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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篇生物科學的意義,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。
1 引言
古生物學是研究地質時期生物的形態、構造、分類、分布、起源及進化的科學,是地質學的一門分支學科,因此,長期以來,“古生物學”課程一般都在地質院校和綜合性大學的地質系設置,而生命科學學院或生物系很少設置本門課程。但古生物學同時也是一門跨生物學和地質學的交叉學科,生物學中的一些系統學問題,如生命的起源與演化、被子植物的起源與演化等問題都有賴于古生物學的研究。本文將介紹生命科學學院生物科學專業開設“古生物學”課程的意義、教學特點以及通過三個學期的教學嘗試所取得的初步成果。
2 生物科學專業開設“古生物學”課程的意義
隨著學科之間的不斷交叉和滲透,古生物學和現代生物學的關系越來越密切。生物學中的一些系統學問題,如被子植物的起源等問題都有賴于古生物學的研究。中國是古生物化石多樣性最豐富的國家之一,長期以來在國際古生物學界的地位舉足輕重,尤其是近十多年來通過古生物學和生物學的交叉研究,相繼在生命起源、鳥類起源及被子植物起源等問題的研究中取得了突破性的進展,令世人矚目。如云南澄江動物群中最早脊索動物的發現、遼西帶羽毛的恐龍—中華龍鳥的發現等等,這些成果相繼在“science”、“nature”上發表數十篇論文。
長期以來,“古生物學”課程一般在地質院校和綜合性大學的地質系開設,而生命科學學院或生物系很少設置本門課程。由于生命科學學院生物科學專業高年級學生已經掌握了相關的現代生物學知識,因此在生物科學專業開設本課程,將能使本專業的學生更加系統地了解地球生命的起源以及生物界由簡單到復雜、由水生到陸生進化的地質歷程,并及時了解國際古生物學和生物學交叉領域的最新研究成果。因此本課程的開設對開闊生物科學專業學生的視野,啟發他們認識生物學和古生物學交叉領域一些重大科學問題,進而發現并探索一些新的問題等都具有積極的意義。
3 生物科學專業“古生物學”課程的教學特點
地質院校和綜合性大學地質系開設的“古生物學”課程的教學特點,主要是介紹不同地質時期發現的各門類動、植物化石的形態特征,因此主要是形態分類方面的。編寫的“古生物學”教材一般分為兩部分,第一部分通論主要介紹古生物學的基本概念、化石的形成過程、化石類型、生物的演化以及古生物學的任務;第二部分各論主要介紹各門類化石,包括:原生動物門、海綿動物門、古杯動物門、腔腸動物門、苔蘚動物門、軟體動物門、節肢動物門、棘皮動物門以及古植物等各個門類。
但生命科學學院生物科學專業的學生在三年級以前已經系統地學習了動物學和植物學課程,對動、植物的形態解剖特征以及系統分類已經有了比較全面的了解,因此生物科學專業的“古生物學”課程如果還是象地質院系一樣介紹系統分類,勢必會造成很多重復,學生也會感覺枯燥而沒有新意。基于此,生物科學專業的“古生物學”程教學應根據學生已有的知識基礎,在系統介紹地質時期主要化石門類的基礎上,重點介紹與生命科學密切相關的一些科學問題和最新研究進展,以及地質時期生命演化的主要歷程。同時,還要注重理論與實踐相結合,通過野外親自采集化石標本和室內鑒定研究,增加學生的興趣。
生命科學學院生物科學專業“古生物學”課程講授的主要內容包括以下四個方面:地質時期主要的動物和植物化石門類;生命演化的五個主要階段的特征,包括藻類和無脊椎動物時代、裸蕨植物和魚類時代、蕨類植物和兩棲動物時代、裸子植物和爬行動物時代、被子植物和哺乳動物時代;各主要時代生物界的特征以及主要門類動、植物的起源與演化;野外認識地層及化石的產出狀況,采集并鑒定、描述和研究化石。
4 教學效果及今后展望
為了進一步拓展生命科學學院生物科學專業學生的知識面,作為教學改革嘗試,本文作者于2003年提出申請,為中山大學生命科學學院生物科學專業高年級本科生(三年級)開設“古生物學”選修課,同年得到學校批準,并于2005年度第二學期在2003級生物科學專業正式開課,共有33人選修了本課程,成為該學期生物科學專業選修人數最多的課程之一。其后2006和2007年度選修本門課程的人數均達到了50人,從中反映了本門課程在生命科學學院的影響在不斷擴大。
根據上述教學特點,本門課程理論課主要介紹古生物學基本原理、常見化石類型、重要門類生物的起源與演化、地質時期生命演化的主要歷程以及我國古生物學研究在國際上的地位和貢獻等;野外實習主要帶領學生到廣州近郊花都花東鎮認識地層和巖性,了解化石在野外地層中的產出狀況,親自采集動、植物化石標本,初步掌握采集化石的技巧,并能初步判斷哪些地層中可能含有化石;室內實習主要讓學生認識各種常見化石標本,并親自鑒定自己從野外采集回來的動、植物化石,然后進行形態描述和初步的研究。
具體教學方案如圖1:
關鍵詞:生物科學史;科學素養;新課程
《普通高中生物學課程標準》的基本理念之一是“提高生物科學素養”,生物新教材中加入了大量的生物科學史素材,如何將這些燦爛的生物科學史應用于日常教學并達到提高學生科學素養的目的,是我們每位高中生物教師應當努力思考并認真實踐的課題。
一、關于高中生物科學史教育
1.生物科學史概念的界定
生物科學史是以生物科學產生和發展的過程為輪廓,以科學發展歷程中帶有重大轉折作用的課題及事件為主線,用翔實的資料論述科學家的創造性勞動,生動地描述他們進行科學探索的思維過程和方法。在高中階段,我們無需對整個生物科學的發展歷程進行研究,我們關注的僅僅是教材中涉及的對我們理解知識有幫助的一些經典史事,從中我們可以體會科學探索精神,領悟科學探究的一般方法。
2.科學史教育的內涵
美國著名的科學史家薩頓說過:“一部科學史,在很大程度上就是一部工具史,這些工具,無論有形或無形,由一系列人物創造出來,以解決他們遇到的某些問題。”生物教師要帶領學生感悟科學前輩們的科學探究方法,以此來指導學生的探究活動。反之,學生實施探究活動又為實踐科學方法提供了切實的鍛煉機會。兩者互相促進,體現了理論與實踐相結合的模式,對提高學生科學素養具有重要意義。
二、生物科學史教育在培養學生生物科學素養方面的實踐價值
1.靈活運用科學史,激發學生的學習興趣
恰當引用教材中出現的科學史事,可以激發學生的學習興趣。有的科學史料能夠作為新課的引入,例如,在導入伴性遺傳時,若教師引用教材中關于色盲癥的發現過程,可以在上課伊始就把學生的學習興趣調動起來。有的可以提高學生對學科知識的理解,例如,學習完蛋白質的相關內容后,教師可以引導學生閱讀科學史話――世界上第一個人工合成蛋白質的誕生以及科學前沿――國際人類蛋白質組計劃。這兩個科學史料不僅可以加深學生對蛋白質知識的理解,還可以激發學生進一步學習的興趣和欲望。
2.巧妙運用科學史,引導學生掌握科學研究方法
生物科學史一般要經歷提出問題、做出假設、設計實驗、實施實驗、推論總結等過程,學習生物科學史能使學生理解科學的本質和科學研究的方法。如,學生學習了薩頓的假說“基因在染色體上”后,對于薩頓所運用的科學研究方法――類比推理有了一定的認識,知道這種科學方法存在局限性,即結論沒有通過實驗的證明,至此學生會有疑問如何設計實驗能證明基因在染色體上。此時教師巧妙引入摩爾根的科學故事,摩爾根無論對自己的假說,還是對別人的學說,都一概采取依靠事實和運用實驗來檢驗理論是否正確的科學態度。學生閱讀故事的同時感悟著科學探究的一般過程。
同樣,在講授光合作用的探究歷程、酶本質等生物學知識時,都可以巧妙引用科學史,讓學生領悟單一變量、對照實驗等科學實驗原則,引導學生一步步地完成科學探究。
3.適時運用科學史,滲透科學研究精神
在教材中寫入科學家的姓名和事跡,不僅是對科學家的一種尊重和褒揚,更是對青年學生的一種教育。這種教育主要是科學家人格力量、科學態度、工作精神和人生觀、價值觀等對學生的啟發與感召。
教育學生應該擁有懷疑的科學精神。摩爾根對孟德爾遺傳規律的確證過程就是最好的例子。由于摩爾根在自己所進行的實驗中沒能取得類似的結果,他便對遺傳定律產生了懷疑,于是,他勤奮地進行了一系列新的實驗,當大量的果蠅實驗結果確證了孟德爾的定律之后,他不僅承認,而且還發現了新的定律。
教育學生擁有探幽入微的研究精神。當克勞德決心把細胞內部的組分分離開,探索細胞內組分的結構和功能時,遭到了許多人的冷嘲熱諷,認為把好好的細胞弄碎毫無意義。但是克勞德堅信這樣做是十分必要的。經過艱苦的努力,他終于摸索出采用不同的轉速對破碎的細胞進行離心的方法,將細胞內的不同組分分開。
以上這些生物科學發展史中鮮活的事例,能讓學生從中受到感悟與點化,進而讓他們形成正確的世界觀、價值觀、人生觀。
綜上所述,教師利用生物科學史教育,可以提高學生生物科學素養,讓他們掌握生物科學概念,提高科學探究能力,理解科學、技術與社會的相互關系,形成科學的態度和價值觀。
參考文獻:
[1]劉恩山.中學生物學教學論[M].高等教育出版社,2003.
