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生命科学的核心概念精选(十四篇)

发布时间:2023-09-25 11:25:15

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇生命科学的核心概念,期待它们能激发您的灵感。

生命科学的核心概念

篇1

关键词: 职业学校 分子生命科学 教学改革

一、引言

生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。在过去的几十年里,人们已经渐渐从分子水平上了解了生命系统是如何工作的,这门科学通常被称为“分子生命科学”。分子生命科学的快速发展和应用前景对人们的生活产生了深远的影响,但是同时,分子生命科学又因其内容的复杂性、高度抽象性等特点,和数学、化学及物理学等课程一起被列入了基础学科的范畴,使人一听感觉很有意思,但是一学就使得大部分学生头痛不已。本文试从职业学校分子生命科学的教育现状、教育特点进行分析,并提出合理化建议。

二、分子生命科学教育的现状

1.分子生命科学教学内容的选择。

分子生命科学的研究产生了大量的信息,即使是教师也不可能了解所有的新信息,所以,也就不了解选择何种适当的教学方式;而作为学生,他们因缺乏背景知识,无法理解足够的网络信息进行选择性学习。所以,面对铺天盖地的分子生物信息,大部分学生要么不感兴趣,要么敬而远之,不知如何入手及如何分析。

2.概念的理解和推理的困难,学生学习积极性不高。

大部分学校在教授分子生命科学的时候,都是将分子生物学单独列出来讲,这样就导致学生在学习的时候一方面不利于联系宏观现象,另一方面,不容易理解其中的概念,不能对教学内容进行合理的推理,听不懂老师讲授的内容,所以往往使学生产生厌学心理,有的干脆就逃课,最后为了应付考试,不得不死记硬背的现象。

3.实验经费不足,无法满足教学的需要。

分子生命科学的实验操作基本都是在分子水平上进行的,所以,要想真正进行系统、综合的分子生命科学的实验的话,不但需要许多仪器,而且在这些实验过程中所用到的一些试剂、酶、菌种等材料要么有毒、要么价格不菲、要么不易保存等,这些因素一方面因为安全问题束缚了分子生命科学实验的开展,另一方面,因为高校实验经费的不足,导致一些实验只能在课堂上讲授,而不能使学生动手操作。

4.不能很好地利用网络资源进行教学。

在网络如此便利的现代社会,能够充分利用网络资源进行演示,也能够弥补因现实条件所限造成的教学缺憾,但是在实际教学中,因为教师的精力和知识体系的问题,往往不能很好地利用网络进行教学。

三、分子生命科学教育的特点

1.教学内容涉及面大。

随着现代科技的进步和发展,分子生命科学的教学内容涉及的知识面会越来越广,需要用到很多学科的知识,这对于本科生来说学习起来并不轻松。

2.概念难于理解、内容缺乏想象。

在分子生命科学的学习中,概念的多重意义和变化也成为学生学习的障碍。分子生命科学发展迅速,其中的基本概念有可能随着时间的推移,改变了原有的意义或变得更为详细。另外,分子生命科学的内容往往是看不见摸不着的分子事件,并且经常使用特殊的符号。在学习特定知识的时候,经常用到该领域的语言,这使学生一方面因缺乏感官的刺激,另一方面因特定语言难记而感到厌倦。

3.教学设备需更新,教学经费要充足。

对于生命科学和生物技术专业的学生来说,真正掌握分子生命科学技术并不是一件容易的事,因为这不但需要他们熟知理论知识,而且要将理论知识和原理熟练地运用到实验中。但是因人力物力财力等因素,即使是校方注意到分子生物实验对本科教学的重要性,也往往有心无力,致使本科教学设备落后,教学经费严重不足。

4.部分内容的讲授需借助网络资源。

一个生命科学的概念,大部分涉及集群的过程,而这又涉及复杂的生物物理,生化,生态现象。为了解新兴的概念,学习者必须通过复杂的信息空间进行筛选,区别对待重要和不重要的信息。特别是难于理解的生物学概念,如自然选择、进化、变异、分子重组等,需要进一步研究来解决学生学习的困难。

四、对教育研究与教学的启示

1.在教学过程中有必要确定讲课的核心内容。

由于分子生命科学涉及的知识面非常广,并且分布于不同的课程学习中,因此,应该编制一本适合学生学习的分子生命科学丛书,在学习基础知识的基础上,单独把分子知识列在一起,作为一门新的学科。

2.科学规范地界定概念,通俗易懂地教授知识。

学生对概念的理解和推理困难已成为科学教育研究的主要焦点。目前也有一些高校正在采取措施,以缩短实践和分子生命科学教学之间的差距。所以,在分子生命科学的学习和教学过程中,应减轻学生学习的压力,使学生更轻松地进行学习。

3.构建合理网络平台,增强网络教学效果。

随着信息技术的发展及其向教育领域的渗透,基于网络平台的多媒体教学在各学科的教学中得到了越来越广泛的应用。在分子生命科学的教学和研究中,要利用网络视频发挥关键作用,从而改变学生关于分子生命科学现象的抽象思维方式,这样更有利于教学和科研的研究工作。

4.重视分子生命科学领域中涉及的伦理、道德问题。

虽然目前核物理等学科给人们带来有利的一面,但是也存在安全隐患。科学本身就是一把双刃剑,随着分子生命科学与人们日常生活联系的日益紧密,人们对在哲学和伦理问题上产生了争议。

总之,分子生命科学核心内容的确立,概念的理解,利用网络进行虚拟实验及知识的传播和伦理道德的研究是本文在分子生命科学教学中的关注点。建议在高校进行更多的研究活动,了解学生对分子生命科学新概念的理解和学习的情况,建立分子生命科学大学科教学,帮助学生更好地学习和利用分子生物知识为社会服务。

篇2

体验学习高中生物课堂教学学生学习的过程是知识建构的过程。这种建构的过程包括学生对课程的体验和对课程的自我了解,进而使学生构建出属于自己的生本课程。体验学习是学生生本课程构建的过程。在体验学习中,学生要不仅要在教师的引导下主动接受知识、了解知识,更要将自己置身于知识所体现出的逻辑关系以及与社会的关系当中。高中生物教学内容与社会发展、人民生活有着密切的自然关系,通过营造体验学习的情境和过程,建构出体验学习的路径来实现高中生物课堂的高效开展与社会价值。

关于体验式学习,教育领域的学者从不同角度给出了不同的定义。陈霞认为,体验式学习体是指“学习者在学习的过程中经历从观察、思考、反思到实践的流程,从行为和感情上直接参与到教学活动中来,通过自身的体验和亲历来建构知识”。则认为体验学习是“学生以自然或结构性的方式获得亲身体验和实践,接着反思发生在自己身上的直接、具体的生活事件,得出抽象、概况的结论,并据此调节或指导自己的后继行为。简单地说就是‘从做中学’”。不论何种定义,我们都可以看到体验式学习并不是将学生的学习停留在经验的层面,而是要将经验或表象内化为学生专属的概念。这种概念和思维的形式是反思得到的,反思得出的概念则要为后续的学习和生活作指导。这并不是原地画圈,而是一个螺旋向上的过程。体验式学习的重点和核心在体验,体验的材料要丰富,体验的过程要生动,体验的主角要主动,体验的效果要多元。体验式学习的种类有很多,常见的如情境体验、角色体验、实践体验等。在高中生物的教学过程当中,教师要结合教学内容和班级学生的特点,科学合理灵活地使用体验式教学法,构建体验式教学的生动课堂。

一、多媒体技术的融入与体验情境的营造

体验式学生置身于某种特殊情境下的行为和感受。高中生物在进行体验式教学的过程中要让学生认识到生物学科的重要意义,尤其是其对人类生存发展的重要性。每一课时的内容都要在情感态度价值观方面有所斩获。这就需要教师通过科学合理的情境让学生体验学科、体验课程内容、体验生物的奥秘。多媒体技术的应用就是增强学生体验从而派生出其中蕴含的核心概念的重要工具。由于实验器材的欠缺和实验步骤的复杂程度,教师不可能为所有学生十分精确的演试每一个实验的过程,有些实验也不适合在课堂上进行演试。此外,对于一些生物与人文学科交叉的内容,仅凭单纯的文字则无法达到学生丰富体验的效果。这时将多媒体进行合理地运用则可以达到创设良好体验情境,增强学生具象材料的理解和接受程度并积极转化为抽象的概念之目的。《细胞的能量“通货”――ATP》一课介绍了ATP作为生命的直接能源所拥有的地位及其在生物代谢中扮演的重要角色。ATP在现实生活当中的体现,ATP在植物的光和作用中的作用等都是学生了解ATP的重要知识点。教师可以通过一段萤火虫的视频或照片让学生产生对ATP现实存在的体验,进而教师可以提问学生“萤火虫为什么能发光”,从而引出ATP是直接能量物质的概念。在展示ATP的分子结构式时,教师可以通过幻灯片对分子结构式进行分解解释,并利用Flash技术制作短片向学生展示绿色植物通过呼吸和光合作用如何将ADP转化为ATP。学生的体验正是在这些生动形象的展示与对生活情境的体验之中逐步得到升华。

二、“双实”活动的灵活运用与生物知识的生活迁移

生物课实践及实验活动的灵活运用是学生体验活动的重要组成部分。实验课程是理论课程的补充,是对较为静态化的知识的有益补充,也是增强学生对知识的体验度。实践活动则是学生对知识转化过程的真切感受。课程的实验和实践活动可以发生在课堂之上,也可以在教室外由教师带领学生,甚至由家长配合完成。《内环境稳态的重要意义》一课重点要求学生认识到“通过各器官系统的协调活动,才能实现内环境的稳态”这一生命运行的基本规律。教师可以从学生的身体体温入手,在这一节课之前布置家庭作业,那就是按照课本上的要求完成“体温日变化规律的调查”。在课堂之初请同学汇报体温调查的结果,并根据调查的结果回答问题诸如“同一个人在一天内的体温变化有和特征”“年龄和性别不同的人在体温变化上又有何异同点”等。体温测量及其与课程内容的紧密结合就是实践教学的典型案例。教师可以设计实践教学与理论教学的流程(如下图),并根据课程内容保证核心知识点的逐步渗透,就可以达到实践教学应有的体验效果。学生也正是在这种对自己体温的亲身体验中完成对核心概念“内环境稳态”的认识,实现生物知识的迁移。

三、生命科学的人文化拓展

生命科学与人文社会的关系十分紧密。不仅表现在生命科学直接服务与人们的生产生活,更在很多方面体现出了“物竞天择适者生存”的道理或是中国传统思想中蕴含的辩证法思想等。将生命科学与人文知识和人文精神相关联,是对生命科学的尊重和再认识,也是增进学生对生命科学体验的举措。例如前面提到的内环境稳态的知识点渗透的就是“局部与整体相统一的辩证唯物主义观点”。此外,将生物中的生命科学知识与社会当中的疾病救治、社会关爱、健康维护、社区帮扶、医疗补助等知识进行关联,既能够让学生认识到生命科学的普遍运用和重要地位,同时借助生命科学的平台让学生体验到其具备的重要的社会价值和人文情怀,使学生能够学习到不一样的生物课,形成学科间协同创新的新局面。

参考文献:

[1]陈霞.高中生物“体验式学习”的教学探析[J].海峡科学,2009,(4):83-84.

[2].体验式学习理论及其在成人培训中的运用[D].华东师范大学.2007.

[3]姚秀荣.高中生物课堂体验式学习教学实践的研究[D].苏州大学.2012.

