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生物科学和生命科学的区别范文

发布时间:2024-02-27 16:01:15

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生物科学和生命科学的区别

篇1

培养学生的生物科学素养是普通高中生物学教学重要的目标。我国现行的普通高中生物课程标准所描述的课程基本理念中明确提出,提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施的核心任务。因此,作为高中生物教师,应该充分利用各种课程资源,着力于提高学生的生物科学素养,合理挖掘当前与生命科学密切相关的热点事件,开展教学不失为一种有效的选择。

一、解读生物科学素养的主要内容

我国现行的《普通高中生物n程标准》指出: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与价值观,它反映了一个人对生物科学领域中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。1993年,美国生物科学课程研究所(简称BSCS)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识和理解,对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解与掌握,是生物学素养的基本要点。比较两者对生物科学素养的界定,虽然在表述上略有不同,但总的来说,两者对生物科学素养的认识是趋同的。概括地说,生物科学素养可以从知识、能力、情感态度和价值观三个维度来定义:在知识层面上,要求学生掌握基本的生物科学知识,能够用所学习的生物学知识理解或解释发生在身边的生物科学现象;在能力层面上,要求学生具有一定的生物科学探究和创新能力,具有将生物学知识用于解决实际问题的应用能力;在情感、态度、价值观层面上,要求学生形成正确的世界观和价值观,对生命现象和生物科学知识具有关注和探究的热情,对生物学技术及其他与生物学相关的问题具有正确的判断力,并且能根据自己的判断做出正确的抉择。

二、学科热点事件在培养学生生物科学素养中的作用

当今,随着信息传播手段的不断发展,人们获得各类信息的渠道增多,不少事情得到人们的关注而成为社会热点事件,这其中就有一些事件与生物学具有一定关联的,我们称之为学科热点事件。这类学科热点事件本身或者与事件相关的背景可能蕴涵着生物学的知识和原理,可能关系到生物学知识和技术的研究、发展和应用,也可能涉及对生物多样性、现代生物技术应用等方面的态度和价值判断。这就使得这些学科热点事件具备了成为有利于培养学生生物科学素养的课程资源的条件。

引导学生关注和探究这些学科热点事件,对于广大教师来说,也是培养学生的生物科学素养的应然之举。一方面,学生对于与生命科学有关的现象和事件的关注,乃至于愿意着力于对它们进行探索和研究,本身就是生物科学素养的一部分。2016年1月7日的《南方周末》发表的《核心素养:素质教育的新起点》一文中指出:现在的高中生中知道当红影视明星的学生要远多于知道屠呦呦的学生。此文提出,培养学生的核心素养需要用现实的情景及问题来激活教材知识,并借此将综合实践能力与情感、态度等加以整合;需要用人类最前沿的科普性知识,不时对“核心素养”予以淬炼和激活。另一方面,热点事件得到了社会层面较多的关注,在各种媒体中出现的频率也比较高,往往能够激发起学生去了解甚至去研究的兴趣。由于学科热点事件关联着学科的知识、技能和价值判断,只要老师引导得法,学生就有可能围绕这些热点事件有所疑、有所思、有所感、有所得,学生的生物科学素养就会在这个过程中得到有效的提高和发展。

一段时期以来,与生物科学相关的热点问题是很多的,笔者略举两个例子来说明其在培养学生的生物科学素养中的作用。

(一)屠呦呦研究员获得2015年诺贝尔医学和生理学奖

2015年,我国生物科学领域最引入注目的事情当属我国科学家屠呦呦与两位外国科学家分享了本年度诺贝尔医学和生理学奖,这是我国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。获奖消息传来,可谓举国沸腾,中国科学界多少年的诺贝尔科学奖的梦想这一刻终于成为了现实。笔者认为,我们每一位生物老师都应该在第一时间与同学们分享这份喜悦。同时,教师也需要挖掘这一事件在培养学生生物学科素养上的价值。

首先,教师应利用这一事件努力激发学生对生物科学的兴趣和热情。虽然学习及科学研究的本身并不是为了获奖,但获得诺贝尔科学奖毕竟代表了学界对科学家工作的充分肯定,是科学家本人以及他所代表的国家的一种无上的光荣。一个国家获得诺贝尔奖的多少,在很大程度上反映着这个国家科技创新能力的高低。我们国家在获得诺贝奖的道路上才刚刚起步,但我们有理由相信会有更多的诺贝尔奖花落中华大地。屠呦呦研究员获得诺贝尔医学和生理学奖,而在生物学领域还有无穷尽的未解之谜等待着人类去发现。21世纪正是“生命科学”获得巨大发展的世纪,“生命科学”发展的美好愿景一定能够吸引更多的同学关注或者投身于生物科学的研究中。因此,生物教师应该做好学生的领路人和宣传员。

其次,屠呦呦获得诺贝尔奖这一事件能够帮助学生形成正确的价值观。诺贝尔奖的颁奖词中提到,“屠呦呦发现了青蒿素,这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率”,“这三人的科研发现的全球影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。教师应该组织学生从这些颁奖词的角度去分析和讨论学习生物学知识以及进行有关生命科学研究的目的和价值取向。经过探讨,学生能够认识到学习知识、发展能力的重要性,力求用所学的生物学知识解决人们生产、生活中的实际问题。关注整个人类的生存和发展是学习生物学的根本目的,也是每一名学生立志要去实现的目标。屠呦呦研究员在解释当年她选择就读北京大学医学院药学系的原因时说:“药物是治疗疾病的主要手段,我认为只有生药学专业才最可能系统地探索中医药领域。”这段表述说明了屠呦呦年轻时候的志向和追求。显然,她获得诺贝尔奖与她所具有的正确的价值观是密不可分的。

这一事件在培养学生的科学创新意识和精神、引领学生理解生物科学探究历程和方法等方面都具有重要的作用。

(二)施一公教授带领的研究团队揭示剪接体结构及工作机理

在生物科技前沿领域,我国也有一些重大的发明和发现成为人们关注的热点。2015年8月,中国结构生物学家施一公教授带领的研究团队在《科学》周刊同时在线发表了两篇文章,揭示了剪接体的结构及工作原理。这是中国科学家在有关基因表达过程研究领域中的一项重大发现,清华大学为此项科研成果召开了新闻会。生物科学界很多科学家都认为这一发现是有望@得诺贝尔奖的成果。美国科学院院士、美国斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍・帕特尔说:“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成的,这是中国生命科学发展的一个里程碑,它将影响并鼓励下一代青年人进入生命科学研究领域。”这一事件无疑是人们尤其是与生物科学相关的各界人士关注的热点,而帕特尔教授的评论,提示我们这一热点事件富含着培养学生生物科学素养的价值。

首先,教师可以充分利用这一事件培养学生的创新精神和创新能力。创新是一个民族的灵魂,创新精神和能力也是生物科学素养中至关重要的一个部分。围绕这一事件,我们不仅要向学生介绍施一公教授的团队研究的成果和意义,更重要的是要引导学生关注他们在技术和方法上的创新之举,要让学生深刻理解创新对于科学发现的重要意义。RNA剪接体的结构是长期困扰科学家的一个难题,而施一公教授的团队正是创造性地运用了冷冻电镜技术,并运用了新的计算方法才最终得到了科学的结果。也许,同学们并不能理解这些技术的原理,但同学们一定要有勇于创新的意识。同时,我们要让学生对创新有一个正确的理解,创新并不一定就是“无中生有”,如上文提到的冷冻电镜技术已经产生了几十年了,施一公教授的团队是创造性地运用了冷冻电镜的最前沿技术。因此,教师要让学生认识到创新可能是一种技术的改良,可能是一种新方法的运用。只要我们勤于思考,在科学的基础上勇于革新,创新并不是遥不可及的。对于学生来说,只有增强了他们对创新的理解,创新能力的提升才成为可能。

其次,教师也可以有意识地引导学生去关注施一公教授以及他的研究团队。在中国科学界,施一公教授无疑是一颗耀眼的明星。他那些丰硕的科学研究成果,他略带传奇色彩的求学和科研之路,他对生命科学研究的执着追求,他对中国科学研究及教育状况的真知灼见等,都可以成为学生去了解、研究和感悟的素材。在这个过程中,同学们可以更真切地理解科学的价值以及科学探究的过程和方法,这显然有益于提升学生的生物科学素养。施一公教授带领的研究团队同样值得我们的学生去关注。这个研究团队非常年轻,但是,他们用他们的智慧和努力创造了惊人的业绩,这也许更能激起学生向他们学习的热情和向他们靠近的激情和勇气。

再次,在学生对生物知识学习的层面上,这一热点事件对于激发学生学习相关知识的兴趣和信心、促进学生掌握相关知识是大有益处的。RNA剪接体是在真核生物基因表达过程中对前体RNA加工成成熟RNA过程中发挥其作用的。这个作用的机理,高中学生不必要知道。但与这个过程相关联的真核基因与原核基因在结构上的区别、外显子和内含子、基因的转录和翻译、基因表达的调控等知识是在高中阶段需要学生了解甚至掌握的。教师可以在适当的时机给同学们介绍这一热点事件及其有关背景,便会很顺利地为教学创造一个有利于学生学习的情境,学生的学习和探究就能更加投入和主动,这显然有利于学生对相关知识的学习。

当然,与学科密切相关的热点事件是层出不穷的。生物教师应该持续地关注这类事件,并积极探索其在培养学生生物科学素养方面的应用价值,为顺利完成高中生物课程的核心任务做出自己的努力。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.