關鍵詞:生物科學;實驗課程體系;改革;應用型
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)06-0254-02
應用型地方高校承擔著培養高質量、創新應用型人才的重任。實驗教學是培養學生理論聯系實際,分析問題、解決問題能力的重要教學環節。實驗課程作為應用型技能基礎課程,它的建設必須圍繞適合本地經濟發展對人才的需求進行。分析目前生物科學專業實驗教學課程體系中普遍存在的相關問題,探索以“符合地方經濟社會發展需求為導向”應用型地方高校生物科學專業實驗課程體系建設方法和策略,有利于提高應用型人才的素質,增強學生對于社會需求的適應能力,提高學生的就業率[1]。
一、以“符合地方經濟社會發展需求為導向”的生物科學實驗課程體系建設實踐的內涵
所謂“符合地方經濟社會發展需求為導向”是指生物科學專業實驗課程體系的建設必須根據院校所在地的社會需求為基礎,使之不斷地適應本地區經濟社會發展和對人才的需求的變化。它的建設必須以服務地方,滿足地方經濟發展對人才的需求為宗旨,不能離開本地社會經濟發展進行自我的發展。也就是說,生物科學專業實驗課程的建設要根據學校所在地經濟發展大方向和人才的需求不斷地調整課程的相關組成,專業實驗課程的建設與本地的社會經濟發展要相互促進,在和諧統一中得到發展[2]。
二、生物科學專業實驗課程教學現狀
近年來,隨著高校招生規模的持續擴大,高校教學資源日益吃緊,學生實踐能力的培養問題日漸突出,實驗教學環節受到影響導致現行實驗教學存在如下問題:
1.長期以來實驗教學一直處于理論教學的從屬地位,實驗僅僅是為了驗證理論,教師在教學中仍以注入式實驗教學為主,教學方法單一、教學手段落后。教師課前做好實驗的一切準備工作,然后講解實驗目的、原理、操作要點,實驗室備齊了全部材料、藥品和儀器,本科生完全按教材按部就班地操作,毫無探索、創新可言,學生對實驗結果不去分析,不去總結,從根本上忽視了實驗的實際意義,使本科生養成了不善思索、“照方抓藥”的不良實驗習慣,日積月累使得學生的綜合分析能力和科學實驗研究能力沒能得到培養[3]。
2.部分教師對學科現有發展現狀和生產實踐技能缺乏深入分析,對社會經濟需求了解不夠,現代科技發展成果很少能在教學實驗中得到及時的反映,實驗教學內容缺乏綜合、交叉和與專業前沿結合的新興實驗項目,不能充分利用現代儀器、技術和方法。本科生對實驗課的興趣較缺乏,阻礙了本科生學習的積極性和主動性,不能達到注重實踐和提高學生素質,實現培養應用型創新人才的教育目標。
3.由于招生規模的擴大,學生人數增多,但實驗室場地、設備、人員難以大幅度增加,這嚴重妨礙實驗教學質量的提高。失去了實驗教學在培養學生動手能力、創造能力、分析問題和解決實際問題能力方面的優勢。單門課程的實驗學時分散,培養學生能力、個性和創造能力的綜合性和設計探索性實驗過少,不利于本科生進行系統的訓練和引入新的實驗技能,難以進行綜合能力訓練;課程的實驗存在知識點分散、欠缺系統性。這種課程實驗教學內容如果比例過大,顯然不利于學生實踐能力和創新能力的培養。
4.在傳統的教學模式中,實驗課的開設是依附于各門理論課。各專業課程都追求知識體系的完整性,造成實驗室重復建設,不利于儀器設備、實驗材料等資源共享;各課程之間一般聯系松散,內容重疊而又有遺漏,學生實驗素質和能力訓練零星而不系統,實驗內容單調而不豐富,近年來,由于教學改革和教學計劃的調整,在修訂教學計劃,削減總學時的同時,實驗時數和實驗項目也在減少。這種相對分散而未獨立設課的實驗教學內容,對于學生實踐能力的提高也是極其不利的。
三、解決主要問題的思路和策略
如何建立“符合地方經濟社會發展需求為導向”生物科學實驗課程體系呢?首先,地方應用型地方本科院校在培養應用型人才的過程中,學校的一切課程設置都必須體現出地方社會經濟發展的特點。特別是為了促進本地經濟的發展,適應本地的人才需求,學校的生物科學專業實驗課程體系建設與規劃同樣都不能脫離本地的經濟發展水平。所以,生物科學實驗課程體系的建設也必然既適應經濟發展,又要突出人才的應用性特征[4]。
1.突出生物科學專業特色。地方應用型本科院校只有真正厘清生物科學本科專業的培養目標,突出本專業特色,建立生物科學專業特色的實驗課程體系,才能提升教學質量,同時也有利于教師的專業化發展。生物科學專業人才培養目標是大力培養具備生物學基礎理論、基本知識和基本技能,具備現代教學理念,具有較好的人文、科學素養,愿為教育事業服務、體魄健全、心理素質良好,能適應我國教育事業發展需要,能在生物學及相關領域從事教學、科學研究及管理等方面的應用創新型人才,課程體系的構建必須圍繞人才培養目標,以學生畢業后的社會需求為依據,優化課程體系,重視專業基礎和實踐教學,強調個性教育。提升學生的教師能力素質的培養,實現學生由學校到社會的無縫鏈接。
2.建立系統的實驗課程體系,突出課程結構體系的效能,提高實驗教學有效性。對生物科學專業實驗課程體系的研究宗旨是通過一個完整的實驗課程體系和與之相應的課程建設,以提高實驗教學的有效性,來達到使本科生掌握基本的實驗技能、科學的研究方法和培養嚴謹的科學態度,讓學生學到“有用、能用、實用”的基礎知識和專業技能,不但具有動腦能力還具備動手能力[4]。
3.統籌課程中的實驗內容,優化實驗內容的質與量。實驗內容是實施實驗課程體系最直接的載體。由于目前各實驗課程之間交流不充分,聯系不緊密,會存在實驗內容重復與遺漏的現象,并缺少明顯的指向性與針對性。對實驗課程體系的研究與改革必須優化實驗內容的質與量,并且加強課程內容與現代社會和科技發展的聯系,精選學生必備的基礎知識和技能的同時,以重視學生的個性發展和自我實現為價值取向[5]。
4.圍繞“個性化”生物科學實驗課程體系建設開設實驗內容。首先,堅持“以服務地區經濟社會需求為導向的‘個性化’生物科學專業實驗課程體系建設的指導思想,使課程設置具有鮮明生物科學教育特色,增強學生的興趣和適應就業的需求。
其次,在“以服務地方經濟社會需求為導向的”生物科學專業實驗課程體系建設過程中,必須注意實驗教學與教學實踐相統一的原則。生物科學專業課程設置中,要加強實驗教學與實踐教學的銜接。按由易到難、從校內走向校外的步驟組織實踐教學,構建由實驗課程、專業見習、畢業設計和畢業實習等組成的實驗實踐教學體系,將有關實驗內容分散到各階段的教學中,逐步規范學生的實驗操作,提高實踐技能,培養學生綜合運用知識的能力和創新思維。
再次,作為一種教學實踐,其中教學的評價與考核是實驗課的重要環節,是以教學目標為依據,對教學過程和結果進行價值判斷,基于應用型人才培養監控與評價改進和提高教學質量的目的,生物科學專業實驗課程體系建設必須結合具體的教學評價。制定科學合理的具有應用型特色的實驗教學考核體系,不僅有利于激發學生的實驗興趣,規范學生的實驗過程、提高學生的實驗能力;而且科學嚴謹及多元化的考核評價體系有助于有效引導高校生物學實驗教學,對于培養優秀的中學生物學教師也具有重要的教育意義和參考價值[6]。
總之,如何圍繞生物科學專業知識結構的需要和培養目標的要求,加強與經濟社會的需求緊密聯系,構建科學化實驗教學課程體系,強化本科生實驗技能和動手能力的訓練,讓學生在校期間學到的知識技能學以致用,有助于畢業進入社會后的就業,由此激發學生學習的興趣,驅動學生內心的學習積極主動性,培養具有實踐開拓創新精神的應用型人才,是生物科學專業實驗教學深入研究解決的關鍵問題。
參考文獻:
[1]潘懋元.什么是應用型本科[J].高教探索,2010,17(2):3-5.
[2]羅鳴,吳定敏.以服務地區經濟社會需求為導向的“個性化”高職英語課程體系建設實踐研究[J].Overseas English,2015,(01):37-38.
[3]金冶.地方高校生物科學專業轉型發展的困境、動因與路徑[J].吉林省教育學院學報,2015,413(31):31-32.
[4]馮唐鍇,韓文華.以地方經濟發展需求為導向的生物工程本科專業課程體系研究[J].景德鎮高專學報,2013,28(6):20-21.
