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首頁 精品范文 生物學研究報告

生物學研究報告

時間:2023-06-26 16:24:32

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物學研究報告,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

科學家們通過基因研究解決了80年懸而未決的謎題:植物怎么知道何時開花?

這項研究通過了解簡單植物擬南芥的開花機制,以便更好地了解水稻等更復雜植物中的相同基因的工作原理。

確定植物開花的適當時機,最重要的是這株植物是否能繁殖成功,涉及分子活動的序列、植物的生物鐘和陽光等因素。華盛頓大學生物學助理教授今泉(Takato Imaizumi)說:“我們在這項研究中了解了名為擬南芥的簡單植物的開花機制,這將使我們更好地了解在更復雜植物中的相同基因的工作原理,如水稻、小麥和大麥等農作物。”今泉已將這項研究的研究報告發表在了2012年5月的《科學》雜志上。

今泉說:“如果我們能夠‘調控’植物的開花時間,加快作物在不同環境下開花結果的速度,就有可能增加作物產量。了解開花機制,將使我們掌握‘調控’的工具。”除了糧食作物,這項研究工作也將使生物燃料植物的產量更高。

在每年的特定時間,開花植物都會在它們的葉子上產生一種被稱為“FLOWERING LOCUST”的蛋白質,誘導開花。一旦這種蛋白質生成,它就會從葉片轉移到莖尖,莖尖是植物細胞未分化的一部分,這意味著它們可能成為葉,也可能成為花。這種蛋白質在莖尖開始發生分子變化,輸送細胞,長成花朵。

眾所周知,隨著季節變化,白天的長短也會發生變化。植物使用一種被稱為“生物鐘”的內部計時機制來衡量白天的長度變化。在人類、動物、昆蟲、植物和其他生物一天的24小時期間,生物鐘與生物過程同步。

今泉和該研究報告的合著者們研究了一種被稱為“FKF1”的蛋白質,他們認為這種蛋白質對植物感知季節性變化并知道何時開花的機制起了關鍵作用?!癋KF1”蛋白質是一種感光器,這意味著它是由陽光激活的。今泉說:“我們一直研究的‘FKF1’感光蛋白質在每天傍晚表達,受到植物生物鐘的嚴格調節,當這種蛋白質在白天時間較短時表達,它無法被激活,因為在傍晚時沒有陽光。當這種蛋白質在白天時間較長時表達,這種感光器能夠充分利用陽光,并激活涉及‘FLOWERING LOCUST’蛋白質的開花機制?!鄙镧娬{節感光器促使植物開花的時間,這就是植物如何感知白天時間長度的不同。該系統使植物在日短夜長的隆冬時節不開花。

這一新發現來自對擬南芥的研究。擬南芥是一種十字花科的小型植物,往往用于基因研究。他們驗證了愛丁堡大學生物學教授、該研究報告的合著者安德魯·米勒(Andrew Millar)對引起擬南芥開花機制的數學模型的準確性。米勒說:“我們的數學模型幫助我們了解植物的白天長度傳感器的工作原理。這些原理將用于對其他植物進行調控,如水稻,這種農作物對白天時間長度的反應是限制農民取得好收成的一個因素。對白天時間長度的反應也可以控制產蛋的雞和魚場的照明,所以了解動物的反應同樣重要。關于動物的蛋白質還沒有植物的這么好理解,但我們期望,可以將這一研究成果應用到實踐中。”

第2篇

        研究報告

        (1)人參銹腐病菌產孢條件研究 賈斌 金海強 趙貞麗 李熙英

        (4)管氏腫腿蜂雌性生殖系統解剖結構的研究 胡尊瑞 徐志強 姜曉龍

        (8)櫟空腔癭蜂形態及生物學特性 王景順 王相宏 juli pujade-villar 張坤朋 姚獻華

        (12)不同狀態下蒙古櫟干部揮發物的分析 張麗萍 程彬 張曉軍 左彤彤 鄒建軍 孫偉

        (15)青海省坎布拉林場縱坑切梢小蠹發生危害特性研究 張登峰

        (18)不同楊樹品種對美國白蛾種群數量的影響 信善林 孔雪華 王紹文 王勇 呂英霞

        (21)中華鄰鞘葉蜂生物學特性初步觀察 佘德松 馮福娟

        (24)影響塞罕壩機械林場林業有害生物發生的氣候因子及測報 畢華明 韓陽 李碩

        (27)危害沙棘的新害蟲——柳麥蛾 于春梅 錢曉澍 蔡英豪

        綜述

        (30)我國棗樹病害防治研究進展 姚太梅 張朝紅 武媛林

        (34)墨天牛性信息素研究進展和研究方法 匡先鉅 錢明惠 黃煥華 黃詠槐 范軍祥 沈木勝

        實用技術

        (38)幾種藥劑對銀杏大蠶蛾的毒力測定和防效對比試驗 董德軍

        工作論壇

第3篇

英文名稱:Acta Anthropologica Sinica

主管單位:中國科學院

主辦單位:中國科學院古脊椎動物與古人類研究所

出版周期:季刊

出版地址:北京市

種:中文

本:16開

國際刊號:1000-3193

國內刊號:11-1963/Q

郵發代號:2-384

發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:1982

期刊收錄:

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽:

Caj-cd規范獲獎期刊

聯系方式

期刊簡介

第4篇

英文名稱:Journal of Tropical and Subtropical Botany

主管單位:中國科學院

主辦單位:中國科學院華南植物研究所

出版周期:雙月刊

出版地址:廣東省廣州市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1005-3395

國內刊號:44-1374/Q

郵發代號:

發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:1992

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

期刊榮譽:

Caj-cd規范獲獎期刊

聯系方式

期刊簡介

第5篇

[關鍵詞]生物教學 培養 學生能力

一、運用“過程探索式”教學,注重學生綜合素質的提高

在課堂這一教學主陣地上,筆者改變過去的教學模式,運用“過程探索式”教學模式,即在教學過程中注重事情進行或事物發展所經過的程序,通過多方尋求答案,解決疑問。通過教師匠心獨具的教案程序(含實驗、實習程序)探索設計,采用適當的教學手段在教學過程中不斷營造探索研究的氛圍、情景和場面,使學生以探索者、研究者的主體角色出現,通過創造性思維方式對所學知識實現感性到理性的認識,并引導完成遷移運用,完成教學目標的過程。發揮團體優勢,通過集體備課,集思廣義,對教材中每一部分內容,精心研究、認真分析,找準探索點,創設探索情景,使整節課學生注意力高度集中、積極思維、大膽探索求知,獲取知識的同時提高了各方面的能力,讓學生真正成為學習的主人。