篇2

其次,良好生物科学素养的形成,还要注意培养学生良好的科学品质、科学态度和科学精神。教材中设置了课外阅读栏目其中有关于“科学家的故事”。这一栏目旨在反映科学发展的过程,帮助学生认识科学的历史和本质。在教学中教师可以引入一些对人类有卓越贡献的伟大科学家勤奋求实的故事,让学生懂得要想做到事业有成就,必须具备顽强刻苦的精神和惊人的毅力。其中袁隆平院士搞杂交水稻育种获得巨大成功,便是有利的证明,成为唯一被联合国科教文组织授予教学奖的中国人。

此外,在教学中教师应使学生成为教学的主体,多给学生提供参与的机会和实践的机会,培养学生的创新精神和独立解决问题的能力。生物学本身就是一门实验性很强的学科,各种生命现象和生命活动规律,主要是通过观察、实验来获得的。如在学习“两栖动物的生殖和发育”时,可提前让学生采集蛙的受精卵,再观察记录受精卵孵化成蝌蚪,发育成青蛙的过程,并查阅有关资料共同探讨,分别写出研究报告。以这种方式为作业形式,可以教会学生观察、实验、动手操作,让学生们可以学会合作、学会面对陌生领域,自己去收集资料,自己寻求答案,去创造奇迹,以体验成功的愉悦。

篇3

一、引言

随着社会的进步和科技的发展,初中生物课程这门实验性学科也得到了很大程度的发展,与人类生活的联系越来越密切。初中生物课程开设的目的不是去培养生物学家或者生物科学的人才,而是旨在提高中学生的生物科学素养,培养他们热爱大自然,热爱生物科学的感情。但由于受传统观念的制约,初中生物课程的地位总是不及传统的语文、数学,再加之一些学校硬件条件的制约,导致生物课程在很多初中的教学效果不理想,教师兴趣不高,学生学习积极性也不高。本文旨在通过多措并举的深化初中生物课堂教学改革,不断创新与丰富教学实践,构建适合初中生物课堂的教学体系,提高初中生物课程的教学效率。

二、初中生物课堂教学创新与实践的主要思路

1.推进开放式教学,创新教学思路。开放式教学就是废止传统的“封闭式”的学习指导,代之以差异的、动态的、开放的学习指导。教学目标是动态的、开放的,教学内容是动态的、开放的,教学组织形式也是动态的、开放的。这相对传统教学中满堂灌、注入式的方法,严重束缚学生创造力的发展的教学模式有着巨大的进步。初中生物课程的开放式课堂教学是由课程本身决定的,因为生物课程本身就是一个更新速度快、不断发展完善的学科,需要以开放的理念对待。初中生物课程的开放式课堂教学环节包括:教学目标的开放、教学资源的开放、教学时间和空间的开放、作业的开放、评价的开放等五个方面。比如学习绿色植物相关部分内容时,教师就可以利用开放式教学进行,把学生带进大自然中,让学生亲自观察不同类型绿色植物的异同,比如一年生和多年生植物的异同;草本和木本植物之间的异同;单子叶与双子叶植物之间各器官的区别等等,通过亲自观察,加强印象;在环境的污染与保护的教学中,把学生带到校外,让学生自己调查研究环境污染的原因以及给人类的影响,在学生能真正理解环保的重要性后制定环保措施等等,加深理解;考核方式也可以采取开放式,把考场挪到大自然之中,通过对学生实验操作技能、科研的素养、科研的态度等方面的考核来衡量学生成绩。

2.逐步实现分层教学,注重学生差异。以往我们的教学都是讲究公平,不论学生知识背景、智商高低、情感因素等差别,一律实行统一的教学模式,其实这种方式很难实现因材施教。但我们应该清醒地认识到,一个班里几十名同学分别来自不同的家庭、不同的小学校,受过的教育差别以及自身的智力发育、潜力倾向各不相同,这种个体与个体之间存在差异,这是我们必须承认的。所以,只要学生已经尽力,能达到自己的目标,这种教学效果就是最好的,因为教学的目的应该是不同的人在教学上得到不同的发展。分层教学,这种根据学生知识体系、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待的方式,是对学生差异的最大化尊重,而且能让学生树立自信,进而提高教学效率的目的。比如把班里学生根据生物成绩分成A、B、C、D四级,或者把整个年级的若干个班按学生具体成绩重新分小班组合上课。在初中生物教学过程中的分层教学一般要把握以下几点原则,即:教学目标分层、课堂教学分层、课后作业分层、考核评价分层等几方面。

3.提高教师自身素养,端正学习态度。孔子说过,“其身正,不令而行。其身不正,虽令不从”。教师,作为课堂秩序的第一责任人,其一言一行,对学生的影响都是巨大的。我们会发现,很多年之后,某位老师曾经说过的一个观点或者一些特殊的动作,我们依然可以清晰地记得。甚至,以后的一些兴趣与价值观的取向,都明显地受到之前某位老师的引导。所以,初中生物课程教学思路的创新,还是要从教师自身的行为开始,要改变以往课堂支配者的形象,取而代之的是不断提高自身素养,丰富自己的学识,而且好学习如何与学生相处,如何与学生进行良好有效的沟通。教师要不断地完善与学生相处的方法,通过自身严谨的教学风格和和蔼可亲的工作态度来影响学生。尤其对于生物这种课程,很多需要的是一种对科学的探究态度,所以我们要给学生灌输一种精益求精、严谨务实的科研精神,让学生对生物学科有一个正确而且积极的态度。

三、结束语

总而言之,在对初中生物课堂教学思路的创新与改革上,没有固定什么的教学模式,也没有一成不变的思路。只要是能够提高教学有效性,能更大限度地让学生得到锻炼和提高,都是成功的方式。所以,初中生物学科的教师,应该是不拘一格、各尽其能地对生物课程教学的改革进行深入探究,才能使初中生物课堂教学思路得到不断的革新与进步。

参考文献:

[1]胡继飞.解读香港《生物课程指引(中四至中五)》[J].生物学教学,2005,(03).

[2]王哲学.生物课程改革中的矛盾分析及建议[J].中学生物学,2004,(03).

[3]赵占良.生命科学的发展对中学生物课程的影响(一)[J].生物学杂志,2002,(04).

[4]赵占良.生命科学的发展对中学生物课程的影响(二)[J].生物学杂志,2002,(05).

[5]刘丽平.生物课程教学中的素质教育[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2004,(04).

[6]黄经伦.农村中学如何挖掘生物课程资源[J].贵州教育,2003,(10).

[7]赵吉华.初探生物课程目标的检测评价[J].四川教育学院学报,2003,(12).

篇4

中图分类号:G630 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-12-0108-01

作为普通的生物教师,我们不能左右生物学科在中学课程体系中的设置及教学总体要求,但我们可以通过生物学科教育价值的整合,在基础知识、基本能力教育培养的基础上,通过生物学科教育的改革实践,在充分实现生物学科教育价值上有所作为。

一、让课堂、自然和社会融为一体

在生物教学中,教师要精心处理教材,对教法、教学模式更要精心设计,要把教与学的知识、内容融入自然、融入社会,要把运动的、变化的、活生生的生命及生命现象尽可能多地直接或间接地呈现给学生,让学生真正“触摸”,让生物课永远富有较强的生命力。

1.精心设计好教学媒体的应用,尽可能多地给学生呈现实物、标本、模型,充分运用现代教育媒体,尤其是电视、录像、影碟、多媒体电脑等。它可恰当地呈现大到生态系统,小到生物分子结构的图像,也可以把复杂的或微观的生理活动、生命现象简洁地、直观地表现出来,让课堂更活起来,更有生命力,更富想象力。

2.生物教师要把书面教材无法承载和变化、发展了的有关生物科学知识,以及与生命科学有关的自然、社会知识、材料经过精心筛选后及时引入课堂。如细胞学说的创立史、达尔文和进化论、关注海洋、克隆技术、DNA重组技术、保护臭氧层、控制“白色污染”、赤潮成因及防治等等。

3.以各种生物兴趣活动、社会实践等形式,让学生到大自然、到大社会中去观察、调查、实验,从爱护一草一木,饲养小动物到参与生物科技活动,让其体验到生物科学知识、技能之于人、自然、社会的价值。

二、培养生物学科基本观点

生物科学中,有许多朴实而又博大的基本观点,不仅对学好生物学有非常关键的作用,而且能对学习者的求知、生活、做人等都有指导价值。

1.唯物的观点。一切生命和生命现象都有其物质基础:生命起源的物质性——最初的生命是由非生命物质在极其漫长的时间内,经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。如生命现象的物质性——生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的解释。