關鍵詞:幼師學生;生物學素養;幼兒科學教育
中圖分類號:G61 文獻標識碼:A
文章編號:1009-0118(2012)07-0088-02
一、生物學素養概念的提出與釋義
1987年,Ewing等人在《美國生物學教師》發表研究報告時,使用了生物科學素養(biology literacy)這一概念。此后,又陸續有人發表了關于生物學素養的文章,雖然都使用了生物學素養,但這些文章都是從不同側面來討論生物學素養的,而沒有把它作為生物學課程的目的來論述。
1993年,美國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和掌握。BSCS還具體的描述了一個有生物學素養的人應能表現的具體特點:他應該能理解生物學的基本原理和重要的生物學概念,了解人類對生物圈的影響;領悟科學探究的過程,知道歷史上生物概念的發展;他應該對科學探究、生物的多樣性與文化的多樣性等問題具有正確的態度,對生物學和技術對社會的影響、生物學對個人的重要作用有正確的態度和價值觀;他應該能夠對自然界的現象提出不同的問題,具備創造性的思維;知道如何正確地利用科學技術,能夠在與生物學相關的問題上做出個人或社會決策;能夠正確應用知識來解決現實社會的實際問題。
我國是在2001年教育部頒布的《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》中將生物學素養的概念正式引入中學生物學課程的,并將它作為初中生物課程的主要目的。我國的《生物課程標準》提出的“生物學素養”:是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念及科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。
二、幼師生應該掌握的生物學素養
《中等幼兒師范學校教學大綱》提出,要使學生“獲得幼兒教育工作所必需的生物學基礎知識,了解并關注這些知識在生活、生產、科學技術發展和環境等方面的應用”。同時,在能力方面也要求學生“具有較強的觀察能力”,“能夠正確使用顯微鏡等儀器和用具,初步掌握實驗操作的基本技能”,具有“設計自然角的能力”,“自制玩教具的能力”,并對此提出了具體的要求。最后在情感態度與價值觀方面還提出要求“使學生初步形成生物體的結構與功能、局部與整體相統一的觀點,生物進化觀點和生態學觀點,逐步形成辯證唯物主義自然觀和科學的世界觀”,“養成不斷創新進取的科學精神和事實求是的科學態度,具有勇于探索的精神和合作精神”,“初步學會把所學的生物學基礎知識和技能應用于生活和幼兒教育實際”。從對教學大綱和教學內容特點的分析可知,幼兒師范生學習生物學課程不僅需要掌握一定的運用語言智能、數理智能與內省智能,還非常需要擁有運用視覺空間智能、身體運動智能、自然觀察者智能的能力。
總之,五年制幼師學生在生物學課程的學習中應該具備的生物學素養是學生在將來從事幼兒教育工作能夠擁有必需的生物學基礎知識和基本技能,獲得初步的教學能力。
三、幼師學生生物學素養的不良現狀
(一)幼師學生“重文輕理”和性別比例失衡對學生生物學素養的影響
五年制幼兒師范學校所招收的學生大多在初中階段就表現出“重文輕理”的特點,很多學生甚至認為幼師學生主要是學習音樂、美術、幼教等專業知識,對生物學學習的熱情和重視程度自然可想而知。更重要的是我國幼兒師范學校招收的多為無法順利升入高中或高考無望的初中生,這些學生的分數往往遠低于普通高中錄取分數線,學習能力及自主性較差,又沒有掌握正確的學習方法,提高其科學素養的難度很大。此外,幼兒園在招聘幼教老師時,容易傾向藝術表現能力強、幼教專業知識比較扎實的畢業生,而對求職者是否具有足夠的科學素養不太重視,導致這一現象的原因是多方面的,這一現象最直接的后果是幼師生為了得到更好的就業機會,會重視藝術課和專業課的學習,幾乎不會把多余的時間花費在生物學的學習上,據了解,很多學生在鋼琴、舞蹈、活動設計等技能技巧課程上花費了絕大部分時間。顯然這一現象對幼師生生物學素養的影響十分嚴重。
其次,幼師學前教育專業在校學生男女比例嚴重失衡,往往一個班一個男生都沒有或有一兩個,至多也不會超過四分之一,男性對理科知識的掌握一般較之女性有優勢,這種男少女多的招生模式勢必大大影響我國幼師學生生物科學素養的提高。
(二)幼師學校生物學課程的設置對學生生物學素養的影響
以某幼兒師范學校為例,按教學大綱要求原本應該一周開設三課時的生物課,減至一周兩課時,這樣勢必帶來教師在教學中有近三分之一的教學任務無法完成;生物實驗教材也很難得到補充和更新;實驗經費更是難以落實。這種情況導致學生對生物學知識的系統掌握不全,對自然界的觀察能力、實驗動手能力匱乏,更不要說學生能鍛煉出開展生物科學活動的能力。筆者對五年制專科畢業生進行的訪談中了解到,幾乎所有的學生都認為自己沒有掌握足量的、實用的生物學知識,這一點從300份問卷調查和歷年學生測評成績中也得到了證實。
由于缺乏重視,最終導致大多數畢業生對從事幼兒科學教育工作信心不足,在幼兒園教學實習中,實習學生一般會避免開展以生物學為主要內容的科學活動課和探索活動;在畢業論文的設計中,也大多是以語言表達、藝術教育、幼兒心理等為研究課題,鮮少有學生敢于涉及生物學與幼兒科學教育方面的研究,究其原因,與幼師學生生物學科學素養的薄弱是分不開的,這是一個特別需要引起重視的問題。
四、幼兒師范學生生物學素養對幼兒科學教育的重要意義
(一)幼兒教師的生物學素養調查分析
筆者在幼兒園教學實習中發現,無論是剛剛走向教學崗位的實習教師,還是已經有多年幼兒園教學經驗的幼教老師,在開設對外公開課和評優課時,都很少選擇涉及大量生物學知識的科學素養課,其根源就是對自己生物學素養的不自信。同時筆者在旁聽幼兒園教師授課過程中,多次發現一些教師出現了明顯的生物學常識錯誤,如“小溪里游過來一條大鯊魚”、“柳絮就是柳樹開花”等,課后也沒有意識到自己的錯誤。在回答幼兒提出的問題時,也常常提供錯誤的答案或者用模糊的概念搪塞幼兒,事后也很少去查閱資料尋求正確的解答,如在美術課上,教師指導幼兒完成青蛙簡筆畫時,幼兒提出的問題“青蛙的前后肢有幾個指(趾)頭”,教師的回答是隨意而不準確的。在室外觀察課上,教師對眼前的植物除了名稱之外幾乎一無所知,卻有聲有色地引導著孩子們進行觀察和探索。有的幼兒園教師在訪談中承認,在準備科學活動時,一般只要把教材熟悉一下就可以了,教材都是按照步驟來,即使孩子提出的問題他回答不出,也不會傻在那兒,仍然知道如何進行下一環節;不管是否真正明白這個科學原理,只要按照教材去講,一步一步的,就可以掌控整個教學活動的節奏。這就直接導致很多幼教老師對教材中涉及的生物學知識不求甚解,自然也不會投入時間精力來提升自己的生物學素養。
幼兒教師所面對的是充滿好奇,渴望探索,卻又缺乏經驗的幼兒,這就決定了幼兒教師還必須具有高于一般公民的生物學素養,而這些事實說明,目前幼兒教師在對待生物學本質、生物學嚴謹的實驗精神認識上存在缺陷,而這對我國要培養具有較高素養的下一代是不利的。因此,探究幼兒教師的生物學素養,其意義是重大而深遠的,也是迫切的。
(二)幼師學生生物學素養對幼兒科學教育的意義
1、生物學是科學教育的重要組成部分,而科學素養的培養得從娃娃抓起,幼兒園是實施幼兒教育的主陣地,幼兒科學素養的培養離不開幼兒科學教育的實施,幼兒教師科學素養的高低直接決定了幼兒科學教育的質量。學前教育專業學生的科學素養是幼兒教師科學素養提高的前提和基礎。幼兒師范是幼兒教師的母機,學生的科學素養的高低決定了幼兒園科學課程改革的成敗。所以,提高幼師學生生物學素養對幼兒科學教育顯得非常重要。
2、幼兒園保教工作中除了科學課以外,其它學科教學、環節幾乎都離不開生物學方面的知識。作為一位未來的幼兒教師,必須具備良好的生物科學素養。
3、生物科學與人類生活息息相關,作為生活在21世紀的任何一個公民,都應具備的生物科學素養。諾貝爾獎獲得者、著名物理學家美籍華人楊振寧教授1997年9月18日在杭州浙江大學接受(中國青年報)記者采訪時也指出:“如果說20世紀是物理學的世紀,那么21世紀就是生物學的世紀。生物工程的發展,跟物理學、化學的發展歷程相比,不僅花費較少,而且帶來的經濟效益無法計算。”楊振寧教授大聲疾呼:“所以,從目前的情況看,中國人應該組織起來,不惜成本,走入生命工程的第一線,走向世界科技的最前沿”。生命科學要發展,需要較高生物科學素養的人才。因此,培養具有較高生物科學素養的幼師學生是生物教育逼在眉捷的任務。
五、提升幼師學生生物學素養的對策
(一)重視生物學教育,激發學生學習的興趣
科學學習的興趣是科學素養的重要組成部分,而幼師學生的“重文輕理”造成了自然科學認知結構的不良,從而漸漸失去了科學學習的興趣和信心。因此,喚起興趣是幼師學生有效學習生物學的重要前提和保障。美國教育心理學家奧蘇伯爾說過:“每當我們致力于影響學生的認知結構,以便最大限度提高意義學習和保持時,我們就深入到了教育過程的核心。”為此,要注意知識學習的基本性與基礎性,有效激活學生認知結構的知識生長點,以保持學生學習的內驅力。在內容的選擇上考慮學生的已有經驗和生活實際的需要;在教學方法和形式上要多樣化,盡可能運用多媒體和實踐操作方法等,開展多種生物興趣小組和生物知識競賽,改變因中學階段過高的學習壓力導致的對生物學的枯燥看法和態度,逐漸激發學生學習的興趣。
(二)培養學生生物學探究能力和研究精神
在現代教育觀下,幼兒教師的科學教育觀念已經從傳授科學知識、經驗轉向培養幼兒的科學精神、態度及科學探究能力、思考能力。重視現代幼兒教師的科學素養,對于加強科學教育、提高幼兒未來的科學素養具有基礎性的意義,并且對幼兒未來進行科學研究也具有重要影響。因此在培養幼兒師范學生生物學素養的時候,應注重探究能力和研究精神的培養。比如在生物課程設置和成績考核上都可以做出相應調整以便更好的培養學生生物學探究能力和研究精神,如提高自主探究學習的課時比例,增加幼兒園科學教學活動教學實習活動等。
(三)幼師學校要加大對生物學課程的設置,建立系統的生物科學教育體系
課程建設是當前高等師范院校推動素質教育的核心舉措,也是提高學前教育專業學生生物學素養的主要渠道。要提高學前教育專業學生的生物學素養水平,就應該建構系統的的生物科學課程體系,保證足夠的課時量,加強學生的科技實踐活動,完善實驗室的配置,經常開設生物學科普講座、進行科技競賽,指導學生選修與生物技術應用有關的選修課等;同時還可以把生物學教育內容滲透于人文社會課程中,另一方面,從人文學科中挖掘生物科學素養的內涵,從而構建系統、有效的生物科學教育體系,促進學生生物學素養的提高。
參考文獻:
[1]劉恩山.中學生物學教學論[M].北京:高等教育出版社,2003:28.
