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高中生物的主要課程目標是“獲得生物科學和技術(shù)的基礎(chǔ)知識,了解并關(guān)注這些知識在生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展中的應(yīng)用;提高對科學和探索未知的興趣;養(yǎng)成科學態(tài)度和科學精神,樹立創(chuàng)新意識,增強愛國主義情感和社會責任感;認識科學的本質(zhì),理解科學、技術(shù)、社會的相互關(guān)系,以及人與自然的相互關(guān)系,逐步形成科學的世界觀和價值觀……”[1]因此,在新課程背景下,生物教學中滲透德育的范疇更廣,內(nèi)涵更豐富,實施途徑更多樣。筆者以《普通高中課程標準實驗教科書?生物學》必修1《分子與細胞》和選修2《生物科學與社會》兩個模塊的德育目標為例,提出教學建議,供高中生物教師教學參考,旨在拋磚引玉。期望教師能將“知識、情感態(tài)度與價值觀、能力”有機融合,創(chuàng)造性地使用和挖掘生物教科書中優(yōu)良的德育素材,“潤物細無聲”地將德育滲透到知識的傳授和能力的培養(yǎng)過程中,滲透于日常教學的點點滴滴中。
一、高中生物教學中的德育范疇
本文依據(jù)《普通高中生物課程標準(實驗)》,參考《浙江省普通高中學科教學指導(dǎo)意見?生物》,以《分子與細胞》《遺傳與進化》《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》《生物技術(shù)實踐》《生物科學與社會》和《現(xiàn)代生物科學技術(shù)專題》六個模塊內(nèi)容為載體滲透德育教育,有關(guān)高中生物學科教學的德育范疇如下。
(1)通過高中生物學科教學和實驗、實踐活動,理解生物學“結(jié)構(gòu)和功能”、“進化與適應(yīng)”的思想,逐漸形成辯證唯物主義思想;認同并逐漸養(yǎng)成珍惜生命、熱愛自然、保護自然,與自然和諧發(fā)展的觀念。
(2)通過生命活動規(guī)律的學習,加深對生物學相關(guān)原理和學說的理解,體驗豐富多彩的生命現(xiàn)象,了解生物學科的發(fā)展趨勢,以及生物科學在人類社會中的作用,激發(fā)學習生物學的興趣,樂于參與生物學探究活動,養(yǎng)成良好的學習習慣,并逐漸形成自己的人生規(guī)劃。
(3)通過“活動”和“探究性學習”,體驗科學探究過程,形成比較嚴密的邏輯思維能力,養(yǎng)成大膽質(zhì)疑、勇于探究、實事求是的科學態(tài)度,并能自覺地運用到今后參與社會活動和個人決策的過程中。
(4)通過對生物學領(lǐng)域的應(yīng)用性成果的介紹和分析,養(yǎng)成樂于將生物學知識和技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實際和日常生活的習慣,自覺地用生物學知識解釋生活中的問題,用生物學技術(shù)處理和解決生活中的難題,理解科學技術(shù)與社會之間的辯證關(guān)系,提高生物科學素養(yǎng)。
(5)通過生物科學史的學習,逐漸理解科學探究過程、科學發(fā)展規(guī)律和科學本質(zhì)。學習科學家獻身科學的精神,尊重科學,但不迷信科學,從而形成正確的科學觀、人生觀和世界觀。
二、高中生物模塊教學中的德育目標及教學建議
(一)必修1《分子與細胞》模塊教學中的德育目標和教學建議
1.德育目標
(1)認同生命的物質(zhì)性和生物界在物質(zhì)組成上具有共同性的觀點。
(2)認同生物體結(jié)構(gòu)與功能、局部與整體相統(tǒng)一的觀點。
(3)認同生物體多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點。
(4)認同生命運動的發(fā)展規(guī)律,形成辯證唯物主義的發(fā)展觀。
(5)樹立實事求是的科學態(tài)度和一絲不茍的科學精神,形成正確的知識觀。
(6)認同科學發(fā)展中先進技術(shù)的作用,體會科學、技術(shù)、社會之間的辯證關(guān)系,樹立科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力的觀點。
(7)認識生物科學的價值,激發(fā)學習生物科學的興趣,增強社會責任感。
(8)關(guān)愛生命,確立積極的生活態(tài)度和健康的生活方式。
2.教學建議
針對以上德育目標,筆者提出以下教學建議。
(1)結(jié)合實例理解不同生物細胞的物質(zhì)分子組成大體相同;通過“活動:檢測生物組織中的油脂”和“活動:檢測生物組織中的糖類和蛋白質(zhì)”,[2]進一步驗證生命的物質(zhì)性,從而認同生命的物質(zhì)性和生物界的統(tǒng)一性的觀點。
(2)通過“活動:觀察多種多樣的細胞”,比較不同細胞的異同,認同細胞的多樣性和共同性;利用模型、模式圖分析細胞的結(jié)構(gòu)與功能;模擬制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型,并進行展示和交流;收集“克隆羊多莉的誕生”,“變形蟲核質(zhì)分割及重組實驗”等資料進行討論分析,認同細胞核是細胞的控制中心,明確細胞是生命活動的基本單位,認同細胞部分與整體的統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一的觀點。
(3)收集“細胞學說”建立過程的相關(guān)資料并進行交流,認同細胞學說的建立是由特殊到一般的認知過程,理解科學過程與本質(zhì),養(yǎng)成講究證據(jù)、實事求是的科學態(tài)度,形成正確的科學探究觀。
