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隨著《全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》及《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》的頒布,新一輪的基礎(chǔ)教育課程改革正在越來(lái)越廣闊的范圍展開(kāi),給傳統(tǒng)的中國(guó)基礎(chǔ)教育帶來(lái)了前所未有的沖擊。新課程標(biāo)準(zhǔn)在基本理念、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程評(píng)價(jià)、教學(xué)建議等方面都有了較大變化,同時(shí)在教學(xué)的內(nèi)容要求上也有了較大的突破,新課改的理念之一就是“注意學(xué)科滲透,關(guān)心科技發(fā)展”,新增內(nèi)容的教學(xué)要求雖不高,卻有助于彌補(bǔ)生物教學(xué)長(zhǎng)期存在的不足。
我國(guó)新一輪課改也適當(dāng)加大了前沿生物知識(shí)的比重,在確?;A(chǔ)性的前提下,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一定的揚(yáng)棄。如何讓生命科學(xué)前沿知識(shí)更好的服務(wù)高中生物教學(xué),如何把握前沿知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)的過(guò)渡和銜接,如何通過(guò)前沿知識(shí)向?qū)W生傳達(dá)生物科學(xué)的研究方法和思考方式,更好的服務(wù)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),是每個(gè)生物教師都在思考的問(wèn)題。
以下是本人在三年的新課改背景下在實(shí)際教學(xué)工作中摸索出的幾點(diǎn)心得和體會(huì):
一、了解當(dāng)代生物科學(xué)的發(fā)展方向,化繁為簡(jiǎn),幫助學(xué)生構(gòu)建生物學(xué)科學(xué)習(xí)的脈絡(luò)
當(dāng)代生物科學(xué)在朝著微觀和宏觀兩個(gè)方面向縱深發(fā)展。在微觀方面,主要是在分子水平上研究生命過(guò)程和現(xiàn)象;在宏觀方面,主要是生態(tài)學(xué)的研究,特別是生物多樣性的研究日益引起人們的關(guān)注。正如鄒承魯院士《生物學(xué)走向21世紀(jì)》一文所言,“當(dāng)前凡是研究生命現(xiàn)象的學(xué)科,不可避免地要深入到分子水平去進(jìn)行本質(zhì)規(guī)律的探討,這使分子生物學(xué)很快就滲入生物學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,改變了整個(gè)生物學(xué)的面貌;同時(shí)也對(duì)醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)及其應(yīng)用產(chǎn)生了巨大的影響。生物學(xué)的全新面貌最突出地表現(xiàn)在出現(xiàn)了一系列新的分支學(xué)科,如分子遺傳學(xué),分子細(xì)胞學(xué),分子分類學(xué),分子神經(jīng)解剖學(xué),分子藥理學(xué)、分子病理學(xué),分子流行病學(xué)等等,影響到生命科學(xué)的所有領(lǐng)域,即使生態(tài)學(xué)、古生物學(xué)和分類學(xué)也不例外。……作為生命體基本單位的細(xì)胞,和作為生命活動(dòng)最高形式的神經(jīng)活動(dòng)是現(xiàn)代生物學(xué)研究的最活躍的領(lǐng)域,但是今天,這兩門(mén)學(xué)科由于采用了分子生物學(xué)的新的研究思想和新的研究手段而獲得新的生命力,研究步伐大大加快,與分子生物學(xué)一起發(fā)展成為當(dāng)代生物學(xué)研究的三大熱點(diǎn)?!保ā睹嫦?1世紀(jì)生命科學(xué)發(fā)展前沿》,廣東科技出版社,1996,p.20)。
新課改分為必修本和選修本,構(gòu)成知識(shí)涉及到生物學(xué)知識(shí)的方方面面,在學(xué)習(xí)開(kāi)始之初就向?qū)W生介紹生命科學(xué)前沿的方向,除了可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可更好的幫助學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)脈絡(luò)。而生物學(xué)科學(xué)習(xí)的方向可結(jié)合生命系統(tǒng)板塊的教學(xué)展開(kāi),即緊貼課本有拓展知識(shí)范圍。
二、關(guān)注生物科學(xué)的發(fā)展對(duì)課程理論的影響,使學(xué)生熟悉生物科學(xué)的研究方法
生物科學(xué)對(duì)課程理論的影響主要表現(xiàn)在思想方法上,并且正處于日益彰顯的過(guò)程中。課本的設(shè)置也體現(xiàn)這樣的亮點(diǎn),模型構(gòu)建、歸納演繹法、假說(shuō)推理法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、原來(lái)大學(xué)甚至是研究生階段才能接觸到的研究方法、思維方式紛紛引入中學(xué)課本。
前沿知識(shí)紛紛引入中學(xué)課本,課堂上接觸的是讓學(xué)生眼前一亮的高科技、新發(fā)展,學(xué)生不僅能了解這些前沿知識(shí),還能了解這些新知識(shí)的來(lái)龍去脈,發(fā)現(xiàn)歷程和研究方法,知道真理在被無(wú)限接近,不斷修正,自然學(xué)習(xí)起來(lái)興趣高漲。
三、讓生物課程反映生物科學(xué)的發(fā)展,讓學(xué)生了解生物科學(xué)的前沿
(一)讓學(xué)生了解生物科學(xué)的前沿發(fā)展,全面提高科學(xué)素質(zhì)
關(guān)于什么是科學(xué)素質(zhì),國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了不少大同小異的定義?!睹绹?guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)為,“所謂有科學(xué)素養(yǎng)是指了解和深諳進(jìn)行個(gè)人決策、參與公民事務(wù)和文化事務(wù)、從事經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)所需的科學(xué)概念和科學(xué)過(guò)程。有科學(xué)素養(yǎng)還包括一些特定門(mén)類的能力?!眹?guó)內(nèi)不少學(xué)者提出更為簡(jiǎn)明的定義,即科學(xué)素質(zhì)包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)的過(guò)程和方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)價(jià)值觀、科學(xué)的思維習(xí)慣和行為習(xí)慣。根據(jù)前面的論述可以看出,生物科學(xué)前沿知識(shí)不僅在自然科學(xué)中的地位和作用不斷提升,而且在認(rèn)識(shí)論、方法論和世界觀等方面都具有獨(dú)特的價(jià)值,因此,生物科學(xué)前沿對(duì)于全面提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)是非常重要、不可或缺的。
(二)了解課程內(nèi)容中基礎(chǔ)知識(shí)的更新和生物科學(xué)前沿知識(shí)發(fā)展的關(guān)系,更好的把握教學(xué)
【關(guān)鍵詞】科研能力 競(jìng)爭(zhēng)力 生物類 本科生
【基金項(xiàng)目】重慶師范大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目。
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)10-0162-02
自然科學(xué)是研究無(wú)機(jī)自然界和包括人的生物屬性在內(nèi)的有機(jī)自然界的各門(mén)科學(xué)的總稱。其根本目的在于發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象背后的規(guī)律。生物學(xué)(Biology)是高等學(xué)校自然科學(xué)教育中的一門(mén)重要學(xué)科。在針對(duì)生物學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案中,主要設(shè)置生物技術(shù)和生物科學(xué)兩個(gè)專業(yè)。二者均以專業(yè)性理論學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),兼顧生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。通過(guò)本科學(xué)習(xí)階段,旨在培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)驗(yàn)技能良好的專業(yè)性人才。隨著生物學(xué)科的迅猛發(fā)展,對(duì)生物類本科生的培養(yǎng)提出更高的要求,主要表現(xiàn)在需要其具有良好的科研素質(zhì)、熟練的實(shí)驗(yàn)技能和卓越的科研思維。學(xué)生科研素養(yǎng)養(yǎng)成、研究能力強(qiáng)化與提升成為當(dāng)今生物學(xué)人才培養(yǎng)中最重要的任務(wù)。