[關鍵詞] 生物素養;學科熱點事件;屠呦呦;施一公
培養學生的生物科學素養是普通高中生物學教學重要的目標。我國現行的普通高中生物課程標準所描述的課程基本理念中明確提出,提高每個高中學生的生物科學素養是本課程標準實施的核心任務。因此,作為高中生物教師,應該充分利用各種課程資源,著力于提高學生的生物科學素養,合理挖掘當前與生命科學密切相關的熱點事件,開展教學不失為一種有效的選擇。
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.
[2]劉恩山.中學生物學教學論[M].北京:高等教育出版社,2003.
近幾年來,我國高等教育水平明顯提升。學生規模不斷擴大,高校承擔的人才培養任務更加繁重。國內學校大多開展了專業英語課程,將英語教學作為高等教育體系的重中之重,并設計了校本教材等,要求教師按照教材開展授課工作。部分教師照本宣科,將專業文獻作為全部教學內容,壓抑了學生的學習積極性,阻礙了學生對英語知識的吸收。在教學體制改革的大背景下,英語教師需要創新教學模式,更新教學方法,探索新的教學路徑,為了實現高等教育目標,將人才培養工作落到實處,必須提高英語教學水平,助力學生的全面發展。《現代農業科技英語聽讀譯教程》一書結合理論探討與實證分析的方法,系統全面地闡釋了現代農業科學專業英語教學的特點,提出了農業科學專業英語教學的有效方法。為了實現綜合型人才的培養目標,每個章節后面都提供了與內容相關的練習題目,包括詞匯練習題目、語法練習題目等等。
《現代農業科技英語聽讀譯教程》一書共分為17個單元,內容涵蓋學術英語概念、生詞學習和詞匯量擴大方法、英語文獻閱讀技巧、農業科學專業知識等多個方面。該書的編寫可幫助廣大農業類高職高專院校學生及工作者提高專業英語的運用能力。鑒于當前高校英語教學存在問題,隨著高等教育的不斷發展,英語學科的發展弱勢將更加明顯,高校需要探索新的教學路徑,實現英語教學目標,提升學生英語文化素養。農業與生物科學專業英語教學面臨的問題具體體現在如下幾方面。比如,當前部分學生學習能力偏低,學習興趣薄弱,并不能全身心投入英語課堂,吸收教師傳輸的英語知識;農業與生物學專業學科知識理解難度較大,專業詞匯較多,句式結構較復雜,學生在學習過程中難免遇到阻礙;教師作為學生的引導者,需要為學生講解英語知識,介紹農業與生物學科的最新研究成果,拓展學生的學習視野。從整體上來看,當前高校英語教師綜合素質不高,師資力量相對薄弱,無法擴充教學內容,收獲英語教學實效。部分教師受到傳統教學模式影響,采用僵化教學手段,要求學生對課程知識進行死記硬背,無法刺激學生的學習動機。全球化趨勢更加明顯,社會對英語人才的需求量激增。
英語教育對學生意義非凡,高校需要主動承擔育人重任,掃清學生成才之路的障礙。高校需要采用科學的教學方式,不斷發揮教學實效性。首先,高校應該把握農業與生物科學專業英語教學的特點,對農業與生物科學學科的發展趨勢進行總結和概括,對教材內容進行整合,并對校本教材進行開發,寫入國際農業與生物科學學科的最新知識,培養學生的國際視野。其次,高校應該提高學生的綜合素養,對學生開展英語訓練,整合理論教育與實踐教育,輔助學生建構完整的知識結構,不斷更新學生的知識體系。比如為學生介紹農業與生物科學學科的專業文獻,使學生了解學科的發展歷程、重要理論等。為學生介紹農業與生物科學學科的專業論文,使學生閱讀國際權威期刊并從中獲取知識。再次,高校應該將農業與生物科學專業英語教材與科技文獻有效結合,培養學生英語表達的習慣,使學生掌握大量的專業術語,將所學知識應用在實踐工作中,突出英語教學的應用價值。最后,高校應該對傳統教學方式進行變革,教學方式直接關系著教學質量,需要創新教學方式,調動學生的自主學習積極性。比如,農業與生物科學學科的研究成果非常豐富,教師可以在授課過程中融入學科的最新研究成果,插入互聯網中豐富的學習資源,并引導學生依靠開展自主學習,完成相關練習題目。這一教學方式打破了教學時間和空間的束縛,能夠增強學生的英語學習能力,培養學生的自主學習意識。
農業與生物科學專業英語教學并不是一蹴而就的,當前農業與生物科學專業英語教學存在問題,為了提高英語教學質量,實現綜合型人才培養目標,需要創新傳統教學模式,更新教學方式方法。為了進一步優化農業與生物科學專業英語教學,必須全方位構建教學體系,立足國際農業與生物科學學科發展的大背景。《現代農業科技英語聽讀譯教程》以復合型人才培養作為目標,對農業科學專業英語教學方式進行了深入探究,為農業科學專業英語教學的發展提供了很好的建議和意見。
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。
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。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。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。
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。
作者:李櫟 李冬娜 唐歷波 單位:海南醫學院理學院
關鍵詞: 生物教學 科學素養 生物教學模式 生物教學方法 生物實驗課題
當今全球范圍內的生物科學技術發展越來越迅猛,生物技術和工程的成果正在不斷地提高人們的生活品質,同時對社會和經濟的發展產生巨大的推動作用。這就要求我們在生物教學中努力提高和強化中學生的生物科學素養,為社會培養更多素質高、能力強的后備隊伍。為此,新的《生物課程標準》也將把提高中學生的生物科學素養作為教學的主要目的和基本理念。《標準》指出:“生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質以及形成科學的態度與價值觀。”如何強化中學生的生物科學素養?關鍵是在生物教學中著重抓好以下三個方面。
一、構建開放式生物教學模式
教學方式的變革是推進以提高創新能力為重點的素質教育的核心。傳統的以教師為主角、以書本為中心、以考試為目的的封閉式教學模式顯然已不能適應培養和提高中學生生物科學素養的要求,構建開放式生物教學模式已經成為當務之急。中學生物教學無論是教學內容、教學方式還是教學評價都應該走上開放的軌道。
1.培養教師和學生開放式學習的意識。無論教師還是學生都要認識到生物學開放式學習的重要意義,打破傳統的課堂教學框架的束縛,以全新的、開放的理念去對待教與學的過程。學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生,學生也不是被動地接受,而是要以主動、積極的學習態度,努力營造民主、平等、和諧的教學氛圍,為實行開放式教學奠定良好的基礎。
2.讓學生成為教學關系的主體。以往的以教師為中心的生物學教學方法只強調教師的“教”,而忽視了學生的“學”,使學生處于被動接受的狀態。而開放性教學則要求樹立“以學生為本”、“以學生為中心”的理念,充分調動和發揮學生在教學中的主體作用,減少教師對學生的思維預先設置的限制,使學生充分發揮個性,為學生提供更大的具有開放性和選擇性的自主發展空間。教師應有意識地提高生物教學活動的開放程度,積極引導學生通過實驗觀察、動手實踐、動腦思考和分析交流等方式主動參與教學活動,讓學生在生物教學中的主體作用得到進一步發揮。同時,教師要想方設法為學生創造良好的條件,使學生有更積極的主動參與意識、更多的主動參與機會,來提高中學生的生物學素養和實踐創新能力。
3.培養挑戰性思維,實現多向交流。生物科學是一門典型的實踐科學,教學中樹立學生的挑戰性思維方式尤為重要。教師要注意保護學生的個性化特點,鼓勵學生不迷信經驗和權威敢于逆向思考問題。不害怕錯誤和反對,敢于闡述獨到的意見和見解。不擔心失敗和挫折,敢于嘗試前人未做過的試驗。同時,要帶領學生開展多向交流活動。交流對象包括師生之間交流、學生之間交流、學生與社會之間交流等。交流內容可結合課程,采取教師預設主題、學生提出問題、扣緊當下社會熱點難題等,力求豐富多彩、貼近生活。同時,給學生的思維以想象和拓展的空間,在交流中不斷深化對生物學知識的理解和思考,打下良好的專業素養。
4.開放教學評價。開放式生物學教學必定要有開放性的教學評價作為后盾和保障,在考查中學生的學習效果上不能僅用傳統的考試方法,而要引進實驗觀察、動手操作、撰寫心得體會和小論文等多種評價標準。注重學習評價的激勵作用,使學生學習知識、探究問題和參加實踐的興趣在評價中得到激發。
二、實施探究性生物教學方法
“積極倡導自主、合作、探究的學習方式”,這是新課標提出的一個基本理念。這就要求教師利用科學探究的方法,主動開展探究性教學,改變長期以來只強調讓學生學習書本知識,并以灌輸的方式進行傳授,只是簡單地“授人以魚”,而沒有“授人以漁”的現狀。生物學的探究性學習要求學生從設問討論結論提高的探究過程中,達到調動學習積極性,培養探究能力,提高生物科學素養的目的。
