时间:2023-09-06 17:20:20
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇生物科学定义,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

在应试教育的大背景下,听教师讲的课占了主流,这一方面与当前考试制度下的课时分配有关,另一方面也与教师没有落实课标教学理念有关。高中生物课标的理念是:提高生物科学素养、面向全体学生。教材依据这一理念,设有“问题讨论”“辩论会”等专栏,但在教学过程中,不少教师没有利用好这个栏目,而是由教师来介绍问题探讨的答案,阐述自己的观点,这样就没有达成教学目标。让学生讨论问题,不仅可以培养学生的语言表达能力,还会从学生讨论中发现新的问题。如“物质跨膜运输的实例”一节课,先演示渗透作用实验,然后让学生围绕课本中的3个问题进行讨论:(1)漏斗管内的液面为什么会升高?(2)如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会上升吗?(3)如果烧杯中是与漏斗内同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?通过分组讨论,让学生分析渗透现象产生的原因,最终总结出发生渗透作用必需的两个条件。讨论时学生可能还会提出新的问题,如除了玻璃纸还可以用什么材料做这个实验?水换成其他溶液行吗?这些新问题的出现为后面的学习与探究提供了研究课题。“让学生说”还可以采取辩论的方法,如转基因食品是否存在安全性问题、人为因素对群落演替的影响是正面的还是负面的等等,这些辩论让双方都有话说,但需要学生搜集资料来论证自己的观点。
“听学生说”,首先要让学生有充分的准备与讨论时间,教师要在课前选好主题,并且围绕主题提出若干相关的问题,这些问题可以是发散性的,也可以是逐步深入的。这样的讨论可以让学生有时间思考,并且可以交流和表达自己的观点,从而培养了学生的思维能力、语言表达能力。
二、让学生写――进行思维诊断
“让学生写”就是让学生写出计算过程,从而反映其思维过程。生物学教学中有一些知识是与数学知识结合的,尤其是在遗传与进化知识的学习中,如遗传概率的计算、DNA半保留复制的计算等。我们经常会有这样的体会,这种类型的试题教师讲解过,但学生考试时错误率仍然很高。因此在教学中,要让学生有充分思考与书写的时间,并且可选择几个学生进行板演或投影展示学生书写的步骤,找出错误的原因。这样让学生暴露其思维过程中的问题,及时进行思维诊断。
如2013年生物高考试卷的第31题第(2)题的最后一个问题(题略)。此题可以根据有关条件推断II-2的基因型为1/3AABB、2/3AaBB,II-5的基因型为1/3AABB、2/3AABb,接下来的概率计算让学生在稿纸上分步骤写出来,再投影展示。第一种解析过程为分4种结合情况直接计算出带有致病基因的个体再相加。第二种解析也分4种结合情况,先算出AABB的概率共为4/9,然后1-4/9=5/9。第三种方法是利用配子比例的随机结合来计算:II-2号个体1/3AABB、2/3AaBB产生配子类型及比例为2/3AB、1/3aB,同理II-5产生的配子及比例为2/3AB、1/3Ab,然后配子随机结合,只有AB与AB结合才不会携带致病基因,因此,携带致病基因的概率为1-2/3×2/3=5/9。通过展示并分析学生的计算过程,发现采用第一种方法的学生较多,有的在计算过程易出现错误。采用第二种方法的学生较少,一般不容易错误。只有个别学生采用第三种方法,这种计算最为方便快捷,但先要会分析他们产生配子的比例,对分析能力要求高。
这种暴露学生思维过程的方法,不仅要发现错误,及时诊断并分析错误的原因,还要看到学生的闪光点,有的学生计算方法巧妙,即使在计算过程中出现错误,也应先肯定他们积极思考的态度和开拓创新的智慧,因为这是发散思维的开始,然后引导他们调整思维角度,寻找最佳方法,从而提高学习效率。
三、让学生看――进行直观教学
当学生遇到难以理解的有关概念和原理时,多数教师采用多列举案例或换一个角度讲解的方法来解决,这也是变式的思维方法,但与动画或模型等直观手段相比,明显缺乏直观性。在生物学教学中,一些微观结构、生物发生发育过程、生理变化以及生态系统的结构和功能等,可利用模型或多媒体,变微观为宏观、变原型为模型、变静止为动态、变抽象为具体,优化教学内容,提高教学效果。根据学生形象思维能力强的优点,应用多媒体课件的三维图像或模型可增强表现力,激发学生的兴趣。在观察动画之前教师要有指导,这样学生带着问题看,最后要求学生进行总结,将直观画面转变为记忆中的映像或概念图,以达到长期记忆、深刻理解的目的。
例如,在减数分裂过程的学习中,我们采用动画模拟的方法,这有利于学生理解染色体的行为特点。动画播放时应该动与静结合,在动的过程中感知变化,在典型时期静止时要求学生说出这个时期的主要特征,在此基础上抽象概括形成知识体系,将整个过程整理为减数分裂过程概念图,这个概念图可以由学生独立思考完成。同时对于一些分子变化的微观知识的学习,也可以采用动画模拟,如PCR提取目的基因的过程,笔者从网络上下载了国外的一个动画,分步展示给学生看,从变性、复性、延伸的过程,观察每个过程的温度及主要变化,并且可以看到DNA模板与扩增产物之间的关系。同时引导学生观察,提取目的基因的关键是要设计好引物,复制是从引物开始的,同时提供适宜的条件,这样就能够提取到我们所需要的目的基因。类似的还有复制、转录和翻译过程模拟动画,转基因过程动画,细胞膜结构、DNA分子结构等可以结合模型来学习,效果很好。
四、让学生画――学会形象记忆
通过观看探寻记忆秘密的电视节目,我们知道了世界记忆大师介绍数字记忆方法:先将数字转换为图片储存在大脑中,然后记多位数字时,将数字转换成图片构成故事,这样进行形象记忆,记忆快,并且保持时间长。再回想我们记忆生物知识时,大脑中首先呈现的不也是图形吗?比如回忆线粒体的结构、细胞膜的结构呈现出来的是结构图,光合作用过程呈现出来的是光合作用图解等等。由此可知,我们推测出生物学中的记忆与大师的记忆方法有相似之处,生物学知识中本来就有很多图形,如结构模式图、生理过程图解、坐标曲线图等等,那么我们为什么不利用这些图形进行记忆呢?