1. 目前生物學(xué)本科生科研能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀與背景分析
目前,眾多高校對(duì)生物學(xué)本科學(xué)生的教學(xué)主要采用理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的方式。其中,專業(yè)課程的理論教學(xué)一直是生物學(xué)本科生教學(xué)的重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為學(xué)生理論付諸于實(shí)踐的重要方式,其在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)操作能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力方面所起到的重要作用是十分重要的。但是,學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一環(huán)節(jié)卻往往比較薄弱,其僅僅針對(duì)最為基礎(chǔ)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的傳授,學(xué)生學(xué)到的僅僅局限于已經(jīng)模式化的常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作,而不能獲得相關(guān)知識(shí)的拓展與延伸,這未能在對(duì)學(xué)生實(shí)踐與理論創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮作用。例如,在微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,微生物的接種培養(yǎng)與革蘭氏染色是生物類本科生需要學(xué)習(xí)的常規(guī)操作技術(shù),其能夠讓學(xué)生學(xué)習(xí)部分微生物的培養(yǎng)方法,且十分容易掌握。但整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中卻未對(duì)微生物生長(zhǎng)機(jī)制與細(xì)菌胞壁功能方面的探索進(jìn)行拓展分析,這也就使學(xué)生僅僅學(xué)會(huì)做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),卻沒(méi)有在整個(gè)過(guò)程中進(jìn)行思路與專業(yè)知識(shí)的延伸與拓展。這一現(xiàn)象成為生物學(xué)本科學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力、專業(yè)競(jìng)賽競(jìng)爭(zhēng)力低下的重要原因之一。因此,增強(qiáng)生物學(xué)專業(yè)本科生科研動(dòng)手能力、課題設(shè)計(jì)與執(zhí)行能力,將有助于增強(qiáng)其科研素質(zhì)的養(yǎng)成與專業(yè)技術(shù)水平的提高,進(jìn)而培養(yǎng)出專業(yè)素質(zhì)高、專業(yè)技能優(yōu)異、專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的本科人才。
培養(yǎng)生物學(xué)專業(yè)本科人才,依賴于高校整體科研水平與科研方向。其中在對(duì)本科生科研能力與競(jìng)爭(zhēng)力培養(yǎng)過(guò)程中,科研課題設(shè)計(jì)發(fā)揮著重要的作用。目前,科研課題設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)為本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)或競(jìng)賽課題設(shè)計(jì)。各大高校針對(duì)本科生科研指導(dǎo)方案各具特色,其主要基于導(dǎo)師指導(dǎo)。但是由于本科生理論課程多、學(xué)生自由度大、科研時(shí)間較少等原因,教師往往缺乏系統(tǒng)的學(xué)生培養(yǎng)與指導(dǎo)方案,故只能讓學(xué)生開(kāi)展技術(shù)路線簡(jiǎn)單、可實(shí)施性強(qiáng)、創(chuàng)新水平低的科研課題。這使得本科生科研素質(zhì)培養(yǎng)受到限制,其在各類科技競(jìng)賽(如挑戰(zhàn)杯等)中競(jìng)爭(zhēng)力也較為薄弱。
2. 本科生專業(yè)科研能力與競(jìng)爭(zhēng)力提升方案
通過(guò)借鑒國(guó)外高校學(xué)生培養(yǎng)方式,開(kāi)展實(shí)際調(diào)研,對(duì)我校生物類專業(yè)本科生科研課題設(shè)計(jì)指導(dǎo)情況進(jìn)行了解,旨在提高生物學(xué)本科生科研能力、競(jìng)賽競(jìng)爭(zhēng)力,提出以下方案:
2.1 明確專任教師指導(dǎo)本科生開(kāi)展科研工作的職責(zé)
目前,我校本科生畢業(yè)實(shí)習(xí)主要由指導(dǎo)教師指導(dǎo)完成。指導(dǎo)教師具備堅(jiān)定的政治方向、良好的專業(yè)科研素質(zhì)與豐富的理論知識(shí)水平,具有一定的教學(xué)經(jīng)歷與良好的學(xué)術(shù)造詣,且熟悉專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃與教學(xué)環(huán)節(jié)。但在對(duì)學(xué)生科研課題設(shè)計(jì)指導(dǎo)過(guò)程中指導(dǎo)教師一般僅參與課題布置與論文審閱的過(guò)程,對(duì)學(xué)生整個(gè)科研過(guò)程的監(jiān)督力度不足,對(duì)其科研方向的引導(dǎo)作用也較為薄弱。而在讀研究生在引導(dǎo)本科生整個(gè)科研過(guò)程中往往扮演主要角色。由于在讀研究生專業(yè)基本知識(shí)與解決方向性問(wèn)題的能力較為局限,使得其指導(dǎo)的本科生科研工作淺顯且缺乏創(chuàng)新性,這就限制了學(xué)生科研思維的發(fā)散與創(chuàng)新,進(jìn)而降低了學(xué)生的專業(yè)競(jìng)賽競(jìng)爭(zhēng)力。因此,明確專任教師對(duì)學(xué)生科研工作的指導(dǎo)地位,擬定教師指導(dǎo)過(guò)程中的基本行為規(guī)范,加強(qiáng)教師對(duì)學(xué)生科研工作的全程監(jiān)督與引導(dǎo)作用,將有助于培養(yǎng)具有較強(qiáng)學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力的優(yōu)秀本科人才。
2.2 建立學(xué)生科研素質(zhì)養(yǎng)成方式
優(yōu)秀的科研人才應(yīng)該具備良好的科研素養(yǎng)與精湛的專業(yè)技術(shù)??蒲兴仞B(yǎng)的養(yǎng)成是科研人員應(yīng)該具備的先決條件,端正的科研態(tài)度與良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣將極大的促進(jìn)學(xué)生專業(yè)能力的提高。因此,在明確指導(dǎo)教師職責(zé)的基礎(chǔ)上,針對(duì)科研分流的本科生應(yīng)該首先強(qiáng)調(diào)科研素質(zhì)的培養(yǎng),這對(duì)學(xué)生科研水平與專業(yè)技術(shù)能力的提升具有重要的意義。
2.3 擬定對(duì)學(xué)生科研工作的指導(dǎo)方案
指導(dǎo)方案包括對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)的目標(biāo)、內(nèi)容、形式與時(shí)間安排等,其可以直接影響對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)效果。因此,對(duì)學(xué)生科研工作進(jìn)行指導(dǎo)前,需要制訂較為詳細(xì)的指導(dǎo)方案。需要兼顧方案執(zhí)行的過(guò)程及需求,具體可遵循以下原則:1)指導(dǎo)目標(biāo)要明晰;2)內(nèi)容詳實(shí)可行,具有創(chuàng)新性以及應(yīng)用或科研價(jià)值;3)形式具體,兼顧特色;4)時(shí)間安排合理得當(dāng)。合理的詳實(shí)的指導(dǎo)方案,可以保證對(duì)學(xué)生指導(dǎo)工作的順利開(kāi)展,也可間接激發(fā)學(xué)生科研熱情,拓展學(xué)生科研眼界,從而提高學(xué)生專業(yè)研究水平,直接促進(jìn)其專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。
