時間:2022-06-18 07:26:33
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇生物學通報范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:微生物學;設計性實驗;教學
中圖分類號:Q93 文獻標識碼:A 文章編號:1674-2060(2016)03-0242-02
微生物學作為生物相關專業的基礎課程,是多學科交叉研究的基礎,同時也是一門實踐性、應用性很強的學科。微生物學中滅菌、分離、培養等技術的拓展和滲透,使得動植物細胞培養手段也更加廣泛[1]。無菌技術和保藏技術等其它微生物學技術在醫療衛生、制藥工業、食品生產、環境污染處理等生產領域中也得到廣泛地應用[2]。由此可知,微生物學實驗教學對專業技能的培養具有十分重要的作用。教育理念的持續更新,也對高等教育的內涵進行了轉變和拓展。實踐教育的目的主要是促使學生轉變成自身知識結構的設計者。為了發揮學生的主導性,使被動學習轉變為主動學習,成為學習的主體[3]。在微生物學實驗課程中后期,專門設立開放時間段,給定實驗目的和實驗條件,教師引導學生按照自己的興趣設定實驗方案,小組成員進行分工準備實驗材料,完成實驗操作,分析實驗現象并總結實驗結果。通過這種主動學習的方式,充分調動學生對科研的興趣,取得良好的教學效果,現將我們開展設計性實驗的一些做法和體會報告如下。
1開展設計性實驗的重要性
微生物這門學科涉及的內容十分豐富、涵蓋知識面較廣、實踐應用性很強,傳統的實驗教學體系已不能滿足學生今后參與社會工作后的發展需求[4]。目前高校的實驗教學由于學生人數相對較多,儀器設備有限,學生只能遵循教學大綱安排好的學時,在有限的時間內到實驗室做規定的實驗項目,而且教學內容大多以驗證性實驗為主,實驗深度不夠,設計性實驗相對較少,實驗教學效果與實際應用相差較大,這種教學模式造成學生跟隨教師被動學習,積極性不高,缺乏對實驗技術進一步了解的興趣[1]。教學過程不能有效激發學生的求知欲和創造性,其結果是很難培養出熟練實驗操作的創新人才,也很難培養出操作熟練的技工。按照微生物學實驗教學進度的安排,學生在進行設計性實驗之前,經歷了系統的微生物實驗操作學習,這些學習內容包括:實驗一、培養基的制備;實驗二、消毒與滅菌;實驗三、土壤微生物的分離;實驗四、微生物的接種;實驗五、顯微鏡的使用及簡單染色法;實驗六、細菌革蘭氏染色及形態觀察;實驗七、微生物數量的測定;實驗八、微生物大小的測定。學生反復訓練了基本的微生物接種、純化、保存等操作技能;對進行科學實驗的思路也有了一定程度上的認知。然而這一系列的實驗操作都是相對分散進行的,如何能促使學生將這一系列實驗內容連接起來,在一個實驗內容框架下,把這一系列的實驗技術都運用來解決某一實際問題,成為培養學生的重要環節[5]。因此,開展設計性實驗,讓學生自主選題,通過一系列的實驗操作來解決某個科學問題顯得尤為重要。
2開展設計性實驗的方法
2.1實驗選題
多數同學都認為開展設計性實驗選題十分困難,根本的原因在于之前的實驗都是教師準備好既定的實驗項目,學生往往在此過程中并未思考這些項目的來源。對于如何在實驗中心現有的條件下擬定實驗項目毫無基礎,對實驗材料、實驗試劑如何應用到實驗項目中來也無任何概念[6]。我們在實踐過程中,明確教師在實驗項目的選擇上起到的是引導作用,對于儀器設備、藥品試劑等給出詳盡的范圍,鼓勵小組成員間協商解決,互相取長補短,綜合成員的意見,然后擬定出適合本組成員的實驗項目。實踐中,我們一方面鼓勵學生選擇一些與生活密切相關的內容開展實驗,如部分小組同學選擇了《根際土壤微生物的分離與鑒定》、《酸奶中乳酸菌的分離與鑒定》、《自來水中微生物菌群分析》等實驗項目,多數學生都對與生活密切相關的內容表現出濃厚的興趣。另一方面我們也鼓勵學生從教師的科研項目中選擇相關且簡單易操作的內容來開展。例如部分學生開展了《食用菌的收集與鑒定》《、食用菌的制種-以農業廢棄物為原料》等實驗項目,這些實驗項目不僅可以培養學生的實驗操作技能,更重要的是與科學研究密切結合起來,學生在這個訓練過程中認識微生物學實驗是如何應用到科研工作中,甚至部分學生將相關的實驗項目申報大學生創新創業項目,極大地增加了學習動力。
