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一、教学目的要求
(一)要求学生比较系统地掌握关于细胞、生物的新陈代谢、生物的生殖和发育、生命活动的调节、遗传和变异等方面的基础知识,以及这些知识在农业、医药、工业、国防上的应用。
(二)通过生物学基础知识的学习,使学生受到辩证唯物主义和爱国主义思想的教育。
(三)要求学生掌握使用高倍显微镜,做简单的生理实验等的基本技能。
(四)培养学生自学生物学知识的能力,观察动植物的生活习性、形态结构、生殖发育的能力,分析和解释一些生物现象的初步能力。
二、确定教学内容的原则
(一)从学生今后进一步学习和参加社会主义现代化建设的需要出发,认真选取生物学基础知识:选取生物的结构和生理的知识。结构知识是理解生理知识的基础。生理知识是阐明生物的新陈代谢,生长、发育和生殖等的基础知识。因此,必须重视选取形态结构和生理的知识。
(二)选取生物学基础知识,必须做到理论密切联系实际。
1.选取生物学基础知识,要密切联系工农业生产实际。生物学是农业、畜牧业和医学等方面实践的理论基础,通过学习生物学知识,要使学生知道生物与生产的关系十分密切,应该利用和改造有益的生物,防除有害的生物。
2.要密切联系各地的自然实际。由于我国幅员广大,各地的生物种类有很大差别。因此,所选取的植物和动物,既要重视其典型性,又必须尽可能是各地比较常见的,以便学生可以直接观察到这些动植物和了解这些动植物的生活规律。
3.选取的生物学基础知识,要密切联系学生的日常生活实际,使学生加深对生物学知识的理解,同时更加深刻地认识学习生物学的意义。
(三)适当选取反映现代生物科学水平的生物学基础知识。
现代生物科学发展很快,生物课必须重视用现代生物科学的观点来阐述教学内容,并且适当地增加反映现代生物科学水平的知识内容,使学生对生物科学发展的现状有个初步的认识,为他们进一步学习现代生物科学知识和参加工农业生产打下必要的基础。
三、班级现状分析
本学期我任教高二164、166、169、170四个班级,虽然通过班主任,我对个班的现状有了一点了解,但由于生物是从高二开始的起始课程,所以具体情况还不能下定论。
四、教学进度安排
高中阶段学习的生物学知识,是在初中生物教学内容的基础上进行的,但是又有别于初中生物的学习。高中生物的学习注重于理解,所以要求学生的理解能力要强,本学期的任务是完成第二册的学习,也就是遗传和变异、生物的进化、生态系统的学习。同时完成帮助学生初步掌握好生物课程的学习方法。
1.能使用恰当的专业术语,阐述学过的生物学现象、方法、概念和原理。
2.能理解生物学中常用图、表等表达形式的意义,会用多种表达形式准确地描述一些生物学现象。
3.能通过分析与综合,理解生物体的结构与功能、部分与整体以及生物与环境的关系。4.能正确地解释生物个体、环境和社会中的一些生物学问题。5.能使用恰当的方法验证简单的生物学事实,并对结果进行解释和分析。 6.能应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的有关现实问题,能够关注生命科学发展中的重大热点问题。
考试范围
1.生物体的基本结构单位——细胞
(1)细胞的化学组成,构成细胞的化学元素,构成细胞的六种主要化合物及其作用。
(2)细胞的亚显微结构和功能,真核细胞的亚显微结构及其功能,原核细胞和真核细胞的区别。
(3)细胞分裂,细胞周期,有丝分裂各时期核结构变化的特点,动、植物细胞有丝分裂过程的异同,有丝分裂的意义,无丝分裂。
2.生物体的功能
(1)营养
植物的水分代谢
吸胀作用,渗透吸水及原理,渗透作用的概念,质壁分离和复原,水分的运输、利用和散失
植物的矿质代谢
大量和微量元素,交换吸附,植物对离子的选择吸收,矿质元素的利用
人体小肠结构的特点
动物对食物的消化
人体对食物的消化过程、对营养物质的吸收过程
(2)细胞代谢
ATP
呼吸作用
有氧呼吸,无氧呼吸,呼吸作用的意义
光合作用
叶绿体中的色素,光反应,暗反应,光合作用的意义
动物的物质代谢
糖类代谢,蛋白质代谢
动物的能量代谢
动物的气体交换,能量的释放、转换与利用新陈代谢的基本类型
自养型和异养型,需氧型和厌氧型
