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Abstract: In order to promote the quality of education, the authors study the development about the teaching contents, teaching method of college "Botany" through elicitation teaching method, comparing the teaching method and organic bonding with CAI; In the meanwhile, the authors explore the fusion about teaching and moral education in botany.
關(guān)鍵詞: 植物(生物)學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;德育
Key words: botany;teaching contents;teaching method;moral education
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)31-0243-02
0 引言
在生物領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域以及綜合醫(yī)藥學(xué)高等院校中,植物(生物)學(xué)與植物生理學(xué)、生物化學(xué)、植物病理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、園林學(xué)、細胞生物學(xué)、經(jīng)濟植物、植物地理學(xué)等基礎(chǔ)課程或?qū)I(yè)課程聯(lián)系非常緊密,許多植物分類和植物解剖以及植物組培等知識的深入理解對大一學(xué)生來說難度較大。植物(生物)學(xué)是高等院校農(nóng)林類、生物類院系的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,對提高大學(xué)生基本科學(xué)素質(zhì),進一步學(xué)習(xí)其它基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程有著十分密切的聯(lián)系[1]。筆者在該課程的教學(xué)過程中,一方面對教學(xué)內(nèi)容進行改革;同時教學(xué)中注重教學(xué)與德育的融合,培養(yǎng)學(xué)生了愛國情懷和正確價值觀念,從而在提升植物(生物)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)目標方面取得了一定成績。
1 改進教學(xué)方法,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
1.1 根據(jù)專業(yè)目標培養(yǎng)的需要,擬定適宜的教學(xué)大綱
教學(xué)大綱的制定遵循兩個原則,即一方面滿足不同專業(yè)培養(yǎng)難度和重點,另一方面充分考慮與其他后續(xù)課程的協(xié)作配合。在備課階段,對不同專業(yè)學(xué)生中和講授后續(xù)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的各個教研室調(diào)查走訪,避免教學(xué)內(nèi)容重復(fù)。對后續(xù)課程中植物生理學(xué)、生物化學(xué)、植物病理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、細胞生物學(xué)、經(jīng)濟植物、植物地理學(xué)等,了解其教學(xué)計劃中將要講授的有關(guān)教學(xué)內(nèi)容,合理安排植物(生物)學(xué)課程中的相關(guān)銜接內(nèi)容。教研室每周都開展教學(xué)研究,對教學(xué)大綱根據(jù)情況研討,對教學(xué)內(nèi)容合理組織。
1.2 提高自身科研與教學(xué)能力,高度重視并認真編寫講稿教案
本課題組教師,在保證講授好教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容的同時,注意與時俱進,課堂課程內(nèi)容講授時前后次序安排合理,利用基本記憶規(guī)律,內(nèi)容傳授由簡入繁,分散難點。
1.3 突破傳統(tǒng)模式,引進啟發(fā)式教學(xué)法和比較教學(xué)法
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是以老師為中心進行教學(xué)活動,學(xué)生被動地學(xué)習(xí),近年來出現(xiàn)的創(chuàng)新教育則是以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式[4]。植物(生物)學(xué)是一門理論性與應(yīng)用性并重的學(xué)科,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性、積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生探索問題分析問題和解決問題的能力,可以大大提高教學(xué)質(zhì)量。
啟發(fā)式教學(xué)法就是要使學(xué)生既學(xué)到科學(xué)知識,又能獲得一定的探索知識的方法。這就要求教師在啟發(fā)學(xué)生思維的前提下,按照開發(fā)智力、培養(yǎng)能力的要求進行講授。教師對教學(xué)內(nèi)容的重點和難點部分,有目的、有計劃地提出一些問題,通過引導(dǎo),開發(fā)了學(xué)生的智力,師生之間在智力上產(chǎn)生了一種傳遞和轉(zhuǎn)移的作用[1]。如在對“物種多樣性”教學(xué)時,本人結(jié)合以往本人科研的心得方法,向?qū)W生延申介紹觀賞植物品種的國際登錄體系,指出我國擁有的木犀屬植物資源占世界總數(shù)的82.76%,如果中國不爭取國際登錄,而被其他國家搶先申請,并被授權(quán)進行品種國際登錄,那么,即使擁有大量木犀屬植物和桂花品種,中國也要向資源貧乏的其他國家申報桂花品種登錄。那么如何進行觀賞植物品種的國際登錄呢,啟發(fā)學(xué)生思考,并與同學(xué)研討國際上通用作法:每一個不同栽培植物類群ICRA都是經(jīng)國際園藝學(xué)會下的命名與登錄委員會的批準方可進行工作。而ICRA都含有負責(zé)專業(yè)部門作權(quán)威單位,確定一至數(shù)人作為權(quán)威專家(人),授權(quán)為該類群栽培植物的國際品種登錄工作的組織者和登錄審批者。然后,每一個ICRA負責(zé)接受各申請人(單位)的要求,經(jīng)審定、修改、認定后,在每年年底出版該類群的國際登錄年報或補編,將登錄品種名稱、來源、基本性狀保存單位及有關(guān)資料正式發(fā)行。不同的花卉,不同ICRA,品種登錄方式不同。堇菜在美國堇菜協(xié)會(),楊樹在國際楊樹協(xié)會(),可通過信件、彩色照片來登錄[2]。這樣的教學(xué)過程不僅使學(xué)生深入了解物種多樣性,而且知曉了較熱門的國際植物品種多樣性形勢,激發(fā)了學(xué)生對“植物(生物)學(xué)”的濃厚興趣。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)的動力,使學(xué)生由被動接受書本知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿?、解決問題。