2.辩证统一的观点。自然界、生命、生命现象是相互联系、相互制约、辩证统一的。如生物界和非生物界的统一性——生物有明显区别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组成,且与非生物界进行着物质和能量的交换;生物之间及生物与环境之间的辩证统一——生物与生物之间、生物与环境之间进行着生存斗争,而生存着的生物均在一定程度上适应了环境,正是这种既斗争又统一的各种复杂关系,构成了生态系统,建立了动态平衡。

3.动态、变化、发展的观点。组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。如细胞和生物个体都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程;细胞和生物个体的结构与生理、生物和环境的关系等也是动态、变化、发展的。

三、培养学生的创造性思维

创造性思维是创造力的核心,它是指改组已有知识、经验,从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维。结合这些特征及生物学科教学的特点,我们可以建立培养学生创造性思维的有效途径和方法。

1.激发学生主动联想,培养学生创新思维方法。联想是由所感知或所想的事物想起相关的事物的思维活动,联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础,通过自由想象可探索各种解决问题的方案,通过强制联想可找到实现预期目标的途径。

2.充分重视教师主导、学生主体的思想,努力实现课堂教学民主。生物教师要创设出一种民主、和谐、开放的课堂气氛,积极调动学生学习的积极性、主动性,让学生大胆地思考、质疑和创新。

3.加强观察、实验和实践活动。生物科学是一门以观察和实验为基础的科学。在生物教学过程中,我们须十分重视课内外的观察、实验教学和实践活动,结合教材内容和教材有关观察、实验和实践活动,师生共同设计、开展验证性实验、探索性实验、平行 实验、反向实验及有关生物科技活动,让学生学习如何去有意、有效、有发现地观察,如何规范、科学、有创造性地进行实验和实践活动,学会完整科学地设计实验、分析实验结果,并积极开展思维活动,培养创新能力。

四、培养学生科学的价值观

1.结合教学内容,向学生介绍生物科学的发展对人类逐步正确地了解自然、了解自己、了解生命,改善人类生活质量,促进人与自然和谐发展等方面的重要作用,激发学生热爱生物科学,乃至献身生物科学事业的决心和精神动力。

2.在达成认知、技能目标的同时,重视情感目标的达成和人文精神的培养,让学生更富于爱心,关心他人,热爱生命,关爱自然,乐于为社会服务。

篇5

在制定不同专业生物化学教学大纲时重点考虑:一是课时区别;二是实践教学区别;此外还有理论基础知识的难度、深度区别。生物科学、生物技术专业本科班的生物化学教学因相关学科微生物、分子生物学、遗传学等学科教学的需要增加了理论教学的课时数、深度与难度,实践教学则关注与其他学科的联系与互补。生物技术及应用专科专业要求的是掌握基本的理论知识,重在实验实践技能的掌握与了解。而化学专业强调学生除了了解生物化学的基础知识外,着重掌握与化学研究密切相关的如有关物质的合成、物质分析测定等方面的知识与技能。总之,教学大纲是课程教学工作的指南以及对该课程掌握程度的反映,各专业应根据专业人才培养目标的不同拟定不同的教学大纲。

教材选择与教学参考书推荐

如上所述,不同专业的生物化学教学内容、教学难度深度、不尽相同。如何使教学内容落到实处,教材选择和教学参考书推荐显得尤为重要,教材体现了课程主要内容和教学的基本要求,作为教师传授知识的重要媒介,它是确保有效教学的重要依据[2],一本好的教材不仅学科特色鲜明、重点突出,还反映了学科的研究水平和研究进展、研究前沿,能有助于提高学生的科学思维能力和创新能力,提高学生自主学习能力[3]。而教学参考书是对课堂教学内容的重要补充与延伸,能有效指导学生进行科研活动,有利于学生开阔视野,对培养学生的自学能力、创新能力有显著效果。在教材与教参选择上除了考虑不同专业的需求,总体原则还要把握的是尽可能选择国家规划教材、优秀教材和精品课程教材,此外还要注意教材、教参的更新与教参量的要求,不能应付了事而只随便列举一本两本教学参考书,也不能广而泛大量要求学生阅读,而应该是针对不同专业学习程度的需求尽量精而简,这样才能达到事半功倍的效果,有效提高学生对专业知识和专业技能的掌握程度,增强学生的自学能力和创新能力。

教学模式与方法的探讨

在教学模式与方法探讨这个问题上,已经有很多作者对不同专业、不同学科甚至是不同院校的教学改革做了大量的研究工作。笔者也曾对普通高校生物化学教学方法进行了初步探讨,提出了激发学生学习自主性的几点有效教学方法和教学途径[4],可以说对各专业的生化教学都有一定的促进作用,但通过教学对比,发现相同教学模式与教学方法下,各专业的教学效果还是有区别的,究其原因,主要是不同专业学生的基础学识水平不一样、相关学科知识量不一样、学习习惯也不一样。比如,高职高专层次的学生因基础知识掌握相对薄弱,学习上习惯等待老师发出相应指令才行动,课堂信息量就不宜过大,否则极易产生厌学心理,所以,高职高专的教学以适量、注重实践性和应用性、简单明了为主,而本科专业的学生入学基础较好,求知欲也较强,就可适当加大课堂信息量及布置较多的课后自主性学习内容。总之,不同专业的学生采取不同的教学模式与教学方法,更有利于教学的开展、学生知识的掌握和能力的提高。

注重不同专业先修学科与后修学科间的联系

篇6

古人云:授人之鱼,只供一饭之需;教人之渔,则终生受益无穷。可见教师必须注重学法指导,让学生“学会学习”,以提高学习能力,达到叶圣陶先生所说的“教是为了不教”,“自求得之”的目的。中学生物教学面临教材内容多,课时少等问题,这就促使并要求生物教师更加高效率、高质量地进行教学。在教学中渗透学法指导,利用“学法”这一杠杆,提高教学质量。下面,就生物学科如何渗透学法指导谈谈笔者在教学实践中的几点做法。

一、加强生物学概念教学,指导学生加强对概念的理解

在高中生物教学中.加强概念的教学是一项非常重要的教学内容。可以说,高中生物课的教学,就是对生物概念的教学;高中生物课的学习,就是对生物概念的学习。学生对概念掌握正确与否.直接关系到对生物学知识的理解应用.以及今后的创造性活动。

概念是反映思维对象特有属性或本质属性的思维形式。概念包括内涵和外延两个基本特征。概念的内涵是指反映在概念中的思维对象的特有属性或本质属性,又叫概念的含义。概念的外延是指具有概念所反映的特有属性或本质属性的对象.又称概念的适用对象。教师在教学中,一定要通过各种手段帮助学生理清概念的内涵与外延,即概念的含义和使用范围。只有当学生真正地把握了概念的内涵和外延时,才能够运用概念去解决问题,从而达到教学目的。

对于一些概括性高、较抽象的概念,教学中如果直接切入概念,则不利于学生的理解和掌握。教师可以先用丰富的实例使学生掌握相关的概念,然后从中总结出它们的共同特点,得出新概念。如无性生殖是一个概括性较高的概念,教学时可以先用丰富的实例使学生掌握分裂生殖、出芽生殖、营养生殖等概念,然后启发学生尝试着从中总结出它们的共同特点:不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体。通过这种方式得到的无性生殖的概念能让学生举一反三.理解深刻。

二、重视相关生物科学史教学,指导学生学会科学的思维与方法

在过去的生物教学中,科学史没有得到足够的重视,传统的科学史教育.往往是把科学史作为一种知识附加在科学教学内容上,而新的高中生物课程在这方面有了明显的改进。在《课标》第四部分“实施建议”中.明确提出“注重生物科学史的学习”.首次提出知道生物科学发展史上的重要事件的要求.反映出新课程对知识的“来龙去脉”的重视。事实上,生物科学史不仅仅是生命科学发展历程中的一系列人物和事件.更重要的是它蕴含着丰富的科学思想、科学方法、科学的世界观以及科学精神和科学态度等内容,具有很高的教育价值。生物科学史的知识不仅可以让学生体验到科学家们的探索精神与科学态度.而且它也是学生开展探究活动的极好素材,从中可以领会科学的思维与方法。

在过去的科学史教学时,教师一般都以讲故事的方式进行。实践证明,这种科学史的教学方法是低效的。对科学史实施探究教学,有利于学生了解科学研究的历史及科学本质。在教学中,教师可以引导学生假想自己就是当时的科学家.让学生大胆地去提出问题.想办法解决问题并得出结论.让学生真正的成为学习的主体。比如,《光合作用的探究历程》是必修一中的重要内容,笔者按照时间顺序将一些光合作用发现史中重要的科学实验作为背景资料呈现给学生.设置一些问题串让学生分组讨论.分析实验现象并提出自己小组的推断.在此基础上引导学生提出进一步想探究的问题等,再与前人所得结论进行比较。通过对这段科学史的探究学习,学生不仅了解光合作用知识的来龙去脉,经历人类探究光合作用的漫长过程,牢固掌握了相关知识,还学会了如何依据资料作出科学结论。