2.2實驗操作
對實驗項目擬定后,進入實驗操作環節。設計性實驗從某些方面來說是驗證性實驗大綜合,在開展設計性實驗的時候,之前學習的培養基配制、顯微鏡使用,微生物系列稀釋,消毒與接種,微生物培養與保藏等內容都得到一次匯總復習[7]。學生根據設計的實驗方案,自己動手準備實驗,實施實驗方案。實驗過程中,教師要求學生做詳細的記錄,例如菌落形態、菌體大小、生長速度等。實驗數據處理,實驗結果總結,實驗報告完成,均由學生在實驗室開放時間段內自行完成。在這一階段,對學生實驗操作技能的培養、觀察分析能力都得到很大的提升。其中《酵母菌的分離與鑒定》小組出色完成了實驗項目。實驗選擇生活較易獲得的葡萄作為材料,從培養基的配制、菌株分離、菌體形態觀察都獨立完成。整個實驗過程進行了詳細地記錄,實驗結果用圖片展示出來,并且分析也十分透徹,出色地完成了一個設計性實驗。
2.3實驗總結
建立在對實驗過程及實驗結果有詳細記錄的基礎上,要求學生完成實驗報告總結,包括實驗目的、實驗材料、儀器與設備、實驗步驟、結果與分析。部分小組實驗現象并非和預期的一致,教師通過引導學生對出現的現象進行分析,鼓勵學生對新出現的現象進行探討,可能說明了實驗的失敗,也可能說明這是一種新的現象,值得進一步的深入探討。部分小組的實驗結果不理想,教師鼓勵學生自己分析原因,完善實驗方案,改進操作方法,反復進行實驗最終取得滿意的結果。設計性實驗的評價并不簡單地依賴于是否取得圓滿成功的結果,而是綜合地衡量整個實驗過程的各個環節,包括組員間的協作精神。實驗報告的撰寫占很小的比重,更重要地是對實驗結果的分析。
3開展設計性實驗的體會
設計性實驗以6個人為一個小組,要求以小組為單位共同設計并完成實驗。在這一過程中,涉及的知識面比較廣泛、實驗內容豐富、工作繁雜,對于一個剛接觸微生物不久的學生,很難獨立完成這一工作,必須加強團隊合作,集體討論立題,明確分工,實驗實施過程中互助,發揮集體的優勢,這樣的協作過程使學生產生了團隊意識,培養了團隊精神,為今后的學習和工作都打下了良好的基礎。設計性實驗內容均為學生根據自己的興趣選擇,內容多樣,涉及的知識面較廣[8]。立題之初,需要教師對實驗方案的可行性進行審核,提出方案中可能存在的不足,與學生討論后完善方案。實施過程中可能會出現從未遇到的情況,以及可能會面對學生提出的各種問題,這些都是在其它實驗教學中沒有遇到的,這就要求教師具有較廣的知識面,而且必須在科研實驗的一線,不斷學習,提高自身的科研水平,才能有效地對學生進行指導。常規實驗教學以教師為主體,實驗準備工作都由老師完成,學生主動性差,僅按部就班完成,即使沒經過預習也可以按照老師給予的實驗步驟完成[9]。設計性實驗建立在常規實驗的基礎上,要求學生從實驗項目的選擇、實驗操作,實驗結果觀察到匯報考核都要自主完成,主觀能動性得到較大的發揮。將知識傳授和技能培養有機結合起來,突出學生的主體地位,促進實驗教學層次的提高。
4結語
設計性實驗教學的開展使學生有機會選擇自己感興趣的項目,有機會全程參與實驗過程,有機會涉足實驗材料的取得、實驗試劑的配制等[10]。通過實驗,加深對實驗原理的理解。盡管設計性實驗實施過程中存在一些不足,然而它在培養學生動手能力及科學思維方面優勢明顯,是今后實驗教學改革的一個重要方向[11]。我們通過這些嘗試積累經驗,結合社會生活的實際,拓寬設計性實驗的涉及面,增強知識的實用性,從而提高應用型本科院校學生的動手操作能力。
參考文獻
[1]劉勝貴.微生物學實驗教學模式的探索與實踐[J].微生物學通報,2006,33(6).
[2]田穎,劉俠.微生物課程改革與職業技能鑒定銜接初探[J].微生物學通報,2007,34(1).
[3]孟建宇,李蘅.微生物學開放式實驗教學模式的改革探索[J].中國細胞生物學學報,2014,36(9).
[4]吳石金,黃海嬋.談談“自助式”微生物學實驗教學模式[J].微生物學通報,2006,33(2).
[5]紀燕玲,于漢壽,汪素美,趙明文《.基礎微生物學實驗》課程中設計性實驗的探索[J].微生物學通報,2007,34(5).