筆者在教學(xué)中對知識點多用比較法,比較教學(xué)法是一種實用性強、效果好的教學(xué)方法,能避免學(xué)生死記硬背,掌握動態(tài)變化和提高學(xué)生創(chuàng)新水平。在講授植物分類部分時,單子葉與雙子葉植物的結(jié)構(gòu)對比;在講授雙子葉植物初生結(jié)構(gòu)時,莖與根的初生結(jié)構(gòu)比較;將植物界中,由低等植物至高等植物的主要特征均從植物體類型、生活環(huán)境、生殖器官的有無以及生活史不同四個方面進行對比,區(qū)分低等植物中藻類、菌類和地衣的特征;高等植物中苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物的主要特征。通過比較,可以充分理解植物體是一個有機整體。在植物體發(fā)育的不同階段,環(huán)境條件的變化伴隨形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的改變。如雙子葉植物根系的初生生長到次生生長,初生結(jié)構(gòu)與次生結(jié)構(gòu)依次發(fā)生與成長發(fā)育,從主體不同,來源不同、發(fā)生時間、生長結(jié)果的不同加以比較。在教學(xué)過程中筆者應(yīng)用比較法,讓學(xué)生可以擴展理解植物物種與品種兩個不同概念,并對物種與品種進行對比,可以總結(jié)出主要不同之處如下:
①種與品種概念不同。②種與植物品種的遺傳多樣性不同,植物品種的遺傳多樣性要遠大于植物的種。③種與植物品種的分類原則與目的不同,植物品種演化序列的建立是以種間親緣關(guān)系為基礎(chǔ)和依據(jù)的,已建立的品種分類系統(tǒng)存在很多爭議。④種與植物品種的分類階元不同,種分類的階元如界、門、綱、目、科等,種與種之間的基分類屬于自然學(xué)科,而觀賞植物的品種分類屬于應(yīng)用科學(xué),一種觀賞植物往往不是植物(生物)學(xué)上的一個種,而是這個屬的種群,常常是幾個、十幾個乃至幾十個種組成的,如園藝秋海棠包含200個以上的種??傊?,比較法的運用,使學(xué)生掌握了植物物種分類與植物品種分類雖然都是對于植物進行的分類研究,但有很大不同。
1.4 CAI教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)手段的合理使用
CAI,Computer Assisted Instruction即計算機輔助教學(xué),是一種現(xiàn)代教育技術(shù),它利用計算機多媒體技術(shù)把文字、圖形、聲音、動畫等多種表現(xiàn)媒體綜合起來[3]。多媒體技術(shù)在植物(生物)學(xué)課堂的應(yīng)用則克服了在以往的傳統(tǒng)教學(xué)中掛圖、老式幻燈或在黑板上手繪的方式缺乏真實感和立體感、浪費時間等缺點,大大提高了課堂效率。多媒體教學(xué)有助于學(xué)生了解植物的整體性和植物動態(tài)的生長過程,從而將難以理解的知識簡單化、直觀化植物(生物)學(xué)形態(tài)解剖部分的內(nèi)容多為直觀性教學(xué)內(nèi)容。多媒體輔助教學(xué)不能完全替代傳統(tǒng)教學(xué)手段,應(yīng)有機結(jié)合,優(yōu)勢互補,與傳統(tǒng)教學(xué)手段的共同使用。
2 挖掘德育資源,促進教德融合
2.1 植物(生物)學(xué)課程有利于學(xué)生樹立正確的辯證唯物主義觀點
細胞微觀結(jié)構(gòu)與超微觀結(jié)構(gòu),有助于理解生命的本質(zhì);從生命的起源過程可以追溯到地球、宇宙的起源、演化和組成。通過植物(生物)學(xué)中生命現(xiàn)象的解釋,能夠為世界統(tǒng)一于物質(zhì)這一辯證唯物主義基本觀點提供生動的證明。
2.2 植物(生物)學(xué)課程,有利于學(xué)生培養(yǎng)愛國情懷和形成正確價值觀
我國有高度的生物多樣性(物種多樣性、遺傳多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性),通過教學(xué),使學(xué)生認識到我國這個植物生態(tài)系統(tǒng),是我們賴以生存的保障。同時,通過講述植物(生物)學(xué)發(fā)展史中科學(xué)家的事例,使學(xué)生能夠了解廣大科學(xué)家為植物學(xué)科建設(shè)所進行的長期艱苦的探索歷程,提高良好道德修養(yǎng),形成積極向上,不畏艱難的正確價值觀。
2.3 植物(生物)學(xué)課程,有利于學(xué)生去除僵化的思維模式
生物多樣性有助于自然系統(tǒng)的平衡,同樣,適用于人類社會。在日常生活與工作中,人與人之間需要來往,每個人都自覺或不自覺地要與不同意識形態(tài)和文化背景的人打交道,在植物(生物)學(xué)教學(xué)中,通過引導(dǎo)學(xué)生對自然系統(tǒng)的平衡的理解,有助于學(xué)生打破過去非友即敵的僵化的思維模式,從而善于在不同文化背景下理解和認同合作者和競爭者,自覺維護整個社會的和諧發(fā)展。使學(xué)生認識到合作的重要性,只有善于合作,才能真正實現(xiàn)個人的社會價值和自身價值,從而贏得良好的生存環(huán)境。
2.4 植物(生物)學(xué)課程有利于學(xué)生提高認知水平
植物(生物)學(xué)的發(fā)展史,也是人類不斷突破,不斷進取,提高人類認知水平的進程。以植物(生物)學(xué)物種進化論發(fā)展過程來說,進化理論的發(fā)展也經(jīng)歷了從早期進化思想到拉馬克主義到直生論,發(fā)展產(chǎn)生達爾文主義、新達爾文主義和現(xiàn)代達爾文主義,達爾文主義、新達爾文主義屬于線性范疇,染色體水平,局限于小進化,而新達爾文主義屬于非線性范疇,解釋間斷、驟變大進化,中性理論達分子水平。進化理論的發(fā)展與其它任何理論相同,都經(jīng)歷著發(fā)展、繼承的過程??茖W(xué)理論的替代并不只是簡單的新理論對舊理論的否定和排斥,事實上各個學(xué)派實際上都成為未涉及領(lǐng)域或難點的一些補充和發(fā)展。在教授植物(生物)學(xué)課程中,在課堂上,要能將發(fā)展中的不易使學(xué)生體會到,并珍惜當(dāng)前的存在,引導(dǎo)學(xué)生深入了解植物(生物)學(xué)學(xué)科內(nèi)容的形式與結(jié)構(gòu),以及植物(生物)學(xué)科所具有的理論性和創(chuàng)造性。
參考文獻:
[1]段春燕,侯小改,張亞冰,等.高校《植物學(xué)》理論、實驗和實踐教學(xué)模式初探[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,24(3):87-88.
