物理、計算機密不可分,但是細究起來,差別卻不小。

篇4

(一)教學目標

1.知識目標

(1)舉例說出轉基因技術的應用。

(2)舉例說出克隆技術的應用。

(3)關注轉基因技術和克隆技術對人類生活的影響。

2.能力目標

(1)培養學生討論、交流的能力。

(2)培養學生將所學知識運用到實際生活中的能力。

(3)培養學生實事求是的科學態度。

3.情感態度與價值觀目標

(1)增強學生團結合作精神。

(2)能正確理解和對待現代生物技術產物對人類生活產生的影響。

(二)教學重、難點

1.教學重點

(1)基因工程及轉基因技術的應用。

(2)細胞工程及克隆技術的應用。

2.教學難點

(1)轉基因抗蟲煙草培育過程。

(2)多利羊的克隆過程。

三、課時計劃

1課時

課前準備

教師準備

多媒體課件

學生準備

搜集、整理相關資料

四、教學流程

(一)導入新課

教師:生物技術是當今國際上重要的技術,生物技術將為人類所面臨的環境、資源、人口、能源、糧食等危機和壓力提供最有希望的解決途徑。那么今天我們就一起進入第二十一章“現代生物技術”的學習。

教師:通過上一章的學習,你知道的生物技術都有那些?

學生:發酵工程、基因工程和細胞工程等。

教師:同學們回答得很好,21世紀是生物科學的世紀,生物技術的發展與研究都已經進入到一個快速發展的階段,各種高新研究成果不斷涌現。今天我們就來具體認識和了解一些現代生物技術及其在生活中的應用。

(二)新課教學

1.基因工程和轉基因技術

教師:請同學們看多媒體展示的“小鼠變大鼠”的圖片,這種變化可不是自然狀態下形成的,而是人為地采用了某種現代生物技術,這種技術就是我們要了解的基因工程和轉基因技術。

教師:多媒體展示“巨型小鼠”,并講解其產生的過程和原因

教師:多媒體演示轉基因抗蟲煙草培育過程

學生:根據多媒體演示總結轉基因抗蟲煙草培育過程

教師:根據這兩個運用基因工程中轉基因技術的事例請同學們回答以下幾個問題:什么是基因?什么是基因工程和轉基因技術?

師生共同討論、交流,總結。

學生:基因――具有遺傳效應的DN段

基因工程――按照人的意愿,運用人工方法,對生物的基因組成進行“移花接木“式改造的重組技術。

轉基因技術――將外源基因直接導入動植物體或它們的受精卵內,并能在細胞中發揮作用的技術。

教師:基因工程和轉基因技術主要是在分子水平對DNA進行定向改造,達到人們想要的動植物個體。雖然這種技術聽起來挺復雜,但它們離我們的日常生活卻很近。

教師:同學們能否根據你的課前調查舉例說明。

學生:超市中的轉基因食品,各種不同的轉基因動物、轉基因植物,還有轉基因微生物等。

教師:非常好,導入外源基因的生物稱為轉基因生物,包括轉基因植物、轉基因動物和轉基因微生物。轉基因食品就是用轉基因生物生產和加工的食品。

教師:現代生物技術除了能在分子水平對生物進行改造,同時還能在細胞水平對生物進行改造,下面我們就共同了解在細胞水平對生物進行改造的技術――細胞工程和克隆技術。

教師:多媒體展示細胞工程和克隆技術的概念。

細胞工程――在細胞水平上,有計劃地改造細胞的遺傳結構,培育人類所需要的動植物新品種等的技術。

克隆――不經過受精作用而獲得新個體的方法。

教師:多媒體演示,講解“克隆羊多利的誕生”。同時提出:在三只母羊中誰是多利真正的母親?

學生:討論、交流,得出:母羊A提供的是乳腺細胞的細胞核,所以它是多利真正的母親。

教師:多利羊的克隆成功,意味著人類可以利用動物身上的一個體細胞培育出與這一動物幾乎相同的生命體。那么,同學們認為多利羊的誕生對人類社會會產生什么影響?

學生:交流、討論。

學生:多利羊的誕生標志著克隆技術的飛躍發展,但任何生物技術在造福人類的同時決不能超過法律、道德的底線。

教師:非常好,請同學們閱讀課本14頁最后兩個段落,了解克隆技術發展的歷史以及現代克隆技術在生活中的廣泛應用。

教師:在了解了基因工程和轉基因技術以及細胞工程和克隆技術之后,它們之間的區別在哪呢?

學生:討論、交流。

學生:細胞工程是在細胞水平按照人們的意愿改變細胞內的遺傳物質從而獲得產品的技術。

基因工程是在分子水平對DNA的定向改造。

五、課堂小結

1.舉例說明基因工程和轉基因計劃

2.舉例說明細胞工程和克隆技術

3.比較基因工程與細胞工程的區別

六、板書設計

第一節 現代生物技術的應用

1.基因工程和轉基因技術

(1)概念:

(2)舉例:巨型小鼠,轉基因抗蟲煙草

(3)應用:農業等

2.細胞工程和克隆技術

(1)概念:

(2)舉例:克隆羊多利

(3)應用:醫藥,瀕危動物保護等

七、課堂練習

1.產生克隆羊多利的融合細胞的細胞核來自( )

A.乳腺細胞 B.神經細胞 C.生殖細胞 D.其他細胞

篇5

教學實踐證明,利用學生的好奇心,精心設計好新課的導入,一開始就能緊緊地吸引學生的注意力,激發起他們濃厚的學習興趣,促使他們積極主動地學習。

二、適當介紹生物科學研究的新成就及其發展前景,給學生以啟迪

生物科學是當代科學的前沿,生物技術是世界范圍內新技術革命的重要組成部分,它正以空前的魅力吸引著無數科學家為之獻身,生物領域中眾多的未知數正期待著年輕一代去探索,去尋求答案。因此,在課堂上適當介紹生物科學研究的新成就,可以有效地給學生以啟迪。

例如,當人們的器官發生了不可逆轉的病變,生命受到威脅時,挽救生命的唯一辦法就是器官移植。為了解決器官的來源問題,也為了預防移植后出現的排異現象,科學家們采用基因工程的方法,培育出帶有人類某些基因的動物。經過基因工程改造的“豬心”、“豬腎”等,可望在不久的將來進入人體執行正常的生理功能。

事實證明,這種潛移默化的熏陶在學生中產生了巨大的影響,他們非常關注生物科學發展的動向,科學成就成了學生們談論的話題。我的學生中有許多人進入高等學府的生物專業、醫學專業學習,準備為21世紀生物科學的騰飛貢獻畢生的精力。

三、加強演示實驗、分組實驗,培養學生的觀察力、動手能力和思維力

生物學是一門實驗科學,研究它的主要方法是科學實驗。通過驗證性實驗可以鞏固課堂知識,通過探索性實驗可以使學生主動獲取知識。加強實驗不僅提高了學生的學習興趣,使學生掌握一定的技能,同時也培養了學生敏銳、細致的觀察力和分析問題、解決問題的能力。