(4)通過“吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)”“光合作用與細胞呼吸”等的比較學習,認同生命活動的過程不是孤立的而是有機聯(lián)系的辯證唯物主義觀點。
(5)通過“酶的發(fā)現(xiàn)過程”和“光合作用發(fā)現(xiàn)史”等生物科學史的學習,認同科學知識是不斷修正和變化的觀點,形成正確的知識觀。
(6)通過光合作用和細胞呼吸在實踐中的應(yīng)用的實例分析,探討光合作用、細胞呼吸與生產(chǎn)生活的關(guān)系,認同科學對技術(shù)和社會的促進作用,樹立科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力的觀點。
(7)通過多媒體動畫、視頻、掛圖、自制模型等直觀教學手段,學習“細胞的增殖與分化”,并通過“活動:觀察細胞的有絲分裂”和“活動:制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片”,[2]認識到細胞的分裂、分化、衰老與凋亡都是正常的生命現(xiàn)象,認同生命運動的連續(xù)性以及生命運動過程中,由量變到質(zhì)變的辯證唯物主義發(fā)展觀。
(8)通過“收集有關(guān)癌癥防治的資料”“收集有關(guān)干細胞研究進展的資料”[2]等活動,制作墻報或開展學術(shù)辯論等交流方式,關(guān)注生物知識對人類生活和健康的影響,養(yǎng)成健康的生活方式,形成珍惜生命、關(guān)愛他人、關(guān)注健康的科學生命觀,認同“保護環(huán)境從我做起”的環(huán)保觀念。
(二)選修2《生物科學與社會》模塊教學中的德育目標和教學建議
1.德育目標
(1)關(guān)注人體健康和經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系,養(yǎng)成良好的生活習慣,認同疫病防治應(yīng)貫徹“預(yù)防為主,綜合防治”的方針,確立積極的生活態(tài)度和健康的生活方式。
(2)體會生物科學與人類社會和日常生活的密切關(guān)系,認同生物科學的價值,正確認識科學、技術(shù)和社會的相互關(guān)系,樹立辯證唯物主義的自然觀,逐步形成正確的世界觀。
(3)關(guān)心生活的環(huán)境狀況,樹立正確的環(huán)境意識,熱愛家鄉(xiāng)、熱愛祖國,增強振興中華民族的使命感與責任感。
(4)關(guān)心我國的生物資源,樹立人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)觀。
2.教學建議
對應(yīng)以上德育目標,筆者提出以下教學建議。
(1)關(guān)注動物疫病的控制,結(jié)合實例(艾滋病、非典、H7N9禽流感等)討論對病原體污染的認識過程和流行病學的研究過程,認同“預(yù)防勝于醫(yī)治”的公共衛(wèi)生政策。
(2)通過“活動:調(diào)查當?shù)鼐G色食品的生產(chǎn)和流通狀況”,[3]認同綠色食品,關(guān)注食品生產(chǎn)的安全問題,關(guān)注健康,關(guān)愛生命。
(3)通過“基因工程疫苗的生產(chǎn)和應(yīng)用”“單克隆抗體的生產(chǎn)過程及應(yīng)用”,關(guān)注生物技術(shù)對發(fā)展國民經(jīng)濟的重要作用,體驗科學技術(shù)是一個不斷發(fā)展的過程,理解科學、技術(shù)、社會三者之間的關(guān)系。[4]
(4)討論“器官移植”“怎樣合理使用抗生素”等問題,關(guān)注生物科學在疾病治療中的作用,認同科學和技術(shù)的發(fā)展帶給人類的正、負面影響,增強社會責任感。
(5)結(jié)合“避孕的原理和方法”,關(guān)注生殖健康,形成正確的健康觀,提高社會責任感。
(6)結(jié)合日常生活現(xiàn)狀,討論生物凈化技術(shù)的基本原理和方法;探討污水處理和經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系;討論生物資源的消費抉擇等問題,逐步形成和發(fā)展生態(tài)文明觀。
(7)開展研究性學習活動,如“探討危害當?shù)刂饕r(nóng)作物的一種病蟲害的優(yōu)化防治措施”“探討人類輔助生殖技術(shù)的倫理問題”“模擬對某個環(huán)境事件或資源利用計劃作出決策”“探討PM2.5的成因、危害和預(yù)防”等等,在研究性學習中學會合作、交流、分享,豐富對生物科學和技術(shù)的感性認識,認同生物科學技術(shù)的正面和負面影響,體驗科學、技術(shù)、社會的辯證關(guān)系,樹立辯證唯物主義的自然觀,逐步形成正確的世界觀。
三、結(jié)語
本文中“德育范疇”和“德育目標”僅列出高中生物學科德育的要點,在教學中教師應(yīng)根據(jù)學生實際情況,結(jié)合高中生物學具體學習內(nèi)容滲透德育。
“教學建議”屬建議性質(zhì),旨在拋磚引玉。立德樹人,“德”字為先;立德樹人,師德為范;立德樹人,入心為要。教師應(yīng)根據(jù)教學內(nèi)容、教學條件以及自身的教學特點和教學智慧,并遵循學生的認知規(guī)律和心理品質(zhì)的實際,堅持由淺入深、由表及里、循序漸進、逐漸滲透的原則,充分挖掘生物學的思想情感教育的內(nèi)涵,探索德育實施的有效途徑和方法,充分開發(fā)和利用課程教育及當?shù)氐慕逃Y源,采用形式多樣、豐富多彩的教學活動,以取得扎實有效的教育效果。
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)[S]. 北京:人民教育出版社,2003:7-9.
[2]吳相鈺,劉恩山. 普通高中課程標準實驗教科書生物學 必修1?分子與細胞[M]. 杭州:浙江科學技術(shù)出版社,2012.
