緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇生物科學(xué)和生命科學(xué)的區(qū)別范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
二、蛋白質(zhì)組學(xué)在林學(xué)研究研究領(lǐng)域中的應(yīng)用研究
時(shí)至今日,世界范圍已經(jīng)開始應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)這門技術(shù),來對(duì)林木的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖,以及當(dāng)林木受到了生物以及非生物的脅迫后產(chǎn)生的反應(yīng)展開研究。這些研究為人們?cè)黾恿搜劢纾沟卯?dāng)前人們對(duì)有關(guān)林木生物學(xué)產(chǎn)生了更為深刻的了解。在今天,蛋白質(zhì)組學(xué)已經(jīng)滲透到了農(nóng)學(xué)基礎(chǔ)領(lǐng)域的多個(gè)方面,例如:在林木的遺傳育種領(lǐng)域、林木病蟲害的防止領(lǐng)域等等。通過對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用,解決了以往讓諸多從事這一研究領(lǐng)域科學(xué)家頭疼的問題。以下作者將結(jié)合上述幾種應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分別應(yīng)用研究:(1)林木的遺傳育種領(lǐng)域。著名生物學(xué)家Huang在其文中建立了具有高分辨率的和高穩(wěn)定性的一種雙向的電泳式的圖譜,并以經(jīng)過矮化處理過后的杉木葉片中蛋白質(zhì)為例,運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)其展開了有關(guān)研究。其發(fā)現(xiàn),經(jīng)過矮化處理的杉木其葉片蛋白質(zhì)的數(shù)量較野生杉木葉片蛋白質(zhì)的數(shù)量更低。(2)關(guān)于林木的逆境應(yīng)答研究。著名生物科學(xué)家Renaut等人,采用情景模擬的方式,為林木設(shè)置逆境的環(huán)境,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),在擁有六百個(gè)蛋白質(zhì)的植物經(jīng)過環(huán)境變化,其內(nèi)部蛋白質(zhì)的數(shù)量減少了百分之十,并且這些消失的蛋白質(zhì)主要是與林木的新陳代謝有關(guān)。(3)關(guān)于林木病蟲害領(lǐng)域研究。著名科學(xué)家Fan等人,以毛泡桐、白花泡桐為例,通過設(shè)置同齡和同方位的產(chǎn)生病蟲害的部位切片,對(duì)這一切片中的蛋白質(zhì)進(jìn)行了單項(xiàng)和雙向兩種方式的電泳分析。其研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),這兩種類型的泡桐的病蟲害切片當(dāng)中均找尋不到蛋白多肽這種物質(zhì),從而他們得出了這一的研究結(jié)論,即:林木的病蟲害與林木中所含的蛋白多肽存在負(fù)相關(guān)的關(guān)系。
三、蛋白質(zhì)組學(xué)在其他農(nóng)業(yè)生物科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究
蛋白質(zhì)組學(xué)還可以應(yīng)用于研究水產(chǎn)業(yè)和畜牧業(yè)的研究,例如:可以利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),研究水產(chǎn)業(yè)和畜牧業(yè)的肉類不同品質(zhì)、不同性狀時(shí)其內(nèi)部所含有的蛋白質(zhì)的數(shù)量,從而判斷哪種元素能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)總量的增加,從而改變?nèi)赓|(zhì)和性狀。另外,也可以利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)去研究這些產(chǎn)業(yè)中神經(jīng)組織中蛋白組的問題、逆境脅迫的應(yīng)答反應(yīng),或者是用于其他領(lǐng)域,例如:研究分離和鑒定農(nóng)藥蛋白質(zhì)中所包含的靶分子的結(jié)構(gòu)等等。
生物技術(shù) vs 生物工程
這兩個(gè)專業(yè)都屬于生命科學(xué)學(xué)院,差別在于“技術(shù)”和“工程”,從字面上,基本無法很清晰地分析出區(qū)別。它們?cè)趯W(xué)習(xí)的前兩年的基礎(chǔ)課程有很多重疊的部分,但是進(jìn)入專業(yè)課的學(xué)習(xí)后,就開始走上不同的道路。
最大的區(qū)別在于,生物技術(shù)是理科,而生物工程是工科。前者偏理論,后者注應(yīng)用。
生物技術(shù)學(xué)習(xí)的是生命科學(xué)的基本理論和系統(tǒng)的生物技術(shù)的基本理論和技能,學(xué)習(xí)的內(nèi)容偏于理論,從微生物到細(xì)胞到分子到基因,一切都是為了向更高端的生命科學(xué)發(fā)展而努力,所以很多學(xué)生都會(huì)考研或是在研究機(jī)構(gòu)做研究工作。
而生物工程相比生物技術(shù)來說,誕生的時(shí)間要晚一點(diǎn)。它是以生物科學(xué)為基礎(chǔ),應(yīng)社會(huì)之需要而興起的,所以更注重應(yīng)用。簡(jiǎn)單來說,就是對(duì)生物進(jìn)行創(chuàng)造和設(shè)計(jì),在分子、細(xì)胞、組織和個(gè)體這些不同的層面上,對(duì)生命有機(jī)體進(jìn)行新的改造,比如利用固定化菌體或固定化酶來大規(guī)模生產(chǎn)果糖漿來代替蔗糖。生物工程需要學(xué)習(xí)不少藥學(xué)相關(guān)的課程,很多學(xué)生畢業(yè)后都進(jìn)入了生物醫(yī)藥這樣的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)做工藝和裝備的研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)工作。或者是進(jìn)入政府的工商稅務(wù)、海關(guān)、藥檢等部門從事監(jiān)管工作。
高分子材料與工程 vs 材料科學(xué)與工程
想必大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)專業(yè)最大的差別了:“高分子”和“材料”。有機(jī)高分子材料是材料中種類非常豐富的一個(gè)大類,橡膠和塑料都屬于高分子材料。材料科學(xué)與工程的“材料”里并不包括有機(jī)高分子材料,它研究的是金屬材料和無機(jī)非金屬材料(如陶瓷、水泥、混凝土材料)。
雖然都是材料,不過最大的區(qū)別在于,高分子材料與工程和化學(xué)的關(guān)系緊密,而材料科學(xué)與工程和物理相伴。這一點(diǎn)看看它們的課程設(shè)置就明白了。前者要學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué),基本涵蓋了所有基礎(chǔ)化學(xué)課程。后者則要學(xué)固體物理、量子力學(xué)和材料物理等課程。在學(xué)習(xí)的內(nèi)容上,它們就很不一樣。
就業(yè)方面,高分子更注重新型材料的運(yùn)用和研發(fā),反而是一些和化學(xué)沾邊的公司更需要這一專業(yè)的學(xué)生,比如著名的陶氏化學(xué)。當(dāng)然,說到橡膠和塑料,化工、汽車、電子、航空等行業(yè)同樣需要相關(guān)人才。而材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生在傳統(tǒng)機(jī)械制造類行業(yè)更有優(yōu)勢(shì),比如航天、船舶、重工業(yè)的相關(guān)企業(yè)。
環(huán)境科學(xué) vs 環(huán)境工程
讀到這里,也許你已經(jīng)猜到了,這兩個(gè)專業(yè)最大的區(qū)別在于前者偏理論,后者重實(shí)踐,理學(xué)vs工學(xué)。的確,前者更多地注重在科研方面,而后者則注重在工程上。
環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容比較宏觀,比如一個(gè)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的營(yíng)造、環(huán)保的規(guī)劃。學(xué)的是理學(xué),對(duì)環(huán)境化學(xué)、環(huán)境毒理、環(huán)境微生物等方面的研究,偏重于理論上的學(xué)習(xí)。
相比之下,環(huán)境工程屬于工程類專業(yè),它的應(yīng)用性要強(qiáng)得多,很多課程都是實(shí)打?qū)嵉厝W(xué)如何控制污染,比如水污染控制、大氣污染控制、固體廢棄物全過程管理,以及環(huán)境的評(píng)測(cè)。
有人開玩笑地說,這兩個(gè)專業(yè)的區(qū)別在于,環(huán)境科學(xué)是指認(rèn)垃圾的,而環(huán)境工程則是處理垃圾了。這種說法或許不完全正確,但可以給我們參考。
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) vs 電子信息科學(xué)與技術(shù) vs 電子科學(xué)與技術(shù) vs 光信息科學(xué)與技術(shù)
首先,讓我們鎮(zhèn)定一下,千萬別被這一連串的“科學(xué)與技術(shù)”給繞暈了。這四個(gè)專業(yè),都和物理、計(jì)算機(jī)密不可分,但是細(xì)究起來,差別卻不小。
一、引言
隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展,初中生物課程這門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科也得到了很大程度的發(fā)展,與人類生活的聯(lián)系越來越密切。初中生物課程開設(shè)的目的不是去培養(yǎng)生物學(xué)家或者生物科學(xué)的人才,而是旨在提高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)他們熱愛大自然,熱愛生物科學(xué)的感情。但由于受傳統(tǒng)觀念的制約,初中生物課程的地位總是不及傳統(tǒng)的語文、數(shù)學(xué),再加之一些學(xué)校硬件條件的制約,導(dǎo)致生物課程在很多初中的教學(xué)效果不理想,教師興趣不高,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性也不高。本文旨在通過多措并舉的深化初中生物課堂教學(xué)改革,不斷創(chuàng)新與豐富教學(xué)實(shí)踐,構(gòu)建適合初中生物課堂的教學(xué)體系,提高初中生物課程的教學(xué)效率。
二、初中生物課堂教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐的主要思路
1.推進(jìn)開放式教學(xué),創(chuàng)新教學(xué)思路。開放式教學(xué)就是廢止傳統(tǒng)的“封閉式”的學(xué)習(xí)指導(dǎo),代之以差異的、動(dòng)態(tài)的、開放的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。教學(xué)目標(biāo)是動(dòng)態(tài)的、開放的,教學(xué)內(nèi)容是動(dòng)態(tài)的、開放的,教學(xué)組織形式也是動(dòng)態(tài)的、開放的。這相對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中滿堂灌、注入式的方法,嚴(yán)重束縛學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展的教學(xué)模式有著巨大的進(jìn)步。初中生物課程的開放式課堂教學(xué)是由課程本身決定的,因?yàn)樯镎n程本身就是一個(gè)更新速度快、不斷發(fā)展完善的學(xué)科,需要以開放的理念對(duì)待。初中生物課程的開放式課堂教學(xué)環(huán)節(jié)包括:教學(xué)目標(biāo)的開放、教學(xué)資源的開放、教學(xué)時(shí)間和空間的開放、作業(yè)的開放、評(píng)價(jià)的開放等五個(gè)方面。比如學(xué)習(xí)綠色植物相關(guān)部分內(nèi)容時(shí),教師就可以利用開放式教學(xué)進(jìn)行,把學(xué)生帶進(jìn)大自然中,讓學(xué)生親自觀察不同類型綠色植物的異同,比如一年生和多年生植物的異同;草本和木本植物之間的異同;單子葉與雙子葉植物之間各器官的區(qū)別等等,通過親自觀察,加強(qiáng)印象;在環(huán)境的污染與保護(hù)的教學(xué)中,把學(xué)生帶到校外,讓學(xué)生自己調(diào)查研究環(huán)境污染的原因以及給人類的影響,在學(xué)生能真正理解環(huán)保的重要性后制定環(huán)保措施等等,加深理解;考核方式也可以采取開放式,把考場(chǎng)挪到大自然之中,通過對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、科研的素養(yǎng)、科研的態(tài)度等方面的考核來衡量學(xué)生成績(jī)。
2.逐步實(shí)現(xiàn)分層教學(xué),注重學(xué)生差異。以往我們的教學(xué)都是講究公平,不論學(xué)生知識(shí)背景、智商高低、情感因素等差別,一律實(shí)行統(tǒng)一的教學(xué)模式,其實(shí)這種方式很難實(shí)現(xiàn)因材施教。但我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到,一個(gè)班里幾十名同學(xué)分別來自不同的家庭、不同的小學(xué)校,受過的教育差別以及自身的智力發(fā)育、潛力傾向各不相同,這種個(gè)體與個(gè)體之間存在差異,這是我們必須承認(rèn)的。所以,只要學(xué)生已經(jīng)盡力,能達(dá)到自己的目標(biāo),這種教學(xué)效果就是最好的,因?yàn)榻虒W(xué)的目的應(yīng)該是不同的人在教學(xué)上得到不同的發(fā)展。分層教學(xué),這種根據(jù)學(xué)生知識(shí)體系、能力水平和潛力傾向把學(xué)生科學(xué)地分成幾組各自水平相近的群體并區(qū)別對(duì)待的方式,是對(duì)學(xué)生差異的最大化尊重,而且能讓學(xué)生樹立自信,進(jìn)而提高教學(xué)效率的目的。比如把班里學(xué)生根據(jù)生物成績(jī)分成A、B、C、D四級(jí),或者把整個(gè)年級(jí)的若干個(gè)班按學(xué)生具體成績(jī)重新分小班組合上課。在初中生物教學(xué)過程中的分層教學(xué)一般要把握以下幾點(diǎn)原則,即:教學(xué)目標(biāo)分層、課堂教學(xué)分層、課后作業(yè)分層、考核評(píng)價(jià)分層等幾方面。
3.提高教師自身素養(yǎng),端正學(xué)習(xí)態(tài)度。孔子說過,“其身正,不令而行。其身不正,雖令不從”。教師,作為課堂秩序的第一責(zé)任人,其一言一行,對(duì)學(xué)生的影響都是巨大的。我們會(huì)發(fā)現(xiàn),很多年之后,某位老師曾經(jīng)說過的一個(gè)觀點(diǎn)或者一些特殊的動(dòng)作,我們依然可以清晰地記得。甚至,以后的一些興趣與價(jià)值觀的取向,都明顯地受到之前某位老師的引導(dǎo)。所以,初中生物課程教學(xué)思路的創(chuàng)新,還是要從教師自身的行為開始,要改變以往課堂支配者的形象,取而代之的是不斷提高自身素養(yǎng),豐富自己的學(xué)識(shí),而且好學(xué)習(xí)如何與學(xué)生相處,如何與學(xué)生進(jìn)行良好有效的溝通。教師要不斷地完善與學(xué)生相處的方法,通過自身嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)風(fēng)格和和藹可親的工作態(tài)度來影響學(xué)生。尤其對(duì)于生物這種課程,很多需要的是一種對(duì)科學(xué)的探究態(tài)度,所以我們要給學(xué)生灌輸一種精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科研精神,讓學(xué)生對(duì)生物學(xué)科有一個(gè)正確而且積極的態(tài)度。
三、結(jié)束語
總而言之,在對(duì)初中生物課堂教學(xué)思路的創(chuàng)新與改革上,沒有固定什么的教學(xué)模式,也沒有一成不變的思路。只要是能夠提高教學(xué)有效性,能更大限度地讓學(xué)生得到鍛煉和提高,都是成功的方式。所以,初中生物學(xué)科的教師,應(yīng)該是不拘一格、各盡其能地對(duì)生物課程教學(xué)的改革進(jìn)行深入探究,才能使初中生物課堂教學(xué)思路得到不斷的革新與進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1]胡繼飛.解讀香港《生物課程指引(中四至中五)》[J].生物學(xué)教學(xué),2005,(03).