[6]朱鐵群,成慶利.微生物學設計性實驗教學個案分析[J].微生物學通報,2007,34(5).
[7]張桂然,張紅梅,李欣.生物學開放式實驗教學的實踐與探索[J].實驗技術與管理,2013,30(7).
[8]肖紅霞.開放式實驗教學對創新型應用人才培養的內在機理[J].實驗室研究與探索,2011,30(8).
[9]范瑋.創新高職院校開放式實驗教學模式之我見[J].教育與職業,2013,35.
[10]牛雅瓊,謝國梅,那冬晨,閆桂琴,王祎玲,王華峰,李琪.遺傳學開放式實驗教學的探索[J].生物學通報,2012,47(1).
英文名稱:Acta Pedologica Sinica
主管單位:中國科學院
主辦單位:中國土壤學會
出版周期:雙月刊
出版地址:江蘇省南京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:0564-3929
國內刊號:32-1119/P
郵發代號:2-560
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1948
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙百期刊
聯系方式
關鍵詞:微生物學;教學;改革
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)14-151-02
微生物學是高等院校生物類相關專業的專業基礎課,是遺傳學、細胞生物學、分子生物學、基因工程、酶工程、發酵工程等理論及其實驗課程的基礎。21世紀是生命科學的世紀,微生物學作為其重要組成部分之一,其發展速度前所未有。為適應學科發展,微生物教學改革勢在必行。筆者結合教學實踐談談自己在微生物學實踐改革教學工作中的若干體會。
1 教學內容優化
1.1 優化教學內容,建立合理的知識體系 教師的備課絕不是簡單意義的“背課”,而是在熟悉教學內容的基礎上,講稿必須通過提煉升華,詳略得當,重點突出地呈現給學生,啟發式的引導學生完成學習任務。突出各章節的主要內容框架,讓學生建立自身的知識結構體系。例如在介紹細菌細胞的模式構造時,分別講授一般構造和特殊構造。一般結構包括細胞壁、細胞膜、核區和細胞質等。細胞質組成和細胞膜的磷脂雙分子層等在生物化學中已學習,所以重點講述細菌細胞壁和細胞膜不同于其他生物和部分細菌的特殊構造。通過比較革蘭氏陽性和陰性細菌細胞壁結構的不同,真細菌和古細菌細胞膜的差異,減輕學生記憶的負擔。既要做到層次清晰,要點明確,又要考慮利于學生理解和記憶。
1.2 精減理論課堂教學時間,傳授學生學習方法 理論課時要精減,不要滿堂灌,重在教會學生如何去學習,而不僅僅是知識本身的掌握,也包括學習方法的傳授。對于記憶性強的內容,教會學生如何將各個知識點聯系起來,融匯貫通,舉一反三。例如在介紹春日霉素產量突變株的篩選方法時,聯系到其他抗生素分離方案的設計。將微生物學理論學時由過去的54學時精簡為36學時。對于微生物遺傳變異和育種,傳染與免疫等章節,因為已在遺傳學和免疫學中詳細講述,故只是略講甚至不講。
1.3 理論和實踐相結合 微生物學是一門實踐性和應用性很強的學科。盡量做到理論和實驗同步,將相關理論通過學生親自動手做實驗去進行驗證,或利用理論課學到的知識運用到實驗中。例如學完微生物乳酸代謝類型,學生通過乳酸飲料的制作,了解到嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌是通過同型乳酸發酵,利用糖類產生乳酸,酪蛋白凝固形成凝固型酸奶。這樣既有效鞏固了理論知識,又能大大激發學生的學習興趣,達到事半功倍的教學效果。
2 教學方法改革