【關(guān)鍵詞】高中 生物 有效性
引言
隨著我國科學技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展,對于生物學領(lǐng)域的研究也開始了新的征程,這些生物學學者運用豐富的理論知識和邏輯思維以及實際經(jīng)驗,創(chuàng)造了許多生物學方面的專利,這對我們國家的發(fā)展都起到了巨大的作用。然而,這些突出的生物學人才的培養(yǎng)應(yīng)該重點從高中生物教學開始,這就要求教師擁有較強的教學能力和經(jīng)驗,突出完成教學工作,使學生都能夠受到知識的熏陶和啟發(fā),從而產(chǎn)生對生物方面的研究興趣,促進生物領(lǐng)域人才的培養(yǎng)。目前對于生物教學有效性研究已經(jīng)逐漸開始,學者們已經(jīng)意識到了該研究的重要性,紛紛發(fā)表了不同的理論和建議,為教師的教學提高了更多的幫助,同時也能夠促進生物學更加快速的發(fā)展與進步。
一、提高高中生物課堂教學有效性的策略
1.制定全面具體的教學目標
教學目標是指教師在進行教學活動過程中需要完成的工作和想要達到的目的,任何科目的教學都應(yīng)該制定系統(tǒng)完整的教學目標,只有制定了目標才知道每節(jié)課教學的目的,才能夠促進教學質(zhì)量的提高。教學目標一般包括知識性目標、情感性目標以及能力性目標,三方面目標的建立使生物課程形成了有機的整體。教學目標是在生物教學活動中重要的內(nèi)容,能夠在教學過程中起到引導(dǎo)、激勵和評估作用,只有實現(xiàn)整體的教學目標,才能夠使學生在教學過程中學到更多的知識,并且得到全面地發(fā)展,而且對于高中生物教學在制定目標時,盡量減少像提高學生思維能力這類籠統(tǒng)的內(nèi)容,這樣的目標很難進行檢測和評價,所以就會失去存在的意義,應(yīng)該根據(jù)專家的意見將目標具體化,能夠進行衡量和評估,這樣才能夠有利于發(fā)揮目標存在的意義和作用。因此,生物教學的目標制定需要較強的專業(yè)性基礎(chǔ)和實際的教學經(jīng)驗,才能夠制定出全面具體的教學目標。
2.采用多樣化教學方式
長期以來同一種教學模式的應(yīng)用會使學生產(chǎn)生厭倦的心理,自然會失去對學科學習的興趣,如果教師能夠采取多種教學方式,不僅僅能夠?qū)ι锝虒W進行不斷地改進和完善,同時也能夠提高學生的學習熱情和積極性,只有學生愿意主動接受知識,才能夠發(fā)揮出學生的能力。新課改要求教師采用合作、自主以及探究的教學方式,讓學生成為課堂教學的主體,同時對生物學科的教學內(nèi)容進行分類,然后采取相應(yīng)的方式進行教學,例如探究式教學,教師起到引導(dǎo)作用,學生們主動進行探究討論,分享個人的看法與建議;合作式教學,主要是讓學生們相互之間進行合作,完成生物教學內(nèi)容的學習,各自擁有不同的分工和作用,不僅僅對學生的學習有了進一步提高,同時也能夠增強學生的團隊精神的建設(shè)。當然,各種教學方式也可以混合搭配使用,其效果也十分顯著,這樣學生對生物學科的認識和研究才能夠有所提高,使教師的教學質(zhì)量不斷提升。
3.提高學生觀察與實驗?zāi)芰?/p>
生物W科的學習要求學生具有一定的觀察與實驗的能力,并不是單單掌握基礎(chǔ)知識就能夠?qū)W好生物。在目前的生物教材中,已經(jīng)添加了大量的觀察與實驗內(nèi)容,也作為重點考查的內(nèi)容,而老師應(yīng)該充分利用這些內(nèi)容培養(yǎng)學生的學習興趣和能力,并且在學習中可以使用各種教學工具,如模型、掛圖、投影等,能夠生動形象地展現(xiàn)生物知識,將生物的生命活動以及規(guī)律生動地呈現(xiàn)在學生眼前,學生能夠清晰地觀察到生物活動的整個過程以及其他規(guī)律,這對于學生的學習具有很大的幫助,這也是用語言很難描述的內(nèi)容。因此,生物教學通過提高學生的觀察與實驗?zāi)芰Γ粌H僅是學科發(fā)展和教學的需要,同時也能夠使學生在其他方面具有更加突出的表現(xiàn),這也是教學的根本目的。
二、結(jié)論
高中生物的學習是學生正在逐漸增長知識的過程,只有扎實理論基礎(chǔ)和基礎(chǔ)技能,才能夠在今后的研究中有所成就。高中生一直都是國家重點培養(yǎng)的知識分子,他們正處于不斷充實知識的階段,所以在教學工作中對老師也提出了更多的要求,為了更好地使學生得到全面地發(fā)展。高中生物教學注重理論與實踐的結(jié)合,這也是教師對學生進行培養(yǎng)和教育的主要目標,但是由于學生學習任務(wù)繁重,壓力較大,對學習的內(nèi)容和方式的要求也在不斷變化,厭倦始終如一的教學模式,這正是教師教學面臨的重大挑戰(zhàn)。通過本文的研究,能夠為教師的生物教學提供參考依據(jù)和理論基礎(chǔ),同時也能夠提高教學質(zhì)量,為現(xiàn)代生物教學的發(fā)展與進步奠定堅實的基礎(chǔ)。
【參考文獻】
[1] 吳青. 新課程背景下高中生物課堂有效教學策略研究[D]. 上海師范大學,2010.
[2] 張敏. 高中生物課堂有效教學策略的實踐及研究[D]. 蘇州大學,2012.