新課程提出,生物教學(xué)應(yīng)達成“喜愛大自然,珍惜生命,理解人與自然一起發(fā)展的意義,進一步養(yǎng)成良好的衛(wèi)生與生活習(xí)慣,確定健康、積極的生活態(tài)度”的情感目標。生命教育是生物教學(xué)的永遠主旋律,怎樣讓生物課堂滲透生命教育,已經(jīng)成為目前生物教學(xué)研究的熱點。本文就生命教育、生物教學(xué)永遠的主旋律進行探究。
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生命教育;生物教學(xué);主旋律
生命的和諧、健康是一直以來社會發(fā)展所追求的目標和境界,隨著時展和素質(zhì)教育的全面推進,教育界開始進行基礎(chǔ)課程教育改革,并在改革中提出以人為本的教育思想,培養(yǎng)身心健康、人格健全、有創(chuàng)新發(fā)展能力的學(xué)生。生物課程是與生命教育最契合的學(xué)科,在高中生物中滲透生命教育,可以構(gòu)建中學(xué)生珍愛生命、致力于實現(xiàn)生命意義的價值觀。下面我將從細胞增殖、生物進化、生態(tài)穩(wěn)定三方面闡述在教學(xué)中的一些實踐。
1細胞增殖,認識生命來之不易
“教育的目的應(yīng)該向人傳遞生命的氣息”泰戈爾如是說。在人教版高中生物教材中選取了大量的生命素材,是進行生命教育的絕佳選擇。所謂生命是一種生存狀態(tài),人要以生命意義而存在,認識生命就要從生命起源而談,生物體是有微小的細胞經(jīng)過一系列增殖、分化而來的,體會生命由細胞到組織器官到個體的艱難,才能認識生命的來之不易。例如人教版高中生物必修一《細胞的增殖》,細胞分裂是高中生物教學(xué)的重點內(nèi)容,掌握這一動態(tài)過程才能領(lǐng)會生命發(fā)展壯大的方式和意義,在抽象思維能力的逐步形成中認識生命的偉大。我在這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計為:
(1)利用多媒體展示一顆種子長成參天大樹的動畫過程,引出一個成年人由一個受精卵的成長歷程,需要細胞體積的增大又要靠細胞數(shù)量的增多,即細胞增值的問題。
(2)以高等植物細胞為例,通過Flas重點演示有絲分裂的分裂間期和分裂期兩個過程,掌握有絲分裂將親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制后分配到兩個子細胞中,對保持親代和子代之間的遺傳穩(wěn)定性有著重要的意義。
(3)表格對比動物細胞有絲分裂與植物細胞的異同,以及涉及的細胞器的不同。
(4)組織學(xué)生開展實驗,觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂過程,將知識學(xué)習(xí)由多媒體演示轉(zhuǎn)向?qū)嵉夭僮?。細胞增殖只能實現(xiàn)細胞數(shù)量上的增加,而多細胞的生物體從小長大,還有細胞在結(jié)構(gòu)和功能上的分化。細胞增殖已經(jīng)是相對復(fù)雜的一個過程,加以細胞分化才能實現(xiàn)完整的生物體,強化生命體的來之不易,最后可以設(shè)計學(xué)生發(fā)表對生命形成歷程的感想。
2生物進化,敬畏生命頑強不息
地球是目前發(fā)現(xiàn)的唯一存在生命體的星球,地球上生命的起源和進化又經(jīng)歷了漫長的過程,在這期間甚至伴隨多次生物大滅絕的現(xiàn)象,幾經(jīng)周折依然繁衍生息,所以依然存在的所有生命都是值得敬畏的。將漫長的生物進化歷史長卷在學(xué)生面前展開,讓其感悟到人以勝者的身份在長期的自然選擇中生存下來,是多么自豪的事情。例如人教版高中生物必修二《生物進化論的主要內(nèi)容》,多種多樣的物種存在形式一直以來就是備受爭論的話題,達爾文的《物種起源》使得生物進化理論不斷發(fā)展,他用自然選擇的學(xué)說證實了生物多樣性是不斷進化的結(jié)果,并對進化原因做出了合理的解釋。我在這一刻的教學(xué)設(shè)計為:
(1)認識種群、物種、基因頻率等基礎(chǔ)概念。種群是生物進化的基本單位,個體間通過繁殖將各自的基因傳給后代;物種可以是分布在不同區(qū)域內(nèi)的;基因頻率的改變是變異的結(jié)果。
(2)了解在進化過程中的突變和基因重組、自然選擇、隔離幾種情況的作用。突變出現(xiàn)新基因,為生物進化提供原料;地理隔離由于環(huán)境變化形成生殖隔離進而產(chǎn)生新的物種;自然選擇是指在生存斗爭中,適應(yīng)環(huán)境的生存下來,淘汰不能適應(yīng)環(huán)境的。
(3)組織學(xué)生開展對不同物種間共同進化形成物種多樣性的討論活動,使對生命的敬畏之情深入人心。由此可見,生物進化是一個長期的過程,任何一個物種都存在被淘汰的風(fēng)險,人類在這一漫長的生存斗爭中不斷發(fā)展,在艱難的演變過程中突破自然環(huán)境的限制,并成為最高級的消費者,擁有復(fù)雜的生命形式,擁有極高的智慧,這正應(yīng)證了生命的偉大,我們應(yīng)該時刻心存敬畏之心。
3生態(tài)穩(wěn)定,感受生命和諧美麗
生物學(xué)的研究范圍是整個生物圈,生命教育還要引導(dǎo)學(xué)生了解生物的多樣性,尊重大自然的規(guī)律性。在教學(xué)中,要逐步改變中學(xué)生心中地球資源取之不盡用之不竭的錯誤心理,滲透以生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定來實現(xiàn)的生物圈可持續(xù)發(fā)展這樣正確而長久的生存之道,喚醒學(xué)生感受生命和諧相處之美妙的細膩心理。例如人教版高中生物必修三《生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)》,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,是無機環(huán)境和生物群落相互作用形成的整體,為了讓學(xué)生從其中感悟生命和諧,我的教學(xué)設(shè)計為:
(1)讓學(xué)生根據(jù)課前準備的水池生物種類調(diào)查表,討論找出水池中的哪些食物屬于生態(tài)系統(tǒng),進而得到生態(tài)系統(tǒng)的概念。
(2)利用多媒體展示以池塘為例的生態(tài)系統(tǒng)圖解,分析水池生態(tài)系統(tǒng)中個生物之間的食物關(guān)系,為食物鏈和食物網(wǎng)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
(3)設(shè)計題為“我最重要”的辯論賽,學(xué)生分四組分別扮演非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、分解者、消費者四種成分,從不同角度闡述各自在生態(tài)系統(tǒng)中的重要性,最終得出四種成分缺一不可的結(jié)論。此時向?qū)W生傳達生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定需要四種成分的合作,不涉及誰最重要一說,人作為生物圈中最高級的消費者也要與低級的生命體和諧相處,才能促進自然發(fā)展。
(4)7根據(jù)之前所學(xué),用剪貼圖的方式模擬草原生態(tài)系統(tǒng)作為練習(xí),分辨出草原中生態(tài)系統(tǒng)的四種成分。生命教育是素質(zhì)教育的重要一環(huán),通過這樣的設(shè)計,讓學(xué)生意識到人作為生物界的物種之一,必須與其他生命和諧相處才能創(chuàng)造生物圈的美麗和完整,從而培養(yǎng)學(xué)生關(guān)愛自然界一切生物體的觀念,善待生命維護生態(tài)穩(wěn)定。
總而言之,在高中生物教學(xué)具體課程中納入生命教育,從細胞、生物、生態(tài)層層遞進向?qū)W生傳授生命知識,可以提高學(xué)生對生命的認識,是生物教學(xué)義不容辭的責(zé)任。在后續(xù)的教學(xué)中,我將繼續(xù)深入研究教材和教法,以學(xué)生更容易接受的形式進行生命教育的滲透,讓生命教育的主旋律在高中生物教學(xué)中更為響亮。
作者:王克明 單位:吉林省白山市撫松縣露水河鎮(zhèn)撫松五中
參考文獻
[關(guān)鍵詞]生命教育 滲透 生物教學(xué)
[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼] A [文章編號] 16746058(2015)080125
生命教育這一思想最早是由美國人杰?唐納?華特士提出的,是以教育學(xué)生尊重人類生命為核心,以教育學(xué)生尊重動物生命為外延,以培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展觀為長遠目標的一種德育教育。而我國高中生物課程標準(試行)針對生物學(xué)科特點也提出了要培養(yǎng)學(xué)生關(guān)愛生命,熱愛自然的意識,確立積極、健康的生活態(tài)度等要求??梢?,生物教學(xué)和生命教育有著內(nèi)在的緊密的聯(lián)系。本文針對如何在生物教學(xué)中滲透生命教育作了如下一些思考與研究。
一、深刻理解生命的本質(zhì)
要使學(xué)生懂得珍惜生命就必須讓他們認識生命,生物教師可以結(jié)合生物學(xué)知識將這些理念融入教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中。如在教學(xué)“生命的起源和進化”這部分內(nèi)容時,可以結(jié)合生命發(fā)展的歷程讓學(xué)生感悟,地球生命起源于38億年前,生物界經(jīng)歷了由低級到高級、由簡單到復(fù)雜、由單一到多樣、由海洋到陸地的進化過程,經(jīng)歷了漫長而艱辛的歷程,才出現(xiàn)了具有智慧、情感的人,體現(xiàn)了人類生命的偉大和來之不易。以此教育學(xué)生應(yīng)該珍惜這孕育了38億年才得來的生命。對于生命個體來說,同樣來之不易。如在“生殖與發(fā)育”以及“傳染病與人體免疫”的教學(xué)中,教師應(yīng)讓學(xué)生明白自己生命的存在也經(jīng)歷了一個艱難的歷程,首先要有健康的和卵子,要有適合受精卵著床和發(fā)育的子宮內(nèi)環(huán)境,受精時又有幾億個移向子宮上部,但是最后僅有一個和卵子結(jié)合形成受精卵,形成生命的開始。而在我們的成長過程中,身體不斷地與各種細菌、病毒以及惡劣的環(huán)境做斗爭,我們自身也不斷地面臨著競爭和挑戰(zhàn),而生命能夠堅強的存在也顯示了其的頑強和可貴??梢姡挥惺箤W(xué)生真正深刻感受和理解生命,才能激發(fā)他們熱愛生命、珍惜生命的情感。
二、增強生命責(zé)任感
責(zé)任感是個人對自己承擔(dān)的義務(wù)盡職盡責(zé)、積極主動的心理趨向,是高尚道德情操的表現(xiàn)形式。結(jié)合生物教學(xué),教師可以組織開展一系列的深刻理解生命的活動,增強學(xué)生生命的責(zé)任感。教師還可以通過引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)螞蟻、蜜蜂的社會群體關(guān)系,了解各個成員在群體中承擔(dān)的責(zé)任,讓學(xué)生明白螞蟻、蜜蜂的所有成員在這個群體中都有自己的責(zé)任,共同構(gòu)建了一個和諧的群體社會。進而啟發(fā)學(xué)生思考:人類社會怎樣成為一個和諧社會?每個人應(yīng)當(dāng)承擔(dān)什么樣的社會責(zé)任?使學(xué)生理解生命不只屬于個人,它還具有社會屬性,有它不可推卸的責(zé)任。
三、認識生命的獨特性