教學教與學是矛盾對立統一的雙方。教,是教學中的主要矛盾方面;教師在教學中起主導作用。學,是教學中的次要方面;尤其在課堂教學中學生始終處在被動一方。但教學目標的實現是要通過學生來完成,學生是教學活動的主體。
2.1 重視輔助教學手段運用 輔助的教學手段可以促進矛盾雙方的轉化,使學生的被動學習轉化為主動求教、主動探索、主動學習。所以好的教師、好的教學設計、應當在促進矛盾轉化上下工夫。
狹義的教學簡單說來,就是“教師教學生學”。作為教師來講教授過程是重要的,但更重要的是教會學生。作為學生來講,知識是重要的,但是比知識更重要的是獲得知識的方法。
2.2 引進先進教學模式 采用國際先進的討論式教學模式,設定幾個熱點問題的討論課題,布置給學生課后收集資料,在課堂上以小組的形式進行討論,并各抒己見,抒發自己的感想。這樣既最大限度地激發了學生的積極性,又讓學生深刻體會到學以致用,為掌握微生物學知識,增強學生的自信心。同時,促進了學生思維方式的開拓,有利于實現培養創新型人才的目標。例如讓學生規劃一份平菇的栽培生產方案、今日和未來艾滋病治療手段研究方案等。
3 教學手段的更新
傳統的黑板加掛圖的時代基本已被現代化教學方式多媒體教學所替代。隨著計算機網絡技術的普及,現代教育已邁入多媒體時代。多媒體教學對于推動教育教學改革,增強教學效果,提高人才質量發揮了越來越重要的作用。微生物學的研究對象是一些肉眼看不見或看不清的微小生物。教師的文字講解通常是抽象的,學生難以理解,學習效果不佳。而多媒體具有直觀性,動態性,交互性,圖、文、聲并茂,信息量大等特點,具有許多對于教育、教學過程來說是特別寶貴的特性與功能。(論多媒體教學的優勢 武漢化工學院現代教育技術中心 彭軍)例如在講述原核微生物形態構造時,球菌、桿菌和螺旋菌分別以金黃色葡萄球菌,大腸桿菌,霍亂弧菌等真實的電鏡照片呈現,學生很快從直觀的感官意識中,輕松地區分各類微生物形態,且印象深刻;在描述病毒對人類健康危害時,推薦學生觀看《埃博拉病毒》,了解埃博拉病毒從感染人類,潛伏到病發1周時間的詳細過程。
4 教學考核方法變革
考試主要是考查學生對所學知識和技能的掌握情況。傳統的考核方式由作業+考試。為全面檢測學生對課程的掌握情況,我們盡量做到考核方式的多元化,即期末試卷、小組討論、實驗報告、實驗設計、操作考試等。避免學生不夠重視實驗課,我們將微生物學理論與實驗設成兩門課,分開計分。理論課期末考試成績為主,占70%;平時作業和考勤占30%;實驗課期末卷面成績占50%,實驗報告、實驗操作和口試占50%。實驗操作考試采用抽簽的方法,抽取考試項目。每學期第一次實驗課,除了讓學生了解實驗室的基本規章制度外,還要強調實驗報告寫作的規范,注重實驗結果的分析,尤其對于實驗失敗的同學,協助他們總結失敗原因,實事求是的記錄實驗數據,并鼓勵他們利用課余時間重做這些實驗。
5 結語
總之,在微生物學課程教學方面做了一些嘗試,在教學的各個環節進行了一些創新。從實踐結果來看,已經取得了一定的成效。加強了學生實驗技能,培養了學生獨立思考分析問題能力,提高了教學質量和教學效果。但是,教學改革任重道遠,永無止境。今后還必須繼續探索,以適應時代的要求。
參考文獻
[1]周德慶.微生物學教程[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2]賈艷萍,張蘭河,鄭勝,等.體現不同專業特色的微生物學實驗教學改革研究[J].微生物學通報,2013,40(4): 700?705.
[3]李榮峰.地方院校生物類專業微生物學課程體系的改革與建設[J].微生物學雜志,2012,32(5):107-110.
[4]楊超,楊傳秀.多媒體教育技術在微生物教學中的應用[J].生物學雜志,2009,26(1):87-88.
[5]張永勤,孫巖,劉均洪.多媒體應用于微生物學課堂教學的幾點思考[J].微生物學通報,2003,30(5):137-138.