2.4 制定一套科研課題創(chuàng)新性考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
科學(xué)課題的創(chuàng)新性是整個(gè)科學(xué)研究過(guò)程的靈魂。具備較強(qiáng)創(chuàng)新性的課題通常能在專業(yè)技能或課題競(jìng)賽中脫穎而出。因此,從課題原創(chuàng)性、應(yīng)用潛力及對(duì)后續(xù)科研的支撐性等方面擬定科學(xué)可行的科研課題創(chuàng)新性評(píng)價(jià)體系,并主要對(duì)課題的創(chuàng)新能力與解決科學(xué)問(wèn)題的實(shí)際意義進(jìn)行評(píng)估。學(xué)生按照指導(dǎo)方案開(kāi)展相關(guān)科學(xué)研究,通過(guò)專任教師積極的引導(dǎo),使學(xué)生掌握相關(guān)科研領(lǐng)域的最新研究動(dòng)態(tài),根據(jù)自身興趣愛(ài)好形成自選課題,通過(guò)指導(dǎo)教師的專業(yè)評(píng)估后進(jìn)行開(kāi)題,這就從源頭上保障了學(xué)生科研的自主性與積極性。選題的創(chuàng)新性可從以下幾點(diǎn)進(jìn)行衡量:1)原創(chuàng)性;2)應(yīng)用性;3)銜接性;4)基礎(chǔ)性。而整個(gè)創(chuàng)新型考核評(píng)估體系的建立從以下幾點(diǎn)考慮:1)所獲數(shù)據(jù)的原創(chuàng)性;2)課題成果的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用度;3)成果對(duì)后續(xù)研究的指導(dǎo)意義;4)成果刊出的期刊級(jí)別。對(duì)完成的課題進(jìn)行評(píng)估后,推薦創(chuàng)新性強(qiáng)的項(xiàng)目參加專業(yè)技能競(jìng)賽(例如“挑戰(zhàn)杯”等),這將有助于提高本專業(yè)本科人才在競(jìng)賽過(guò)程中的競(jìng)爭(zhēng)力。
總的來(lái)說(shuō),高校在強(qiáng)調(diào)生物類專業(yè)本科學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的同時(shí),進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研課題設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),采用合理的指導(dǎo)制度與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),將對(duì)學(xué)生科研素質(zhì)養(yǎng)成與專業(yè)科研競(jìng)爭(zhēng)力的提高具有重要的意義。
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關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 教學(xué)手段 網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 科研素養(yǎng)
《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》是農(nóng)學(xué)、生物科學(xué)等專業(yè)重要的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課[1],是關(guān)于科學(xué)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)施、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析,以及結(jié)果解釋和推斷的一門(mén)科學(xué)。本課程主要是運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理和方法于農(nóng)學(xué)和生物科學(xué)研究,使學(xué)生理解試驗(yàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)象和本質(zhì)的關(guān)系,樹(shù)立農(nóng)學(xué)和生物科學(xué)研究正確的思想和方法。該課程教學(xué)的目的是使學(xué)生初步具有獨(dú)立處理和分析農(nóng)學(xué)和生物學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)各專業(yè)課程以及畢業(yè)論文設(shè)計(jì)與實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。揚(yáng)州大學(xué)的《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程在2010年入選國(guó)家精品課程。目前,該課程的授課對(duì)象包括農(nóng)學(xué)院、園藝與植物保護(hù)學(xué)院、生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院以及環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院多數(shù)專業(yè)的本科生以及部分研究生。近年來(lái),在該課程的教學(xué)改革實(shí)踐中,我們注重將科研和教學(xué)緊密結(jié)合起來(lái),通過(guò)科研促進(jìn)教學(xué),著力提高大學(xué)生的科研素養(yǎng)。通過(guò)深化教學(xué)改革,注重學(xué)生能力的培養(yǎng),有效提高了農(nóng)科大學(xué)生的科研素養(yǎng)。利用科研豐富教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生通過(guò)本課程學(xué)習(xí),掌握了進(jìn)行科學(xué)研究的深入研究模式。
1 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)體系改革
近年來(lái),本教研室在教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容及方法的改革、相關(guān)課程系統(tǒng)構(gòu)建等方面進(jìn)行了多方面努力,主要包括:
1.1 改革教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)新時(shí)期人才培養(yǎng)需要
根據(jù)夯實(shí)基礎(chǔ)、拓展外延以及課程內(nèi)容現(xiàn)代化的要求,需進(jìn)一步修訂教學(xué)大綱。教學(xué)大綱不是《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》章節(jié)內(nèi)容的簡(jiǎn)單堆砌,而是本門(mén)課程教學(xué)的指導(dǎo)性文件;不只是課堂講授的大綱,還應(yīng)是指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的綱要?!渡锝y(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》是一門(mén)工具,學(xué)習(xí)的目的是為了應(yīng)用這一工具處理和分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行修訂,在把握本學(xué)科前沿知識(shí)的同時(shí),強(qiáng)調(diào)生物統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用,同時(shí)注意介紹本領(lǐng)域前沿信息與新的統(tǒng)計(jì)方法研究進(jìn)展,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.2 與時(shí)俱進(jìn)開(kāi)設(shè)相關(guān)課程,加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力
學(xué)以致用是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的最終目的,在目前計(jì)算機(jī)已經(jīng)普及的情況下,利用計(jì)算機(jī)解決統(tǒng)計(jì)計(jì)算問(wèn)題已十分容易。本教研室積極拓寬思路,先后為本科生和研究生開(kāi)設(shè)了《統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)SAS應(yīng)用》和《常用統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用》兩門(mén)校級(jí)公共選修課,每年授課人數(shù)超過(guò)200人。這一做法不僅可以使學(xué)生更好地理解本課程所講授的統(tǒng)計(jì)分析方法,更有利于學(xué)生拓寬知識(shí)面,以適應(yīng)新時(shí)代的要求。除開(kāi)設(shè)《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程外,還應(yīng)開(kāi)設(shè)高級(jí)生物統(tǒng)計(jì)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)量遺傳學(xué)、統(tǒng)計(jì)基因組學(xué)、生物信息學(xué)等多門(mén)后續(xù)相關(guān)課程。這些課程大多是作物遺傳育種、植物生物技術(shù)專業(yè)研究生的學(xué)位或必修課程。對(duì)進(jìn)一步加深對(duì)《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程的理解起到重要作用,此外還對(duì)作物遺傳育種、植物生物技術(shù)以及其他農(nóng)學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生的培養(yǎng)有較大作用。