(3)调节
植物生命活动的调节
生长素的发现,生长素的作用及在实践上的应用
动物生命活动的调节
激素,主要的内分泌腺,甲状腺激素、性激素、生长激素的分泌部位及生理作用
昆虫的激素调节
神经调节
(4)生殖和发育
生殖的种类
减数分裂的概念和意义,和卵细胞的形成过程
受精作用
植物的个体发育
动物的个体发育
3.遗传和进化
(1)遗传的物质基础 DNA
DNA是遗传物质的证据
DNA的结构和复制
基因对性状的控制
中心法则和遗传密码
(2)遗传的基本定律
分离定律
自由组合定律
遗传基本定律在实践上的应用
(3)性别决定和伴性遗传
性染色体和常染色体
伴性遗传
(4)遗传变异
基因突变,染色体变异
遗传变异在育种上的应用
(5)生命的起源和生物进化
生命的起源 生物进化的证据
达尔文的自然选择学说,对达尔文学说的评价
4.生物与环境
(1)生态因素
非生物因素,生物因素
生物对环境的适应
(2)种群与群落
(3)生态系统的结构和功能
生态系统的类型
生态系统的成分
食物链和食物网
生态系统的能量流动和物质循环
关键词:医科研究生;神经生物学;神经生物学课程;必要性
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)44-0191-02
神经生物学是研究神经系统结构、特点及功能的一门学科,是生物学中研究神经系统组织解剖、生理病理等内容的一个分支,被公认为21世纪的明星学科。自上世纪90年代以来,世界科研强国加快了对神经生物学研究的投入。美国于1990年推出“脑的十年计划”,欧洲于1991年开始实施“EC脑十年计划”,随后日本于1996年也正式推出了名为“脑科学时代计划”的跨世纪大型研究计划,计划在未来20年内投入大量的研究经费[1],旨在揭示大脑的工作机制、绘制脑功能图谱,并最终开发出针对神经系统疾病的临床疗法。在我国,脑科学研究已被列为“事关我国未来发展的重大科技项目”之一,将从认识脑、保护脑和模拟脑三个方向全面启动。由复旦大学牵头,并联合浙江大学、华中科技大学、同济大学、上海交通大学等十几所高校及中科院研究所,成立了“脑科学协同创新中心”,积极推进脑科学研究和转化应用,极力促进“上海脑计划”的实施。因此,作为医科专业的研究生,有必要学习神经生物学这门课程,了解“脑科学”这一当前热点研究项目。
一、神经生物学是一门重要而又特殊的学科
脑的结构异常复杂,因而脑科学是自然科学研究中最具挑战性的课题。21世纪自然科学发展的重点为生命科学,而生命科学研究中最重要的领域之一又是神经生物学,所以神经生物学的发展前景非常可观。在医学界,神经生物学是一门从多层次、多水平研究人体神经系统的结构、功能、分化、发育、衰老等规律及神经系统疾病的发生和机制的科学。它是一门交叉学科,涉及神经解剖学、发育神经生物学、神经生理学、分子细胞神经生物学、神经药理学、精神病学、神经系统疾病等。神经生物学涉及内容相当丰富,同时科学研究成果又是日益更新,这就要求作为医科的研究生,不仅要全面系统地掌握并巩固所学基础知识,更要与时俱进,及时了解相关最新研究成果,更新自己的观念。
神经生物学是一支普通又特殊的生命科学学科。其普通性主要体现在,它和其他学科的基本研究材料一样都是动物,从低等的果蝇、斑马鱼,到高等的小鼠、大鼠、猴子、人。而其特殊性体现在,神经生物学的研究器官――脑,是高等生物最复杂的,而且神经元几乎是最难培养的细胞,所以神经生物学研究需要一些特殊而复杂的研究方法,如神经电生理方法、光遗传学方法、转基因方法、系统生物学方法等。神经生物学的最终目的是认识脑、保护脑、开发脑,即认识人类大脑的结构与功能,阐明产生感觉、认知、意识和情感的脑区结构和功能,阐明神经元之间的网络连接和通讯功能;调控脑的发育和衰老过程,促进大脑健康发育,控制衰老及神经疾病的预防和康复,提高神经系统疾病的预防与诊疗水平;还要开发脑,即揭示学习和记忆的机制,进一步开发智力。尽管人类关注脑、试图了解脑的结构与功能已经有了相当长的历史,并在脑的结构和认知功能方面取得了显著进展,但人类对脑的认知及脑的高级功能的认识仍然处于初级阶段,尚有一些重大科学命题亟待进行研究,比如意识的物质定义、智能的产生等,因此培养一批优秀的神经科学工作者,成为高校的一项重要而艰巨的任务。