例如,在處理“DNA是主要的遺傳物質”這部分教材時,通過對教材深挖細研,發現教材知識比較凌亂,知識點間缺乏過渡和銜接,并且先把結論提出來,學生學習興趣不濃。針對這種情況,教師打破教材原有順序,按照認知規律,沿著科學家尋找遺傳物質的過程,來處理這節課。即不是先把結論提出來,而是讓學生當“科學家”自己發現。在寫該節題目時可這樣寫:遺傳的物質基礎;是主要的遺傳物質,學生找到后再填上。針對知識不條理,本著有利于過程探索式教學方法,把有關載體、細胞核和細胞質遺傳內容放在最后講;遺傳物質具備的條件放在噬菌體侵染細菌實驗后通過觀察歸納總結的方式讓學生自己得出。把整體設計好后,再突破每個知識點。

改革實驗教學,將驗證性實驗改為探索性、設計性實驗。有些實驗可提前做,變驗證為探索,例“葉綠體中色素的提取和分離”實驗,提到講光合作用內容之前而不是講完內容之后做。學生通過實驗知道葉綠體中色素的種類并進而歸納總結出實驗原理――不同種類的色素擴散速度不同造成的;有些實驗邊講解新內容邊做實驗,例“觀察根對礦質元素離子的交換吸附”就是這種情況;有些實驗教師只提供材料和儀器,學生自己設計實驗步驟,分析實驗結果,得出結論,例“植物細胞的質壁分離和復原”、“酶受pH值、溫度的影響”,學生在動腦設計實驗步驟、分析實驗過程中各方面的能力得以提高;有些實驗需學生動手制作的,例“DNA模型制作”,通過這個過程,學生加深了對課本內容的理解和消化。

二、拓展學生課堂教學的外延,使課內與課外結合,構建生物學教學大課堂

學校的整體教學改革為這方面的實踐提供了一個依托。為了適應學校課程改革的趨勢,構建課內、課外相結合的生物學教學大課堂,相繼成立了“生物科技小組”、“環保小組”和“愛鳥活動小組”,設立了除“生物學實驗室”以外的“生物科技活動室”、“地球村”活動室、“和平鴿養殖園”和“植物園”等一系列的活動場所。這些活動場所的創設,宗旨是讓學生自己利用生物科技活動室和生物學實驗室,實施探索性改革,學生自備材料,自制標本,獨立地到實驗室進行研究。對于遇到的問題,學生可利用微機上網查找或到圖書館查相關資料,收到了良好的效果。

創設與組織豐富的課外活動也是生物學教學大課堂的一個組成部分。在生物科技活動室和“地球村”活動中,教師利用標本、掛圖、模型以及電教設備等對整個地球的不同生態環境做了縮影,將理論知識形象化,調動了學生的積極思維,使整個學習過程更加生動、逼真,也使學生及時地了解到了生命科學的最新成果以及有待攻克的難題,激發了他們探索生物奧秘的意識。

寬松的生物學大課堂,不僅調動了學生學習生物學知識的積極性、主動性,學生在生物學方面的創意性活動也多了起來。我校“生物科技小組”的學生組織了一次“奇趣大自然”系列活動,該活動包括“20世紀最新生物科技動態”、“生物園”和“鯉魚跳龍門生物學知識擂臺大賽”等一系列妙趣橫生的活動。

三、開展“研究性課題”研究,培養學生的探索精神和創新能力

為了將探索的觸角延伸到學生的一切課余時間,讓學生即使走出課堂、走出校門也能槁生物學研究與探索,決定在生物學教學中開展“研究性課題”的研究話動,首先將實驗班中的每周3節課改為兩節由教師主導,另一節完全由學生自由支配。整個過程的操作如下:

課題來源是教師設計和學生設計課題初審課題終審公布課題。課題研究:學生組成研究小組選擇課題設計研究方案方案評審開題報告小組獨立研究形成研究報告(論文)。成果總結:小組總結班級展示同學評論答辯會評審組評定成績結題。

第6篇

英文名稱:Journal of Anhui Agricultural University

主管單位:安徽省教育廳

主辦單位:安徽農業大學

出版周期:雙月刊

出版地址:安徽省合肥市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1672-352X

國內刊號:34-1162/S

郵發代號:

發行范圍:

創刊時間:1957

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

期刊榮譽:

中科雙效期刊

Caj-cd規范獲獎期刊

聯系方式

期刊簡介

第7篇

關鍵詞 工科院校 分子生物學實驗 改革

中圖分類號:G640 文獻標識碼:A

On Biological Students' Individualized Practice

Education in Engineering College

――Take Molecular Biology Laboratory as an example

XIE Hui, SHEN Xiaomin

(School of Life Science and Technology, Xidian University, Xi'an, Shaanxi 710126)

Abstract In this paper, the author of the engineering colleges features, combined with years of experience in the course professor of molecular biology experiments, analysis of some of the drawbacks of traditional molecular biology lesson exist now leads aspects of molecular biology experiment teaching system in need of reform. Try to open innovation experiments, increasing the comprehensive design experiment, the introduction of the experimental research of teachers and teaching aspects reforms to achieve significance in molecular biology experiment teaching.

Key words engineering college; molecular biology experiment; reform

1 工科院校分子生物學實驗教學存在的問題

1.1 課時緊張,實驗項目大同小異

分子生物學實驗課廣泛存在于全國多數具有生命科學學院的專業實驗課程中,一般均為專業必修實驗課程。但由于多數工科院校對于理科課程分配的課時有限, 如本校分子生物學實驗課程學期課時僅30學時。因此,教師要在有限的時間內達到大綱規定的培養目標和要求就直接導致了傳統分子生物學實驗教學內容上往往是選擇一些基礎實驗進行講授。這樣實驗課程往往成了走過場,使得學生不能真正認識到分子生物學實驗在他們專業領域中的實際作用,進而會嚴重影響學生對分子生物學實驗的學習積極性和學習興趣。

1.2 壓制學生的創造性

現在高校中絕大多數學生均為90后,由于接觸到更多的新事物,他們對于事物的認知和渴望是非常強烈的。但是在傳統分子生物學實驗教學過程中,很多內容都是由實驗教師提前做好充分的準備,學生進入實驗室一般只會做一些老師設定好的簡單操作就可以完成整個實驗,對于很多重要實驗原理具體技術路線,實際應用均不知曉。這樣機械化的實驗教學形式,不能激發現代大學生對實驗動手操作的興趣, 同時會影響他們對分子生物學實驗教學的積極性,更為嚴重者還會導致學生對自己所學專業的失望。