1.強化教師的創新意識,進一步夯實教師生物教學功底。從傳統生物學教學方式向探究式教學的轉變,要求教師先行。要在思想上強化教學創新意識,充分認識這種轉變的重要性和意義所在,也要求教師進一步提升生物教學功底,具備較深厚的生物學知識,這是培養中學生生物科學素養的前提條件。要樹立認真鉆研的精神,不斷更新、充實專業知識,及時把握教學動態,吃透課程標準,明確授課目標,準確取舍,突出重點,做到有選擇地開展生物學探究性教學活動,防止泛泛而為、不分輕重。
2.循序漸進,選取合適的課題進行探究。在探究性生物教學中,根據不同的教學內容,按不同的難易程度設置適當的問題,是教學的關鍵。中學生對生物學知識有一個不斷積累的過程,學習領會的能力有待逐步提高,探究課題的設置也應當循序漸進,適合不同階段的特點,才能取得實實在在的效果。因而,教師要根據教學進度和學生掌握知識的程度,事先制訂好生物課程探究性學習的步驟、方法和內容,形成一個完整的系列,既要環環相扣,又要將每個環節與各章節課程相融合,并突出重點。
3.教師要充當引導者的角色。在探究性學習過程中,學生是主體,而教師則要發揮好指導作用,引導學生在一個完整的系列活動中學會嘗試、分析、歸納和總結。教師的引導要著重體現在三個方面:一是因勢利導,著重強化中學生各種基礎訓練,為今后進一步深造打下良好基礎。二是因人施教,了解每個學生的知識功底,對不同層次的學生采用不同的指導方法。三是因果關系,對探究性學習要完成從實踐到理論,再回到實踐的過程,讓學生知其然,更知其所以然。
4.重視探究性學習的總結與反思。總結與反思是至關重要的升華,毫不夸張地說,若缺少總結與反思,探究性學習只是完成了一半。教師要帶領學生認真分析探究性學習的結果,得出有理有據的結論。同時積極促進學生之間的交流,培養學生嚴密的邏輯思維、辯證的分析歸納和科學的總結表達。而及時的反思更能培養學生的探究精神,并養成良好的反思習慣。
三、開展研究性生物實驗課題
研究性實驗是在教師的指導下,讓學生從課堂知識和生活實際中提出研究性課題,通過實驗研究得出結論,以此來學習科學研究的過程和方法,自主地吸收生物學知識,應用生物學基本理論解決問題。它有利于提高中學生的創新意識,樹立科學的價值觀,是強化中學生的生物科學素養的重要手段。一般來說,它是以確定研究課題制定研究方案實施研究過程得出研究結論交流研究心得作為一個完整的研究性實驗過程。
1.變驗證性實驗為研究性實驗。傳統的驗證性實驗大多為預設好的、簡單的操作過程,由于事先有了明確的實驗結果,學生只需進行模仿操作即可完成整個實驗。這種方法不利于調動學生自主鉆研的積極性,阻礙了學生提出質疑、發表見解的探究思想,束縛了學生創新精神的培養。因此,當今的中學生物教學急需將驗證性實驗轉變為研究性實驗,以最大限度地激發中學生的學習興趣和研究的欲望,變被動驗證為主動探索,促使學生在研究性實驗的開展過程中去發現問題,思考問題,解決問題,親身感受問題帶來的挑戰、研究帶來的收獲。
在新的教學任務要求下,我們初中生物教學要實現教學效率的提高就要優化教學模式,探索適合自己的教學方法。教學最優化理論認為教學最優化可以說是從解決教學任務的有效性和師生時間消費的合理性著眼,有科學根據地選擇和實施該條件下最佳的教學方案,就是在一定條件下教師利用合理的時間達到最大的教學成效,從而實現教學的有效性。如何改進課堂教學的方式,同時引導學生改變學習方法和學習習慣,提高生物課堂教學有效性,是現在面臨的最大問題。新課程倡導讓學生參與教學,使課堂充滿創新活力,提高教學效率,提升學生主動創新的能力,達到“教”是為了“不教”,養成自主學習的習慣。
一、激發學生學習生物興趣
在新課程教學背景下,生物教師要激發學生學習生物的興趣,培養學生的生物學素養。一般來說生物科學素養是指了解并能夠進行個人決策、參與公民和文化事務、從事經濟生產所需要的生物科學概念和生物科學過程。生物科學教育的基本任務是培養學生必備的、可持續發展的生物科學素養。那么,在初中生物課教學中,我們應如何培養學生熱愛生物科學,提高他們學習生物科學的興趣和生物科學素養呢?首先,從理論上讓學生理解:我們人類的吃、穿、住、行、醫療衛生保健,以及養殖業、種植業和病蟲害的防治等都離不開生物科學,離不開生物學知識。其次,在教學中可以通過探究活動、實驗活動、觀察活動和調查活動來培養學生的動手能力,觀察能力,從而提高學生對生物科學的興趣。再次,通過對克隆羊多莉產生過程的學習,轉基因技術在生產中和實際生活中的運用,以及現代仿生技術的學習來激發學生熱愛生物科學和學習生物科學的熱情。通過上述手段,培養學生熱愛生物科學,逐步提高學生的生物科學素養。
二、培養學生自主學習的能力
生物教師要適應教學理念,尊重學生的自主學習能力,改變傳統的思維模式。在傳統的教學中,教師所追求的就是嚴格按照教參所指定的唯一標準答案。對于學生的答案評價只有兩種,非對即錯。這是應試教育的一大弊端。這嚴重影響了學生的思維和個性的發展,阻礙了研究性活動的開展。為了改變這樣的狀況,筆者在教學中向學生強調,在學習上只有科學的方法,沒有標準的答案。只要大家的想法具有一定的科學性和可行性,就非常有意義。這打消了不少學生害怕答錯問題讓同學笑話的顧慮,使學生逐漸開始獨立思考。慢慢地,學生的思維活躍起來,敢于在課堂中各抒己見,進入了學習的主體角色。為此,筆者鼓勵學生大膽提出自己的想法,不必局限于課本,并及時給予學生充分的肯定和鼓勵,逐步使學生形成具有自身特色的探究個性。探究性學習就是指學生在教師的引導下自主學習、探究問題的一種學習模式。這種學習模式要求教師在教學中要改變傳統的教學觀念,以學生為本,關注學生整體素質的發展。
三、合理有效地實施多媒體教學
生物教師要有效利用多媒體教學直觀高效的作用,合理實施生物教學內容。當前信息技術飛速發展,人類的教育教學活動越來越受到信息技術的影響,越來越多的現代教育技術涌入到教育教學領域。在課堂教學中,多媒體技術的使用,使各種教學信息的呈現方式更加自然和方便,使學生很方便地走進現實生活中難以實現的特殊環境,體驗和經歷那些平時無法實現或難以實現的事物變化過程,容易集中學生的注意力,提高學生的學習興趣,從而提高教學效果。如果教師以動畫配合學生回顧綠色開花植物的有性生殖過程,提出問題:植物除了用種子繁殖,還有其他的繁殖方式嗎?讓學生溫故知新,再用熟悉的詩句,吸引學生的注意力,激發學生興趣,并思考生活中的常見現象。再展示用嫁接的方式培育的仙人掌,提出問題,引出嫁接的話題。探究之后,再演示扦插的動畫操作過程,學生一目了然,然后再讓學生進行對照、比較,促使學生的學習效率得到提高。
四、教學中向學生滲透環保意識
生物的學習在于了解與掌握生物學知識,但要學以致用,生物教學中教師要滲透環保教育。保護環境并不是一句空話,也并不只是少數科學家或科研機構的專門工作,而是所有公民都應該具備的基本觀念和意識,并且每個人都可以從身邊的一些小事做起,為環境保護作出貢獻。對學生進行環境保護的教育,不能僅停留在讓學生明確保護環境的重要性上,還要通過教育讓學生能夠真正視環境保護為己任,在平時的生活過程中能夠自覺自愿地留意身邊的小事,留意自己的言行,盡量減少對環境有不良影響的行為,并且能夠向身邊的親友宣傳環保的重要性。在日常生活中像節約用水、不亂扔廢舊電池、垃圾分類放置等這些行為不過是舉手之勞,只要稍加注意,就是在進行保護環境的工作。就是要讓學生具備這種日常生活中的環保意識,能夠自覺地在行動上得以體現。
綜上所述,在生物教學中實施有效教學,不僅能使學生感受到學習的樂趣和知識的魅力,而且培養了學生積極思維、認真思索、大膽創新的習慣,使學生形成尊重科學和勤于實踐的科學素質。在當前,廣大教師要不斷探究,采取科學有效的教學策略,精心設計讓學生感到自在自如的空間,一個可以探索、表達、分享思想的自我完善的空間,牢牢貫徹和把握“學生為主體,教師為主導”這一教學原則,進一步提高探究性學習的實效性,只有這樣才能使生物新課程教學理念不斷發揚光大。
(作者單位:河南省禹州市鈞臺街道辦事處中心學校)
關鍵詞: 生物科學史 生物科學素養 培養策略
《普通高中生物課程標準》的前言部分描述了課程的基本理念,提高生物科學素養是四個基本理念之一,放在第一位描述。生物科學素養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、探究能力及相關情感態度與價值觀,反映了一個人對生物科學領域中核心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。提高每個高中學生的生物科學素養,是本課程標準實施中的核心任務。《普通高中生物課程標準》在第四部分“實施建議”中明確指出:科學是一個發展的過程,學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路,理解科學的本質和科學研究方法,學習科學家獻身科學的精神,對提高學生生物科學素養是很有意義的。那么,如何在高中生物科學史教學中培養學生的生物科學素養呢?