1 加強演示實驗,凡是應該讓學生看到的,盡量讓他們看到。

例如,講光合作用的產物有氧氣時,我們經常演示的是金魚藻的放氧實驗。這個實驗雖不復雜,但常因季節的關系-不能成功的演示,如因季節不合適,這部分內容可提前講或用適宜強度的燈光代替陽光實驗。當學生看到成串的氣泡從葉片表面冒出時,興奮得不得了,當收集在試管中的氣體使余燼木條復燃時,這些接觸實驗甚少的初一學生中有的竟吃驚的“啊!”了出來。又如,講血液凝固的原因時,補充了下列實驗:用粗糙的木條不斷攪動剛剛從動物體內流出的新鮮血液,木條就會纏上許多絲狀物,其上粘有一些紅細胞,洗去紅細胞,絲狀物呈現白色,這就是纖維蛋白,余下的血液不再凝固。學生感到很新奇,紛紛發問:“這是怎么回事?”教師順理成章地講述血液凝固的原因,并就此講清血漿和血清的區別。特別要說明血漿中有的是纖維蛋白原,它是一種小分子蛋白質,在血小板釋放的某種物質的作用下。才轉化為纖維蛋白。

做上述實驗的同時,讓一部分新鮮血液凝固,將凝固的血塊切開,讓學生觀察切面和外表面的紅色有何不同,啟發他們思考原因,他們說,類似的問題以前想都不曾想過,現在會想了,覺得很有意思,對于血紅蛋白的特性今后再也不會忘記,判斷動脈血和靜脈血的標準也不會搞糊涂了。

2 邊講課邊實驗,盡量做到先做實驗后得結論。

例如,講骨的成分時,每個學生取兩條魚肋骨,分別放在火上燒和放進稀鹽酸中浸泡。實驗過程中利用學生初一時學過的無機物和有機物的知識,引導他們觀察骨的變化,啟發他們自己總結骨的成分及無機物和有機物的特性。并且實驗前后分別稱重,計算出無機物和有機物的比例,進而讓學生分析骨的成分與比例和骨特性的關系,歸納出骨的特性。課本中大多數的驗證性實驗,我都將其提前與新課的講授結合進行。這樣的授課方式使學生的無意注意和有意注意相交替,在輕松愉快的氣氛中學習,不會感到疲勞,難怪學生們說:“一堂課45分鐘,怎么這么快就下課了?”

3 增加實驗,給學生盡可能多的動手機會。

只要課時允許,生物課可增加的實驗很多,如初一的植物課我增加了以下一些實驗:利用紫色洋蔥外表皮細胞的質壁分離現象,直接觀察細胞膜的存在;把菠菜葉下表皮置于不同溫度的水滴中,觀察氣孔的開閉;觀察黑藻葉肉細胞中細胞質的流動,并做不同溫度下流動速度的對照實驗;觀察紅辣椒果皮細胞間的胞間連絲;觀察一滴水中的各種藻類等等。

四、講究教學語言藝術

教師在講授自然科學知識時,首先注重的是語言的科學性,其次才是語言的藝術性,但決不能忽視語言的藝術性,因為它是提高學習興趣的重要因素之一。它有利于喚起學生的無意注意,吸引學生集中精力。語言的藝術性主要表現在:①語言要簡煉,邏輯性強,聽起來順理成章,且一環扣一環,層層深入。②教師的語言要生動,可運用形象的比喻將難以理解的問題變得通俗易懂。如講血液循環系統具有調節體溫的作用時把血管比喻為暖氣管道,而毛細血管就相當于暖氣片。③語言有節奏,快慢適度,注意語氣、語調,并有適當停頓。凡是重點、難點知識的講授,速度一定要放慢些,語氣要加重些,語調要放低些。④教師的語言富有感染力,生物教師以自己對生物科學的熱愛、對生物科學家的崇拜、為生物科學成就所激勵而產生的激情去感染學生,鼓勵學生努力學習,并立志于生物科學的研究。

五、加強理論聯系實際

生物學是一門實踐性非常強的學科,它聯系社會、生產實踐及日常生活等各方面的實際,它不僅可以解釋一些現象,還可以指導我們的實踐活動。

篇6

一、生物概念教學的重要性

《普通高中生物學課程標準》提出:要提高學生的生物科學素養,其核心就是要求學生對生物學概念有深刻理解,并能指導生活實際。概念教學是生物學中最為基礎、最為重要的教學內容,生物教學知識結構是建立在概念教學基礎之上的,是新課程改革的必然要求。但是在實際教學中,很多教師沒能引起這方面的注意,只是將生物概念作為拋磚引玉的一個工具,簡單加以介紹,而在生物學事實上花費了大量的時間,并沒有具體分析概念內涵以及概念之間的內在聯系。長期以來,這種教育方式被模式化,形式單一、枯燥,學生也只是填鴨式學習,學一個概念,背一個概念,過一段時間忘記一個概念,記住了大量的生物學事實,卻沒理解概念,逐漸失去學習生物的積極性,表現出厭學的情緒。提高生物概念教學的有效性目的就是針對這一現象,讓學生更輕松、準確地理解生物概念,提高生物科學素養。

二、提高生物概念教學有效性的措施

1.使用時間軸教學方法

時間軸教學方法就是在生物概念教學中,充分規劃各個概念,將生物概念提出的按著時間順序依此講授。一個科學家是在前一個科學家研究結果的基礎上提出某個概念,順著一條主線便可以捋清生物概念的發展脈絡,相關概念的實質也就越來越清楚。例如,人教版高中生物教材中有關激素的學習,教師可以先利用一小段時間將激素由發現到成熟的過程在教材的基礎上適當擴展介紹。經過多名科學家的前期研究,1902年,斯塔林和貝利斯正式將這種物質命名為激素,激素的定義也被正式確定,即由內分泌器官分泌的一種具有調節作用的物質。這樣一來,激素的簡介不僅簡潔、清晰,學生的注意力也較為集中,有助于學生產生學習興趣。在這個過程中學生自己就會嘗試構建出激素這一概念的內涵,領悟概念實質,理解更為深刻,還可以培養學生樂于探究,領悟勇于創新、敢于突破的精神品格。

2.將概念分解對比

一則生物概念,呈現在學生面前的都是濃縮后的精華部分,字面意義理解起來困難。教師要將概念分解,逐步解釋,幫助學生理解。教師將生物概念中的關鍵詞或者關鍵句進行拆分,像名詞解釋一樣,逐個剖析。相似概念的學習尤需如此,例如,高中生物有時需要對原生生物和原核生物兩個概念進行區分。原生生物是真核生物,即有核膜包裹的成型的細胞核,原核生物細胞中,僅有一個的大型環狀DNA分子,稱為擬核。教師列舉生物學事實來幫助學生理解區分概念實質,理解將更深刻。原生生物有草履蟲、變形蟲等,真菌包括單細胞真菌(酵母菌)、小型多細胞真菌(霉菌)、大型多細胞真菌(蘑菇、木耳、靈芝)等。