[2]王哲學(xué).生物課程改革中的矛盾分析及建議[J].中學(xué)生物學(xué),2004,(03).
[3]趙占良.生命科學(xué)的發(fā)展對(duì)中學(xué)生物課程的影響(一)[J].生物學(xué)雜志,2002,(04).
[4]趙占良.生命科學(xué)的發(fā)展對(duì)中學(xué)生物課程的影響(二)[J].生物學(xué)雜志,2002,(05).
[5]劉麗平.生物課程教學(xué)中的素質(zhì)教育[J].鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2004,(04).
[6]黃經(jīng)倫.農(nóng)村中學(xué)如何挖掘生物課程資源[J].貴州教育,2003,(10).
[7]趙吉華.初探生物課程目標(biāo)的檢測(cè)評(píng)價(jià)[J].四川教育學(xué)院學(xué)報(bào),2003,(12).
生物技術(shù)是應(yīng)用生命科學(xué)研究成果,以人們意志設(shè)計(jì),對(duì)生物或生物的成分進(jìn)行改造和利用的技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)綜合基因工程、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科技術(shù),可用于研究生命活動(dòng)的規(guī)律和提品為社會(huì)服務(wù)等。當(dāng)今,越來越多的國家把教育的目標(biāo)放在改善和提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)上,以期適應(yīng)社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展。要提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),生物學(xué)教育意義重大。隨著生物學(xué)的發(fā)展,生物被越來越多的學(xué)生所認(rèn)識(shí)。近些年來,以基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛,并日益影響和改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。
二、生物教學(xué)與發(fā)展現(xiàn)狀
在1991年公布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》中,與生物有關(guān)的科目有生物化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué);到1998年,調(diào)整生物學(xué)科,設(shè)置生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè);再到2012年的重新調(diào)整為生物科學(xué)、生物技術(shù)、生物信息學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物工程。1998年之前,全國生物類專業(yè)本科招生規(guī)模較為穩(wěn)定。自2001年之后,生物學(xué)科的發(fā)展帶動(dòng)了生物類專業(yè)的招生人數(shù),由于擴(kuò)招帶來了一系列問題,2005年招生趨于平穩(wěn)。生物技術(shù)專業(yè)近年來就業(yè)率持續(xù)走低,目前面臨的主要問題有:
1.師資隊(duì)伍不足、教學(xué)資源欠缺、教學(xué)質(zhì)量下滑。在2002年全國性大學(xué)擴(kuò)招后,生物專業(yè)也不例外,招生規(guī)模訊速擴(kuò)大,隨之出現(xiàn)一系列問題。教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,學(xué)術(shù)水平較高的教師隊(duì)伍短缺,高校對(duì)教師的評(píng)價(jià)體系重科研、輕教學(xué)也使得師資隊(duì)伍不穩(wěn)定;教學(xué)資源欠缺,特別是直接用于本科教學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與資金嚴(yán)重不足,影響了教學(xué)質(zhì)量。這些都對(duì)高校的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生了不良影響。在這種情況下,保證教學(xué)質(zhì)量已經(jīng)成為目前高校生物學(xué)教學(xué)面臨的一個(gè)重大問題。
2.高校對(duì)于生物專業(yè)的專業(yè)定位不明確。目前,許多高校都設(shè)置了生物專業(yè),但對(duì)其專業(yè)定位和培養(yǎng)目標(biāo)卻不明確。創(chuàng)新型人才、研究型人才和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)有何區(qū)別、如何定位專業(yè)發(fā)、培養(yǎng)目標(biāo)和在新形勢(shì)下如何適應(yīng),都是高校生物教學(xué)不可回避的問題。
3.本科生與研究生培養(yǎng)銜接問題。生物專業(yè)本科教學(xué)與研究生的培養(yǎng)之間的銜接有很大問題,不利于學(xué)生的繼續(xù)深造,使得學(xué)生的就業(yè)壓力增大,而且不利于生物專業(yè)高級(jí)人才的培養(yǎng)。
4.教學(xué)內(nèi)容急需更新。目前,生命科學(xué)的發(fā)展日新月異,知識(shí)急速膨脹,新技術(shù)、新理念不斷涌現(xiàn),而目前的培養(yǎng)方案中專業(yè)課程的學(xué)分和學(xué)時(shí)都是十分有限的,并呈壓縮的趨勢(shì);另外,在這種情況下,哪些內(nèi)容是專業(yè)教學(xué)的核心內(nèi)容?隨著科學(xué)的進(jìn)展,學(xué)科的知識(shí)體系在不斷變化,在這種情況下教學(xué)內(nèi)容應(yīng)如何更新,已經(jīng)成為高校生物學(xué)教育教學(xué)工作中的亟待研究和解決的課題。
三、改革措施
1.觀念的改變。教改成功的關(guān)鍵是改變教師的觀念。教改首先是改變?nèi)说挠^念和認(rèn)識(shí),然后才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的教學(xué)改革。對(duì)于參與高校教學(xué)改革的人來說,接受有關(guān)的教學(xué)理論,了解新的教學(xué)觀念是十分必要的。生物學(xué)的研究方法和思維方法,是構(gòu)成這門科學(xué)的重要組成部分,是生物學(xué)最精彩的內(nèi)容之一。如果我們?cè)诮虒W(xué)中只告訴學(xué)生生物學(xué)的結(jié)論(科學(xué)中靜態(tài)的部分),而不讓學(xué)生了解科學(xué)研究的思路和接受科學(xué)方法訓(xùn)練(科學(xué)中動(dòng)態(tài)的部分),學(xué)生就很難真正地認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)和它的全貌。我們也很難實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有良好科學(xué)素質(zhì)、具有創(chuàng)新能力的高水平人才的目標(biāo)。
2.應(yīng)用教學(xué)輔助設(shè)備,激發(fā)學(xué)生興趣。興趣是最好的老師,也是學(xué)習(xí)的動(dòng)力。教學(xué)方法的靈活多樣,不斷整體優(yōu)化教學(xué)方法,用符合教育規(guī)律的科學(xué)方法及教學(xué)手段,秉承“授之以魚,不如授之以漁”的教學(xué)理念,完善教與學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一,達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)活動(dòng)中,以多媒體技術(shù)作為現(xiàn)代教學(xué)手段,可以將文字、圖形、聲音、動(dòng)畫等多種資源整合優(yōu)化。由于其豐富多彩的畫面的切換使學(xué)生置身于教學(xué)中,激發(fā)了學(xué)生的好奇心,使教學(xué)表現(xiàn)的內(nèi)容更充實(shí),更形象生動(dòng),更具吸引力。通過這些形象生動(dòng)的圖畫和視頻內(nèi)容,學(xué)生對(duì)這門課程產(chǎn)生了濃厚的興趣,不但容易掌握和鞏固新內(nèi)容,也激發(fā)了學(xué)生的求知欲望,讓學(xué)生感受到生物技術(shù)與日常生活、實(shí)際應(yīng)用是息息相關(guān)的一門學(xué)科。
3.教與學(xué)結(jié)合,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性。生物技術(shù)概論內(nèi)容涵蓋面廣泛,但教學(xué)時(shí)數(shù)有限;在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi),將所有內(nèi)容都進(jìn)行精講是不現(xiàn)實(shí)的。因此,根據(jù)教學(xué)大綱要求,教師可安排一些內(nèi)容讓學(xué)生課后自學(xué)。同時(shí),輔以某種形式進(jìn)行,多可以分成小組形式進(jìn)行討論,或者以正反兩方的形式組織辯論,或者以小組形式選派代表闡述自己的觀點(diǎn)等,通過這種教學(xué)方式,學(xué)生的獨(dú)立思考、創(chuàng)新能力得到培養(yǎng),并且充分發(fā)揮了其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。
4.多樣化的考核方式。現(xiàn)如今,許多高校生物專業(yè)只憑借期末考試進(jìn)行考核,忽略了生物專業(yè)的實(shí)驗(yàn)性與操作性。為此,各高校應(yīng)該實(shí)施綜合考核方案,將平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)相結(jié)合。將課堂討論、辯論、回答問題等都作為平時(shí)成績(jī),同時(shí)根據(jù)平時(shí)章節(jié)安排、布置了一些相關(guān)的論文開闊學(xué)生視野。這種考核方式的變革,在增加學(xué)習(xí)興趣的前提下,加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。
5.確定人才培養(yǎng)目標(biāo)。目前,雖然許多高校提出了“厚基礎(chǔ),寬口徑”的本科生的培養(yǎng)目標(biāo),但實(shí)際上對(duì)生物技術(shù)專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)還是不明確的,這就要求教育者要用更寬廣的眼界,切實(shí)把握好生物技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo),落實(shí)人才培養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展理念。在處理人才培養(yǎng)與社會(huì)需求的關(guān)系上,注重培養(yǎng)“有知識(shí)、有技術(shù)、懂業(yè)務(wù)、會(huì)管理、會(huì)開發(fā),并有市場(chǎng)意識(shí)與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)”的“復(fù)合型”人才;在理論與實(shí)踐關(guān)系上,加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)課試驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作能力、結(jié)果分析與整理能力、文獻(xiàn)查詢與消化能力、生物產(chǎn)品的研發(fā)能力,努力將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、學(xué)位論文和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2017.01.072
0引言
初中生物是對(duì)初中生進(jìn)行基本的生命科學(xué)知識(shí)的教學(xué),初中階段的生物知識(shí)教學(xué)進(jìn)入了微觀化的階段,生命科學(xué)知識(shí)的基本原理成為主要的教學(xué)內(nèi)容。然而,在實(shí)際的教學(xué)當(dāng)中,受教學(xué)條件和教學(xué)方法的限制,學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的微觀原理與宏觀表現(xiàn)之間的聯(lián)系理解并不深刻;另外,生物教學(xué)對(duì)學(xué)生個(gè)人素質(zhì)教育表現(xiàn)在環(huán)境意識(shí)、探索精神等方面,而觀察學(xué)生的日常行為和學(xué)習(xí)狀態(tài),這些教育結(jié)果展現(xiàn)的也并不完全。因此,立足于生物教育理念,從學(xué)科理念建構(gòu)的角度入手探討細(xì)節(jié)性的教學(xué)策略應(yīng)用,成為目前初中生物教學(xué)發(fā)展的方向之一。
1 生物教育理念概述
1.1 尊重生物科學(xué)發(fā)展的基本原理
生物科學(xué)是研究生命體產(chǎn)生和發(fā)展的學(xué)科,是一門基礎(chǔ)的自然科學(xué),生物教育理念建立于對(duì)生物科學(xué)發(fā)展的基本原理上,即對(duì)自然事物進(jìn)行細(xì)致的觀察、產(chǎn)生疑問,通過科學(xué)的、客觀的方式去研究、探索并解答疑問,得到生命產(chǎn)生和發(fā)展的因果關(guān)系,尋找自然界的基本原理并形成科學(xué)的事物認(rèn)知能力。因此,在初中生物教學(xué)中,以生物教育理念為基礎(chǔ),就要對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的能力培養(yǎng)和科學(xué)的認(rèn)知方法培養(yǎng)。
1.2 尊重自然和生命