篇3

学习科学,是为了关注和解释自然界,并深刻理解人类对自然界中各种现象已经做出的科学解释,同时要使学习者逐步拥有属于自己的独立思考和判断能力。达成以上目标的基础,是对每一个具体核心科学概念的理解和掌握。核心科学概念是架构整个科学学科领域最基本、最关键的核心思想。学习者只有对解释、思考时运用到的这些核心科学概念进行长期的学习和建构,并深刻理解这些核心科学概念的内在联系,才能拥有足够的科学学科基础知识,才能发展自身的科学思维能力和基本的科学素养。为此,课程的设计者和实施者必须清楚哪些是核心的科学概念,哪些是某一年龄阶段需要掌握的子概念,在一个或一段年龄时期内如何推进学习者的概念改变,并明确该推进到哪一步。总之,必须以整体发展的眼光认识每一节课在学习者核心科学概念发展过程中的位置,必须为学习者完成一个核心科学概念的理解而制定一个长期的目标。在STC课程实验研究中,我们看到它的课程组织结构很好地体现了“让学生对核心概念连续把握并广泛理解”的指导思想。

在“对概念的连贯把握”方面,STC课程的组织有两个特征。

一是强调组织课程必须聚焦于为数不多的几个核心概念,以便有更多的时间深入探索每一个概念所蕴含的具体思想,获得对某一核心概念连贯而深入的理解。

以生命科学领域的教学为例,STC课程主要聚焦于生命与环境、生命特征、生物进化3大核心科学概念,同时这3大核心科学概念又被细化为48个相关的科学子概念。STC课程将它们安排在6年的时间里,每个学年集中学习2个月的时间(约16课时),使3大核心科学概念始终贯穿于每一个学习阶段。核心科学概念和子概念之间形成互相联系、经常反复、逐级提升、不断生长和连贯把握的一个整体。子概念成为对核心概念的深化,彼此又相互联系和相互支撑。3大核心科学概念被分散在各个学段的学习过程中,以不同的表现形式反复出现,每次出现都是在前面学习基础上的发展,最终形成了一个连续而没有终端的概念网络。近96课时的探究过程,也成为一个密切联系、一直连贯的学习进程。

表1具体呈现了生命科学领域3大核心科学概念在6年的学习进程中按学习者年龄特点所进行的逐级连贯安排,这是以学习者大脑的发展为基础,以3大核心概念中相关子概念的连贯性为依据而构建的各个阶段不同主题的学习进程,这样的安排使课程中的不同内容形成彼此有联系、有发展、相互完善、一直连贯的整体。

二是强调学概念是一个不断发展、持续深入的学习进程。通过学习进程的设计,不断使学习者建构、完善相关的知识和能力,加深对概念获得及运用的理解。

将学习置身在一个逐级连贯的概念理解过程中,用大量的时间深入探究并持续若干个年龄阶段,使学习者对概念的把握始终处于一个发展和深刻思考的过程中,这种方式显现出以下优点:

促使学习者开始对某一领域几个为数不多的概念进行反复的认真思考。

促使学习者参与一些对其终身学习有意义的探究和学习。

在不同的阶段引入更适合学习者发展需求的相关核心概念。

促使教育者思考某一领域为数不多的概念在各个年龄阶段呈现的方式,以及逐级建立的依据和相互支撑的联系。

课程建设者可以更科学地根据学习者的学习活动研究和确定课程的范围和顺序。

STC课程对概念的连贯把握,将学习者对重要的核心科学概念的探究和理解置于一个相当长的学习周期中,用联系的、反复的、逐级的、生长的、连贯的概念构建策略,使学习变成一个不断解读概念、不断深入探究、不断思考转化的过程。STC课程这种连贯性的结构,让我们看到科学核心概念的构建不是一条向上的线段,抑或是一条螺旋上升的曲线,而是一条复杂的、有时会反复的、始终连贯的、没有终端的网状关系。这样的连贯性课程结构安排很值得我们国家科学课程建设者借鉴。

在“对概念的广泛理解”方面,STC课程组织有两个特征。

一是强调对科学概念的理解是在多个情境中被不断提取的过程。课程不仅把一个核心概念置于6年的各个单元中以寻求广泛理解,而且在每一个单元中也体现了这一思想。

3年级“植物的生长和发育”单元,学生形成的子概念包括植物的结构和功能、植物的生长周期、遗传、人工选择、自然选择等。但是课程并不是仅仅设置了对这些内容的探究,还包括了播种的技术、间苗和移植的技术、测量的技术、蜜蜂的身体结构和功能、蜜蜂的习性、蜜蜂模型的制作技能、人工授粉的技术、收获种子的技术等一系列与物质科学、设计与技术相关的探究内容。课程设计者认为,这些内容与生命科学领域核心概念的发展是相互依赖和相互促进的,它们同时影响着学生对生命科学3大核心科学概念的理解。

“植物的生长和发育”单元的第4课是“间苗和移植的技术”,作为“设计和技术”领域中农业技能的一个教学角度,学习者在进行一项看似非常精密的农业技能训练,了解间苗和移植的不同与方法,同时也亲手经历了这一过程。实际上,这项技术反过来也影响了学习者对生命科学3大核心概念的深刻理解。间苗和移植的目的是使幼苗拥有足够的空间、阳光、食物、水分和空气循环,如果不这样做,那么幼苗就有可能发育不良或死亡,这是对“生物与坏境”核心概念的思考。间苗和移植后,大部分植株得到了一个良好的生存环境,植物会茁壮成长并在收获的季节生长出更多优质的种子;反之,因为营养不良等因素,种子产量和质量就会降低,影响后续的繁殖。这是对“遗传、进化”核心概念的思考。间苗要注意剪枝的位置,移植要将植株和根系一起拔起并带些土壤,这是对“生命特征”核心概念的进一步理解。人工间苗和移植,将使植株有选择地、更好地生长,这是对“人工选择、自然选择”概念的思考。所以,让学习者全面认识事实,是STC课程对概念的广泛理解的一种思考。只有让学习者广泛关注概念的各个角度,通过对相关联的各个领域进行探究,对概念的理解才会更深入、更深刻和更科学。

二是强调科学概念的理解必须建立在各个核心概念紧密联系的基础上,不仅是让学习者理解单个概念,而且希望学习者在多个重要概念之间寻找相互联系,以获得更多的支持,使概念的理解发生在多脉络的情境中。

把学习置身在一个广泛情境的概念学习过程中,用大量证据支撑每一次概念的建构,使学习者对概念的理解始终处于一个尽可能全面的逻辑实证基础之上,这样的方式显现出以下优点:

孩子对概念的理解是全面而深入的。

孩子参与了多个模块的探究,拥有自己进行鉴别和思考的机会。

在不同概念领域中孩子能主动寻找彼此间的联系并生成真正的理解。

教育实施者需要将概念置身在一个更大范围内的应用,并联系同一年级层次中相关概念之间的结合点,使学生有机会了解事实的全部。

篇4

[关键词]生命科学、本质、发展、应用、社会、生活

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0132-01

一、对生命科学的认识和思考

现代社会科学技术的飞速发展,极大地推进了人类社会的进步,而生命科学领域更是尤为突出,生命科学的进展给我们的生活带来了天翻地覆的变化。生命科学与生物技术早已成为当今最为活跃的科技领域之一,人类对生命活动基本规律的认知水平达到前所未有的程度,其地位和作为是不言而喻的,它是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。

大千?生命世界,数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别,但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。构成生命的化学元素和生命大分子在化学组成都是由C、H、O、N、P、S等化学元素和4种核苷酸、20种氨基酸、糖类、脂肪等基础生物大分子组成,这些成分是生命构建和一切生命活动得以进行的基础;所有生物体都能够进行新陈代谢,并在新陈代谢过程中不断的生长;所有生物体都能够进行繁殖产生后代,由于受基因控制和基因改变的影响,生命的繁殖表现出高度的遗传和变异特性。

细胞是生命存在的最基本形式,是一切生命活动的基础,被称为生命的基本结构单位和功能单位。

从宏观角度看,地球上的生物构成了一个复杂的生态系统,在这个系统中,生物之间相互依赖、相互制约。生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期,人们就注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量的材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的影响,古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。直至20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶,随着分子生物学的兴起,生命科学的发展获得了前所未有的速度,一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化,另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后,以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展

二、生命科学与社会发展

生命科学是一门神圣的学科,社会的发展离不开生命科学。

医学领域:1929-1943年,青霉素的发现,拯救了二战后期几百万人的生命,抗生素的广泛使用。

遗传学领域:1953年,沃森和克里克首次提出DNA双螺旋结构,揭开了遗传的神秘面纱。

生命科学领域:1997年2月,首例哺乳动物――克隆绵羊“多莉”的诞生;农业领域:转基因棉的研制成功,害虫防治的突破发展。

环境领域:“超级菌”的研制成功,极大程度上解决了海上石油污染的问题。

目前,社会上出现了很多种复杂的疾病,例如糖尿病、心脏病等,光靠有限的医学药物是远远不够的,好多人因此丢失了生命,基因工程的出现给医学领域带来了曙光,科学家们利用基因工程生产出某些特殊的基因和世界上难找的蛋白质,比如说,科学家利用转入转胰岛素基因的大肠杆菌来生产人们所需要的大量胰岛素,大大缩短了胰岛素的生产周期,治愈了更多的胰岛素病人。基因工程还生产出了大量的基因产品,如人的生长激素、干扰素、白细胞介素-2等,对人类的发展起到至关重要的作用。

三、生命科学与我们的生活

进入二十世纪八十年代,生命科学更使势不可挡,雄居影响当代人生活的四大科学之首,目前,生命科学已经成为21世纪当之无愧的带头学科。国际核心期刊生物学占着越来越多的比例,世界优秀科技成果评选总不会离开生物学的最新成果,无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看,生命科学都是当今世界科学研究的核心,最为炙手可热的领域

以下一些生活中的案例来说明生命科学对我们生活的影响:

在山东,医学专家为60岁的刘为荣换了心脏。我国自上世纪80年代末开始做心脏移植手术以来,刘为荣是年龄最大的“换心人”,现在他像正常人一样安排起居。

在上海,上海生物制品研究所生产出第一批高质量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不仅接种保护效果好,而且临床副反应极少,适合各种年龄段的人群接种,最受市场青睐。

在日本,东京齿科医科大学和大日本印刷公司借助特殊的印刷技术,成功培育出与人体血管原来形状相同的毛细血管,有望用于治疗心肌梗塞。

在美国,其国家人类基因研究所宣布,他们已绘制成功首张狗基因测序草图,显示狗与人类的基因数量大致相同。这一成果有助于人类对与基因相关的疑难病症的研究。

在新加坡,科研人员发现经高温和超声波加工处理后的动物骨骼植入人体后,可能不会发生感染或排斥反应,这为异体骨骼移植带来了新希望。

在韩国,研究人员首次培育成功转基因荧光鸡,使转基因鸡蛋在食品、制药等领域的大规模应用进了一步。

以上这些告诉我们,生命科学就是为我们的生活服务的,它的出现和发展就是为了使我们的生活更加美好。

篇5

【关键词】生物学 核心概念 核心概念教学 新课程

生物学是一门研究生命现象及其活动规律的自然科学,它以一系列核心概念作为分析、推理、判断和综合等逻辑思维过程的依据来揭示本学科的基本规律。生物学概念不仅是生物学科的基础,而且是生物学领域最基本的语言表达单位。新课程改革的一个核心就是“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。可见提高科学素养不是追求对科学事实和信息量的更多占有,而是要求对核心概念和科学思想的深刻领悟。更重要的是培养学生接触到新的“原理、规律和方法”时能借助生物学概念能进行自我阐明的能力。因此,学生能否牢固地、准确地建立起反映生物学思想的基本的生物学核心概念体系,应当是中学生物学教学的主要目标。

一、对生物学核心概念的认识

在学科教学中,建构汇集信息片段的知识结构,并将其纳入到信息结构之中,这个知识结构的节点就是核心概念。在生物学这门基础自然科学中,离不开对事物和现象的具体描述和分析。生物学的核心概念,是指代表生物世界中同类的“事”、“物”及“规律”。我们要从众多的生物学概念中提炼出能反映学科本质的、构成学科骨架的概念,因为这样的概念可以统摄学科的一般概念,可以揭示一般概念之间的联系,具有统整学科知识的功能,这样的概念就叫核心概念。我们在课堂上抓住生物学的核心概念进行教学,教学中前后一致、将生物学思想主线贯穿始终,致使学生对生物学现象本质的认识深入,提高学生解决生物学实际问题的能力,这对学生的终身发展是极其有利的。

