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生物概论论文样例十一篇

时间:2022-05-23 03:27:38

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生物概论论文

篇1

3.通过比喻或模型比喻或模型法可以让抽象问题更易理解和直观化。如核心概念“染色体组”可以用扑克牌的类比法来讲授;核心概念“减数分裂”可用模型法讲授,用橡皮泥反映染色体的形态变化,用红绿分别代表来自父方和母方的一对同源染色体,模拟减数分裂过程中各时期染色体的行为。又如,在讲述DNA分子的结构时,教师将DNA分子的平面结构比喻成梯子,磷酸和脱氧核糖交替排列构成了梯子的扶手,碱基间构成的氢键就是梯子的踏板,这样可很好地加深学生对DNA组成的认识。

4.采用概念图概念图是用来组织和表征知识的工具,它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。一个完整概念图的完成需要经过以下几个步骤:①选取一个知识领域;②确定关键概念和概念等级;③初步拟定概念图的纵向分层和横向分支;④建立概念之间的连接,并在连线上用连接词标明两者之间的关系;⑤在以后的学习中不断修改和完善。理想的概念图的具有以下几个特征:①概念间具有明确包容关系的层次结构;②概念间的内在逻辑关系可以用适当的词或词组标注出来;③)不同层级概念间的纵横联系清楚、明确,并形成一些交叉点:纵向联系说明概念间的包容与被包容的关系;横向联系可以说明处于概念图中同一层级水平的概念间的有意义联系;而交叉关系则说明处于不同层级概念间的联系。故而,在概念图中的概念是不能被单独表征的。如在核心概念“染色体”的教学中和学生一起构建如下的概念图:

图1核心概念“染色体”的概念图5.借助现代信息技术辅助手段现代信息技术在辅助教学上的主要手段有网络技术、通信技术、虚拟现实技术、多媒体技术等。在教学过程中,教师使用最广泛的是多媒体技术,它是以计算机为基础,以交互方式处理、传输和管理文本、图形、图像、视频、动画和声音等运载信息的媒体技术。此项技术具有声、图、文并茂,形成多种感官刺激,有利于对知识的记忆和保持;渲染理想的教学环境等优点。如在讲授“细胞增殖”、“减数分裂”、“神经调节”等抽象、复杂知识时,教师可以用动画来演示这些过程性知识。

在新课程理念下以“提高高中学生的生物科学素养”为根本任务的《标准》指导下,借助于生物科学史去建构概念,有效展示了概念的发展过程,学生在这样的教学中学习的不仅仅是条条框框的生物学知识,更重要的是得到了科学方法的训练,落实了“知识、能力、情感态度价值观”的三维目标。采用实验探究进行概念学习,就是通过学生自主设计实验后在教师指导下实验,通过学生的亲自实践不仅可利用科学事实建构科学概念,同时能发挥学生的主动性,要让学生积极地思考,积极地参与学习活动,提高学生对生物学的学习兴趣。通过比喻或模型、信息技术辅助学概念,都是属于借助一定手段使抽象概念直观化。概念图的运用是进一步训练学生建立概念、理解概念的方法。

篇2

钙是一种根重要的矿质元素,是植物生长发育的必需营养元素之一,在植物生理活动中,既起着结构成分的作用,也具有酶的辅助因素功能,它能维持细胞壁、细胞膜及膜结合蛋白的稳定性,参与细胞内各种生长发育的调控作用。由于钙在土壤中含量比较丰富,一向不被人们所重视。近年来,随着园林植物钙调素的发现与研究的深入,钙与园林植物的生理关系也逐渐引起人们的关注。本文就近年来钙素在园林植物生理代谢中的作用研究进展进行综述。

一、钙在细胞中的存在形式

植物从氯化钙等盐类中吸收钙离子,钙离子无色、无磁性,并且不参加任何氧化还原反应。钙在细胞中以多种形式存在,当细胞中的钙含量在0.1-10mmol/L时,可分为游离钙、结合钙和贮存钙。不同形态的钙具有不同的生理功能。钙主要存在于叶子或老的器官和组织中,它是一个比较不易移动的元素。