在一次测试中,有一道题让学生分析突然停止光照后三碳与五碳化合物的变化趋势如何,笔者在回答正确与错误的学生中各抽取几个学生,让他们回忆是如何分析的,结果发现回答正确的学生几乎都是根据光合作用图解来分析的,而错误的学生多数说没有记住光合作用过程,显然光合作用图解在理解的基础上进行图形记忆是一个好方法。这就要求教师在指导学生学习这些知识时,要分步学习、理解过程变化、分析影响因素,最后将图形整体记忆在大脑中。类似的还有有氧呼吸过程、甲状腺激素的分级调节、能量流动过程、碳循环等,都可以采用这样的学习方法。
五、让学生做――进行实验探究
生物科学是一门实验科学,课程标准倡导探究性学习,有许多活动也是通过实验来进行的。但目前中学生物实验的开设比例不高。这一方面是由于现行的考试制度下课时紧张,只能在实验上压缩课时;另一方面是目前取消了中学实验操作的考查。
中图分类号:G642.0 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)033-000-01
《商务定量分析》是将《管理统计学》与《运筹学》两门管理类专业的专业基础课内容按照企业经营管理活动的需要整合而成的课程,课程内容涵盖描述统计、推断统计、预测分析、规划分析、决策分析等基本定量分析知识,注重培养学生理性思维发展,锻炼学生深入研究问题的素养和撰写分析报告的能力,为其今后在管理岗位的进一步发展打下基础。但是,《商务定量分析》通常在学生学习了高等数学、线性代数、概率论及数理统计等数学基础理论课程后开设,学习过程中需要学生具备一定的数学基础,这就造成了部分数学基础较为薄弱学生在学习过程中感到课程有一定的难度,以致于产生厌学态度,而同时学有余力的学生又希望深入学习,因此在传统的“以教师为中心”教学理念下的教学活动使得课程的教学效果大打折扣。
“以学生为中心”的教学理念提倡“让学生自己去发现和创造知识”,由传统的“课堂、教师、教材”向“学生、学习、学习过程”的转变。承认学生的个体差异,教师通过多种教学手段引导学生自主构建学习体系,在教学过程中不断通过教学评价了解学生的学习效果,不断改进教学,提高教学教学效果。
基于以上两点,在《商务定量分析》课程从课程内容设计、教学方法和手段、教学评价等三个方面进行了一系列的探索。
一、以实用性为原则构建课程内容主体框架
《商务定量分析》课程教学目的在于从实用性角度培养学生从事管理类岗位的基本职业素养和能力,因此课程内容也主要围绕企业经营管理活动相关内容而展开,内容涉及面较广,注重知识的应用,理论够用即可。因此课程多与实际经营活动中的案例相结合,通过实景式学习背景激发学生学习的热情,打破传统的统计学、运筹学只注重理论忽视应用的模式,让学生在学习的过程中能够切实感受到知识的实用性,从而产生浓厚的学习兴趣。
但是少部分学生也有继续深造研究的需要,因此对于这部分学生,可以在教师的指导下完成课程延伸知识的学习,完成下一步深造的知识储备。
二、多种教学手段相结合促进学生自主学习
引导学生自主学习、构建学习体系是“以学生为中心”的教学目的,因此教学目标设置、教学材料组织以及教学方法运用方面都应围绕该目的展开。
1.明确教学目标促进学生自主学习
根据学生的个体水平在每个知识模块中设置基本目标、提升目标以及晋级目标等三个等级的教学目标,三个学习目标的学习难度是逐渐增加的。教师在学生开始学习每个模块之前都会对该模块的三级学习目标做出提示,以便于学生在自主学习过程中参照三级学习目标进行有针对性地学习和训练,在模块的总结和复习中有目的的对学习内容进行回顾,满足不同基础的学生的学习要求。
2.基于基础理论应服务于知识的运用的原则设置教学内容
教学内容弱化传统教学中对于统计学、运筹学中定理、公式的推导过程而注重于数据分析方法的应用,相关理论做到够用即可。与此同时,通过教师对知识的进一步梳理,在传授知识的同时侧重于学生解决实际问题的能力,各模块的课后思考题和作业的设置既能够让学生牢固掌握基础理论知识同时又能够通过较为复杂的案例分析完成对基础知识应用能力的提升锻炼,这就要求教师在教育教学环节对各模块的知识体系做出详尽的分解,合理设计教学内容、教学环节。
3.丰富多样的教学材料拓展学生的专业知识
围绕学生的兴趣,从经济、生产、质量、物流、人力资源、财务等多方面丰富教学材料,让学生在阅读教学材料的同时对企业经营管理有宏观的认识,从学生个人的兴趣角度出发,有针对性地选择他们所感兴趣的专业知识进行深入的思考和探讨,告别传统教学中由一本教材贯穿整个课程的教学模式。这对教师的课程准备工作带来了新的挑战。
4.多种教学手段辅助教学过程
传统的教学往往是教师讲,学生听的模式。以学生为中心的教学中则可以采用小组讨论、辩论、案例讨论、角色扮演等多种以W生为主的教学手段,在教师的组织下完成学生通过自主学习就能够完成的内容,而教师在课堂上的讲授将主要围绕学生自主学习过程中遇到的难点问题给予及时的指导。其次,运用信息化手段将教学目标、教学材料、教学内容设计可以满足学生随时随地学习的愿望,是实现自主学习的必要支持手段。
5.重点强调计算机软件的使用技能
当今社会,计算机已成为人们工作中不可缺少的工具,在数据分析领域,计算机的作用更是重要。学生在校学习期间如果能掌握一到两种计算机分析软件,将会为他们未来的职业发展奠定良好的基础。因此在课程的教学过程中,避免了让学生进行长篇累牍的手工计算,取而代之的是常用的计算机软件完成复杂的数据处理和分析功能,如Microsoft Excel、SPSS等软件的学习都能够起到让学生开阔视野的作用。而且当今的学生具备很强的自学能力,他们完全可以在教师的指引下,通过教学材料的自学、网络搜索、讨论学习等手段初步掌握这些软件的使用。
三、合理的学习效果评价及时反馈教学效果
根据各个学习模块的不同特点设定合理的学习效果评价体系,一方面为学生自测学习效果提供了依据,另一方面为教师进一步改进教学方法提供了依据,是学生学习过程的重要组成部分。在教学组织过程中要注意学习效果的及时反馈才能起到应有的效果。学习效果评价机制可以采用学生自主测评、师生互评、生生互评等多种渠道展开,通过学习过程中的反馈、案例讨论报告、随堂测试、学生自主学习汇报等多种手段实施,其目的都是掌握学生自主学习的动态,及时地纠正偏差。
我国新一轮课改也适当加大了前沿生物知识的比重,在确保基础性的前提下,对教学内容进行了一定的扬弃。如何让生命科学前沿知识更好的服务高中生物教学,如何把握前沿知识和基础知识的过渡和衔接,如何通过前沿知识向学生传达生物科学的研究方法和思考方式,更好的服务基础知识的教学,是每个生物教师都在思考的问题。
以下是本人在三年的新课改背景下在实际教学工作中摸索出的几点心得和体会:
一、了解当代生物科学的发展方向,化繁为简,帮助学生构建生物学科学习的脉络
当代生物科学在朝着微观和宏观两个方面向纵深发展。在微观方面,主要是在分子水平上研究生命过程和现象;在宏观方面,主要是生态学的研究,特别是生物多样性的研究日益引起人们的关注。正如邹承鲁院士《生物学走向21世纪》一文所言,“当前凡是研究生命现象的学科,不可避免地要深入到分子水平去进行本质规律的探讨,这使分子生物学很快就渗入生物学的各个领域,改变了整个生物学的面貌;同时也对医学和农业科学及其应用产生了巨大的影响。生物学的全新面貌最突出地表现在出现了一系列新的分支学科,如分子遗传学,分子细胞学,分子分类学,分子神经解剖学,分子药理学、分子病理学,分子流行病学等等,影响到生命科学的所有领域,即使生态学、古生物学和分类学也不例外。……作为生命体基本单位的细胞,和作为生命活动最高形式的神经活动是现代生物学研究的最活跃的领域,但是今天,这两门学科由于采用了分子生物学的新的研究思想和新的研究手段而获得新的生命力,研究步伐大大加快,与分子生物学一起发展成为当代生物学研究的三大热点。”(《面向21世纪生命科学发展前沿》,广东科技出版社,1996,p.20)。
新课改分为必修本和选修本,构成知识涉及到生物学知识的方方面面,在学习开始之初就向学生介绍生命科学前沿的方向,除了可以培养学生的学习兴趣,还可更好的帮助学生构建学习脉络。而生物学科学习的方向可结合生命系统板块的教学展开,即紧贴课本有拓展知识范围。
二、关注生物科学的发展对课程理论的影响,使学生熟悉生物科学的研究方法
生物科学对课程理论的影响主要表现在思想方法上,并且正处于日益彰显的过程中。课本的设置也体现这样的亮点,模型构建、归纳演绎法、假说推理法、数理统计、原来大学甚至是研究生阶段才能接触到的研究方法、思维方式纷纷引入中学课本。
前沿知识纷纷引入中学课本,课堂上接触的是让学生眼前一亮的高科技、新发展,学生不仅能了解这些前沿知识,还能了解这些新知识的来龙去脉,发现历程和研究方法,知道真理在被无限接近,不断修正,自然学习起来兴趣高涨。
三、让生物课程反映生物科学的发展,让学生了解生物科学的前沿
(一)让学生了解生物科学的前沿发展,全面提高科学素质
关于什么是科学素质,国内外学者提出了不少大同小异的定义。《美国国家科学教育标准》认为,“所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。有科学素养还包括一些特定门类的能力。”国内不少学者提出更为简明的定义,即科学素质包括科学知识、科学的过程和方法、科学态度、科学精神、科学价值观、科学的思维习惯和行为习惯。根据前面的论述可以看出,生物科学前沿知识不仅在自然科学中的地位和作用不断提升,而且在认识论、方法论和世界观等方面都具有独特的价值,因此,生物科学前沿对于全面提高学生科学素质是非常重要、不可或缺的。
Thinking on the Teaching Objectives and Teaching Method of Introduction to Biological Science
LI Wei YANG Yu-ling
(School of Life and Environmental Sciences, Huangshan University, Huangshan Anhui 245041,China)
【Abstract】Through setting up the Introduction to Biological Science course, the theoretical system, research hotspots, curriculum provision system, school-running characteristics, further education and employment will be introduced to freshman majored in Biological Science. The main objective of this course is to help the freshman establishing their interests and clearing the curriculums and future developing directions, which will lay a solid foundation for the future study.