二、为什么要进行生物学核心概念的教学

第一,生物学核心概念有助于提升学生的科学素养。

考试评价已经悄悄地由事实性知识的记忆转向对核心概念的理解。近几十年来,特别是DNA分子双螺旋结构破译以来,生物学的研究进入到分子生物学水平,生物科学知识呈现出爆炸性的增长,面对如此繁多的知识,如果仍然要求学生记忆生物学事实,哪怕是一些经典的生物学事实,恐怕也很难做到。最基本的概念、原理、规律等一般不发生巨大的变化,创设新的情境,要求学生应用概念、原理、规律等来分析解决问题,以此来评价学生的学习,已成为评价学生学业的主流方向了。

第二,生物学事实往往是相互孤立的,难以建立合理的联系,组成一个合理的结构,因此对生物学事实的考查往往是检查学习者是否记住,是否记得清楚。而生物学概念主要是在运用中得到巩固,概念的运用是把已经概括化的一般属性应用到特定场合。

第三,生物学核心概念具有统摄思维功能。核心概念的提炼和梳理需要按照知识的内在联系和规律性,将零散的整体化、条理化,建构起脉络清晰、条理分明、相互之间有机联系的体系。

第四,生物学核心概念具有很强的迁移教育功能。概念的过程也是概念的具体化过程。一般而言,概念的应用有两种途径:一是引证具体实例来说明概念的内涵和外延;二是运用概念来解决实际问题。

三、如何进行核心概念的教学

1、以教学单元作为建构核心概念体系的基本单位

教学单元是一个相对完整的教学内容体系,它由若干节具有内在联系的具体内容组成,它们之间形成了一个有机整体,因此教学单元是学生知识结构形成和发展的基本单位。

2、充分应用生物科学发展史建构核心概念体系

生物学概念的发展史中,不仅记载着生命科学知识的形成过程,而且蕴涵着科学家的创造思维方式。所以学习生物学概念的发展史,不仅有利于更好地理解、掌握生物学概念,而且有利于学生形成科学的观念,提高生物学科学素养、提高学生的探究能力、培养学生的“三维目标”、实现学生科学素养和人文精神的和谐统一。

3、通过模型法建构核心概念体系

“模型”是人们按照科学研究的特定目的,在一定的假设条件下,用物质形式或思维形式再现原型客体的某种本质特征。在实践教学中主要有物理模型、数学模型、概念模型,通过构建模型和直接认知模型来把握生物学概念,是当前课改实践中的常用科学方法。模型法可以让抽象问题更易理解和直观化。

4、通过概念图方法建构核心概念体系

“知识的构建是通过已有的概念对事物的观察和认识开始的”。概念图是一种用节点代表概念,连线表示概念间关系的图示法。通过建立概念网络,不断地向网络增添新内容,有助于学生激发学习动机,创造新知识,形成有意义的学习过程。

生命科学中的“规律、原理和方法”都是借助于有关生物学概念才得以表述。而概念是人脑对现实的对象和现象的一般特征和本质特征的反映。因此,在生物学教学中学生准确、深刻地理解、掌握概念,不仅是学好生物学的前提,也是发展学生智力和逻辑思维能力的必要条件。因此,生物教师要重视概念教学,运用有效的策略帮助学生正确理解和运用概念,进而运用生物学原理、规律解决生产、生活实践中的有关生物学问题。

参考文献:

[1]戢守志等译.美国国家科学教育标准.北京:科学技术文献出版社.1999.

[2]The California State Board 0f Education, Science Framework, California Department 0f Education. 2000.

[3]H.Lynn Erickson著,兰英译.概念为本的课程与教学.北京:中国轻工业出版社.2003

篇6

关键词:生物学概念;概念图;知识网络;概念图教学

生物学概念是组成生物知识的基本元素,是生物学知识的基础,是一类现象的共同特征和本质属性在人脑中概括和抽象的反映。生物学概念是生物学知识的“基本单位”,是组成生命科学的“细胞”。生物学概念的学习是学生获得生物知识的重要途径,是形成能力和发展智力的基础。只有让学生清楚、准确地理解生物学概念,才能使学生深刻地认识生命现象及其变化规律。生物教材中众多的概念与教材中几乎所有知识相联系,处于中心和关键的地位,然而这些概念往往抽象难懂,且容易混淆,是学生进一步深入学习生物学的主要障碍,也给生物教师的教学工作带来了一定难度。概念教学是生物教学中一个重要的组成部分,生命科学中的许多规律、原理和方法都得借助于有关生物学概念,才能得以正确表述。在生物学教学中,通过概念图等教学手段能够使学生准确深刻地理解概念、掌握概念,促进学生智力的发展,提高学生的思维能力。

一、概念图教学有利于学生学习新知识

概念图教学能够加深学生对概念理解的清晰性和广阔性,发展学生的集中思维和发散思维,也能充分调动学生学习的积极性和主动性。概念图能有效整合生物概念,让学生有效地运用概念图建构知识体系,充分训练学生的逻辑思维和概括能力,进一步提高学习效率。应用概念图组织教学,可以分析知识结构,分析知识间的内在联系,分析概念之间的关系;可以了解学生原有的知识以及存在的错误,帮助学生整合新旧知识,浓缩知识结构,建构知识网络,提高学生从整体上理性地掌握和运用知识的能力。

二、概念图教学有利于体现新课程理念

从概念图的绘制策略看,多元化的概念图绘制策略应是开放的,小组分工、协作绘制就是一种合作;从概念图绘制步骤看,修改、完善、交流概念图的过程就是一种对话、一种反思;从概念图绘制内容看,不同学生、不同小组选取不同主题,关注不同概念就是一种自主。“以学生为中心”,以概念为载体,以概念图技术为平台,以“教”促“学”,教师成为教学过程的组织者、指导者,成为学生自主建构概念图的帮助者、促进者,启发、引导学生自主学习,使学生真正成为学习的主人。

三、概念图教学有利于学生发展

在一张概念图中,节点和连接词是知识的语言编码,而整个概念图的结构是知识的图像编码。概念属于陈述性知识,是广义知识的基础。通过群概念建构概念图,有助于学生理解核心概念及其网络等陈述性知识;通过核心概念建构概念图,还有助于培养学生发散思维能力。研究表明:概念图使学生更容易形成完整的认知结构;有利于学生的认知发展;有利于了解和评估学生的知识结构等。概念图的编制能够改善学生认知结构,有效帮助学生学习生物学新知识,复习旧知识,构建合理的知识体系,有利于学生学业成绩的提高。概念图技术使学生获得基础知识,提高思维能力,促进认知发展,激发学习动机,使学生能学习、会学习、爱学习。第一,通过构建概念图,加深了学生对概念的理解。第二,通过构建概念图,学生能把各章的知识结构化。第三,通过构建概念图,有利于学生独立思考,自主学习。第四,通过构建概念图,培养了学生团队意识和合作精神。

篇7

中图分类号:R245 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)30-0365-02

一、生命智能与机体稳态

“人工智能”是近年来十分热门的概念,全世界的科学技术围绕着“人工智能”的目标不断推进和发展,随之而来的带给人们的是不断更新的新颖产品:岂止于大的iphone手机、自动驾驶的车船飞机、居家必备的扫地机器人……科技改变着人们的生活方式,也改变了人类生命的轨迹。我们在享受着科技为我们带来便捷的同时,也越来越关注到人类生存质量即健康的生命形式和生命环境的问题。其实,围绕着“健康”相关的临床医学、生命科学等多领域的研究从未停歇。

早在19世纪,法国著名的实验生理学家ClaudeBernard[1]提出机体生活在两个环境中,即不断变化的外环境和相对稳定的内环境生物组织生活在内环境中。生物的组织生活在内环境中,而所有的生物生活在外环境中。内环境是围绕在生物全组织细胞周围的体液,包括血液、淋巴和组织液等,居于机体的内部,为机体的细胞提供一个适宜的生活环境。对高等生物来说,内环境的相对稳定是生命能独立和自由存在的首要条件。内环境的稳定意味着高等生物是一个完美的有机体,能够不断地调节或对抗引起内环境变化的各种因素。生命“内环境稳定”的理论之后发展经成为医学的最基本理论,即医学中诊断是否患病的理论根据,所谓诊断疾病就是观察患者机体的平衡稳定机制是否发生了紊乱。同时该理论也是现代医学治疗所依据的基本理论――治疗就是恢复机体原有的平衡与稳定。

美国生理学家Walter Bradford Cannon[2]又通过“自稳态”一词描绘了内环境恒定的机制,他通过对休克患者的研究认识到这种身体不能自我维持的生理状态是机体调节机制衰竭的结果。1932年他在《The Wisdom of the Body(身体的智慧) 》一书明确提出了自稳态理论,描述了维持内环境稳定的自我调节过程,他提出内环境的稳定不是靠使生物与环境隔开,而是靠不断地调节体内的各种生理过程。稳态是一种动态的平衡不是恒定不变,各个组成部分不断地改变,而整个系统却保持相对稳定。它将生物体视为一个整体,每一部分都有其自己的功能,但要通过各种控制过程对各部分进行整合[3]。“自稳态”的核心是生物根据自身和环境的变化而自主调节,机体这种具有自我调节和自我修复的能力,可以在一定程度范围内本能地调节稳态平衡,这是生命智能,亦是许多领域科研工作者不断追寻的生命奥秘,以至于在很多科技创新中都以能够模仿和复制生命体的智慧为目标,发明“人工智能”的产品。

二、中国医学与阴阳学说

长期以来一直以还原论和线性思维指导的生命科学研究并不能完全揭示出生命的奥秘,现代生命科学的相关学科在需求技术突破的同时也关注到了多学科之间的协作,关注到了机体的整体性和系统性,系统生物学的学科思维应运而生。现代系统论与中国医学的核心思维――“整体观念”不谋而合:中医在中国朴素哲学思想的指导下不断完善,始终提倡在思辨身体状态、医治人体疾患时要考虑人体是一个完整的个体,同时也提倡人源于自然,必须将人置于自然中整体考虑生命的问题,即“天人合一”、“三因制宜”。实际上这就是Bernard提出的内环境与外环境的概念,而Bernard所谓的内环境稳定与外环境稳定的学说及Cannon提出的“内稳态”在中国医学中早就所有表述,即《黄帝内经》中描述的“阴平阳秘,精神乃治”。阴阳学说是中国古代哲学思想的精华,中国医学借以表述内稳态动态与平衡的关系,反复强调“阴平阳秘”、“阴阳调和”的稳态平衡状态,以调整阴阳平衡为核心。其实正是对生命智慧的重视。

倘若过度的机能失衡则难以通过自发调节恢复稳态,或者调节的程度不足于恢复自稳态,这时一候可能就需要外部的力量或医疗的手段。医学的价值由此得到体现。随着科技的飞速发展,医学领域也不断获得突破,高超的科学水平发展出高纯度和高效益的化合药物:小小药片就足以促进或抑制内分泌系统的分泌,抗生素能够抵御病原微生物的侵袭,输液能够调节体内水和电解质的平衡,激动剂与拮抗剂能够调节自主神经系统的功能……这些药物应用于临床时都能有的放矢地治疗各种疾患,多途径多方向多靶点地治疗机体自身稳态失衡的状态。在科技昌明、医学进步的年代,人们的健康借此获得了巨大的保障和受益。然而,在机体稳态失衡的初期是否立刻需要此类外源性干预?过早或过多的外源性干预是否会影响或退化人体自身的稳态系统? 更加值得一提的,医疗的手段是人为的方法,对生命的贡献有限而短暂;而生命的智慧赋予了生物本能医治的智能模式能够始终伴随生命的进程。