2 個性化分子生物學實驗教學改革分析

2.1 針對工科實踐性特點安排實驗

由于本校是一所工科院校,多數學生最終都要進入生產第一線,因此,一方面我們申請增加了分子生物學實驗課程課時量,另一方面我們增加了分子生物學技術在尖端科研、疾病檢測及環保領域應用的創新性、綜合性實驗,使學生能夠直觀地了解到自己所學的知識及實驗技能能夠學以致用。整個實驗課教學體系分為三個主要部分進行:第一部分為五個基本實驗,是所有學習分子生物學的工科學生必須掌握的最基本的基礎實驗技能,其中包括三個核酸提取實驗、一個電泳檢測實驗、一個PCR反應實驗。第二個部分為分子生物學基本實驗技能應用、提高的實驗內容,包括學生選做的三個實驗。這些實驗的目的在于培養學生能夠應用分子生物學的基本實驗技能解決一些實際問題,例如:聚合酶鏈式反應對疾病的檢測、引物設計合成和功能性基因擴增、分子生物學方法高精度檢測環境微生物種類及分布。第三個部分為綜合性、設計性實驗,主要是針對學生的不同特點,分組選擇課題進行研究,完成后撰寫并提交研究報告,該部分主要是學生根據所學知識和技能自主進行完成。

2.2 設立分子生物學實驗開放性實驗

首先在分子生物實驗課程中嘗試了開放式的教學模式,包括實驗內容的開放(分子生物學實驗教學改革中第三個部分的綜合性、設計性實驗)及實驗時間的開放。在分子生物實驗教學內容中,第三部分的內容為開放式的,學生可以根據自己的專業方向、興趣自主選擇研究課題,任課教師也可給出部分開放式研究題目供學生選擇。此外,在分子生物學教學實驗時間上也實行開放式,即學生可以在規定周次內的具體時間來實驗室進行試驗項目研究。通過開放式的實驗教學模式,提高了學生自己動手做實驗的興趣,同時,方便了學生實驗時間的安排。

2.3 科研轉化分子生物學實驗教學

通過近年來分子生物學實驗教學的實踐,將教師的科研課題轉化為實驗教學內容是一種很好的實驗教學改革模式。首先,由于生命科學領域進展很快,甚至超越了電子信息技術,所以在一般的教師科研項目中,會有大量全新的內容補充到實驗教學內容中,從而使實驗教學內容能夠不斷更新;其次,教師的科研課題一般代表了該領域全新的研究內容和研究方法,這就使我們的分子生物學實驗教學內容能夠緊跟該領域的研究步伐,不至于過于陳舊、落后。同時,使得當代個性化發展的90后學生能在分子生物學實驗教學過程中了解并掌握生產實踐中的實用技術,為日后實踐工作或繼續深造奠定了扎實的基礎。

3 結語

本文通過實踐調研、教學經驗、綜合各工科高校優勢培養理念后認為:新形勢下分子生物學實踐教育應以90后高校大學生為主體、生命科學學院專職、專業實驗教師為主導力量。另外,輔以專業基礎實驗室、探究性學習實驗室、本科生開放性實驗、各類高端互動實驗、創新性課題實驗、生產實習與調研的全方位、立體化、多層次、高效率的分子生物學實驗教育教學模式,有利于培養90后大學生分子生物學綜合實驗技能、創新能力、嚴謹精神、邏輯思維和科研素養以及90后生物專業學生分子生物學實驗個性化實踐教育的全面培養。

參考文獻

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[3] 黎平輝.教學情景中的教學個性化[J].湖北民族學院學報(哲學社會科學版),2008.26 (1):153-160.

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[5] 屠平官,陳堅剛,李英姿,等.現代生命科學實驗教學示范中心建設的實踐[J].實驗技術與管理,2006.23(3):1-4.

[6] 楊祖幸,孫群,賴春霞,等.淺析我校國家級生物科學實驗教學示范中心的建設[J].實驗技術與管理,2008.25(4):107-110.

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[8] 騰利榮,孟慶繁,逯家輝,等.國家級生物實驗教學示范中心建設的研究與實踐[J].中國大學教育,2007(7):36-38.

第8篇

男人的花心跟存款之間是有聯系的。當一個家庭中,夫妻雙方收均衡時,他們的感情最穩定。至少這說明了一個問題:誰也不比誰差!兩口子進日子就該這樣,造成不要因為家庭而放棄事業,因為到頭來這只會讓女人越來越貶值!

點評:天天算計買蘿卜還白菜的女人,或許是個精明的女人,卻不一定是個有魅力的女人。

•男人最愛找教師做老婆

如今男人選老婆除了年齡與長相,更注重職業的范疇。有調查顯示,在眾多職業中教師是最被看好的。男性多認為教師的職業不僅崇高而且有一定修養,校園是個相對純凈的地方,競爭也相對不那么殘酷,而且教師的待遇不錯,以及每年都有的寒暑假可以更多地照顧家人與孩。這些指標都讓男性覺得家庭壓力相對小,生活與工作都放心。此外,公司高管、國家公務員以及文藝工作者分別排在2―4位。

點評:男人希望女人有更多的時間照顧家,無可厚非。可是哪個職業沒有壓力呢?

•夫妻吵架對太太健康影響最大

美國研究發現,夫妻吵架時,32%的男性會將心事與不快完全掏空說出來,而女性則只有23%會這樣做。因此,妻子容易傷“心”,往后患上心臟疾病的風險較高。那些經常保持沉默的妻子,較那些時常向另一半抒發心中不滿的妻子,前者的死亡率高出4倍?;橐鰧<姨嵝眩禾煜露鲪鄯蚱夼c情侶,都是懂得給對方臺階下,自己也會是個下臺階的高手。

點評:為了婚姻更為了健康,女人爭吵時記得要一吐為快。

•對異性的吸引力也可以父傳子

英國??巳卮髮W的最新研究發現,對異性的吸引力可以遺傳。研究結果刊登在最新一期國際著名生物學刊物《現代生物學》。專家通過對果蠅的研究,發現吸引力可從父親遺傳給兒子的證據。盡管尚未得到檢驗,但專家認為這也適用于人類:“對異性的吸引力可以在動物王國遺傳。這條原理同樣可能適用于人類,瀟灑帥氣的父親也會有一個魅力十足的兒子?!?/p>