【關鍵詞】微生物學;自主設計性實驗;教學改革
微生物學實驗是微生物學教學的重要組成部分,通過微生物學實驗教學,不僅能使學生了解和掌握微生物學實驗基本方法、基本操作技能,而且也為學生深入學習微生物學及相關學科奠定了基礎。同時,對培養學生的動手能力、創新思維能力及理論聯系實際的能力起著非常重要的作用[1]。所以,微生物學實驗教學是培養優秀生命科學人才的一個重要環節[2]。以往我校開設的微生物學實驗主要包括顯微鏡技術、微生物染色技術等微生物學基本實驗技能。由于這些傳統的實驗多以教師為中心,學生沒有參與實驗設計和實驗準備,課堂上只是很機械地模仿和驗證,極大的束縛了學生的創造性思維,不利于學生獨立思考、綜合分析問題和創新意識的培養[3]。為了改善微生物實驗教學的效果,提高學生的自主能動性,筆者在完成微生物基本操作技能的教學后,嘗試開設了自主設計實驗。所謂自主設計性實驗,是指學生自己選題,自行設計實驗方案、準備實驗儀器和藥品,獨立進行實驗操作,獨立書寫實驗報告,總結實驗結果的實驗。整個實驗過程由學生獨立設計和操作,實驗中出現的問題由學生自己設法解決。因此,大大提高了學生的積極性和能動性,提高學了生分析問題和解決問題的能力,同時也培養了學生的創新意識和團隊合作意識。經過幾年的教學實踐,取得了良好的效果?,F將開展學生自主設計性實驗的一些做法和體會報告如下。
1、自主設計實驗的實施過程
1.1學生分組、選題
根據學生的學號和實驗座次進行分組,每組3~5人[4]。實驗以小組為單位,小組成員通過討論確定感興趣的實驗項目。在這個環節,教師應根據實驗室的條件和學生的能力水平,結合學生所學專業,對學生的選題進行指導,既保證所選擇的實驗項目不能過大過難,超出學生的基本操作能力和知識水平,使學生喪失信心,也不能過小過于簡單,難以達到“設計性”實驗的目的。選題的一般原則是以學生已經掌握的基本知識為基礎,有利于學生將已學過的知識系統化和實用化,有利于啟發學生探究學科理論。
1.2查閱文獻、設計實驗方案
每個小組在確定實驗項目后,通過圖書館、網絡等查閱有關資料、文獻等,對所查閱的文獻資料進行歸納總結,制定詳細的實施方案。在完成實驗設計后,教師組織學生在教室中利用多媒體向全班同學展示實驗內容,包括實驗的目的、原理、步驟、可能遇到的問題及解決的措施等,與全班同學進行交流和溝通,使每個同學了解各個組的實驗內容、原理和方法,拓展自己的知識面。
1.3實驗操作
學生按照實驗設計方案,獨立進行實驗。微生物實驗所用的培養基、染色劑、藥品等較多,且一般要進行微生物培養,時間跨度比較大。因此,實驗時要求小組成員科學安排實驗時間,合理分工、通力合作,同時在使用公共儀器設備和藥品等方面與其他組及時溝通,以免引起不必要的麻煩影響實驗進程。在實驗中出現意外或遇到困難,盡量獨立地處理、解決,必要時指導教師給予適當的指導。在實驗的同時,小組成員要做好各項實驗的原始記錄,已備出現問題時查找原因和實驗結束后撰寫實驗報告。
1.4總結實驗結果,撰寫實驗報告
實驗結束后,應及時對所記錄的實驗數據進行整理、歸納和分析,并按照科研論文的要求和格式撰寫實驗報告。如時間允許,教師可組織學生在多媒體教室內進行論文答辯。
1.5考核評價
自主設計性實驗考核評價應該對學生的設計思路、操作能力、綜合處理問題和分析問題的能力等做重點考察。在實驗之前就應該向學生公布考評要求,考評指標要量化。
2、開設學生自主設計性實驗應該注意的問題
自主設計性實驗要求學生獨立的設計實驗,調動了學生的積極性和能動性,提高了學生分析問題和解決問題的能力,同時也培養了學生的創新意識和團隊合作精神。然而,自主設計性實驗的開設也需要注意一些問題:
首先,自主設計性實驗持續時間往往比較長,且不同組同學的實驗時間一般不同,很多實驗可能會安排到周末或晚上。所以,為了保證自主設計實驗的教學效果,保證實驗室的安全,維持實驗室的正常運轉,要求實驗教師跟蹤每一組學生的實驗進程,這要比普通的實驗付出更多的時間和精力。
其次,自主設計性實驗時間較長,同時同學們還要兼顧其他課程,所以只能利用課余時間進行實驗,這就要求實驗室必須向學生完全開放。實驗室的開放提高了實驗室及其儀器設備的利用率[5],但也提高了實驗教師的工作量,增加了實驗室的安全隱患,這就需要對實驗室進行規范化的管理,以保證實驗的順利完成。
第三,在學生分組時,盡量避免自愿分組。自愿分組往往會出現學習好的一組、關系好的一組、被剩下的一組等現象,導致小組之間的水平相差較大,實驗效果參差不齊。所以,應采用按座次分組的原則,如每一排4個同學為一組,實現了不同學習成績的同學隨機搭配,同時規定自己的物品放自己的實驗臺上,實現實驗用品的科學管理,避免了物品被誤用等混亂現象。