二、钙在植物体内的功能

(一)钙对细胞壁结构和功能的影响。细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶3种多糖组成,电镜观察证实钙与细胞壁中果胶酸形成果胶酸钙,保护细胞中胶层结构。当钙在树体内以果胶酸钙形态存在时,是细胞壁和细胞间层的组成部分,它使相邻细胞相互联结,增大细胞的坚韧性。大量研究表明,钙在维持植物细胞的结构稳定性中起重要作用。

(二)钙对细胞膜结构和功能的影响。钙可维持细胞膜的完整与稳定。细胞膜和液胞膜均是蛋白质和脂肪构成,而钙又能影响膜磷脂和膜蛋白在细胞膜内表面的排布,进而维持了膜结构的稳定性。钙还能减低膜的透性,改变膜对离子的选择性和亲和性,对一些破坏膜完整性的因素有拮抗作用。细胞中钙可分为几个钙库,处于动态平衡中,它们调节细胞外的离子环境与质膜结构和功能,当钙库平衡失调时,则会发生代谢失调,引起生理病害。

(三)钙对细胞内酶活性的调控作用。在植物细胞内,钙离子作为第二信使与钙调素结合形成ca2+一钙调素复合物,可活化NA激酶、环式核苷磷酸脂酶和Ca-ATP酶等;参与多种代谢活动。其机理为:当植物体细胞受到外界环境的刺激时,可引起细胞质游离ca2+的增加,随后ca2+便与CaM结合而活化,作用于一些生理生化反应的位点上,将刺激的信息转化为具体的生化反应。缺钙会造成果实对各种体外刺激反应迟钝,导致生理病害的发生。

三、钙对植物激素作用的影响

植物激素的生理作用十分广泛,对园林植物生长发育的许多生理生化过程都有调节控制作用。经研究表明,植物激素的这些作用与钙素有关。钙对植物内源激素的调节功能起着修饰作用,钙对激素的反应不仅有放大的作用,而且在某些方面也有缩小作用。目前已知,外源高浓度ca2+抑制乙烯生成,延缓衰老:胞质内ca2+增加,促成乙烯生成,加速衰老。钙对乙烯的生成影响较为复杂,这可能与乙的生成遭受的影响因素复杂有关。钙对生长素运输的影响体现在生长素的结合位点上,第一结合位点位于细胞膜上,这个结合位点可被其它二价阳离子所替代,而第二结合位点直接参与生长素的分泌,可能引起第二信使的使用。这个结合位点对钙具有专一性。其它植物激素与钙关系也根密切。如苹果喷施激动索可促使ca向成熟叶片中移动。其作用机制有人认为可能是延迟了叶片衰老,或提高了叶片的蒸腾强度。

四、钙与果实品质的关系

钙是决定果实品质的一种重要矿质营养元素。果实中的钙有两种存在形式,即非原生质体钙和原生质体钙,前者与果实的强度有关,在细胞中起骨架作用:后者与细胞膜的韧性有关。

(一)钙与果实采后生理病害。许多果实的生理失调症状与缺钙有密切的关系,研究表明。缺钙时,细胞的功能减弱,细胞膜的流动性和透性发生改变,中胶层中钙与果胶的连结被破坏,进而影响细胞之间的黏结性,使组织衰老或坏死。许多果实采后,随着贮藏时间的增加,成熟度会提高,而细胞壁的果胶会降解,水溶性钙含量提高,这样就使细胞壁上结合的钙大量减少,以致细胞壁区域与细胞质内的浓度差受到破坏,这对维持细胞功能和延缓衰老非常不利,导致缺钙产生的病害加剧。

采前或采后钙处理对防止或是减轻生理病害的发生起到良好的作用,钙提高果实抵抗力的机理可能是:(1)钙促进伤口木栓化。(2)钙离子与细胞壁中的果胶结合,维持细胞膜结构,减少细胞壁的透性,防止果实软化,从而提高果实抗性。

(二)钙与果实的储藏关系。钙对果实成熟衰老的调控作用已有相关研究。许多试验表明,果实组织中维持较高的钙素水平,可以保持果实硬度,降低呼吸速率,抑制乙烯的生成,延长果实的贮藏寿命,提高果实的品质。用cac12处理采后荔枝表明,一定浓度中的钙果实中果胶酶,多聚半乳糖酸活性发生作用,推迟这种酶活性高峰的来临,从而延迟果实的衰老。经钙处理的梨和水蜜桃、柑橘、杨梅、猕猴桃、苹果均能改善果实品质,延长贮藏期。