點評:既是遺傳,好壞都要照單全收。

•男人看異性的遠大于女性

《英國皇家學會生物學學報》近日公布的一份研究報告顯示,男人通過觀看異性獲得的滿足感比女性要大得多。報告稱,男性在凝視美女的面部或身體時,會觸動大腦的“滿足中樞”,從而產生,而女性卻鮮有這種反應。美國杜克大學醫學院神經學研究中心的本杰明•海登博士說,正因如此,男性會為了看異性照片而主動付出努力和金錢,《花花公子》永遠比《花花女郎》暢銷。

點評:窈窕淑女,君子好逑。

•研究稱男人妻妾越多壽命越短

第9篇

關鍵詞:高級微生物學;碩士研究生;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)01-0154-02

研究生的培養不同于本科生,按教育部下發的《關于深化研究生教育改革的意見》(教研1號)所說,培養高層次人才的主要途徑是研究生教育,它是國家創新體系的重要組成部分。該意見要求在研究生學習階段,課程學習和科學研究要有機結合,強化培養學生的創新能力。高級微生物學是生物科學與工程學院生物工程專業學位研究生和微生物學學術型研究生必修的一門課程,是微生物學理論和實踐相結合的一門課程,在研究生的課程中,具有舉足輕重的作用。隨著現代生物技術的飛速發展,新理論、新材料、新方法、新技術的不斷推廣應用,《高級微生物學》課程的教學內容也逐步變化,舊的理論、實驗設備及實驗方法有些已淘汰,新的已經補充。為了使研究生及時了解本學科國內外的發展現狀與動態,提高其從事科學研究、教學與科技管理、指導生產實踐的能力,本教學團隊在多年的教學基礎上,對研究生的“高級微生物學”課程進行了改革探索。主要針對教學內容、教學方法、考核方式等方面進行了改革,努力提高教學質量,積極培養研究生的創新能力。

一、修訂教學大綱,優化教學內容

江西農業大學1957年創建了微生物學科,國內知名學者黃其望、歐陽諒等老前輩創建本學科。半個多世紀歷經幾代人的辛勤耕耘,微生物學科得以發展壯大。2003年本學科經教育部批準為碩士點,開始招收微生物學專業碩士研究生,而“高級微生物學”一直被列為微生物學專業碩士研究生的一門重要專業核心課程,該課程沒有固定教材,講授相關領域的最新研究進展是主要的教學內容,同時設定一定學時的討論課。隨著研究生擴招,研究生掌握的微生物學基礎知識參差不齊。為了使研究生的微生物學基礎知識得以強化,為了拓寬研究生的知識背景,“高級微生物學”課程以周德慶主編的“微生物學教程”和沈萍主編的“微生物學”為主要教材,教師講授部分內容,學生自學部分內容。

根據學科發展和進步及時修訂和完善教學大綱,新的教學內容分幾個部分:

(1)簡要介紹微生物學發展史,微生物研究與發展現狀,鞏固本科學習階段的內容,夯實研究生學習高級微生物學的基礎;

(2)根據微生物的特點,沿著微生物的形態結構、生長發育、新陳代謝、代謝調控等基本理論主線,闡述微生物資源開發利用和學科的最新成就;

(3)圍繞微生物學基本技術和最新的技術方法,從微生物生態學研究與應用實踐,微生物的分類與鑒定兩方面講解。

教師在授課過程中,要盡量結合科研和生產的實例,闡明微生物學現代技術方法、原理和應用,使學生掌握科學研究應具備的科研思路和常用的微生物學技術,引導學生在科研設計和實驗中去提出問題,分析問題和解決問題。教師在結合國內外微生物學科的一級期刊以及Science、Nature等雜志上新近發表的微生物學相關研究成果授課過程中,讓學生了解微生物學領域中的源頭創新及科學效應,及時更新教學內容,使教學內容與時展保持同步。

二、改革教學方法,培養學生創新能力

大多數研究生認為研究生學習期間關鍵是要把實驗做好,課程的學習不重要,學習目的不明確,學習態度不積極,所以經常有大量的學生缺課。有的研究生為了獲取學分,不是深入探索學習相關知識,而是通過考試前死記硬背一些考試內容過關。如果老師要求寫文獻綜述,很多學生為了完成任務,就在網上收集一些論文資料,不做任何分析,敷衍了事。研究生教育要求學生不但知識背景要寬泛,而且要有扎實的基礎理論和專業知識,要達到這種目的必須是通過課堂教學而不是通過實驗完成。因此我們試圖改變教學方法,提高學生學習興趣。我們將理論教學分解為精講部分、講座部分、自學討論三個部分。把以教師為中心變為以學生為主體,充分發揮教師的引導作用和學生的主觀能動作用。首先布置課前文獻報告,再組織課堂交流,討論文獻相關問題,最后監督討論后的研究報告和進程,把知識灌輸改變為以重視能力培養為目的的傳授知識。通過探究式、激發式教學方式,提高教學水平,培養研究生創新能力和創新意識。

三、開展專題演講,鍛煉學生綜合能力

完成理論基礎知識的講解部分內容后,給每個學生設立一個主題,如重金屬的微生物代謝研究進展、微生物來源天然產物的生物合成和組合生物合成、微生物代謝組學、細菌的信息交流、環境微生物基因組學、土壤微生物生態工程、微生物蛋白組學、未能培養微生物、新基因發掘和功能研究、農用抗生素的研究等,要求學生結合自己將來的研究工作進行選題。學生可利用互聯網、圖書館查閱文獻資料綜合分析,寫成5000字左右的綜述(不含參考文獻),制作PPT,安排一定的課時要求學生輪流上臺演講,其他學生和老師作為評委,根據其幻燈片制作是否精美、語言表達是否流暢、內容是否條理清晰、回答問題是否恰當等指標為演講的同學綜合評分。研究生通過這些新知識的學習,開闊了的學習視野,啟發了思維,強化了學術研討和文獻調研的能力,奠定了科研課題研究工作的基礎。

四、增設實驗環節,增強學生實踐能力

由于招生規模逐年擴大,研究生生源多樣化明顯。不同的生源掌握的微生物學實驗技術差別明顯,新生現狀給研究生教學提出了新的挑戰。由于是第一學期開設高級微生物學課程,很多學生尚未進入實驗室,為了培養研究生嚴謹的治學態度和持之以恒的科學精神。我們在課程改革中增設了實驗環節。在實驗安排中,首先設計的是一些基礎性的實驗,如,土壤中好氧微生物的分離、純化及無菌操作技術;細菌與酵母、放線菌與霉菌的菌落特征識別;普通光學顯微鏡的使用與放線菌染色技術及其形態和結構觀察。隨后根據學生將來的研究方向選題,設計實驗方案,在老師指導下開展實驗。例如微生物次級代謝產物研究方向的研究生,我們確定的題目是“放線菌發酵培養物對土壤及植株養分的影響”通過實驗了解不同濃度的鏈霉菌代謝產物處理水稻種子,對種子萌發率、可溶性糖、葉綠素含量及根系活力的變化進行綜合分析;以稻瘟病菌為病原菌對三葉一心期的水稻進行處理,以觀察鏈霉菌對水稻幼苗抗病效應的影響。通過這個創新實驗環節,一方面提高了不同生源學生的實驗操作技能,另一方面培養了學生的學習主動性,同時,學生的團隊協作精神也得到了提升。