[3] 張敏. 高中生物課堂有效教學策略的實踐及研究[D]. 蘇州大學,2013.
關(guān)鍵詞:生物學;科研實驗室;有毒有害物質(zhì);生物安全
一、引言
生物學科研實驗室是指與生物學研究相關(guān)的并專屬用于研究生做科學研究的實驗室,涉及醫(yī)學、動物學、植物學、微生物學等多門學科[1-5]。它不僅是培養(yǎng)學生觀察能力、科研能力與創(chuàng)新能力的實踐教育場所[6],更是創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地和科學技術(shù)的發(fā)源地[7]。中國科學院院士馮端曾經(jīng)指出,“實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃,是現(xiàn)代大學的心臟[8]”。科研實驗室運行狀況的優(yōu)劣直接關(guān)系到這一專業(yè)的科研水平和學校的綜合實力。由于生物學科研實驗室存在多種生物活性材料有毒有害物質(zhì),并且在研究過程中還常會產(chǎn)生大量生物垃圾的特點,所以對其進行安全控制和科學管理具有至關(guān)重要的意義。
二、生物學科研實驗室的特點
生物學科研實驗室具有與其他實驗室共同的特性:精密儀器集中、技術(shù)含量高、操作管理人員水平參差不齊[9];同時由于生物學研究的高度專業(yè)性,又具有自己的特征:(1)有毒有害物質(zhì)集中(包括易燃易爆試劑、易制毒試劑、劇毒藥品、致癌化合物);(2)生物活性材料復(fù)雜(包括致病細菌、致病病毒、實驗細胞菌株、轉(zhuǎn)基因材料、實驗動物)。由此可見對生物科研實驗室進行科學管理的必要性和重要性。
三、生物學科研實驗室管理策略
目前,按照實驗室人數(shù)分,國內(nèi)的生物學科研實驗室可以分成以下三種模式,詳見圖1。以下三種規(guī)模的生物學科研實驗室,少則一間多則幾十間,但是不管哪種模式的科研實驗室,如不進行科學的管理,都有可能成為交叉污染之源。這不僅會影響小區(qū)域的環(huán)境,甚至會波及到該區(qū)域以外的較大區(qū)域甚至是周邊的土壤、水源等,產(chǎn)生嚴重的后果。目前已發(fā)表的文章多是針對學校或?qū)W院公共實驗室或本科教學實驗室的管理,而針對于研究生科研實驗室管理的文章卻論述很少。本人近十年來先后在國家重點實驗室和農(nóng)業(yè)部生物工程實訓(xùn)中心教學示范平臺從事生物科研實驗室管理及大型儀器共享平臺管理的一線工作,現(xiàn)結(jié)合單位實際和個人工作體會,就生物科研實驗室的安全管理談一點建議與大家共勉。
1.實驗室功能區(qū)域的劃分。由于生物科研實驗室有其特殊的性質(zhì),所以實驗室的建設(shè)必須經(jīng)過專業(yè)人員進行特殊的設(shè)計(包括氣體過濾、污水處理)才可以投入使用。對于硬件條件措施,在不同的高校和科研院所往往不盡相同,本文不進行深入討論,這里我們要重點討論的是實驗室內(nèi)部的區(qū)域劃分。生物學科研實驗室一般由生物培養(yǎng)區(qū)、試劑存放區(qū)、實驗操作區(qū)和污染區(qū)等組成。實驗室功能區(qū)域的劃分能夠強化空間的利用率,同時避免或減少交叉污染,方便開展實驗。生物培養(yǎng)區(qū)是實驗核心區(qū),通常包含實驗動物、植物和微生物的培養(yǎng),一般必須以滿足生物的正常生長為最基本條件;試劑存放區(qū)中的試劑必須分類存放在試劑柜中,適宜安放在室內(nèi)空氣流通性較好的地方,對于劇毒和特殊管制的試劑必須專人專管并存放在特定區(qū)域;實驗操作區(qū)主要是研究人員開展研究工作的區(qū)域,往往是多種生物體和儀器、試劑匯聚的集合,必須保障操作臺的條件能夠安全順利的開展實驗;而污染區(qū)在生物實驗室中一般為電泳和病原菌處理區(qū),一般在此區(qū)域要對危險性做出明確提示,并嚴格按照生物安全的要求處理廢棄物的存放,避免對相關(guān)人員的人身和環(huán)境產(chǎn)生二次危害。
2.落實實驗室成員主體責任。實驗室是每個研究生開展科研活動并完成學業(yè)的重要場所,也是所有研究人員組成的一個緊密集體。實驗室的正常運轉(zhuǎn)離不開實驗室中每個學生的積極參與,因此讓實驗室中的每個成員具有明確的權(quán)利和義務(wù)是保障實驗室健康運行的基礎(chǔ)。首先,實驗室的每個學生都應(yīng)該擁有對實驗室的參與權(quán)、建議權(quán),同時還必須完成實驗室負責人和管理人員對其安排的合理任務(wù)。其次,對于實驗室功能區(qū)域和工作臺的管理必須落實到特定人員,不可進行模糊化的籠統(tǒng)管理。同時,還要通過定期檢查、監(jiān)督確保制度落實。為了保證實驗室管理的責任能夠具體落實在每位學生身上,制度制定時必須考慮到現(xiàn)實可行性,任務(wù)分配時要注重公平合理。制定管理措施時要明確,制度是為了讓實驗室更流暢高效的運行,讓每個在實驗室中的學生能夠安全、順心的完成實驗,同時還能夠體會到合作互助所帶來的樂趣。切不可為了管理而管理,最終讓制度流于形式,實驗室趨于混亂。