3.從身邊實例切入學習

高中階段有些生物概念比較抽象,學生學習起來比較吃力,不容易轉化吸收,教師要精心選取事例,從學生熟悉的事物開始引入,將生活中的生物現象轉化為課本上的生物概念。

4.靈活運用結構圖

圖示教學可以讓學生直觀、清晰地抓住概念的結構,將紛雜的概念加以規整,使學生學習起來更輕松。當學生對陌生概念無從著手之時,利用結構圖可以讓學生更好地搭建知識網,在圖與圖之間進行區分或者聯系。例如,學習體液免疫和細胞免疫時,利用結構圖加以展示,可以系統全面地把握兩者之間的區別與聯系,提高學生學習生物概念的邏輯性,提升學生生物科學素養。

切實探討生物概念教學的教學手段,可以幫助教師深化教學。教無定法,教師根據不同環境、不同情況使用不同的教學方法以提高高中生物概念教學的有效性。同時,教師要了解學生,完善教學理念,研究新的教學方法,不斷提高教學效果。

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一、生物學科核心素養的基本概念

生物學科的核心素養不僅包含了生物科學相關領域的基礎知識和研究人員的科學態度、科學精神、情感、價值觀等,還包含了生物科學領域的探究能力。對于高中生來說,生物學科核心素養既要激發學生生物學科的學習積極性,讓學生理解、掌握基礎知識,學會利用生物科學探究的一般方法,同時也要培養學生認真、求實的科學態度和創新思維能力,幫助學生建立人與自然和諧共處的相互關系,樹立正確的科學觀、人生觀和價值觀。

二、目前高中生物W科教學存在的問題

從我國高中生物學科教學現狀來看,還存在許多問題,制約了高中生物學科教育的發展。

1.教育模式落后

長期以來,我國高中生物學科教學都是教師單方面灌輸知識,學生被動聽講,課下重復做題,背誦知識點的模式。高中生物學科中含有很多比較抽象的基礎概念,機械化的“填鴨式”教育忽視了學生的主觀能動性,學生很少有獨立思考的時間,很難完全理解抽象的基礎概念,常常同一個知識點換種方式考查就做不出來了。教育模式的落后還導致很多學生雖然學習成績不錯,但缺乏創新和探究意識,只會做題,實踐操作能力低。此外,在我國高考制度背景下,教師的任務重,教學壓力大,學生學習成績好壞和班級升學率高低成為衡量教師,特別是高三教師教學能力的標準,致使高中教學更偏向于應試教育,忽略了學生的素質教育。

2.課堂教學形式單一

高中生物學科概念很多,加上“滿堂灌”的教學形式,課堂氛圍比較嚴肅,學生學習積極性不高。面對枯燥的基礎知識、理論,學生的學習興趣不高,課堂效率自然得不到保證。

3.部分教師的綜合教學能力不足

隨著多媒體平臺的普及,教師們也開始運用多媒體技術來吸引學生學習興趣,但很多教師的教學理念還停留在過去,也缺乏相應的技術水平,只是將過去的板書“搬”到了電腦上,這樣的教學課件很難達到預期教學效果,也不能很好地激發學生的學習興趣。另外,一些教師教學觀念落后,只注重學生的考試成績,而忽略了對學生實踐操作能力的培養,致使學生合作意識淡薄,缺乏探究精神。

4.學校教學設備不完善

高中生物也是一門實踐操作能力比較強的學科,需要通過一些生物實驗來加深學生的理解、記憶。但一些學校教學資金不夠充裕,沒有能力為生物教學提供相應的教學設備和實驗用具,缺少硬件設施基礎。高中生物學科教學只靠教師的描述、學生的聯想是不夠的,必須讓學生看到、聽到、親手操作過才能完成生物知識的內化過程,真正理解、消化所學知識,學會在實際生活中靈活運用所學知識,這樣才能有效培養學生的思維能力、探究能力。

三、基于核心素養的高中生物學科教學設計

1.培養學生的核心觀念

核心素養下的高中生物學科教學設計最重要的一點就是核心觀念的培養。根據我國《普通高中生物課程標準(實驗)》的要求,生物核心觀主要是學生通過生物學基礎理論概念的學習和自己的深入思考,形成一個基本的生物學科認知框架。教師在教學時首先自己要從高中生物教材中提煉生物學科的核心觀念,才能有效幫助學生樹立科學的辯證唯物主義自然觀和世界觀。因此,教師要不斷提高自己的綜合教學能力,以滿足教學需求。

2.培養學生的生物科學素養

(1)豐富課堂形式,提高學生的學習興趣。只有激發出學生的學習興趣,提高學生的學習積極性,才能提升高中生物課堂的教學質量,從而有效培養學生的生物科學素養。創設情境是近些年來常用的教學方法。在高中生物學科教學中,也可以圍繞教學目標,靈活創設情境,激發學生的學習興趣。教師可以運用多媒體技術來豐富課堂教學形式。在講授“DNA是主要的遺傳物質”時,就可以播放一段視頻來活躍氣氛,提出問題。比如,很多古裝劇會運用“滴血認親”的方式來鑒定親子關系。教師可以播放相關電視劇片段,然后詢問學生“滴血認親”是否真的可以達到這種效果,為什么?美劇中經常用DNA鑒定來找出兇手,那么DNA為什么可以確定身份?如果你是警察,給你一份DNA鑒定報告,你能分析誰是罪犯嗎?等等問題。學生的學習興趣來了,課堂氣氛活躍了,師生交流順利了,教學效果自然就達到了,學生的思維也得到了鍛煉。

除此之外,教師也可以舉辦生物知識競賽,幫助學生鞏固所學知識,加深學生的理解和記憶,同時也能培養學生的競爭意識,活躍課堂氛圍。

(2)巧設問題,提高學生思維能力。創設出貼近生活的情境后,教師可以通過提問給學生提供思考方向,提高學生的邏輯思維能力。比如細胞的構成,教師可以詢問學生植物細胞和動物細胞有什么區別。有了教師的提問,學生就能夠根據問題找到相應的切入點來解決問題。這時,教師鼓勵學生相互討論、交流,或者小組合作進行探究性實驗,通過成員自己動手操作,共同觀察、思考,總結實驗結論,找到問題答案。在學生自主學習的過程中,邏輯思維能力也得到了很好的鍛煉。同時也能加深師生之間、生生之間的情誼,促進班級關系的和諧、穩定。需要注意的是,教師在課堂中一定要以引導為主,這樣才能達到開拓學生思維,培養學生創新能力的目的。

3.培養學生的理性思維

克隆技術一直是社會共同關注的熱點話題,教師在課堂教學中就可以用相關電影片段如《生化危機》引入現代生物技術,讓學生分為兩組,辯論克隆技術的利與弊,繼而延伸到現代生物技術的安全性與社會倫理,以此來培養學生科學、理性的情感態度,形成對生命科學的初步認識。