二、宁夏医科大学开设研究生神经生物学课程的必要性
(一)本校开设神经生物学课程的必要性
国际上神经科学作为一门新的专业和课程正式走进高等院校,是在1966年美国哈佛大学成立神经科学系之后。而后欧美很多高等医学院校在上世纪70年代也相继成立神经生物学专业或开设神经生物学课程。而在我国,一些大学陆续开设神经生物学课程则是在20世纪80年代。1983年首都医科大学吕国蔚教授率先面向研究生开设了《医学神经生物学》课程,之后上海医科大学为五年制本科生开设了神经生物学的必修课。广州医学院也从1996年始开设此门课程,新乡医学院于1996年开始为精神卫生专业方向本科生开设神经生物学必修课,同时为临床医学专业开设神经生物学选修课,1998年以后又为硕士研究生开设神经生物学课程[2]。这几年众多高等院校陆续开始给医科研究生开设神经生物学课程,于此同时给本科生开设神经生物学必修课的学校也日渐增多。
神经生物系是宁夏医科大学2010年刚刚成立的一个新系,神经生物学课程也刚开始在生物技术和临床心理学本科专业试行,目前尚未在研究生中开设。鉴于神经生物学学科以上所述的特点及医科研究生培养的需要,强烈建议立即为本校基础医学和临床医学研究生开设此门课程。
(二)神经生物学的授课内容及方式
激发生物学学习机动是指采取措施使已经形成的生物学学习动机从潜伏状转入活动状态,使之成为推动学习的动力。生物学教学中,激发学生生物学学习动机的方法主要有以下五个方面:
一、明确教学目的,激发学生求知欲。
教师在每节课前,应结合预习提纲或引言提出本节课的教学目的和要求,以引起学生求知欲。如果平铺直叙很难激发学生的学习兴趣和需要。如在“性别决定和伴性遗传”教学中,可采取提出问题、师生共同讨论的方式点明主题。问:自然界绝大部分高等植物和动物由受精卵发育而来,为什么发育成的个体有雌雄之分呢?性别作为一种性状表现,是怎样遗传的呢?为什么人类中同样是受精卵发育而成,生下的小孩有的是男孩,有的是女孩,男女比例接近于1比1呢?胎儿在母体发育后,能否通过服药改变其性别呢?这样,既引起学生学习兴趣,又能把本节课教学目的讲清。
二、注意教学内容的新颖性和教学方法多样性。
教学中注意选用逻辑性强、新颖、丰富有趣的内容和生动多样的教学方法来吸引学生,不断激发学生的学习兴趣和求知欲望。根据教材内容,教师可采用先讲述后实验,先实验后讲述或边进边实验等方法。如讲述心动周期、心率等知识时,教师可先引导每个学生用右手指摸以左手的桡动脉,按住桡动脉(其搏动与心脏跳动一致),一分钟后,由学生报告脉搏次数,并统计80次以上/分,70―79次/分,60―69次的人数,然后引导学生分析:为什么每个人静坐在教室里脉搏也不同?并进一步引导学生思考:运动后脉搏如何变化,为什么?也可选用多样化的巩固练习,来提高学生的学习积极性。
生物教学中常用的教学方法有讲授法、谈话法、实验法、演示法、观察法、讨论法、程序教学法等,教师在实际教学中,应根据不同的教学内容,采用合适的教学方法,以取得最佳的教学效果。
三、善于启发,引导思维
教师的主导作用,应体现在教学中善于激发学生学习生物学的兴趣,从调动学生的学习积极性、主动性出发,遵循学生认识自然的客观规律,积极引导学生在观察、实验、阅读和主动性思考中获取知识。
教学过程中,教师提出的富有思考性的问题,首先要体现本节课主要的教学内容,提出的问题要能启发学生思考,起到发展学生思维能力 的作用;其次,要注意问题的逻辑顺序及问题层次,避免杂乱无章,影响学生思维能力的培养。例:“两栖纲”一节教学中,可引导学生对照附有自然背景的青蛙特征挂图,联系日常生活经验,思考下列问题:(1)你见过的动物中哪些属于两栖动物?你每年最早在什么时候,什么地方见到青蛙?(2)青蛙的生活环境和鱼有那些主要不同?(3)青蛙的体色有什么特点,与周围环境什么关系?(4)青蛙的身体分为哪几个部分?各部分适于在水中和陆地上生活的特点是什么?(5)青蛙以什么为食物,为什么要保护青蛙?(6)青蛙和鱼在呼吸系统、血液循环系统等方面有什么不同?为什么?(7)青蛙能在干旱地区生活吗?为什么?(8)冬眠时青蛙在水底是用肺呼吸吗?从而引导学生积极思维。