3.實驗試劑材料訂購。現(xiàn)在很多生物學實驗室在研究中都涉及到了分子生物學等最新的研究技術(shù),通常所購買的相關(guān)試劑和材料價格非常昂貴,所以制定合理的試劑材料訂購制度對于科研經(jīng)費的高效利用非常重要。實驗室應(yīng)該建立一個統(tǒng)一的訂購平臺,可以使用軟件系統(tǒng)或者自己建立數(shù)據(jù)庫,固定周期集中采購,同時要對試劑的品牌、價格、公司、原產(chǎn)廠家以及實驗室可用量做到心中有數(shù)。通過智能化的動態(tài)管理節(jié)約開支、減少浪費。
4.實驗室垃圾的安全處理。生物實驗室由于其研究對象是活體生物,而且常常會接觸到許多對人體有害的病原菌,因此對于生物垃圾的處理是實驗室安全中一個非常重要的環(huán)節(jié)。生物垃圾一般分為普通垃圾和有毒有害垃圾。對于普通垃圾,包裝分類后按照日常垃圾處理要求即可處理;而對于有毒有害垃圾,必須依據(jù)其危害和毒性嚴格按照相關(guān)要求進行專門處理或交相關(guān)專業(yè)公司進行處理。常見有毒有害垃圾的處理方式具體包含:(1)對于病原菌及其他有活性的質(zhì)粒、菌類及腫瘤細胞培養(yǎng)廢棄物如液體培養(yǎng)基/斜面培養(yǎng)基及提取物,必須進過高壓滅活后才可以排放。(2)含有有毒物質(zhì)的電泳凝膠及被污染的手套應(yīng)該存放在專用收納的容器里,交給學校相關(guān)部門統(tǒng)一處理。(3)對于有毒的試劑及藥品容器及其廢液,應(yīng)將其倒廢液桶收集,然后交給學院相關(guān)部門,對于有毒有害的空試劑瓶,應(yīng)對試劑瓶清洗干凈后并將標簽除去,才可作為普通垃圾處理。(4)對于實驗動物尸體不能隨便丟棄,必須進行無害化處理后統(tǒng)一交給學校專門機構(gòu)進行處置。
5.實驗室技術(shù)培訓(xùn)和數(shù)據(jù)保存。生物學實驗室作為一個專業(yè)技術(shù)集成化比較高的研究機構(gòu),特定的實驗室中總有不少多年來形成的專門技術(shù)。為了使進入到實驗室中的新成員能夠快速了解、掌握相關(guān)儀器和技術(shù)的使用方法,必須對其進行專門的技術(shù)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容除涵蓋相關(guān)儀器、技術(shù)的操作方法以外,還應(yīng)該使新成員了解實驗室中相關(guān)的規(guī)章制度,方便大家遵照執(zhí)行,同時有利于新成員更快融入研究團隊,提升整個實驗室的運行效率。具體培訓(xùn)工作可以由實驗室中專業(yè)技術(shù)人員或者高年級的研究生擔任,這樣做不僅可以增強培訓(xùn)工作的針對性,也有利于新成員對整個實驗室的了解。培訓(xùn)結(jié)束后,應(yīng)當進修針對性的考核并頒發(fā)相關(guān)實驗室準入資格證,督促新成員對培訓(xùn)工作的重視,從而有利于整個實驗室科研工作的順利開展。隨著實驗室的不斷運行,積累的科研材料、數(shù)據(jù)和成果也越來越多,對于這些資料的積累、保存是科研工作不斷順利向前推進的重要保障,是整個實驗室別需要重視和關(guān)注的一環(huán)。我國的很多生物學科研實驗室,由于早期的研究基礎(chǔ)較弱,研究方向不固定,很多時候研究資料往往隨著學術(shù)論文的發(fā)表和研究生的畢業(yè)就丟失了,形成了很大的浪費。因此對實驗室中積累的科研資料要建立一個有效妥善的保存方式,使所有資料數(shù)據(jù)都做到有據(jù)可查,保管妥當。特別是對實驗記錄,應(yīng)該建立規(guī)范完善的管理系統(tǒng),每個實驗室盡量統(tǒng)一實驗記錄本,研究生在特定時間段對實驗記錄要復(fù)印并上交導(dǎo)師,畢業(yè)后要對實驗記錄本原件全部上交,由實驗室專門保存。隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在也有一些實驗室采用了電子實驗記錄系統(tǒng),對這些新的電子記錄數(shù)據(jù)應(yīng)當做到定期數(shù)據(jù)備份,建立多個拷貝,避免由于硬件原因丟失數(shù)據(jù)。
6.建立實驗室文化。科研實驗室成員一般由在某一時期內(nèi)具有特定研究方向的研究人員和研究生組成,作為一群高級人才組成的研究團隊,實驗室文化是不可或缺的一個組成部分。實驗室文化顧名思義就是沿著實驗室建設(shè)發(fā)展的脈絡(luò)而形成的一種特殊文化[10]。實驗室文化建設(shè)是屬一種綜合性的激勵,它更強調(diào)人的精神力量作為行動、行為的動力源泉[11]。良好的實驗室文化對實驗室成員以及實驗室的整體行為具有導(dǎo)向作用[12]。科研實驗室的日常活動一般有小組學生學術(shù)報告、專家學術(shù)講座和實驗室游玩聚會活動。小組學生學術(shù)報告一般由學生匯報文獻閱讀和研究最新進展,這應(yīng)該是實驗室一項常規(guī)活動,實驗室成員不僅可以通過匯報的方式增進學術(shù)交流,而且對于鍛煉學生的學術(shù)演講能力也是一個很好的平臺。專家學術(shù)講座可以讓大家對最新的學術(shù)動態(tài)有一個了解,同時也加強了不同實驗室之間的學術(shù)交流,對于鍛煉學生的思考和提問能力也是一個很好的幫助。在緊張的實驗之余,組織一些游玩活動對于放松大家的身心,增強實驗室的凝聚力也很有必要。實驗室作為一個大集體,不同的成員對于管理制度的執(zhí)行肯定會存在差異,甚至會有因為違反相關(guān)制度而造成嚴重后果的事情發(fā)生;同時不同學生的研究能力和學術(shù)水平也良莠不齊,因而制訂合理可行的獎懲制度對于保障實驗室的正常運行具有重要的作用。獎勵和懲罰制度必須建立在一定的現(xiàn)實基礎(chǔ)之上,制度制定中要廣泛征求各實驗室成員的意見,確保參與權(quán),注重可行性,一旦形成最終制度,必須嚴格執(zhí)行。