医学更应该关注于生命的智慧,重视机体的自我调节功能这一智能模式,倡导在机体失衡状态初期或不严重时尽可能激发机体本能发挥对机能失衡状态的医疗保障作用。

三、针灸双向调节:在于知调阴与阳

针灸作为中国古老的医疗养生保健技艺,是中国医学的重要组成部分,它通过针刺、艾灸、刮痧、拔罐等在特殊部位操作的体表刺激,激发或诱导人体自我修复的“潜能”,自主调节阴阳,促使人体恢复到阴阳平衡的健康状态。针灸的调节作用是其最为本质的作用。《黄帝内经》中记载有“用针之要,在于知调阴与阳” 的论述就凝练了针灸的调节作用,这种调节作用又被后世医家归纳为疏通经络、扶正祛邪、调整阴阳[4]。针灸作为医疗手段以“调虚实,平阴阳”为核心,通过针刺、艾灸等手段刺激体表,激发或诱导机体自主调节系统调节阴阳偏倚,从而达到“阴平阳秘”的临床结局。

近年来,针灸以其操作简便、疗效显著、副作用小的优势重新受到越来越多人的关注和追捧,并且在国际医学领域也获得了肯定,于2010 年中国针灸被列入“人类非物质文化遗产代表作名录”。在这样信息化的时代,人们也可以便捷地通过多种渠道了解到针灸的有关知识,而针灸医学也逐渐揭开了它的神秘面纱。例如许多关注养生保健信息的人都会了解,内关穴有稳定心率的作用,针灸、按摩内关穴可以在心率过快的时候起到缓解的作用,也可以在心率过缓的时候起到兴奋的作用,调节心率不齐的症状;再如中脘穴可以治疗脾胃虚弱所致的慢性胃痛属虚者也可以治疗胃热炽盛、食滞胃腑引起的急性胃痛属实者、百会穴既有平肝降逆治疗高血压的作用也有回阳固脱升压的功效……然而不少人也会对针灸产生疑问:为何针灸同一个穴位会具有两种截然不同的作用呢?针灸调整阴阳盛衰,维持阴阳平衡,其奥妙便在于生命体是在接受刺激后启动本能的生命智能模式调节阴阳失衡的状态。

实际上,针灸的玄妙之处也恰恰为现代针灸学者带来了挑战:如何用现代生命科学的理论去解释针灸的作用机理和生物学意义,如何让广大群众对针灸这项中华民族的瑰宝在现代社会能“知其然”更加“知其所以然”。为此,现代针灸的研究既需要对古今文献的整理和临床经验的总结,更需要利用现代高科技的手段,结合生理学、解剖学、免疫学、表观遗传学、系统生物学等学科,开展广泛的研究探索,以期早日揭示针灸调节阴阳的奥秘。现如今,针灸调整阴阳盛衰,维持阴阳平衡的效用通过融合现代生命科学的研究,被凝练为“针灸双向调节”的理论,受到国内国际越来越多学者的关注,针灸调整和维持机体“稳态系统”的双向调节效应的临床规律及相关的生物学基础这一科学问题的研究在 2011年已被列入国家重点基础研究发展计划――“973”计划。根据本研究已取得的结果,我们发现,针灸的这种双向调节作用是一种良性的调节,不仅可以根据体内阴阳失衡的具体状态产生兴奋或抑制效用,还可以对同一种疾病的生理机能或生物活性物质的双向良性调节。所以说,针灸具有的恢复机体稳态的双向调节效应,而机体稳态就是一种阴阳调和的状态,针灸双向调节就是调节阴阳平衡的作用。

回顾中医的古代文献,虽未直接记载针灸具有双向调节的作用,却不乏描述针灸能够调整阴阳、恢复机体平衡,我们可以看作是是针灸双向调节概念的古代描述。现代医学则通过大量研究证实了针灸是通过调整机体神经-内分泌-免疫系统的功能产生效应,是一种良性的调节[5],其治疗作用可以简单概述为在机体某一器官系统功能处于亢进状态下,针灸可以适度减弱它的功能活动恢复到正常生理状态,相反当这一器官系统功能低下时,针灸可以增强它的功能活动。研究发现针灸能参与到神经-内分泌-免疫系统的功能中,通过正负双向的效应实现对整体机体功能的调节,也证实了这种双向调节效应的一部分生理机制,在一定程度上揭示了针灸双向调节所蕴含的生命内涵。

当问题回归医学的最终目标――临床效应层面,“双向调节”和“稳态”这两个概念相互融合。针灸具有良性双向调节的效应,不需要外物质的力量、没有过度关注产生疾病的具体病原和疾病损害的体内具体器官或组织、不依赖高超精细的现代科技去探寻人体“黑箱”内的细微秘密,其独到之处在于针灸避开了复杂的人体“黑箱”,在中医理论指导下通过太极图和阴阳学说形象地描绘了体内稳态的平衡或失衡状态,用体表刺激的方式激发生命体本能的自我修复机制智能地去调控体内稳态的平衡。针灸双向调节是一种通过激发生命智能来维系机体稳态的医疗手段,它对体表的刺激好比通过一个控件激活了生命体的智能模式,修复因各种原因导致的阴阳失调、稳态失衡的病理状态,“损其有余、补其不足”,从而收获到理想的临床结局――阴阳调和的内环境稳定状态。

参考文献

[1] Cross CG. Claude Bernard and the constancy of the internal Environment [J].Neuroscientist,1998,4:380-385.

[2] Mundkur B,Koizuma K,Pinkerton JO.The life and contributions ofWalter Bradford Cannon, 1871-1945[M].Publisher: State University ofNewYorkPress,1975.

[3] 朱兵.针灸双向调节效应的生物学意义[J].世界中医药, 2013, 8(3):241-244.

[4] 王华,杜元灏.针灸学[M].北京:中国中医药出版社,2014:207-210.

[5] 许建阳,冯琼.针灸双向良性作用通过神经-内分泌-免疫网络系统实现的假说[J].贵阳中医学院学报,1997,19(3):6-8.

项目来源:国家重点基础研究计划(“973”)资助项目,NO.2011CB505200

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关键词:通识课程;基因;细胞;文化素质

中山大学生命科学学院“细胞生物学与遗传学研究性教学团队”是国家级教学团队,承担 “细胞生物学”、“现代生命科学”、“细胞与遗传学实验”等三门国家级精品课程。如何利用精品课程资源创建优质通识课程、更好地发挥国家级教学团队的作用,是我们近几年着力进行通识课程建设的重点。

一、通识教育与育人

2011年主席在庆祝清华大学百年校庆的大会上对青年学生提出了三点希望:要把文化知识学习和思想品德修养紧密结合起来,刻苦学习科学文化知识,积极加强自身思想品德修养,立为国奉献之志,立为民服务之志,以实际行动创造无愧于人民、无愧于时代的业绩;要把创新思维和社会实践紧密结合起来,做到勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新,坚持理论联系实际,积极投身社会实践,切实掌握建设国家、服务人民的过硬本领;要把全面发展和个性发展紧密结合起来,实现思想成长、学业进步、身心健康有机结合,努力成为可堪大用、能负重任的栋梁之材。

这三点希望可以概括为:立大志、练本领、堪重任。

这三点希望也赋予高等教育新的使命:创新文化素质教育和通识教育,培养完整的人。提高通识教育的质量与效果,首要的是从事通识教育教师的认识高、境界高。

教育的根本是“育人”。“育人”的主要内容是既要教“做人”又要教“做事”。首先要教会“做人”,并使人全面发展。教育的对象是“人”而非“物”,因此,教育的目的是“育人”而非“制器”。由于人有精神境界,有丰富的情感,有复杂的思想,而物无境界、无感情、无思想,这就是教育用“育”而非“制”的道理。教育必须按人成长的规律去“育”,因材施教,而非凭不顾实际情况的主观意愿去“制”,按图索骥。教育要求最终“育”出的应是有人性、有灵性,而且是有高尚精神与原创能力的人才,而非毫无人味与原创能力的精致的利己主义者。也就是说,我们应该用文化去开发与发展天赋的人性与灵性,让受教育者既会“做人”、有德,又会“做事”、有才。做人与做事不可分,德与才不可分,人性与灵性不可分,问题只是有什么样的德,“做”什么样的“人”,“做”什么样的“事”,有什么样的才而已。

通识教育既是大学的一种理念,也是一种人才培养模式。其目标是培养完整的人,即具备远大眼光、通融识见、博雅精神和优美情感的人。在通识教育模式下,学生需要综合和全面地了解人类知识的总体状况,学生通过融会贯通的学习方式,形成较宽厚、扎实的专业基础以及合理的知识和能力结构,同时认识和了解当代社会的重要课题,发展全面的人格素质与广阔的知识视野。

通识教育更加注重学生人格的塑造,其次才是专业知识的培养、职业能力的训练。此外,通识教育中的“通”不是指什么都知道的“通,而是融会贯通的“通”,即不同学科的知识能够相互通融,遇到问题能够从比较开阔的、跨学科的视角进行思考,达到不同学科文化、不同专业之间的交融。

人文素质是指人之所以为人的一种理性认识、理论阐述和实践规范;它包括对人的立身处世的现实规范,也包括对人的精神和价值追求的理论升华。从中国传统教育哲学的角度来解读文化素质教育,其含义有二:一是“化育”,即不是从外在的角度以政治道德伦理规范去约束人,而是将理想转化为信念,将信念转化为情感,让情感最终支配人的行为;二是将客观知识转化为一种个人的情境化的知识。文化素质教育是中国现代高等教育发展的必然产物。

文化素质教育不单纯是知识的传授和吸取,它更是一种将知识升华和转化为内在品质和外在能力与气质的教育。通识教育并不简单就是一般的知识教育,它的特点正在于“通”字,因此特别需要发挥国家级教学团队的教学优势与特色,将所承担国家精品课程转化为优质通识课程,更好地将文化素质教育与通识教育结合,培养高素质人才。

二、以精品课程为依托,创建优质通识课程

我们的“细胞生物学与遗传学研究性教学团队”是2007年获批的国家级教学团队,也是中山大学第一个国家级教学团队。该团队采取一系列改革措施,在本科教学中做出了重要贡献。该团队承担的10门课程中,有三门是国家级精品课程。涵盖了理论课、实验课、素质教育课。如2004年获批的“细胞生物学”是生命科学重要的理论基础课;2007年“现代生命科学”是教育部批准的素质教育类精品课程;2009年,“细胞与遗传学实验”是中山大学获批的第一个国家实验精品课程。这些精品课程极大提高了中山大学生命科学学院的本科教学质量。与此同时,如何使中山大学非生命科学专业的本科生享受生命科学学院的精品课程资源,是我们团队一直思考的问题。

我们团队中有三位获得博士学位的年轻教师,他们经过团队的培养,一位晋升了教授、另一位晋升了副教授。我们在培养青年教师积极参与本科生基础课、专业课教学的同时,组织青年教师利用团队的精品课程资源创建优质精品课程。

2008年,我们在国家级精品课程“现代生命科学”、“细胞生物学”的基础上,创建了“现代生命科学导论”、“细胞科学与社会”两门通识课程,并被中山大学批准为首批建设的核心通识课程,每学期都开设,深受学生欢迎。在此基础上,王宏斌教授创建了“基因、疾病与健康”通识课程,并很快被批准为中山大学第三批建设的核心通识课程。至此,我们团队充分利用国家精品课程资源,先后创建了以细胞、基因为核心的微型、优质通识课程,不仅融汇了本科生对生命科学的认识,也让非生命科学的本科生增强了对生命的认识。

三、以“敬畏生命、珍爱生命”为主线,育德育才

三门通识课程以“敬畏生命、珍爱生命”为主线,具有不同的定位与目标。

在国家级精品课程“现代生命科学”基础上创建的“现代生命科学导论”主要聚焦现代生命科学的一些热点,如基因、细胞、神经生物学、发育生物学、人类基因组计划等,让选修该课程的学生对现代生命科学有个整体概念,确立了现代生命科学的视野。