第四,自主設計性實驗是以小組為單位進行的,但實驗過程中發現有的學生不動手不動腦只作旁觀者,更有個別學生鉆了自主設計實驗難以考勤的空子干脆不來實驗。這些都背離了開展自主設計性實驗的初衷。因此,需建立一套科學有效的實驗過程評價體系。
盡管自主設計性實驗在實施中存在一些不足,但我校多年的實踐證明,它有利于學生創新意識和創新能力的培養,有利于培養學生的動手能力和實際應用能力,有利于學生綜合素質的提高,應該是實驗教學改革的一個方向。我們今后將繼續開展微生物實驗教學方法的研究,不斷嘗試設計性和綜合性實驗教學,緊密結合學生專業和社會生活的實際,以增強知識的實用性,從而提高學生的綜合能力。
參考文獻:
[1]黃秀梨.微生物學實驗指導.北京:高等教育出版社/德國施普林格出版社,1999:1-128
[2]程彥偉,韓亞偉等.對提高微生物學實驗教學質量的探討.河南教育.2009,(9):52-53
[3]夏帆,余知和.改革微生物學實驗教學 培養學生創新能力.微生物學通報.2007,34(5):1024-1026
[4]張鴻雁,孫冬梅等.設計性實驗思想在《微生物生理》教學中的應用探索.齊齊哈爾醫學院學報.2010,31(2):269-270
[5]毛露甜,王紹芬.微生物學實驗教學中開展設計性實驗的做法與體會.微生物學通報.2007,34(3):614-616
關鍵詞:特色;環境微生物學;課程改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)20-0054-02
高等學校實施創新、實踐為重點培養的素質教育以來,需要開創相應的教學方式。以前,高等教育偏重于在知識講授、學生理解和應用層面上開展教學活動,近年來,也有高校進行綜合應用和創造性解決問題層面的教學方法探索,但與高等學校的培養目標相距甚遠,因而要培養學生的創新精神和實踐能力非常困難。信息技術廣泛應用于教學領域為培養學生的創造性思維和能力提供了條件。如何處理好創新精神培養與科學態度培養、學習科學知識和解決實際問題能力培養、內部思維操作與外部實際操作、認知發展與情感體驗、獨立思考與合作探究等課題已倍受國內外教育工作者的普遍關注。環境微生物學是環境工程專業和環境科學專業的主要的專業基礎課程。環境微生物學還屬于多學科相互交叉的前沿研究領域。本文是針對環境工程專業、環境科學專業的特點,探索一種注重于學生主動收集信息、加工處理信息、解決實際問題,并在實踐中獲得積極情感體驗的教學方式,使學生的學習得到總體提升。本文從以下幾方面進行本課程的建設。
一、重視實踐教學環節建設,實現工程應用型人才的培養目標
環境微生物學是一門實驗技術要求較高的學科,做好實驗及實踐環節能有效地提高學生工程應用能力。實驗課主要培養學生動手、動腦能力,提高創新思維,培養和逐步提高科研能力。在以往的實驗課教學中,學生只能做驗證性實驗,因為結果是已知的,故同學們興趣不高,也缺乏思考。如何將環境工程微生物學實驗技術和前沿進展一同傳授給學生,使學生在系統地掌握環境微生物學實驗技術體系的同時,也能夠運用所學專業知識解決實際問題,這些是很重要的教學內容。根據幾年的教學實際,我們進行了一系列改革和嘗試,比如構建環境微生物實驗課新體系等,而且取得了更好的教學效果。實踐教學環節包括基礎實驗和工程實個環節。
1.改變原有的實驗內容,按科研實踐順序重新安排實驗內容和實驗順序,建立我校環境微生物學實驗課程新體系。由于環境微生物學涵蓋的實驗內容豐富,環境微生物學和其他的課程存在交叉重疊,所以必須在實驗內容上有所取舍。環境微生物學的基礎操作占了重要地位,所以首先要讓學生牢固掌握這方面的技能,包括培養基的制備,微生物的接種、培養和保存,微生物的染色技術及顯微觀察實驗(如美蘭染色法,革蘭氏染色法),細菌三程形態的觀察及細菌、真菌和放紅菌的觀察實驗。綜合性實驗包括環境微生物生態學實驗(微生物在土壤環境中的分布、類群、活性及其相互作用),環境微生物的監測方法與評價體系,環境微生物分子生態學試驗(環境樣品總DNA提取技術),微生物法處理技術污染物。大的綜合性試驗能使學生用微生物的基礎知識,解決應用微生物和環境間的一些問題,試驗與實際相結合,使學生加深對科學前沿發展情況的了解,開拓視野。