三、灵活应用图表,指导学生善于总结

篇7

    在知识经济、信息化时代,实施科教兴农不仅要善于创造新知识,吸取人类的一切文明成果,而且要善于把新知识、新成果转化成新产品,转化为现实生产力,才能发挥知识和科技的价值[1]。农业院校在科研中,考虑不同学科的交叉融合,把基础学科与优势学科整合,通过学科边缘交叉是技术创新链中必不可少的环节。

    本文结合魔芋科研项目中物理技术在控制病害发生、提高产量等方面的应用,就物理学科知识与农业学科结合在农业生产中的应用和优势展开论述。探索通过物理学科与农业学科的有益结合,思考对培养新世纪合格农业人才、推动农业走可持续发展的生产模式等问题。

    一、学科交叉,优势互补

    在科技迅速发展的今天,时代的发展和科技的进步推进了科学技术向纵深方向发展,学科之间相互交叉渗透是当代科学发展的一个主要趋势。

    现代科技发展的学科高达分化基础上的高达综合的特点说明,科技的发展需要不同学科和技术的横向联合就能形成整体优势,边缘交叉容易出现新的生长点 [2]。尤其是物理学这一基础学科,与其他学科的结合更是越来越突出,如计算物理学、数学物理、物理化学、生物物理学等,这些交叉学科的出现,无疑促进了物理学及其他学科的发展和延伸。其中物理学与农业科学的交叉渗透,使“物理农业”脱颖而出,并且有效推动了生态农业、有机农业的健康、稳步发展。

    二、物理学科与农科知识结合的必然与优势

    1物理学科与农科生物科学相结合的必然

    (1)自然科学领域内必然存在同一的、共同的联系。20世纪以来,以数学为工具、物理学为理论基础的学科发展,已逐步把除生物学以外的其他学科同一起来[3]。而物理学研究的物理运动是自然界最普遍的一种现象,它渗透于自然界的任何生命系统,因此物理学也要研究生命、时间和空间的性质、联系等,它与生物学科也存在同一的、共同的联系,这一点也是被历史证明了的。1943年,物理学家薛定谔写下了《生命是什么》一书,从物理学的角度对生命现象进行了详细的阐述。现今生命科学中的许多重要概念如“遗传密码”,就是由薛定谔首次提出的;21世纪关于生命现象的描述性信息太多了,新的工作框架——定量生物学的应运而生,使生物学、化学、物理学、数学这些基础学科联系起来;同时在农科教材中也不乏许多物理科学知识,如离心分离技术、宏观、微观方法——气体分子热运动理论、红外测温、卫星遥感、生物与熵、正常细胞的电模型、衍射现象、生物体的旋光现象、核磁共振技术和物质的放射性,等等,涉及了物理学的力、热、电、光、磁,原子物理、相对论、量子力学等许多方面。可见,物理科学与农科知识间存在着密切的联系。

    (2)物理科学的思想方法和实验方法已日益渗透和应用于各个自然科学领域,包括农科的生物科学。20世纪50年代以物理学的X射线衍射结构分析为基础的分子生物学的成就与发展技术被引进了生物学,从而确定了DNA的双螺旋结构,至今X射线衍射晶体分析法仍是分析生物大分子立体结构最精确的技术[3];物理学和生物学的交叉学科生物物理学在研究思路、应用的理论和方法方面就突出了物理学的特点。

    从当代科学技术发展规律以及走在国际前沿开展科学研究的美国、英国的趋势来看,21世纪生命科学与物理科学之间的融会贯通已经势不可挡。美国国家科学基金会与国家卫生研究院联手资助大学建立了多个跨学科的Bio-X中心,英国生物技术与生物科学基金会在2003年也建立了以10年为期的重大研究计划——预测生物学。这个蓬勃发展的交叉学科正在成为大量学术会议、高质量学术杂志以及基金资助机构的主角。可见,物理学科与农科生物科学间的交叉融合是必然的。

    2把物理知识用于农业的现代物理农业的优势

    早在20世纪70年代,日本等国就已开始研究现代物理农业工程的单项技术;我国自20世纪90年代进入物理农业—物理技术应用到农业领域,应用物理学技术、方法和基础理论研究农业生产过程和农业生物生命过程中的物理规律,以及物理因素对生物系统的作用机制,涉及物理学、材料学、动植物学及农学领域的多学科交叉综合的一门新生学科[4]。随着国际贸易农药残留标准越来越严格的动态趋势,消费者对农产品健康、安全的高要求,“物理农业”的精英们在中国应用物理农业技术方面进行了不懈的探索。

    近5年来,在天津、大连等地已开展得如火如荼且已取得骄人的成绩,有力地说明把物理科技应用于农业领域,能推动传统农业的变革,是一种独特有效的生产方式。

    在我国,应用于农业生产的现代物理农业技术有:磁化、电场处理种子技术、电子杀虫技术、空间电场防病促生技术,等等,而且取得了显着的成效。相对于化学农业来说是一种高效、无环境污染且成本低廉,易实现效益转化的农业技术 [5] ,可控制化肥和农药的使用量,并且能达到提高品质、抗病增产的目的,保证农产品达到质量、绿色、无污染的标准,具有显着的经济效益和社会效益。可见,把物理科学知识参与农业生产过程,利用物理因素和物理技术应用于农业,有着诱人的前景与潜力。

    三、在农业科研中,进行物理技术与农业栽培措施有机结合的探索

    前人把物理技术应用于科研已取得了一些成果,低温和紫外线辐射植株地上部分后能有效抑制病害发生,并对植株生长产生良好的影响,这在小麦、大豆、玉米、郁金香、百合、大蒜等作物上已得到证实。

    魔芋是经济价值较高的作物,近年已成为山区农民脱贫致富的有效途径。然而,在魔芋生产中,魔芋软腐病已成为魔芋生产和魔芋产业发展的主要制约因素。鉴于魔芋软腐病的主要初侵染源是种芋及土壤,种芋带菌是引起植株发病的主要原因这一特性,以及温度、紫外线等物理因子影响魔芋生产的研究尚未见报道,因此,笔者于2008年至2010年间开展了“低温、紫外线对魔芋种芋生长的影响”研究,通过对魔芋种芋进行不同强度的低温冷藏和不同时长的紫外线辐射,研究不同处理对魔芋生长过程中软腐病的控制及产量表现的影响,把物理学科与农业学科知识结合应用于科研生产。通过此研究得出结论:用低温冷刺激、紫外线杀菌处理魔芋种芋能降低病害,提高产量,把物理因子低温、紫外线这样应用对魔芋的影响是正向的;试验中不施用化学农药,保证了生产的魔芋没有药物残留,绿色环保。

    笔者在科研中把物理科学与农业科学结合的探索取得了一定成效,这种生产成本低、简便易行的生产方式对改善和提高魔芋品质、保护生态等方面具有现实意义。

    四、物理学科与农业学科结合的展望与思考

    1加强物理学科与农业学科的融合,有利于学生的就业(创业)与升造

    农业院校教学与科研中注意物理科学与农业科学的融合,有利于教师的农业科研拓展,更好地服务“三农”的同时能加强学生交叉学科知识素养,能拓宽农科学生的农业生产技术。毕业生面对需要大量知识和技术的市场就业更具有绝对的优势;对于毕业且有志于继续深造的学生,可选择由交叉学科而产生的新兴领域为方向,而现代新兴的物理农业中所涉及的有关食品安全、生态农业等诸多问题有待应用科学理念和现代技术加以解决,农业院校的学生由此领域为方向就是一个不错的选择,其中加强物理学科与农业学科融合的培养对他们的知识积累无疑是一个很大的推动。

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中图分类号Q-0 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2015)131-0034-02

生物科学是研究生物的结构、功能、发生和发展规律的一门自然学科,它既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。目前,科学的协同作用及相互激励作用逐渐被人们所认识,随着各国政府和科学界对生命科学的日益重视,化学家、物理学家和数学家从已经获取的新的生命信息中,不断修改、增添各自学科的理论、定义,从而使得一大批生物科学交叉学科蓬勃发展,如生物地理学、生物力学、生物光学、结构生物学、纳米生物学、计算生物学、生物信息学、耦合仿生学、合成生物学、生物医学工程学、系统生物学、生物伦理学等。

加工这类交叉学科的稿件,对编辑人员的业务能力要求较高,如知识结构、科学认知能力、逻辑分析能力、文字表达能力等。尤其是进行规范性编辑加工时,要求编辑具有掌握不同学科行业规范的能力。下面根据生物学与所交叉学科的不同,举例子说明编辑加工此类稿件的要点。需要说明的是,本文主要介绍稿件中遇到的相关学科内容的加工重点,至于生物学范畴内的基础知识加工规范,在此不再赘述。

1 与物理学的交叉

生物学与物理学交叉的学科主要有生物力学、生物光学、生物声学等,这类稿件中,除了对生物学基础知识的加工外,主要涉及对数学公式、数学符号规范方面的加工。

数学公式和数学符号的特点是字母多(英文、希文等)、符号多(各种运算符号和数学符号)、层次多(上下角标、行列式、矩阵等),因此编辑加工难度较大,且极易出现错误。为了使科技类图书做到标准化、规范化,使数学公式更加简明、规范、准确、直观,下面从数学公式和数学符号两个方面介绍加工要点。