“细胞科学与社会”是在国家级精品课程“细胞生物学”多年授课的基础上创建的,以生命的基本单位――细胞为主线,从社会学的角度,将细胞社会与人类社会相结合,强调了社会的科学发展与和谐,牵引学生“敬畏生命,珍爱生命”的基本生命观。从细胞社会“生、老、病、死”的客观规律,引导学生建立“生命源于父母、安于社会、强于自身”的生存观和价值观,懂得感父母之恩、感国家之恩,通过自强,报答父母与社会。

“基因、疾病与健康”课程是由王宏斌教授创建的,主要是从基因水平上阐述对生命的珍爱,与“细胞科学与社会”互为补充。该课程通过分享现代基因组学的研究成果,讨论基因与健康、疾病的关系,将基因的科学知识深入浅出地介绍给学生,在此过程中,引导学生学会独立自主地获取知识、构建知识体系,培养逻辑分析与科学的认知能力。努力启发学生独立的思辨精神与严谨的科学素养,触动从生命科学知识到生活态度与人文精神的感悟。

此外,我们于2010年创建一门名为“如何上大学”的通识课程,经过在珠海校区三轮的讲授,取得极好的效果。该课程以人生规划为切入点,将大学学习与生命的价值有机结合起来,珍爱生命,需认真规划人生、经营人生,提升生命的附加值。科学的经营人生,就需要有全面的规划,包括学业规划、时间管理、团队合作、人际交往、学习能力、文化素质提升等。

四、变革教学模式,建立师生共同体,提升通识课程效益

哲学家认为,人有两种生命: 一是自然生命,一是文化生命。人的自然生命来自于自然,而人的文化生命则来自教育。人是文化动物,生物界靠基因遗传而存在,靠基因变异而演化;人类社会则靠文化传承而延续,靠文化创新而发展。人类文明进步发展得以延续到今天,教育起到了极为重要的作用。教育的本质在于赋予人以文化生命,离开培育人才这一基本点,离开关注、爱护、引导、熏陶、教化、养成以使人身心健康发展,进而体现为人的德、智、体、美的全面发展,离开 “以人为本”的通识教育而奢谈其他,只会使通识教育走入歧途。因此,如何变革通识课程的教学模式,使通识课程效益最大化,真正起到育人的作用是非常重要的。

1.建立“师生共同体”

一般而言,相当一部分本科生对通识课程的重视程度不够,只想“混学分”,因此,跷课、开小差现象比较严重,同时,也有部分教师将通识课变成完成学时的“挣工分”的课程,这样使一些通识课程沦为了“酱油课”!

通识教育的一个重要特点,就是在引导的基础上给与学生充分的自主选择的权利。 通识教育是否能达到此目的,其关键条件在于:学生是否真正遵循自己的内心做出选择,真正挣脱学分与分数的禁锢,选择有兴趣并且愿意全身心投入的课程。为此,我们将课程的第一节课设为“试听课”,主题定为“导言――大学之道”。确保学生在充分了解课程的特点与要求之后,真正依据自己的需求,慎重决定是否选修本课程,同时,我们也对一些为凑学分而被迫选课的同学说明课程的参与度与难度,对于确感有压力的同学进行劝退,这样,既保证了学生充分利用宝贵的通识课学习机会并选择适合的课程,也有利于教师教学理念的实施实践与教学环节的开展,更有利于展现师生间相互尊重与信任,形成积极融洽、自由平等的“师生共同体”。

2.巧设话题,寓文化教育于科学教育之中

通识教育是以克服专业教育的狭隘性,培养德才兼备、知识广博、个性充分发展的人才为宗旨。其关键是如何让本科生在通识课上,在学习专业课的过程中通过个人感悟,做到融会贯通,这里需要教师的努力与智慧。

为了做到专业与人文相通,我们在“细胞科学与社会”的课程教学中,设计了“今日话题”,巧妙地将细胞生物学的专业知识与人类社会有机地结合起来。如在讲授细胞的肿瘤发生与防治时,我们将该知识点与人类社会的腐败现象结合起来讲授:细胞的肿瘤发生主要是基因突变的结果,涉及的两类基因:原癌基因与抑基因。抑癌基因相当于人类社会的警察,或是执法机关,细胞的癌变与抑癌基因有密切的关系,这与人类社会的官员腐败有某种逻辑关系。因此,在讲授该内容时,与社会的法制建设、反腐倡廉结合起来,在专业知识的学习中,从专业知识的层面懂得了肿瘤发生的分子基础,以及肿瘤细胞对生命的危害;又从人文层面懂得了防止腐败的重要性,很好地融入做人的道理。

3. 共同关注,聚焦人生

我们创建开设的“如何上大学”,本课程主要针对目前很多大学生对大学学习感到迷茫而开设的通识课程,分五个模块、十六讲,内容包括:如何制定大学及人生规划、研究性学习理念、思维导图与镜像思维、交流与沟通、团队与合作型学习、演讲能力的培养、责任与担当等。

本课程是在多年教学基础上,总结与创造的课程,国内外均无先例。使用的教学参考资料均为教学团队自己收集与总结,并借鉴参考了包括牛津大学、哈佛大学等国际知名大学的相关资料。该课程以人生规划为切入点,将如何上大学与生命科学紧密结合,打造有生命的课堂。为此,我们从中央电视台新闻频道获得灵感,设置了“Focus On Topic”栏目,即在每个主题设置一个关注的主题,以此聚焦人生。如在“为何上大学”这一讲中,设计的关注主题是:上大学承载着国家与民族的希望、祖辈与父母的寄托,以及实现人生辉煌的诸多美好梦想。以此鼓励本科生励志,取得较好的效果。

参考文献:

[1] 陈玉红,张丽,胡家会. 对通识教育的实践认识[J].高等理科教育,2011(3).

[2] 杨 凡,李 蓓. 浅谈通识意识在高等教育中的积极意义[J].高等理科教育,2010(6).

[3] 吴 影,滕玉梅. 哈佛大学通识教育新课改对我国高校通识课程设置的启示[J].教育探索,2012(5).

[4] 庞海芍,通识教育课程建设的困境与出路[J].江苏高教,2010(2).

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[关键词] 新课程 科学史 价值

重视生命科学史的教育价值是时代的呼唤。《普通高中生物课程标准(实验)》(简称《标准》)提出“提高学生的科学素养”、 “面向全体学生”、“倡导探究性 ”、“ 注重与现实生活的联系”的基本理念。在课程目标中也明确提出,“获得生物学基础事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识,知道生物科学和技术的主要发展方向和成就,知道生物科学发展史上的重要事件”。在实施建议的教学建议部分中,第七个专题“注重生物科学史的学习”中举实例突出强调了“科学是一个发展的过程”。 并特别说明“对于《标准》中没有列出的其他生物科学史实也应注意引用”。

一.生命科学史的重要价值

1.生命科学史揭示了自然科学的本质

生命科学史揭示了自然科学的本质,同时显示了产生每个知识点的科学过程。例如,20世纪初,萨顿和鲍维里在孟德尔遗传学以及19世纪末在染色体的变化、体细胞与生殖细胞的分裂等方面的成果上,提出了染色体学说,即(孟德尔所说的)遗传因子可能就在染色体上。但是当时拿不出证据证明他们的观点。直到1910年,摩尔根通过一系列实验发现,控制果蝇眼色的基因位于性染色体上,才证明了萨顿、鲍维里的假说。从“基因位于染色体上”这一知识点的形成过程,可以看到科学过程的步骤。生命科学也是在自我更正的过程中积累和进步的。

2.生命科学史是前人探究生物学知识的科学过程史

每一个知识点的产生过程,就是一个探究的过程。生命科学史就是前人探究生物学知识的科学过程史,生命科学史中蕴涵了知识与过程的统一。(过程中包含着思维方式,如好奇心、求知欲、质疑、推理等;过程中包含着研究方法。)创造科学知识的科学家,哪一个不具备广博的知识呢?DNA双螺旋结构模型的建立,汇集了许多不同学科背景科学家的智慧,显示出知识是非常重要的,仅有沃森和克里克的知识也是办不到的。知识和过程是自然科学的两个维度,二者是统一的,不能割裂开来。

3.生命科学史展示了人们的合作过程

生命科学史展示了在探究知识的过程中,有相同研究方向的人们之间和有不同研究方向的人们之间的合作。DNA双螺旋结构的问世充分说明了这一点。

这个事实表明从事不同学科研究的人,掌握的知识和技术是不同的,而且不同学科背景的人带来了不同的思维方式(尤其是玻尔、德尔布吕克和薛定谔的思想为遗传学研究注入了新的活力,他们的思想极大地影响了沃森和克里克),他们的合作为解决问题提供了不同的思路,他们在解决问题中相互启发,相互补充,相互促进,同时共享了研究成果。

4.生命科学史展示了成功的实验与选择合适的实验对象是分不开的

孟德尔选择了豌豆;摩尔根选择了果蝇;细胞学说的创始人施旺选用具有相似于植物细胞壁的动物脊索细胞和软骨细胞;贝尔登和鲍维里在研究细胞分裂时,选择了马蛔虫细胞;悉尼·布雷内、罗伯特·霍维茨和约翰·苏尔斯顿(这三人是2002年诺贝尔生理医学奖获得者)最终选择了线虫来探索“程序性细胞死亡”的奥秘;科学家选择了拟南芥作为植物遗传研究的模式植物。

以上事例说明了选择合适的研究对象对解决问题非常关键。这些事实给予我们的启示是:在高中生物新课程中的探究教学中,也涉及选择探究对象的问题,要解决好探究问题,必须先选择好探究对象。

二.生命科学史在高中生物教学中的应用

1.培养学生的科学态度

科学就是客观地研究事物。如实地认识客观规律,符合逻辑地得出正确结论。所以,实事求是的态度就是科学的态度。在生物科学史的教学中,介绍科学家们客观地观察生物的形态结构、生理特性,踏踏实实地做好生物试验,实事求是地分析观察和实验结果的科学态度,能为学生提供学习的榜样,有效地培养学生的实事求是的科学态度。

2.培养学生的科学精神

科学精神是科学品质的核心。科学精神就是敢于怀疑、敢于求真、敢于创新。科学的每一次进步,都是对过去的一次革命,它总是要突破以往的窠臼,达到一个新的起点。创新是科学进步的内在动力。创新必需有勇敢的精神作基础,要敢于怀疑现有的观点,敢于冒险,敢于克服困难,敢于接受失败的考验,敢于抵制世俗的偏见和环境的压力,坚韧不拔地追求真理。纵观生物科学的历史可以看到,是科学家们的不断创新才有生物科学的不断进步。因此,在生物科学史的教学中,引导学生学习科学家们的创新精神,有助于学生科学精神的形成。

3.培养学生的科学思维

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关键词:科学素养;生物科学素养;生物学教学

当前社会科学技术迅猛发展,科学技术在现代生产生活中的应用越来越广泛,这对公民的科学素养要求越来越高。新的《生物课程标准》将提高学生的生物科学素养作为课程的主要目的和基本理念,并指出,“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度与价值观。”在生物教学中有意识地培养学生的生物科学素养是每一个生物教育工作者亟待探索和解决的问题,也是我们长期的工作目标和核心任务。

一、渗透生物科学技术新信息,培养学生的生命科学意识

在生物学教学中,平时注意搜集一些科学技术的新信息,适时地与课堂教学知识点有机结合起来,使教材基础知识与生命科学发展动态相衔接,有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。例如,对细胞一章内容的学习,通过细胞全能性的介绍,引入植物组织培养技术应用的实例:如利用组织培养技术快速繁殖花卉树苗。在“遗传的物质基础”一节中,引入遗传工程和基因工程的成果,人类基因组计划等生命科学的前沿知识。渗透这些知识不仅能拓展学生的生物科技视野,增进学生对生物科技与社会关系的理解,而且能唤起学生的时代感,使其树立生命科学意识。