教師在教學(xué)中應(yīng)該使學(xué)生體驗到生命的獨特性,使學(xué)生悅納生命。如在“生物的多樣性”教學(xué)中,教師可以組織學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí),尋找生物的共性和特性并了解它們的生活方式,讓學(xué)生體會生物圈中各種生物雖然差異迥然,但卻都能找到適合自己生存的方式。有的動物跑得很快也很強壯,它們就靠著速度和體力來捕捉食物,如獵豹、獅子等。而那些既跑不快也不強壯的動物,同樣也有自己生存的法寶,如它們擁有不易被發(fā)現(xiàn)的警戒色、可以把敵人趕走的氣味或者不易被攻破的外殼等。這些形形的生物一起構(gòu)建了和諧的大自然,其作用和價值都是不可替代的。教師應(yīng)及時啟發(fā)學(xué)生,讓他們明白,人類也是一樣的,每個人都有不同的特點,只有肯定自己,不斷挖掘自己的閃光點,認識到生命的獨特性,才能在競爭日益激烈的社會中找到適合自己發(fā)展的空間。
四、提升生命價值
生物教學(xué)的一個重要內(nèi)容是讓學(xué)生深刻理解生命的價值,即一方面是要學(xué)會關(guān)愛他人,讓生命在相互關(guān)愛中變得有意義;另一方面則是要有所抱負、有所作為,讓生命在奉獻中體現(xiàn)它的價值。
生物教學(xué)中有很多這方面的素材,如在學(xué)習(xí)骨骼結(jié)構(gòu)時,教師可以讓學(xué)生對比老人、青年和小孩的骨骼結(jié)構(gòu),得出老人和小孩骨骼比較脆弱,容易受到損傷的結(jié)論,使學(xué)生從內(nèi)心產(chǎn)生關(guān)心、幫助老人和小孩的情感。
一、利用故事法創(chuàng)設(shè)情境
知識是枯燥的,學(xué)習(xí)知識的過程是辛苦的,生物學(xué)教學(xué)亦不例外。因此,在教學(xué)過程中需要教師設(shè)計一些故事情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在《群落的結(jié)構(gòu)》這一課的教學(xué)中,我利用了這樣一個故事導(dǎo)入:一條獵狗將兔子趕出了窩,一直追趕它,追了很久仍沒有抓到。牧羊人看到此種情境,譏笑地對獵狗說:“你們兩個之間小的反而跑得快很多?!鲍C狗回答說:“你不知道我們兩個的跑是完全不同的!我僅僅為了一頓飯而跑,而他卻為了性命而跑呀?!蓖ㄟ^這樣一個故事,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個教學(xué)情境,吸引學(xué)生的主意,讓學(xué)生有話可說,愿意參與到教學(xué)中來。
二、利用類比法創(chuàng)設(shè)情境
類比法也叫“比較類推法”,是指由一類事物所具有的某種屬性,可以推測與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法。類比對象間共有的屬性越多,則類比結(jié)論的可靠性越大。在生物教學(xué)中,類比法常常用于比較抽象的或肉眼不可見的生物學(xué)現(xiàn)象。比如,在激素調(diào)節(jié)的教學(xué)中,會涉及到內(nèi)分泌紊亂這一問題,那什么是內(nèi)分泌紊亂呢?在這里可以用天平這一道具進行類比,正常人體的內(nèi)分泌應(yīng)像天平一樣,兩端是平衡的,但當(dāng)某一種激素分泌過多或過少時,人體的天平就會失衡,出現(xiàn)傾斜,也就是我們常說的內(nèi)分泌失調(diào)或內(nèi)分泌紊亂。類比法可以將抽象的知識直觀化,從學(xué)生現(xiàn)有知識出發(fā),有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。但在運用類比法的時候,我們也應(yīng)注意,類比的這兩類事物或過程應(yīng)當(dāng)是具有共性的,不要為了類比而類比。
三、利用生活引入發(fā)創(chuàng)設(shè)情境
生物學(xué)在生活中無處不在,與我們的日常生活、環(huán)境保護等方面密切聯(lián)系。在生物教學(xué)中注意聯(lián)系生物實際,結(jié)合課本知識進行教學(xué),使內(nèi)容更具實用性,將這些知識和方法運用到現(xiàn)實生活中去,能夠解決實際問題。
日常生活方面,如酒和果醋的制作、腐乳的制作等,我們可以鼓勵學(xué)生嘗試自己動手,而制作過程又需要一定的微生物背景,可以讓他們在日常生活中了解到微生物的相關(guān)知識。環(huán)境保護方面,關(guān)注各種環(huán)境問題給社會帶來的危機,在教學(xué)中,倡導(dǎo)學(xué)生們要負擔(dān)起保護地球家園的責(zé)任,關(guān)注我們周圍的環(huán)境,多多參加環(huán)?;顒?。
四、利用生物實驗設(shè)計法創(chuàng)設(shè)情境
實驗是生物這一學(xué)科的靈魂,每一個生物學(xué)知識的得出都是以生物學(xué)實驗作為基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生的生物實驗?zāi)芰σ彩桥囵B(yǎng)學(xué)生生物學(xué)素養(yǎng)的最根本途徑之一。因此,在生物課堂教學(xué)中,實驗的教學(xué)是重中之重,而在生物實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)中,設(shè)計實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)有著無可比擬的地位。