篇3

核心概念既是概念中的重点,又是生物学中的重点,这就要求教师在讲解时要比一般概念的讲解多一份耐心,多一份细心,在教学方式上注意要适时改变,使核心概念的讲解稍显生动、形象,从而带动学生的学习兴趣.如果教师只是简单粗略地讲解核心概念,学生对概念的理解不透彻,只是硬性背诵,并没有掌握概念中的知识要点,那么在实际应用中,很可能出现答案在心却不自知的情况.随着课改的逐步实施,核心概念的讲解方式也进行了更新.传统教育中,虽然概念的讲解较为单调、乏味、令人提不起兴趣,但是传统的核心概念中藏有丰富的内涵,就连概括介绍的都非常齐全.教师在传统教育中通过相关的背诵、课堂查验等方式检验学生掌握程度来保证学生基础知识的牢固性;对于新的核心概念体而言,沿用传统核心概念体中的优点,改变其缺点,再注入新元素,教学新手法等,可以更加适应学生的学习要求.但美中不足,新体系里少了一点知识的课外拓展、课堂教学的高效性以及让学生领悟的教学方式,所以,现在学生的生物学习水平的提升还是比较缓慢的.例如在初中生物中,应激性是生物对外界的刺激做出的反应,在新课标教学过程中,教师就可以先给同学们举例讲述应激性,“当我们不小心伸手被扎到的时候,手一下子就会缩回来,在大脑反应之前身体已经做出了反应,这就是应激性.”然后教师讲述应激性的概念定义,最后再次进行课外知识的拓展,加强同学们对应激性的认识,“在发生应激反应的时候,我们的身体就会发生变化,同学们能够想象一下我们的身体如何发生应激反应吗?应激性在我们的生活中有什么应用?”

2.融合探索精神培养

课堂授课中的主体是学生,而引导学生学习首先要激发其学习欲望、领悟、实际应用三个过程,一堂富有激情的课是经过教师精心策划安排的.其主要表现在教学高效、成功激发学生学习的欲望、学生有一定的时间去思考学到的知识并逐渐的将学到的知识转变为自己的知识,最后再应用到实际中.所以教师在授课时,不应只是单纯的讲解课本内容,更应该明白各个历代生物学家不断努力探索的那种精神,从而将这种精神传达给学生.激活学生的学习欲望,在同学生的交谈中、提问解答中营造课堂学习的良好氛围.与其反复重复重点倒不如教给学生学习方法来提升学生的学习能力.我们都知道能力是学生在平时不断积累经验、反复思索才逐渐掌握的,并非是教师教会的.例如在进行种子的萌芽实验的时候,教师首先讲述种子萌发的条件,“种子的萌发需要有一定的水分,这是植物营养运输的需要,然后胚根突破种皮形成了根,根再生长逐渐长成了茎和叶.”然后教师让同学们亲自动手探究种子萌芽的过程,每位同学可以自由选择种子,然后进行萌芽培育,观察种子萌发的状态.同学们在进行探究的过程中,可以改变萌发的变量,例如在其他条件不变的时候改变供水的用量,观察不同水分条件下种子的萌芽状态.这样同学们进行探究操作,就会加强对生物知识的认识程度,将概念教学和动手能力有机地联系起来,有助于提高学生的生物能力.

3.优化课堂学习流程

其实概念就是教课中便于沟通的一个工具性语言,是为了提高教学的时效而诞生的,所以,我大胆的设定了学习流程来加快学生的学习速度,提高学生的学习能力.第一、课上检查,在课堂上对学生进行检查.一方面加强学生对概念的重视,另一方面可以督促学生对概念的背诵和理解.我建议在上课前五分钟进行检查,使学生在上课铃声响了之后能立即进入学习状态.之所以把它安排到课前,一方面是对旧知识的巩固,对学生的督促,另一方面又是新课程的铺垫,进而顺利的进行新课程的学习.第二、在一节课的结束前,教师还应来个总结,把本节课学到的所有再重新规整一下,如果时间还有富余,还可以将本节课的开头和上节课的结束衔接起来,让学生的每一节课都能连到一起,而不是学哪是哪,出现狗熊掰棒子的现象.