在教学中,还可以结合教学内容讲解,引导学生将学过的知识,灵活地与一些实际问题联系起来,加深理解。如:给农作物一次施肥过多,为什么会出现“烧苗”现象?为什么田间积水过多,植物会出现萎蔫现象?为什么在炎热的夏天,树木在烈日爆晒下不会晒死?为什么在镁含量较高的盐碱地中,植物会出现缺镁症状?等。解决实际问题的思考题,有助于激发学生积极思考,提高学生分析问题、解决问题的能力。
思维一般是从问题开始,启发教学的关键在于创设一种“问题的情境”,教师提出的问题,应既是学生能解决的,又不是单纯利用已有知识随口能回答的,只有这样才有激发学生思维的积极性和求知欲。因此,教师提出的问题必须注意不能过于简单,低于学生应有水平,也不能过深奥,使学生努力思考能达到,以免学生感到高不可攀,挫伤学生的思维积极性。
四、注意学生学习结果的及时反馈,促进学生学习
在生物教学过程中,应及时让学生了解自己的学习结果,看到自己所学知识的实践应用中的成败、解答问题的正确与错误、进一步激发学生学习生物学动机。许多心理学的研究都表明:当学生及时了解自己学习的结果时,对激发学习动机有很大作用。
学生了解自己的学习结果,与不了解学习结果的学生相比有更高的学习积极性,因为看到自己进步与不足,能树立起正确的学习态度,激起进一步学好生物学的愿望。
应用学习结果的反馈作用时必须注意,不能仅用分数衡量学习成绩,对学生应及时给予恰当的评语。给出公正的个人学习情况的批评和注意事项;告诉他们学习结果时,必须注意方式,并诚恳地指出努力方向,恰当地给予鼓励以增强学生学习信心。
五、正确运用表扬和批评。
心理学研究表明,称赞、颂扬等积极诱因要比斥责和惩罚等消极诱因效果好。准确的评价、恰当的表扬和鼓励,是对学生学习成绩、学习态度的肯定或否定的一种强化方式,是激励学生积极学习的有效的、重要的手段。在生物教学中,适当的批评甚至训斥是必要的,但必须慎用。因为过多的否定性评价会产生错误的反应,容易使学生产生惧怕生物学学习,甚至逃避生物学学习现象。教师对学生的评语要实事求是、客观公正,使评价能真正起到激发学生动机的作用,同时,评价还要注意学生的心理发展水平和个性特点、学生年龄阶段和性别差异,必须注意环境与场合、语气和语调。
一、加强学生的思想素质教育
结合生物教学的相关内容,突出介绍我们伟大的文明古国在生物学研究方面的许多重要发现、发明、创造,增强学生的民族自豪感,激发他们热爱祖国的思想感情。如讲到水稻时指出,我国是最早栽培水稻的国家,在殷商遗址中就有水稻碳化的颗粒。学习到酵母菌的应用时强调我国是世界上最早利用酵母菌酿酒的国家等等。近代中国辉煌的成就更是不胜枚举,如被誉为世界“绿色革命”的杂交水稻的培育,小黑麦的培植,牛胰岛素的人工合成等等。辉煌的成就势必激励学生热爱祖国,喜爱生物,树立为科学献身的远大理想。
二、充分利用生产、生活现象进行分析,加深学生对基础知识的理解
比如在学习细胞的物质基础的知识时,要让学生真正理解生物体内自由水和结合水的含量和生理作用,这时可采用稻谷晒干、蔬菜晒干干制作菜干等常识来进行分析,帮助学生加深理解。如刚收割的稻谷和新鲜的蔬菜晒干后质量会明显地减少,正是由于稻谷和蔬菜细胞中含有大量的的水分,并且绝大部分是自由水,由于自由水能自由流动,可蒸发而散失,因此晒干的种子和菜干损失子大量的水分,只剩下少量的结合水。晒干种子不容易发芽正是由于缺乏自由水使胚细胞中各种生化反应很难进行,细胞新陈代谢极为缓慢。把晒干的稻谷放到试管中再加热,会发现试管壁上附着有小水珠,正是由于晒干的稻谷种子细胞中还含有结合水,结合水是细胞结构的组成成分,不能自由流动,也不容易蒸发,但烘烤时,结合水可从细胞的化合物中脱离出来。
三、强化实验,提高学生的实践技能
生物学在相对意义上来说就是一门实验学科。所以,提高学生的实验教学质量是初中生物教师的当务之急。在实验教学中,教师应要求学生明确实验的目的,了解实验的设备装置和设计原理,掌握操作程序和操作技能。在实验过程中学会观察实验现象,如实记录实验结果,出现了错误,能按照实验原理、操作程序,认真分析原因,纠正错误。从而使学生树立科学探究的精神和意识。另外,我们应组织学生成立生物兴趣小组,定期活动,其中小组长作为教师的得力助手,可以协助老师做好各项实验的准备工作,带动全班学生做好各项课内外的小实验,并帮助老师进行检查等。这样能调动起学生的积极性,使其聪明才智得以创造性的发挥。