五、規范考核模式,強化基礎知識,考查思維創新

研究生課程考核模式主要有三種,提交課程論文、開卷考試和閉卷考試等。但這些考核方式均存在弊端,如課程論文,學生只是在網上拷貝現有的論文,不做任何的歸納總結。開卷考試則是學生把試卷拿回去,在網上搜索相關答案直接照搬照抄。閉卷考試時,學生就在考試前突擊,死記硬背??偨Y經驗,我們對高級微生物課程成績的最終評定做了許多調整,量化各項指標。我們將考核內容設定為考勤5%+課堂交流25%+課外作業15%+期末考試55%,考勤考查的是到課率,課堂交流包括課堂問題的交流和由學生選定的專題演講,課外作業為布置的每章節的作業,期末考試主要是討論型的題型。增加平時成績和討論分析題型的比例,可以有效避免學生考前突擊,考后就忘的現象,引導學生真正地用腦學習。

為了順應現代生物技術的飛速發展,教師不僅要有寬泛的生命科學理論知識,而且其技術知識層次也要跟上現代生物實驗技術不斷更新的步伐。因此我們在研究生的高級微生物學教學過程中,隨時關注高水平期刊文獻,更新補充知識,及時引導學生密切關注最新的研究。教師從學習者實踐體會方面得到寶貴信息和教學資源,促進了知識結構的不斷更新,提高了教學水平,有效地實現了教學相長。

國內許多生物相關專業院校都開設了《高級微生物學》課程,各院校在教學內容組織、教學方法和手段、學生實踐等方面各有所長,有許多值得我們學習和參考的做法。例如南京農業大學充分利用英文原版教材提供的課程網站、各類多媒體技術等教學手段,提高教學信息質量,關注前沿動態和最新科研成果,采用雙語教學試點部分教學內容、建立網絡交流平臺的做法值得我們學習。當然在進行課程改革的過程中,會遇到一些問題,如在安排課程實驗時,需要課時的保證和實驗場地,由此影響了原來的教學安排,這就需要協調實驗室和師資安排。我們將進一步探討課程改革的可行性,盡可能地完善高級微生物課程教學模式,促進研究生研究性、自主性學習,完善知識背景和提升研究能力。

參考文獻:

[1]于漢壽,楊冰.研究生高級微生物學課程教學改革與實踐初探[J].微生物學通報,2011,38(7):1112-1116.

[2]馬富英,余洪波,張曉昱等.試論研究生高級微生物學教學定位[J].教育前沿:理論版,2009,(3):24-27.

第10篇

【關鍵詞】分子生物學技術;實驗教學;教學模式

基金項目:鄭州師范學院校級課題項目(項目批準號:2012076)。

分子生物學技術是我國綜合、師范、醫藥、農林類院校生物專業必修的一門基礎課,也是生命科學的帶頭前沿學科,課程地位十分重要。我校是一所師范類的本科院校,在生物技術與應用專業開設了分子生物學技術課程。本課程內容主要包括分子生物學技術的基礎理論、基本技術以及當前分子生物學技術研究的前沿領域。了解或掌握分子生物學技術的基礎理論、基本技術及其研究方法對高級人才的培養具有重要的現實意義。然而,分子生物學技術的理論知識抽象、有深度、內容多,而且教學時間短(54學時),教學效果往往不盡人意。如何利用有限的教學時間取得良好的教學效果,是教師們最關心的問題。作為一名分子生物學技術課程的老師,就我院學生的情況在分子生物學技術課程教學方面存在的問題及教學改革的思路及對策談幾點看法。

一、分子生物學技術課程特點及存在的問題

(一)分子生物學課程特點

分子生物學是在生物化學的基礎上發展、向生命科學各個領域拓展而形成的,是研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構、功能及其相互間作用規律的一門實踐性很強的學科。隨著這門學科的飛速發展,使人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘,由被動地適應自然界轉向主動地改造和重組自然界[1]。另外,近年來的諾貝爾醫學和生理學獎絕大多數都頒給了分子生物學相關的研究領域,這表明了分子生物學在整個生命科學中的重要地位。

(二)分子生物學技術教學存在的問題

1.過分依賴現代化教學手段

分子生物學技術內容龐雜、抽象,較難理解,并且涉及大量的實驗技術和操作,在有限的時間內讓學生理解和掌握大量的知識和技術是很難的,導致教學效果很不理想。隨著多媒體技術進入課堂,教學效果有明顯提升。該技術可將抽象的、理論的東西形象化,將空間的、難以想象的內容具體化,還可以在課件中展示自然界的直觀現象、模擬實驗過程和再現研究過程,提高了學生學習的興趣[2]。但這也很容易產生一些負面效果,一是教學過程中教師和學生交流及互動的環節減少;二是學生無法及時消化吸收大量的課堂信息。

2.理論與實驗教學比例失調嚴重

分子生物學技術課程是一門實驗技術類課程,在我國師范類高校中分子生物學技術課程實驗課時普遍較低,特別是處于本科發展起步階段的師范院校,實驗能力的培養得不到重視,特別是我院開設的這門課程,理論內容在一學期內都很難講授完,幾乎沒有時間安排學生實驗,更不要說讓學生系統的掌握一項分子生物學技術了。由于實驗課時很有限,很難保證學生對基本實驗技能的掌握,對理論內容的理解也是一知半解,囫圇吞棗,學生的學習興趣與積極性逐漸喪失。

3.綜合型和研究型實驗缺乏

綜合型實驗是將某幾個相關的實驗內容結合,培養學生運用所學知識和技能進行綜合分析、解決問題的能力;研究型實驗是學生在教師的指導下分析和解決實際應用問題,培養學生解決問題的能力[3];而知識驗證型實驗主要是驗證知識、幫助學生理解分子生物學技術基本理論和實驗技能,僅能夠對學生的動手能力以及固定的實驗操作進行培訓。目前,實驗課程的教學以知識驗證型實驗為主,缺乏綜合型、研究型實驗,不利于培養學生自主思考、自主設計、自主解決問題等實驗能力。