一、通過生物科學史培養學生的科學情感態度、價值觀
好奇心、實事求是的思維品質、獨立思考、嚴謹態度、合作精神等均是科學情感態度、價值觀的具體內容。科學情感態度、價值觀屬于生物科學素養五大要素中的科學意識和科學品質。科學情感態度是人們在對科學知識正確理解和對科學發展認識的基礎上養成的科學信念和科學習慣;而科學的價值觀則是讓學生在學習過程中逐漸認識到世界是能夠被認知的,科學發現是個開拓、繼承、修正和發展的過程,科學無法為一切問題提供所有答案。生物科學史中蘊含著豐富的人文教育內容,科學家進行科學研究時呈現出來的可貴品質和科學態度,是培養學生科學情感態度、價值觀的很好素材。例如細胞學說的建立過程體現了科學探究過程,是一則很好的科學史教育素材。細胞學說的建立者施萊登和施旺關于新細胞怎樣從老細胞中產生的問題的回答是不正確的,這一錯誤是由魏爾肖修正的。魏爾肖能夠取得這樣的成績,受益于同時代更多科學家的實驗觀察和材料的正確選擇,也離不開自身勤奮工作,不迷信權威的結果。從細胞的發現與命名到細胞學說的建立及后面對細胞學說的修正完善,整個過程可使學生認識到科學家的觀點并不全是真理,還必須通過實踐驗證,科學學說不是一成不變的,需要不斷修正和發展。又如基因位于染色體上的實驗證據這部分科學史教學可以簡要地簡述摩爾根的故事。摩爾根最初認為孟德爾遺傳規律是正確的,后來,由于他在自己進行的實驗中沒能取得類似的結果,便對這些定律產生懷疑,明確表示不相信孟德爾的理論,對薩頓的基因位于染色體上的學說更持懷疑態度,說其是主觀臆測,缺少實驗證據。后來他經過認真觀察,選擇果蠅為實驗材料,進行了一系列精心設計的果蠅雜交實驗,通過實驗,摩爾根和他學生把一個特定基因和一條特定染色體聯系起來。從此,摩爾根成了孟德爾理論的堅定支持者。通過該故事讓學生認識到,摩爾根是一位敢于懷疑、勤奮實踐的人,并學習摩爾根這種可貴的品質。類似這樣的例子還有很多,我們應該多引用挖掘,長此以往,就能逐漸培養出學生科學的情感態度價值觀。
二、通過生物科學史教學積累科學知識
生物科學知識在培養學生生物科學素養中起著基礎性作用,是培養和形成其他要素的載體。新人教版必修模塊中的科學史素材有20多處,如與細胞有關的主要是“細胞學說的建立過程”、“對細胞核功能的探索”等;遺傳方面主要有“孟德爾遺傳實驗的科學方法”、“基因位于染色體上的實驗證據”、“人類對遺傳物質的探索過程”、“DNA雙螺旋結構模型的構建過程”等。這些生物科學史的歷史事實,有的是課程的內容要素,有的僅是教學素材。兩者教學要求不同,重點也不一樣。前者的歷史事實既是手段又是目標,學生要能概述其歷程,并由此達成對知識的理解、科學方法的領悟、科學精神的提升。后者的歷史事實不要求學生記住,只是增進學生對結論性知識的理解,促成對科學本質的理解。無論哪種類型的生物科學史,都或多或少要求學生掌握一定的生物學知識。例如“生物膜流動鑲嵌模型的建立過程”要求學生簡述生物膜流動鑲嵌模型的基本內容;“DNA雙螺旋結構模型的構建過程”要求學生概述DNA分子結構的主要特點;“光合作用的探究歷程”要求學生掌握的內容則更多――簡要分析薩克斯實驗、恩格爾曼實驗、魯賓-卡門實驗,總結出光合作用需要光、場所在葉綠體中、產物主要有淀粉、釋放氧氣中的氧來自水、簡述光合作用的概念等。這些生物科學史蘊含的知識就是生物科學知識的重要組成部分,學生學習生物科學史的過程本身就是積累生物科學知識的過程。
三、通過生物科學史教學掌握科學方法、提高科學能力
科學方法是科學的認識方式,是幫助學生有效獲得知識和能力的工具。科學方法是生物科學素養的重要因素。新人教版必修模塊中生物科學史的內容,許多都是按科學發現史的線索編寫的,選取的科學史素材生動再現了科學家們研究相應問題的情境及取得重大突破采用的科學方法。例如“孟德爾遺傳實驗的科學方法”這部分內容以分離定律的發現過程為載體對學生進行科學方法教育。孟德爾通過一對相對性狀的豌豆雜交實驗觀察,提出問題“F2中出現3:1的性狀分離比不是偶然的。是什么原因導致遺傳性狀在雜種后代中按一定比例分離呢?”。孟德爾在觀察和分析的基礎上,通過嚴謹的推理和大膽的想象,對分離現象的原因提出假說;然后根據假說演繹推理測交實驗的結果,再通過測交實驗檢驗演繹推理的結論。這種研究方法叫做假說――演繹法,是現代科學研究中常用的一種科學方法。又如“生物膜的流動鑲嵌模型”、“DNA雙螺旋結構模型的構建過程”均運用了模型建構法;基因位于染色體上假說的提出運用了類比推理法等。通過生物科學史的案例教學使學生掌握一定的科學方法。
科學能力主要包括科學思維能力和科學實踐能力。科學思維有形式邏輯思維、辯證邏輯思維、批判性邏輯思維等;科學實踐能力是綜合運用科學知識、科學方法、科學品質和科學意識解決問題的才能和力量,是生物科學素養的核心。在教學過程中,對生物科學史的某些經典實驗進行適當處理,從而達到培養學生分析問題、解決問題等多方面能力的目的。例如“光合作用探究歷程”的科學史教學,在介紹恩格爾曼(G.Engelmann)實驗時,演示課件“恩格爾曼實驗”動畫過程,讓學生觀看動畫,結合教材內容思考討論有關問題:(1)恩格爾曼實驗的設計有哪些巧妙之處?(2)恩格爾曼實驗的結論是什么?教師有針對性地指導學生分析資料,學會觀察與思考,并找到答案。又如學習摩爾根果蠅雜交實驗之后,可以讓學生進行實驗設計:如果讓你再設計一個實驗驗證摩爾根的推論是正確的,可以怎樣設計?看最多能設計出幾種不同的方案?以小組為單位,完成討論和設計。各小組派代表介紹本小組的設計方案。這一教學環節的設置對學生思維能力、探究能力、合作能力等諸多科學能力培養是大有裨益的。
總之,生物科學素養是公民科學素養構成中的重要組成部分。隨著生物科學技術的迅猛發展和人民生活水平的提高,生物科學素養已經成為現代公民必備的基本素質之一。在高中生物教學過程中,恰當處理和使用生物科學史素材是培養學生生物科學素養的一個重要途徑。要真正實現生物科學史在高中生物教學中的教育價值,需要廣大教師進一步更新觀念,學習相關理論知識,進行切實的教學實踐和教學研究。
參考文獻:
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[關鍵詞]科學素養 生物科學素養 生物學課程 中學生物教學
生物學隸屬于自然科學。生物學課程是一門科學課程,這是生物學課程的基本性質之一。科學是一個內容豐富的知識體系,其中就包括人類認識自然界的一些特殊途徑和方法。正由于有了這些對生命世界準確地提出問題及獲取較為可靠答案的方法,如觀察、量化、求證和思考等,人類對自身和環境的認知才能日益深入、全面和可靠。這些方法反映出自然科學與其他領域認知模式的不同,也體現了科學最基本的特征和本質。生物學課程作為一門科學課程,不僅要傳播科學的事實和概念,更要體現科學是一個探究的過程。生物學教育的宗旨應該是培養全體學生的生物科學素養。這一宗旨的確立,將使我國生物學課程產生一些重大變化。理解這一新的課程理念,也將有助于生物老師們的教學改革和實踐。
一、關于科學素養的認知
我國基礎教育的任務是培養未來的合格公民。在當今科技產品比比皆是、科學問題在我們的生活中無處不在的時代,未來的公民中有一部分人將會成為科學知識或科技產品的創造者或生產者,而幾乎所有的人都將是科技產品的消費者。他們在個人生活和社會生活中,要去面對各種各樣與科學相關的問題,并做出決策。這些都要求生活在當今和未來社會中的公民具有一定的科學素養。
(一)科學素養概念的提出