在進行《植物呼吸》的教學(xué),該部分教學(xué)內(nèi)容主要以證明植物呼吸消耗氧氣、產(chǎn)生二氧化碳和產(chǎn)生水三個實驗為主體,在教學(xué)中,我并沒有按照常規(guī)直接給學(xué)生做演示實驗,而是先給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個情景,讓學(xué)生自己設(shè)計實驗:我們有很多特別喜歡的花,你選擇把他放在臥室還是客廳?我們知道植物能進行光合作用,那植物能夠進行呼吸嗎?已知呼吸作用的實質(zhì):利用氧氣將有機物分解為二氧化碳、水、能量,那植物能夠消耗氧氣嗎?能夠產(chǎn)生二氧化碳、產(chǎn)生水嗎?請同學(xué)們分組設(shè)計實驗,分別證明這三個問題。
中圖分類號: G643;Q-3 文獻標識碼: B 文章編號: 1008-2409(2008)05-0967-03
人類基因組計劃的成功實施使生命科學(xué)進入了信息時代?;蚪M學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物芯片 技術(shù)的發(fā)展,使得與生命科學(xué)相關(guān)的數(shù)據(jù)量呈線性高速增長。對這些數(shù)據(jù)全面、正確的解讀 ,為闡明生命的本質(zhì)提供了可能。連接生物數(shù)據(jù)與醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的是生物信息學(xué)(Bioinform atics)。應(yīng)用生物信息學(xué)研究方法分析生物數(shù)據(jù),提出與疾病發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的基因或基因 群,再進行實驗驗證,是一條高效的研究途經(jīng)。醫(yī)學(xué)是研究生命的科學(xué),醫(yī)學(xué)研究在基礎(chǔ)上 就注定離不開對生物信息的了解。
我國目前醫(yī)學(xué)研究生教學(xué)模式主要有兩種, 一是醫(yī)學(xué)本科教育延續(xù)過來的理論型, 這種類型 的教育是在本科教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上, 按照教學(xué)計劃進行理論講授, 最后按照導(dǎo)師指定的課題 完成畢業(yè)論文。這種培養(yǎng)模式突出理論學(xué)習(xí), 忽視了實驗機能和科研能力的培養(yǎng)。二是科研 能力培養(yǎng)的前輕后重型, 前期只是進行理論授課, 后期由導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生的科研。這種模式雖 然開設(shè)了一定的實驗項目, 但對研究生科研能力的培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)性, 并且前期的培養(yǎng)不足直 接影響到研究生后期的學(xué)位課題和論文的進度、質(zhì)量。
因此,筆者對生物信息學(xué)在醫(yī)學(xué)碩士研究生中的教育初探,不但有利于該門課程尚未完全形 成成熟的課程體系之際,為教師學(xué)習(xí)借鑒先進的教育思想與教學(xué)實踐經(jīng)驗,更有利于醫(yī)學(xué)碩 士研究生對生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)。
1 生物信息學(xué)的研究范圍
生物信息學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科,涉及生物學(xué)、數(shù)學(xué)和信息科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域,并注定以互 聯(lián)網(wǎng)為媒介,數(shù)據(jù)庫為載體,利用數(shù)學(xué)知識、各種計算模型,并以計算機為工具,進行各種 生物信息分析,以理解海量分子數(shù)據(jù)中的生物學(xué)含義。
生物信息包括多種類型的數(shù)據(jù),如核酸和蛋白質(zhì)序列、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)等 。由實驗獲得的核酸蛋白序列和三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等構(gòu)成初級數(shù)據(jù),由此構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫稱初級數(shù) 據(jù)庫。由初級數(shù)據(jù)分析得來的諸如二級結(jié)構(gòu)、疏水位點、結(jié)構(gòu)域(Domain),由核酸序列翻譯 來的蛋白質(zhì)以及預(yù)測的二級三級結(jié)構(gòu),稱為二級數(shù)據(jù)。創(chuàng)新算法和軟件是生物信息學(xué)持續(xù)發(fā) 展的基礎(chǔ),高通量生物學(xué)研究方法和平臺技術(shù)是驗證生物信息學(xué)研究結(jié)果的關(guān)鍵技術(shù)。因此 ,現(xiàn)代生物信息學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)與信息科學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、物理學(xué)和化學(xué) 等學(xué)科相互滲透而形成的交叉學(xué)科,是應(yīng)用計算機技術(shù)和信息論方法研究蛋白質(zhì)及核酸序列 等各種生物信息的采集、存儲、傳遞、檢索、分析和解讀,以幫助了解生物學(xué)和遺傳學(xué)信息 的科學(xué)。從其研究所涉及的學(xué)科上看,生物信息學(xué)是集生物學(xué)、數(shù)學(xué)、信息學(xué)和計算機科學(xué) 一體化的一門新的科學(xué);從其研究的主要內(nèi)容上看,基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)模擬以及 藥物設(shè)計是生物信息學(xué)的三個重要組成部分,并有機地結(jié)合在一起[1]。