4.反复讲练深化理解

核心概念是化学概念中的关键所在,要求学生务必把这些知识掌握牢固,熟记于心.所以教师在讲解时,一定不要担心用时过多,可以通过反复讲练来让学生彻底明白这些概念所蕴含的知识点,再引导学生将这些概念和其他知识联系到一起,在学生的学习中让这些知识在其脑海形成一棵知识树.以这种新的模式替代固有的死记硬背的模式,让学习不再枯燥乏味.一段时间后学生既提升了学习能力、理解力,又在学习中找到了轻松学习的好方法.例如在进行基因知识学习的时候,教师就可以让同学们回顾染色体、基因、DNA之间的关系,将这些概念统一起来,然后进行知识的联系,有助于提高生物知识能力.

篇4

1.单一的课堂教学方式是当前高中生物教学的主要瓶颈。新课程改革的核心在于教学理念的革新。遗憾的是,有些中学教师要么观念陈旧,难以转变,要么知识受限,不能创新。这直接导致新课程改革流于浮浅。有些高中生物教师使用的教学方法还比较单一,在课堂教学过程中仍然采用教师讲、学生听的讲授法这种满堂灌的教学方式。这种单一的教学方式不适应新课程改革下高中生物教学的需要,不利于高中生物教学水平的提高。

2.除了单一的教学方式,单纯追求活跃的课堂气氛也影响了课堂教学应有的实效性,在一定程度上阻碍了高中生物教学的有效开展。我们应充分意识到课堂气氛对激发学生学习兴趣、促进学生学习有积极作用,但是如果这种追求变成了唯一目的,往往容易舍本逐末,反而降低了课堂教学效率。

3.学生的主体地位没有引起足够的重视。此次课程改革的一个显著的特征就是把本来应该属于学生的主体地位还给学生。当然,这么做的目的不仅仅是为了改变教学方式方法,也是为了学生的全面发展。然而,在实际的课堂教学中,教师仍然不习惯把课堂还给学生,或者说,仍然不懂得如何把课堂还给学生。这说明一个重要的问题,要把课堂还给学生,教师就要更加认真地备课,在课堂上还要能随机应变。不仅如此,教师还要具有更广博的知识,以应对以学生为主体的课堂可能出现的各种情况。学生在学习中只有经历“做”的过程,才能深刻理解所学知识。因此,教师在教学中一定要重视学生的主体地位,把课堂还给学生,促进学生全面发展。

二、新课程改革下的生物教学探索

1.营造轻松的课堂氛围。在高中生物教学中,教师应该营造轻松的课堂氛围,要注重发挥学生的主体作用,激发学生的学习兴趣,充分调动学生学习生物的积极性,让学生在轻松的课堂氛围中快乐地学习生物知识。

2.尝试使用比喻教学法。高中生物教材中有一些难以理解的比较抽象的概念、原理、术语等。为了便于学生理解和把握,我们可以恰当地使用比喻教学法,把抽象的知识用形象生动的事物再现出来,使知识更有趣味。使用比喻教学法,可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,加深学生对知识的印象,使学生学得更加轻松,记忆更加深刻。教师要注重联系实际生活,通过观察联想,运用比喻教学法把生活中的直观结构和生物课程中的微观结构联系起来,帮助学生理解生物学的基本知识和原理,化难为易。值得注意的是,教师要尽可能运用恰当新颖的比喻,语言要生动形象,以增强课堂教学效果。