【Key words】Introduction to biological science;Teaching contents;Teaching methods
0 引言
生物科学是一门以实验为基础,研究生命活动规律的科学。生物科学作为一门基础科学,同时又是生命科学(医学、农学等)以及其他交叉领域(仿生学、生物物理学等)的基石[1],已成为社会发展和科学进步的主要推动力,当前以及未来都将与人类的生存、发展息息相关[2]。
与高中阶段的生物课不同,大学阶段生物科学已作为单独开设的专业。高中生物的某个章节在大学阶段可能会成为单独设立的一门课程。因此,在进行专业课程学习前如果能够提前对入学新生进行引导,帮助他们熟悉本专业的具体情况(学习内容、继续深造的潜力、就业方向等),对学生尽快融入专业学习会具有非常积极的作用。
因此,作为开设生物科学专业的院校,正视当前生物科学专业学前教育,结合实例介绍本专业特色、未来发展趋势,通过各种形式开展生物科学新生入学学前教育,能够帮助新生为未来的学习和目标制定奠定坚实基础。生物科学专业导论课程是生物科学专业新生专业课程设置中的一个重要环节。本课程通过对生物科学专业人才培养方案待解读和分析,使学生了解未来本专业的课程设置、理论体系、研究热点、办学特色以及考研就业等相关方面的信息,树立学生对本专业课程的兴趣,为后续的相关课程学习奠定基础。
1 教学目标
使学生了解生命由来的学说,进化论发展历程;掌握本专业的研究热点与前沿问题;通过本门课程的学习,对本专业的整体(学习内容、就业、深造)情况全面把握;通过大量实例分析、经验分享等,培养学生对本专业的兴趣,为学生未来四年对本专业的学习树立信心。
2 教学内容
生物科学专业导论课程应围绕生物学的经典理论,以生命由来的学说为起点,生命科学的理论体系及研究热点为主线,具体介绍生物科学专业设置、就业方向、考研情况等,并通过英语微课、优秀毕业生经验分享等方式授课。课程共8个学时,课程内容可作安排如下:
2.1 生命的由来,进化论 (2学时)
生命的定义和生命的基本特征、人类认识和研究生命的历程及现代生命科学的重大意义;生命的起源,生命的进化以及生命科学的理论体系。
2.2 生命科学的理论体系及研究的热点问题介绍 (2学时)
介绍当前生命科学的研究热点以及其与人类社会的主要关系。内容涉及生命的基础、生命的结构、生命的本质、生命科学与农业、医药、健康、生活、环境等领域的关系。
2.3 生物科学专业设置、就业方向、考研情况介绍(2学时)
对生物科学专业未来四年培养方案、课程设置、课程简介、就业方向、就业率及本专业历年考研情况等进行详细介绍。
2.4 邀请外语专业教师进行全英文生物科学专业示范课、讨论、答疑(2学时)
生物科学的学习,在当前科技发展现状下,离不开英语这门工具。选取具有代表性的某一知识点(以生态学为例),通过邀请从事多年生态学教育的教师进行全英文微课教学,激发本专业学生对本专业以及对英文学习的兴趣;同时,邀请本专业已就业和已考取研究生的同学(在读)与新生互动,通过课堂讨论、提问等形式,对本专业就业方向及深造情况进行具体分析,对学生有困惑的问题进行答疑。
3 小结
《生物科学专业导论》课程是专为生物科学专业新生开设的专业导论课,通过本课程开设,使学生系统地了解和认识各种生命的起源、生命的现象及本质,把握当前生命科学的发展动态,了解生物科学在人类社会生存与发展过程中的重要性,激发学生对生物科学专业学习的兴趣和热情,并为以后的专业课程的学习做好铺垫。同时,通过本课程的学习,使本专业学生能够对未来就业与再深造能有较为深刻的认识,为同学们未来大学四年的学习以及目标制定提供背景知识以及思路。本课程的教学内容及教学方法没有固定的教学模式,需要本专业老师结合自身教学、研究特点以及院系特色等进行[3],如何通过专业导论课程教育提高学生的学习兴趣,培养学生良好的学习态度,促进专业发展,不仅是生物科学,也是其他学科需要面临的问题。
【参考文献】
关键词 高中生物;科学素养;教学
高中生物课程《标准》在“课程设计思路”中明确提出,在高中阶段设置必修和选修模块是为了满足学生多样化发展的需要,有助于拓展学生的生物科技视野,增进学生对生物科技与社会关系的理解,提高学生的实践和探究能力,满足学生多样化发展的要求。其中对生物科学素养的定义为“生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力、以及相关的情感态度价值观。它反映了一个人对生物科学领域中的核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。”
一、让学生体验科学发现的过程,具备科学的思维方式
高中生物教科书中明确提到,学习高中生物时,我们应该注意研究过程,学习研究的方法。我们要培养学生的科学素养,就必须重视对学生科学思维能力的培养,注重学生在学习过程中的表现,而不是像以前一样,只是看学生的考试成绩。
例如,“生长素的发现”,“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”结果,以强有力的证据证明DNA是遗传物质,这是让学生掌握科学过程的一个很好的例子。“生长素的发现”在讲授时,我们可以使用多媒体演示,变抽象为直观,指导学生进行必要的观察推理和想象,体验的过程中,研究科学家的思维过程。
二、重演科学史,培养学生的科学精神
科学精神是人们在工作,学习和生活中表现出来的毅力,勤奋的工作态度和价值观。许多科学家和科学史的智慧结晶,包含科学探索,积累的科学史实,科学的研究方法和科学思想,使学生能接受科学的方法,科学精神和科学启蒙方面的熏陶。这是高中学生的科学素养中最重要的组成之一。在课堂中重现科学家们经典实验的设计过程,让学生重复科学家探索的思路,使知识成为学生再发现和再创造的过程,培养学生的探究能力。例如,细胞膜的结构和功能,光合作用的研究,研究和动物激素等的概念。生物科学史是一个非常有价值的教育资源,其中的许多例子,反映科学教育的精神,是培养学生良好的材料。例如,孟德尔经过8年,经历了无数次的杂交实验,他终于作出分离基因和基因的自由组合定律。达尔文冒着生命危险做全球生物调查,最终写出伟大的进化杰作《物种起源》。通过科学历史教育,可以发展学生的科学精神,也能激发学生的民族自尊心、自信心、自豪感和凝聚力,学生的爱国主义和情绪,从而实现提高学生生物科学素养的目的。
三、培养学生的生物实验能力
生物科学素养的提高需要依靠对学生实验能力的培养。科学研究表明,如果学习的内容尝试后,只听三小时,能记得60%;如果你听了看了三个小时后,能记得80%;如果听了看了并且动手做三小时后,能记住90%。可见,生物课程学习中实验是十分重要的。实验教学主要培养学生观察实验、收集和处理信息、数据处理等方面的能力,帮助学生积累实验设计、质疑、推理、归纳和演绎的科学方法等应用体验,学生必须要实事求是的记录,整理和分析实验数据,定量表达结果等。《标准》说,学生应正确使用显微镜、生物实验和仪器等常用工具,实验操作能力必须具备。
需要注意的是,安全使用实验器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精灯等)和实验药品(酒精、酸、碱等),在实验中是不能忽视的,教师应强化这方面的实验安全教育,帮助学生树立安全实验观,提高他们生物学实验的基本技能。
四、培养学生收集信息的能力
我们在信息时代,获取信息,处理信息体现的是一个人的能力,也是适应社会发展的需要,信息的搜集和处理能力的高低已经成为学生的一个基本的科学技能,因此,在生物教学中,学生收集、处理信息的能力,也是有效鉴别学生科学素养的重要手段。
获得各种信息渠道,在一般情况下,有两种方法:一种是取得个人的经验,而另一种是间接获得。第一种通过实验、观察、测量信息可以直接得到;通过参观、访问的信息和方法来获取信息是间接的。如以近亲繁殖“危险”的调查,间接收集信息作为一个例子来说明:第一,学生可以参观医院,医疗中心,了解一些近亲家庭的危害。第二,学生可以访问互联网上的信息,以获取相关信息。碘对动物生长发育影响的探讨,可以让学生在家里做探索实验,获得直接的信息。
信息的处理是一个重要的工作,它直接关系到结论的正确与否。因此,在信息的处理过程中,我们应该注意对收集的信息进行加工处理,鉴别其是真实的还是虚假的,其是否是超过时效的,已经过时没有用的,这样我们才能筛选出有价值的信息,使学生能够获得既正确可靠又系统规范的信息。另外,教师要教给学生处理各种信息的工具,如数理统计方法,逻辑思维方法,判断、定义、推理、归纳方法,还有各种分析图表、各种统计图、流程图的绘制等。