1.1 数学公式

1)数学公式一般以另行居中排为原则。

2)公式前面,如上行末文字是“令”、“为”、“有”、“是”、“得”等字时,其后不加任何标点符号。

3)公式中常用的括号有圆括号、方括号、花括号,三种括号多重使用时,一般是圆括号外套方括号,外再套花括号。

4)一般情况下,如果公式不是特别复杂,则符号说明可在“式中,”之后按接排式的版式排(中间用分号隔开)。

5)公式需加排序号,采用阿拉伯数码,并用圆括号括起,放在公式右边行末版口处。

6)公式中的主辅线要分清(一般主线比辅线长),并且主线要与运算符号在同一水平线上。

7)方程组在编排时应尽量排在一面上。

8)编排行列式和矩阵时,应特别注意元素的行列要上下对齐,每一行的间距要均匀一致,行距通常为半个字距;对角矩阵的对角元素所在的列应明显区分,不能上下重叠,混淆不清。

1.2 数学符号

数学符号的字体以国家标准为依据,主要有大、小写的区别,白、黑体的区别,正、斜体的区别。

1)未知量的符号,表示变量的字母、变量符号,以及表示点、线段的符号用白斜体。

2)集合符号用黑正体,如集合B。

3)矢量(向量)符号、张量符号、矩阵符号都用黑斜体表示,如力F、张量T、矩阵A。

交叉类稿件的加工中还应特别注意公式里出现的容易混淆的字符,如英文字母的大小写容易混淆、英文字母O和阿拉伯数字0容易混淆、英文字母a和希腊文字α等。因此编辑在加工时一定要认真、仔细地标识清楚,以避免排版人员在排版时出错。

另外,一些物理学和数学家的名字也会有常用错别字,如“傅利叶”应该为“傅里叶”、“笛卡尔”应该为“笛卡儿”。

当然,关于数学公式和数学符号的使用还有很多详细的要求,以上列出的仅是生物类交叉学科图书中最容易遇到的问题。

2 与化学的交叉

生物学与化学交叉的学科中,主要任务是对化学式的加工,最容易出问题的主要有以下几处。

1)单箭头表示反应单向进行,双箭头表示反应双向进行。

2)化学元素符号用整体,表示反应组分数量的变量符号用斜体。

3)有机化学式中,化学键的键长要统一。

4)有机化学式中,元素符号和键号必须对准。

3 与计算机科学的交叉

随着后基因组时代的到来,生物学与计算机科学的交叉学科应运而生,包括生物信息学、计算生物学、合成生物学等。这类稿件的加工通常注意以下几点。

1)会出现数学公式和符号,加工重点见上。

2)有较多的计算机软件生成图或者屏幕抓图,因此加工时一定要注意图片的清晰度,图片模糊的话需要作者重新提供。

3)稿件中会出现较多的缩略词、简写,包括计算模型的缩略词、研究机构的缩略词、数据库的缩略词等,因此加工时要注意这些缩略词是否前后一致;同时要尽量保证这些缩略词的拼写正确。例如,“GenBank数据库”不能写成“GeneBank数据库”。

4)稿件中有时会出现一些代码程序,特别注意,这时不能根据我们已有的编辑加工知识去随意修改,因为代码有其本身固有的格式。

4 与医学的交叉

生物学与医学的交叉学科包括生物医学工程学、生物医学影像学、生物制药、医学细胞生物学等。这类稿件的加工难点主要是一些常见医学术语的规范。例如,“罗音”应该为“音”、“爱滋病”应该为“艾滋病”、“抗菌素”应改为“抗生素”、“心肌梗塞”应改为“心肌梗死”等。

4.1 与环境科学、地理学的交叉

生物学与环境科学、地理学的交叉主要涉及一些生态学科类的图书,如水资源、森林资源、农业气候资源等。这类稿件的加工中,除了涉及生物学的基础知识外,加工的重点主要为地图、插图类问题和数据错误。

1)地图、插图类问题。

(1)岛点差错(漏标主要岛点)。

(2)界限画法错误(国界、未定界)。

(3)注记差错(级别、字色、错别字)。

(4)区域设色差错(如台湾底色)。

(5)比例尺差错。

2)数据错误。

(1)求和、求平均值、计算增长率等错误。

(2)正文中的数据与表中的数据不一致。

(3)同一个数据,前后文不一致。

(4)文字描述与数据不一致,如“第一年是272t,第二年是230t,增长了……”。

5 与社会科学的交叉

生命伦理学关注的是生物学、医学、控制论、政治、法律、哲学和神学这些领域的相互关系中产生的问题。因此其通常会存在较大的争议。在这类稿件的加工过程中要特别留意是否存在宗教、信仰方面的敏感问题。这类问题可能并不多见,一旦出现就要特别引起重视,属于政治性差错的范畴。

另外需要注意的是,在科技类图书中会出现很多专业名词,特别是交叉学科的图书,涉及的专业类别很广,编辑的知识不肯能面面俱到,如果遇到不太熟悉的专业名词,一定要核查准确,确定是错误的字、词才可以改动,绝对不能妄改。关于专业名词,可以在全国科学技术名词审定委员会网站上进行核实。

随着我国科学技术的不断进步和发展,科技类图书承载“介绍新知、推广技术、传播资讯、传承文化”的使命不断增强。因此,科技类图书的编辑应当密切跟踪相关学科发展前沿,以此为基础增强科技类稿件的科学性,判断稿件的真理性,提高稿件的逻辑性。作为联系作者与读者的桥梁,科技类图书的编辑要着力拓宽自己的知识领域,只有这样才能编辑加工出高质量、高水平的科技稿件。

参考文献

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因此,要真正让生物学科在中学课程体系中占有一席重要地位,让社会、学生真正重视中学生物学教学, 我们必须切实重视中学生物学科教育价值的实现,这样无论考与不考、怎么考,中学生物教学一定会有稳步可 持续的发展。

一、生物学科的教育价值

课程理论告诉我们,课程牵涉到各种价值取向。目前社会上各种不同的价值取向已经开始对学校课程产生 了较大的影响,教育者若要在价值日渐多元的社会形势下担负起课程价值整合和实现的使命,必须成为理性的 行动者。生物学科教育价值可从学科教育价值关系中的主体(社会需要、个体需要)和客体(生物学科教育价 值属性)来分析。

就生物学科来说,社会需要体现在中学生物学科设置和生物学科教学总体要求上。目前的生物学科教学大 纲中,生物学科教育的社会需要尚未充分体现,主要原因是其能力目标、技能目标、德育目标等太过原则、笼 统,而知识目标过分强调系统、严密。从中学生物教学具体情况而言,生物学科的教育目标应放在人与自然的 开放系统中,从生物科学自身发展、生物科学对社会发展的巨大贡献,以及社会与自然和谐发展等角度,提出 体现当代社会需要的生物学科教育的知识、能力、技能、德育等目标。而生物学科教育的个体需要来自于个体 生存与发展的内在需求。这种内在需求对生物学科教材和教学方法,提出了挑战。只有当中学生物学科的教育 诱发了学生对自然的好奇心,激发了探究的兴趣和欲望,习得了分析解决有关问题的能力,这种内在需求才是 持久的,才能激发出无尽的学习力量。

生物学科教育本身亦具备其特有的价值属性。除了生物学基础知识和基本技能的学习、培养外,它在唯物 观点、辩证统一观点培养,用动态、变化、发展的观点观察研究自然的思想方法的培养,创造性思维培养等方 面,有独到的价值属性。此外,由于生物科学与人及自然界的紧密联系,生物学科教育在STS教育,以及科学教 育, 尤其是科学价值观培养方面,有其独特的价值属性。

二、生物学科教育价值的实现

作为中学教育第一线的教师,我们不能左右生物学科在中学课程体系中的设置及教学总体要求,但我们可 以通过生物学科教育价值的整合,在基础知识、基本能力教育培养的基础上,通过生物学科教育的改革实践, 在充分实现生物学科教育价值上有所作为。

(一)小课堂、大自然、大社会

让生物课的课堂成为“小课堂、大自然、大社会”是生物学科实现其教育价值的基础。一本生物教材的信 息量是有限的,且很多信息是滞后的,其知识相对也是基础的。教材不经教师精心处理,教法、教学模式不经 教师精心设计,不把教与学的知识、内容融入自然、融入社会,不把运动的、变化的、活生生的生命及生命现 象,尽可能多地直接或间接地呈现给学生,让学生“触摸”,生物课将不是真正意义的生物课,其本身亦将缺 乏生命力。

因此,在生物课堂教学过程中,我们要重视以下几个问题:

1.精心设计好教学媒体的应用,尽可能多地给学生呈现实物、标本、模型,充分运用现代教育媒体,尤其 是电视、录像、影碟、多媒体电脑等。现代教育媒体辅助生物教学,除了能提高课堂教学效率,提供一定的交 互性外,更明显的是它可以让学生获得书面教材无法出现的声像信息。它可恰当地呈现大到生态系统,小到生 物分子结构的图像,也可以把复杂的或微观的生理活动、生命现象简洁地、直观地表现出来。总之,教育媒体 ,特别是现代教育媒体可以让课堂更活起来,更有生命力,更富想象力。