四、結(jié)語
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,國家對科技投入力度不斷加大,高校科研實驗室也相應(yīng)逐年增多[13]。生命科學作為21世紀重要的科學發(fā)展領(lǐng)域,生物學科研實驗室在推動其發(fā)展中起著不可或缺的作用。建立科學合理的實驗室管理制度,重視制度的可操作性和執(zhí)行力,是推動生物學研究不斷向前發(fā)展的重要保障。在實驗室管理中,要注意生物學科研實驗室的特點,以維護生物安全為底線,做到以人為本,努力將科學化的管理貫穿于科學研究之中。同時,要注重培育實驗室文化,充分發(fā)揮每個研究人員的特長和學術(shù)研究潛能,為促進我國生命科學研究的持續(xù)健康發(fā)展,培養(yǎng)綜合能力強的高水平生物學創(chuàng)新型人才貢獻力量。
作者:陳惜燕 蘭曉繼 單位:西北農(nóng)林科技大學生物工程實訓(xùn)中心
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【關(guān)鍵詞】實驗 高中生物教學 運用
引言
生物學中的許多定義以及概念都是通過多次的實驗總結(jié)出來的,實驗在生物學中占有重要地位,實驗是學生學習生物知識以及人類探索生物領(lǐng)域的重要方法。由于我國深受傳統(tǒng)教育思想的影響,只注重應(yīng)試教育,實驗課程在高中生物教學中無法得到重視,學生的實驗操作能力較弱。近幾年我國推行教育改革,要求轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念,促使教學與時俱進,實驗在高中教學的過程中,才被逐漸重視起來。試驗在教學中也逐漸被推廣,不僅僅在生物學中運用到實驗教學,還在化學、物理、數(shù)學、語文等學科中也運用到實驗教學。
1.實驗在高中生物教學中的意義
1.1有利于激發(fā)學生學習興趣
興趣有助于學生更好地學習,在教學中,首先就要讓學生對這門學科感興趣,學生才有學習下去的動力。生物學科不同于有語文以及數(shù)學等學科,其具有奇妙的現(xiàn)象,大多結(jié)論可以通過實驗直觀的展現(xiàn)在學生的眼前,具有非常強的操作性[1]。實驗教學是一種新穎的教學方式,學生可以在實驗的操作中學習生物知識,極大的激發(fā)學生的興趣,使得學生主動積極的參與學習中來,通過自身的實驗操作對所學的知識點記憶深刻。在教學中,可以運用多種實驗教學,吸引學生的注意力,并引導(dǎo)學生學習。
1.2提高實驗技能
隨著我國新課標改革,提倡素質(zhì)教育,對學生提出了更高的實驗技能要求。教師在教學的過程中,就要著重培養(yǎng)學生的實驗技能,包括思維能力、觀察能力、操作能力等。這是素質(zhì)教育所提出的新的要求,也是現(xiàn)代社會所需的實用型人才所具備的素質(zhì)[2]。在教學的過程中,教師就要引導(dǎo)學生實驗項目進行仔細觀察,并記錄好實驗數(shù)據(jù),開發(fā)學生的思維能力,要讓學生分析思考實驗現(xiàn)象、結(jié)果。如果實驗現(xiàn)象與結(jié)果不符的時候,就要引導(dǎo)學生根據(jù)觀察、實驗數(shù)據(jù)以及操作手法,結(jié)合三者進行思考,或者讓學生親自操作。培養(yǎng)學生思考以及觀察的能力,提高學生的實驗技能。例如教師在講到如何運用顯微鏡的知識點的時候,教師應(yīng)將顯微鏡的性能講解給學生聽,如顯微鏡的放大倍數(shù)、分辨率等基礎(chǔ)知識。學生了解這些基礎(chǔ)知識過后,教師應(yīng)讓學生獨自操作顯微鏡。通過布置觀察植物細胞的任務(wù),讓學生利用顯微鏡進行實際操作,熟練顯微鏡的操作手法,以便提高學生的實驗技能。
1.3培養(yǎng)探究能力
在教學的過程中,要改變以往以教師為主體的教學觀念,要形成以學生為主體的教學觀念,教師僅充當引導(dǎo)的作用。教師與學生共同參與到教學中來,在教學的過程中,教師應(yīng)設(shè)計多種探索式實驗,讓學生獨立操作實驗,布置相關(guān)問題讓學生通過實驗進行探討研究,給予學生自主探究能力的培養(yǎng)。例如教師在講授植物染色體這一課的時候,可以布置學生研究在低溫的作用下,植物染色體數(shù)目的變化情況的任務(wù),讓學生自主實驗,并記錄在不同的溫度下,植物染色體數(shù)目的變化情況。試驗過后教師與學生進行討論,相互交流實驗結(jié)果以及意見,促使學生積極參與教學,培養(yǎng)學生的探究能力。
2.實驗運用于高中生物教學需遵循的原則
2.1等量性原則