人類是自然界的一份子,人類的生命與其他物種的生命對(duì)自然界來說并無根本區(qū)別,人類成為世界的主宰,必須立足于自然,尊重自然,尊重生命。這不僅是正確的生命理念,也是自然的客觀規(guī)律。因此,在生物教育理念指導(dǎo)下的初中生物教學(xué),必須對(duì)學(xué)生的生命觀念、個(gè)人修養(yǎng)以及公德心進(jìn)行培養(yǎng)教育。
2 生物教育理念指導(dǎo)下的初中生物教學(xué)策略
2.1 指導(dǎo)自學(xué)培養(yǎng)形成基本的生命意識(shí)
自學(xué)能力的產(chǎn)生和發(fā)展是現(xiàn)代教育對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的重點(diǎn),在初中生物教學(xué)中,學(xué)生的自學(xué)能夠直接實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)自然的主動(dòng)認(rèn)識(shí)和探索,對(duì)生命形成理解并構(gòu)成基本的生命意識(shí)。因此,在生物教育理念指導(dǎo)下,初中生物教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的自學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)和引導(dǎo)。例如,進(jìn)行“蚯蚓”相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí),教師在課前布置學(xué)生利用課余時(shí)間尋找蚯蚓,然后將蚯蚓抓回家。抓蚯蚓的過程一定要親自動(dòng)手,抓回家之后進(jìn)行飼養(yǎng),然后將尋找、飼養(yǎng)以及抓蚯蚓的整個(gè)過程感受體驗(yàn)都記錄下來。課堂教學(xué)時(shí)教師讓學(xué)生將自己飼養(yǎng)的蚯蚓帶來,邊觀察邊進(jìn)行學(xué)習(xí)。這樣一來不用花費(fèi)過多的時(shí)間和精力就很輕松的將實(shí)驗(yàn)中的問題一一解決掉。因?yàn)橥ㄟ^學(xué)生親自動(dòng)手尋找、抓回、飼養(yǎng)便很輕松的了解到蚯蚓的生活習(xí)性,通過親自動(dòng)手抓蚯蚓,學(xué)生能夠感受到蚯蚓身上的粘滑,以及蚯蚓蠕動(dòng)的情況。這樣比以往觀察蚯蚓試驗(yàn)中,將蚯蚓裝在解剖盤內(nèi),呈現(xiàn)在學(xué)生眼前的教學(xué)效果更好。在尋找蚯蚓的過程中,學(xué)生挖掘土壤,發(fā)現(xiàn)其他動(dòng)物和植物;在飼養(yǎng)的過程中,學(xué)生觀察蚯蚓的食物和活動(dòng)規(guī)律,他們自然而然對(duì)蚯蚓與人類生活不同,但生命狀態(tài)保持一致這個(gè)觀點(diǎn)形成認(rèn)同,生命平等并值得尊重的意識(shí)也逐漸形成。
2.2 使用翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)探究學(xué)習(xí)
生物科學(xué)的整體發(fā)展來源于對(duì)生物界的探索、質(zhì)疑和不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,這也是生物科學(xué)的基本研究理念。在初中生物教學(xué)中,這種研究理念要體現(xiàn)在教學(xué)過程里,要使學(xué)生勇于、樂于、善于對(duì)生物現(xiàn)象進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。在實(shí)際的教學(xué)過程中,翻轉(zhuǎn)課堂能夠幫助教師實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)。例如講解“傳染病和免疫”這一章時(shí),使用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,請(qǐng)學(xué)生先搜集一些關(guān)于天花的資料,并引導(dǎo)學(xué)生朝著中國古代帝王的方向去搜集,請(qǐng)學(xué)生就收集到的材料提出問題,自主尋找問題的答案,將不能理解的問題帶回到課堂上。在課堂上,讓學(xué)生將搜集到的資料分享給其他同學(xué)。通過小組合作討論的方式分享和解決問題,并整理成研究報(bào)告作為學(xué)習(xí)作業(yè)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用,可以使學(xué)生通過搜索,建立基本的關(guān)于傳染病和人體免疫的認(rèn)識(shí),課堂的討論能夠使這一認(rèn)知得到全方位的深化,探討問題的過程以及形成學(xué)習(xí)報(bào)告的過程,實(shí)際上模擬了生物科學(xué)研究的產(chǎn)生過程。這一教學(xué)策略的使用,不僅能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)生命的熱愛,還能夠使學(xué)生掌握基本的生物知識(shí)探究方法。
2.3 利用多媒體展示生物課程的精神教育價(jià)值
生物理念指導(dǎo)下的初中生物教學(xué)應(yīng)該體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生的精神教育價(jià)值,不僅在于通過生物教學(xué)使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)生命的敬畏之心,理解生命平等、自然平衡的意義,還包括通過了解生命的本質(zhì),了解生物的屬性,去體會(huì)自然賦予這些生物的精神,通過了解和研究生物現(xiàn)象,生物的精神也會(huì)被學(xué)生感悟到。但是日常教學(xué)并不能夠使學(xué)生全面地了解生物,此時(shí),教師可以借助多媒體設(shè)備,向?qū)W生展示奇妙的大自然,揭示不同生物的生命精神。例如,在學(xué)習(xí)“生物圈中其他生物”這一章時(shí),教師可以到網(wǎng)絡(luò)上下載三文魚洄游的視頻或紀(jì)錄片為學(xué)生進(jìn)行播放。三文魚洄游屬于正常的生物現(xiàn)象,但洄游過程卻非常勵(lì)志。通過對(duì)視頻紀(jì)錄片的觀看,使學(xué)生意識(shí)到生命的寶貴,啟發(fā)學(xué)生珍愛生命,在有限的生命時(shí)間里努力學(xué)習(xí),為實(shí)現(xiàn)自己的理想抱負(fù)不懈奮斗。
2.4 以任務(wù)教學(xué)法的應(yīng)用提升學(xué)生的環(huán)境意識(shí)
生物教育理念體現(xiàn)在實(shí)際生活中,就是使學(xué)生認(rèn)識(shí)到人類對(duì)自然發(fā)展和生物平衡的任,在城市生活中,能夠突出體現(xiàn)這種責(zé)任性的活動(dòng)是環(huán)境保護(hù)工作,因此,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)進(jìn)行培養(yǎng)。環(huán)境意識(shí)的形成是通過社會(huì)生活實(shí)踐點(diǎn)滴積累起來的,課堂說教效果不大,教師可以使用任務(wù)教學(xué)法達(dá)成這一目標(biāo)。例如,在周末或者期末作業(yè)的布置方面,設(shè)定這樣一個(gè)任務(wù)活動(dòng):了解自己家鄉(xiāng)的生態(tài)環(huán)境有沒有什么污染情況發(fā)生,污染對(duì)于人們的生存和生活造成了什么樣的影響,之后做一個(gè)可靠的家鄉(xiāng)環(huán)境情況調(diào)查表,并且提出自己的想法和建議。通過這一形式的實(shí)踐性作業(yè),使學(xué)生真正走入了大自然,利用自己的實(shí)際行動(dòng),了解到了保護(hù)環(huán)境的實(shí)際意義,使他們明白,保護(hù)環(huán)境并不只是一個(gè)口號(hào),而是一個(gè)切切實(shí)實(shí)能夠影響到很多人的活動(dòng),所有的人都應(yīng)該停止對(duì)環(huán)境的傷害,每一個(gè)人都應(yīng)該擔(dān)負(fù)起建設(shè)家鄉(xiāng)、保護(hù)環(huán)境、美化環(huán)境的責(zé)任。
3 生物教育理念下初中生物教學(xué)應(yīng)注意的問題
3.1 培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣
良好的學(xué)習(xí)方法及習(xí)慣是高效學(xué)習(xí)效率的前提和保障,在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生形成自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)的習(xí)慣,使學(xué)生能夠積極的發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)和構(gòu)建新的知識(shí)。自主學(xué)習(xí)過程中,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我認(rèn)識(shí),對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思、評(píng)價(jià)及審視,應(yīng)做到心中有數(shù),自我激勵(lì);應(yīng)積極的制定學(xué)習(xí)計(jì)劃,選擇適合自己的學(xué)習(xí)的方法,從而達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果;學(xué)習(xí)過程中應(yīng)積極的投入情感,注重內(nèi)驅(qū)力的作用,從而在學(xué)習(xí)中獲得積極的情感體驗(yàn),促進(jìn)保持長(zhǎng)期良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。教師在課堂上構(gòu)建學(xué)生感興趣的教學(xué)情境,從而激發(fā)學(xué)生積極的投入到教學(xué)活動(dòng)中來。教師在學(xué)習(xí)任務(wù)達(dá)成之后應(yīng)積極的給予學(xué)生鼓勵(lì)贊揚(yáng);在學(xué)生遇到困惑時(shí)教師應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)使其看到成功的希望;在學(xué)生感X所學(xué)知識(shí)枯燥乏味時(shí),教師應(yīng)設(shè)法激發(fā)學(xué)生的興趣,使其感到學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性;教師應(yīng)積極的將書本上的知識(shí)與生活實(shí)踐相連系,讓學(xué)生感受到知識(shí)的可用性及深刻體會(huì)學(xué)習(xí)知識(shí)的意義;使學(xué)生富有成效感,同時(shí)也富有成就感。
3.2 提供充足的生物教學(xué)資源
生物理念教學(xué)策略的實(shí)施需要有充足的教學(xué)資源為基礎(chǔ),而教學(xué)資源缺乏也正是目前初中生物教學(xué)中最明顯的問題。學(xué)校能夠?yàn)閷W(xué)生和教師提供的資源多屬于微觀方面,例如顯微鏡、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)器皿等,但是,站在宏觀的角度,學(xué)生需要更廣闊的空間進(jìn)行生物觀察和實(shí)踐,這意味著,生物教師和學(xué)校應(yīng)為學(xué)生提供充分的探究資源。學(xué)校可以利用現(xiàn)有的教學(xué)空間為學(xué)生提供一部分生物教學(xué)資源,例如,在學(xué)校中開辟一小塊地作為生物實(shí)驗(yàn)園,允許學(xué)生進(jìn)行各種養(yǎng)殖和種植性的生物實(shí)驗(yàn),這既滿足學(xué)生探究學(xué)習(xí)應(yīng)用的需要,又能夠?yàn)樯锝虒W(xué)提供方便;另外,中學(xué)也可以尋求當(dāng)?shù)夭┪镳^、動(dòng)物園的幫助,為學(xué)生開辟專門的參觀游園觀察日,這樣可以使學(xué)生實(shí)地了解生物科學(xué)知識(shí),接觸自然,進(jìn)行直觀的觀察學(xué)習(xí)。
4 結(jié)語
綜上所述,初中生物教學(xué)應(yīng)該立足于生物教育理念,從教學(xué)策略方面進(jìn)行改進(jìn),以突出生物教學(xué)對(duì)學(xué)生的生命意識(shí)培養(yǎng)、科學(xué)探索精神培養(yǎng)、人文精神發(fā)展培養(yǎng)和社會(huì)公德培養(yǎng)價(jià)值。在應(yīng)用這些教學(xué)策略的同時(shí),應(yīng)該重視從教學(xué)技巧方面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣,為學(xué)生提供充足的教學(xué)資源,以使生物教學(xué)的學(xué)科價(jià)值發(fā)揮出來。
參考文獻(xiàn)
[1] 宋玲麗.初中生物課堂教學(xué)完善思考[J].科學(xué)中國人,2016(10):125-126.
[2] 嚴(yán)孝芳.淺析初中生物有效教學(xué)實(shí)施策略[J].中華少年,2016(10):113-114.
[3] 張晨.初中生物教學(xué)中遞進(jìn)式生命教育實(shí)踐研究[J].讀書文摘,2016(10):123-124.
[4] 徐靖.關(guān)于提高初中生物課堂教學(xué)效率的思考[J].科學(xué)大眾(科學(xué)教育),2016(10):120-121.
[5] 李文送.基于教育常識(shí)的中學(xué)生物教學(xué)觀念[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育,2016(10):147-148.
[6] 吳曉燕.初中生物的探究式活動(dòng)教學(xué)[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育,2016(10):114-115.
[7] 楊曉春.淺談初中生物學(xué)教學(xué)中生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].好家長(zhǎng),2016(9):128-129.