1.3 規(guī)范教學(xué)環(huán)節(jié),提高教學(xué)效果
在課堂講授、上機(jī)操作等教學(xué)過(guò)程中,注重革新教學(xué)方式,活躍教學(xué)氛圍,充分發(fā)揮啟發(fā)式教學(xué)的特色,從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題入手引導(dǎo)學(xué)生,強(qiáng)化自覺(jué)學(xué)習(xí)的效果。教學(xué)過(guò)程中結(jié)合多媒體課件使用,但又不拘泥于多媒體課件,采用多種形式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)效果。另外,講授過(guò)程別注重統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)理論與統(tǒng)計(jì)分析方法與生產(chǎn)和科研實(shí)踐相結(jié)合,使學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)方法的了解與掌握更加實(shí)在。努力探討實(shí)踐互動(dòng)式教學(xué),改變傳授式教學(xué)中師生的距離感,采用計(jì)算機(jī)演示,上機(jī)等實(shí)踐環(huán)節(jié),加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握,熟練常用統(tǒng)計(jì)分析方法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。多年來(lái),本教研室一直采用試題庫(kù)出卷、試卷內(nèi)容廣泛、題目嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)格考試、統(tǒng)一閱卷,判分標(biāo)準(zhǔn)合理,使生物統(tǒng)計(jì)課程歷來(lái)為各類學(xué)生所重視,使這一在農(nóng)學(xué)院普遍認(rèn)為較難學(xué)習(xí)的課程,被廣大學(xué)生所接受、理解并掌握,并能在畢業(yè)論文、科研實(shí)踐中加以應(yīng)用。
1.4 突出精品,狠抓教材建設(shè)
教材建設(shè)是課程建設(shè)的基本內(nèi)容之一,是保證教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。本課程教研組非常重視教材建設(shè),早在上世紀(jì)八九十年代,本課程組莫惠棟教授就編著出版了《農(nóng)業(yè)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)》(第一版和第二版)和《實(shí)用農(nóng)業(yè)試驗(yàn)方法》等教材[2]。中國(guó)科學(xué)院生物學(xué)部委員、院士、中國(guó)作物學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)莊巧生研究員曾評(píng)價(jià)道:“《農(nóng)業(yè)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)》是一本好書(shū),內(nèi)容豐富,條理清晰,系統(tǒng)性、邏輯性、實(shí)用性都很強(qiáng),不僅是大學(xué)本科生、研究生的好教材,也是農(nóng)業(yè)科學(xué)特別是作物科學(xué)工作者的好工具書(shū)”。此外,為了與《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程學(xué)習(xí)相配套,在1996年組織編著并出版了《統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)SAS軟件實(shí)用教程》,該教材是國(guó)內(nèi)較早介紹統(tǒng)計(jì)軟件的教材。為了進(jìn)一步適應(yīng)新時(shí)期的教學(xué)需要,本課程組又主編了《SPSS農(nóng)業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)用教程》和參編了“十二五”規(guī)劃教材《生物信息學(xué)》等,形成了系列教材體系。此外,經(jīng)高等教育出版社約稿,本課程組正在組織中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等相關(guān)教師《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》國(guó)家“十二五”規(guī)劃教材的編寫(xiě)工作。
2 教學(xué)方法與教學(xué)手段改革
《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》是農(nóng)學(xué)類專業(yè)的一門(mén)重要的基礎(chǔ)課,該課程最大特點(diǎn)是概念多、公式多[4-5]。針對(duì)本課程的實(shí)際特點(diǎn),在組織教學(xué)中,主要采取以下幾種解決辦法:①備課等各類教學(xué)活動(dòng),對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)共同研討,并提出解決方法和采取措施等原則性建議,再由各任課教師結(jié)合班級(jí)具體情況組織教學(xué)。②提倡啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法,教師的講解深入淺出,厚積薄發(fā),層層剖析。采用講要點(diǎn)、講方法、講思路的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,學(xué)生參與和交互,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。③提倡利用多媒體課件,錄像,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等輔助教學(xué)手段,結(jié)合板書(shū)進(jìn)行教學(xué),增強(qiáng)教學(xué)效果。本教研室在多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研制了單機(jī)版的“生物統(tǒng)計(jì)輔助教學(xué)系統(tǒng)”多媒體課件,該課件利用動(dòng)畫(huà)演示、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、自測(cè)系統(tǒng)等方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程。完成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DAS數(shù)據(jù)處理軟件的研制。建立了生物統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。④滾動(dòng)式教學(xué)手段的運(yùn)用。由于統(tǒng)計(jì)課的內(nèi)容前后連貫性很強(qiáng),因此,從實(shí)例或?qū)W過(guò)的內(nèi)容引出新的知識(shí)就顯得尤為重要。通常在一節(jié)課的開(kāi)始,教師可采用提問(wèn)或自我總結(jié)的方式,將上次課或與本次課有關(guān)的知識(shí)用精練的語(yǔ)言進(jìn)行概括,起到帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)和理清思路的作用,然后順著這個(gè)思路引出新的知識(shí)。⑤堅(jiān)持提倡學(xué)生的自主學(xué)習(xí)精神,使學(xué)生從“教會(huì)”到“學(xué)會(huì)”,最后達(dá)到“會(huì)學(xué)、會(huì)用”,使學(xué)生終身受益。
3 以科學(xué)研究促進(jìn)教學(xué)
3.1 注重教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系改革