等量性原則,就是在實驗中,通常會設(shè)置一個或多個變化的條件,其他條件相同。在其他條件相同的情況下,觀察變量對實驗結(jié)果的影響。例如在進行細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系的實驗中,細胞大小是變量,物質(zhì)是固定量,試劑、試管容量等條件都完全相同,分別將幾種大小不同的細胞作用于物質(zhì),觀察物質(zhì)運輸?shù)臓顩r。根據(jù)對照實驗,學生可以清楚了解細胞大小對物質(zhì)運輸?shù)挠绊憽?/p>
2.2操作性原則
實驗是在學生的基礎(chǔ)知識上進行的,高中生物實驗比較簡單,實驗材料比較常見,用時短以及現(xiàn)象明顯等特征[3]。高中生物教學中的實驗具有可操作性,容易觀察實驗現(xiàn)象。如果課程設(shè)計的實驗比較復(fù)雜、困難,學生無法理解以及操作,不利于學生學習,實驗也不具有實用性。
2.3探索性原則
根據(jù)課改的要求,高中生物教材非常重視實驗教學,在生物課程中分為驗證性實驗和探索性實驗。教師在傳授學生課本上的實驗之外,還應(yīng)引導(dǎo)學生設(shè)計更多的探索性實驗,讓學生運用所學的知識,對生物學科進行拓展性探索,提高學生學習的積極性以及主動探究能力和思維能力,促進學生進行探究性學習,提高探究能力。
2.4科學性原則
教師在演示實驗的過程中,操作手法一定要規(guī)范,實驗現(xiàn)象要非常明顯,利于學生學習。教師在做實驗之前就要做好充分的準備工作,熟練掌握各個實驗環(huán)節(jié),使得實驗具有科學性。如在實驗現(xiàn)象較難把握以及實驗條件不充分的情況下,教師可以通過多媒體進行實驗演示,提高實驗的準確度,提高實驗的科學性。
3.總結(jié)
高中生物教學主要是以實驗為基礎(chǔ)進行教學的,生物實驗教學是教師常用的教學方法,生物學中的許多定義以及概念的知識都是通過多次的實驗總結(jié)出來的,實驗在生物學中占有重要地位,實驗也是學生學習生物知識以及人類探索生物領(lǐng)域的重要方法。在新課改的背景下,更要重視實驗在高中生物教學中的運用,促進教學方式的改善,同時能夠促進學生學習效率的提高,為我國提供更多的實用型人才。
【參考文獻】
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關(guān)鍵詞:高中生物學;學習資源;需求現(xiàn)狀
高中階段是學生個性形成、自主發(fā)展的關(guān)鍵時期,高中生物課程作為普通高中科學學習領(lǐng)域中的一個科目,以“提高每個高中學生的生物科學素養(yǎng)”為核心任務(wù)。浙江省在進行高中深化課程改革中,亦強調(diào)高中培養(yǎng)模式要多樣化、滿足不同潛質(zhì)學生的發(fā)展需要。我們已處于知識爆炸的時代,課堂中的知識已無法滿足不同學習者的需要。滿足學習者對學習資源的需求,開發(fā)個性化的學習資源,發(fā)揮學習資源在創(chuàng)新型和個性化人才培養(yǎng)中的潛在優(yōu)勢是開發(fā)和應(yīng)用各種學習資源的重要目標。而調(diào)查和滿足學習者的需求是走向理想目標的第一步。所以,本次調(diào)查旨在了解高中生對生物學學習資源的使用情況及需求,為國家教育主管部門、學習資源開發(fā)機構(gòu)及學校提供信息,使其在學習資源建設(shè)和購買中作出科學決策,推動教育信息化進程。
一、問卷調(diào)查基本情況
學習資源是指能幫助個人有效學習和操作的任何東西。具體來說,學習資源是指對個人學習起支持、幫助、促進作用的任何東西,不僅包括教學資源,如:學習內(nèi)容、學習資料等;還包括一系列提供學習、支持學習與改善學習事物的總稱。本論文對學習資源的界定是指狹義的教學資源,如:學習內(nèi)容、學習資料等。
本次調(diào)查選取浙江省三個地區(qū)共六所高中,金華地區(qū)選擇了金華外國語學校和蘭溪中學,寧波地區(qū)選擇了奉化中學和同濟中學,紹興地區(qū)選擇了諸暨第二中學和海亮中學(本文的“重點”與“普通”只是相對來說,其中3所為重點中學,3所為普通高中)。共發(fā)放問卷500份,回收問卷436份,有效問卷388份,回收率87.2%,有效率88.9%。填寫問卷的學生是每個學校高二年級的一個理科重點班和理科普通班,高三年級的一個理科重點班和理科普通班。這次調(diào)查以浙江省三個區(qū)的六所不同層次的學校為代表,并考慮不同年級及學生的學習差異情況,因此,本次調(diào)查在樣本的選擇上具有較好的代表性,調(diào)查結(jié)果具有一定的參考價值。
二、調(diào)查數(shù)據(jù)分析
調(diào)查問卷按學生獲取學習資源的來源、對學習資源的認識及利用三個方面來設(shè)計。問卷調(diào)查結(jié)果反映出高中生獲取學習資源的途徑,對學習資源現(xiàn)狀及自我需求的認識,對學習資源的利用情況及涵蓋內(nèi)容不足的反饋,分析不同學校、年級及不同性別學生的需求有沒有差異,如果有,有哪些差異。
1.對生物學學習資源途徑的利用及認識
從表一統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出學生基本上從課堂當中來獲取學習資源,大多數(shù)的學生接著就選擇向老師、同學請教或通過書籍來獲取學習資源,又有37.6%的學生選擇通過網(wǎng)絡(luò)途徑來獲取學