四、掌握原理,增强学生的卫生保健意识
生理教材中有相当一部分内容介绍了卫生保健常识。如体育锻炼对人体各系统健康的保障,养成良好的卫生习惯的原因、意义,这些都有利于增强学生的身体素质。如介绍脊椎时,学生知道了青少年是脊髓发育的关键时期,这就要求学生必须坐得正、立得直。这不仅有利于学生脊椎的正常发育,也有利于保持学习的正常环境。又如介绍了吸烟、吸毒的危害,教师就应要求学生不要有试一试的想法,一旦上瘾,就难以戒除,势必摧残自己的身心健康。学生掌握了有关的原理,这对增强他们身体素质是大有裨益的。
五、引导学生利用所学的生物知识去分析思考日常生活中出现的一些问题,培养学生的分析能力
关键词: 实验 生物教学 作用
生物是以实验为基础的自然科学,实验不仅能锻炼学生的实验动手能力,使学生掌握实验基本技能,更能激发学生探索求知的欲望,并能培养学生创造能力。生物实验在教学中包含几个方面的意义。
一、激发学生的学习兴趣。兴趣是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识、开阔视野、努力学习的强有力的内部驱动力。实验除了具有真实、直观、形象、生动和易于激发学生直接兴趣等特点之外,还具有一种目的性操作活动的特点,使学生亲自动手进行实验操作,满足他们的操作愿望。更重要的是,学生在操作过程中通过动手动脑,克服种种困难,最后获得实验成功,此时由学习成功的喜悦产生兴趣和学习愿望,转化为热爱科学的素质和志向。所以说,实验可以有效激发学生兴趣。
二、创设学生认知的学习情境。学生学习生物学知识的过程符合学生的一般认知规律:由表及里,由感性到理性,由具体到抽象,由理解到应用。运用实验组织教学是提供学生认识材料和学习情境的有效途径。例如:初中生在教师指导下,进行光合作用产生淀粉的分组实验、观察光合作用产生氧气和需要二氧化碳的演示实验,并对各个实验结果进行分析、推理,在此基础上对光合作用的概念、公式、实质的理解就更深刻,掌握就更牢固,对光合作用原理在生产生活中的应用更自如。
三、帮助学生掌握科学研究的基本过程。实验研究的基本过程体现了科学研究的基本过程:问题―假设―实验―结论是科学研究的基本过程。大多数中学生物学实验都体现了这个过程。教师应该结合每一个具体实验,帮助学生由了解到理解,最后初步掌握科学研究的基本思路,把这种发现问题、思考问题、解决问题的基本程序内化为学生的思维习惯。
四、培养学生的研究能力和创新能力。对中学生来说,初步研究能力和创新能力主要指运用所学知识、技能和已有经验的能力,学生自行设计实验是培养发现未知的问题,并进行思考和解决的心理素质。探索性实验是培养研究能力和创新能力的主要途径。在中学生物学实验教学中,通过各种方式加强学生探索和设计能力培养。教师可以给出实验课题,让学生自己设计实验方案和实验方法,自己选择实验材料、仪器、试剂等,鼓励学生用不同方法设计同一个实验课题。如七年级生物学的第一个探究实验“光对鼠妇的生活有影响吗?”我校七年级一班学生根据此实验课题用不同方法设计了同一个实验。在实验中进行了创新,把玻璃板换成了透明薄膜,这一创新不仅取得了相同的实验结果,而且使实验材料廉价易得。
关键词:精品课;微生物学;微生物学实验;教学改革
“微生物学”是一门生物学科的必修基础课程。微生物学的发展对探索和揭示生命运动的规律,推动自然科学的发展起着其他学科不可替代的重要作用。微生物学与现代遗传学、生物化学、细胞生物学和分子生物学等前沿学科有着不可分割的密切联系。微生物学教学对于获得微生物学知识、掌握微生物生命活动的规律、了解微生物与人类和自然界的关系、掌握微生物学的研究方法、提高分析问题及解决实际问题的能力等均起着非常重要的作用。经过多年努力,使微生物学成为北京师范大学校级精品课程。我们将在以下几方面继续努力,使这门课程向更高的目标发展。
一、打铁先得本身硬:教师素质提高
作为教师,既要热爱教学工作、懂得教育教学的规律,又要有过硬的专业知识。在知识快速更新的今天,要想打造一门高质量的课程,就需要教师不断提高自己。
1.不断学习,提高自己,积累素材