以科研促教學(xué)是做好《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》教學(xué)工作的主要措施。在精品課程建設(shè)的幾年中,課程組成員群策群力,充分發(fā)揮集體作戰(zhàn)的優(yōu)勢(shì),努力爭(zhēng)取教育部和校級(jí)教改項(xiàng)目,先后承擔(dān)教育部、省教育廳和學(xué)校等多項(xiàng)教學(xué)研究項(xiàng)目,并將我們的研究成果應(yīng)用到教學(xué)之中,對(duì)教學(xué)具有很好的促進(jìn)作用。研究成果不斷充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中去,收到了很好的效果。此外在教學(xué)過(guò)程中我們還經(jīng)常聽(tīng)課,互相討論,加深對(duì)統(tǒng)計(jì)分析理論的理解。并注重對(duì)探討的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),積極撰寫(xiě)教學(xué)論文,提高教學(xué)水平。
3.2 承擔(dān)其他科研項(xiàng)目,拓寬研究領(lǐng)域
實(shí)踐證明,科研工作對(duì)充實(shí)和更新教學(xué)內(nèi)容、改善教學(xué)條件、增強(qiáng)教師素質(zhì)、提高教學(xué)質(zhì)量都有重要作用。因而本教研室的所有教師都是教學(xué)、科研雙肩挑的。目前,本教研室的教師主持和參加多項(xiàng)國(guó)家級(jí)(如國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、863項(xiàng)目,973項(xiàng)目等)、部省級(jí)(省自然科學(xué)基金等)課題20多項(xiàng)。近年來(lái),在國(guó)際權(quán)威期刊上多篇,在國(guó)內(nèi)自然科學(xué)核心刊物上70余篇,其中被SCI收錄的論文30多篇。此外,我們的研究成果曾獲得教育部自然科學(xué)二等獎(jiǎng)等科研獎(jiǎng)勵(lì)。以上的科研項(xiàng)目和研究成果,大多數(shù)與本課程密切相關(guān),這對(duì)加深統(tǒng)計(jì)課程的理解,提升教師水平,提高教學(xué)效果有很大作用。因此,科學(xué)研究不僅促進(jìn)了本教研室教學(xué)質(zhì)量的提高,還有利于青年教師和研究生的培養(yǎng)。
在教學(xué)過(guò)程中,可以將教學(xué)與科研相結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如,平均數(shù)的比較可用我們自己培育的新品種間產(chǎn)量的比較;緒論的教學(xué)可介紹自己在生物統(tǒng)計(jì)與田間試驗(yàn)課程方面的科研成果,即把自己提出的胚乳性狀QTL定位方法、最大似然聚類方法、非線性擬合的縮張算法和多種具有國(guó)際影響的QTL定位新方法等介紹給同學(xué),一方面建立自己在學(xué)生中的威信,另一方面又提高學(xué)生的積極性;在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⒀芯可幚頂?shù)據(jù)資料的經(jīng)典例子給同學(xué)講述,使他們意識(shí)到要靈活使用統(tǒng)計(jì)方法,才能發(fā)揮其最大的效益;把承擔(dān)的國(guó)家、省部級(jí)科研項(xiàng)目的內(nèi)容從生物統(tǒng)計(jì)與田間試驗(yàn)側(cè)面講述給學(xué)生,潛意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。
4 全新教學(xué)方式的使用
依托校園網(wǎng),建立了生物統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。本教學(xué)系統(tǒng)包含課程簡(jiǎn)介、師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)大綱、課程教案、常用統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用、習(xí)題集、統(tǒng)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)、教研教改和參考資料等內(nèi)容。同時(shí)為方便同學(xué)生的交流,我們專門(mén)設(shè)立了網(wǎng)絡(luò)討論區(qū)。生物統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的多樣性、形象性、互動(dòng)性及靈活性等特點(diǎn),改變了以往生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)的抽象與難懂,促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性。除了建立了《生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)》教學(xué)網(wǎng)站,為適應(yīng)單機(jī)版用戶,我們開(kāi)發(fā)了單機(jī)版的DAS(數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)),目前2.0版本已經(jīng)通過(guò)測(cè)試,即將在互聯(lián)網(wǎng)上。DAS系統(tǒng)包含學(xué)習(xí)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)兩個(gè)部分。其中學(xué)習(xí)系統(tǒng)面向生物統(tǒng)計(jì)的初學(xué)者,為其提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)工具;而數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)采用全菜單操作方式,類似Excel的運(yùn)行界面,完美的圖形輸出方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,涵蓋了課程中所涉及到的所有的統(tǒng)計(jì)分析方法。目前我們正在積極開(kāi)發(fā)DAS系統(tǒng)的iPad版本和android版本。
5 在大學(xué)生科研素質(zhì)培養(yǎng)中的作用
教研室堅(jiān)持邊研究探索、邊試點(diǎn)實(shí)踐的方針,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),全面規(guī)劃,重點(diǎn)突破。自2003年以來(lái),參加試點(diǎn)實(shí)踐的有農(nóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)、農(nóng)村區(qū)域發(fā)展、生物技術(shù)、植物保護(hù)和應(yīng)用化學(xué)等本科專業(yè),學(xué)生人數(shù)1000人。具體效果主要體現(xiàn)在:①通過(guò)深化教學(xué)改革,注重學(xué)生能力的培養(yǎng),有效提高了農(nóng)科大學(xué)生的科研素養(yǎng)。利用科研豐富教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生通過(guò)本課程學(xué)習(xí),掌握了進(jìn)行科學(xué)研究的深入研究模式:立題制定試驗(yàn)方案選擇田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)類型田間實(shí)施觀察記載收獲、取樣、考種整理資料統(tǒng)計(jì)分析撰寫(xiě)課程論文發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再次立題,深化研究。提高學(xué)生的分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,為學(xué)生今后從事科學(xué)研究奠定了良好的科研素養(yǎng)。近年來(lái),本科生將本課程所學(xué)習(xí)的教學(xué)方法應(yīng)用到科研實(shí)習(xí)中,在國(guó)內(nèi)外期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文的本科生明顯提高,并已經(jīng)有本科生將在SCI刊物。②為本科生考取研究生后進(jìn)行科學(xué)研究奠定了方法論的基礎(chǔ)。開(kāi)展統(tǒng)計(jì)軟件的學(xué)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的視野,提高學(xué)生的素質(zhì),為學(xué)生以后在科研工作中利用統(tǒng)計(jì)軟件解決實(shí)際問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。近年來(lái)農(nóng)學(xué)院考取研究生的同學(xué)將生物統(tǒng)計(jì)和試驗(yàn)設(shè)計(jì)知識(shí)應(yīng)用于科學(xué)研究中,數(shù)據(jù)分析的能力大大增強(qiáng)。
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一、高考生物學(xué)科命題面臨的困難和挑戰(zhàn)