二、通过科学史教育,培养学生的科学精神

科学精神是指人们在工作和学习中表现出来的那种自觉、顽强、勤奋、实事求是的情感、态度与价值观。新课标中强调“要注重生物科学史的学习”。生物科学史是十分宝贵的教育资源,其中很多事例是对学生进行思想教育特别是科学精神教育的良好素材。如达尔文冒着生命危险做环球考察,虽历尽艰辛,但最终还是完成了巨著《物种起源》;李时珍为编写《本草纲目》,花费了整整27年的时光。罗蒙诺索夫曾经说过“攻克科学堡垒,就像打仗一样,总会有人牺牲,有人受伤,我要为科学而献身。”这些科学家的顽强意志和感人事迹有助于培养学生坚韧不拔的毅力和不畏艰险的精神。1953年沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型,是科学界合作的典范。这有助于启发学生发扬合作精神。在生物学教材中,介绍了许多我国在农业、医药、生物学上的伟大成就,如“杂交水稻之父”袁隆平的事例等,这可以激发学生的民族自尊心、自信心和自豪感,培养学生的爱国主义思想感情。

三、运用探究式教学,培养学生科学研究方法

生物科学是一门以实验为基础的科学,其中许多知识非常适合于学生通过自主探究的学习方式来获得,同时探究还有利于培养学生科学的思维方法和研究方法,从而提高学生的生物科学素养。如我在教学中尝试运用了“提出问题—做出假设—设计实验—验证假设—得出结论—合作交流”的探究式教学模式。在实施过程中,首先引导学生形成问题意识。教师创造性地构建学习环境,给学生大胆猜测和“异想天开”的机会,充分满足学生的好奇心和探究欲望。如《蚯蚓的刚毛在运动中的作用》探究实验中,循着“提出问题——解决问题”的思路,引导学生自行探究,培养学生的动手实验操作能力和科学探究能力。其次指导学生大胆而科学地做出假设。提出假设是解决问题的关键。因此教师应积极引导学生自主地收集资料,引发学生多角度多渠道地思考问题。同时,教师要重视学生的交流与合作,鼓励标新立异观点的充分阐述,确保多种假设的积极碰撞,最终形成科学的假设。再次,积极设计实验和实施实验。设计实验和实施实验的关键是创新,包括实验方法设计、对照实验的确定、实验器材选择、实验数据收集等方面的创新。教师对此应逐步引导,让学生在探究中体验、尝试、总结。最后,分析数据和得出结论。教师应引导学生学会分析、归纳和概括相关信息。需要重复实验的就重复实验,以便核实现象和数据,确保探究结论的科学和完善。

四、利用生物学实验,培养学生严谨求实的科学态度

随着科学技术的发展,实验教学的地位和作用日益为人们所认识,新奇有趣的科学实验,能激发学生强烈的好奇心和求知欲,更能培养学生严谨求实的科学态度。例如:在研究酶的活性与PH值的关系时,我设计以下探索性实验。取3支试管,编号为1、2、3,分别在3支试管中加入新鲜的淀粉酶溶液各1ml,然后在1号试管中加入蒸馏水1ml,在2号试管中加入10%的NaOH溶液1ml,在3号试管中加入10%HCI溶液lml,再在三支试管中各加入可溶性淀粉溶液2ml,再放入60℃左右的水浴中5min,再各加入斐林试剂2ml,并用酒精灯煮沸1min,观察实验现象。正确的操作步骤下的现象应是:1号试管有砖红色沉淀,2号、3号无现象产生。从而得出结论:酶需要适宜的PH值。但学生在做实验时,由于操作步骤不严密,会出现许多不同的实验现象:如有的没有砖红色沉淀现象发生,有的三支试管中都出现了砖红色沉淀等等。对此,要求学生不要性急,要有耐心,认真分析实验失败的原因,重新操作,直至成功。通过实验的探索,一方面使学生更好地理解掌握科学知识,锻炼动手操作能力,培养观察能力和思维能力,另一方面,对实验成败的比较分析,使学生认识到进行科学的探索和研究需要严谨求实的科学态度,否则将是差之毫厘,缪之千里。

五、加强学科间知识的渗透,形成科学的世界观

随着科学的发展,学科之间的相互联系越来越密切,在教学中客观地把握它们之间的内在联系,有利于学生科学世界观的形成。例如,光合作用产物之一O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2,就是利用物理方法——同位素标记法来解决的,而叶绿体中色素的分离是利用化学方法——纸层析法来解决的。使学生认识到事物之间的普遍联系性。另外,哲学中的许多原理如量变与质变,运动与静止,内因与外因,对立与统一的观点在生物学中也随处可见。例如:介绍光合作用过程从新陈代谢的角度看是一个同化过程,但其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。从对立统一规律角度看,矛盾是一切事物发展的源泉,世界上任何事物都充满矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动,实现自我更新。

学生生物科学素养的提高并非一朝一夕就能实现的,它需要教师在日常教学中从点点滴滴做起,持之以恒,切实把新课标的理念贯彻于课堂教学之中。 【参考文献】

[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].高等教育出版社,2003.

[2]王道俊,王汉澜.教育学[M].人民教育出版社,1989.

篇11

一、注重科学探究,认识科学本质

科学探究是科学的本质特征。修订版教科书注重科学探究活动,设计了大量的“活动”“探究”“实验”,突出科学学科本身的特点,强化观察和实验是学习科学的根本方法,倡导学生自主设计实验进行科学探究,促使学生更深刻地理解科学知识,体验科学探究的过程,掌握基本的科学方法,体会科学精神的实质,培养科学的情感、态度和价值观,从而更好地认识科学本质。

科学探究是科学课程的核心内容之一。修订版教科书依据学生认知能力的发展,对科学探究活动进行了全面梳理,统一规划整套教科书中的探究活动,使探究活动的分布更加合理。修订版教科书落实“科学是以自然为研究对象,以理性和实验为特征的探究活动”的课程理念,以科学探究作为科学学习内容整合的主要方式,将科学探究的学习与科学知识的学习放在同等重要的地位,并结合科学核心知识的学习来设计科学探究活动,强调知识与过程的统一。在探究活动的编排上,从贴近学生的生活情境出发,合理安排探究过程要素的训练,使学生体验科学知识的产生和发展过程,形成对科学探究过程的完整认识,发展科学探究能力,增进对科学知识的理解。例如,在“对环境的察觉”一章中,原教科书设计的两个探究活动是:“为什么要用两只耳听”和“阳光下树荫中的圆形光斑是怎样形成的”,这两个探究活动所涉及的知识并非是本章学习的核心知识,这样的探究重视的是活动过程。在修订版教科书中,删除了这两个探究活动,取而代之的是“平面镜成像规律”和“凸透镜成像规律”两个探究活动,平面镜成像规律、凸透镜成像规律都是这一章的核心知识,实现了把探究活动和科学核心知识的学习紧密结合起来,让学生既经历科学探究的过程,又学到科学核心知识。

科学探究的方式与过程多种多样,科学探究的内容与任务的难易程度各不相同,科学探究涉及的要素也不一致,并且学生科学探究能力的培养是一个不断提高的过程。因此,修订版教科书中科学探究活动的设计应遵循循序渐进的原则,做到有序安排、形式多样、层次分明,尽可能符合学生的认知规律。例如,刚进入初中科学学习的学生,需要对探究过程和要素有一个整体的认识,因此,在七年级上册“科学入门”一章中安排了“科学探究”一节,先通过“生活中的探究:电灯突然不亮”,让学生从生活案例中感受探究过程;再通过“科学家的探究:天花和牛痘的故事”,让学生“观摩”科学家探究活动,感受科学探究的“味道”;最后通过“我们一起来探究:根据人脚印的长度判断人的身高和盒子里面有什么”,让学生从自我探究活动中感知探究整个过程,初步了解、体会探究的含义及探究的方法。在七年级下册和八年级的探究活动中,让学生对探究活动的各个要素进行训练。例如,“蚯蚓是怎样生活的”主要是对获取事实与证据的训练,“探究液体蒸发快慢的影响因素”主要是对假设检验的训练,“探究凸透镜成像规律”主要是对获取实验数据、分析与论证的训练。在九年级的探究活动中,再让学生关注探究活动的整个过程,特别是探究方案的设计等。例如,“探究小灯泡的电功率跟哪些因素有关”“探究影响酶催化作用的因素”等都涉及探究活动的多个要素和方案的设计。

二、注重知识整合,实现学科综合

初中科学课程是一门综合性的科学课程。修订版教科书力图超越学科的界限,统筹设计,整体规划,强调各学科领域知识的相互渗透和联系整合,注重自然科学中的统一概念和原理,引导学生认识自然界的内在统一性,体现课程的综合性。修订版教科书的内容以科学探究活动、主题形式、核心科学概念渗透相关的学习内容等方式进行知识的整合。例如,教科书的第1章“科学入门”就是从科学探究的过程与方法来整合学习的内容,在学生初步认识什么是科学的基础上,让学生了解科学研究的基本方法――观察与实验,初步掌握科学研究技能――科学测量,体会科学研究的基本过程――科学探究;“空气与生命”一章是以主题的形式来整合学习的内容,它既涉及物质科学中的氧气与二氧化碳等常见的物质、化学方程式、元素的循环和物质的相互作用等内容,也涉及生命科学中生物体内的物质和能量的转换。又如“对环境的察觉”一章是以人的感觉为主题来整合物质科学中的声与光的知识、生命科学中的人体感觉器官的结构及功能的知识学习;“可持续发展”一章是以发展与和谐为主题来进行整合,涉及物质科学中的能源与社会、生命科学中的人类与生态环境等学习内容。教科书还以“核心科学概念的逻辑体系为主线渗透相关的学习内容”的方式进行知识的整合,例如,在“电流的测量”中介绍“心电图”“干扰电流疗法”等与生命科学有关的知识;在“磁场”中,介绍“地磁场方向的改变”“生物体与磁场”等和地球科学、生命科学有关的知识。

三、注重生活经验,顺应认知发展

科学教科书的编写注重学生已有的知识和经验,问题情境的设计尽量与学生生活相联系,概念和规律的学习尽量从学生熟悉的生活实际出发,注意引导学生运用科学知识解释自然现象,分析和解决各种实际问题。这样的教科书设计一方面顺应学生的认知特点,让学生感受科学就在身边,感知科学对社会发展的巨大推动作用;同时也是强化“从生活走向科学,从科学走向社会”的课程理念,培养学生善于观察、乐于探究,注意从身边现象探索科学问题,注重将科学知识与生活实践相联系的探究意识和科学精神。

修订版教科书注重从学生的生活实际引出科学概念和规律的学习,使学生感受到科学源于生活、源于自然,培养学生从生活中发现问题、解决问题的习惯。例如,在“对环境的察觉”中,从日常生活中遇到的实例来引入“人的感觉”的学习,从遥控器可用来调节电视机的节目引入“看不见的光”的学习,从筷子放在水中变折了引入“光的折射”的学习,从近视眼镜和远视眼镜的镜片引入“透镜”的学习等。又如,在“探究凸透镜成像规律”前,先让学生完成“凸透镜成像”的活动,让学生获得凸透镜成像的一些经验事实,建立物距与像距的概念,为“探究凸透镜成像规律”起到“支架”的作用。

修订版教科书注重科学知识的学习与实际的联系。例如,在学习超声波与次声波时,介绍“蝙蝠利用超声波捕食、大象用次声波交流、用次声波检查胎儿的发育情况、用次声波清洗眼镜”等与实际相联系的知识。教科书也注重在学过某一科学知识后联系实际,介绍一些应用性问题。例如,在学习“凸透镜成像规律”后,介绍放大镜和数码相机的应用。