4.實驗教學經費匱乏

學校每年都在擴招,我院每次上學生實驗課實驗室內人數都在25個左右,又由于實驗經費很有限,而分子生物學技術實驗用的儀器設備、實驗耗材和試劑都比較昂貴,根本無法讓每一位學生都進行實驗操作。結果導致實驗課上只有幾個學生經常動手操作,其他大多數學生坐等結果,這種現象嚴重影響了學生對實驗課的興趣,不利于學生動手能力和創新能力的培養。

二、分子生物學技術課程實驗能力培養目標

分子生物學技術是一門實踐性很強的課程,學生通過學習該課程不僅應掌握重要的理論知識,而且應掌握一些實驗技術,更重要的是具備解決實際應用問題的能力。這種能力的培養單靠理論教學無法完成,必須將實驗教學納為課程教學的重要組成部分。通過實驗教學可以將理論和實際運用結合起來,使理論內容易于被學生理解和掌握,提高學生的動手實驗能力、專業應用能力,逐步建立獨立的科研和工作方法,為繼續深造發展和將來工作奠定良好的基礎。

分子生物學技術課程的教學不僅要注重培養學生深厚的專業知識,更要注重培養學生運用專業知識和技術解決實際問題的能力,因此,本課程建設必須緊密結合教學實踐。學生綜合能力的提高需要通過一系列的實驗項目和課程設計分階段完成,以基礎理論、基本方法和基本操作為基礎,循序漸進地構建分層次的能力,由淺入深地不斷提高。

三、分子生物學技術教學改革的思路與對策

1.充實理論內容,采用互動式教學法

近年來,隨著分子生物學技術的迅猛發展,新知識、新理論、新成果不斷涌現,這就要求我們教師必須敏銳把握學科發展前沿并及時充實到教學內容中,使學生對分子生物學技術課程有一種開放和發展的心態[4]。另外,只有與人類自身密切相關的知識,才能引起學生更大的興趣,才能變灌輸為啟發,同時也才能使該課程為社會科學發展發揮更大的作用。在授課過程中,適當增加一些與疾病發生原理、藥物和保健品開發、個體發育、生殖健康、生產生活和生活質量等有關的分子生物學技術研究內容,讓學生覺得這門抽象的課程與自己的生活息息相關。進而能提高學生的學習興趣,激發學生學習的獨立性。

更重要的是,在教學方式上可采取課堂討論、提問的互動式教學方法,同時與講授教材、新進展專題系列報告的傳統教學方法相結合。課堂討論與課堂提問的互動式教學可以將分子生物學技術理論內容分成幾個部分,同時將學生分成相應的組,每組同學準備一部分的內容,也可以讓每一位同學準備一章理論內容或者自己感興趣的專題報告,并選擇在課堂上向全體同學講解該部分內容,其他同學就該部分內容提出問題,所提問題由該組同學回答,不能回答的問題下一次課回答,最后由教師解答疑問并總結。

2.增加實驗課時數和教學經費,充實實驗內容

增加實驗課時數,是進行分子生物學技術實驗教學改革的前提條件。分子生物學技術發展迅速,運用廣泛,是生物技術類學生進行實驗和科研的重要手段。就目前的課時數而言,根本無法滿足分子生物學技術實驗教學需要。增加課時數,一方面可以適當增加些基礎性實驗,讓學生學會分子生物學技術常規儀器設備的使用、試劑的配制及一些基本的實驗方法,例如:基因克隆涉及的核酸提取、PCR、凝膠電泳等;另一方面教師可根據自己科研項目引導學生設置一些探究性實驗,讓學生查閱文獻資料,自擬實驗方案,制定技術路線,對實驗結果進行分析討論,撰寫實驗研究報告,這樣有助于學生科技創新實驗活動和自主能動性的發揮。

但是,由于分子生物學技術實驗所需儀器設備、耗材以及試劑都比較昂貴,目前的實驗教學經費不足以滿足讓每一位學生都能進行實驗操作的需求。在這種情況下,一要積極申請實驗教學經費,使學校加大對實驗教學經費的投入;二每次進行實驗準備前,可以通知學生,讓無課并且有興趣的學生參與到實驗準備工作中來,使學生既可以熟練掌握儀器使用及試劑配制,又可增強其責任感,使其在進行實驗時,能更加珍惜實驗儀器和試劑,認真做好實驗。

3.科研課題和實驗教學緊密結合

高校要進行教學改革、提高教學質量,科研是關鍵。將科研課題以及科研成果應用于實驗教學,能幫助學生及時了解最新科研動態及科研成果,提高學生對科研的興趣,為其今后的發展方向提供有價值的參考[5]。本院有多位教師承擔著校級、省部級及國家級科研項目,可以讓有科研課題的教師帶領一部分學生做科研,使學生熟練掌握與分子生物學技術課程基本實驗方法的同時,建立科研思維。這樣,可以真正做到實驗教學緊密聯系科研,以科研促教學,使學生參與到科研中,既可以讓學生了解實驗的全過程,又可以發揮其主觀能動性,掌握實驗技巧以及實驗以外的其它知識技能。

4.培養學生閱讀文獻的習慣

查閱有關分子生物學技術研究新進展的文獻,通過對學生進行重點講解,讓學生感受理論知識在實際生活中的應用,同時,也培養學生閱讀文獻的能力,使其了解當今生命科學發展的進展和熱點問題。向學生介紹分子生物學技術研究領域一些重要的期刊,比如英文的期刊Pubmed (http: / / ncbi.nlm.gov/pumbed),Science Direct電子期刊(http: / / sciencedirect. com),Wiley Inter Science電子期刊(http: / / interscience. wiley. com/ journal finder. html)等;還有一些中文的期刊:中國知網、維普中文期刊、萬方數據庫等,選擇代表性的數據庫給學生演示一下如何查文獻,尤其是自己對某方面研究感興趣的文獻,給學生提供了一個搜集學習資料的手段。通過查閱相關的文獻,仔細閱讀并逐漸地提煉自己的想法,本身就是一個不斷學習和創新的過程,對學生以后畢業論文和進行科學研究論文的寫作都是非常有幫助的。