高考命題有廣義和狹義之分,廣義的高考命題包括考試內(nèi)容規(guī)范表和試題規(guī)劃表的制定,試題的編寫(xiě)及全卷試題修訂和組配;1]狹義的指試題的編寫(xiě),包括材料的選擇、問(wèn)題的設(shè)計(jì)與命題的表達(dá)三個(gè)環(huán)節(jié)。本文討論狹義上的命題。試題規(guī)劃表是命題專家根據(jù)考試內(nèi)容規(guī)范表的需要事先制定的命題規(guī)范文件,命題教師應(yīng)根據(jù)試題規(guī)范表開(kāi)展具體的試題編制工作,期間應(yīng)經(jīng)過(guò)材料選擇、問(wèn)題設(shè)計(jì)、命題表達(dá)等階段。其中,材料選取既是命題的起點(diǎn),也是命題的關(guān)鍵,將直接影響和決定后續(xù)工作的開(kāi)展;問(wèn)題設(shè)計(jì)是命題的核心,科學(xué)思維是生物學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)的主線;命題表達(dá)是命題技術(shù)的體現(xiàn)和命題質(zhì)量的深化。三者關(guān)系相輔相成、缺一不可,均已成為當(dāng)前編制高考試題的挑戰(zhàn)和亟須規(guī)范的問(wèn)題。
問(wèn)題一:材料選取的挑戰(zhàn)。隨著高考命題權(quán)的下放,高考生物學(xué)科命題工作的科學(xué)化和規(guī)范化受到極大的重視,尤其是試題本身的科學(xué)性被認(rèn)為是評(píng)判合格試題的重要指標(biāo)之一。科學(xué)性為生物學(xué)科命題素材的選取提出了嚴(yán)格的要求,即題干背景的來(lái)源和表達(dá)必須是真實(shí)、可靠、無(wú)歧義的。此外,高考生物學(xué)科命題應(yīng)突出能力立意,公平性、科學(xué)性成為材料選取的難題。
問(wèn)題二:?jiǎn)栴}設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。問(wèn)題設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)旨在考查考生已有的知識(shí)和能力,新課程高考更注重能力立意。生物學(xué)科能力是學(xué)生參與生物學(xué)科活動(dòng)(知識(shí)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、生活實(shí)踐等)過(guò)程中逐步形成和發(fā)展起來(lái)的比較穩(wěn)固卻不容易或不能被直接觀測(cè)的一種心理特質(zhì)。高考要考查和測(cè)量此類“隱蔽”目標(biāo),必須設(shè)置一定的情境刺激考生產(chǎn)生認(rèn)知,通過(guò)考生的外顯行為判斷其思維或能力水平。問(wèn)題設(shè)計(jì)還包括難度設(shè)計(jì)、區(qū)分度設(shè)計(jì)、參考答案設(shè)計(jì)等。顯然,問(wèn)題的設(shè)計(jì)是否恰當(dāng),能否起到刺激考生應(yīng)試思維等問(wèn)題,都是對(duì)命題者的極大考驗(yàn)。
問(wèn)題三:命題表達(dá)的挑戰(zhàn)。審視近幾年全國(guó)高考生物試題,命題人員的試題編制技術(shù)日趨成熟,但也伴隨著諸多問(wèn)題,或題干信息冗余,或表述含糊不清,或表達(dá)存在歧義。諸如此類欠規(guī)范的命題表達(dá)方式嚴(yán)重影響了命題的質(zhì)量。同時(shí),后現(xiàn)代主義推崇者對(duì)高考命題工作提出自由化、個(gè)性化及人文關(guān)懷等要求,對(duì)命題表達(dá)環(huán)節(jié)也是一大挑戰(zhàn)。
二、科技論文作為高考生物學(xué)科命題素材的理性思考
(-)科技論文的發(fā)展評(píng)述與內(nèi)涵釋析
科技論文起源于17世紀(jì)60年代的歐洲,其標(biāo)志是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)創(chuàng)辦的世界第一本學(xué)術(shù)期刊《哲學(xué)匯刊》。該刊集合了牛頓、伽利略等科學(xué)家的前沿性成果。18世紀(jì)至19世紀(jì),隨著多種自然科學(xué)類期刊的迅速增長(zhǎng),科技論文的內(nèi)容幾近覆蓋科學(xué)的所有領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代,互聯(lián)網(wǎng)的興起使科技期刊的網(wǎng)絡(luò)化檢索變得十分強(qiáng)大,我國(guó)也形成了以中國(guó)期刊網(wǎng)、萬(wàn)方期刊網(wǎng)等為代表的期刊集群。2003年教育部成立的“中國(guó)科技論文在線”,為推動(dòng)科技交流、科技應(yīng)用與科技再創(chuàng)造提供了更加便捷的交流平臺(tái)。
概念上,“科技”即科學(xué)技術(shù),主要指自然科學(xué)方面的技術(shù),“論文”即論證性的文章,是描述科研成果的書(shū)面文件??萍颊撐膶儆趯W(xué)術(shù)論文,因此具有學(xué)術(shù)論文的基本特性。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7713—87明確指出:“學(xué)術(shù)論文是某一學(xué)術(shù)課題在實(shí)驗(yàn)性、理論性或觀測(cè)性上具有新的科學(xué)研究成果或創(chuàng)新見(jiàn)解和知識(shí)的科學(xué)記錄;或是某種已知原理應(yīng)用于實(shí)際中取得新進(jìn)展的科學(xué)總結(jié),用以提供學(xué)術(shù)會(huì)議上宣讀、交流或討論;或在學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表;或做其他用途的書(shū)面文件。美國(guó)生物學(xué)編輯協(xié)會(huì)認(rèn)為,科技論文必須“易于人們的感官接受、本質(zhì)上持久、不加限制地為科學(xué)界所使用,并能為一種或多種公認(rèn)的二級(jí)情報(bào)源所選用”。
由此可見(jiàn),本質(zhì)上,科技論文以學(xué)術(shù)理論為依據(jù),以新思想或新進(jìn)展為核心,以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例證,以書(shū)面語(yǔ)言為載體。在內(nèi)容上必須具有科學(xué)性、創(chuàng)新性、權(quán)威性,在表述上必須具有準(zhǔn)確性、嚴(yán)肅性和邏輯性。作為報(bào)道、交流、存儲(chǔ)科研成果的重要載體,科技論文是科技發(fā)展的總結(jié),社會(huì)發(fā)展的各行各業(yè)都在應(yīng)用科技論文所表達(dá)的科技成果。
(二)選用科技論文的必要性和可行性分析
長(zhǎng)期以來(lái),高考命題或選擇中學(xué)教材、中學(xué)教輔、大學(xué)教材及課外資料(報(bào)紙、參考書(shū)等)作為命題背景材料,或選擇已有題目進(jìn)行改編,也有少部分試題是命題專家根據(jù)已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)直接設(shè)計(jì)。這類傳統(tǒng)選材方式在命題實(shí)踐中存在許多紕漏,易在科學(xué)性、公平性、時(shí)效性,甚至安全保密性方面產(chǎn)生問(wèn)題。以科技論文為試題背景的命題方式與傳統(tǒng)選材有本質(zhì)區(qū)別,不僅能提高試題各項(xiàng)屬性水平,還能提高命題質(zhì)量和命題效率?,F(xiàn)將傳統(tǒng)選材與科技論文選材方式進(jìn)行比較(表1)。
從表1可以看出,科技論文選材具有許多優(yōu)勢(shì),選用科技論文進(jìn)行高考生物學(xué)科命題具有現(xiàn)實(shí)的必要性和可行性。
1.必要性分析
其一,保證了試題的科學(xué)性、權(quán)威性和時(shí)效性??茖W(xué)性是評(píng)價(jià)高考試題的一項(xiàng)重要指標(biāo),其重要性不言而喻,這是中學(xué)教輔、課外資料、舊題改編等方式無(wú)法比擬的。試題中引用的任何數(shù)據(jù)乃至成題后的文字表述,取自具有國(guó)家法定權(quán)威或?qū)I(yè)權(quán)威的公開(kāi)出版物[6],命題者往往心里很“坦然”。在此基礎(chǔ)上,命題專家憑借自身專業(yè)技術(shù)對(duì)論文作出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià),可以在很大程度上有效避免高考試題公布后可能產(chǎn)生的各類負(fù)面影響。生物科技高速發(fā)展,試題應(yīng)當(dāng)在一定程度上體現(xiàn)現(xiàn)代生物科技的發(fā)展。應(yīng)用生物學(xué)科技論文命制高考試題從根本上保證了試題內(nèi)容的時(shí)效性,體現(xiàn)科學(xué)實(shí)踐與教育教學(xué)的統(tǒng)一。