四、結語

綜上所述,傳統的高中生物學科教育面臨諸多問題,制約了高中生物教育的發展。因此,高中生物學科應該積極轉變傳統教育模式,用核心素養的教育理念,推動素質教育發展。這就要求教師優化教學設計,加強學生核心觀念、生物科學素養、科學探究精神和理性思維的培養,不斷豐富教學形式,鞏固學生所學知識的同時,提高實踐操作能力和創新能力,為我國生物科學領域的發展培養高素質人才。

參考文獻:

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教學實踐證明,利用學生的好奇心,精心設計好新課的導入,一開始就能緊緊地吸引學生的注意力,激發起他們濃厚的學習興趣,促使他們積極主動地學習。

二、適當介紹生物科學研究的新成就及其發展前景,給學生以啟迪

生物科學是當代科學的前沿,生物技術是世界范圍內新技術革命的重要組成部分,它正以空前的魅力吸引著無數科學家為之獻身,生物領域中眾多的未知數正期待著年輕一代去探索,去尋求答案。因此,在課堂上適當介紹生物科學研究的新成就,可以有效地給學生以啟迪。

例如,當人們的器官發生了不可逆轉的病變,生命受到威脅時,挽救生命的唯一辦法就是器官移植。為了解決器官的來源問題,也為了預防移植后出現的排異現象,科學家們采用基因工程的方法,培育出帶有人類某些基因的動物。經過基因工程改造的“豬心”、“豬腎”等,可望在不久的將來進入人體執行正常的生理功能。

事實證明,這種潛移默化的熏陶在學生中產生了巨大的影響,他們非常關注生物科學發展的動向,科學成就成了學生們談論的話題。我的學生中有許多人進入高等學府的生物專業、醫學專業學習,準備為21世紀生物科學的騰飛貢獻畢生的精力。

三、加強演示實驗、分組實驗,培養學生的觀察能力、動手能力和思維能力

生物學是一門實驗科學,研究它的主要方法是科學實驗。通過驗證性實驗可以鞏固課堂知識,通過探索性實驗可以使學生主動獲取知識。加強實驗不僅提高了學生的學習興趣,使學生掌握一定的技能,同時也培養了學生敏銳、細致的觀察力和分析問題、解決問題的能力。

1.加強演示實驗,凡是應該讓學生看到的,盡量讓他們看到。例如,講光合作用的產物有氧氣時,我們經常演示的是金魚藻的放氧實驗。這個實驗雖不復雜,但常因季節的關系不能成功的演示,如因季節不合適,這部分內容可提前講或用適宜強度的燈光代替陽光實驗。當學生看到成串的氣泡從葉片表面冒出時,興奮得不得了,當收集在試管中的氣體使余燼木條復燃時,這些接觸實驗甚少的初一學生中有的竟吃驚的“啊!”了出來。又如,講血液凝固的原因時,補充了下列實驗:用粗糙的木條不斷攪動剛剛從動物體內流出的新鮮血液,木條就會纏上許多絲狀物,其上粘有一些紅色物質,是紅細胞。洗去紅細胞,絲狀物呈現白色,這就是纖維蛋白,余下的血液不再凝固。學生感到很新奇,紛紛發問:“這是怎么回事?”教師順理成章地講述血液凝固的原因,并就此講清血漿和血清的區別。特別要說明血漿中有的是纖維蛋白原,它是一種小分子蛋白質,在血小板釋放的某種物質的作用下,才轉化為纖維蛋白。

做上述實驗的同時,讓一部分新鮮血液凝固,將凝固的血塊切開,讓學生觀察切面和外表面的紅色有何不同,啟發他們思考原因,他們說,類似的問題以前想都不曾想過,現在會想了,覺得很有意思,對于血紅蛋白的特性今后再也不會忘記,判斷動脈血和靜脈血的標準也不會搞糊涂了。

2.邊講課邊實驗,盡量做到先做實驗后得結論。例如,講骨的成分時,每個學生取兩條魚肋骨,分別放在火上燒和放進稀鹽酸中浸泡。實驗過程中利用學生初一時學過的無機物和有機物的知識,引導他們觀察骨的變化,啟發他們自己總結骨的成分及無機物和有機物的特性。并且實驗前后分別稱重,計算出無機物和有機物的比例,進而讓學生分析骨的成分與比例和骨特性的關系,歸納出骨的特性。課本中大多數的驗證性實驗,我都將其提前與新課的講授結合進行。這樣的授課方式使學生的無意注意和有意注意相交替,在輕松愉快的氣氛中學習,不會感到疲勞,難怪學生們說:“一堂課 45分鐘,怎么這么快就下課了?”

3.增加實驗,給學生盡可能多的動手機會。只要課時允許,生物課可增加的實驗很多,如初一的植物課我增加了以下一些實驗:利用紫色洋蔥外表皮細胞的質壁分離現象,直接觀察細胞膜的存在;把菠菜葉下表皮置于不同溫度的水滴中,觀察氣孔的開閉;觀察黑藻葉肉細胞中細胞質的流動,并做不同溫度下流動速度的對照實驗;觀察紅辣椒果皮細胞間的胞間連絲; 觀察一滴水中的各種藻類;等等。

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教學過程中,在每節課的開頭,我盡可能生動地闡明這部分內容的教學目的和要求,并使學生將它變成自己的學習目的。否則他們將你能積極主動的思考所講的內容,例如在講真菌的有關知識時,我設計了這樣的問題,日常人們所食用的平菇、黑木耳屬于植物嗎?為什么?學生根據所學的知識經過討論認為 不是。我又進一步設疑,讓學生速看課文,找出平菇的所屬,然后又提出饅頭是怎樣發面的,一步一步引導學生思考,激發興趣,抓住他們的心情,使他們對本節所講的知識印象深刻,目的明確。

2. 以新穎的導入,激發學生的求知欲生物課是一門實驗學科,在教學中可以實物觀察,實驗演示或實驗操作等方式導入,這樣利用學生的好奇心,精心設計好新課的導入,一開始就能緊緊地吸引學生注意力,激發他們濃厚的學習興趣,促使他們積極主動的學習,例如在講“酶的特性”之前先做一個實驗,把少量的新鮮動物肝臟剪碎放入試管,然后加入一定量的過氧、化氫溶液,試管中頓時產生劇烈的化學反應,產生大量氣泡,這是在放帶火星木條,發現木條復燃了,用這個有趣的演示實驗導入酶的高效性的講解,效果很好。

(1)言語提問的方式,即由教師直接提出與本節有關的需要解決的問題,借以引起學習的注意,使其抱著解決問題的態度去學習,在講“菌科植物”時我設計了這樣一組問題:在被子植物中最大的一科是什么呢?你能從日常所見舉出實例嗎?以向日葵為例來學習時,我又問,向日葵的花盤為什么總是向著太陽?經常吃葵花籽,誰能說一說此果實的特點?這樣問題由莖到花到果實,步步提高,有效地引導學生思維活動向縱深處發展,對培養學生思維的深刻性有著重要意義。