几年来,微生物课程组的教师利用多种途径学习和积累与教学有关的知识,如从报纸上、专业期刊杂志上、网络上等多种途径收集和积累教学资料。多年来收集了许多的文字资料。
积累了几十个视频小动画,建设了教学图片库,收集了多所兄弟院校的微生物学课件等。既积累了教学素材,又在这个过程中提高了自己的专业知识水平。
2.整体作战,梯队建设
中青年教师虚心向老教师学习,老教师认真传帮带。几年来,始终坚持课程组教师一起研究和分析教材。在老教师的指导下,中青年教师在教材编写、教学研究过程中不断成熟,逐渐肩负起教学的重任。
3.同行交流,取长补短_
积极参加全国教学研讨会,并多次在大会或小组报告会上介绍北师大的教学情况,与同行进行交流。与北京大学、武汉大学、南开大学、中国农业大学、湖南师范大学、华南师范大学、河南师范大学、陕西师范大学、山东大学与河北师范大学等多所高校的微生物学同行建立了密切的联系,并进行微生物学教学内容、教学改革等方面的交流,吸取兄弟院校的先进经验。
二、兵马未到,粮草先行:教材建设
国内外有许多特色的微生物学教材,具有内容丰富、插图精美、体系完整等特点。这些教材特别适合综合性院校微生物学课程。而师范院校微生物学课程的课时都较少,大都没有设置微生物学专业,也缺乏相应的微生物学后续课程。因此,师范院校微生物学课程迫切需要一本简明扼要、重点突出的微生物学教材,几年来,微生物课程组的教师认真研究学习了许多国内外优秀的微生物学教材,学习这些教材的优点和特色、内容的先进性、编排的技巧性等,打造优秀的师范院校微生物学教材。
黄秀梨主编的《微生物学》于1998年由高等教育出版社出版第一版,2003年由高等教育出版社出版第二版,并被列为面向21世纪教材,荣获2006年北京高等教育精品教材,2006年与其配套的教学辅助光盘由高等教育出版社出版。黄秀梨主编的《微生物学实验指导》于1999年由高等教育出版社、施普林格出版社出版第一版。林稚兰、黄秀梨主编的《现代微生物学与实验技术》于2000年由科学出版社出版。这三本书组成了从本科生到研究生的系列微生物学教材。黄秀梨与辛明秀主编的《微生物学》第三版和《微生物学实验指导》第二版即将在“十一五”期间由高等教育出版社出版,这两本书均被列为国家“十一五”规划教材。我们将继续把教材建设作为课程建设的一个重要的组成部分,争取使《微生物学》第三版和《微生物学实验指导》第二版成为高质量、高水平的优秀教材,同时促进微生物学课程建设。
三、教什么:教学内容和教学体系优化
1.教学内容和体系的凝练
根据师范院校微生物学课程特点和规律,课程组认真研究教材,凝练本学科最本质和最核心的教学内容。认真处理好微生物学教学内容中与生物化学、遗传学、细胞生物学和分子生物学中相互交叉的内容。在微生物学实验教学中,将微生物学实验整合为五个模块,分别为形态结构观察(细胞水平)、目的微生物的分离纯化(群体水平)、微生物生理生化反应及理化因素对微生物生命活动的影响(生理生化水平)、微生物遗传与免疫(遗传免疫水平)和细菌系统发育学分析(分子水平)。五个模块分别从不同水平和层次研究微生物生命活动的规律。通过凝练教学内容,重点突出,使学生在短时间的教学中抓住本学科的重点。
2.把最新的研究进展引入教学
微生物学研究发展很快,教学中要把微生物学最新研究结果及最新实验技术手段引入教学。如:微生物基因组研究的意义及研究结果,不可培养微生物(uncultured microorganisms)的研究及意义,原核细胞中线状染色体的发现,巨大细菌的发现,三域学说与微生物系统发育学研究,极端环境微生物学研究等。介绍与微生物学有关的诺贝尔最新获奖项目,如朊病毒(1997年)是疯牛病等的病原体、幽门螺杆菌是引起胃癌的病原体(2006年)。将最新的微生物学技术手段引入实验教学或在教学中加以介绍,如:荧光原位杂交(FISH),变性梯度胶电泳(DGGE),限制性酶切片断多态性分析,16S rDNA序列分析方法在细菌系统发育学中的应用等,既丰富了微生物学的教学内容、提高了学习兴趣,又使学生了解到最新的研究进展,同时也认识到,随着科学技术的发展,各学科相互渗透,相互促进,共同推动学科的发展,使探索生命运动规律的研究不断深入。
3.专家讲座,开阔眼界