古人云:授人之魚,只供一飯之需;教人之漁,則終生受益無窮。可見教師必須注重學(xué)法指導(dǎo),讓學(xué)生“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”,以提高學(xué)習(xí)能力,達(dá)到葉圣陶先生所說的“教是為了不教”,“自求得之”的目的。中學(xué)生物教學(xué)面臨教材內(nèi)容多,課時(shí)少等問題,這就促使并要求生物教師更加高效率、高質(zhì)量地進(jìn)行教學(xué)。在教學(xué)中滲透學(xué)法指導(dǎo),利用“學(xué)法”這一杠桿,提高教學(xué)質(zhì)量。下面,就生物學(xué)科如何滲透學(xué)法指導(dǎo)談?wù)劰P者在教學(xué)實(shí)踐中的幾點(diǎn)做法。
一、加強(qiáng)生物學(xué)概念教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)概念的理解
在高中生物教學(xué)中.加強(qiáng)概念的教學(xué)是一項(xiàng)非常重要的教學(xué)內(nèi)容。可以說,高中生物課的教學(xué),就是對(duì)生物概念的教學(xué);高中生物課的學(xué)習(xí),就是對(duì)生物概念的學(xué)習(xí)。學(xué)生對(duì)概念掌握正確與否.直接關(guān)系到對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解應(yīng)用.以及今后的創(chuàng)造性活動(dòng)。
概念是反映思維對(duì)象特有屬性或本質(zhì)屬性的思維形式。概念包括內(nèi)涵和外延兩個(gè)基本特征。概念的內(nèi)涵是指反映在概念中的思維對(duì)象的特有屬性或本質(zhì)屬性,又叫概念的含義。概念的外延是指具有概念所反映的特有屬性或本質(zhì)屬性的對(duì)象.又稱概念的適用對(duì)象。教師在教學(xué)中,一定要通過各種手段幫助學(xué)生理清概念的內(nèi)涵與外延,即概念的含義和使用范圍。只有當(dāng)學(xué)生真正地把握了概念的內(nèi)涵和外延時(shí),才能夠運(yùn)用概念去解決問題,從而達(dá)到教學(xué)目的。
對(duì)于一些概括性高、較抽象的概念,教學(xué)中如果直接切入概念,則不利于學(xué)生的理解和掌握。教師可以先用豐富的實(shí)例使學(xué)生掌握相關(guān)的概念,然后從中總結(jié)出它們的共同特點(diǎn),得出新概念。如無性生殖是一個(gè)概括性較高的概念,教學(xué)時(shí)可以先用豐富的實(shí)例使學(xué)生掌握分裂生殖、出芽生殖、營(yíng)養(yǎng)生殖等概念,然后啟發(fā)學(xué)生嘗試著從中總結(jié)出它們的共同特點(diǎn):不經(jīng)過生殖細(xì)胞的結(jié)合,由母體直接產(chǎn)生新個(gè)體。通過這種方式得到的無性生殖的概念能讓學(xué)生舉一反三.理解深刻。
二、重視相關(guān)生物科學(xué)史教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的思維與方法
在過去的生物教學(xué)中,科學(xué)史沒有得到足夠的重視,傳統(tǒng)的科學(xué)史教育.往往是把科學(xué)史作為一種知識(shí)附加在科學(xué)教學(xué)內(nèi)容上,而新的高中生物課程在這方面有了明顯的改進(jìn)。在《課標(biāo)》第四部分“實(shí)施建議”中.明確提出“注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)”.首次提出知道生物科學(xué)發(fā)展史上的重要事件的要求.反映出新課程對(duì)知識(shí)的“來龍去脈”的重視。事實(shí)上,生物科學(xué)史不僅僅是生命科學(xué)發(fā)展歷程中的一系列人物和事件.更重要的是它蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)的世界觀以及科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度等內(nèi)容,具有很高的教育價(jià)值。生物科學(xué)史的知識(shí)不僅可以讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)家們的探索精神與科學(xué)態(tài)度.而且它也是學(xué)生開展探究活動(dòng)的極好素材,從中可以領(lǐng)會(huì)科學(xué)的思維與方法。
在過去的科學(xué)史教學(xué)時(shí),教師一般都以講故事的方式進(jìn)行。實(shí)踐證明,這種科學(xué)史的教學(xué)方法是低效的。對(duì)科學(xué)史實(shí)施探究教學(xué),有利于學(xué)生了解科學(xué)研究的歷史及科學(xué)本質(zhì)。在教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生假想自己就是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家.讓學(xué)生大膽地去提出問題.想辦法解決問題并得出結(jié)論.讓學(xué)生真正的成為學(xué)習(xí)的主體。比如,《光合作用的探究歷程》是必修一中的重要內(nèi)容,筆者按照時(shí)間順序?qū)⒁恍┕夂献饔冒l(fā)現(xiàn)史中重要的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為背景資料呈現(xiàn)給學(xué)生.設(shè)置一些問題串讓學(xué)生分組討論.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并提出自己小組的推斷.在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生提出進(jìn)一步想探究的問題等,再與前人所得結(jié)論進(jìn)行比較。通過對(duì)這段科學(xué)史的探究學(xué)習(xí),學(xué)生不僅了解光合作用知識(shí)的來龍去脈,經(jīng)歷人類探究光合作用的漫長(zhǎng)過程,牢固掌握了相關(guān)知識(shí),還學(xué)會(huì)了如何依據(jù)資料作出科學(xué)結(jié)論。
三、靈活應(yīng)用圖表,指導(dǎo)學(xué)生善于總結(jié)
遺傳學(xué)(Genetics)是研究自然界中生物的遺傳和變異規(guī)律的科學(xué),是生命科學(xué)領(lǐng)域中最為重要和基礎(chǔ)的學(xué)科之一。它也是生物科學(xué)中一門最具活力,發(fā)展最迅速的理論科學(xué),又是一門緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的基礎(chǔ)應(yīng)用科學(xué),對(duì)探索生命起源和本質(zhì),推動(dòng)整個(gè)生物科學(xué)的發(fā)展起著巨大的作用。因此,遺傳學(xué)作為生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門重要主干課程,在教學(xué)中起著舉足輕重的作用。
一、生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)遺傳學(xué)的必要性
20世紀(jì)80年代末,由分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及信息技術(shù)等學(xué)科的交叉和結(jié)合產(chǎn)生了生物信息學(xué)(Bioinformatics),它是基于分子生物學(xué)與多種學(xué)科交叉,以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物相關(guān)信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索和分析的科學(xué),是當(dāng)今生命科學(xué)和自然科學(xué)的重大前沿領(lǐng)域之一。近20年,特別是隨著人類基因組計(jì)劃(human genome project,HGP)不斷拓進(jìn),生物信息學(xué)作為跨越和融合生命科學(xué)與信息技術(shù)的新興學(xué)科已成為生命科學(xué)核心領(lǐng)域和最具活力的前沿領(lǐng)域之一。生物信息學(xué)專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。國內(nèi)單獨(dú)設(shè)立生物信息學(xué)本科專業(yè)的高校較少,且普遍較晚。
遺傳學(xué)與生物信息學(xué)兩個(gè)學(xué)科之間關(guān)系密切。有國內(nèi)學(xué)者利用美國《科學(xué)引文索引》(SCI)數(shù)據(jù)庫web of science,運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)8種權(quán)威生物信息學(xué)期刊2001年至2010年于2011年1月15日之前上傳至wed of science的全部文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分析。對(duì)施引文獻(xiàn)按跨學(xué)科強(qiáng)度排列的結(jié)果顯示,遺傳學(xué)及基因與生物信息學(xué)跨學(xué)科文章發(fā)表量居第二位,僅次于生物化學(xué)與分子生物學(xué)。這說明,生物信息學(xué)與遺傳學(xué)直接的跨學(xué)科研究較多,二者交叉學(xué)科的發(fā)展關(guān)系密切。因此,生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)《遺傳學(xué)》課程十分必要。
二、遺傳學(xué)教學(xué)中存在的問題
多年來,不同專業(yè)的《遺傳學(xué)》課程的教學(xué)過程中涌現(xiàn)出一些共性問題,這些問題在生物信息學(xué)本科專業(yè)的教學(xué)過程中也存在。一是,學(xué)科拓展深化與課時(shí)壓縮之間的矛盾。隨著遺傳學(xué)研究范疇的不斷拓展,新的學(xué)科分支相繼涌現(xiàn),信息量逐步擴(kuò)增,待教授內(nèi)容逐漸增加且顯得零散。但隨著大學(xué)素質(zhì)教育改革的進(jìn)行,更多新的選修課、實(shí)驗(yàn)課被引入,遺傳學(xué)理論課時(shí)被壓縮,課時(shí)減少與內(nèi)容增多的矛盾日益突顯。二是,遺傳學(xué)與其他課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置與組織易重復(fù)。學(xué)科交叉為科研工作提供源源不斷的動(dòng)力,但在教學(xué)工作中學(xué)科滲透也造成教學(xué)內(nèi)容重疊,基礎(chǔ)和關(guān)緊技術(shù)重復(fù)教學(xué)的問題。例如,分子遺傳學(xué)是遺傳學(xué)重要組成部分,是目前遺傳學(xué)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn),與生物信息學(xué)關(guān)系最為緊密,它包括的遺傳物質(zhì)的本質(zhì),基因的調(diào)控,基因重組等內(nèi)容也在基因工程、分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)等課程中作為講授重點(diǎn)。如何利用有限的理論課時(shí),合理安排教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效率值得思考。
與此同時(shí),生物信息學(xué)作為比較新的本科專業(yè),開設(shè)各課程之間的銜接問題也比較突出。生物信息學(xué)專業(yè)的學(xué)生在大二開始全面生命科學(xué)和信息技術(shù)相關(guān)程學(xué)習(xí)。在理論知識(shí)在實(shí)際中如何應(yīng)用缺乏概念,學(xué)生達(dá)不到共鳴,這也是生物信息學(xué)專業(yè)低年級(jí)學(xué)生面臨的通病。遺傳學(xué)課程安排在大學(xué)二年級(jí)上學(xué)期講授,對(duì)于剛剛接觸專業(yè)課程的學(xué)生而言本來就陌生,而且信息技術(shù)和生命科學(xué)相關(guān)課程獨(dú)立講授,二者貌似是兩條平行線,怎樣相交碰撞出火花,對(duì)于學(xué)生來說很難結(jié)合,必須由任課老師在授課過程中充分引導(dǎo)。傳統(tǒng)的《遺傳學(xué)》課程教學(xué)注重以雜交分析為主的經(jīng)典遺傳學(xué)理論的講解,很大篇幅集中在三大定律(分離定律、自由組合定律以及連鎖和互換定律)的教授上。遺傳學(xué)課程教學(xué)重點(diǎn)集中在經(jīng)典遺傳學(xué)定律,經(jīng)典案例跟不上學(xué)科發(fā)展。這個(gè)問題已經(jīng)被一線教育工作者認(rèn)知。
綜上,由于學(xué)科本身發(fā)展迅速,涵蓋知識(shí)范圍越來越廣,課時(shí)壓縮等原因,容易讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)該課程產(chǎn)生“內(nèi)容太發(fā)散”“課時(shí)進(jìn)程快”“知識(shí)跨越大”等認(rèn)識(shí),不利于課程的學(xué)習(xí)。由此可能造成,內(nèi)容廣泛且繁雜“抽象且深?yuàn)W”枯燥無味,容易讓學(xué)生覺得難或者枯燥。學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。因此,在教學(xué)實(shí)踐中,針對(duì)不同專業(yè)性質(zhì)和培養(yǎng)目標(biāo)存在的差異,不同專業(yè)《遺傳學(xué)》課程教學(xué)應(yīng)在知識(shí)體系、內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)、教學(xué)方法等方面在各專業(yè)間有所區(qū)分。特別是生物信息學(xué)這種學(xué)科交叉性強(qiáng)的專業(yè),如何實(shí)施該專業(yè)本科生遺傳學(xué)的教學(xué),以達(dá)到即符合本科教學(xué)難易程度的要求,又被大多數(shù)同學(xué)接受,同時(shí)能符合生物信息學(xué)學(xué)科自身特點(diǎn),需要在教學(xué)過程中逐步的探索與實(shí)踐。本文將結(jié)合資深授課教師經(jīng)驗(yàn)及筆者生物信息學(xué)本科專業(yè)《遺傳學(xué)》教學(xué)經(jīng)歷對(duì)這一問題進(jìn)行闡述。
三、教學(xué)過程中的探討與實(shí)踐
1.制定具有專業(yè)特色的教學(xué)內(nèi)容
(1)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,關(guān)注專業(yè)需求
生物信息學(xué)專業(yè)的課程教學(xué)中,遺傳學(xué)相關(guān)知識(shí)是需要講授的重點(diǎn)。傳統(tǒng)遺傳學(xué)課程教學(xué)將重點(diǎn)內(nèi)容集中于經(jīng)典遺傳學(xué)定律及其相關(guān)知識(shí)的講授,其優(yōu)點(diǎn)在于能夠幫助學(xué)生打牢遺傳學(xué)知識(shí)基礎(chǔ),缺點(diǎn)在于教學(xué)內(nèi)容過于單一,沒有包含遺傳學(xué)重要分支的最新知識(shí),無法與當(dāng)前的研究熱點(diǎn)聯(lián)系起來,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。隨著國際遺傳學(xué)研究的深入,分子遺傳學(xué)和群體遺傳學(xué)得到長(zhǎng)足發(fā)展,極大地豐富了遺傳學(xué)的知識(shí)體系。為了緊跟國際研究前沿,國內(nèi)許多高校對(duì)遺傳學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革,在經(jīng)典遺傳學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)上,紛紛加入了分子和群體遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,為后續(xù)開展更深入的專業(yè)研究和學(xué)習(xí)奠定了良好的知識(shí)基礎(chǔ)。為了幫助學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)體系形成全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),結(jié)合生物信息學(xué)專業(yè)特點(diǎn),在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)借鑒了以“遺傳信息”為主線的教學(xué)思想,教學(xué)內(nèi)容涵蓋了“經(jīng)典”“分子”和“群體”三類主體遺傳學(xué)內(nèi)容。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,受遺傳學(xué)課時(shí)限制,對(duì)所有遺傳學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了梳理和必要的刪減,既把握三種遺傳學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,做好各部分知識(shí)的教學(xué)銜接,同時(shí)注意區(qū)分三者的不同,突出教學(xué)重點(diǎn),做到“主題鮮明,重點(diǎn)突出,點(diǎn)面結(jié)合,結(jié)構(gòu)清晰”,使學(xué)生在掌握經(jīng)典基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)了解最新的遺傳學(xué)研究進(jìn)展。