(2)活動方式。在講心率知識時,我讓學生定好表,讓每個學生用右手摸到左手撓動脈,按住撓動脈,一分鐘后,學生舉手報告脈搏跳動的次數,有70-76次/分,有69-73次/分,有75次/分,然后提出為什么每個人靜坐在教室里,脈搏跳動次數不同?一個人一生心臟不斷博動,為什么不會疲勞?由此激發學生的興趣和求知欲。

3. 加強演示實驗、分組實驗,培養學生的觀察能力、動手能力和思維能力生物學是一門實驗科學,研究它的主要方法是科學實驗。通過驗證性實驗可以鞏固課堂知識,通過探索性實驗可以是學生主動獲取知識。加強實驗不僅提高學生的學習興趣,使學生掌握一定的技能,同時也培養了學生敏銳、細致的觀察力和分析問題、解決問題的能力。

3.1加強演示實驗,凡是應該讓學生看到的,盡量讓他們看到。例如,講血液凝固的原因時,補充了下列實驗:用粗糙的木條不斷攪動剛剛從動物體內流出的新鮮血液,木條就會纏上許多絲狀物,其中粘有一些紅色物質,是紅細胞。洗去紅細胞絲狀物呈現白色,這就是纖維蛋白,余下的血液不在凝固。同學感到很新奇,紛紛發問:“這是怎么回事?”教師順理成章地講述血液凝固的原因,并就此講清血漿和血清的區別。特別要說明血漿中有的是纖維蛋白原,它是一種小分子蛋白質,在血小板釋放的某種物質的作用下,才轉化為纖維蛋白。

做上述實驗的同時讓一部分新鮮血液凝固,將凝固的血塊切開,讓學生觀察切面和外表面的紅色有何不同,啟發他們思考原因,他們說,類似的問題以前想都不曾想過,現在會想了,覺得很有意思,對于血紅蛋白的特性今后再也不會忘記,判斷動脈血和靜脈血的標準再也不會搞糊涂了。

3.2增加實驗,給學生盡可能多動手的機會。只要課時允許,生物課可增加的實驗很多,如:把菠菜葉下表皮置于不同溫度的水滴中,觀察氣孔的開閉;觀察黑藻葉肉細胞中細胞質的流動,并做出不同溫度下流動速度的對照實驗;觀察紅辣椒果皮細胞間的胞間連絲;觀察一滴水中的各種水藻類;等等。

幾年來,我把許多演示實驗改為學生的分組實驗,分組實驗做到每人一組,增加了動手機會,在動手中動腦,不僅增長了知識,也增長了才干。

4. 加強理論聯系實際生物學是一門實踐性非常強的學科,它聯系社會、生產實踐及日常生活等各方面的實際生對某些社會現象的正確認識和改變這種現狀的責任感。

再如,講“生物與環”,它不僅可以解釋一些現象,還可以指導我們的實踐活動。

例如:講“性別決定”時,講到x染色體與y染色體的不同,導致男女在某些性狀上的差異,以及生男生女的原因和包括我國在內的第三世界國家男女性別比例失調的現狀,將會成為社會不安定的因素之一,在學生中普及這方面的科學知識,通過吸引學生的有意注意,以增強學境的關系時,補充了世界及我國的人口狀況、環境污染、資源短缺等內容。特別增加了人們認識較晚的噪聲和電磁波污染給人們帶來的危害,使學生對污染的認識更為全面。同時引導學生分析種種尚未引起人們足夠認識的錯誤作法,如講述森林的作用后,引導學生認識燒樹葉的危害,以喚起學生的生態責任感,從自身做起,從小做起。

此外,生物課的教學離不開教具,優化教具組合,輔助使用錄像片、計算機軟件等現代化教學手段,也是提高學習興趣的重要方面,它可以使學生的學習情緒出現一個個,造就一種氣氛,使學生在歡樂中求學、求知、求會。

5. 及時反饋,讓學生及時了解學習的結果 包括看到自己所學知識在實際中應用的成效,解答課題時是正確與錯誤,以及學習成績的好壞等,均可激發起進一步學習的動機,不少實驗表時,學生了解學習結果,比不了解學習結果,學習積極性高,進步較快。因為知道結果,能看到自己的進步,從而學習的態度和手段得到加強,激起進一步學好的愿望,同時通過反饋又能看到自己的缺點,激起上進心,樹立克服缺點的決心,繼續前進。

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《普通高中生物課程標準(實驗)》在課程性質部分明確指出:“高中生物課程將在義務教育基礎上,進一步提高學生的生物學素養。尤其是發展學生的科學探究能力,幫助學生理解生物科學、技術和社會的相互關系,增強學生對自然和社會的責任感,促進學生形成正確的世界觀和價值觀。”

“遺傳與進化”是高中生物必修模塊,它是生物學的一個基礎和核心內容,也是生物科學與社會、個人生活關系最密切的領域,在本部分內容里包含遺傳的細胞基礎、分子基礎、遺傳的基本規律、生物的變異、人類遺傳病、生物的進化六部分,該模塊主要從細胞水平和分子水平闡述生命的延續性及生物進化的過程和原因。本文以該模塊為切入點,對STS教育在生物學中的滲透進行探討。

一、系統化生物學知識,在教學中貫穿STS教育

生物具有嚴整的結構,通過代謝表現為生長、繁殖等生命現象,具有應激性,能夠適應并影響環境,因此生物學的基本概念和原理不是孤立的,而是彼此有著一定關聯。在教學中,教師應心中有STS理念,在有意識地引導學生在學習生物學知識、技能的同時,建立起生物科技與社會的教育觀念。

例如:學習細胞分裂知識后,分析細胞分裂中DNA、染色體變化規律,推導DNA與生物的遺傳相關,通過“Avery實驗、噬菌體侵染細菌實驗”證明“DNA是主要的遺傳物質”,繼續追問思考:作為遺傳物質應該具備什么條件?為什么DNA可以作為遺傳物質?通過了解沃森和克里克成功的奧秘引出DNA結構、功能、中心法則這些遺傳學的基本知識,由此引導學生關注: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、發酵工程、蛋白質工程、轉基因食品、害蟲和病原體抗藥性形成、干細胞的應用、克隆技術、人體器官移植、組織培養、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,學生沿著達爾文的思路,能了解達爾文的自然選擇學說模型,教師提示學生達爾文進化學說的局限,能激發學生深入探究了解現代生物進化學說。不同的物種之間,生物和環境之間,在相互影響中不斷進化和發展,即共同進化。至此,又很自然地把生物與環境的相關知識水到渠成的聯系起來,在生物與環境里,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習中,任何一個生物學的基本概念和規律的拓展,均可以作為主線將STS生物學知識框架建構。教師心中應有生物整體的概念,善于從不同角度把STS教育落實于生物教學實踐中。