多年来我们多次邀请专家进行专题讲座,如近年邀请了中国科学院马延河教授进行了题为“极端环境微生物学”的讲座,使学生了解到,即使是在极端的环境中也存在着丰富多彩的微生物世界,极端环境微生物是宝贵的微生物资源。请中国农业科学院的王磊副教授进行了题为“分子微生物学实验技术”的讲座,使学生了解最新的微生物学实验技术及所能解决的实际科学问题。通过专家讲座丰富微生物学的教学内容。
四、怎样教:教学方法和手段
在把握教材内容的前提下,合理的教学方法和手段是实现教学目的的保证。应用科学合理的教学方法和手段把条理化的知识体系传授给学生。
1.注重各部分内容的内在联系,体现知识的整体性
在教学中注重各部分内容和知识点之间的联系,如在理论课教学中将微生物的形态结构、生理生化、遗传与变异、微生物生态、微生物在实际中的应用等知识有机的联系为一个整体。在每一个部分的教学中,挖掘这部分内容与教材其他部分内容的联系,从而使学生获得
相互联系的完整的知识体系。注重结构与功能之间的联系,在讲述微生物的形态结构时,注意与其功能相联系,在讲述基本原理和基本功能时,适当点明与其对应的结构基础。注意理论与实际的联系并通过学习各种环境中微生物类群的结构特点和代谢特点等,了解微生物与环境的适应性及微生物与自然界和人类的关系。
在实验课教学中巧妙设计实验方案,将微生物学实验整合为五个模块。五个模块各有侧重,交给学生一个内容丰富、又相互联系的实验体系。
2.理论课与实验课相渗透
理论课上重点讲述微生物的基本理论和基本原理,实验课主要学习微生物学的基本研究方法和技术手段,共同目标是使学生掌握微生物学的基本原理和微生物学的基本研究方法。理论课教学中强调微生物学基本理论得出的实验过程和证据,实验课上强调实验手段和技术的基本原理及所能解决的理论问题。相互渗透,相互强调,使学生更好认识微生物学的本质、掌握其核心内容。课程组长期坚持主讲教师参与实验课教学,有利于把理论课与实验课紧密的联系,有利于对学生的全面培养。
3.积极进行教学改革,承担教改项目
进行了“微生物学”教学内容、体系及教材建设研究(获2001年国家级教学成果二等奖)和微生物学实验改革研究(获2004年北京师范大学教育教学成果二等奖)。与南开大学共同承担并完成了武汉大学主持的“微生物学立体化精品教材体系”中的微生物多媒体课件的制作工作(教育部课题,将由高等教育出版社出版发行)。将教学研究成果不断应用到教学中,提高教学水平和教学效果。
4.启发教学、培养兴趣、加强课堂讨论,课堂教学与网络学习相结合
认真研究教学内容,精心设计问题,引导深入思考,加强课堂讨论,增强对知识体系的理解和掌握,充分利用北京师范大学的Blackboard网络平台进行辅助教学,丰富教学内容和信息量,提高课堂教学质量。
5.通过自主设计实验,培养自主创新能力
从2000年开始,进行微生物学自主设计实验的教学改革研究,培养学习微生物学的兴趣、独立开展科学研究的能力及自主创新的能力。许多学生都感觉, 自主设计实验很辛苦,但值得。自主设计实验报告按论文的格式书写,强调对实验结果的分析和讨论,培养独立分析问题的能力。
6.严格教学管理
理论课的成绩由平时成绩(30%)和期末成绩组成(70%)。平时成绩包括:小考(15%)、课堂讨论(10%)和考勤(5%)。实验课成绩包括平时成绩(50%)、自主设计实验(40%)和实验考试(10%)。平时成绩细化到每次实验。自主设计实验包括实验设计、实验操作、小论文和实验汇报四部分组成。通过小论文的写作,还可锻炼学生论文写作的能力和查阅文献资料的能力。实验考试包括实验理论和实验操作两个部分。每个教学环节都严格要求。
关键词 初中生物 素质教育 价值 措施
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2014)05-0105-02
新学期伊始,迎来了新一级的初一学生,刚上完第一节课,下课时一个小男孩急匆匆地跑到我的面前,天真的告诉我:“老师,妈妈说的,生物学科是副科,不重要,学好主课就行。”我相信这是绝大多数家长在考试指挥棒的作用下,为孩子作出的“明智”选择。我无法改变家长的想法,但我应该有能力让我的学生不再产生这种念头,怎么办呢?带着这个问题我思考了这几年我的生物课堂。