(2)生物信息學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)課程與其他課程的銜接
遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異的科學(xué),以遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能為研究對(duì)象,是生命科學(xué)的主干。因此,與其他學(xué)科在內(nèi)容上有交叉或重疊無法避免。同中求異,突出遺傳學(xué)的特色,是教學(xué)中值得研究的問題。遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、染色體畸變、基因突變、遺傳調(diào)控等章節(jié)與微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)內(nèi)容重復(fù)較多,可以強(qiáng)調(diào)知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性,淡化這些內(nèi)容的分子結(jié)構(gòu)和生化過程的講解。例如,結(jié)合孟德爾定律和摩爾根定律案例,著重從染色體和基因角度切入,增強(qiáng)遺傳學(xué)色彩,同時(shí)對(duì)其他課程起到提綱挈領(lǐng)的作用。
(3)結(jié)合生物信息學(xué),引入最新研究成果,體現(xiàn)前沿性
在處理好學(xué)科銜接之后,還需要關(guān)注的就是內(nèi)容與生物信息學(xué)的結(jié)合。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,最想了解的莫過于,這門課程與我的專業(yè)有什么聯(lián)系?因此,在講授內(nèi)容中加入生物信息學(xué)手段解決遺傳學(xué)問題的新成果既體現(xiàn)前沿性,又能提高遺傳學(xué)課程的專業(yè)針對(duì)性。教師平時(shí)要多注意積累教學(xué)素材,對(duì)于現(xiàn)階段比較熱點(diǎn)且與生物信息學(xué)相關(guān)的、應(yīng)用性強(qiáng)的問題,要在課程基礎(chǔ)知識(shí)講授后,進(jìn)行一定拓展。例如,在講授基因定位和遺傳圖繪制時(shí),引入用EST進(jìn)行基因定位及遺傳圖譜繪制等內(nèi)容;在講到遺傳家譜時(shí),引入通過對(duì)患病群體或家系進(jìn)行外顯子組測(cè)序分析,對(duì)小家系孟德爾遺傳病的致病基因進(jìn)行鑒別和定位的例子。通過引入生物信息學(xué)教學(xué)例子,不僅可以使學(xué)生加深對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的理解,還可幫助學(xué)生了解生物信息學(xué)最新進(jìn)展,激發(fā)對(duì)后續(xù)生物信息學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。
2.教學(xué)方法多樣化,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容繁雜、理論性強(qiáng),不易理解。為了提高教學(xué)效果,在教學(xué)模式上必須變“以教師為主體”為“以學(xué)生為主體”,注重采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段,開展多媒體教學(xué)、案例教學(xué)和研討教學(xué)等,將傳統(tǒng)抽象、枯燥的說教式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w、生動(dòng)的參與式教學(xué),增強(qiáng)教與學(xué)的雙向互動(dòng)。
(1)多媒體教學(xué)方式
計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)改變了傳統(tǒng)的黑板加粉筆,以教師為中心灌輸式教學(xué)模式。多媒體通過實(shí)時(shí)可交互的多維動(dòng)畫及圖像展示,可以增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的展示效果,提高課堂教學(xué)的信息量和容積率,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深對(duì)枯燥晦澀知識(shí)點(diǎn)的理解,提高教學(xué)效率。充分利用多媒體課件的超文本功能、交互功能、網(wǎng)絡(luò)功能的優(yōu)勢(shì),比如Holliday模型是分子水平上關(guān)于遺傳重組機(jī)制的重要模型,很好解釋了基因轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。在講到Holliday模型時(shí),為了讓學(xué)生直觀了解單鏈交換重接及分支移動(dòng)后的Holliday交叉旋轉(zhuǎn)180度形成Holliday異構(gòu)體的過程,采用了動(dòng)畫、圖片、電子板書相結(jié)合的方式,很容易讓學(xué)生理解空間旋轉(zhuǎn)互換的過程,以及基因轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的原因等較難理解的知識(shí)點(diǎn),反響較好。此外,聲音、視頻、動(dòng)畫、圖片等便于學(xué)生拆解枯燥內(nèi)容。
(2)案例教學(xué)
案例教學(xué)是一種創(chuàng)新型的教學(xué)方式,主要通過開放課堂、增強(qiáng)互動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。案例教學(xué)需要結(jié)合本課程的專業(yè)理論知識(shí),著眼于達(dá)成課程教學(xué)目的,編寫和準(zhǔn)備基于一定事實(shí)且具有一定場(chǎng)景的教學(xué)案例,這些教學(xué)案例要能夠啟發(fā)學(xué)生的思考,促進(jìn)學(xué)生將從外部學(xué)習(xí)的知識(shí)吸收轉(zhuǎn)化內(nèi)在的專業(yè)素養(yǎng)和能力。在教學(xué)實(shí)踐中,教學(xué)案例是“教”與“學(xué)”互動(dòng)的橋梁和紐帶,使枯燥乏味的學(xué)習(xí)過程變得活潑有趣;“教”不是告訴學(xué)生怎么去做,而是啟發(fā)學(xué)生如何去思考,對(duì)學(xué)生針對(duì)案例問題提出的解決思路進(jìn)行引導(dǎo)和評(píng)價(jià),鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新性思考,找到最優(yōu)的問題解決方法;“學(xué)”不是被動(dòng)的接受,而是主動(dòng)的思考和創(chuàng)造,通過與他人而不僅僅是老師進(jìn)行互動(dòng)和交流,加深對(duì)知識(shí)的理解,培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。
案例教學(xué)的核心是精心設(shè)計(jì)教學(xué)案例,將知識(shí)內(nèi)化在符合實(shí)際又富于想象的故事情景中,使得學(xué)生通過身臨其境將抽象的理論知識(shí)具體化,學(xué)會(huì)如何用概念性和原理性知識(shí)在實(shí)際工作和研究中解決問題,進(jìn)而加深對(duì)特定原理和概念內(nèi)涵的理解。在教學(xué)實(shí)踐中,先以典型案例提高學(xué)生興趣,把抽象的東西具體化,讓學(xué)生變被動(dòng)接受為主動(dòng)思考,激發(fā)學(xué)生的求知欲。注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和解決問題的能力。通過案例的分析,深化學(xué)生對(duì)基本原理、基本概念的理解。案例教學(xué)能很好地啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主思考,對(duì)于理論性較強(qiáng),比較枯燥的內(nèi)容,通過案例式教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。所舉案例應(yīng)具有針對(duì)性,要考慮案例產(chǎn)生的時(shí)間、背景和條件,要貼近生活,耳熟能詳,與時(shí)俱進(jìn)。在處理問題的同時(shí),獲取知識(shí)。進(jìn)行案例教學(xué)過程中,要注重與學(xué)生的互動(dòng)。圍繞教學(xué)目的,選擇合適案例,進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生參與性。教師不能一味平鋪直敘的講案例,還要注意學(xué)生的參與度。只有學(xué)生和教師共同參與,才能達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。
(3)以學(xué)生為主體的教學(xué)
以往課程中,往往針對(duì)經(jīng)典類型習(xí)題進(jìn)行講解,參考“標(biāo)準(zhǔn)答案”。在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),這樣往往造成學(xué)生思想禁錮,學(xué)科交融性不夠。特別是對(duì)于生物信息學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,傳統(tǒng)習(xí)題課或者討論課,沒有實(shí)用效果。習(xí)題課及討論課應(yīng)注重實(shí)用性,關(guān)注遺傳學(xué)與生物信息學(xué)學(xué)科發(fā)展與融合,設(shè)置開放性答案,突出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性的應(yīng)用能力。
課堂教學(xué)不僅要“授業(yè)”,更要“傳道”,即培養(yǎng)學(xué)生如何學(xué)習(xí)和如何思維。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知水平,研究、討論、交流式的教學(xué)模式的引入,有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。采用專題自學(xué),規(guī)定材料與學(xué)生自學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來,開展研討,充分體現(xiàn)學(xué)生觀點(diǎn)。同時(shí),教師只起到點(diǎn)評(píng)引導(dǎo)作用,能培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、分析問題、創(chuàng)造性的解決問題的能力,有利于學(xué)生形成科研創(chuàng)新意識(shí)。教師如何正確引導(dǎo)是開展研討式教學(xué)的重點(diǎn)。首先,應(yīng)明確課程在相關(guān)領(lǐng)域中的作用和地位,了解課程的教學(xué)內(nèi)容,選擇課程中適合研討的內(nèi)容,并將研究與討論貫穿教學(xué)的全過程。在選擇題目時(shí),要考慮專業(yè)相關(guān)程度及考慮不同學(xué)生層次的需求,考慮學(xué)生個(gè)體間的差異,難度適宜。
四、結(jié)語
生物信息學(xué)本科專業(yè)遺傳學(xué)的教學(xué),以孟德爾定律為基礎(chǔ),分析遺傳物質(zhì)的存在形式、傳遞、保存及變化,課程脈絡(luò)更加清晰,通過案例教學(xué)的等教學(xué)模式,激發(fā)興趣,并有利于與后續(xù)課程連接,在實(shí)踐教學(xué)中體現(xiàn)了比較好的教學(xué)效果。因?yàn)樯镄畔W(xué)專業(yè)的需求與傳統(tǒng)生物專業(yè)有差異,教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)不同這給教師備課增加了難度。同時(shí),在期末考核時(shí),由于講授側(cè)重點(diǎn)不同,考試側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別,在師資允許的前提下,引入小班教學(xué),有利于教學(xué)側(cè)重點(diǎn)突出。后續(xù)課程如果設(shè)置分子遺傳學(xué),將使知識(shí)體系更加完整。
參考文獻(xiàn):
[1]李巨超,李楠.適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的遺傳學(xué)教學(xué)改革與探索[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2012,(2):66.
[2]巴恩斯.遺傳學(xué)工作者的生物信息學(xué)[M].丁衛(wèi),李慎濤,廖曉萍,譯.北京:科學(xué)出版社,2009.3.
[3]皮妍,林娟,侯嶸,等.國內(nèi)高校遺傳學(xué)教材發(fā)展研究[J].遺傳,2009,31(1):109-112.
生物科學(xué)前沿知識(shí)要盡可能的和學(xué)生所學(xué)的知識(shí)有聯(lián)系,這樣既可以鞏固他們所學(xué)的知識(shí),又可以擴(kuò)展他們的知識(shí)面。比如他們的課本在講解遺傳物質(zhì)在細(xì)胞核中,就是從克隆羊多利引入,其中講到了將融合的細(xì)胞在另外的母羊代孕,不是很明白,如講解動(dòng)物胚胎工程技術(shù),這樣就可以讓學(xué)生知道代孕的含義。在講解基因是DNA上的有效遺傳片段,講解轉(zhuǎn)基因技術(shù)就可以讓學(xué)生明白基因就是控制生物的性狀,如人的高矮,頭發(fā)的卷直。生態(tài)系統(tǒng)由生物因素和非生物因素組成,生物因素包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,其中分解者是微生物,這時(shí)候就可以講解微生物發(fā)酵,讓學(xué)生明白大多數(shù)物質(zhì)的分解是通過微生物發(fā)酵進(jìn)行分解的。
下面我以《基因工程》為案例,闡述怎么利用生物科學(xué)前沿知識(shí)吸引學(xué)生積極學(xué)習(xí)。
資料準(zhǔn)備:基因工程(DNA重組及轉(zhuǎn)基因技術(shù))——外源DNA與載體分子的連接就是DNA重組,這樣重新組合的DNA叫作重組體或重組子。DNA重組技術(shù)(也稱基因工程、分子生物學(xué)技術(shù)或克隆)純化、處理和使用遺傳材料的技術(shù)總和。這些技術(shù)主要基于對(duì)從細(xì)菌和動(dòng)物細(xì)胞里純化出的酶的使用,使得DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)化為RNA、轉(zhuǎn)譯為蛋白質(zhì)都可以在實(shí)驗(yàn)室完成。這些步驟包括在DNA特異位點(diǎn)切割,連接和切斷DN段和很多其它修飾直至對(duì)單個(gè)堿基對(duì)的處理。這些技術(shù)使得DNA的處理、在細(xì)菌和酵母體內(nèi)將這些基因通過表達(dá)轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)、病毒生物工程等生物工程產(chǎn)物、基于DNA的法庭診斷測(cè)試的發(fā)展成為可能。 轉(zhuǎn)基因技術(shù)是生命科學(xué)前沿的重要領(lǐng)域之一。它是指用人工分離和修飾過的外源基因?qū)肷矬w的基因組中,從而使生物體的遺傳性狀發(fā)生改變的技術(shù),可分為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因植物兩大分支。主要介紹轉(zhuǎn)基因植物:抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物、抗病毒轉(zhuǎn)基因植物、抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗逆境轉(zhuǎn)基因植物等。
導(dǎo)入:大家都看過鯉魚和鯽魚嗎?它們有什么區(qū)別?學(xué)生回答后總結(jié),我們都知道鯉魚比鯽魚大,但是鯽魚味道鮮美,如果有一種魚既有鯉魚的大個(gè)頭,又有鯽魚的美味這樣就很完美了。有這種可能嗎?這就是我們今天講的轉(zhuǎn)基因技術(shù)。
基因:DNA上的有效遺傳片段,代表生物的性狀,如人的高矮,胖瘦。
根據(jù)基因的概念我們可以知道鯉魚的大個(gè)頭由基因控制,鯽魚的美味也有基因控制,當(dāng)我們把鯉魚和鯽魚的基因整合到一起,這時(shí)的魚就表現(xiàn)出鯉魚大個(gè)頭和鯽魚的美味,我們可以把它叫做轉(zhuǎn)基因鯉魚,像這樣的技術(shù)就是轉(zhuǎn)基因技術(shù)。
轉(zhuǎn)基因技術(shù):指用人工分離和修飾過的外源基因?qū)肷矬w的基因組中,從而使生物體的遺傳性狀發(fā)生改變的技術(shù)。
既然我們現(xiàn)在知道這種技術(shù),那么它有什么作用,主要應(yīng)用在哪些方面?
轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用:轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因植物。我們開始講的轉(zhuǎn)基因鯉魚就是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,還有植物方面的應(yīng)用,有以下兩個(gè)方面:
1.抗蟲性 將具有殺蟲活性產(chǎn)物的基因?qū)胫参锖? 其表達(dá)產(chǎn)物可以影響取食害蟲的消化功能, 抑制害蟲的生長(zhǎng)發(fā)育甚至殺死害蟲, 從而使植物獲得對(duì)取食害蟲的耐性, 減少或替代農(nóng)藥的使用,如棉花的棉鈴蟲,當(dāng)棉花導(dǎo)入此基因就可以減少棉鈴蟲的危害,提高產(chǎn)量。
因此,要真正讓生物學(xué)科在中學(xué)課程體系中占有一席重要地位,讓社會(huì)、學(xué)生真正重視中學(xué)生物學(xué)教學(xué), 我們必須切實(shí)重視中學(xué)生物學(xué)科教育價(jià)值的實(shí)現(xiàn),這樣無論考與不考、怎么考,中學(xué)生物教學(xué)一定會(huì)有穩(wěn)步可 持續(xù)的發(fā)展。
一、生物學(xué)科的教育價(jià)值
課程理論告訴我們,課程牽涉到各種價(jià)值取向。目前社會(huì)上各種不同的價(jià)值取向已經(jīng)開始對(duì)學(xué)校課程產(chǎn)生 了較大的影響,教育者若要在價(jià)值日漸多元的社會(huì)形勢(shì)下?lián)?fù)起課程價(jià)值整合和實(shí)現(xiàn)的使命,必須成為理性的 行動(dòng)者。生物學(xué)科教育價(jià)值可從學(xué)科教育價(jià)值關(guān)系中的主體(社會(huì)需要、個(gè)體需要)和客體(生物學(xué)科教育價(jià) 值屬性)來分析。
就生物學(xué)科來說,社會(huì)需要體現(xiàn)在中學(xué)生物學(xué)科設(shè)置和生物學(xué)科教學(xué)總體要求上。目前的生物學(xué)科教學(xué)大 綱中,生物學(xué)科教育的社會(huì)需要尚未充分體現(xiàn),主要原因是其能力目標(biāo)、技能目標(biāo)、德育目標(biāo)等太過原則、籠 統(tǒng),而知識(shí)目標(biāo)過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、嚴(yán)密。從中學(xué)生物教學(xué)具體情況而言,生物學(xué)科的教育目標(biāo)應(yīng)放在人與自然的 開放系統(tǒng)中,從生物科學(xué)自身發(fā)展、生物科學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大貢獻(xiàn),以及社會(huì)與自然和諧發(fā)展等角度,提出 體現(xiàn)當(dāng)代社會(huì)需要的生物學(xué)科教育的知識(shí)、能力、技能、德育等目標(biāo)。而生物學(xué)科教育的個(gè)體需要來自于個(gè)體 生存與發(fā)展的內(nèi)在需求。這種內(nèi)在需求對(duì)生物學(xué)科教材和教學(xué)方法,提出了挑戰(zhàn)。只有當(dāng)中學(xué)生物學(xué)科的教育 誘發(fā)了學(xué)生對(duì)自然的好奇心,激發(fā)了探究的興趣和欲望,習(xí)得了分析解決有關(guān)問題的能力,這種內(nèi)在需求才是 持久的,才能激發(fā)出無盡的學(xué)習(xí)力量。
生物學(xué)科教育本身亦具備其特有的價(jià)值屬性。除了生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的學(xué)習(xí)、培養(yǎng)外,它在唯物 觀點(diǎn)、辯證統(tǒng)一觀點(diǎn)培養(yǎng),用動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的觀點(diǎn)觀察研究自然的思想方法的培養(yǎng),創(chuàng)造性思維培養(yǎng)等方 面,有獨(dú)到的價(jià)值屬性。此外,由于生物科學(xué)與人及自然界的緊密聯(lián)系,生物學(xué)科教育在STS教育,以及科學(xué)教 育, 尤其是科學(xué)價(jià)值觀培養(yǎng)方面,有其獨(dú)特的價(jià)值屬性。
二、生物學(xué)科教育價(jià)值的實(shí)現(xiàn)
作為中學(xué)教育第一線的教師,我們不能左右生物學(xué)科在中學(xué)課程體系中的設(shè)置及教學(xué)總體要求,但我們可 以通過生物學(xué)科教育價(jià)值的整合,在基礎(chǔ)知識(shí)、基本能力教育培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,通過生物學(xué)科教育的改革實(shí)踐, 在充分實(shí)現(xiàn)生物學(xué)科教育價(jià)值上有所作為。
(一)小課堂、大自然、大社會(huì)
讓生物課的課堂成為“小課堂、大自然、大社會(huì)”是生物學(xué)科實(shí)現(xiàn)其教育價(jià)值的基礎(chǔ)。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(shí)相對(duì)也是基礎(chǔ)的。教材不經(jīng)教師精心處理,教法、教學(xué)模式不經(jīng) 教師精心設(shè)計(jì),不把教與學(xué)的知識(shí)、內(nèi)容融入自然、融入社會(huì),不把運(yùn)動(dòng)的、變化的、活生生的生命及生命現(xiàn) 象,盡可能多地直接或間接地呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)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(xué)過程中,我們要重視以下幾個(gè)問題:
1.精心設(shè)計(jì)好教學(xué)媒體的應(yīng)用,盡可能多地給學(xué)生呈現(xiàn)實(shí)物、標(biāo)本、模型,充分運(yùn)用現(xiàn)代教育媒體,尤其 是電視、錄像、影碟、多媒體電腦等。現(xiàn)代教育媒體輔助生物教學(xué),除了能提高課堂教學(xué)效率,提供一定的交 互性外,更明顯的是它可以讓學(xué)生獲得書面教材無法出現(xiàn)的聲像信息。它可恰當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)大到生態(tài)系統(tǒng),小到生 物分子結(jié)構(gòu)的圖像,也可以把復(fù)雜的或微觀的生理活動(dòng)、生命現(xiàn)象簡(jiǎn)潔地、直觀地表現(xiàn)出來。總之,教育媒體 ,特別是現(xiàn)代教育媒體可以讓課堂更活起來,更有生命力,更富想象力。
2.讓書面教材無法承載的或是變化、發(fā)展了的有關(guān)生物科學(xué)知識(shí),以及與生命科學(xué)有關(guān)的自然、社會(huì)知識(shí) 、材料經(jīng)過精心篩選后再進(jìn)入課堂。如細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立史、哈維和血液循環(huán)理論、 克里克和沃森與DNA雙螺旋 結(jié)構(gòu)、達(dá)爾文和進(jìn)化論、卡爾文和光合作用、關(guān)注海洋、克隆羊、DNA重組技術(shù)、保護(hù)臭氧層、無磷洗衣粉推廣 、控制“白色污染”、 赤潮成因及防治等等。
3.以各種生物興趣活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐等形式,讓學(xué)生到大自然、到大社會(huì)中去觀察、調(diào)查、實(shí)驗(yàn),從愛護(hù)一 草一木,飼養(yǎng)小動(dòng)物到參與生物科技活動(dòng),使其體驗(yàn)到生物科學(xué)知識(shí)、技能之于人、自然、社會(huì)的價(jià)值。
(二)培養(yǎng)生物學(xué)科基本觀點(diǎn)
生物科學(xué)中,有許多樸實(shí)而又博大的基本觀點(diǎn)。這些基本觀點(diǎn)不僅對(duì)學(xué)好生物學(xué)有非常關(guān)鍵的作用,而且 能對(duì)學(xué)習(xí)者的求知、生活、做人等都有指導(dǎo)價(jià)值。教師必須充分地利用每項(xiàng)生物教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程 中,逐步明確、認(rèn)同、確立這些基本觀點(diǎn)。
1.唯物的觀點(diǎn)。一切生命和生命現(xiàn)象都有其物質(zhì)基礎(chǔ):生命起源的物質(zhì)性——最初的生命是由非生命物質(zhì) 在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)進(jìn)化過程演變而成的。生命的物質(zhì)性——C、H、O、N、S、P等元素 組成了核酸、蛋白質(zhì)等化合物,這些化合物構(gòu)成了生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位——細(xì)胞。生命現(xiàn)象的物質(zhì)性 ——生物的新陳代謝、生長(zhǎng)、應(yīng)激性、生殖發(fā)育、遺傳變異等一切生命現(xiàn)象、生理過程均可給以物質(zhì)基礎(chǔ)上的 解釋。
2.辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)。自然界、生命、生命現(xiàn)象是相互聯(lián)系、相互制約、辯證統(tǒng)一的:生物界和非生物界的 統(tǒng)一性——生物有明顯區(qū)別于非生物的基本特征,但一切生命均由非生物界中的普通元素組成,且與非生物界 進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換。細(xì)胞和生物體自身結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性——這些自身結(jié)構(gòu)各有其結(jié)構(gòu)和功能的特點(diǎn),但同 時(shí)又相互聯(lián)系組成一個(gè)統(tǒng)一的整體。生物體結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性——這是生命科學(xué)最基本的觀點(diǎn)之一。如葉綠 體、線粒體的結(jié)構(gòu)分別與光合作用、呼吸作用相統(tǒng)一,脊椎動(dòng)物前肢的結(jié)構(gòu)與其各自特有的功能相統(tǒng)一,魚的 形態(tài)結(jié)構(gòu)適于水中生活,家鴿的形態(tài)結(jié)構(gòu)適翔生活,等等。生命活動(dòng)的辯證統(tǒng)一——同化作用和異化作用 ,光合作用與呼吸作用,遺傳與變異,生長(zhǎng)與衰老等,正是在這一系列的矛盾、對(duì)立中,生命及生命活動(dòng)才有 了其完美的、和諧的統(tǒng)一。生物之間及生物與環(huán)境之間的辯證統(tǒng)一——生物與生物之間、生物與環(huán)境之間進(jìn)行 著生存斗爭(zhēng),而生存著的生物均在一定程度上適應(yīng)了環(huán)境,正是這種既斗爭(zhēng)又統(tǒng)一的各種復(fù)雜關(guān)系,構(gòu)成了生 態(tài)系統(tǒng),建立了動(dòng)態(tài)平衡。
3.動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的觀點(diǎn)。組成生物的物質(zhì)、生物體本身、生物界都是在不斷的運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的。 生物的組成物質(zhì)是動(dòng)態(tài)變化的——生物體的新陳代謝使生物體每時(shí)每刻進(jìn)行著新舊更換。細(xì)胞和生物個(gè)體是動(dòng) 態(tài)、變化的——他們都有一個(gè)發(fā)生、成長(zhǎng)、衰老、死亡的動(dòng)態(tài)變化過程。細(xì)胞和生物個(gè)體的結(jié)構(gòu)與生理、生物 和環(huán)境的關(guān)系等也是動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的。
(三)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維
創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造力的核心,它是指改組已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),從而產(chǎn)生新穎的、具有社會(huì)價(jià)值的成果的思維 。其特征是具有高度的主動(dòng)性與積極性、獨(dú)特性與求異性、流暢性與變通性、抽象性與形象性的統(tǒng)一,邏輯性 與非邏輯性的統(tǒng)一。結(jié)合這些特征及生物學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn),我們可以建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效途徑和方 法。
1.充分重視教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的思想,努力實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)民主。課堂教學(xué)民主是師生共創(chuàng)的,符合“主 導(dǎo)主體”思想,存在于課堂教學(xué)中的師生間的平等、互助、參與、進(jìn)步的“精神民主”。它可以創(chuàng)設(shè)出一種民 主、和諧、開放的課堂氣氛,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,大膽地思考、質(zhì)疑和創(chuàng)新。根據(jù)課堂教 學(xué)民主化思想,生物學(xué)科教學(xué)可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,靈活運(yùn)用其兩大主要形式,即直接式和間接式教學(xué),開展課 堂教學(xué)改革實(shí)踐:教師的直接指導(dǎo)可以在前,起開路帶頭作用,可以在教學(xué)過程中,起輔助學(xué)習(xí)作用,也可以 在后,發(fā)揮點(diǎn)撥、解惑答疑作用;教師也可以應(yīng)用不明示的、非命令式、非結(jié)論式、不作詳細(xì)指導(dǎo)的間接指導(dǎo) ;教師可以講,可以不講,可以多講,也可以少講。這樣,讓學(xué)生有足夠的時(shí)間、空間去主動(dòng)思考、質(zhì)疑:這 個(gè)生物學(xué)概念是否準(zhǔn)確、完整,有無例外?這個(gè)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否科學(xué)、有什么干擾因素?該觀察結(jié)果、 生命活動(dòng)或生理現(xiàn)象如何從本質(zhì)上作出規(guī)律性的解釋?等等。
因此,要真正讓生物學(xué)科在中學(xué)課程體系中占有一席重要地位,讓社會(huì)、學(xué)生真正重視中學(xué)生物學(xué)教學(xué),我們必須切實(shí)重視中學(xué)生物學(xué)科教育價(jià)值的實(shí)現(xiàn),這樣無論考與不考、怎么考,中學(xué)生物教學(xué)一定會(huì)有穩(wěn)步可持續(xù)的發(fā)展。