篇5

二、数学模型的构建

数学模型看似和生物课程间没有任何联系,学生也很难想象数学模型的构建对于生物教学的辅助效果.之所以会形成这样的印象,很大程度上源于教师对于课本知识的挖掘不够深入,对于数学模型的应用缺乏灵活性.对于生物课本中的有些知识点,数学模型的构建能够发挥积极的教学辅助功效,能够增进学生对于知识点的理解与体会.高中生物课程中涉及一些并不复杂的运算,对于这类知识点数学计算并不是难点,然而,找到正确的数学模型却是问题解决的突破口.因此,在知识讲解以及日常训练中,教师应当有意识地增强学生的数学模型构建能力,要让学生对于这部分知识有更透彻的体会,并且能够熟练地应用数学模型来解答实际问题.高中生物课程中的很多难点知识都可通过数学模型来化解,如酵母菌呼吸作用过程中随氧浓度变化所释放的CO2与吸收的O2之间的变化特点、恒定温度条件下测某植物随光照强度变化所释放或吸收的CO2、种群的“J”型增长与“S”型增长、单因子因素与多因子因素对光合作用的影响……构建数学模型,有利于学生理解和掌握知识,也使学生认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示,培养了学生的逻辑思维能力.教师要善于借助具体问题的讲解来培养学生的模型构建能力,这不仅能够锻炼学生的思维,拓宽学生的解题思路,这也是让学生更好地应对各种难点问题的一种能力训练.

三、物理模型的构建

物理模型的构建是生物教学中一种有效的模型构建形式.最常见的一种方法就是以图画或者图表的形式来构建系统的知识框架,让学生意识到相关知识点间的联系,并且让学生形成更为完善的知识架构.物理模型的构建适用于较为复杂、知识点密集的教学内容.这样的内容通常是教学中的难点,而物理模型的构建则能够很大程度帮助教师突破这些教学难点,从而让学生更好地体会到知识点间的关联.以图画形式构建物理模型相当普遍,如呼吸作用和光合作用、转录与翻译、噬菌体侵染细菌等过程模型,各种细胞器结构的静态模型,人体细胞与外界环境的物质交换模型等.通过多次模型的构建,学生养成了一种思维习惯,凡遇抽象的结构或过程,都会尝试用简易的图画帮助理解、思考.在高中生物教学中,识图能力极为重要.图表是生物科学研究成果的一种重要表现形式,所以在生物高考中经常会看到考查学生读图、识图、析图和绘图能力的各种试题.正是因为如此,在生物教学中,教师应当有意识地深化对于学生这方面能力的培养,这不仅能够为知识教学提供辅助,也能够培养学生的知识应用能力.

篇6

(一)应用为主,理论必须,突出岗位能力培养

针对食品微生物检验技术课程强调应用技能和实际操作能力的特点,在教学过程中着重应用相关理论指导学生的微生物检验技能实践,让食品微生物检验技术的理论融入食品微生物检验的项目技能训练中。以国家食品检验职业标准为依据组合内容,以食品微生物检验操作技能为明线,以微生物学理论知识为暗线,将食品微生物学的理论知识融入食品微生物检验的各项操作之中。在教师示范指导下,通过“理论知识预习教师讲解实验技巧和注意事项学生动手实验老师检查和纠错”的段螺旋式反复强化训练,突出学生职业能力培养。

(二)多媒体教学提高微生物检验教学质量

在微生物检验技术教学过程中适当使用多媒体,可显著提高学生微生物检验感性认识。微生物学检验实验中,有相当一部分内容涉及微生物形态学,如菌落形态、显微镜下不同微生物的形态特征等。利用多媒体教学可形象、直观、高效地让学生掌握上述内容。此外,还可以利用多媒体将关键实验步骤以及学生容易犯的检验操作错误拍成录像演示给学生看,以便于教师在课堂上纠正学生典型错误。我们发现利用多媒体教学对杀菌锅的使用和无菌接种技术进行示范,学生掌握相关知识更快。

(三)案例教学法提高学生参与感和积极性

案例教学法是一种以案例分析和探讨为基础的教学法,教师在教学过程中扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与案例讨论,不像是传统的教学方法,教师是一位很有学问的人,扮演着传授知识者角色。我们通过收集、整理过往教学、实际生产检验工作、互联网的微生物相关检测的实际案例和视频资料,并组织学生对关键或错误的操作环节进行讨论,调动了学生的参与感及积极性,提高学生的主观能动性,取得了良好的教学效果。