2 醫(yī)學(xué)碩士研究生中的生物信息學(xué)教學(xué)初探
2.1 課堂教學(xué)重在教授實踐技巧與方法
生物信息學(xué)在醫(yī)學(xué)研究生中的教學(xué)應(yīng)以教授實踐技巧為主,以介紹原理為輔,深入淺出,注 重課堂知識與科研實踐的緊密結(jié)合。課堂講授應(yīng)簡要介紹生物信息學(xué)的相關(guān)算法、原理,著 重介紹其使用技巧與方法,真正做到“有的放矢”,而這也是教學(xué)的重點和難點。
在教學(xué)中對于這部分內(nèi)容應(yīng)遵循深入淺出、避繁就簡的原則,結(jié)合具體實例分析算法,避免 空洞復(fù)雜的算法講解讓學(xué)生覺得枯燥乏味、晦澀難懂,產(chǎn)生畏懼心理,知難而退;注重講解 使用技巧與方法的思想和來龍去脈,讓學(xué)生真正掌握解決問題的思路,培養(yǎng)其科學(xué)思維能力 ,并采用探討式教學(xué)鼓勵學(xué)生思考,通過討論與研究的方式循序漸進的掌握復(fù)雜的內(nèi)容,介 紹相關(guān)的教學(xué)和物理學(xué)知識,使學(xué)生充分體會到生物信息學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系,其他學(xué)科的 思想方法對于生物科學(xué)的重要性,培養(yǎng)其自覺地將其他學(xué)科的方法和思想應(yīng)用于解決生物 學(xué)問題的科學(xué)素質(zhì)。 任何學(xué)科都處于不斷地發(fā)展、更新中,生物信息無論是理論研究還是 應(yīng)用研究仍處于不斷發(fā)展完善中,同時隨著新的應(yīng)用領(lǐng)域和新問題的發(fā)現(xiàn),其他學(xué)科的方 法也在不斷地應(yīng)用于生物信息學(xué),進一步增加了其多學(xué)科交叉融合的深度和廣度。
2.2 充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù),采用案例教學(xué)
目前,高等院校在教室內(nèi)配備的多媒體投影播放系統(tǒng),促進了多媒體教學(xué)的廣泛應(yīng)用。生物 信息學(xué)采用多媒體教學(xué)是適應(yīng)學(xué)科特點、提高教學(xué)效果和充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)的一項基 本要求。作為生物信息學(xué)教學(xué)的基本模式,多媒體教學(xué)使講解的內(nèi)容更加直觀形象,尤其是 對于具體數(shù)據(jù)庫的介紹以及數(shù)據(jù)庫檢索、數(shù)據(jù)庫相似性搜索、序列分析和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測等 內(nèi)容涉及到的具體方法和工具的講解,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對知識的理解和 掌握,提高學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力。
但多媒體教室也有局限性,學(xué)生主要以聽講為主不能及時實踐,教師講解與學(xué)生實踐相脫節(jié) ,如果將生物信息學(xué)課程安排在計算機房內(nèi)進行,并采用多媒體電子教室的教學(xué)方式可以解 決上述問題。在教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué),為學(xué)生建立教學(xué)情景,學(xué)生通過與教師、同學(xué)的協(xié) 商討論,參與操作,發(fā)現(xiàn)知識,理解知識并掌握知識。例如在講授“目的基因序列的查尋” 時,除對基本內(nèi)容的介紹,如數(shù)據(jù)庫的發(fā)展、分類等,其他采用案例法,讓學(xué)生利用搜索工 具查找三大公共核酸數(shù)據(jù)庫,并通過數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站的介紹內(nèi)容對該數(shù)據(jù)庫的發(fā)展、內(nèi)容、特點 進行學(xué)習(xí)并總結(jié),通過討論和實際的數(shù)據(jù)庫瀏覽操作了解三大公共核酸數(shù)據(jù)庫并且掌握數(shù)據(jù) 庫使用方法。
2.3 采用“講、練”一體化的教學(xué)模式,強調(diào)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)
生物信息學(xué)課堂教學(xué)積極學(xué)習(xí)借鑒職業(yè)培訓(xùn)和計算機課程教學(xué)中“講、練、做”一體化的教 學(xué)模式,在理論教學(xué)中增加實訓(xùn)內(nèi)容,在實踐教學(xué)中結(jié)合理論講授,改變了傳統(tǒng)的“以教師 為中心、以教材和講授為中心”教學(xué)方式。
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認知規(guī)律,靈活地采用先理論后實踐或先實踐后理論或邊理論邊實踐 的方法,融生物信息學(xué)理論教學(xué)與實踐操作為一體,使學(xué)生的知識和能力得到同步、協(xié)調(diào)、 綜合發(fā)展。通常采用先講后練的方法,即首先介紹原理、方法,之后設(shè)計相關(guān)的實訓(xùn)內(nèi)容 讓學(xué)生上機實踐。對于操作性內(nèi)容和生物信息分析的方法和工具的講解采取了進行實際演示 的方法,教師邊講解邊示范,學(xué)生在聽課時邊聽講邊練習(xí)或者教師講解結(jié)束后學(xué)生再進行練 習(xí),理論與實踐高度結(jié)合,充分發(fā)揮課堂教學(xué)的生動性、直觀性,加深學(xué)生對知識的理解, 培養(yǎng)和提高學(xué)生的實踐操作能力。