二、穿插應用生物科學史,滲透STS教育

生物科學史是一部科學發展的歷史,它揭示了人類生命科學的發展規律,蘊含著豐富的STS教育材料。如孟德爾、摩爾根在經典遺傳學上的貢獻、我國首次人工合成結晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉運核糖核酸、袁隆平兩系雜交水稻法、DNA雙螺旋結構提出、《寂靜的春天》帶來的環保革命等,生物科學史為我們展示了生物科學事實、概念、原理、方法,以及技術發明的歷史背景、發展歷程、現實應用,對于學生深入了解生物學原理、生物學實驗設計的基本思路、掌握科學研究的一般方法,提供了極好的范例,同時,從生命科學的發展史來看,每一項成就的獲得無一不是生物學家們不斷思考、不斷探索,甚至是不斷失敗后反復實驗而獲得的成功,因此生物科學史在教學中的融合,既有助于學生理解知識和概念,培養科學思維,形成良好的知識結構,理解科學研究方法,掌握生物科學概念原理,又有利于培養學生科學態度和形成正確的價值觀。

例如,“基因的分離定律”可以采用以下教學步驟:(1)問題引導,設疑激趣:簡單解釋“融合遺傳”的觀點,預測孟德爾豌豆雜交實驗F1會是什么樣顏色?實際結果F1紫色,與“融合理論”不符合,怎么解釋?(2)設問: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3∶1這樣的結果?是偶然的嗎?怎么解釋孟德爾的發現?(3)帶著疑問,引導學生思考孟德爾對該實驗現象的解釋;它與“融合理論”的本質區別是什么?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”,指導學生繪制一對相對性狀的遺傳圖解,理解測交實驗過程,預測測交實驗結果,領悟“假說―演繹法”在科學實驗研究中的價值。(5)師生共同歸納總結孟德爾基因分離定律的實質,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實踐上的應用。通過設疑探究模擬孟德爾關于基因分離定律的過程,再現生物學家的實驗設計和操作,讓學生親身體驗和感受科學探究過程,學生能夠較好理解基因的分離定律實質,理解“生物―技術―社會”之間的關系,并對“觀察、發現問題―分析問題、假設―實驗設計、驗證―歸納總結”的一般研究過程有了真實的體驗,實現知識(分離定律)、技能(科學研究方法)目標的達成。

三、情境創設、課堂引導,落實STS教育

建構主義觀點認為:知識是從情境和活動中來的,學習是在真實的活動和社會性的互動里發生的,情境教學是教學研究中的一個重要問題,所謂“情境教學”,就是“從情與境、情與辭、情與理,情與全面發展的辯證關系出發,創設典型的場景,激起兒童熱烈的情緒,把情感活動和認識活動結合起來,所創建的一種教學模式”,即“情境教學”指的是教師人為“創設”的情境中所進行的教學。[1]創設情境的目的或激發學習興趣,或啟迪思維,總的來說是為實現有效的教學服務,因此創設恰當的教學情境,開展STS教育活動,是生物教師的基本素質和能力體現。如學習“性別決定和伴性遺傳”的內容時,我先給學生展示一位男明星和一位女明星的照片,設問:人都是由受精卵發育而來,為什么有的發育成雄性,有點發育成雌性?再講述“色盲的發現”“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?為什么會出現這樣的情形呢?面對可能出現的不同的遺傳病,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?在這樣創設的提問情境,學生產生了價值取向,注意力集中,認真思考,為相關知識的學習做好了準備。隨著一個個問題的解決,學生較好掌握了知識,同時在假設的情景里應用所學習知識分析問題,解決問題,“科學、技術、社會”的意識也自然地融入在教學活動中。

四、活動延伸,課外拓展STS教育

課堂教學的時間是有限的,因此教師在做好課堂教學的活動的同時,應充分組織學生圍繞與生物學有關的科學、技術及社會問題開展以學生為主體,以實踐性、趣味性為主要特征的活動課,對生物學課堂教予以必要延伸和拓展補充。如舉辦“基因工程和轉基因技術”“克隆技術與人類未來”“人類基因組計劃”等專題講座,進行“生物與人類未來”“環境污染”“健康與生命”“健康與營養”等專題調查,推薦適合中學生的科普讀物,收集報刊雜志上最新科技發展動態,開展閱讀競賽活動,進行小制作、小發明、小實驗等豐富多彩的活動。學生通過活動的參與,能鞏固已學的生物學知識,學和合作與分享,認識體會生物學科學的重要性,養成關注與生物學有關的社會問題的習慣,自覺運用生物學的相關知識解決人類面臨的社會問題。

當今世界,生命科學日新月異,生物工程、克隆技術、轉基因技術、人類基因組計劃的研究在環境保護、醫藥生產和疾病預治等方面發揮巨大作用的背景下,在新課程理念的指導下,生物教學與STS教育相結合,把知識與應用、科技進步與社會發展,價值觀與關注社會的理念融于教學過程中,能使生物教學的內容更趨于完整。教師應立足于社會生活中的實際情況和問題,利用好教材,使學生能夠積極思考,理解生物科學與技術在社會中的作用及反作用,作出判斷和決策,主動學習,尋求當今社會發展中的生物科學、技術運用的最佳方案,培養科學的價值觀,具有對社會問題進行預測、判斷、決策和解決的能力,使生物學科教學真正著眼于每個學生的全面發展和終身發展的需要,真正全面提高學生的生物科學素養。

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一、解讀生物科學素養的主要內容

我國現行的《普通高中生物n程標準》指出:生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀,它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平,以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。1993年,美國生物科學課程研究所(簡稱BSCS)出版了名為“發展生物學素養”的生物學課程指南,對生物學素養作了詳盡的論述,并把它作為生物學課程的基本目的。BSCS認為,一個具有生物學素養的學生需要對科學的本質和特點有起碼的理解。學生對科學知識特點的認識和理解,對科學的價值以及科學探究的過程和方法的理解與掌握,是生物學素養的基本要點。比較兩者對生物科學素養的界定,雖然在表述上略有不同,但總的來說,兩者對生物科學素養的認識是趨同的。概括地說,生物科學素養可以從知識、能力、情感態度和價值觀三個維度來定義:在知識層面上,要求學生掌握基本的生物科學知識,能夠用所學習的生物學知識理解或解釋發生在身邊的生物科學現象;在能力層面上,要求學生具有一定的生物科學探究和創新能力,具有將生物學知識用于解決實際問題的應用能力;在情感、態度、價值觀層面上,要求學生形成正確的世界觀和價值觀,對生命現象和生物科學知識具有關注和探究的熱情,對生物學技術及其他與生物學相關的問題具有正確的判斷力,并且能根據自己的判斷做出正確的抉擇。