20世紀60年代以前,中學科學教育并不強調“科學素養”。隨著60年代的理科課程改革的浪潮,人們才提出了科學素養理念。70年代初期,在一些教育發達國家的中學自然科學課程中就提出了科學素養的理念,并把培養學生的科學素養作為課程的基本任務。80年代以后,這一課程理念已經被科學教育家和大多數理科教師所認同,成為當今理科課程發展的一個共同趨勢。對科學素養的解釋,因時代而有所不同,并且隨著時代的發展而發生認識上的變化。即便是在同一個時代,不同的機構、組織或不同的專家對科學素養的解釋也不完全相同。因此,目前尚沒有一個嚴格的、統一的定義。國內現在多數人認可的解釋是:科學素養是指了解進行個人決策、參與公民和文化事務、從事經濟生產所需要的科學概念和科學過程。科學素養最基本的含義是指學生能夠合理地將所學到的科學知識運用到社會及個人生活中。由此可見,科學素養包括了兩個不同的方面:一方面是對科學知識、態度情感、價值觀及科學技能的掌握情況;另一方面是在已有基礎上提高自己科學素養的能力。還有一些人認為,科學素養是指一個人對自然科學領域中核心的基礎內容的掌握情況,自然科學的核心基礎應該包括:①學生理解基本科學現象、規律,以及科學原理是如何用于技術領域之中的;②學生以在學校的學習為基礎,形成終身學習的基本能力和習慣;③學生能夠理解或解釋發生在身邊的科學現象;④學生能夠形成正確的態度、情感、價值觀和科學的世界觀,并以此來指導自己的行為;⑤學生應掌握一系列的相關技能,包括操作技能、科學探究一般技能、比較、判斷、分析和推理等思維技能,以及創造性和批判性的思維方式。
不同的學生在學習自然科學時會表現出不同的天賦和特點,有些學生在學習理科時能表現出很強的數理邏輯優勢,有些則會在理科的學習中遇到困難。現代科學教育強調面向所有學生,旨在培養所有未來公民科學素養。因此,對不同的學生來說,科學素養應該有不同的要求。但不論要求的差異如何,科學教育都要使這些學生在原有的基礎上得到發展,達到一個最基本的要求。一個具有科學素養的中學畢業生不一定要以科學或工程技術為職業,然而每個公民必須具備科學素養,才能使他們在面對日常生活中的科學現象、事件和觀點時,能夠運用科學的原理和方法去做出判斷或決策。
(二)具有科學素養的人
嚴格地定義科學素養會有一些困難,因此一些專家和科學教育組織回避去直接定義科學素養,而是用對具備科學素養的人進行描述,間接地解釋這一理念。如具備科學素養的人應該:①具有良好的科學態度和科學情感,包括探索自然的好奇心和求知欲、科學的價值觀念、對科學學習的正確態度;②掌握了科學的基本概念和原理;③具有基本的科學探究能力,及對事物的觀察能力,思考問題的能力,創造性地解決問題的能力,具有批判性思維的能力及在團隊中的合作能力等。
科學素養理念的提出,為中學自然科學課程指出了新的方向和任務。理解這一理念,將有助于生物學教育工作者更好地去制定和實施中學生物學課程方案。
二、關于生物科學素養的認知
“科學素養”是20世紀90年代以后許多國家的教育家在課程改革中的共同聲音。它已成為我國新一輪理科課程改革的基本目標。在理科課程分科設課的國家、地區或學校提高學生“科學素養”的目的是由各分科課程——生物學、物理學、化學等來共同完成的。中學生物學課程要擔負著培養學生科學素養的重要任務。
(一)生物學素養概念的提出
1993年,美國BSCS(生物學課程研究所)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知和理解,對科學的價值以及科學探究的過程和方法的理解和掌握,是生物學素養的基本要點。BSCS還具體地描述了一個有生物學素養的人應能表現出的具體特點:他應能理解生物學的基本原理和重要的生物學概念;了解人類對生物圈的影響;領悟科學探究的過程,知道歷史上生物學概念的發展。他應該對科學探究、生物的多樣性與文化的多樣性等問題具有正確的態度,對生物學和技術對社會的影響、生物學對個人的重要作用有正確的態度和價值觀。他應該能夠對自然界的現象提出不同的問題,具備創造性的思維;知道如何正確地利用科學技術;能夠在與生物學相關的問題上做出個人或社會決策;能夠應用知識來解決現實社會中的實際問題。
我國是在2001年教育部頒布的《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》中將生物科學素養的概念正式引入中學生物學課程的,并將它作為初中生物課程的主要目的。《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》中指出:“義務教育階段的生物課程是國家統一規定的,以提高學生生物科學素養為主要目的的必修課程,是科學教育的重要領域之一。”《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》還將“提高生物科學素養”作為課程的基本理念加以論述。將提高生物學素養作為課程的主要目的和基本課程理念,標志著我國生物課程有了重大變化,這有助于將我國生物學教育提高到一個新的高度。
(二)生物課程標準中的生物科學素養
2001年頒布的《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》對于生物科學素養的解釋是:“生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。”
課程標準提出“提高學生科學素養”的理念,是期望學生通過生物課的學習能夠在以下四個領域得到發展:
1.科學態度和科學的世界觀
科學態度是人基于對科學知識的正確理解和對科學發展的認識而形成科學的信念和科學習慣。科學態度包括:①好奇心。生物學教師的任務就是培養學生對科學現象產生好奇,并將這種好奇心轉變成對科學和對學習科學的積極態度。②誠實。在生物學教育中,培養學生誠實的品質就要求學生要真實地報告和記錄在實驗中觀察到的東西,而不是他想象中應該是的東西,也不是他認為老師想要的東西。③合作。團體成員之間的合作意識是科學精神的重要組成部分。④創造力。創造力一般分為兩種:一種是特殊才能的創造力,主要是指科學家、發明家和藝術家等杰出人物的創造力;另一種是自我實現的創造力,它指的是對人類社會和其他人來講未必是新的東西,但對自己來說是初次進行的、新的、前所未有的認識或創造。培養中學生的創造力主要是要求學生能夠進行獨立思考的創造性學習。因此,中學生的創造力主要是自我實現的創造力。
轉貼于 科學的世界觀是指科學家對科學有一些基本的信念和態度,主要包括:①科學認為世界是能夠被認知的,世間的萬事萬物都是以恒定的模式發生和發展,只要通過認真系統的研究都可以被認知。 ②科學知識是不斷變化的,知識的變化是不可避免的。有些新的發現會對已有的理論構成挑戰,從而要不斷地對這些理論進行檢驗和修改。③科學雖然處于不斷變化中,但這種變化只是處于緩慢的修正之中,絕大部分科學知識是非常穩定的,所以科學知識的主體具有連續性和穩定性。④科學不能為一切問題提供全部答案。人類面臨的很多問題,是由政治、經濟、文化和環境共同決定的,科學只是其中的因素之一。
此外還有愛國主義教育,包括積極培養熱愛大自然,珍愛生命,愛家鄉、愛祖國的情感,正確理解人與自然和諧發展的意義,從而增強振興祖國和改變祖國面貌的使命感與責任感。
2.科學探究方法與技能
科學探究不是僅僅屬于科學家的方法和技能,它也是學生學習科學的有效方式之一。學校的科學探究活動通常是指學生們用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。學生們應該掌握科學探究的一般技能,包括:提出問題、做出假設、制定計劃、收集證據、得出結論、表達和交流的科學探究能力。學生進行探究的真正意圖,不僅在于掌握生物學知識本身,而更重要的是要讓學生學會科學探究的一般方法,讓他們親身體會科學家是如何困惑于問題、如何假設問題的“答案”、考慮從哪些途徑去解決問題,并以此漸漸地養成探究的態度和方法。
科學思維的方法,包括形式邏輯思維、辯證邏輯思維、批判性思維和發散性思維等思維方式和思維習慣。科學的思維習慣不是科學家所特有的,是每個人可以掌握、應該掌握的技能。
3.科學、技術與社會(STS)
生物學課程對學生進行STS的教育,目的在于突出科學、技術、社會之間的關系。學生要了解什么是科學,什么是技術,以及科學和技術的聯系。解決技術問題需要科學知識,而一項新的技術的產生又使科學家有可能用新的方法來擴展他們的研究。科學、技術與社會是緊密相連的。社會可以影響科學和技術的發展,科學和技術又會影響社會。通常技術對社會的影響比科學對社會的影響更為直接。
學生在生物學課程的學習過程中,通過參與和解決現實世界中具體問題,來獲取科學與技術的知識,形成正確的態度、價值觀和社會責任感。這樣,在日常生活中,他們就知道如何把所學的知識、方法與實踐相結合,如何對科技引起的新的問題進行思考和判斷。
4.生物學知識和操作技能