5.構建多元化的考核方式

教師對所講授課程進行考核是衡量學生對知識內容掌握情況的一種基本方法。考核方式多種多樣,但怎樣的考核方式才能真正起到衡量學生對一門課程知識的掌握情況,是值得我們每位教師思考的問題。為了減少學生在學習過程中出現平時不努力,考前突擊的情況,我們增大了平時成績的比重(30%)。平時成績由聽講、回答問題、作業、查閱文獻資料的總結報告4個方面組成;由于平時成績所占總評成績比重較高,學生上課聽講大都認真專注,每次理論課后學生都按時復習課堂講授重點并按時完成作業;實驗的設置也增進了學生對分子生物學技術部分理論知識的理解,從近5年的考試成績來看,學生對本課程要求必須掌握的理論知識考試成績有較大提升,且對基本實驗技術理解更加深入。

四、結語

分子生物學技術的快速發展對教師的理論和實驗教學都提出了更高的要求,理論教學可以使學生具備基本的知識內容,實驗教學可以更有效地提高學生的實踐、探究和創新能力,因此加強分子生物學技術實驗教學是培養學生扎實的生物技術技能的立足點。本文結合本校實際情況僅對分子生物學技術課程教學改革提出了一些觀點和經驗,如何順應分子生物學技術飛速發展的需要,仍需我們教師在教學過程中不斷地進行總結和思考。

參考文獻:

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[2]王玲,秦永燕.分子生物學課程教學改革探索[J].當代教育論壇,2008(4):99-100.

[3]鄧磊,趙文吉,胡德勇.遙感課程實踐教學模式探索與教改實踐[J].科技創新導報,2012 NO.07,136-137.

[4]范純新,郭弘藝,唐文喬.細胞生物學教學存在的問題與改革思路[J].中國校外教育,10/2011,76,112.

第11篇

99%未知的物種

評估地球上物種數量是一個巨大的挑戰,目前美國印第安納大學的研究數據結合生態模型的最大數據庫,將提供一份嚴格的全新地球微生物種類統計報告。微生物非常小,人類肉眼很難進行觀看,其中包括:單細胞生物、細菌、古生菌和某些真菌?!?/p>

這項最新地球物種評估報告是基于數學方法得出的,其中包括:大型數據庫交集和通用比例定律。該研究報告詳細內容發表在近期出版的《美國國家科學院院刊》上。生物學家發現比例定律能夠精確預測植物和動物種群數量,例如預測某一地區可能增加的物種數量。研究人員計算全球35 000個地點顯微和非顯微物種數量達到560萬,基于比例定律可推測全球物種數量達到1萬億種。

科學家結合來自政府、學院和公民科學來源的植物、動物和微生物數據,一項最全面綜合的地球物種評測報告顯示,地球上可能存在著1萬億種不同物種。這至少是之前評估數據的10萬倍,意味著地球上99.999%的物種未被發現。

不可思議的生態系統

先別說外星生物了,地球的海洋地殼中就存在著一個不可思議的生態系統,挑戰我們對生命的認知。

海底玄武巖面積十分廣闊,幾乎覆蓋了地球三分之二的表面,這個環境幾乎不含碳,但是包含活性礦物質和水,對于微生物來說是極佳的生活環境。然而,過去人類幾乎還沒有怎么探索過這個環境……對沉積層的鉆探將提供壓實、無污染的完美樣本,易于研究。玄武巖則相反,透水、有碎紋、多空隙,鉆探只能獲得不到30%的巖石,而且很容易被污染。但無可置疑,在數千米的海水與巖石之下,隱藏著這個星球上最大的地內微生物生態系統。

21世紀是微生物的時代

科學家在每個角落都發現了它們:人體、房屋、云層……甚至在地殼深處,都有它們的蹤影。15年前我們就已經知道,地殼內蘊藏著巨大的生物量,而這些生物對于地球運行的影響仍然是個謎。

“破紀錄了!我們在海床下2 458米處發現了完好無損的微生物細胞。”最近一個由地質學家和生物學家組成的團隊如是宣布。這一發現來自他們對太平洋西部大陸邊緣的大規??碧?,該項目開展至今已有3年之久。人們從來沒有在大洋下如此深的地底發現過生命。沒錯,這些微生物是活的,而且還挺活躍。研究人員小心翼翼,杜絕了任何樣本污染的可能性。不僅如此,他們還令這些微生物在實驗室中成功繁殖。

與15年來的各種發現一樣,這一成果證明,生命不僅占領了整個地球的表面,也占據了大陸地底,乃至海洋地底??茖W家們在太平洋地底打出的這個直徑為45厘米的深洞超乎想象。它表明地內生物受到的唯一限制似乎只有溫度了。

不過,雖然很難想象有生命能夠忍受超過 120℃的高溫(這一紀錄由一種古生菌保持,它能忍受高達121℃的高溫),但這個極限溫度根據地質環境,有可能在地下極深處才出現。目前,勘測的難點在于海底熱泉附近的地下實在是太熱,無法鉆探。假如勉強鉆孔有時會產生很大的危險。不過在沉積區域,溫度只會隨著深度的增加而緩慢上升。

一個龐大的地下王國

這次的鉆探僅僅鉆到海床下2 500米,溫度只升到了60℃,這意味著在更深處,很可能在4 000米以下還會有生命存在。從這個鉆孔往下“看”,我們可以想象到這個地內王國有多龐大。數億立方千米的巖石和沉積物――就在不久前我們還認為是毫無生氣的地方――形成了一個極度龐大、多樣化的,尤其神秘的世界。比如說,很難理解為什么微生物的聚集密度隨著深度變化而有如此之大的差異。

在沉積層最上的十幾米中,平均每立方厘米的空間里生活著1億多個細胞,而下到500米處,這個數據就急劇下降到100萬,再到1 500米處,只剩下百來個細胞。接下來根據所穿過的不同地質層,這個數據可能會有一些震蕩,然后在2 458米處,也就是鉆孔的最深處,這個數據又回升到了1萬。如果說微生物能在地底幾千米,高壓、無氧、無光、無水的環境下生存的話……為什么它們的數量又不那么多呢?這讓研究人員感到十分驚訝。

為解釋微生物如何侵入地殼,科學家目前提出了兩種假說:要么是它們的祖先穿越了層層斷巖下到深處;要么它們本來就在地球內部誕生,隨后才爬上地表生活。而在這次的發現中,生命似乎做了第三種選擇。研究團隊指出,在最深的巖層中提取的DNA呈現出與林地微生物 DNA十分相似的序列。他們還找到了許多在陸地上十分普通但極少見于傳統海洋沉積物的細菌。