总之,在生物教学中,学生科学素养的培养,不是一朝一夕的事情,也不是一时半会的训练就能达到并融会贯通的,而是一个系统的教学过程。因此,从基础做起非常必要,对学生科学素养的培养和训练在每一个环节都不能马虎。
参考文献
教材的能力培养结构反映的是教材知识内容的有机组合与排列,它包含了对学生理解、应用、分析、综合、评价生物知识能力的培养和训练。在教材中,知识结构是外显的,而能力培养结构是内隐的,那么这种内隐的能力培养结构是怎样构成的呢?
新的高中生物教学大纲规定生物教学应当培养学生的观察能力、思维能力、实验能力、自学能力与初步的研究能力和创造能力。这个规定符合学生的学习心理,也符合生物学科的特点和社会发展的需要。这六种能力反映在教材中并不是同一层次。有的是基本能力,有的是具体能力,有的是综合能力。我们根据高中学生的心理发展特点,运用层次结构论与认知结构论对这六种能力进行分析,把教材的能力培养分成三个层次。
第一层次 学生的学习首先是对教材中科学概念的认识、理解、运用和评价,所以认识、理解、运用和评价概念的能力就是教材中能力培养结构的基本要素。具体由观察力、记忆力、想象力、思维力四种能力构成。其中思维力的培养是核心。
第二层次 由教材能力培养结构基本要素组合形成第二层次的具体能力。也就是对由一个基本概念为中心的部分概念组合的生物知识子系统的认识、理解、运用与评价的能力。具体包括:1.观察、分析生物现象与生物结构特征的能力;2.阅读、理解生物课课文与资料的能力;3.应用生物理论于实践的能力;4.进行实验设计与操作的能力(包括实验与实习);5.获得生物科学研究方法的能力。
这一层次能力结构越齐全,越有利于培养学生的生物学素质。
第三层次 在第二层次基础上,形成了对生物知识整体的分析、概括、评价与研究的能力。包括:1.建立生物知识体系的能力;2.总结和运用生物科学规律的能力;3.评价人与生物科学关系的能力;4.参加生物科学研究的能力;5.解决问题的创造能力。
这一层次是教材能力培养结构的最高层次,也是多种具体能力的综合体现。
教材能力培养结构模式如17页图,从图中看出上述三个层次结构是一个整体,是一个连续过程,不可截然分开。没有第一层结构就不可能有第二层,第三层;而第二、第三层结构的发展也促进第一层基本能力的提高。从图中还可看出思维能力是构建各层能力的核心。所以教材的编写无论是对生物概念的表述,还是对生物知识体系的组合,都要反映思维能力的培养。
二、新教材的编写应以能力培养结构为依据
生物教材是课文、作业、图象三大系统的有机结合,三大系统的组成及相互之间关系应反映出能力培养的结构。
(一)课文系统
根据前面叙述的能力培养结构的三个层次,课文系统也应从三个层次来反映这种结构。
1.概念的表述 高中教育仍然是基础教育,[①]教材中体现的能力培养仍然应以基本能力培养为基础。基本能力的培养应该反映在课文的概念表述上。根据高中学生思维发展水平特点,新教材的概念表述应做到:
(1)文字应生动、形象,应改变现行教材说明式文字过多,而缺乏生动的描述性文字的现象。
(2)记忆性东西要减少,避免概念与定义的大量堆积。如《新陈代谢概述》一节内容,需记忆的概念和定义近20个。
(3)表述过程应符合学习心理规律,从现象到本质。如《昆虫的激素调节》内容,内、外激素概念的描述应先从内、外激素在昆虫身上引起的现象入手。
(4)对知识的成因、规律进行表述时,少用直叙式,而多采用启发式。如疑问、设问、反问等形式,让学生自己“发现”。
2.课文的子系统 部分概念的系统组合,在课文中的表现形式是一章或一节的内容。这部分内容的组织、排列应依据教材能力培养结构的第二层次来编写。新教材课文子系统编排应体现“手脑结合”,“手眼结合”,“实验与理论结合”,“传授知识与指导学生自学结合”的原则。要做到这些,笔者认为教材编写应从两方面进行:
(1)采用多种编写模式。改变现教材的概念——说明;或事实——概念——说明的单一编写模式。如《生态平衡》内容可采用现象——问题——说明——概念的编写模式;《生态系统》内容可采用观察——问题——分析——结论的编写模式;《绪论》内容可采用事实或问题——自学——概念;或现象——问题——讨论——结论等编写模式。
(2)增设教材辅助材料,课文章、节中可插入“小常识”,“课外读物”,“研究现状与发展趋势”,“发现史”等小栏目。增设这些教材辅助材料,可使课文变得生动活泼,有利于学生能力的培养。
3.课文系统 由课文子系统构成。课文系统要反映教材的能力培养结构的最高层次,应从两方面来体现。
(1)系统的组成要具有整体性与连续性。
教材能力结构的最高层次是多种能力的综合体现,是贯穿在整个教材中的。所以课文各章、节的衔接应考虑能力培养的整体性与连续性。如培养评价人与生物科学关系的能力,教材应在各章、节里对人与植物、动物、环境、遗传等科学关系有所反映。在此基础上,学生才能形成对人与生物科学关系的总体评价。
(2)课文内容应体现sts教育思想
按照小平同志对教育提出的“三个面向”要求,教材的编写应充分体现科学、技术、社会三结合原则。具体应体现以下三个特性:
①实验性 生物学科是一门实验性很强的学科,这一点在整个课文中应有体现。每一个概念或定义的出现,都应尽可能在课文中包含着它的实验或现象发生过程的简单介绍。如《矿质代谢》中“植物需要的元素”内容,可对验证植物所必需的元素实验做简单介绍。这样编排可使学生懂得“重视观察与实验是现代生物学的重要特征”。[②]同时也利于培养学生的研究能力与进行实验设计的能力。
②方法性 新教材的编写应当重视生物科学研究方法的介绍,应体现“知识体系与方法体系结合”的原则,反映出生物科学研究的规律与层次。如对达尔文的进化理论的产生过程介绍,对“dna是遗传物质”证明实验介绍。学生通过多个生物科学研究方法的学习,可自己总结出生物科学研究的基本规律是问题——假说——实验——分析——结论。这有利于培养学生的研究能力,也有利于培养学生的创造能力。
③开放性 系统论认为任何系统都是开放的。课文系统也不例外。生物教材的课文系统与外界交流主要有两方面:一是与其它学科之间的横向联系。例如,在新陈代谢的内容中可渗透物理学中“物质不灭定律”的内容。二是与活动课程的联系,包括社会、生活、电视、杂志等。教材应充分反映与生物科学有关的社会问题,如在“能量代谢”中可插入利用动物能源解决能源危机问题的内容;在“矿质代谢”与“光合作用”中可反映无土栽培解决粮食危机问题;在《环境保护》中可介绍环境污染的现状与解决办法等。这种开放性在课文中表现的越丰富,越有利于教材能力培养结构的构成。
(二)图象系统
图象系统也从三方面来体现能力培养结构。
1.图象的数量与类型 参照国外高中生物教材的图象系统,建议我国新教材应增加图象量。图象与课文之比应是1∶1.5,形式应多种多样:彩图、黑白图、简图、照片等。这有利于培养学生观察力与想象力。
2.图象的内容 高中生物教材图象的作用不仅仅是印证课文中的说明,或仅限于使学生识别图的各部分名称和理解某些生物发生发展过程,而应是把识图与培养比较和分析等思维能力,培养研究与实验等动手能力结合起来,如在《新陈代谢概述》中,同化作用与异化作用概念可用模式图来表示,让学生根据图解来归纳出两者的特点与区别。再如新教材应有介绍科学研究过程与方法或研究装置的图象内容。这些都有利于学生自学能力、实验能力、研究能力的培养。
3.图象系统的组合 横向表现在与课文系统、作业系统的有机结合。图象与课文结合模式有多种,如文字说明——图象验证;图象展示问题——文字指导学生回答;还有图——文字——图——文字的边观察、边提示的连续结合模式。图象应与课文内容紧密结合。如现行教材彩图十四、十五因缺乏必要的文字说明,使该图的使用价值不大。图象系统应渗透到作业系统中,可根据图来提问题。这些都促使教材能力培养结构的形成。竖向表现在教材中的图象配合与配套上。如“细胞结构”应有模式图,也应有电子显微镜下的细胞放大照片图。还有彩图与黑白图的配套,单个图与连续图的配套,局部图与整体图的配合等。图的合理配合与配套利于培养学生的观察、想象等基本能力。
(三)作业系统
高中生物教材的作业系统应由实验、演示实验、课内思考、课后练习、课外活动几部分构成。它是能力培养结构的直接反映。对于实验与演示实验的编排,其它文章已多有研究,这里不再论述。本文仅就课内、课后练习的作业如何反映教材能力培养结构谈点个人看法:
1.作业的形式应多种多样 现行教材的课后练习仅有填空题、判断题、选择题、问答题。这些形式仅能反映出能力培养结构的第一层次。而第二、第三层次的能力培养则需要叙述型的练习,包括论述题、分析题、讨论题。如在《生态平衡》内容中可提问:“人口过多会造成什么后果?”在“生物的变异”内容中提出“你对生物科学发展前景有何预测?”这些问题可以锻炼学生分析与解决问题的能力,综合运用知识的能力,同时也培养了学生的创造能力。