2.让书面教材无法承载的或是变化、发展了的有关生物科学知识,以及与生命科学有关的自然、社会知识 、材料经过精心筛选后再进入课堂。如细胞学说的创立史、哈维和血液循环理论、 克里克和沃森与DNA双螺旋 结构、达尔文和进化论、卡尔文和光合作用、关注海洋、克隆羊、DNA重组技术、保护臭氧层、无磷洗衣粉推广 、控制“白色污染”、 赤潮成因及防治等等。

3.以各种生物兴趣活动、社会实践等形式,让学生到大自然、到大社会中去观察、调查、实验,从爱护一 草一木,饲养小动物到参与生物科技活动,使其体验到生物科学知识、技能之于人、自然、社会的价值。

(二)培养生物学科基本观点

生物科学中,有许多朴实而又博大的基本观点。这些基本观点不仅对学好生物学有非常关键的作用,而且 能对学习者的求知、生活、做人等都有指导价值。教师必须充分地利用每项生物教学活动,让学生在学习过程 中,逐步明确、认同、确立这些基本观点。

1.唯物的观点。一切生命和生命现象都有其物质基础:生命起源的物质性——最初的生命是由非生命物质 在极其漫长的时间内,经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。生命的物质性——C、H、O、N、S、P等元素 组成了核酸、蛋白质等化合物,这些化合物构成了生物体结构和功能的基本单位——细胞。生命现象的物质性 ——生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的 解释。

2.辩证统一的观点。自然界、生命、生命现象是相互联系、相互制约、辩证统一的:生物界和非生物界的 统一性——生物有明显区别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组成,且与非生物界 进行着物质和能量的交换。细胞和生物体自身结构的统一性——这些自身结构各有其结构和功能的特点,但同 时又相互联系组成一个统一的整体。生物体结构和功能的统一性——这是生命科学最基本的观点之一。如叶绿 体、线粒体的结构分别与光合作用、呼吸作用相统一,脊椎动物前肢的结构与其各自特有的功能相统一,鱼的 形态结构适于水中生活,家鸽的形态结构适翔生活,等等。生命活动的辩证统一——同化作用和异化作用 ,光合作用与呼吸作用,遗传与变异,生长与衰老等,正是在这一系列的矛盾、对立中,生命及生命活动才有 了其完美的、和谐的统一。生物之间及生物与环境之间的辩证统一——生物与生物之间、生物与环境之间进行 着生存斗争,而生存着的生物均在一定程度上适应了环境,正是这种既斗争又统一的各种复杂关系,构成了生 态系统,建立了动态平衡。

3.动态、变化、发展的观点。组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。 生物的组成物质是动态变化的——生物体的新陈代谢使生物体每时每刻进行着新旧更换。细胞和生物个体是动 态、变化的——他们都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程。细胞和生物个体的结构与生理、生物 和环境的关系等也是动态、变化、发展的。

(三)培养创造性思维

创造性思维是创造力的核心,它是指改组已有知识、经验,从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维 。其特征是具有高度的主动性与积极性、独特性与求异性、流畅性与变通性、抽象性与形象性的统一,逻辑性 与非逻辑性的统一。结合这些特征及生物学科教学的特点,我们可以建立培养学生创造性思维的有效途径和方 法。

1.充分重视教师主导、学生主体的思想,努力实现课堂教学民主。课堂教学民主是师生共创的,符合“主 导主体”思想,存在于课堂教学中的师生间的平等、互助、参与、进步的“精神民主”。它可以创设出一种民 主、和谐、开放的课堂气氛,极大地调动学生学习的积极性、主动性,大胆地思考、质疑和创新。根据课堂教 学民主化思想,生物学科教学可以结合教学内容,灵活运用其两大主要形式,即直接式和间接式教学,开展课 堂教学改革实践:教师的直接指导可以在前,起开路带头作用,可以在教学过程中,起辅助学习作用,也可以 在后,发挥点拨、解惑答疑作用;教师也可以应用不明示的、非命令式、非结论式、不作详细指导的间接指导 ;教师可以讲,可以不讲,可以多讲,也可以少讲。这样,让学生有足够的时间、空间去主动思考、质疑:这 个生物学概念是否准确、完整,有无例外?这个生物学实验的设计是否科学、有什么干扰因素?该观察结果、 生命活动或生理现象如何从本质上作出规律性的解释?等等。

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一、目的导向法 明确学生目的是激发学习兴趣的首要条件,因为它是推动学生主动积极学习和克服困难的内在动力,因此教师在教学中要积极主动地对学生进行目的教育。

实践证明,在课堂上,随时注意向学生介绍生物科学发展的现状和前景,最能够吸引和教育学生。如在绪论课中,可向学生介绍世界及我国现代生物科学成就,特别是要介绍在世界未来十项热门高技术中占有重要地位的遗传工程和仿生学的最新成果。在遗传工程方面,目前对于基因的研究和利用比较深入,进展也较快。

生物细胞已被作为“徽型工厂”用于生产各种“高附加值的物质”,诸如抗茵素、抗癌物质、香料、激素和酶等,基因疗法已进入临床试验,以基因为靶子的药物研制将成为医药开发的焦点;已可将抗灾害和防病虫的基因植入马铃薯、棉花等作物的幼苗中。仿生学的深入研究,将制造人体许多部位(如假肢、人造眼等)的替代物……生物科学确实发展迅猛,前景光辉灿烂。通过这些知识的介绍,使学生认识到生物科学是决定一个国家、民族社会经济发展的举足轻重的科学,是未来社会经济的重要支柱,谁在生物科学和生物技术方面争先,谁的经济就会扶摇直上,在世界经济格局中处于有利的地位,从而激起他们探索生命知识的欲望,树立参与意识和为国争光的远大抱负。另外,也可在学年、学期开始时,向学生说明总的教学内容,目的和要求;在学习每章每节时让学生明确具体的目的和要求及要解决的主要问题。由于学生有了明确的目的,学习生物学的兴趣大大提高,从而保证了学习计划的顺利完成。

二、课堂激趣法 进行目的教育,是培养学习兴趣的必要手段,但更重要的兴趣培养还必须始终贯穿在整个课堂教学过程中。为此,教师要精心设计和巧妙安排教学内容,对于一些易使学生感到难理解的抽象概念、单调枯燥的知识,可在讲授课程之前,恰当地灵活运用直观教具;也可设法提出一些有启发性的问题;也可穿插些生动形象的小故事;还可以风趣地运用比喻、类比、拟人的方法等等,这样可唤起学生的强烈求知欲。例如,在讲授种子结构之前,先组织学生观看双子叶,单子叶植物种子结构的幻灯片和实物,在学生获得感性认识的基础上,总结结构特点的区别,可收到好的学习效果;又如:在讲授生物进化理论之前,先组织学生观看“生物的进化”“从猿到人”的科教电视、录相,使学生获得形象生动的感性认识和进化观点,这样做,既巩固了讲授内容,又增加了对知识的理解和认识。再如在讲授遗传的内容时,介绍达尔文、摩尔根的婚姻悲剧;讲“血液的成分”的内容时,将红细胞比喻为人体内的红色运输队,将白细胞比喻为“白色卫士”,血小板比喻为“管道巡逻兵”发炎现象比喻为“自卫反击战”等等。实践证明,在四十五分钟的课堂教学中,若能恰当地将知识性和趣味性有机地结合起来,寓教于趣,寓教于乐,便会充分调动学生学习的积极性,激发学生强烈地学习兴趣,从而有利于知识的消化和吸收。

三、实验活动法 生物科学是一门实验科学。中学生物教学只有重视与实际的联系,加强教学中的实验与课外科技实践活动,才能取得令人瞩目的成效。在安排实验方面,可采用两种方法,一种是讲课与实验同步。如叶片的结构,心脏的结构等实验,当堂讲,当堂做。二是将部分装置简单、操作方便的演示实验改为学生课外实验。