篇7

二、树立学生的学习主体地位

传统的教学模式是师讲生听、师写生记、师问生答,在教学活动中教师起主导作用,整个课堂教学以教师为中心,学生只是被动地听讲,教师的每一句话,学生都必须言听计从,教师的命令必须无条件执行。这种落后的教学模式已经不符合新课程标准的要求,对教学效果的提高和学生的发展非常不利。新的课程标准要求发挥学生的主体作用,教师要甘当配角,在教学中起指导作用。鉴于此,教师在教学活动中要进行角色转变,即由“主导作用”向“指导作用”转变。如在进行生物实验时,在确保实验安全的情况下,教师要让学生独立操作,并结合教材内容自主完成实验报告,自己只需在学生遇到困难时进行指导即可,这样才能锻炼学生的动手操作能力,加深学生对生物知识的理解和记忆,从而提高教学效果。

三、加强师生间的交流和互动

新课程改革要求教师要进行互动式教学,通过师生间自由、直接、和谐的沟通与交流,培养学生的学习兴趣,激发学生的积极主动性,使学生会学、善学、乐学,变“要我学”为“我要学”。例如,在学习“肘关节”这一节内容时,教师可先让学生观看模型或图片,并结合学生的胳膊认识肘关节、肱二头肌、肱三头肌等部位的名称和具置,然后再用自己的胳膊与图片或模型进行对比,对各个结构的作用进行详细的示范和讲解,并让学生亲自感受屈肘和伸肘的完成过程。通过师生间的互动,课堂气氛非常活跃,课堂形式也比较开放灵活,有效调动了学生的学习积极性,培养了学生自主构建知识的能力。此外,在教学过程中,教师还要加强和学生间的情感交流,了解学生的学习特点、实际需求和内心发展,在学习和生活中关心学生、呵护学生,促进师生间的情感交流。这样,学生便会对教师的课程产生好感和较大的兴趣,从而在一定程度上促进教学活动的开展。

四、注重发挥生物实验课的作用

生物中许多知识都是通过观察和实验得到的,但有的教师因为图省事并不进行实际操作,而是单纯地对实验进行讲解,致使学生对生物知识缺乏兴趣,认为其过于抽象和难以理解。要改变这一现象,教师必须要对实验课引起足够的重视,在实验前详细讲解实验过程、目的、注意事项以及如何写实验报告,同时指导学生对生物实验进行实际操作,及时纠正实验过程中出现的异常现象,通过实验让学生体会、理解、掌握并深化生物知识。这样,不仅可以有效激发学生的学习兴趣,更让学生在学到生物知识的同时锻炼了动手操作能力。

五、加强课后练习

进行课后练习是每个学科不可缺少的环节,加深对所学知识的记忆,并将其灵活运用到实践中。在布置课后练习时,教师要让学生多做一些有代表性的习题,引导学生从不同的侧面和角度解决问题,使学生能够举一反三。同时,教师还要对课后习题进行讲解,及时纠正学生在练习时发生的错误,培养学生良好的学习习惯和科学的思维方法,通过精讲精练让学生真正理解和吸收所学知识,感受到生物科学的规律和学习带来的乐趣。

篇8

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27

[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.

[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.

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二、中学生物核心概念教学的思考

(一)准确把握核心概念的内涵,厘清概念联系

传统教育方法往往强调学生对事实信息的记忆和背诵,教师们过于关注细小、琐碎的知识点,而核心概念包含了许多逻辑内容,涉及的是对抽象的重要概念、原理进行精心组织。许多核心概念包含的信息量较大,需要背景知识的辅助教学,因此,在实施具体的教学之前,教师自身要认真梳理各个概念之间的内在逻辑联系,进行概念的细化拆分。在具体的课堂教学过程中,梳理构建概念图,将所有联系清晰地呈现出来,分析概念中的“关键词”,从而达到引导学生掌握这些基本概念和原理并能够迁移应用于新知识、新情境中的教学目的。

(二)丰富核心概念的学习内容,创设生动导课

核心概念的学习包括两个部分:第一是必须将事实性知识置于学习者的概念框架中;第二是概念被各种丰富的有代表性的事实细节展现出来。概念放在一定的应用情境下才会显得生动和有意义。在课前导入知识时,不能和传统方式一样,先呈现给学生概念的文字性内容,而是要精心准备素材,巧妙设计导课方式,激发起学生的探索兴趣,引导学生对核心概念有自主探究的热情。教师在进行教学设计时,可以利用学生当前己有的知识导入,或者通过生物实验、生物科学史等丰富多彩的内容导入,也可以借助多媒体技术,运用纪录片等视频材料进行导入,创设趣味性和知识性并存、探究性与科学性较强的教学情境,帮助学生更好地掌握核心概念的内涵。