修订版教科书安排了实践类的问题,培养学生的动手能力及实践意识。实践类问题是需要学生亲自动手或调查才能完成的。例如,制作土电话、测量眼睛的近点和盲点、调查校园周围的噪声情况、观察当地昼夜长短的变化、计算碳排放量等,这类问题重在学生解决问题的过程。教科书还通过“阅读”“科学・技术・社会・环境”等栏目联系实际,如“电冰箱的工作原理、车速不同时的停车距离、衣服干洗、电动汽车的速度控制、电吉他、自来水厂的水净化、天气预报与农业、电话、PM2.5与人体健康、肥胖、科学的刷牙方式、亲子鉴定、滥用抗生素的危害、流行性感冒”等,让这些自然与生活现象成为学习的素材,使学生感受科学知识的广泛用途与无所不在,引导学生从生活中学习科学、认识科学。

四、加强STSE教育,渗透人文精神

注重科学、技术、社会、环境(STSE)的教育是当今世界科学教育的发展趋势。科学、技术的发展改变了人们的生活,也改变了人们的思维方式。修订版教科书尽可能引导学生用科学理论理解或解释周围的现象,用科学方法解决身边的问题,像科学家那样去思考问题。修订版教科书关注科学精神与人文精神的交融贯通,实现科学知识的学习与社会责任感教育的统一,注意形成具有社会责任感的科学价值观。为此,修订版教科书增加了“科学・技术・社会・环境”栏目,其目的是开阔学生的视野,探讨科学、技术、社会、环境之间相互关联的问题,重视科学和人文的融合,培养学生关注社会与环境的意识与能力,强化科学教育的育人功能。科学、技术、社会、环境之间互动的观点,既可以让学生了解科学、技术处于不断发展变化的过程,认识科学、技术对社会的积极作用,还可以让学生了解科学、技术对社会的负面影响,认识人、自然与社会应和谐发展,培养学生用联系、发展的观点看待问题,进而逐步认识科学的本质,树立正确的科学观念,培育科学精神。科学、技术、社会与环境的问题多数是学生日常生活中所常遇到的问题,在科学学习中,只有广泛地联系这些问题,才能使学生领悟科学是有用的、鲜活的。

修订版教科书不但增设了STSE栏目,而且在书中其他部分尽可能渗透STSE的思想和意识。教科书注重渗透科学发展的历程,介绍科学发展过程中的一些重要事件、相关的历史背景,以及一些著名的科学家的故事,如在“磁生电”中安排了“电与磁的发展历程”,在“空气与氧气”中安排了“氧气的发现”等。这些科学史实能够让学生感受科学发展的历程,领悟其中的科学思想、方法,认识科学技术对社会发展的作用。

五、注重时代性,反映当代科学成果

科学在不断发展,具有鲜明的时代特征。修订版教科书在整体上注重体现课程内容的现代性,力图反映当代科学技术发展的重要成果和科学思想,了解现代科学技术对改善人们生活的作用,了解现代科学技术对社会发展的推动作用。初中科学中的一些学习内容本身就是现代科学技术知识,反映了教科书内容的时代性。例如,在九年级下册“演化的自然”一章中,涉及“现代宇宙学说、恒星的演化、生命的起源、遗传物质DNA、达尔文的进化论”等内容,这些内容都是现代科学前沿知识。另外,“新型材料、核能”等内容也属于现代科学前沿知识。

修订版教科书在知识学习的过程中注重体现内容的时代性。例如,在“看不见的光”中介绍“红外线制导技术”,在“透镜”中介绍“数码相机”,在“电磁铁的应用”中介绍“信息的磁记录”,在“同位素”中介绍“同位素原子的应用”,在“育种与优生”中介绍“太空育种”等。修订版教科书在知识学习的过程中也注重体现现代科学思想与方法。例如,在“平面镜”一节中,介绍像与物相对镜面具有对称性,并设计活动让学生通过对称法作出镜中的像。对称的思想在现代科学中占有重要的地位。

修订版教科书通过对知识与技能的拓展来体现学习内容的时代性。例如,在“长度的测量”中,除了介绍传统的测量方法外,还介绍现代的测量技术:利用声呐测量潜水艇与障碍物之间的距离;利用电磁波测量飞机与雷达站之间的距离;利用激光测距仪测物体间的距离等。在“温度的测量”中介绍现代测温技术:色带温度计能方便地跟踪动物的体温变化;卫星能遥感测出海水0.1℃的温度变化;天文学中常用光谱分析的方法研究恒星的温度。

修订版教科书的时代性也体现在可持续发展观念、环境保护意识等方面。为此,教科书在九年级下册单列一章来论述可持续发展,介绍人口的增长、全球性资源与环境问题、新能源、低碳生活、科学与可持续发展等课题,这些课题都是人们非常关注的与现代科技有关的问题。

修订版教科书还通过“科学・技术・社会・环境”“阅读”等栏目,介绍“导航与数字地图、航天器的盔甲――烧蚀材料、克隆技术、深海载人潜水器、利用碳-14测定年代、喷气发动机、核电站的安全性、基因组改变未来、超导现象与超导体、记忆合金、中子星、哈勃望远镜、同步卫星、光纤通信、磁悬浮列车、纳米技术,SARS冠状病毒”等现代科学技术知识及其应用,关注科学热点问题,体现教科书内容的时代性。另外,修订版教科书利用“超新星、神舟八号飞船与天宫一号对接、各式各样的U盘“等与现代科学技术相关的知识作为情景来编制练习,也反映了教科书内容的时代性。

六、合理设置栏目,优化版面设计

修订版教科书对栏目的设置进行了适当的调整,优化版面设计。教科书保留了原有的“活动”“探究”“实验”“阅读”“读图”等多数栏目;将原来的“思考”和“讨论”合并为“思考与讨论”栏目;增设拓展类栏目:“科学・技术・社会・环境”,意在加强科学、技术、社会、环境之间的相互联系,开阔学生的视野,培养学生关注社会与环境的意识与能力;增设“本章知识结构”,以帮助学生从整体上整理所学的知识,更好地形成知识框架;增强原有的“对话框”的功能,将重要的科学方法适时地用对话框的形式呈现出来。

篇12

院士领衔,携手科学家、教育学家、教研员和一线优秀教师共建培训专家团队

培训团队水平的高低,直接关系到培训效果的优劣。为此,教学中心搭建了一支由院士领衔,小学科学课程标准修订组成员为核心,科学家团队与教育家团队相结合,教研员和一线优秀教师广泛参与的高层次、高水平的培训团队,实现培训团队的最佳组合,优质资源共享。同时,对培训团队进行动态管理,在核心成员保持相对不变的情况下,不断更新团队成员,保证团队知识和观念的前瞻性、方法和技能的引领性、组织和实施的实效性。

精心营造研讨氛围,创建良好学习环境,构建专业培训基地

为了打造科学教师的专业培训基地,教学中心建立了集电子资源室、图书资源室、参与式培训教室、小组讨论室为一体的多媒体培训基地。利用专业的教师培训网络平台设备(50台计算机终端),建立了科学教师参与式培训多媒体教室,利用ICT(网络和信息技术)技术搭建科学教师学习社区,为培训项目提供了硬件支持、服务和后续交流的空间。2012年,在原有多媒体教室基础上,又安装了一套多媒体会议室录播系统,全面记录整个培训、讨论、研究过程,同时分别记录每个讨论研究小组单个讨论过程,将视频、音频信号和计算机动态屏幕信号进行一体化的同步录制存储,并支持录制过程中同步实时直播收看和录制结束后点播回放观看。为了评测培训中学员是否掌握了核心知识,我们自主研发了一套形成性评测系统,为分析学员学习进程提供数据源。

围绕主要科学概念设计主题式的培训课程

概念是儿童建构更复杂能力的基石,学生可以运用掌握的主要概念,扩大到探究其他的问题上,触类旁通地解决学习和生活中遇到的问题。培训课程强调了需要围绕大的核心的科学概念开展科技活动的重要性,让教师了解如何帮助孩子们持续性地建构和完善他们的知识和能力,从他们对周边环境的兴趣和他们对世界运行的最初想法开始,通过主题式活动设计,为他们搭建脚手架,培养孩子创造性的综合解决问题的能力和良好的社会情绪能力,从而达到青少年科技活动的目标。

教学中心的培训课程中,主题式科技活动培训的内容根据培训的类型和各地的具体情况选择2-5个主题实施。通过这些主题式培训让参训人员充分体验青少年科技活动的要素:围绕自然界的现象和规律激发学生学习科学的兴趣和好奇心;能够建构、理解和使用科学概念;通过模型和概念解释自然现象和规律;掌握提问、预测、观察、操作、解释等基本的科学实践技能;获取科学知识,包括科学过程和科学概念体系;能够与他人合作开展科学学习和活动;使用科学语言;能够像科学家一样开展科学研究,并在适当的条件下为科学作出贡献;同时深刻理解围绕大的核心科学概念开展青少年科技活动的重要性和价值。

采用参与式的教师培训模式为主,不乏多样性与灵活性,保证学员的积极性

目前很多教师很少有实际从事科学探究的经历,也很少亲身经历用探究的方式进行的教学,所以仅仅通过讲授式的学习很难帮助教师提升自身的探究能力。培训采用参与式的教师培训模式为主,专家讲座、专题研讨、“动手做”活动、课堂教学分析和网络研习交流多种方式相结合。科学家团队为学员进行科学核心概念方面的讲座、讨论,以及“动手做”活动,帮助学员了解科学的本质,剖析教学中的重点难点知识。教育家团队从教学实践层面为学员进行教学要点和策略等方面的讲座、讨论、“动手做”活动,以及教学现场的模拟,通过参与式的培训,实现现场的互动,解决学员们的困惑。

参与式培训的过程一方面让参训者从学生的角度去体会探究学习的过程,一方面从教师的角度去思考如何进行探究式教学和培训。在参与式培训的同时,还融入了案例分析、情景交流、小组讨论等多种培训方式;培训教师自始至终参与学员的小组活动,和学员进行深入地交流和研讨,让学员掌握如何利用各个科学领域中可拓展的科学活动素材,策划、组织和实施科学教育活动,以期达到“授之以渔”的培训效果。

建立研修基地学校,落实考察观摩培训模式

为了落实培训活动中的考察观摩活动,中心与南京市30多所项目学校建有合作关系,拥有良好的培训基地和教学实践场所,将多彩的科技活动形式、有特色的教研形式、创新的教学方式等进行展示。学校特色是研修过程中不可缺少的教学资源,而观摩实践活动更要有主题、有内容,杜绝走马观花。

加强和国际科学教育界的交流合作,以科学研究的积累为基础,为研修项目搭建起高水准、国际化的平台

自“做中学”教学中心建立以来,得到法国科学院,国际科学院联盟(IAP)科学教育项目组,美国“2061”项目组,美国科学教师协会(NSTA),国际心智、脑、教育学会(MBE)等国际组织的支持与指导,活跃的国际交流加速培训教师的成长,优秀的国际经验促进项目的健康发展。2012年将邀请来自美国NSTA的瑞典专家Hans Persson教授、英国约克大学专家Judith Bennett教授、加拿大阿尔伯特大学专家Patricia Mary Rowell教授来中心,进行2场高端教师培训,并选派30名教师前往法国和英国参加教师培训。

经过数年的积累,中心已开发出适合我国小学科学教师和校外科技教师的培训课程和培训资源,包括国内外科学教育书籍、科学教育和课外教育案例集、科学教育教学视频等。

部分围绕核心概念的主题式青少年科技教育活动培训课程

生命科学领域――消化与食物(生命科学体验活动)

生命科学领域――眼睛背后的故事(生命科学体验活动)

地球与空间科学领域――宇宙探索(天文、气象及航天体验活动)

地球与空间科学领域――地球模型(天文、气象及航天体验活动)

物质科学领域――泡泡的节日

物质科学领域――身边的化学

物质科学领域――美妙的声音世界

物质科学领域――千变万化的镜子

物质科学领域――无处不在的力

设计与技术科学领域――制作小车(模型制作体验活动)