二、學科熱點事件在培養學生生物科學素養中的作用

當今,隨著信息傳播手段的不斷發展,人們獲得各類信息的渠道增多,不少事情得到人們的關注而成為社會熱點事件,這其中就有一些事件與生物學具有一定關聯的,我們稱之為學科熱點事件。這類學科熱點事件本身或者與事件相關的背景可能蘊涵著生物學的知識和原理,可能關系到生物學知識和技術的研究、發展和應用,也可能涉及對生物多樣性、現代生物技術應用等方面的態度和價值判斷。這就使得這些學科熱點事件具備了成為有利于培養學生生物科學素養的課程資源的條件。

引導學生關注和探究這些學科熱點事件,對于廣大教師來說,也是培養學生的生物科學素養的應然之舉。一方面,學生對于與生命科學有關的現象和事件的關注,乃至于愿意著力于對它們進行探索和研究,本身就是生物科學素養的一部分。2016年1月7日的《南方周末》發表的《核心素養:素質教育的新起點》一文中指出:現在的高中生中知道當紅影視明星的學生要遠多于知道屠呦呦的學生。此文提出,培養學生的核心素養需要用現實的情景及問題來激活教材知識,并借此將綜合實踐能力與情感、態度等加以整合;需要用人類最前沿的科普性知識,不時對“核心素養”予以淬煉和激活。另一方面,熱點事件得到了社會層面較多的關注,在各種媒體中出現的頻率也比較高,往往能夠激發起學生去了解甚至去研究的興趣。由于學科熱點事件關聯著學科的知識、技能和價值判斷,只要老師引導得法,學生就有可能圍繞這些熱點事件有所疑、有所思、有所感、有所得,學生的生物科學素養就會在這個過程中得到有效的提高和發展。

一段時期以來,與生物科學相關的熱點問題是很多的,筆者略舉兩個例子來說明其在培養學生的生物科學素養中的作用。

(一)屠呦呦研究員獲得2015年諾貝爾醫學和生理學獎

2015年,我國生物科學領域最引入注目的事情當屬我國科學家屠呦呦與兩位外國科學家分享了本年度諾貝爾醫學和生理學獎,這是我國科學家因為在中國本土進行的科學研究而首次獲諾貝爾科學獎。獲獎消息傳來,可謂舉國沸騰,中國科學界多少年的諾貝爾科學獎的夢想這一刻終于成為了現實。筆者認為,我們每一位生物老師都應該在第一時間與同學們分享這份喜悅。同時,教師也需要挖掘這一事件在培養學生生物學科素養上的價值。

首先,教師應利用這一事件努力激發學生對生物科學的興趣和熱情。雖然學習及科學研究的本身并不是為了獲獎,但獲得諾貝爾科學獎畢竟代表了學界對科學家工作的充分肯定,是科學家本人以及他所代表的國家的一種無上的光榮。一個國家獲得諾貝爾獎的多少,在很大程度上反映著這個國家科技創新能力的高低。我們國家在獲得諾貝獎的道路上才剛剛起步,但我們有理由相信會有更多的諾貝爾獎花落中華大地。屠呦呦研究員獲得諾貝爾醫學和生理學獎,而在生物學領域還有無窮盡的未解之謎等待著人類去發現。21世紀正是“生命科學”獲得巨大發展的世紀,“生命科學”發展的美好愿景一定能夠吸引更多的同學關注或者投身于生物科學的研究中。因此,生物教師應該做好學生的領路人和宣傳員。

其次,屠呦呦獲得諾貝爾獎這一事件能夠幫助學生形成正確的價值觀。諾貝爾獎的頒獎詞中提到,“屠呦呦發現了青蒿素,這種藥品可以有效降低瘧疾患者的死亡率”,“這三人的科研發現的全球影響及其對人類福祉的改善是無可估量的”。教師應該組織學生從這些頒獎詞的角度去分析和討論學習生物學知識以及進行有關生命科學研究的目的和價值取向。經過探討,學生能夠認識到學習知識、發展能力的重要性,力求用所學的生物學知識解決人們生產、生活中的實際問題。關注整個人類的生存和發展是學習生物學的根本目的,也是每一名學生立志要去實現的目標。屠呦呦研究員在解釋當年她選擇就讀北京大學醫學院藥學系的原因時說:“藥物是治療疾病的主要手段,我認為只有生藥學專業才最可能系統地探索中醫藥領域。”這段表述說明了屠呦呦年輕時候的志向和追求。顯然,她獲得諾貝爾獎與她所具有的正確的價值觀是密不可分的。

這一事件在培養學生的科學創新意識和精神、引領學生理解生物科學探究歷程和方法等方面都具有重要的作用。

(二)施一公教授帶領的研究團隊揭示剪接體結構及工作機理

在生物科技前沿領域,我國也有一些重大的發明和發現成為人們關注的熱點。2015年8月,中國結構生物學家施一公教授帶領的研究團隊在《科學》周刊同時在線發表了兩篇文章,揭示了剪接體的結構及工作原理。這是中國科學家在有關基因表達過程研究領域中的一項重大發現,清華大學為此項科研成果召開了新聞會。生物科學界很多科學家都認為這一發現是有望@得諾貝爾獎的成果。美國科學院院士、美國斯隆-凱特琳癌癥研究中心教授丁紹?帕特爾說:“剪接體的結構是完完全全由中國科學家利用最先進的技術在中國本土完成的,這是中國生命科學發展的一個里程碑,它將影響并鼓勵下一代青年人進入生命科學研究領域。”這一事件無疑是人們尤其是與生物科學相關的各界人士關注的熱點,而帕特爾教授的評論,提示我們這一熱點事件富含著培養學生生物科學素養的價值。

首先,教師可以充分利用這一事件培養學生的創新精神和創新能力。創新是一個民族的靈魂,創新精神和能力也是生物科學素養中至關重要的一個部分。圍繞這一事件,我們不僅要向學生介紹施一公教授的團隊研究的成果和意義,更重要的是要引導學生關注他們在技術和方法上的創新之舉,要讓學生深刻理解創新對于科學發現的重要意義。RNA剪接體的結構是長期困擾科學家的一個難題,而施一公教授的團隊正是創造性地運用了冷凍電鏡技術,并運用了新的計算方法才最終得到了科學的結果。也許,同學們并不能理解這些技術的原理,但同學們一定要有勇于創新的意識。同時,我們要讓學生對創新有一個正確的理解,創新并不一定就是“無中生有”,如上文提到的冷凍電鏡技術已經產生了幾十年了,施一公教授的團隊是創造性地運用了冷凍電鏡的最前沿技術。因此,教師要讓學生認識到創新可能是一種技術的改良,可能是一種新方法的運用。只要我們勤于思考,在科學的基礎上勇于革新,創新并不是遙不可及的。對于學生來說,只有增強了他們對創新的理解,創新能力的提升才成為可能。