其二,體現(xiàn)了高考的公平性。若選材來(lái)自中學(xué)教材、中學(xué)教輔或是舊題改編,做過(guò)類似題目的考生自然受益,一方面產(chǎn)生不公平,另一方面進(jìn)一步激發(fā)考生和教師的“題海戰(zhàn)術(shù)”意識(shí),不利于素質(zhì)教育的發(fā)展。高校教材原本是_個(gè)良好的命題素材來(lái)源,只是由于經(jīng)過(guò)多年的命題實(shí)踐應(yīng)用,特別是自分省自主命題以來(lái),每年都要有十幾套高考卷結(jié)果出現(xiàn)命題者辛辛苦苦命制出來(lái)的考題,一經(jīng)檢索才發(fā)現(xiàn),早就有相似的考題了。而科技論文選材卻可以有效避免此類情況發(fā)生,生命科學(xué)每年發(fā)表的科技論文數(shù)量巨大,海量的選材要能“撞上”是很困難的。這樣不僅體現(xiàn)了選材公平,也能有效避免“撞題”。另外,高考命題前的資料準(zhǔn)備是高考涉密內(nèi)容,往往慎之又慎,若能將“海量”的科技論文替代有限的材料,豈不解決了安全保密問(wèn)題?實(shí)踐證明,這—做法在某些通過(guò)臨時(shí)抽調(diào)命題專家入圍命題組的省份,是有效的,也是必要的安全措施。
其三,體現(xiàn)能力立意。高考試題強(qiáng)調(diào)能力考查。能力是人順利地完成某種活動(dòng)所必須具備的那些心理特征,只有在解決實(shí)際問(wèn)題中才能考查其能力水平。[7]應(yīng)用科技論文作為背景材料更易實(shí)現(xiàn)考核目標(biāo)能力化,因?yàn)?,大量生物學(xué)科技論文的特質(zhì)就是解決實(shí)際生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題,特別是帶有生物實(shí)驗(yàn)論證類的論文,不僅具有科學(xué)的、最新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法,還有翔實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。而以中學(xué)教材等作為背景材料只會(huì)偏重考查知識(shí)目標(biāo),不利于能力立意。
其四,提高命題效率和命題質(zhì)量。論文通常是以過(guò)程性方式呈現(xiàn)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究成果,具有問(wèn)題的提出、實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論等,這與新課程強(qiáng)調(diào)的探究性學(xué)習(xí)是—致的。以科技論文作為命題起點(diǎn),命題者具有呈現(xiàn)試題的科學(xué)思路和方法,同時(shí)免去一些對(duì)科學(xué)性疑問(wèn)的論證,提高了命題效率。試題以圖表、文字、數(shù)據(jù)等多樣化的形式呈現(xiàn),不僅體現(xiàn)了試題所蘊(yùn)含的科學(xué)素養(yǎng),也使卷面更加活潑、美觀,提高試題的命題質(zhì)量。
2.可行性分析
首先,持續(xù)、大量更新的生物科技論文和各種引文數(shù)據(jù)庫(kù)為科技論文的選擇提供了有力的保障。高中生物學(xué)考查內(nèi)容涉及生物學(xué)_級(jí)學(xué)科下的12個(gè)二級(jí)學(xué)科,同時(shí)可擴(kuò)展到農(nóng)、林、牧、醫(yī)、漁等各個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域。編制如此廣泛的生命科學(xué)高考試題,僅取自傳統(tǒng)素材顯得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。豐富的論文來(lái)源和便捷的檢索系統(tǒng)可以徹底改變命題者“江郎才盡”的窘境。
其次,《普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱(理科課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)版)》(簡(jiǎn)稱“考試大綱”明確指出,“要重視理論聯(lián)系實(shí)際,關(guān)注科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展”。?這為“選用科技論文作為試題素材”這項(xiàng)新舉措提供了改革的科學(xué)依據(jù)。基于新課程高考改革的大背景,選用科技論文不僅體現(xiàn)了生物科學(xué)素養(yǎng),也體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的統(tǒng)一。
再次,大規(guī)模教育考試?yán)碚摏Q定了將科技論文改編為局考試題是可行的。局考試題的本質(zhì)是根據(jù)選拔人才的目的,按照一定的要求,通過(guò)考生解答問(wèn)題或解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程和結(jié)果,推測(cè)考生具備某一心理特征(知識(shí)、能力)的程度?;诳茖W(xué)性的保證,對(duì)科技論文素材進(jìn)行基于考試測(cè)量要求的適當(dāng)改編是可行的,也是必要的,豐富、靈活的命題技巧和命題手段是其重要的保證。
三、基于科技論文背景的高考生物命題實(shí)踐
基于以上討論,高考生物命題亟待構(gòu)建一套基于科技論文背景的命題模式。2009年以來(lái),本課題組開(kāi)展了相關(guān)研究,并進(jìn)行了四次高考命題實(shí)踐,初步總結(jié)了一套基于科技論文背景的高考生物科命題解決方案。下面分別從三個(gè)維度討論以科技論文為命題起點(diǎn)的嘗試。
(一)材料選取的維度
1.背景材料的選擇
理論分析:選擇科技論文作為試題背景,在—定程度上保證了試題背景材料的科學(xué)性、權(quán)威性??紤]到科技論文在試題命制中的特殊用途,選擇的科技論文應(yīng)進(jìn)行如下三個(gè)方面的有效性判定:(1)選擇近期發(fā)表的較高水平的科技論文,以保證材料的科學(xué)性和時(shí)效性;(2)所選論文應(yīng)涉及社會(huì)、生產(chǎn)、生活的研究,以考查考生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力;(3)所選論文主題詞應(yīng)與考試大綱“生物知識(shí)內(nèi)容表”中的“II”?要求一致,以突出考查考生對(duì)生物學(xué)核心知識(shí)體系的掌握,體現(xiàn)生物科學(xué)素養(yǎng)。
操作方法一:選擇近期發(fā)表的較高水平的科技論文。一般來(lái)說(shuō),應(yīng)檢索來(lái)自中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(ChineseScienceCitationDatabase,簡(jiǎn)稱CSCD)的論文。CSCD內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)科學(xué)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。收錄有生物學(xué)、農(nóng)林科學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域出版的上百種中英文科技核心期刊和優(yōu)秀期刊。以2010年全國(guó)高考福建生物卷第26題第I小題(簡(jiǎn)稱“2010福建高考26—I題”)為例,試題背景選自“幾種環(huán)境因子對(duì)高生物量赤潮甲藻——東海原甲藻光合作用的影響”(《海洋科學(xué)》2009年第12期)一文,是關(guān)于我國(guó)東海海洋污染中赤潮發(fā)生機(jī)理的研究,該題以“東海原甲藻引發(fā)我國(guó)東海赤潮”為情境,考查被試在真實(shí)背景中的知識(shí)遷移能力,涉及社會(huì)領(lǐng)域和學(xué)術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題,所選背景材料角度新穎。
操作方法二:選擇與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)、生產(chǎn)、生活領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。例如,2011年全國(guó)高考福建生物卷第26題第I小題(簡(jiǎn)稱“2011福建高考26—I題”)選自兩篇文章:《rhIL-18對(duì)核輻射誘導(dǎo)小鼠脾細(xì)胞凋亡的抑制機(jī)制研究》(《沈陽(yáng)部隊(duì)醫(yī)藥》2009年第1期);《rhIL-18對(duì)核輻射誘導(dǎo)小鼠脾細(xì)胞凋亡的抑制作用》(《解剖科學(xué)進(jìn)展》2008年第2期)。眾所周知,2011年3月,日本大地震引發(fā)了核輻射危機(jī),一時(shí)之間,核輻射在世人面前引起極大恐慌,科學(xué)地認(rèn)識(shí)核輻射具有重要的社會(huì)意義。該題避開(kāi)人類災(zāi)難的宣揚(yáng),著眼于科學(xué)分析和科學(xué)利用核輻射,將核輻射與高中生物學(xué)涉及的免疫、細(xì)胞凋亡、誘變育種以及實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合在一起,讓人們明白核輻射雖然可怕,但可以防治,也可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),這樣的考題具有測(cè)量選拔功能和社會(huì)功能的統(tǒng)一。