一、生物學(xué)科的教育價(jià)值
課程理論告訴我們,課程牽涉到各種價(jià)值取向。目前社會(huì)上各種不同的價(jià)值取向已經(jīng)開始對(duì)學(xué)校課程產(chǎn)生了較大的影響,教育者若要在價(jià)值日漸多元的社會(huì)形勢(shì)下?lián)?fù)起課程價(jià)值整合和實(shí)現(xiàn)的使命,必須成為理性的行動(dòng)者。生物學(xué)科教育價(jià)值可從學(xué)科教育價(jià)值關(guān)系中的主體(社會(huì)需要、個(gè)體需要)和客體(生物學(xué)科教育價(jià)值屬性)來分析。
就生物學(xué)科來說,社會(huì)需要體現(xiàn)在中學(xué)生物學(xué)科設(shè)置和生物學(xué)科教學(xué)總體要求上。目前的生物學(xué)科教學(xué)大綱中,生物學(xué)科教育的社會(huì)需要尚未充分體現(xiàn),主要原因是其能力目標(biāo)、技能目標(biāo)、德育目標(biāo)等太過原則、籠統(tǒng),而知識(shí)目標(biāo)過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、嚴(yán)密。從中學(xué)生物教學(xué)具體情況而言,生物學(xué)科的教育目標(biāo)應(yīng)放在人與自然的開放系統(tǒng)中,從生物科學(xué)自身發(fā)展、生物科學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大貢獻(xiàn),以及社會(huì)與自然和諧發(fā)展等角度,提出體現(xiàn)當(dāng)代社會(huì)需要的生物學(xué)科教育的知識(shí)、能力、技能、德育等目標(biāo)。而生物學(xué)科教育的個(gè)體需要來自于個(gè)體生存與發(fā)展的內(nèi)在需求。這種內(nèi)在需求對(duì)生物學(xué)科教材和教學(xué)方法,提出了挑戰(zhàn)。只有當(dāng)中學(xué)生物學(xué)科的教育誘發(fā)了學(xué)生對(duì)自然的好奇心,激發(fā)了探究的興趣和欲望,習(xí)得了分析解決有關(guān)問題的能力,這種內(nèi)在需求才是持久的,才能激發(fā)出無盡的學(xué)習(xí)力量。
生物學(xué)科教育本身亦具備其特有的價(jià)值屬性。除了生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的學(xué)習(xí)、培養(yǎng)外,它在唯物觀點(diǎn)、辯證統(tǒng)一觀點(diǎn)培養(yǎng),用動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的觀點(diǎn)觀察研究自然的思想方法的培養(yǎng),創(chuàng)造性思維培養(yǎng)等方面,有獨(dú)到的價(jià)值屬性。此外,由于生物科學(xué)與人及自然界的緊密聯(lián)系,生物學(xué)科教育在STS教育,以及科學(xué)教育,尤其是科學(xué)價(jià)值觀培養(yǎng)方面,有其獨(dú)特的價(jià)值屬性。
二、生物學(xué)科教育價(jià)值的實(shí)現(xiàn)
作為中學(xué)教育第一線的教師,我們不能左右生物學(xué)科在中學(xué)課程體系中的設(shè)置及教學(xué)總體要求,但我們可以通過生物學(xué)科教育價(jià)值的整合,在基礎(chǔ)知識(shí)、基本能力教育培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,通過生物學(xué)科教育的改革實(shí)踐,在充分實(shí)現(xiàn)生物學(xué)科教育價(jià)值上有所作為。
(一)小課堂、大自然、大社會(huì)
讓生物課的課堂成為“小課堂、大自然、大社會(huì)"是生物學(xué)科實(shí)現(xiàn)其教育價(jià)值的基礎(chǔ)。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(shí)相對(duì)也是基礎(chǔ)的。教材不經(jīng)教師精心處理,教法、教學(xué)模式不經(jīng)教師精心設(shè)計(jì),不把教與學(xué)的知識(shí)、內(nèi)容融入自然、融入社會(huì),不把運(yùn)動(dòng)的、變化的、活生生的生命及生命現(xiàn)象,盡可能多地直接或間接地呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)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(xué)過程中,我們要重視以下幾個(gè)問題:
1.精心設(shè)計(jì)好教學(xué)媒體的應(yīng)用,盡可能多地給學(xué)生呈現(xiàn)實(shí)物、標(biāo)本、模型,充分運(yùn)用現(xiàn)代教育媒體,尤其是電視、錄像、影碟、多媒體電腦等。現(xiàn)代教育媒體輔助生物教學(xué),除了能提高課堂教學(xué)效率,提供一定的交互性外,更明顯的是它可以讓學(xué)生獲得書面教材無法出現(xiàn)的聲像信息。它可恰當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)大到生態(tài)系統(tǒng),小到生物分子結(jié)構(gòu)的圖像,也可以把復(fù)雜的或微觀的生理活動(dòng)、生命現(xiàn)象簡(jiǎn)潔地、直觀地表現(xiàn)出來。總之,教育媒體,特別是現(xiàn)代教育媒體可以讓課堂更活起來,更有生命力,更富想象力。
2.讓書面教材無法承載的或是變化、發(fā)展了的有關(guān)生物科學(xué)知識(shí),以及與生命科學(xué)有關(guān)的自然、社會(huì)知識(shí)、材料經(jīng)過精心篩選后再進(jìn)入課堂。如細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立史、哈維和血液循環(huán)理論、克里克和沃森與DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、達(dá)爾文和進(jìn)化論、卡爾文和光合作用、關(guān)注海洋、克隆羊、DNA重組技術(shù)、保護(hù)臭氧層、無磷洗衣粉推廣、控制“白色污染"、赤潮成因及防治等等。
3.以各種生物興趣活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐等形式,讓學(xué)生到大自然、到大社會(huì)中去觀察、調(diào)查、實(shí)驗(yàn),從愛護(hù)一草一木,飼養(yǎng)小動(dòng)物到參與生物科技活動(dòng),使其體驗(yàn)到生物科學(xué)知識(shí)、技能之于人、自然、社會(huì)的價(jià)值。
(二)培養(yǎng)生物學(xué)科基本觀點(diǎn)
生物科學(xué)中,有許多樸實(shí)而又博大的基本觀點(diǎn)。這些基本觀點(diǎn)不僅對(duì)學(xué)好生物學(xué)有非常關(guān)鍵的作用,而且能對(duì)學(xué)習(xí)者的求知、生活、做人等都有指導(dǎo)價(jià)值。教師必須充分地利用每項(xiàng)生物教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,逐步明確、認(rèn)同、確立這些基本觀點(diǎn)。
1.唯物的觀點(diǎn)。一切生命和生命現(xiàn)象都有其物質(zhì)基礎(chǔ):生命起源的物質(zhì)性——最初的生命是由非生命物質(zhì)在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)進(jìn)化過程演變而成的。生命的物質(zhì)性——C、H、O、N、S、P等元素組成了核酸、蛋白質(zhì)等化合物,這些化合物構(gòu)成了生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位——細(xì)胞。生命現(xiàn)象的物質(zhì)性——生物的新陳代謝、生長(zhǎng)、應(yīng)激性、生殖發(fā)育、遺傳變異等一切生命現(xiàn)象、生理過程均可給以物質(zhì)基礎(chǔ)上的解釋。
2.辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)。自然界、生命、生命現(xiàn)象是相互聯(lián)系、相互制約、辯證統(tǒng)一的:生物界和非生物界的統(tǒng)一性——生物有明顯區(qū)別于非生物的基本特征,但一切生命均由非生物界中的普通元素組成,且與非生物界進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換。細(xì)胞和生物體自身結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性——這些自身結(jié)構(gòu)各有其結(jié)構(gòu)和功能的特點(diǎn),但同時(shí)又相互聯(lián)系組成一個(gè)統(tǒng)一的整體。生物體結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性——這是生命科學(xué)最基本的觀點(diǎn)之一。如葉綠體、線粒體的結(jié)構(gòu)分別與光合作用、呼吸作用相統(tǒng)一,脊椎動(dòng)物前肢的結(jié)構(gòu)與其各自特有的功能相統(tǒng)一,魚的形態(tài)結(jié)構(gòu)適于水中生活,家鴿的形態(tài)結(jié)構(gòu)適翔生活,等等。生命活動(dòng)的辯證統(tǒng)一——同化作用和異化作用,光合作用與呼吸作用,遺傳與變異,生長(zhǎng)與衰老等,正是在這一系列的矛盾、對(duì)立中,生命及生命活動(dòng)才有了其完美的、和諧的統(tǒng)一。生物之間及生物與環(huán)境之間的辯證統(tǒng)一——生物與生物之間、生物與環(huán)境之間進(jìn)行著生存斗爭(zhēng),而生存著的生物均在一定程度上適應(yīng)了環(huán)境,正是這種既斗爭(zhēng)又統(tǒng)一的各種復(fù)雜關(guān)系,構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng),建立了動(dòng)態(tài)平衡。
3.動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的觀點(diǎn)。組成生物的物質(zhì)、生物體本身、生物界都是在不斷的運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的。生物的組成物質(zhì)是動(dòng)態(tài)變化的——生物體的新陳代謝使生物體每時(shí)每刻進(jìn)行著新舊更換。細(xì)胞和生物個(gè)體是動(dòng)態(tài)、變化的——他們都有一個(gè)發(fā)生、成長(zhǎng)、衰老、死亡的動(dòng)態(tài)變化過程。細(xì)胞和生物個(gè)體的結(jié)構(gòu)與生理、生物和環(huán)境的關(guān)系等也是動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的。
(三)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維
創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造力的核心,它是指改組已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),從而產(chǎn)生新穎的、具有社會(huì)價(jià)值的成果的思維。其特征是具有高度的主動(dòng)性與積極性、獨(dú)特性與求異性、流暢性與變通性、抽象性與形象性的統(tǒng)一,邏輯性與非邏輯性的統(tǒng)一。結(jié)合這些特征及生物學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn),我們可以建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效途徑和方法。
1.充分重視教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的思想,努力實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)民主。課堂教學(xué)民主是師生共創(chuàng)的,符合“主導(dǎo)主體"思想,存在于課堂教學(xué)中的師生間的平等、互助、參與、進(jìn)步的“精神民主"。它可以創(chuàng)設(shè)出一種民主、和諧、開放的課堂氣氛,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,大膽地思考、質(zhì)疑和創(chuàng)新。根據(jù)課堂教學(xué)民主化思想,生物學(xué)科教學(xué)可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,靈活運(yùn)用其兩大主要形式,即直接式和間接式教學(xué),開展課堂教學(xué)改革實(shí)踐:教師的直接指導(dǎo)可以在前,起開路帶頭作用,可以在教學(xué)過程中,起輔助學(xué)習(xí)作用,也可以在后,發(fā)揮點(diǎn)撥、解惑答疑作用;教師也可以應(yīng)用不明示的、非命令式、非結(jié)論式、不作詳細(xì)指導(dǎo)的間接指導(dǎo);教師可以講,可以不講,可以多講,也可以少講。這樣,讓學(xué)生有足夠的時(shí)間、空間去主動(dòng)思考、質(zhì)疑:這個(gè)生物學(xué)概念是否準(zhǔn)確、完整,有無例外?這個(gè)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否科學(xué)、有什么干擾因素?該觀察結(jié)果、生命活動(dòng)或生理現(xiàn)象如何從本質(zhì)上作出規(guī)律性的解釋?等等。
2.創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維方法。從心理學(xué)角度,可以抽引出許多種創(chuàng)造性思維的方法,具有普遍性意義的有:發(fā)散思維法、集中思維法、逆向思維法、側(cè)向思維法、治弱思維法、統(tǒng)攝思維法、組合思維法、辯證思維法等。生物教學(xué)中,這些思維方法的培養(yǎng)途徑很多,其中創(chuàng)設(shè)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。我們可以在新課導(dǎo)入時(shí)創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、側(cè)向思維等,可以在解決教材的重、難點(diǎn)問題時(shí)創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生的集中思維、逆向思維、辯證思維等,可以在新舊知識(shí)的聯(lián)系教學(xué)時(shí)創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生的治弱思維、集中思維、側(cè)向思維等,可以在學(xué)習(xí)生命現(xiàn)象研究的進(jìn)一步深化、概念內(nèi)涵進(jìn)一步豐富及外延進(jìn)一步拓寬的過程中,創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)攝思維、集中思維、辯證思維等。