2.作业的内容要具有思维性与层次性 作业内容应有概念问答题,设计实验过程或方法,解释生物现象与机理,运用理论于实验的问题,归纳知识体系与总结知识特征,阐述个人对有关生物问题的看法与态度。这些内容是从单一概念掌握到某一类知识的理解与应用,再到对整个知识的总结与评价,即从微观到宏观。
中图分类号:G633.7 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)14-0054-02
一、问题提出
教育的发展离不开教师,教育改革的成败关键在教师。可见教师在教育中的作用是不可忽视的,教师出现的问题也应引起高度关注。对于中学生物教师而言,由于生物学科知识更新速度快、社会对生物教师期望低,其产生职业倦怠问题的原因也与其他教师有显著的区别。如何正确认识并有效预防和解决中学生物教师职业倦怠问题,是摆在广大教育研究者和教育管理者面前的一个重要课题。有效地解决这个问题,对教师和学生都具有重大意义。
二、概念界定
关于职业倦怠,有的学者认为职业倦怠是个体因不能有效地缓解工作压力或妥善地应对工作中的挫折所经历的身心疲惫的状态。有的学者认为职业倦怠是指不能顺利应对工作压力时的一种极端反应,是在长期压力体验下所产生的情绪、态度和行为的衰竭状态,典型症状是工作满意度低、工作热情和兴趣丧失及情感的疏离和冷漠[3]。纵观这些学者的定义,无非围绕着三个问题:职业倦怠在什么时候出现?为什么会出现职业倦怠?职业倦怠的表现是什么?基于这些问题可以将职业倦怠定义为:个人在社会中工作到一定时间后,由于各方面因素的影响,由最初的欣喜、充满激情转变成为“疲乏、困倦、筋疲力尽、身心疲惫,专业发展目标不清晰”的状态。它是一个长期的、逐渐发展演变的过程。为更好地解决中学生物教师职业倦怠的问题,以下主要从中学生物教师职业倦怠的成因以及怎样解决中学生物教师职业倦怠这两个方面来分析和总结。
三、中学生物教师职业倦怠的原因
造成中学教师职业倦怠的原因是多方面的,下列主要从教师自身、学校以及社会三个方面来分析总结,以便更好地理解职业倦怠的形成原因。
1.教师自身原因。①专业知识不够,不能适应教学的要求。专业知识在教师专业发展中占有核心地位。作为一种知识类型,专业知识被看作是教师作为一种特殊职业而需具备的专门知识。然而,由于多种因素使得部分教师缺乏坚实的专业基础,一是自身教学中并未对专业知识发展引起重视,二是相当部分师范院校的生物专业课程教学与中学生物教材联系不够紧密,三是生物学科具有明显的时代性。随着社会的快速发展,生物学科知识更新快,教材也在随着课程改革不断更新。另外,有些教师为非师范院校出身,虽然通过考取教师资格证进入了教师行业,但是缺少教育实践知识和能力的培养。因此,中学生物教师需要在实践中不断调整、改善自己的知识结构,不仅应学习生物学科的与时展脉搏共振的特点,立足于新知识、新科技的前沿,了解生物学知识的进展和最新动态,做到与时俱进,也应不断地获得教育类知识,提高课堂效率,这些都极大地增加了教师的工作量,这是产生职业倦怠的又一原因。②自我效能感不足,影响教学效果。班杜拉对自我效能感的定义是指“人们对自身能否利用所拥有的技能去完成某项工作行为的自信程度”。对于中学生物教师而言,不但要有坚实的专业基础,还需要各种娴熟的教学技能。中学生物教师的教学技能可以概括为教学设计、上课和实验操作(含生物标本的采集、制作)三大方面。教学设计需要熟悉课程标准、熟悉学生学习的基本规律,将教材内容转化为能够促进学生全面发展的教学内容;上课时要能良好地组织课堂,能够采用适当的教学模式,比如探究式教学、情境式教学、合作性教学等等;最后是实验操作方面,要求教师应有较强的组织、设计生物实验课的能力和熟练进行实验操作的技能以及生物标本的采集、制作的能力。这些都是生物教师所必备的教学技能。若拥有娴熟的教学技能,在一定程度上自信则显而易见,进而也会产生强烈的自我效能感。反之,如果教学技能不足,自信则无从谈起,更别提拥有自我效能感。换言之,中学生物教师自我效能感与职业倦怠呈明显的负相关关系。对于教学水平接近的中学生物教师,自我效能感高者更能够简捷、有效地解决教学问题,低者则会因此产生冲突,导致压抑、消极的情绪,这是职业倦怠心理产生的不可忽视的原因。
2.学校原因。大部分学校目前还是习惯将所有科目分为主科和副科,其中“副科”是指不被列入升学考试或部分内容进入升学考试的文化科目。初中生物大多时候被认为是副科,学校为了升学率,尽可能地将大量时间让给其他科目,导致生物课的授课次数较少。这种现象可以说明学校对生物学科的期望较低,也就不难理解学校对中学生物教师的重视程度低了。初中生物教师现在虽然有进修、培训的机会,但还是较少,从而导致初中生物教师专业知识老化、教学方法陈旧、授课能力衰退、个人发展严重阻滞等问题,这些会使他们感到与其他主要学科教师有着很大区别。
3.社会原因。随着科学技术的发展,生物科学已经逐渐走入人们的生活,生物科学素养也就成为现代公民的基本素养之一。生物科学素养是指一个人参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观[5]。新课改强调生物学课程的目标、内容和评价都旨在提高每个学生的生物科学素养。然而中学生物教师在教学中并没有重点引入,例如新教材上有豆腐乳的制作、制作葡萄酒等与生活实际挂钩的知识,教师在教学时只是按照学校要求简略地提一下,并没有更深入地将知识传递给学生。究其原因是这些内容并不是考试重点,学校和社会也不会允许学生将学习时间投入于这些学习内容。这样就造成了一方面社会大力倡导提高学生的生物科学素养,而实际上又不支持生物教师在培养学生生物科学素养方面下功夫,教师左右为难。久而久之,这只会降低他们对工作的热情,消磨他们在工作中的士气,后果就显而易见了。
四、中学生物教师职业倦怠的应对策略
中学生物教师存在职业倦怠已是客观事实。既然中学生物教师的职业倦怠来源于教师自身、学校和社会,那么我们不妨从这三个方面入手寻求对策。
1.教师自身。①提高专业知识。中学生物教师应有意识地不断加强自身专业知识,能主动学习和充实与专业相关的知识,提高教学技巧和能力,设法获得新的信息、材料、方法和策略。可通过网络和期刊等资源获得生物前沿知识,并通过参加各类科研、教研活动,彼此交流经验,获得新体会。教师在专业探讨时既获得了新知识,也可消除自身的孤独感、无助感,提高其科研意识,激发其追求专业发展的热情。②增强自我效能感。正如前文所说,自我效能感与技能和自信是有关系的,要提高生物教学技能,光有专业知识还不够,还应进行团队实践训练。教师之间组成团队相互听课,分析优缺点,看优秀教师的课堂视频进行探讨,共同创设教学设计,都可以实现团队实践训练。其次是自信,因为自信除了要有教学技能外,还应该有健康的心态。面对社会上的各种压力,教师应学会进行自我调适,学会放松心情,缓解压力。在充满竞争的现代社会里,教师要勇于正视现实困难和问题,采取积极的态度处理复杂的人际关系,积极参加学校、部门、教研室和学生的集体活动,与学生、同事、领导及家人友好交往,建立和保持协调的人际关系。
2.学校方面。学校应借助于《国培计划》为生物教师多创造学习和进修的机会,提高他们的综合能力水平。这不仅可以使其在短时间内学到所需的知识技能,提高其教学科研水平,还可以在一定程度上让生物教师调节身心,避免出现职业倦怠的现象。另外,提供必要的入职培训是非常必要和重要的。教师的专业知识发展应该是终身的、可持续的发展,这就意味着职前培养、入职教育、职后培训同等重要,三者应该是有机的整体,缺一不可的。因此,学校应建立教师职前、入职、职后一体化培训体系,这有利于教师专业发展。但据调查,目前教师培训整体效果一般,需要进一步增强教师培训的实效性。很多教师认为培训可有可无,其原因很大程度上是由于培训的目标不是指向专业知识发展,因为经验介绍不具有可复制性,而接受教学理论学习部分教师感到有难度。因此,明确生物教师可能遇到的问题或者已遇到的问题,以问题为载体,进行参与式、案例式培训正成为教师们的期待。
3.社会方面。首先,社会应注重培养学生的生物科学素养,给中学生物教师提供更多的自由度和选择权,让中学生物教师充分挖掘学生的探究能力和科研创新能力,这样也可以提高学生对生物的兴趣。再者,社会对生物教师的期望低,导致生物学科教师的地位低,因而提高生物教师的社会地位对教师自身而言具有重要意义。还应采取切实可行的措施提高教师的职业待遇,社会不但应当给予中学生物教师与其他学科相同的工资待遇,还可以适当考虑增加所有老师的经济收入,促使他们把更多的精力投入到本职工作中去,真正地释放到教育事业之中,提高他们的工作热情和满意程度。在进行中学生物教育改革的过程中,为教师提高足够的改革信息,注重教师的需要和要求,让教师真正地参与到改革中去。