“生物科学――作为一种研究生命和生命规律的科学,涉及个人自身取得的经验以及他所观察到的周围的一切事物。没有任何事物能像生命现象这样与人发生直接关联”。由于与学生本人有着直接的联系,决定了它在基础教育中独特的价值,笔者认为中学生物学教学的价值如下:
首先是知识价值,中学生物教学精选了生物学最基本的学科知识,和语文、数学等学科一样,同样也是人类文明一个组成部分,通过生物学的学习,能使学生科学地认识丰富多样的生物世界包括人类自己,比如能使学生知道花草树木的叶子为什么大都是绿色的,食物为什么会变坏,蜘蛛为什么能够结网捕虫,一些同学的眼睛怎么成了近视,子女相貌为什么会与父母相似等。
其次是教育价值。教学具有教育性,这是教育学的一个基本的规律,生物学教学也不例外,生物学的教学内容决定了其不可替代的教育意义。首先是生命价值观教育,如通过生态系统的结构和生物圈Ⅱ号试验的失败的学习,使学生认识到人类仅仅是生物圈中的一员,人只有与其它的物种和谐共处,才能维持生态系统的稳定,才能保证人类的可持续发展,通过镰刀形细胞贫血病能有效的抵抗疟疾,认识到基因并无好坏之分;通过苍蝇的平衡棒在航天事业上的应用,认识到每一个物种都有其独特的价值,从而认识到保护生物多样性就是保护人类自己。其次是健康观教育,如通过对人体基本的生理知识的了解,从生理学的角度理解生命在于运动,通过传染病的学习,从生物学的角度理解养成健康的生活习惯的意义。
只有正确认识中学生物学在基础教育中的独特价值,才能正确对待中学生物学的教学工作,也才能真正发挥生物学在基础教育中的应有意义,使教育是“走向全人类的教育”。初中生物的教学,由于受到初中生知识水平的限制,探索型的主动学习方式应用起来相对比较困难,启发式的教学方式的应用也就有一定的困难。因此初中生物教师就要充分利用一切教学手段,使“教”与“学”最为轻松和快乐地展现在教师和学生面前。
结合学生生物学学习兴趣的正诱因和当前学生生物学学习的动机,笔者认为引导学生树立正确的学习目的,提高学习生物学的积极性是保持和提升学生生物学学习的兴趣水平的关键所在,结合具体的教学内容,适时的采取如下措施:
首先,要做好与生活实际的联系。结合教材内容介绍相关知识在林业、农业、医学、环境保护等现实生活中的具体应用,如顶端优势原理在果树疏枝的应用,使学生深刻感受到生物学与实际生活的密切联系,认为生物学是一门实用性很强的课程,调动生物学学习的积极性,产生生物学学习的间接兴趣,从而保持学生生物学学习兴趣。比如,无籽西瓜的问世,让人们不再有吃西瓜老要吐瓜籽的烦恼;为什么有的人烫伤或者烧伤之后必须要植自己身上的某个部位的皮肤;讲到植物的光合作用时,可介绍大气中的二氧化碳增加会导致“温室效应”,破坏臭氧层,进而引导学生要大量植树造林;在讲到抗虫烟草培养时,可介绍转基因工程;克隆羊“多利”出生之后,相继有很多克隆牛、克隆鸡等的问世,对解决一些重大疾病非常有帮助;兰州的生物制品研究所和兰州兽研所分别致力于生产人和动物疫苗,一定程度上带动了兰州经济的发展。在学习与高中相关联的内容时,教师适时提出一些学生非常关注,而初中又解决不了的问题,如为什么输血时必须尽量要输血型相同的血?为什么有些人类的遗传病与性别有关?为什么一个受精卵细胞能够发育成一个人?进而告诉学生“经过高中生物的学习以及以后的学习就能解开这些奥秘”,从而激发学生继续学习生物的渴望。
其次,要充分利用生物课程资源,如生活环境的自然资源(兴隆山、石佛沟等);人类实践活动的实物资源(兰州植物园、五泉山的动物园等);社会发展的信息资源(省市图书馆、展览馆,省市博物馆等等);还可以通过网络、报纸、期刊摘录生物学的一些重大研究成果以及和生物学相关产业的巨大社会效益,如可以在讲述细胞的分化这一节内容时,向学生介绍胚胎干细胞在白血病中治疗的应用,感受到生物学研究在当代社会是如此的令人向往和陶醉,如此接近自己的生活,逐步由实用性的目的转变为科学认知的需要,促使学生对生物学本身的内容产生兴趣,即产生生物学学习的直接兴趣,从而提升学生学习兴趣水平。
再次,运用多媒体教学促进学生创新意识的培养。通过生动有趣的自制多媒体课件把原本抽象的概念、原理变得形象、具体,调动学生的多种感官,激发学生思维的积极性,使学生的创新意识得到培养。