2.用生活實例激發學生的興趣。在環境微生物學教學過程中,應結合生活,使學生養成使用所學知識關注和改善當今社會上各種環境問題的能力。通過酸雨、白色污染、固體廢棄物污染、重金屬污染、能源危機等當今社會主要環境問題的講解,讓學生意識到專業的重要性;讓學生了解生活中有害微生物,如酸奶里有活性的微生物、發霉物中主要的微生物、校園人工湖的微生物生態及類群、教室和醫院微生物中與致病性相關的群落等,將所學融入到日常生活,充分激發學生探索知識的熱情。
二、優化理論教學內容、教學手段,體現專業特色
環境學科具有涵蓋面廣的特點,其專業基礎課程《環境微生物學》的教科書涵蓋了環境微生物的理論、技術及檢測流程等內容。為培養學生學以致用、緊密聯系實際的能力,我校教學中應從教學內容與教學手段兩方面進行改進。
1.教學內容方面,圍繞水、大氣、固廢污染的防治進行。(1)教材的選取上認真比較。目前,《環境微生物學》教材主要有:高等教育出版社出版,王家玲主編的《環境微生物學》;華中科技大學出版社出版,趙開弘主編的《環境微生物學》;浙江大學出版社出版,鄭平主編的《環境微生物學》;哈爾濱工業大學出版社出版,馬放、任南琪主編的《污染控制微生物學》。前兩本教材的體系基本相同,王家玲主編的教材內容較為寬泛,通過多方面比較,作者認為馬放、任南琪主編的這本教材更適合我校環境工程專業選作主教材。(2)教學內容上的取舍。教師切忌照本宣科,應該更結合實際,多增加些創新性的實驗,同時講課中還應該做到有重點、概括、啟發。例如要重點講解環境中的主要微生物類:細菌、真菌、原生動物和后生動物,這些物種的各自結構、特點,因為對污水處理過程中的微生物檢測這些內容是很重要的部分;微生物與環境之間的關系、微生物對環境的危害及人利用微生物進行保護環境的實例,如淡水水華、污水處理、有機垃圾發酵沼氣等,使學生對該課程學習的重要意義有一個清晰的認識,激發學生對學習該課程的興趣。
2.采用多媒體的教學手段和多種教學方法相結合,激發學習興趣,鍛煉動手和創新能力。利用多媒體教學使學生有興趣自主學習本課程,從而提高學習效率。在教學中改變“滿堂灌”的教學方法,主要以討論式、啟發式教學,使學生變被動為主動。讓學生發揮主觀能動性,積極參與各種實驗問題的解答,使學生在探討中學習新知識,并逐漸養成遇到實際問題時,善于用所學過的理論知識進行解決的良好的學習和思維習慣。
對于環境微生物學課,我認為教改難度較大、周期較長。隨著杭州電子科技大學環境工程、環境科學課程教學,還會發現更多需要改進和完善的內容。為體現本專業理論與實際相結合的特色,增強學生創新力、競爭力的思想,還需進一步探索《環境微生物學》課程改革的新內容。從2011年新的課程改革實施后,學生認為微生物學和生活聯系非常緊密。部分學生參與到教師的科研中,學生能自己設計完整的實驗進程,取得了很好的成效。
參考文獻:
[1]解秋菊,張春云,閆培生.微生物學實驗課教學改革與實踐[J].實驗室科學,2009,(1):54-56.
[2]辜運富,陳強,張小平,等.強化基礎,拓展應用,構建農業院校學課程新體系[J].微生物學通報,2009,36(11):1772-1776.
[3]劉桂香,李冬霞.食品微生物檢驗實驗課教學改革的研究及實踐[J].農產品加工?學刊,2009,(6):123-124.
【中圖分類號】G633.91 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009(2016)54-0058-01
【作者簡介】王薦,無錫市第一女子中學(江蘇無錫,214002)教師,正高級教師,江蘇省特級教師。
有學者呼吁加強科普閱讀(《中國教育報》2015年11月2日《什么也不能替代科普閱讀》、11月16日《推動學生閱讀,理科老師也有責任》),筆者深有同感。的確,閱讀不僅是語文教師的事,也是理科教師的事。其實在理科教師中也有許多書友,他們不僅自己讀書,也帶領學生在開展科學閱讀,共同在為提高學生的綜合素質探索著。筆者把帶領學生科普閱讀的做法介紹如下,希望有更多的理科教師共同創造出更多、更好的辦法,來推動學生的科普閱讀。
1.開展課本延伸閱讀。
高中生物學教材簡明扼要地介紹了現代生物學知識體系,由于篇幅的限制,很多知識章節只是呈現知識本身,而生物學知識的創立過程難以呈現,包括科學家獨特的科學方法、科研藝術、理性智慧、心路歷程等都難以淋漓盡致地展現,在此情境下,教師可以將專業雜志、大學教科書上有關內容復印給學生閱讀,使他們全面了解知識的來龍去脈,使他們更好地理解知識、理解科學本質、理解科學知識本身承載的人文內涵。例如,每年諾貝爾獎頒布以后,雜志上都會有相關文章給予介紹,我們及時有選擇地復印給學生,組織閱讀交流,像《生物學通報》上的《癌癥研究與諾貝爾生理學或醫學獎》《呼吸鏈的發現與揭示過程》等文章都深受學生歡迎。