我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代,未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者,而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中,要去面对各种各样与科学相关的问题,并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。
(一)科学素养概念的提出
20世纪60年代以前,中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮,人们才提出了科学素养理念。70年代初期,在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念,并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后,这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同,成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释,因时代而有所不同,并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代,不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此,目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是:科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。由此可见,科学素养包括了两个不同的方面:一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况;另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为,科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况,自然科学的核心基础应该包括:①学生理解基本科学现象、规律,以及科学原理是如何用于技术领域之中的;②学生以在学校的学习为基础,形成终身学习的基本能力和习惯;③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象;④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观,并以此来指导自己的行为;⑤学生应掌握一系列的相关技能,包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能,以及创造性和批判性的思维方式。
不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点,有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势,有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生,旨在培养所有未来公民科学素养。因此,对不同的学生来说,科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何,科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展,达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业,然而每个公民必须具备科学素养,才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时,能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。
(二)具有科学素养的人
严格地定义科学素养会有一些困难,因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养,而是用对具备科学素养的人进行描述,间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该:①具有良好的科学态度和科学情感,包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度;②掌握了科学的基本概念和原理;③具有基本的科学探究能力,及对事物的观察能力,思考问题的能力,创造性地解决问题的能力,具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。
科学素养理念的提出,为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念,将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。
二、关于生物科学素养的认知
“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。
(一)生物学素养概念的提出
1993年,美国BSCS(生物学课程研究所)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南,对生物学素养作了详尽的论述,并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为,一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认知和理解,对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握,是生物学素养的基本要点。BSCS还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点:他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念;了解人类对生物圈的影响;领悟科学探究的过程,知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度,对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题,具备创造性的思维;知道如何正确地利用科学技术;能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策;能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。
我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的,并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出:“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的,以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程,是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念,标志着我国生物课程有了重大变化,这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。
(二)生物课程标准中的生物科学素养
2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是:“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”
课程标准提出“提高学生科学素养”的理念,是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展:
1.科学态度和科学的世界观