其次,教師也可以有意識地引導學生去關注施一公教授以及他的研究團隊。在中國科學界,施一公教授無疑是一顆耀眼的明星。他那些豐碩的科學研究成果,他略帶傳奇色彩的求學和科研之路,他對生命科學研究的執著追求,他對中國科學研究及教育狀況的真知灼見等,都可以成為學生去了解、研究和感悟的素材。在這個過程中,同學們可以更真切地理解科學的價值以及科學探究的過程和方法,這顯然有益于提升學生的生物科學素養。施一公教授帶領的研究團隊同樣值得我們的學生去關注。這個研究團隊非常年輕,但是,他們用他們的智慧和努力創造了驚人的業績,這也許更能激起學生向他們學習的熱情和向他們靠近的激情和勇氣。

再次,在學生對生物知識學習的層面上,這一熱點事件對于激發學生學習相關知識的興趣和信心、促進學生掌握相關知識是大有益處的。RNA剪接體是在真核生物基因表達過程中對前體RNA加工成成熟RNA過程中發揮其作用的。這個作用的機理,高中學生不必要知道。但與這個過程相關聯的真核基因與原核基因在結構上的區別、外顯子和內含子、基因的轉錄和翻譯、基因表達的調控等知識是在高中階段需要學生了解甚至掌握的。教師可以在適當的時機給同學們介紹這一熱點事件及其有關背景,便會很順利地為教學創造一個有利于學生學習的情境,學生的學習和探究就能更加投入和主動,這顯然有利于學生對相關知識的學習。

當然,與學科密切相關的熱點事件是層出不窮的。生物教師應該持續地關注這類事件,并積極探索其在培養學生生物科學素養方面的應用價值,為順利完成高中生物課程的核心任務做出自己的努力。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準(實驗)[M].北京:人民教育出版社,2003.

篇12

相對于傳統護膚品,基因凍干粉的原理是從根本上提升皮膚細胞自我更新、增殖的能力,讓細胞“年輕”起來,而不僅僅是被動補充水分、油分和其它營養成分。基因工程利用DNA重組技術將一些蛋白質在真核及原核細胞中高效表達,如hEGF、bFGF、aFGF、EGF、TGF-β、干擾素等,它們可以加速皮膚損傷過程中膠原合成增加血管內皮細胞受體敏感性,促進破損細胞的上皮組織愈合,從而減少繼發感染及愈合延遲的發生。正常護膚品中添加活性因子可以有效釋放給皮膚細胞無限鮮活能量,識別并激活皮膚健康細胞活力。加速皮膚細胞的生長,抑制易感基因表達,針對性地根本解決皮膚問題。

都是因為有了基因的加入,使“活能”生物因子系列能夠給予肌膚更加安全有效的問題根本解決之道,這使她完全區別于傳統化妝品,引領著生物因子美容的發展。

非傳統化妝品,“凍干”背后有玄機

為什么“活能”生物因子系列都用類似醫學的凍干粉和基本液的形式存在呢?

原來,細胞生長因子和蛋白質在溶液里容易降解,但一般只能保持4個月就失去活性了,可是膏體化妝品從出廠到上柜再到消費者手中,可能只有短短4個月時間。因此,最好的基因工程化妝品都是以凍干粉的形式保存,用的時候以溶液溶解,在半個月內用完,其活性最高,效果也最好。

對于皮膚細胞生長因子這種需要保持生物活性的物質,凍干是最有效的方法。此法是將需要干燥的制品在極度低溫下使其所含的水分迅速凍結,然后放在真空的環境下干燥,讓水分由固體狀態直接升華為水蒸氣并從制品中排除。“凍干”不僅能有效防止皮膚細胞生長因子生物特性的改變,對生物組織、細胞結構和特征的損傷較小,使其快速進入休眠狀態,有效保護了有效成分的穩定性,還能延長產品保存期限。

所以,活能生物因子系列通過“凍干”等技術應用,極大地保證了皮膚生長因子的活性,使每一瓶凍干粉都能在和基本液融合后提供給皮膚最新鮮的能量,提升皮膚細胞健康活性,使肌膚每一個細胞都充盈能量,促進皮膚健康新生。

非傳統化妝品,打破傳統護膚品的界限

在過去相當長的一段時間內,由于基因凍干粉昂貴的售價和使用的不便,使其只出現于少數研究機構和整形醫院中,養在深閨人未識。后來由于生物技術的進步,基因凍干粉的售價也從數百萬元一克下降至普通百姓能夠接受的程度,因此基因凍干粉護膚品最終的售價與傳統護膚品并沒有什么差別,甚至低于一些大牌化妝品,但就美容效果而言,較之于傳統護膚品,不可同日而語,具備了很強的市場競爭力。

篇13

(1)初步了解教材內容,對即將學習的基本內容先作一個初步的了解,并記下要點。如在預習閱讀過程中可對一些生物學概念、規律等結論性內容用筆勾勾劃劃。

(2)加強新舊知識聯系。預習過程中,學生會發現前面所學的知識若掌握不牢,就會影響新知識的學習。因此,預習時可以及時復習舊知識,使新舊知聯系起來。

(3)生物教材中的圖表較多,預習應做到看書與思考相結合,看書與看圖表相結合,看書與解題相結合,看書與質疑問難相結合,然后帶著問題聽課,有的放矢,提高聽課效率。

二、學會課堂學習的方法

(1)學會記筆記

學習生物時還要學會記筆記,筆記是一項技巧性的活動。學習記筆記不但要求學生具有一定的書寫、繪圖能力,而且要求學生具有一定的學科知識和提煉筆記內容的能力。剛一開始學生可能跟不上,可每節課后找適量時間整理補充筆記。但要避免將筆記記為教師上課的流水賬,不加選擇地全部記下,也要避免將筆記記成教師板書的翻版。上課是緊張的腦力勞動過程。生物課是理科課程,理解思維是上課的關鍵所在,因此要教學生處理好聽課、思考和記筆記的關系。如果思考與記筆記發生矛盾,要先跟隨老師思路思考,避免因記筆記而使后繼內容無法理解,對于筆記可采用寫標題留空白課后補充的方法。筆記可以使課后復習的效率得以提高,并豐富完善知識體系。 轉貼于

(2)學會理論聯系實際

生物知識內容十分豐富,實踐性強,應用性廣,學習時要緊密結合,密切聯系周圍的事物和現象、國內外新的生物技術等熱點,讓學習更貼近生活實際,更為鮮活有趣。例如,糖尿病患者是因為吃得糖太多嗎?還可以調查或觀察環境污染對周圍生物的影響等。學生要盡可能地走進大自然,親身感受生活中的生物知識和現象,將書本、課堂上學到的知識和能力在現實生活中得到應用,培養觀察分析、活學活用、理論聯系實際、解決具體問題的能力以及交流合作、實踐創新的能力。

(3)學會思考生物問題

學習生物不僅要認識和記住一些必要的知識,還要善于通過分析綜合、對比判斷,研究生命現象的特征與成因,思考它們之間的相互關系,這就要懂得學會思考分析生物問題。如運用綜合的觀點觀察現象、分析聯系、找出規律,如DNA和RNA的區別、物質循環和能量流動的異同及聯系等,形成鮮明而準確的印象。學生學習時要善于觀察、勇于探索、敢于思考質疑,做生活和學習的有心人。