這是生物學教育中我們熟知的一個領域。生物學知識包括基本的生物學概念、原理和規律。操作技能包括正確使用顯微鏡等生物學實驗中的常用工具和儀器,基本的實驗操作技能。讓學生掌握一定的生物學知識和操作技能也是生物課程所規定的基本任務之一。學生在義務教育初中階段應獲得有關生物體的結構層次、生命活動、生物與環境、生物進化以及生物技術等生物學基本事實、基本原理和規律,對生物學的整體畫面有一個大致的了解。
生物課程標準提出關于科學素養的理念,是強調在生物學教學中注重學生在知識、科學探究、態度情感、價值觀以及對科學、技術和社會的認識等四個領域的全面發展。
(三)生物科學素養的不同水平
培養學生的生物科學素養是我國中學生物學課程的總目標。這一目標指明了生物教師和學生的努力方向。教師的任務是使所有的學生在這個指定的方向上有盡可能大的進步。學生在剛剛進入中學生物學課堂時,他們每個人的起點不盡相同。按照澳大利亞生物教育家David Morgan博士的觀點,學生開始這門課的時候,他們一般不是零起點;而當學生結束這門課程的學習時,他們大多數人也不會達到課程目標的100%。但他們所有的人都應在自己原有的起點上前進了許多。
美國生物學課程研究所(BSCS)也認為,生物學素養的高低是一個連續變化的過程,每個學生都處于這種連續變化的不同位置上,不同的位置反映了他們對生物學理解的程度。該研究所還將這種連續的生物學素養分為4個水平,分別是膚淺的生物學素養、功能化的生物學素養、結構化的生物學素養和多維的生物學素養。了解了生物學素養的特點,有助于生物學教師在教學中選擇適當的教學策略,并實現課程的目的——培養學生的生物學素養。
1.膚淺的生物學素養
學生在日常生活中能夠認出哪些是生物學的術語和概念,并能夠將這些術語與自然界中的現象相對應。但他們仍然有錯誤概念,對生物學概念的理解也很不準確。
2.功能化的生物學素養
學生能夠使用正確的生物學詞匯,對術語的定義表述也很準確。但大都是基于記憶。
3.結構化的生物學素養
學生應能夠理解生物學的概念體系,理解科學探究過程的知識和技能,能夠用他們自己的話來解釋概念。學生能將所學的知識與他們個人生活實際相聯系,對于生物學的學習充滿興趣;他們從學習或實踐的經歷中構建了概念的意義和對概念的理解。
4.多維的生物學素養
學生理解生物學素養在諸多自然學科中的地位,知道生物學的發展史和生物學的本質、特點,理解生物學與社會之間的相互作用。學生能夠意識到自己在知識或技能方面的不足,自己主動去獲取更多的知識或技能;能夠將學科知識應用于解決問題或尋找答案的行動之中。
我們對所有的學生進行科學教育,其核心目標就是培養學生的科學素養。生物科學素養是科學素養的基本組成之一。從培養科學素養的視角來看中學生物教學,中學生物學教師的任務就是將學生的生物科學素養從較低的水平提高到較高的水平。
參考文獻:
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生物學科有其他學科不可替代的價值,要真正讓生物學科在課程體系中占有一席重要地位,讓社會、學生真正重視生物學教學,就必須切實重視生物學科教育價值的實現,這樣才能實現生物教學穩步可持續的發展。
1.生物學科的教育價值
課程理論告訴我們,課程牽涉到各種價值取向。目前社會上各種不同的價值取向已經開始對學校課程產生了較大的影響,教育者若要在價值日漸多元的社會形勢下擔負起課程價值整合和實現的使命,必須成為理性的行動者。生物學科教育價值可從學科教育價值關系中的主體(社會需要、個體需要)和客體(生物學科教育價值屬性本文由收集整理)來分析。
生物學科教育本身亦具備其特有的價值屬性。除了生物學基礎知識和基本技能的學習、培養外,它在唯物觀點、辯證統一觀點培養,用動態、變化、發展的觀點觀察研究自然的思想方法的培養,創造性思維培養等方面,有獨到的價值屬性。此外,由于生物科學與人及自然界的緊密聯系,生物學科教育在sts教育,以及科學教育,尤其是科學價值觀培養方面,有其獨特的價值屬性。
2.生物學科教育價值的實現
作為教育第一線的教師,我們不能左右生物學科在課程體系中的設置及教學總體要求,但我們可以通過生物學科教育價值的整合,在基礎知識、基本能力教育培養的基礎上,通過生物學科教育的改革實踐,在充分實現生物學科教育價值上有所作為。
2.1 小課堂、大自然、大社會。讓生物課的課堂成為“小課堂、大自然、大社會”是生物學科實現其教育價值的基礎。一本生物教材的信息量是有限的,且很多信息是滯后的,其知識相對也是基礎的。教材不經教師精心處理,教法、教學模式不經教師精心設計,不把教與學的知識、內容融入自然、融入社會,不把運動的、變化的、活生生的生命及生命現象,盡可能多地直接或間接地呈現給學生,讓學生“觸摸”,生物課將不是真正意義的生物課,其本身亦將缺乏生命力。
因此,在生物課堂教學過程中,我們要重視以下幾個問題。
2.1.1 精心設計好教學媒體的應用,盡可能多地給學生呈現實物、標本、模型,充分運用現代教育媒體,尤其是電視、錄像、影碟、多媒體電腦等。現代教育媒體輔助生物教學,除了能提高課堂教學效率,提供一定的交互性外,更明顯的是它可以讓學生獲得書面教材無法出現的聲像信息。
2.1.2 讓書面教材無法承載的或是變化、發展了的有關生物科學知識,以及與生命科學有關的自然、社會知識、材料經過精心篩選后再進入課堂。
2.1.3 以各種生物興趣活動、社會實踐等形式,讓學生到大自然、到大社會中去觀察、調查、實驗,從愛護一草一木,飼養小動物到參與生物科技活動,使其體驗到生物科學知識、技能之于人、自然、社會的價值。
2.2 培養生物學科基本觀點。生物科學中,有許多樸實而又博大的基本觀點。這些基本觀點不僅對學好生物學有非常關鍵的作用,而且能對學習者的求知、生活、做人等都有指導價值。教師必須充分地利用每項生物教學活動,讓學生在學習過程中,逐步明確、認同、確立這些基本觀點。
2.2.1 唯物的觀點。一切生命和生命現象都有其物質基礎:生命起源的物質性——最初的生命是由非生命物質在極其漫長的時間內,經過極其復雜的化學進化過程演變而成的。生命的物質性——c、h、o、n、s、p等元素組成了核酸、蛋白質等化合物,這些化合物構成了生物體結構和功能的基本單位——細胞。生命現象的物質性——生物的新陳代謝、生長、應激性、生殖發育、遺傳變異等一切生命現象、生理過程均可給以物質基礎上的解釋。
2.2.2 動態、變化、發展的觀點。組成生物的物質、生物體本
身、生物界都是在不斷的運動、變化、發展的。生物的組成物質是動態變化的——生物體的新陳代謝使生物體每時每刻進行著新舊更換。細胞和生物個體是動態、變化的——他們都有一個發生、成長、衰老、死亡的動態變化過程。細胞和生物個體的結構與生理、生物和環境的關系等也是動態、變化、發展的。
2.3 培養創造性思維。創造性思維是創造力的核心,它是指改組已有知識、經驗,從而產生新穎的、具有社會價值的成果的思維。其特征是具有高度的主動性與積極性、獨特性與求異性、流暢性與變通性、抽象性與形象性的統一,邏輯性與非邏輯性的統一。結合這些特征及生物學科教學的特點,我們可以建立培養學生創造性思維的有效途徑和方法。
2.3.1 充分重視教師主導、學生主體的思想,努力實現課堂教學民主。課堂教學民主是師生共創的,符合“主導主體”思想,存在于課堂教學中的師生間的平等、互助、參與、進步的“精神民主”。它可以創設出一種民主、和諧、開放的課堂氣氛,極大地調動學生學習的積極性、主動性,大膽地思考、質疑和創新。根據課堂教學民主化思想,生物學科教學可以結合教學內容,靈活運用其兩大主要形式,即直接式和間接式教學,開展課堂教學改革實踐:教師的直接指導可以在前,起開路帶頭作用,可以在教學過程中,起輔助學習作用,也可以在后,發揮點撥、解惑答疑作用;教師也可以應用不明示的、非命令式、非結論式、不作詳細指導的間接指導;教師可以講,可以不講,可以多講,也可以少講。
2.3.2 創設問題情境,培養創造性思維方法。從心理學角度,可以抽引出許多種創造性思維的方法,具有普遍性意義的有:發散思維法、集中思維法、逆向思維法、側向思維法、治弱思維法、統攝思維法、組合思維法、辯證思維法等。生物教學中,這些思維方法的培養途徑很多,其中創設問題情境,通過探究、分析、歸納、綜合、推斷等過程,是最基本最重要的途徑。