科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括:①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇,并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中,培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西,而不是他想象中应该是的东西,也不是他认为老师想要的东西。③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种:一种是特殊才能的创造力,主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力;另一种是自我实现的创造力,它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西,但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此,中学生的创造力主要是自我实现的创造力。
科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度,主要包括:①科学认为世界是能够被认知的,世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展,只要通过认真系统的研究都可以被认知。②科学知识是不断变化的,知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战,从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中,但这种变化只是处于缓慢的修正之中,绝大部分科学知识是非常稳定的,所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题,是由政治、经济、文化和环境共同决定的,科学只是其中的因素之一。
此外还有爱国主义教育,包括积极培养热爱大自然,珍爱生命,爱家乡、爱祖国的情感,正确理解人与自然和谐发展的意义,从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。
2.科学探究方法与技能
科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能,它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能,包括:提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图,不仅在于掌握生物学知识本身,而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法,让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题,并以此渐渐地养成探究的态度和方法。
科学思维的方法,包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的,是每个人可以掌握、应该掌握的技能。
3.科学、技术与社会(STS)
生物学课程对学生进行STS的教育,目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学,什么是技术,以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识,而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展,科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。
学生在生物学课程的学习过程中,通过参与和解决现实世界中具体问题,来获取科学与技术的知识,形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样,在日常生活中,他们就知道如何把所学的知识、方法与实践相结合,如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。
4.生物学知识和操作技能
这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器,基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律,对生物学的整体画面有一个大致的了解。
生物课程标准提出关于科学素养的理念,是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。
(三)生物科学素养的不同水平
培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时,他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家DavidMorgan博士的观点,学生开始这门课的时候,他们一般不是零起点;而当学生结束这门课程的学习时,他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。
美国生物学课程研究所(BSCS)也认为,生物学素养的高低是一个连续变化的过程,每个学生都处于这种连续变化的不同位置上,不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平,分别是肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。了解了生物学素养的特点,有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略,并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。
1.肤浅的生物学素养
学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念,并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念,对生物学概念的理解也很不准确。
2.功能化的生物学素养
学生能够使用正确的生物学词汇,对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。
3.结构化的生物学素养
学生应能够理解生物学的概念体系,理解科学探究过程的知识和技能,能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系,对于生物学的学习充满兴趣;他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。
4.多维的生物学素养
学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位,知道生物学的发展史和生物学的本质、特点,理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足,自己主动去获取更多的知识或技能;能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。
我们对所有的学生进行科学教育,其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学,中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。
参考文献:
概念是指以最简洁的语言概括事物的本质属性。生物学概念是反映生命现象和生命活动规律的本质属性,是对生物的结构、生理乃至一切生命现象、原理及规律的阐述。生物学概念是生物学的基础,也是初中学生物教学的重点、难点。搞好生物学概念教学是中学生物教学成功的关键。新版《义务教育生物学课程标准》50个重要概念,要求关注重要概念的学习。笔者在认真学习《标准》的基础上,对在初中生物教学中如何重视凸显重要概念传递进行了一定的思考。
一、影响学生形成正确生物学概念的原因
1.前生物学概念影响。前生物学概念是指学生在学习生物学以前已经在生活实践中形成的生物学概念。由于现在的学生接触自然、接触生产、生活实际的机会太少了,生活空间有限,缺乏对复杂生物学现象的观察与思考,又没有正确的指导,使他们对生物学形成片面的、不准确的,甚至是错误的概念。例如八年级上册中的生活在陆地上生活的动物“鸟类”,有很多学生潜意识中已经把它认为是会飞翔的动物,这样的错误概念对我们今后学习会产生很大影响,是学生接受正确概念的障碍。