(三)结合STS教育理念,创新核心概念的教学方式

STS概念诞生于20世纪60年代末至70年代初的美国,是科学(Science)、技术(Technology)和社会(Society)的英文缩写,它旨在探讨和揭示科学、技术、社会三者之间的相互关系。151STS教育的内涵本质在于使人类经验和社会科技发展融入到科学教育之中,一方面,让教育紧跟时代潮流,另一方面,增强自然科学教育的社会化和应用性,运用STS的教育理念可以丰富生物核心概念的教学形式。教师在教学素材的选取中尽量来源于实际生产、生活,化抽象为具体,拉近科学与生活的距离,帮助学生理解生物科学与人类社会的进步发展,与日常生活密切联系,丰富学生的知识内容,增强核心概念的应用性,鼓励学生多用生物学的原理和方法去看待和解决生产与生活中的实际问题,让知识来源于生活,又应用于生活,促进学生对生物学的价值观的形成与统一,实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个维度的完美结合。

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我们通过在网站中增加音频(比如鸟兽的鸣叫)、视频(比如动物的行为)、图片(比如微观结构)等,便可以轻而易举地将原本抽象的原理、概念相对直观地展现在浏览者面前,从而达到增强教学效果,提高教学效率的目的。比如,在讲到有丝分裂和减数分裂的内容时,由于书上的插图和老师的板画都是静态的,学生很难将各个细胞时期有机地结合起来,形成一个连贯的、动态的过程。从而对将来的灵活应用造成阻碍,而通过在网页中加入动画或者短片则可以清晰地将整个过程展现在学生眼前。更主要的是,利用网站强大的链接和交互能力,学生可以很容易地在网站中找到更多的相关内容,在无形之中增强了学生的学习兴趣,同时扩大了学生与知识的接触面。

1.2使学生的自主学习能力增强

不可否认,虽然我们一直努力地改变我们的教学策略,但是在大多数时候我们仍然遵循着传统的教学方式,也就是“老师讲,学生记”的接受式学习模式,老师把经过自己理解消化的知识通过种种形式直接传递给学生。老师是知识的传递者,学生是知识的接受者,教学过程中学生可能提出不同意见,也可能存在争论,但最终老师还是会以种种理由要求学生接受并且掌握、理解或是死背,学习再一次回到了听—背—写这种枯燥的的过程当中。这也就怪不得我们的学生逐渐地失去了学习的兴趣,与之俱来的也就失去了发现问题、解决问题的能力。作者认为,如果合理地、适度地把教学网站的建设应用到教学过程当中去,则可以在一定程度上改变现状,当然这在一定程度上增加了老师的教学负担,但是基于对学生良好发展的愿景,这些应该是值得的。

首先教师应对自己所有的教学资源和现有的网络资源进行收集、筛选、整合和分类(必须强调,在网站的建设过程中信息的分类至关重要),在此基础上设计教学网站的结构、栏目等,像超市一样,把老师已有的知识通通展现在学生面前,使学生变被动为主动。对于综合性教学网站来讲,学生可以根据自己的需求、爱好,对某一册书的某一节知识进行学习;对于专题性的教学,可以像正常的授课导入阶段一样,通过学生阅读或是短片介绍,激起学生的好奇心,让学生带着问题进入老师预先设置好的教学网站,搜索相关知识,甚至可以放开搜索引擎,到更广阔的互联世界中寻找自己想知道的答案,最终把获得的信息在自己的头脑中进行分析整合并得出属于自己的结论,这样,既有效地锻炼了学生发现问题———解决问题的能力,又使得整个课堂教学过程在老师的合理控制当中。

2需要注意的几个问题

2.1不要过分强调网站建设中所谓的“技术含量”

