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科学教育专业生物学实验课程改革

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摘要:

针对科学教育专业学生的实际情况及需要,在《普通生物学实验》编写中应做到:降低实验难度,以激发学生的学习兴趣;整合小学相关实验,增强学生的从师能力;增加选修实验,提高学生的科学素质和创新能力。

关键词:

科学教育专业;生物实验教学;选修实验

科学教育专业是我校的特色专业,主要任务是培养小学科学课程的教育师资。为胜任小学科学课程教学,因此科学教育专业的学生需要学习物理学、化学、生物学、地理学等传统课程,采用的教材大多为这些专业学生所用的基础课教材。例如华中师范大学编写的《普通生物学实验》,该教材对生物学专业的学生,无疑是一本好教材,但让科学教育专业的学生使用,存在以下问题:一是内容不适合学生的实际需要。本书作为综合性大学生物工程、生物技术专业本科生的教材比较合适,由于学时的限制,学生动手做的实验以验证型实验为主,综合型、设计型实验较少。二是难度方面不适合学生的实际情况。由于专科学生入学成绩低于本科学生,如采用传统实验教材,明显难度太大,增大学生学习压力。因此,有必要为科学教育专业的学生编写一本《普通生物学实验》教材。针对学生实际情况,在教学实践的基础上,我们完成了《普通生物学实验》的编写。

一、实验教材的定位及设计原则

1.实验教材的定位。高等教育的目的是培养综合素质高的现代化人才。人才的关键在于适应地方经济和社会发展的需要,培养具有分析、解决实际问题及创新能力的复合型创新人才。对科学教育专业的学生,科学素质的培养来自于实验教学。生物实验教学能培养学生实验能力、发挥人的主观能动性,养成尊重科学、实事求是、一丝不苟的科学作风。实验教材是实验教学内容的载体,也是实验教学体系的重要组成部分。实验教材的作用首先是起到指导作用,是教师进行实验教学的主要依据。高质量、高水平的教材能引起学生的学习兴趣,启发学生积极思考,激发学生不断创新。其次,实验教材在实验教学中起到稳定教学秩序、保证教学质量、创新教学内容、主导教学方向的作用。因此,实验教材的编写要注意精雕细琢,才能更好地发挥教材的作用。

2.实验教材的设计原则。大多数科学教育专业的学生毕业后会从事教师职业,因此在实验教材的设计中要体现以下三个原则:一是重视实验基本操作训练,提高学生的从师能力。正确的生物学实验操作技能是学生进行小学科学教学的基础,也是学生今后站稳讲台的保证。所以,在教材安排上要重点考虑,使实验基本操作保质保量进行。二是突出知识的灵活运用,培养学生的科学素质。科学教育的核心是培养科学素养,所以教材设计时应增加综合型、设计型实验的量。三是充分授权给学生,激发学生的创新意识。科学教育专业的学生将来大多数要承担小学的第二课堂、科技制作等活动,故教材应增加选修实验,让学生有自主权,在时间充裕、自主思考、反复实践的过程中获得知识,培养创新能力。

二、实验内容的具体设计及教学意义

根据学生的实际情况,实验内容由浅入深、由易到难,从简单到复杂三个部分编写。具体实验内容设计及课时安排见表1。

1.生物实验基本操作。这部分内容主要是练习仪器设备的使用,包括显微镜、显微测微尺、血细胞计数板等的使用;掌握生物切片技术,包括临时装片、徒手切片法等。大多数学生在高中阶段做生物实验比较少,基本的实验操作技能欠缺,而基本操作技能是实验的基础,每个综合实验、设计实验都需要用到多种操作技能,如果这些操作不规范,将影响综合型、设计型实验结果的准确性,影响学生做实验的兴趣。故狠抓学生的基本操作技能,可为学生站稳讲台打好基础。所以,此部分内容要准确、清晰、描述详细,不仅要说明实验目的、实验原理,还要将实验的具体步骤、实验过程中的注意事项详细叙述。让学生一看就知道如何做实验,以提高学生的兴趣。同时,给学生足够的时间进行训练。训练过程一定要正规化、系统化,严格要求学生认真操作,反复练习。对于动手能力较差的学生,教师要带着他们一起做,直到学生掌握为止。

2.综合实验。这部分内容主要是小学科学(生命世界)实验的整合,包括校园植物观察与分类实验、叶脉书签的制作、植物腊叶标本制作、种子萌发和幼苗生长的相关因素的探讨、生态系统观察与分析等,目的是为学生从事小学科学教学做准备。以往这部分的内容是对中学内容的提高,实验难度较大,对科学教育专业的学生来说,实用性不强,学习兴趣不高。此外,为了节省学生在实验所需的时间,更好地完成实验内容,教师提前配制好药品,并将所需仪器安装好摆放在实验桌上,学生只需“按部就班、照方抓药”就行,这种实验方法,不能使学生产生比较强烈的记忆和迁移效果,实验效果较差。所以,此部分的实验编写,只要详述实验目的和实验最终达到的效果,而实验步骤、药品配置留下空白,由学生根据实验需要自己补上;如果实验室没有合适的仪器,学生可根据需要自己组装,甚至自己制作实验仪器。实验过程出现的异常现象,学生应运用已学知识寻找解决问题的方法,老师只需在必要时给予指导。实验结束后,学生应将仪器归位、整理实验桌。学生全程体验了准备实验、改良实验,熟练掌握实验操作,实验结束的整理归纳等过程,从而可提高学生的科学素质和从师能力。

3.选修实验。此部分实验由学生自选,教材提出一些问题供学生选择,学生自己也可根据兴趣和需要提出问题。选择问题后,学生通过查阅资料,自行设计实验方案,包括实验原是、仪器药品、实验步骤、实验中可能出现的问题及解决方法等。目的是为科学教育专业的学生从教后,可指导小学生开展科技活动辅导的实际情况而增设的。通过这种方式。促进学生科学素质、创新意识的养成。

三、配套管理

根据普通生物学实验课程的要求,需要开放实验室,以满足学生反复练习基本操作和不断改良实验的需要,使学生能在适合自己的时间内,选择自己感兴趣的实验内容进行实验。参照华南师范大学科学教育专业化学实验的管理模式,建立一套完整的开放管理系统,该管理系统应有设有学生功能区、教师功能区和管理功能区。在学生管理区,学生可以完成实验选取、自主进行实验调整、查看教师意见及实验成绩,同时还可以与同组同学进行信息交流与互动。在教师功能区,教师可查阅当天学生实验情况、对学生的查询进行解答、给学生所做实验打分并进行成绩管理。在管理功能区,管理者可以进行全方位的管理设置,及时回复学生的实验申请,增加或删除实验项目,了解学生的需要,及时补充学生实验所需的仪器和药品等。科学教育专业作为一个新兴的专业,起步较完,大家都是“摸着石头过河”,根据实践中出现的新问题,不断去修改,在修改中前进。另一方面,实验教师的改革是一项需要用科学的态度,大量时间精力的投入“工程”,更需要同行群策群力,共同构建。

参考文献:

[1]金长健.加强实验课的管理,提高实验教学水平[J].湖南大学学报,2000,14(2):98-99.

[2]刘知新.化学实验论[M].南宁:广西教育出版社,1996:25-28.

[3]陆登波.改革实验教材是提高实验教学质量的前提[J].武汉科技学院学报,2004,17(7):57-58.

作者:梁芳 单位:南昌师范高等专科学校

科学教育专业生物学实验课程改革责任编辑:杨雪    阅读:人次