2.開展專題知識閱讀。
高中生物學知識涉及多門生物學分支學科,要提升學生的科學素養,就要讓學生接觸不同學科的方法論、學科思想。例如針對生物學中的眾多發明與技術,我就組織學生開展網絡閱讀學習,要求學生通過網絡閱讀,搜索和歸納課本中涉及的生物學技術,像PCR技術、透析技術、生物芯片技術等,學生都通過網絡閱讀加深了對知識理解。又如,由于現在教材實行一綱多本,同一章節不同版本有不同說法,我就將其他版本的相同章節復印給學生閱讀,培養他們的甄別概括能力。例如,生態工程原理人教版說有5個原理,蘇教版是4個原理,中圖版是7個原理,學生通過對比閱讀,概括出:整體、協調、循環、再生的四個原則和好記易懂的7個原理。在高三一輪復習前,為了幫助學生從整體上理解學科思想,我在班級群里向學生推送了薛定諤的《生命是什么》和林德宏的《科學思想史》部分章節的電子書稿,學生對生物學的學科思想有了整體的把握,對生物學科傳遞的穩態、運動、結構與功能適應、遺傳與進化等思想觀點有了深刻的認同感。
5E教學模式
在初中生物教學中的具體運用。
[關鍵詞]5E教學模式 神經調節的基本方式 生物學概念
[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼] A [文章編號] 16746058(2016)170095
5E教學模式是基于建構主義理論和概念轉變理論的教學模式。在“初步探究”(Exploration)、“概念引入”(Term Introduction)和“概念應用”(Concept Application)構成的Atkin-Karplus學習環教學模式的基礎上,美國生物學課程研究(BSCS)進一步提出了由吸引(Engagement)、探究(Exploration)、解釋(Explanation)、遷移(Elaboration)和評價(Evaluation)5個環節組成的5E教學模式。該教學模式強調以學生為中心,充分調動學生進行調查、實驗、解決問題等探究活動,主動進行科學概念的構建或錯誤概念的轉化,進而對新獲得的概念進行擴充和應用。21世紀初,我國引進5E教學模式并開始嘗試利用該模式進行教學實踐。下面以人教版七年級下冊第六章第三節《神經調節的基本方式》為例,闡述5E教學模式在初中生物教學中的具體運用。
一、5E教學模式的主要內容
1E“吸引”:教師提供有意義的學習活動,通過創設問題情境激發學生的學習興趣。此環節中的問題要緊密聯系學生的生活實際并與教學任務合理聯系。學生針對提供的活動、問題、現象等進行思考,引發認知困惑。
2E“探究”:其為5E教學模式的中心環節。教師充分利用“吸引”環節引發學生的認知困惑后,再利用此環節引導和幫助學生針對特定的內容進行探究活動,注重活動的啟發性。學生觀察現象,建立事物之間的聯系。
3E“解釋”:探究完成后,教師需創設好分析、解釋問題的情境,給予學生機會對探究過程和結果進行展示和分析,并鼓勵學生嘗試闡述自己對新概念的認知和理解,形成初步解釋。然后教師可直接介紹概念、過程、方法,幫助學生更加科學、深入地理解新的概念。
4E“遷移”:教師安排新的學習任務,引導學生對新獲得的概念進行擴充和應用,用新學習的概念解決新的學習任務。注意引導學生盡量使用剛剛所學習的專業術語,加深和拓展對新概念的理解。
5E“評價”:教師評價學生對新概念的理解和應用情況,多鼓勵、多肯定學生自評和互評,使學生對探究過程有個反思,同時也為教師提供評估自己的教學過程和效果的機會。這一環節可貫穿在整個教學過程中。
二、 《神經調節的基本方式》教學實錄
具體如表1所示(另頁顯示)。
三、教學反思
5E教學模式是強調探究性學習和重要概念學習的教學模式,其理論基礎和操作方式都非常符合新課標的理念。就本課《神經調節的基本方式》而言,教師創設學習情境,讓學生能主動參與到獲取新知識的學習過程,提高學生分析和解決問題的能力,促進學生更好地探究而獲取科學概念,從而提高學生的生物科學素養。教師從講授者轉變為引領者,完全適應5E教學模式,但不是機械地把教學內容分為5個環節,而是針對三個學習要點,運用三次5E教學模式,由淺入深地引導學生通過探究活動掌握重要概念。所以在實際教學中,我們不能把5E教學模式過度地模式化,它可以在一節課、一個單元單次或多次重復出現。從課堂的氛圍、學生的表現可以看出,本節課取得了良好的學習成效。
[ 參 考 文 獻 ]
[1]王健,李秀菊.5E教學模式內涵及其對我國理科教育的啟示[J].生物學通報,2012,47(3).