作者在教学过程中发现,一些年轻教师把多媒体课当成了展示自己计算机技术的舞台,音乐、动画层出不穷,认为这就是所谓的活跃课堂气氛,殊不知过多、过快的媒体切换会大大分散学生们的注意力,反而起不到良好的教学效果。我们都知道在音乐演奏中常有“此时无声胜有声”的说法;武侠小说中也常出现“以无招胜有招”的大侠。事实上,在多媒体教学过程中亦是如此!技术只是一种辅助手段,而不是最终目的,它应该悄无声息地融合在课堂教学过程之中,而不是张牙舞爪地出现在学生们面前,我们使用信息技术是为了让学生们加深理解,而不是自我炫耀,真正高超的技术是润物细无声的技术,是合理、恰当的技术,而不是喧闹、突兀的技术。多媒体技术的恰当与否在于质而不在于量。

2.2不要试图用网页中的动画代替传统教学手段

生物学科是一门实验学科,结论、原理大多数是通过实验获得的,这些实验过程虽然并不都是初高中阶段能够再现的,但是在授课过程中我们还是要求教师力求直观地将实验过程展现在学生面前,这里所说的直观是建立在操作层面的,也就是说是要求学生亲手操作,至少也应该是老师演示操作,学生直接观察的所谓“直观”,而不应该将书上的演示实验用动画代替,将板书、板画用现成的文本和图片代替。教师应该用自己的知识给学生解释自然现象,而不是解释自己制作的动画。

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二、教学方法的改革

(一)突出学生主体地位传统的教学模式都是教师讲解,学生根据教师讲的内容进行操作,忽视了学生在实验教学中的主体作用,学生处于一种被动接受、机械的状态。学生普遍积极性不高,课后对所做实验基本没什么印象,对结果的分析也很肤浅。为了增强学生自主获取知识欲望,突出学生主体地位,教学方法必须改革。首先将学生放到一个主动学习的位置上,我们随机选择了11级法医专业的学生,将学生分成几个小组,提前给学生布置血浆清蛋白分离纯化,每个小组负责设计实验方法、实验课每小组发言交流、根据交流情况给每个学生一定的实验分值。实验课堂上,学生查阅资料和实验方法进行交流,不同小组所用的主要方法有盐析及凝胶层析、电泳法、离心法等。通过学生互相交流,大家掌握了蛋白质分离纯化的主要方法及实验原理。最后教师简单根据学校实际情况采用盐析及凝胶层析法对血浆清蛋白分离。

(二)开放实验室调动学生的积极性,发挥他们丰富的想象力,鼓励学生探索最佳的实验方法和实验条件,培养学生善于思考的习惯,满足不同层次学生的学习需求,仅靠课堂还是不够的。学生做完一个实验不但对实验的原理﹑操作等要有深刻理解,最好对相关知识也要有一定了解,做到举一反三。所以我们针对实验课的内容,选择性开放实验室。让学生结合自己的学习兴趣,学生要查阅资料写一个小的报告,实验教师审查过后在实验室操作。如做完“双缩脲法测蛋白质含量”的实验后,学生可以选择不同实验材料或测定蛋白质含量不同的实验方法进行实验。通过开放实验室,使对生物化学有兴趣的学生的进一步学习,满足不同层次学生要求。我们还开设生物化学虚拟实验室对基因工程、分子杂交等实验项目时间周期长、实验要求高,目前不能大面积开展的实验项目进行虚拟实验。借助虚拟实验室可以在课堂或者实验室开放时间让学生掌握这些最基本的生物化学实验技术。

(三)实验考核的改革从2012年开始,生物化学实验与分子生物学成为一门独立的课程,即生物化学与分子生物学实验技术,因此,实验课程的考核显得越来越重要。以前的考核项目是上课表现、实验报告、实践操作。改革后根据学生课堂全程表现给出合理分数,具体将他们积极提问、回答问题的表现记入上课表现分,激发他们积极讨论的兴趣,营造积极向上的氛围。实验过程中根据学生动手程度、实验结果给一个课堂表现分,实验报告主要根据实验报告完整性、实验结果、结果分析给出合理分数。最后对学生进行实验理论闭卷考试。学生成绩由笔试成绩、实验报告成绩、操作成绩三部分构成。通过考核内容改革学生主动性、参与操作程度,基本实验原理理解程度增强,减少实验成绩不客观因素。