2.4 發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢,優(yōu)化生物信息學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容
生物信息學(xué)實驗教學(xué)主要是針對海量生物數(shù)據(jù)處理與分析的實際需要,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用生 物信息學(xué)知識和方法進行生物信息提取、儲存、處理、分析的能力,提高學(xué)生應(yīng)用理論知識 解決問題的能力和獨立思考、綜合分析的能力。生物信息學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的選擇與安排應(yīng)按 照循序漸進的原則,針對特定的典型性的生物信息學(xué)問題設(shè)計,以綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容 為主,明確目的要求,突出重點,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和探索精神,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí) 的主動性和創(chuàng)造性為出發(fā)點,加強學(xué)生創(chuàng)新精神和實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。生物信息學(xué)實驗教學(xué)以 互聯(lián)網(wǎng)為媒介、計算機為工具,全部在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室內(nèi)完成。在教學(xué)中,充分利用網(wǎng)絡(luò) 的交互特點實現(xiàn)信息技術(shù)與課程的結(jié)合。教師通過電子郵件將實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗序列、工 具等傳遞給學(xué)生,學(xué)生同樣通過電子郵件將實驗報告、作業(yè)、問題和意見等反饋給教師,教 師在網(wǎng)上批改實驗報告后將成績和評語發(fā)送給學(xué)生,讓學(xué)生及時了解自己的學(xué)習(xí)情況。
生物信息實驗教學(xué)與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)密不可分,在教學(xué)工作中充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)較 其他課程更具優(yōu)勢。區(qū)別于其他生命科學(xué)課程,在教學(xué)過程中要求有發(fā)達的互聯(lián)網(wǎng)和計算機 作為必備條件。調(diào)查顯示國內(nèi)高校都已建立校園網(wǎng),其中擁有1000 M主干帶寬的高校已占調(diào) 查 總數(shù)的64.9%,2005年一些綜合類大學(xué)和理工類院校將率先升級到萬兆校園網(wǎng)[2] ,這些都為生物信息學(xué)課程在高校開設(shè)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.5 考試無紙化,加強實踐能力考核
考試重點是考查學(xué)生對生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和對結(jié)果的分析解釋能力 。因此,在生物信息學(xué)考試中嘗試引入實踐技能考試,重點考核學(xué)生知識應(yīng)用能力。實踐技 能考試采用無紙化考試方式,學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,對序列進行生物信息分析并對結(jié)果進行 解釋,不僅考核學(xué)生對基本知識和基本原理的掌握,而且考查學(xué)生進行生物信息分析的實際 能力和分析思考能力。通過實踐技能考試,淡化理論考試,克服傳統(tǒng)的死記硬背,促進學(xué)生 注重提高理論用于實踐的綜合能力,同時更有效地提高學(xué)生計算機應(yīng)用能力。除采用實踐技 能考試并將其作為學(xué)生成績的主要部分外,還加強了對學(xué)生平時學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新 思維等方面的考核。
總之,生物信息學(xué)教學(xué)是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下生物教學(xué)的全新內(nèi)容。通過上述教學(xué)措施,提高了學(xué)生 的 學(xué)習(xí)積極性、實踐操作能力、解決實際問題的綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力,收到了良好的教學(xué) 效果,得到了學(xué)生的普遍歡迎,具有較強的可操作性和實踐性。在今后的教學(xué)實踐中,隨著 教師自身素質(zhì)的提高和進一步的教學(xué)改革將會不斷完善生物信息學(xué)教學(xué),培養(yǎng)具有“大科學(xué) ”素質(zhì)和意識的醫(yī)學(xué)研究生人才。
參考文獻:
[1] 張陽德.生物信息學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004:4.