習資源。調(diào)查顯示,有82.5%的學生認為選擇網(wǎng)絡(luò)途徑獲取生物學系資源的優(yōu)點是方便快捷。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明學生對獲取生物學習資源途徑的選擇不同學校、年級的不同層次學生無顯著差異。
2.對生物學學習資源內(nèi)容的需求
根據(jù)表二中的問卷調(diào)查數(shù)據(jù),可以看出,目前學生最希望生物學習資源是能夠提高成績和幫助理解生物學知識,其次是提高創(chuàng)新思維能力。高中生物學科的考核基本以紙質(zhì)測試的形式,其中以基礎(chǔ)知識的運用為根本并伴有創(chuàng)新型的實驗設(shè)計題,所以,學生關(guān)注有利于理解生物學知識和提高創(chuàng)新思維能力一定程度上都是為了提高學習成績。因此,高中學生對學習資源的內(nèi)容需求是緊緊圍繞提高成績,其中更注重學習和理解生物學知識。
表三中的問卷調(diào)查數(shù)據(jù)表明,學生最大的需求是獲取補充課本內(nèi)容的知識和獲取與生活相關(guān)的知識,其次是能提供生物的前沿知識。而對下載教師上課的視頻及教學課件的需求不是很大,說明學生對學習資源的需求主要在于補充課堂教學以外的知識。也反映出不同層次的學生需求不同,但在相同的高考背景下,學
生對學習資源內(nèi)容的需求具有目標指向性,且在具體的內(nèi)容需求上不同層次學校及學生基本一致。
3.對生物學學習資源現(xiàn)狀的認識
從表四的問卷調(diào)查數(shù)據(jù)中可以看出,現(xiàn)有的生物學參考書種類多但重復(fù)也多,難以選擇;如果利用網(wǎng)絡(luò)的便捷途徑,一則沒有專門的生物學習網(wǎng)站可以登錄;二則選擇搜索引擎,卻顯得資源過于繁雜,干擾信息過多。這也導(dǎo)致學生沒法快速地找到所需的學習資源,龐雜的學習資源降低了學習者利用的效率。
三、討論和建議
目前在統(tǒng)一高考的背景下,教師在大班教學中無法針對每個學生的情況來進行教學或布置不同層次的學習任務(wù),所以,學生會通過不同途徑獲取相關(guān)學習資源進行補充學習,但學生對生物學學習資源的需求總體一致。但目前的學習資源存在許多問題,使得利用效率相對較低。為了滿足高中學生需要的生物學學習資源,以便更好地支持學習者的學習,下面就圍繞前面的分析結(jié)果,對目前的學習資源建設(shè)提出幾點建議:
1.建立信息采集和分析機構(gòu)
成立專門信息采集和分析機構(gòu),一方面分析生物學課程目標及課程內(nèi)容,關(guān)注學生學習輸出的效果,開發(fā)相應(yīng)的評價工具,以便學生在自主學習過程中進行自我檢測和評價。另一方面不斷收集不同學習者對生物學學習資源的不同需求及對已開發(fā)學習資源的使用情況,進而豐富和完善學習資源的建設(shè)。開通在線交流平臺,為學習者解答問題的過程中,也可以發(fā)現(xiàn)他們的不同需求,進行動態(tài)更新。
2.層次性的整合資源
搜索引擎及學科類教育網(wǎng)站類似一個市場,僅提供了一個平臺,讓網(wǎng)友在那交流各自的學習資源“產(chǎn)品”,缺乏系統(tǒng)的整理和細化歸類,學習資源良莠不齊。所以,生物學學習資源的建設(shè)對已有的相關(guān)資源要進行篩選整合,面對科技領(lǐng)域“知識爆炸”的情境,“少而精”(lessis more)的理念就凸顯出來了。生物學學習資源的建設(shè)也要圍繞生物學重要概念建立專題,而不是為了全面而追求細枝末節(jié)的知識點,要有利于學生的自主學習,注重對重要概念的深入理解,并結(jié)合被調(diào)查學生的意見擴充不同學習內(nèi)容,如知識拓展,生物學學科前沿資訊,生物學史及經(jīng)典實驗,演示視頻,精簡的習題庫,與生活聯(lián)系的綜合專題。由于不同學校不同層次及性別的學生有不同的需求,生物學學習資源可按照分層模式,根據(jù)學習者的認知特點,按不同難度層次展開,使學習者在原有的基礎(chǔ)上更好地學習,有利于不同層次學習者根據(jù)自己的情況有選擇地進行學習或補充學習,彌補課堂空間時間的有限性。
3.注重對學習者學習資源需求的導(dǎo)向
知識是基礎(chǔ)但學習的目的是學會學習,從這個意義上來說,知識是學會學習、學會獲取知識能力的載體。但目前的教師布置的學習任務(wù)一般都是統(tǒng)一的,無論是成績好壞都是一樣的學習任務(wù),未能考慮不同層次學生的具體要求。久而久之,容易導(dǎo)致學生對學習喪失興趣,也不利于對學生的學習能力、創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。如果學習者能根據(jù)自己情況利用學習資源進行個性化學習,就能逐步學會主動學習,提高自我認知和自我監(jiān)控的能力,掌握科學方法,從而學會學習。所以,生物學學習資源的建設(shè)應(yīng)在提高學習能力上給學習者以導(dǎo)向。
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