不過分析表明,這些沉積層曾是潮濕的土壤,長滿植物,也富含煤礦,在2 000萬年前由于地殼運動而深埋在了大洋深處。

這一切仿佛顯示,我們面對的是一個被吞沒的世界:原先位于陸地的整個生態環境連同它內部的有機物質沉入海底之后,原有的一些微生物成功地在地下存活了2 000多萬年。

生命仍存諸多秘密

目前,科學家尚不知道這些微生物被埋在地下之后,是什么都沒做,只是靜靜地待在那兒呢,還是主動地去適應周圍環境,又是如何適應的。研究人員甚至不知道地底深處所有的微生物是否都具有相同的特征。

第12篇

ADI包括八個階段:① 識別任務和指導問題;② 設計方法并收集數據;③ 分析數據并構建初步論證;④ 論證會議;⑤ 外顯的反思討論;⑥ 寫研究報告;⑦ 雙盲的小組同行評審;⑧ 報告的修改和提交。近年,ADI研究團隊基于以往研究進一步完善了ADI教學模型,并開發教師設計與應用ADI在科學實驗活動中的教學資源?,F就實驗教學中應用ADI的一些資源與設計過程進行闡述。

1 ADI應用書籍

ADI研究人員在NSTA出版了一系列指導教師和學生在科學學科中應用ADI的書籍,教師可直接或修改后使用其實驗教學方案。

2 設計工具

教師可以通過修改現有的實驗活動或使用工具來設計一個全新的應用ADI的實驗教學方案。ADI研究團隊開發并制定了相關工具,包括實驗講義模板、同行評審指南、研究方案建議模板。

2.1 實驗講義模板

實驗講義主要引導學生開展ADI實驗活動的①~⑥階段。教師可借助實驗講義模板制定實驗講義,模板包括以下幾部分內容:“簡介”“任務”“材料”“安全措施”“是否需要研究方案建議”“開始”“跨學科概念和科學與科學探究的本質”“初步論證”“論證會議”“研究報告”。① “識別任務和指導問題”階段,會用到講義的三部分內容:“簡介”,包括該研究的背景信息和用來指導學生收集、分析和解釋數據的法則、理論、原理或解釋的概述及需要研究的現象;“任務”,明確研究的目標和研究的指導問題;“材料”,可供學生設計研究方案。② 設計方法并收集數據”階段,講義注明“安全措施”,用來解釋在實施實驗時任何會發生的潛在危險及提示避免危險的行為;提出“是否需要研究方案建議”,若學生需要,教師則給學生相應的研究方案建議模板,學生據此設計實驗方案;在實施實驗“開始”,講義提示學生明確需要收集的數據類型、收集數據與分析數據的方法;完成實驗后,講義還提示學生思考與研究相關的“跨學科概念和科學與科學探究的本質”。③ “分析數據并構建初步論證”階段,講義提示構建在白板上的“初步論證”包括指導問題、主張、證據、理由。④ “證會議”階段,講義提示該階段的任務是分享自己的論證和批判別人的觀點,并提示批判的問題。⑤ “外顯的反思討論”階段,講義中所有涉及研究的問題都會被討論。⑥ “寫研究報告”階段,講義介紹需要寫作的三個問題:“你想回答什么問題,為什么?“你研究期間做了什么,為什么用這種方式進行研究?”“你的論證是什么?”

2.2 同行評審指南

同行評審指南可直接或修改后使用。在⑦ “雙盲的小組同行評審”階段,該工具讓各小組根據評審標準打出“評審等級”并作出解釋,以幫助學生評估報告中具體要素的質量。被評審者在⑧ “報告的修改和提交”階段中,則需要根據這些評審反饋在該指南上作出對評審者的評價,且注明修改或不改自己研究報告的原因。而“教師評分”這一部分則在學生遞交研究報告和同行評審指南后,教師再進行評價。

2.3 研究方案建議模板

研究方案建議模板是在ADI階段②中使用,用于提示學生完成實驗方案及數據的收集和分析,分為描述性實驗方案模板和比較或實驗性方案模板。前者主要用于驗證某一主張,后者用于判斷不同主張的正確性。

3 設計過程

3.1 確定指導問題和任務

教師首先要確定指導問題和任務,問題和任務的設計應該與課程標準中課程目標、內容標準及核心概念等直接相關;或教師可使用現有實驗活動的目的來幫助制定任務和指導問題。將高中生物必修一“影響酶活性的條件”設計為應用ADI的實驗,可使用現有實驗活動目的來幫助制定任務和指導問題,而本實驗的目的是讓學生明確酶起催化作用一般需要適宜的溫度和pH。故任務為:設計和實施一個實驗,探究“溫度和pH的變化如何影響酶活性?”。指導問題為:溫度和pH的變化如何影響酶活性?

3.2 確定學生需要的材料和信息

教師可以使用現有實驗活動的指導材料作為參考,確定學生需要的材料和信息。確定學生需要的信息主要包括實驗材料、器材的使用方法、實驗方法、實驗現象的解釋等。

3.3 確定反思討論內容

基于美國背景,需要確定一或兩個跨學科概念及科學本質和科學探究本質的概念在階段⑤討論;基于我國教育情況,教師可確定與該研究相關的討論內容?!坝绊懨富钚缘臈l件”中,需要討論的內容可為:(1)溫度和pH的預處理時機?(2)為保證實驗結果的正確性,要仔細分析設計實驗方案,正確進行實驗操作,避免無關變量的影響。(3)酶的作用條件比較溫和的原因是什么?(4)如何探究酶的最適溫度和最適pH?……

3.4 編寫實驗講義

按照上述實驗講義模板編寫實驗講義,主要需要編寫活動最開始的“簡介”,再根據之前確定的內容填充講義模板。對于“影響酶活性的條件”,編寫的簡介可包括三部分內容:酶的概念及本質;酶活性受溫度和pH影響的實例介紹;變量、因變量、自變量、無關變量、對照實驗的解釋。

3.5 準備教學材料

教師給學生準備在課堂中使用的教學材料除了實驗材料外,還需要白板或電腦、筆、研究報告紙、實驗講義、同行評審指南、研究建議模板。

3.6 編寫實驗方案

根據以上信息及ADI的八個階段內容可編寫應用ADI的實驗教學方案。

4 總結

論證探究式教學模型是研究成熟的應用于科學實驗教學中的科學探究教學模型。將ADI用于科學實驗中,學生參與不同種類的論證,讓學生真實體會科學知識的產生過程,體驗科學家通過收集和分析數據得到證據從而支持自己主張的過程,體驗主張受到批判和評價并給予反駁的過程,體驗論證不斷修改完善的過程。將ADI應用于科學實驗雖是一項不小的挑戰,但教師可使用ADI研究團隊已開發的書籍、工具等設計實踐ADI實驗教學。

參考文獻:

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