2.日常概念和生物学概念易混淆:日常概念是我们生活中对一些生物学现象习惯性的概括和称呼,这些概念是不科学的、错误的。例如鲸鱼、娃娃鱼、墨斗鱼等都认为是鱼,这些日常概念对我们生物学概念影响是不容忽视的。
3. 抽象概念本身的影响:有的概念比较抽象,有的概念比较具体,具体的概念容易掌握,抽象的概念不容易掌握。如染色体、基因、细胞、光合作用等概念,抽象不容易掌握。
4. 感性认识欠缺的影响:学生由于生活经验不足,对事物的本质认识会存在一定的难度。如扦插、嫁接、胚、胚乳、种皮和果皮等概念学生理解起来非常困难。
5.旧知识的影响:部分概念间有递进的关系,最基本的概念不清楚,必然会影响其他概念。如种群、群落、生态系统三个概念,如果种群不清楚就会影响群落、生态系统,只有掌握了种群、群落才能更好的理解生态系统这个概念。
二、初中生物学重要概念的教学意义
1.可以强化学生学习基础。当学生把教学内容与自己认知结构联系起来时,意义学习就发生了。所以,学生的认知结构、学习基础对他的后续学习很重要。50个重要概念的提出,要求学生平均每周掌握1―2个,免除了学生对大量孤立事实和知识的学习、记忆和耗时,切实减轻了学生过重的负担,使学生在教师重要概念教学设计下有时间加强对重要概念的深入理解,获得扎实的初中生物学科知识,为将来学习高中的生物核心概念打下良好的基础。
2.有助于学生知识迁移。由于生物学重要概念处于学科中心,对学生学习生物学和相关科学具有重要的支撑作用,学好生物学重要概念,有利于巧妙地运用、知识的迁移,使学生学得更加灵活、主动、有成就感。如学生了解了植物呼吸作用和光合作用这两个重要概念的内涵后,对布拖的土豆为什么特别好吃与光合作用和呼吸作用的比较等问题必然能做出正确的思考。这样既使学生在做题中深化了对相关重要概念的理解,又切实体会到能活学活用、学习知识的乐趣和意义,从而又更加愿意去学习、去探究、去关注生命科学、去完善自身,形成良好的情感态度价值观。
3.衔接学生初高中生物知识。凸显50个重要概念的教学夯实了学生学习基础,学生掌握了较低层次的规则,获得了较强的生物知识迁移能力,有利于重新组合成较高层次的规则,即利于初高中生物知识的衔接,使高中生物教师的教学负担减轻许多。如学生在初中时对呼吸作用的重要概念记忆清晰,在学习高中生物学“细胞呼吸”这一核心概念,可以直接深入到分子水平。
4.提高学生生物科学素养。50个重要概念有助于学生把理论知识运用到现实社会、生产、生活中,去积极发现问题、思考问题、解决问题,能对所学知识灵活运用,与社会生活密切结合,从而提高学生的生物科学素养,提高初中生物教学的质量。如学生掌握了呼吸作用的重要概念后,会知道:萝卜放入盐水中浸泡会变软,如何去让摘下的水果、蔬菜保鲜;如何去让粮食合理贮存;如何降低夜间蔬菜、水果的呼吸作用以增产增效……能正确解释身边发生的生物学现象,表现出学生较高的生物科学素养、具备实事求是的科学态度、一定的探索精神和创新能力。
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)12-0100-02
教育部阳光高考网站2013年列出了因就业难被亮红牌的全国十大专业名单,生命科学学院现有的4个本科专业中名列有3,即生物工程、生物技术和生物科学。因此,生物工程、生物技术和生物科学专业的教学改革和从根本上解决发展瓶颈已势在必行。
一、专业现状
生物工程和生物技术是近年来新兴起来的学科专业,二者都包含着若干二级学科领域。其中,生物工程包括酶工程、蛋白质工程、糖工程、基因工程、发酵工程、胚胎工程、组织工程、细胞工程等;生物技术包括植物生物技术、动物生物技术、微生物生物技术、环境生物技术、农业生物技术、组织培养、繁殖发育技术等。对应每个二级学科领域,都有一系列的专业课程设置。内蒙古农业大学生命科学学院现有两个工科专业和两个理科专业,分别是生物工程和制药工程,生物科学和生物技术。其中,生物工程和生物科学专业是生命科学学院最早设立的专业,属于一类本科专业。生物技术和生物制药是二类本科专业。目前我校的生物学一级学科挂靠生物科学专业。从2013年开始,我们实现了按类招生,从第三学期开始再进行专业选择。
二、生命科学类专业存在的主要问题
目前生命科学类专业,尤其是生物科学和生物技术专业从在以下几个突出的问题:(1)培养出的毕业生就业竞争能力差。这是一个全国性的普遍问题,不是个案。究其原因首先是这两个专业在高校的专业设置中发展过快,远远超过了生命科学行业发展的需求。现在全国高校中没有生物科学和生物技术本科专业的寥寥无几。其次生物科学专业涉及的领域太过广泛,涉及到了动物、植物和微生物,由于涉及领域宽导致专业不专,使毕业生的就业竞争力弱。(2)生命科学类专业在大学专业中实力不强。随着生物技术的普及,生命科学面临着与高校计算机专业外语专业等一样的困境,它不再是一门只有专业人士才能掌握的技术,生物技术已经渗透到许许多多的领域当中了,例如农学、园艺、林学、兽医、人医、微生物等生命科学的范畴之中,而像内蒙古农业大学的专业设置中又有这些专业,这些专业又是非常接地气的专业。从研究领域来看,在植物领域,生命科学学院是不到20人的团队,而农学院光作物领域就是上百人的队伍。所以生命科学学院在高校中,尤其是在我们这样一个农业高校中的地位可见一斑。
三、解决方案
基于上述情况,要解决这些问题,需要我们对生命科学类专业中尤其是生物科学和生物技术二个本科专业进行专业定位,通过继续加强师资队伍建设和制定导向性专业课程教学模块,推动同一专业学生根据兴趣爱好、研究目标、工作意向在专业内向不同技术领域倾斜,从而使本科教育向目标化、专业化教育发展,在保证学生宽口径教学的基础上,推动学生的专业技能培养,从而提升专业竞争力和学术影响力。具体通过以下措施来实现。
1.专业定位。专业培养方案要跟上时代的发展和社会的进步,所以要解决生物科学和生物技术这两个专业所面临的困境,我们首先要进行这两个专业的重新定位。定位之前首先要做的工作是:(1)收集全国相关高校生物工程和生物技术专业培养方案,结合各高校学术地位、专业优势、地理位置、经济环境等,比较分析其专业特点和专业定位情况;(2)比较分析生物工程和生物技术本科专业的特点、优势、不足和国内所处的位置,结合自治区发展目标和经济发展趋势,围绕自治区农牧林与生物产业需求,并结合自治区生产生活中的教育和科技需求,探讨我校生物科学和生物技术专业定位目标,制定出符合时展和社会需求的生物科学和生物技术的专业培养方案。
2.强化师资队伍建设。专业建设的基础是师资队伍建设,教师既是思想的启蒙者,又是知识的传播者,是教学第一线的主力军,在教学、科研的工作中占有主导地位,拥有高水平的教师队伍,才能培养出合格的人才。所以生物科学和生物技术专业加强建设的首要步骤是加强师资队伍建设。在建设过程中要加强名师建设,加强学术带头人和学术骨干建设,加强青年教师的培养。在教师师资队伍建设中不能是一个口号的问题,需要各级部门下大力气,需要资金和配套设施的投入,需要师资培养部门务实事。强大的师资队伍配合以科学的教学管理模式构成生物科学和生物技术的专业建设核心要素。
3.优化课程体系,推进模块化教学。首先我们应该大力支持学校的关于优质教学资源的整合的倡议,把一些专业基础课程例如动物学、植物学、生态学、动物生理学和植物生理学等课程整合到学校的优质教学资源中,由学校层面的平台来开出。另外针对生物科学和生物技术专业涉及范围过大,重点不突出,我们在强化专业课教学质量的前提之下,通过制定导向性专业课程教学模块,推动同一专业学生根据兴趣爱好、研究目标、工作意向在专业内向不同技术领域倾斜,从而使本科教育向目标化和专业化方向发展。配合生命科学类专业分类培养模式,建立模块化教学。这个模块化不能撼动教育部关于生物科学和生物技术专业定义的根基,所以可以在学生的选修课程中加入模块化教学。例如加入马铃薯快速繁殖技术、食用菌栽培技术、转基因技术、分子标记开发与应用、动物体细胞克隆技术等模块,每一模块由2—3门课程组成。要求学生按照模块化课程进行课程选修。模块化教学最大的特点就是将某一阶段所要学习的知识点,以一定的载体为依托,将相关的知识点组合起来,形成一个知识模块。它重视学生在学习过程中的实践活动,注重学生学习能力的培养。虽然模块化教学盛行已久,但是其在高职教育中应用比较多,也产生了积极的作用。但是在生物科学和生物技术专业中引入模块化教学的高校还比较少。西北农林科技大学生命科学学院的生物科学和生物技术专业已经根据陕西地区与生命科学相关的经济发展特点建立了模块化教学特点,已经取得了显著的成效,每年为太白酒业、天士力公司等相关的企业输送了大量的人才。实践证明生物科学和生物技术模块化教学的引入将推动这两个专业的建设,直接提高了生物科学和生物技术专业学生的就业竞争力。