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二、教学方法

关于如何教的问题,并没有统一的规范,但教育者应在保证教学方法的科学性和教学内容合理性的前提下,打破桎梏,不拘一格地发挥个人魅力,在选题相应的最新技术前沿的背景下,有理论、有历史、有应用,或轻松幽默,或思辨严谨地形成理论高度、历史纵深、学习趣味的有机结合。我们可以学习国外“开放而思辨的教学方式”,但绝不能“邯郸学步”,失去自身的特色。因为中西方文化背景不同,中国教师在课堂上更多地以自己的讲述为主,与学生互动较少;学生则习惯于老师说什么就是什么,或者对于不感兴趣的知识就干脆选择不听、不看、不学习。因此,探索真正适合教师自己并且适合其所教学生的教学方法必须是在实践的基础上,利用现有的理论实践经验摸索出来的,通过实践笔者通常会将以下三种方法结合进行讲授:1.“兴趣是最好的老师。”设计一个引人入胜的话题,让学生去探索和发现知识的乐趣,使他们在课堂上享受精彩知识的同时掌握获取知识的方法,激发其想象和创新欲望,充分调动学生主动学习,提高他们学习知识的积极性。2.“以问题为基础的教学法”(ProblemBasedLearning,PBL)是一种教学方法,它以一系列动态的相关问题为基础,随着学习的进展、新信息的增加而不断发生变化问题来达到确定的学习目标。将学生分为小组来解决这些问题,同时不去要求他们最后获得所谓的正确答案。3.“纪录片教学”帮助学生在专业课程的学习中培养形象性思维。国内外有许多生命科学类通识教育课程适用的优秀纪录片,因其信息量大尤其是非常适合在短时间内让学生系统地了解知识框架,从总体上把握生命科学类知识的产生、发展和分类等宏观内容,又能直观形象地展现生命的奥秘,促进学生学习的兴趣。课堂上使用的纪录片片段得到学生的普遍好评:“课堂上的纪录片让我们经历了一场又一场精彩绝伦的生命之旅,以前我不会知道生命中那么多的事情来之不易,生命的价值难以衡量,大自然中又那么多珍贵的财富可以去撷取,人类的智慧还远没有能够解答所有疑问,但总有一天,我们将了解更多,得到更多的智慧。”信息的发展促进了现代教育技术的发展,使得教育改革既面临前所未有的机遇又面对着巨大的挑战,作为教学改革的重要执行者教师,应该清醒地意识到现代技术的应用必将促使教育界不断发生深层次的变革。教师必须不断更新知识,与时俱进,及时调整自己的知识结构,利用现代化的教学工具增强学生的学习兴趣,促进学生自主学习、自主探索。同时教师必须建立新的教学理念和实践观念,形成新型教学结构和教学模式,体现学生学习主体作用的,而不再实行以“课本、教员、教师”为中心的封闭地传统授课状态,始终走在变革的前列。在生命科学的通识教育教学中,首先要让学生了解通过科学实验的方法进行科学研究是生命科学的重要特征,通过观察、实验设计、收集数据和分析数据等多方面的内容掌握生命科学是行之有效的方法。教会学生用一种或多种感官(包括为提高感官的灵敏度使用诸如如望远镜、光学显微镜和电子显微镜等辅助仪器)来深入观察,并收集有关这个世界的真实、准确的信息,真实地反映出感官所感知的事物或现象。指导学生设计巧妙的实验去验证由现象推测出的科学观点,并在科学探究中,将观察到的现象结果等如实地记录在笔记本上,通过这种方式将科学实验获得的证据或数据保存下来,最后让学生明白除了构思巧妙的实验外,生命科学研究实际上也是由一系列科学研究必不可少的步骤组成的,即如实地记录分类、观察或测量得到的内容和结果,运用数学知识整理、分析、归纳所得数据,进而得出科学家自己的见解,并发现事物的内在规律,之后通过实验报告与他人交流。将生命科学的特征通过历史上生命科学的发展呈现给学生,例如对于自然发生说的“腐肉生蝇”这样中世纪流行的说法进行介绍,说明观察的结果不一定正确,让学生们自己尝试设计实验论证在没有显微镜等设备的情况下如何考证苍蝇是从哪里来。然后讲述历史上的科学实验方法,即雷迪通过自己的仔细观察发现,只有苍蝇在腐肉上产卵后才会发生“腐肉生蛆”的现象。通过雷迪的实验,告诉同学们要解密“腐肉生蛆”还需要经过实验验证。旧问题解决新问题又诞生:雷迪的故事实际上是根据现有证据和实验做出推论,而推论也是有可能出错的,通过设计新的实验可以检验科学观点的正确与否。如何检验呢?历史上的科学家们为我们解答了这个难题,同时向世人证明巧妙地设计实验是生物科学研究中检验推论正确与否的最佳途径。就如雷迪用一个实验检验一项因素并用一个对照实验做比较,即肉和苍蝇接触或肉和苍蝇不接触,就能把不同的结果归因于一项可变的因素。然而科学真理向来有着光明的前景,人们在向着光明前进的过程中却走过不少的弯路,比如许多科学家因为微生物的发现质疑雷迪实验证明的生命不能自然发生这一经过科学实验得出的结论。后来斯巴兰扎尼设计了对照试验,他观察了4组不同加热时间的肉汤在同样的密封条件下微生物的发生情况,经过认真收集实验过程中的各种数据,在分析数据的基础上得出结论,即只要密封肉汤并长时间加热煮沸便能杀灭全部微生物,新的微生物不会自然产生,这个结果进一步论证了生命不会自然发生。然而事实上,当时仍然有许多科学家坚决拥护自然发生说,因为斯巴兰扎尼的实验中盛有肉汤的烧瓶因密封而缺乏了空气这一生命要素。后来为了验证微生物能否自然发生,巴斯德设计了鹅颈状的弯曲的烧瓶盛放肉汤,这种巧妙的设计使肉汤与空气通过弯曲的长颈连通,而又阻止了外界的微生物进入肉汤,最终的实验结果向人们证明了微生物不能自然发生,至此自然发生说才在生命科学的舞台上失去支持者。通过历史故事的讲述和精心设计的教学内容,证明通识教育教学是可以形成理论高度、历史纵深、学习趣味的有机结合的。

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自20世纪以来,生命科学进入了迅速发展的快车道,随着生命科学的发展及其对人类社会影响的扩大,人们对生物学教育提出了新的要求,同时教育理论的发展也为生物课程带来了契机,生物新课程标准应运而生。该教材区别于以往的教材,首次出现了“与生物学有关的职业”栏目,该栏目从职业描述、就业单位、主要任务、学历要求、须具备的素质、职业乐趣等方面多角度地渗透职业教育,引导学生对生命科学产生浓厚的兴趣,潜移默化地培养学生的职业意识与职业素质,为学生将来走上社会奠定基础。

一、职业教育的概念

“职业教育”是职业教育学科体系中的中心概念,出现在20世纪70年代的美国。职业教育是从人全面发展的角度入手,培养学生劳动观、职业观的教育。具体来说,是指将传授知识与学生将来的工作和生存方式相结合,帮助学生正确认识自我、认识职业发展与需求,使学生具有劳动观、职业观及相应的职业知识和技能的同时,培养学生了解自己,积极主动地选择人生道路的能力和态度。它主张通过社会、学校的共同努力,帮助学生建立切合实际的自我观念,并借助职业生涯选择、职业生涯规划以及职业生涯目标的追寻实现与个人才能相适应的职业生涯教育目标。

二、教材中的职业教育

人教版《普通高中课程标准实验教科书》(生物)中的职业教育内容是以专栏“与生物学有关的职业”的形式呈现的,分布在三本必修模块中,从职业描述、就业单位、主要任务、学历要求、须具备的素质、职业乐趣等方面共介绍了八种职业(见表1)。通过学生的阅读和教师的拓展介绍,学生可以了解相关专业的职业特点和就业应该具备的知识技能,激发学习兴趣,从而合理管理自己的学习。

三、高中生物教学中开展职业教育的意义

1.促进学生身心的发展

高中阶段是每个人成长的关键时期。心理学家对青少年时期的研究表明,一个人对于职业的喜好和价值观正是在中学阶段尤其是在高中阶段脱离了少年早期盲目的、随意的幻想,变得现实和具体,真正地开始考虑职业的选择。因此,在高中生物教学过程中进行职业教育是依据学生身心发展的特点,引导学生进行职业理想、职业价值观等方面的思考,从而使学生加深对职业的理解,树立符合实际的职业理想,形成正确的职业价值观,科学地进行职业规划,促进学生身心健康发展。

2.促进学科教学的发展

高中生物课程是普通高中科学领域的一个科目。课程基本理念是:提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系。高中生物教学中的职业教育渗透于生物学知识之中,由生物学知识的学习引出,并将生物学知识运用于生活和生产中。在教学过程中渗透职业教育符合注重与现实生活的联系这一课程基本理念。将职业教育融入学科教学,有利于学生学以致用,运用所学理论知识指导实践,提高解决实际问题的能力。

3.促进三维目标的实现

在高中生物学教学中渗透职业教育,也是切实落实新课标提出的三维目标(即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)的需要。在职业教育中联系实际生活,增强了学生的学习兴趣和学习愿望,这是落实知识与技能目标的需要;在职业教育中加强了实验和实践活动,提高了学生的生物科学素养和终身学习的愿望,这是落实过程与方法目标的需要;在职业教育中加强了学生对相关生物学职业的认识,有助于学生形成正确的职业价值观,这是落实情感态度与价值观目标的需要。

我国《普通高中课程方案(实验)》高中阶段的培养目标强调要使学生初步形成正确的世界观、人生观和价值观,并要具有独立生活的能力、职业意识、创业精神和人生规划能力。人教版《普通高中课程标准实验教科书》(生物)将职业观、职业素质和乐趣等与职业相关的知识,有计划地渗入生物教学中,不仅注重生物学科知识与社会生活相联系,还有利于培养学生树立正确的职业理想和职业价值观,使学生尽早建立自己的目标并开始规划自我未来,为今后的职业发展奠定良好的基础。

参考文献:

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中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)07-0157-02