低碳与环境保护体验主题活动

学员评价

主题形式的参与式教师培训,是这次培训活动中大量采用的方式。我觉得这种培训方式可以调动学员的积极性,增进学员间的交流与互动,并能够在具体的主题活动中,引发思维的碰撞,得到启发,升华认识。

――郑州师范学院 李长看

2012年培训计划

1. 2012年4月,“做中学”科学教育实验项目春季高级研修班

2. 2012年4月,《设计与发现》课程教师培训

3. 2012年7―8月,基于科学课程的青少年科技辅导员培训

4. 2012年10月,“做中学”科学教育实验项目秋季高级研修班

5. 2012年12月,青少年科技创新大赛培训

培训团队

周建中:中国科协“做中学”科学教育改革实验项目教学中心(东南大学)常务副主任,中国青少年科技辅导员协会培训工作委员会副主任, 江苏省青少年科技教育协会培训工作委员会主任。主要从事校内外探究式科学教育研究、实践和推广工作。

叶兆宁:副教授,中国科协“做中学”科学教育改革实验项目教学中心(东南大学)副主任,中国教育学会科学教育分会理事。2005年以来一直从事“做中学”科学教育改革实验项目的研究和推广工作,包括幼儿园、小学科学课程资源开发,教师培训等。

郝瑞辉:南京师范大学自然地理学专业硕士,中国科协“做中学”科学教育改革实验项目教学中心(东南大学)课外科技活动资源开发和教师培训部主任。主要从事探究式科学教育资源开发、教师培训、中国科协校外资源开发等工作。目前正在从事《设计与发现》培训课程的开发和全国青少年科技创新大赛指导教师手册的编写工作。

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[关键词]尊严 生命伦理 关系 探究

[中图分类号]B82-05 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2015)05-0137-01

目前尊严的定义在生命伦理学里仍是一个涵义模糊的范围。它在生命伦理学的应用中有很多的争议,引起了有关尊严的有用性与存废问题的争论。只有分析尊严在现代社会的适用性与生命伦理的相关性基础上,才可能充分发挥它的规范性作用。[1]

一、尊严概述

(一)定义

尊严是指人的生命、心灵、精神的尊贵与不可侵犯性,在社会中因某种特殊特征而拥有的敬仰与尊崇。

(二)尊严的重要性

第一,人的尊严是存在于人与人关系中的,社会关系组成了尊严得到体现的社会基础与基本因素;第二,人的尊严是受社会发展与社会关系制约的。

二、生命伦理学的概述

(一)定义

生命伦理学是一门新兴的学科。伦理是指人和人之间相互关系的基本道德与原则。生命伦理学的使命与宗旨是在现代生物学技术高度发展的条件下如何尊重与保护人的尊严。

(二)研究范围

生物医学的技术进步不仅能使人们更有效地诊断、治疗与预防疾病,而且还能操纵基因、受精卵、或卵子、胚胎以及人脑与人的行为。现阶段人们最担心的是对基因的操纵与对脑的操纵。这两方面的操纵可能会导致对人的控制,以及对人的尊严与价值的侵犯。所以在此基础上,维护人的尊严是生命伦理的核心价值观念。

三、尊严在生命伦理的核心表现

尊严在生命伦理的核心关系表现可分为五个方面:1.理论方面。享有尊严,不仅是道德主体拥有幸福和快乐的基础,也是道德主体追求幸福快乐的前提。2.临床方面。安乐死对难以治愈的极端痛苦的病人而言不是一种伤害,而是能帮助他们摆脱痛苦的煎熬,维护生命的尊严。3.研究方面。维护尊严是生命科学与医学研究工作人员应坚守的伦理道德,对尊严的肯定与维护,也是生命科学与医学研究活动所具有合理性的主要依据。4.政治方面。尊重人的尊严已成为国际社会制定还让生命伦理学相关问题的法律、法规与政策的重要原则与依据。5.文化方面。生命伦理学的主要伦理原则是尊重人、不害人、有利人与公平对待人等,都是建立在人要有尊严、人的尊严不容侵犯基础之上的。[2]

四、尊严在生命伦理中核心价值地位

生命伦理学的理论核心是生命所存在的价值,最高的价值就是人的生命,每个人都有独一无二的生命,因此,尊严是生命伦理学的核心。从一个人的尊严就可以看出他的生命伦理学的价值,因为尊严的存在可以产生相符合的伦理道德。每一个人的尊严都是平等的,所以尊严有一定的道德属性,包括对他人的道德要求,就是要尊重他人、不蔑视他人与不伤害他人。

首先,传统的尊严遭到了新生物自然学的挑战。以前的个体都是通过自然的磨练与努力才能取得较好的发展与进步。但现阶段都是利用新生物学的高科技技术仅仅只需要付出较少的努力就可以对个体进行加强,来获得同样的发展与进步,因此,新生物学的高端技术是建立在卓越的技术之上的。如果世界上存在着一种被全球认同且与尊严有关的美德,那么这种美德是不是可以通过新生物学的高端技术来实现呢?但若是存在这样对他们是不公平的,因此,尊严在新生物学发展中存在着一定的缺陷。

其次,尊严在生物科技中存在着不平等。在现代生活,平等才是现代生活最重要的价值。正如新生物学高端技术能在创造能发挥着较大的作用,但不是每一个人都有资本或是机会来获得这种技术所创造的美德。所以说,尊严在生物科技中的存在是不公平的。

最后,尊严在医学伦理上是几乎不存在的。尊严与美德在医学伦理中可以被看做两种群体,分别是医生与患者。获得赞扬并享有美德尊严的医生,大部分能克服种种困难,并能用自己的生命来医治病人。这样的美德标准,对医生而言,不过是在不得已的情况下所选择的。而获得赞扬并享有美德尊严的患者,大部分是在面对痛苦的疾病时,坚强、勇敢、不放弃。所以,有些重症患者受不了这种痛苦,选择合适结束自己生命的方式,也是值得尊重的。

综上所述,尊严在医学伦理与生命伦理中有两种含义,一人格尊严,二生命尊严。在一定的程度上这两者是共同存在的,若是只存在人格尊严,没有生命尊严,那么在理论上尊严就会变成尊重,甚至不会存在尊严;在实践上就会把生命当做儿戏,甚至会出现不挽救生命的现象。

五、结语

总而言之,有利、自主、公正以及不伤害最终都是指向尊重与保护人的生命尊严的。生命伦理学中的理论与实践实际上都是在倡导、论证、贯彻与推行尊重和保护生命的尊严的价值观。尊重和保护生命的尊严是生命伦理学的使命与主旨。人的尊严在生命伦理学中是一个非常重要、不可或缺的概念,它贯穿于生命伦理学研究的所有层面。

【参考文献】

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【关键词】医学生物课 教学感悟

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)18-0064-01

笔者在教学中深深地体会到:医学生物知识作为科学素养的一部分,是现代人一生都需要并应不断得到发展的。一个人的职业、生活与生物学也有直接的关系。

一 在教学中注重培养学生的学习兴趣

学生对于任何一门学科的学习,关键是心理对该学科有无兴趣,正如著名心理学家皮亚杰认为:“所有智力方面的工作都依赖于兴趣。”医学生物学的教学涉及许多深奥抽象的概念、原理以及有关医学的基础常识等方面的知识,学生学习起来很吃力。为了解决这个难题,教师可根据教材内容和要求,把书中的一些知识、事例或故事等绘制成相应的漫画、图片、图表等,并在课堂上用投影仪、幻灯、多媒体等教学手段将其形象直观地展现出来,从而吸引学生的注意力,激发学生浓厚的学习兴趣,并在愉快的情感交流中获得知识,在轻松的气氛中受到启发和教育。如在讲授第八章生物与环境时,我出示了一组相关图片,先让学生分析说明其含义,然后结合自己的亲身体会,再将其与教材中的理论观点相联系进行归纳、总结,从而努力培养学生浓厚的学习兴趣。

二 在教学中树立学生的主体思想,增强学生的参与意识

让学生自主地参与观察生命现象,探索生命本质,从而获得生物学知识,有效地形成生物学概念;教学的核心在于培养学生对生命科学的探究能力,而探究能力又是形成生物学概念的前提;生物学习能培养学生探究生物世界的积极态度,如同交给学生一把开启生命科学宝库的金钥匙。传统的生物课堂教学都是按学科知识的逻辑体系进行教学,以传授课本知识获得间接经验为主。即使是演示实验和学生实验都是在教师的控制下按部就班地进行。知识的传授很少有机会与学生的生活以及社会实践相联系。

在医学生物学课程中,贯穿师生互动学习,可给学生一些真正属于他们自己的学习时间和空间,让学生在实践中得到锻炼和提高,加深对生命科学的理解和热爱,更好地知晓生物教学与社会发展的联系。教学成效往往取决于能否体现学生的认知过程,充分发挥其主观能动性,变“要我学”为“我要学”,让学生在多种多样的活动中,在参与中接受知识。多媒体技术集图、文、声、像于一身,运用多媒体技术在课堂中进行情境设置,将理性的教学内容运用音乐、图画、录像,以感性的方式直观地反映出来。使抽象的书本知识外化为一个个具体、熟悉的景象;使枯燥呆板的文字符号物化为生动的丰富形象;使学生置身于可知可感的环境中观察、体验,直接地感受蕴涵于情境中的思想与情感。同时,使学生在思索与分析的过程中加深对教材的理解,有利于促进学生思维水平的发展。

三 医学生物学基础教学注重实验教学

医学生物学的实验教学目的不仅是训练学生技能,培养动手能力,而且还要通过实验培养学生对细胞学理论知识的联想和理解能力,增强学生对细胞生命现象进行探索的兴趣和思维的自觉性,提高学生的综合素质,使学生更好地适应社会和接近当今社会人才需求的标准。为此我在保留少数验证性实验内容的基础上,更侧重开放性及探索性实验、综合设计性实验等内容。如有丝分裂末期的主要过程是子核的形成和细胞体的分裂。曾有人认为星纺锤体含有三种纺锤丝,即三种微管:(1)星体微管,由星体散射出的微管。(2)极微管,是由两极分别向相对一极方向伸展的微管,在赤道区来自两极的极微管互相重叠。现在则认为极微管可能是由星体微管伸长形成的。(3)着丝点微管,与着丝点联结的微管,亦称着丝点丝或牵引丝。着丝点是在染色体的着丝粒的两侧发育出的结构。有报告说着丝点有使微管蛋白聚合成微管的功能。无星纺锤体只有极微管与着丝点微管。核膜破裂后染色体分散于细胞质中。每条染色体的两条染色单体的着丝点分别通过着丝点与两极相连。由于极微管和着丝点微管之间的相互作用,染色体向赤道面运动。最后各种力达到平衡,染色体排列到赤道面上。在这个难点上,尽可能让学生更多地参与实验教学的全过程,让学生独立思考、讨论设计实验方案,在老师的指导下,进行实验操作,并对实验结果进行分析讨论,学生将从中得到启迪,能更好地理解细胞学的理论知识及生命现象。

生物科学素养作为科学素养的一部分,是现代人一生都需要,并应不断得到发展提高的。一个人的职业可能与生物学没有直接关系,但任何人的生活和工作都不可能脱离生物圈。生物科学素养包括具备基本的生物学知识,相应的技能和能力,对社会中的生物学问题的解决有浓厚兴趣并积极参与,用正确的价值观规范自己的态度、行为和习惯。同时,科学是开放的、发展的,今天被认为是正确的,明天未必仍然完全正确,科学贵在创新,要不断增强创新意识。

新课程改革强调教育要以人的发展为本,既要重视培养学生的科学素养,又要重视学生人文素养的培养,要重点培养学生的创新精神和实践能力,这是现代教育的核心要求。作为医学生物学教师应与时俱进,深化课堂教学改革,以人的发展为本,引导学生自主学习、自主体验,培养学生的发展性学习能力和健全的人格。学生在自主学习中充分发挥主体作用,达到“可以不教”的目的,这应是教育的最高追求。