3.加強(qiáng)觀察、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)。生物科學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。在生物學(xué)科教學(xué)中,創(chuàng)造思維的培養(yǎng)離不開觀察、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)。在生物教學(xué)過程中,我們須十分重視課內(nèi)外的觀察、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng),結(jié)合教材內(nèi)容和教材有關(guān)觀察、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng),師生共同設(shè)計(jì)、開展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)、平行實(shí)驗(yàn)、反向?qū)嶒?yàn)及有關(guān)生物科技活動(dòng),讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何去有意、有效、有發(fā)現(xiàn)地觀察,如何規(guī)范、科學(xué)、有創(chuàng)造性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng),學(xué)會(huì)完整科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并積極開展思維活動(dòng),發(fā)展創(chuàng)造思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
(四)培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀
科學(xué)教育在學(xué)校教育中占有極其重要的地位,而生物學(xué)科教育在學(xué)校科學(xué)教育中,尤其是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)價(jià)值觀的教育培養(yǎng)中具有非常重要的作用。
傳統(tǒng)的唯科學(xué)主義的科學(xué)教育認(rèn)為,科學(xué)技術(shù)能解決人類所面臨的一切困難和問題,它強(qiáng)調(diào)征服自然,強(qiáng)調(diào)把他人自然化、物化、對(duì)象化。這些偏面的觀念和行為,在人與自然的關(guān)系上,表現(xiàn)出人對(duì)自然的一味“征服、改造、利用",造成人類生存環(huán)境的破壞;在人與人的關(guān)系上,表現(xiàn)出彼此的不理解、不信任、甚至自私自利,使人產(chǎn)生不同程度的心理問題,并由此導(dǎo)致了某些社會(huì)問題。因此,完整的科學(xué)教育,在強(qiáng)調(diào)對(duì)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法的學(xué)習(xí)、理解和掌握的同時(shí),更應(yīng)重視科學(xué)精神(客觀精神、理性精神、實(shí)證精神等)和科學(xué)價(jià)值觀的培養(yǎng)。
科學(xué)價(jià)值觀,是人們對(duì)于科學(xué)價(jià)值的基本看法,即解決科學(xué)有什么用、怎么用的問題。生物學(xué)科教育中,可采用多種形式和途徑,幫助學(xué)生形成正確的科學(xué)價(jià)值觀。
1.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,向?qū)W生介紹生物科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類逐步正確地了解自然、了解自己、了解生命,改善人類生活質(zhì)量,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展等方面的重要作用,激發(fā)學(xué)生熱愛生物科學(xué),乃至獻(xiàn)身生物科學(xué)事業(yè)的決心和精神動(dòng)力。
生命性是中學(xué)生物學(xué)科區(qū)別于其他學(xué)科最根本的特點(diǎn),它是由生物科學(xué)研究對(duì)象的獨(dú)特性決定的。自然界中生物與非生物的根本區(qū)別就在于生物能夠進(jìn)行新陳代謝,在此基礎(chǔ)上表現(xiàn)出生長(zhǎng)發(fā)育、生殖、遺傳變異、生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)等生命現(xiàn)象。對(duì)于中學(xué)生物科學(xué)教育目標(biāo)的研究和確定、課程教材的建設(shè)、教學(xué)的實(shí)施、教學(xué)的評(píng)價(jià),都不能游離于生命科學(xué)的特征以外。所以應(yīng)從生命性的視角審視生物學(xué)課程,通過教學(xué)實(shí)踐提升學(xué)生對(duì)生命世界的理解,建構(gòu)學(xué)生生命的價(jià)值和意義。
2.高三復(fù)習(xí)過程的有效性
在課堂中,學(xué)生作為一個(gè)個(gè)活生生的生命體,總帶著自己的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、思考、需求、興趣等參與課堂,并成為課堂活動(dòng)不可分割的一部分,所以在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中要以學(xué)生為主體。高三生物復(fù)習(xí)時(shí)間就相當(dāng)緊迫,任務(wù)又重。如何突出重點(diǎn),上出新意,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,高效率地完成復(fù)習(xí)工作,在有限的時(shí)間里讓學(xué)生既鞏固基礎(chǔ)知識(shí),又能提升解題能力呢?根據(jù)教學(xué)實(shí)踐,我認(rèn)為在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下五方面:(1)內(nèi)容的組織要有一定的高度。可以從生物的本質(zhì)特征理解生命性的統(tǒng)一以及生物所進(jìn)行的生命活動(dòng)。(2)知識(shí)的建構(gòu)要有新的方法。要善于借助信息處理的方法幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系,如圖表、圖解、曲線圖、思維導(dǎo)圖及概念圖等,提高復(fù)習(xí)的吸引力。(3)提問的方式要能激發(fā)起學(xué)生的求知欲,對(duì)于概念的辨析最好不要讓學(xué)生簡(jiǎn)單地重復(fù)概念,可以設(shè)計(jì)判斷或選擇,直擊學(xué)生錯(cuò)誤的要點(diǎn),讓學(xué)生有一種豁然開朗的感覺。(4)立足課本,選好例題。典型例題的選擇、解剖要有新的高度,要能緊扣知識(shí)點(diǎn),并在分析時(shí)要求學(xué)生說出考查的知識(shí)點(diǎn),這是一種積極的思維訓(xùn)練,類似于經(jīng)常做“記憶體操”,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性,體現(xiàn)精講精練的教學(xué)要求。(5)復(fù)習(xí)課中一定離不開當(dāng)堂訓(xùn)練(即變式訓(xùn)練),一定要讓學(xué)生有新的收獲,獲得成功的體驗(yàn)。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)
1.生命的多樣性和統(tǒng)一性
生命這么復(fù)雜、這么美麗,而生命與生命的連接點(diǎn)竟這么簡(jiǎn)潔,這個(gè)連接點(diǎn)就是DNA和基因。生命代代相傳,就是通過基因把遺傳信息傳遞給下一代的。正是基因表達(dá)原理的嚴(yán)謹(jǐn)美、簡(jiǎn)約美,保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確無誤,從而造就了基因表達(dá)過程的有序美、和諧美,乃至創(chuàng)造出生命的絢麗與多姿。
【問題1】DNA通過控制什么來控制生物的多樣性?
【問題2】DNA控制不同蛋白質(zhì)的合成過程是相同的還是不同呢?你能通過實(shí)例來說明嗎?引出DNA控制蛋白質(zhì)都要通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,并讓學(xué)生能夠結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)(如乳腺生物反應(yīng)器及利用大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素、干擾素等)來感受生命的多樣性和統(tǒng)一性。
2.突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)
(1)列表比較DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。借助于圖表的形式處理信息,幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系。
對(duì)于“特點(diǎn)”提示學(xué)生從生命活動(dòng)的高效性去歸納:DNA是邊轉(zhuǎn)錄邊復(fù)制,轉(zhuǎn)錄是邊解旋邊轉(zhuǎn)錄,翻譯是一個(gè)mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體(每一個(gè)核糖體合成一條肽鏈),同時(shí)合成多條肽鏈,所以少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì),從而可以促使生命活動(dòng)的高效進(jìn)行。
(2)化解教學(xué)中關(guān)于“密碼子”的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)
【例1】(多選題)下列關(guān)于密碼子的敘述不正確的是 ( ACD )
A.密碼子位于DNA上 B.1個(gè)密碼子由mRNA上3個(gè)連續(xù)的堿基組成
C.每個(gè)密碼子都有與之對(duì)應(yīng)的氨基酸 D.密碼子與相應(yīng)的氨基酸發(fā)生堿基配對(duì)
通過此題學(xué)生可以理解密碼子存在于mRNA上的三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)密碼子,并引出對(duì)起始碼、終止碼,反密碼子等問題的研究和探討,學(xué)生通過回歸課本,相互討論來解決問題。
【變式訓(xùn)練】(多選題)下列有關(guān)RNA的敘述中正確的是( ABD )
A.有些生物體中的RNA具有催化作用 B.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的堿基組成不僅僅有三個(gè)
C.信使RNA上有多少個(gè)密碼子就多少個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA與之對(duì)應(yīng)
D.在翻譯過程中既需要mRNA,還需要tRNA和rRNA
通過此題,既能幫助學(xué)生聯(lián)系必修1的酶的本質(zhì)除了蛋白質(zhì)外還有RNA,還能學(xué)生復(fù)習(xí)tRNA的三葉草結(jié)構(gòu),以及RNA的三種類型。
【例2】(2008年 江蘇高考)下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷,下列描述中正確的是( )
A.圖中表示4條多肽鏈正在合成
B.轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束,翻譯即已開始
C.多個(gè)核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯
D.一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈
通過此題指導(dǎo)學(xué)生①如何從圖中有效地獲取信息②注意與課本P67圖的區(qū)別③回應(yīng)開始提高的特點(diǎn)―― 一個(gè)mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體(每一個(gè)核糖體合成一條肽鏈),同時(shí)合成多條肽鏈,所以少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。④對(duì)于原核生物,轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束,翻譯即已經(jīng)開始,體現(xiàn)了生命活動(dòng)的高效性。
【探究】在基因工程中常用細(xì)菌等作為工程菌,請(qǐng)就基因表達(dá)的特點(diǎn)說明理由?(組織學(xué)生展開討論)(細(xì)菌是原核生物無細(xì)胞核,轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束,翻譯就已經(jīng)開始,從而使代謝活動(dòng)有序而高效,由于其代謝速度快,產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物多,所以常作為基因工程的受體細(xì)胞)
請(qǐng)同學(xué)們聯(lián)系基因工程中作為受體細(xì)胞還有什么特點(diǎn)?(對(duì)于轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基數(shù)目,及氨基酸數(shù)目等之間關(guān)系的計(jì)算可在評(píng)講練習(xí)時(shí)講解)
3.中心法則
中心法則是遺傳信息傳遞一般規(guī)律的表示方法,了解了中心法則就大致理解了遺傳信息的傳遞規(guī)律,所以我要求學(xué)生上黑板寫出人體內(nèi)的中心法則,兩位同學(xué)上黑板寫出了兩種,我請(qǐng)學(xué)生評(píng)價(jià)。其實(shí)好多學(xué)生都寫了第二種,當(dāng)我要求他們?cè)u(píng)價(jià)時(shí)學(xué)生重新審題,找到了關(guān)鍵詞“人體內(nèi)”,通過學(xué)生的解釋,大家恍然大悟!
【變式判斷】病毒侵入宿主細(xì)胞后,在宿主細(xì)胞提供的逆轉(zhuǎn)錄酶作用下合成DNA。(×)
此判斷主要目的是讓學(xué)生回歸課本P69對(duì)資料分析的再認(rèn)識(shí),從而讓學(xué)生理解RNA復(fù)制酶和逆轉(zhuǎn)錄酶都是病毒自帶的。
4.基因?qū)π誀畹耐緩?/p>
通過此知識(shí)的復(fù)習(xí),既是對(duì)前面所講內(nèi)容的高度概括,又是進(jìn)一步把微觀和宏觀的生物性狀聯(lián)系起來,使知識(shí)升華、理解升華。結(jié)合課本實(shí)例讓學(xué)生總結(jié)基因?qū)π誀羁刂频膬煞N方式。
【例5】(多選題)下圖為脈胞霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖,從圖中可得出(ABD)
A.精氨酸的合成是由多對(duì)基因共同控制的
B.基因可通過控制酶的合成來控制代謝
C.若基因②不表達(dá),則基因③和④也不表達(dá)
D.若產(chǎn)生鳥氨酸依賴突變型脈胞霉,則可能是基因①發(fā)生突變
此題檢測(cè)學(xué)生對(duì)間接控制的理解,并讓學(xué)生開闊視野,某項(xiàng)生命活動(dòng)的進(jìn)行往往需要多次基因的表達(dá)。