21世纪是生命科学的世纪,分子生物学是生物科学专业的一门专业基础课,是生命科学及相关农业、医药科学领域中最具活力的学科之一。是从分子水平阐明生命现象和生物学规律的学科。它是生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞生物学以及信息科学等学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的;同时它又是基因工程、蛋白质工程等学科的基础。掌握分子生物学的基本理论和基本技术成为步入21世纪生物殿堂的一个必备条件。由于分子生物学尚有许多内容未形成定论,仍处于实验阶段,所以要求学生以正确的、客观的、发展的观点来学习,同时也要求教师收集素材,充分利用各种教学手段,讲授新近科学研究取得的成果。使学生获得应用分子生物学方法分析问题和解决问题的能力。为以后生命科学类专业课的学习和未来从事与生命科学相关的教学、科研工作打下坚实的基础。为适应分子生物学飞速发展的新形势,笔者对《分子生物学》的教材选用、教学内容、教学方法与手段、教学考核和成绩评定等方面进行了积极摸索,使这一学科的教学活动有声有色,效果明显。

一、慎选教材

符合学生的认知能力,符合发展趋向的一本好的教材有利于教与学走向成功,教材的选用直接影响教学效果和学生学习的质量。分子生物学作为20世纪后半叶发展起来的一门前沿学科,许多新知识、新技术不断涌现,具有更新快、突飞猛进的势头,国内外新版教材也不断面世,因此,选用教材是实现教与学双赢的重要前提。据此,我们经过反复比较选用了蒋继志编著的《分子生物学》(科学出版社,2011版)一书作为学习课本,这本书的特点是知识结构清楚,内容详细,通俗易懂,使用了简明清晰的图例,对学生的理解很有帮助。与此同时,并推荐朱玉贤等编著的《现代分子生物学》(2002版)、P.C.Turner等编著的《Molecular Biology》(2002版)、R.F.Weaver编著的《Molecular Biology》(2000版)、卢圣栋主编的《现代分子生物学实验技术》(2002版)等教材作为参考。这些教材知识体系编排系统及叙述方法深入浅出,课外参考题灵活多样,有很高的参考价值,可以拓展教材的知识面对教与学十分有利。

二、在确定教材后,我们考虑整合教学内容

如何在有限的时间里向学生传递更多的分子生物学基础理论知识与前沿发展动态,培养创新、实用型人才成为本科教学的重要研究课题。针对这一问题,我们根据几年的教学经验及学生学习的特点,对分子生物学内容进行了整合和补充。在探讨原版教材内容、概念进行讲解的同时,对讲授内容要做到:(1)精泛结合;(2)详略适当。具体做法是:我们将其原理部分分为六大块:核酸的结构与功能、DNA的复制、DNA转录、DNA翻译、DNA表达调控及DNA的损伤、修复、重组与突变。其中第一块内容“核酸的结构与功能”与《生物化学》内容存在交叉,如DNA的结构、核酸的变性等可以略讲,而DNA分子的发夹结构、回文序列、RNA的种类、分子杂交技术、小RNA等新知识点,需详细讲解。其中第二、三、四、五块内容则应该作为重点内容重点介绍,并通过介绍原核生物与真核生物的区别加深学生对其的理解。对重点细讲内容我们将其分为六块进行教学:分别为核酸的提取与纯化、PCR、分子标记、分子杂交、生物芯片技术、基因敲除。其中第一块、第二块内容是分子生物学技术的基础内容,原理必须作为重点进行讲解,而其他四块内容主要结合实例进行讲解。如分子标记在辅助育种、基因定位、遗传图谱中的应用,分子杂交在筛选克隆基因、制作酶切图谱和疾病的诊断中的应用。由于这部分内容比较深奥,学生认知能力有限,因此部分内容可做探究内容组织学生攻关。同时还增添分子水平上的新知识、新进展、新热点进行阐述。如通过中国期刊网、万方数据库、维普及国外的一些知名数据库如Sceience、Nature、Genetics等知名数据库的查阅,为学生讲授肿瘤的基因治疗、DNA指纹法、转基因动物、生物芯片、人类基因组计划、后基因组计划、RNAi和microRNA等的新进展[1]。使教学内容与国际接轨,开阔学生的视野与思路,激发学生学习的热情。

三、改进教学方法

同志曾说过:我们的任务是过河,但是没有桥或没有船就不能过,不解决桥和船的问题,过河就是一句空话。教学方法是完成教学任务、实现教学目标和提高教学质量的关键所在。改进教学方法是教学改革的中心环节。改进教学方法的着眼点就放在如何调动学生的兴趣上,使其积极主动地学,笔者的方法主要有以下几种。

第一,丰富教学手段。笔者认为教学过程不仅仅是教师讲、学生听,还要运用一切现代教学手段吸引学生的眼球、调动学生的思维并使其当堂消化教学内容。比如鉴于课程内容复杂、抽象,难以理解的实际,为避免先学后忘的现象,我们利用板书结合多媒体课件、形象的图片并配合动画、模具、挂图等多种教学手段,使教学内容由复杂变简单,由静态的变为动态的,形象直观而具表现力,从而激发学生的创造性思维,调动学习积极性。需要指出的是随着许多院校办学条件的提高以及国家对多媒体使用的大力提倡,有些教师在使用多媒体时存在一些误区,即照着多媒体一字一字的念,一旦离开多媒体就没法继续讲课,这不仅不利于学生的理解,而且还会打消学生学习的兴趣。因此我院提出在使用多媒体课件内容时要避免课件和板书内容重复,并且尽量只在需要用图片、动画或相关流程、例题说明问题时使用。如我们讲到DNA聚合酶III的组成及其各部分功能时,可以通过动画显示出β夹子如何与DNA核心酶作用共同完成DNA复制的动态过程。在讲解southern杂交过程时可以播放相应的动画说明杂交的过程。

第二,灵活教学过程。备课中要备内容、备方法、备学生,在教学中要灵活使用教学方法。(1)提问式教学,可以有效地提高课堂教学质量。提问可以在课前、课中或课后提出。课前提问不仅可以督促学生温习旧的知识,同时也可以促使其预习新的内容,使学生集中注意力,激发其求知欲。如在讲授核酸的提取中,可以先问“高中时所学的DNA提取是怎样的步骤,那么它和现在学的有什么区别呢?”学生带着问题听课,效果会更好一些。在课堂教学中也可以根据学生听课的注意力集中情况随时安排提问,激发学生学习的热情,活跃课堂气氛。如在讲授PCR(聚合酶链式反应)时,可以提问:“DNA复制的过程如何?它们有什么异同点?”。课后提问可以让学生在课后有针对性地反思和探究。如在学习完载体的种类后,可以让学生自己用表格归纳在实际应用中如何选用载体,目前经常用到的有哪些,为什么,等等。学生可以通过查阅资料,加深对载体的认识。(2)类比法教学。如在讲授基因重组时,可以将限制性内切酶比喻为“剪刀”,将连接酶比喻为“针线”,将载体比喻为“交通工具”,将外源基因和载体的连接的过程比喻为补补丁的过程,使学生通过实际生活中的例子更好地理解抽象的概念,感受科学的魅力所在,增加了学习的信念。(3)启发式教学。在介绍著名科学家发现科学理论的思路、过程及验证方法,让学生明白科学其实就在我们的身边,只要勇于动脑、努力探索,一定能有所发现。(4)我们鼓励中青年教师教学中进行双语教学,一些简单的专业英语词汇或句子要求教师用英语描述,为以后专业英语的学习打下坚实的基础。

第三,我们还强调教学与科研互动,将教师已有科研项目、课题及成果引入课堂,吸引和引导学生参加科研创新训练。例如,在讲授克隆时,结合教师承担的科研项目“文冠果代谢酶基因的克隆”进行讲解,告诉学生如何做科学研究等,加深对课本理论的理解及应用。在讲解DNA测序时,教师将科研项目“根瘤固氮的研究”引入进行讲解,试问学生大豆能够固氮,但是固氮能力不同,这是为什么呢,这是由于不同的大豆品种固氮基因不同引起的,这主要体现为基因序列的不同,那么我们怎么才能知道基因序列的不同呢,这需要进行测序,就像人类基因组计划要测出人类的基因序列一样。而测序的方式有很多……这样深入浅出的讲解使学生不仅了解了测序的目的,同时还知道了如何应用所学知识,大大提高了其对分子生物学学习的兴趣。

四、考核方式

传统的《分子生物学》课程考核为闭卷考试,考核内容以课本为本,题型较为局限,不仅满足不了教育改革中培养综合素质人才的要求,而且不能更好地使理论基础与实践前沿结合[1]。造成死读书、读死书的学生大有人在的现象。为了避免这种急功近利的风气并更好地适应时代的要求。我们对课程考核做了如下改革:首先对于理论课采用多种方式进行考核,包括平时出勤占10%的比重、课堂回答问题和课后作业占20%的比重、论文占20%的比重、期末闭卷考试占50%的比重。每次都要批改学生作业,批改后在上下一节课时要针对问题进行讲解;论文要求学生针对最新研究成果进行阐述,题目可以根据自己的心得体会自拟。这样一方面调动了学生自学的积极性,另一方面使教师在一定程度上了解了学生学习的效果,使得考核兼具灵活性和客观公正性。

五、结束语

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