操作方法三:結(jié)合考試大綱(考試說(shuō)明)“生物知識(shí)內(nèi)容表”中的II層次要求??荚嚧缶V對(duì)考查內(nèi)容界定了層次要求。實(shí)際操作中應(yīng)以II層次要求為關(guān)鍵詞進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。一般來(lái)說(shuō),不用I層次關(guān)鍵詞,但不代表I層次內(nèi)容不作考查,而是在II層次主干知識(shí)和能力考查中常常可以衍生出對(duì)I層次的考查,體現(xiàn)試題對(duì)生物學(xué)核心知識(shí)的考查。如細(xì)胞代謝中“影響光合作用速率的環(huán)境因素”關(guān)鍵詞為“光合作用速率”和“環(huán)境”,由此檢索到《幾種環(huán)境因子對(duì)高生物量赤潮甲藻——東海原甲藻光合作用的影響》一文,編制試題時(shí),可以衍生考查I層次的考點(diǎn):赤潮的根本原因 海水富營(yíng)養(yǎng)化。
2.試題情境的設(shè)置
理論分析:生物科技論文的撰寫(xiě)框架包括實(shí)驗(yàn)材料和方法、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、討論和總結(jié)等。由于科學(xué)研究是一項(xiàng)原理復(fù)雜、步驟繁瑣、技術(shù)含量高的工作,論文表述的實(shí)驗(yàn)原理和步驟等可能涉及許多生物學(xué)科的專業(yè)性或前沿性內(nèi)容,如信號(hào)通路、重組人白細(xì)胞介素、基因敲除等;呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)大多經(jīng)過(guò)SAS、SPSS等統(tǒng)計(jì)軟件處理,如呈現(xiàn)的圖表常常涉及^(顯著性差異)、置信區(qū)間、姑(極顯著)等統(tǒng)計(jì)學(xué)詞匯或符號(hào)。我們將這些或是超綱或是不必在考查中出現(xiàn)的內(nèi)容稱為冗余信息,冗余信息會(huì)干擾考生正常答題思維,影響試題的信度和效度,甚至造成嚴(yán)重的系統(tǒng)測(cè)量誤差。
操作方法一:簡(jiǎn)化復(fù)雜實(shí)驗(yàn)條件、方法的表述,以通俗易懂的文字高度概括復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)原理
和步驟,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)條件的簡(jiǎn)約性。[9]例如,2011福建高考26—I題以“選取若干實(shí)驗(yàn)小鼠,隨機(jī)分成4組”替代原文中“實(shí)驗(yàn)動(dòng)物C57純系雄性小鼠,18?20g,購(gòu)自中國(guó)醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物室’’、“動(dòng)物模型及分組,按體重隨機(jī)分為4組,每組8只”等復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)步驟,使考生對(duì)試題情境不感到陌生,能致力于核心問(wèn)題的解答,從而保證試題的公平性和可讀性,提高試題的效度。
操作方法二:剔除冗余信息,簡(jiǎn)化圖表數(shù)據(jù)。生物學(xué)經(jīng)常涉及實(shí)驗(yàn)圖表數(shù)據(jù),簡(jiǎn)化圖表數(shù)據(jù)或?qū)D表進(jìn)行特殊處理變得非常必要。例如,2011福建高考26—I題,試題省略置信區(qū)間,以實(shí)驗(yàn)的樣本平均值又代替總體平均值將實(shí)驗(yàn)檢測(cè)處理方法省略,直接以“細(xì)胞凋亡相對(duì)值”替代;剔除差異顯著性分析,默認(rèn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均有差異顯著性。以上處理,都是為了幫助考生快速?gòu)念}干中獲取與測(cè)量目標(biāo)相關(guān)的信息,實(shí)現(xiàn)試題考查的目的。再如,2010福建高考26—I題,論文用散點(diǎn)圖和回歸線描述東海原甲藻光合作用隨溫度變化,由于高中沒(méi)有對(duì)散點(diǎn)圖作考試要求,試題剔除散點(diǎn)圖這一冗余信息,直接以回歸線呈現(xiàn)。當(dāng)然,剔除和簡(jiǎn)化的操作應(yīng)以科學(xué)性為前提,操作的手法往往就是用大概念籠統(tǒng)地描述小概念。例如,以“染色體變異”替代“染色體橋、微核、染色體斷片”等超綱詞語(yǔ)。
操作方法三:可對(duì)試題必須呈現(xiàn)的超綱內(nèi)容做信息補(bǔ)充。例如,2009年全國(guó)高考山東生物卷第2題的題干是“細(xì)胞分化是奢侈基因選擇表達(dá)的結(jié)果。下列屬于奢侈基因的是()”?!吧莩藁颉笔强忌丛佑|過(guò)的新名詞,此處極易干擾、迷惑考生的思維,增加考生在高考考場(chǎng)上的心理壓力,造成考生答題思維上的“眩暈”。若能在題干中提供“奢侈基因”的名詞解釋,將轉(zhuǎn)化阻礙考生答題的瓶頸,避免超綱嫌疑,利于考生答題。
(二)問(wèn)題設(shè)計(jì)的維度
1.認(rèn)知水平和能力布局
理論分析:通常一道實(shí)驗(yàn)探究題可以設(shè)計(jì)3?5個(gè)小問(wèn)題,考查考生對(duì)多個(gè)生物學(xué)事實(shí)的認(rèn)知水平和多種生物學(xué)能力??紤]到學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展是由抽象到具體、由淺入深、由低級(jí)到高級(jí)的循序漸進(jìn)的過(guò)程,問(wèn)題設(shè)計(jì)的認(rèn)知水平應(yīng)由易到難、步步深入,考查能力測(cè)量目標(biāo)的層次也應(yīng)逐步提高,從而將相對(duì)獨(dú)立的小題通過(guò)一個(gè)完整的問(wèn)題鏈串聯(lián)起來(lái),形成一道有序的完整題目。1D]
操作方法一:將低層次的認(rèn)知水平前置,高層次的認(rèn)知水平后置,逐步形成認(rèn)知的梯度布局。布盧姆(BiS.Bloom,1956)等將學(xué)生在學(xué)習(xí)中的行為表現(xiàn)分為知識(shí)、領(lǐng)會(huì)、運(yùn)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)六大類。[11]問(wèn)題設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮學(xué)生的認(rèn)知承受度,操作上可按照識(shí)記、理解、運(yùn)用三個(gè)層次編排不同認(rèn)知水平的問(wèn)題。
操作方法二:將低端能力前置、高端能力后置,逐步形成能力梯度布局。可按照考試大綱對(duì)生物學(xué)科能力要求的編排順序,首先考查理解能力,其次考查實(shí)驗(yàn)與探究能力或獲取信息能力,最后考查綜合運(yùn)用能力。如2011福建高考26—I題由四道獨(dú)立的問(wèn)題組成,四個(gè)小問(wèn)題依次考查考生理解能力、獲取信息的能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和綜合運(yùn)用能力,形成能力的梯度布局。
2.基于能力立意的問(wèn)題設(shè)計(jì)
理論分析:新課程高考倡導(dǎo)以能力立意為主導(dǎo),強(qiáng)調(diào)知識(shí)、能力和素質(zhì)一體化的命題思想。能力體現(xiàn)在解決實(shí)際問(wèn)題中表現(xiàn)出來(lái)的心理品質(zhì),能力的核心是思維。因此,高考試題的問(wèn)題設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)在新情境中考查考生科學(xué)思維的品質(zhì),多考查考生在新情境中對(duì)知識(shí)的理解、分析、應(yīng)用等遷移能力,少考查考生對(duì)知識(shí)的單純記憶。設(shè)計(jì)的問(wèn)題要結(jié)合題干背景材料,牽涉的知識(shí)應(yīng)用要寬廣,解題思路要來(lái)源于教材,又高于教材。
操作方法一:運(yùn)用新情境,產(chǎn)生新問(wèn)題。取材于科技論文的題干資料是考生尚未接觸過(guò)的材料,可賦予這些材料新意以引申出新問(wèn)題。例如,2011福建高考26—I題呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只有三組,將原論文的第四組數(shù)據(jù)隱藏,并設(shè)計(jì)成問(wèn)題:“設(shè)置第四組實(shí)驗(yàn)的目的是(),要求考生通過(guò)對(duì)比分析第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析設(shè)計(jì)第四組實(shí)驗(yàn)的意圖。一方面考查考生實(shí)驗(yàn)與探究的能力,另一方面也考查考生獲取信息的能力。
操作方法二:圍繞問(wèn)題核心,盡可能延伸拓展多個(gè)知識(shí)點(diǎn)。2011福建局考26—I題是一道典型的實(shí)驗(yàn)探究題,以核輻射誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡為切入點(diǎn),融合考查免疫器官、免疫活性物質(zhì)、細(xì)胞凋亡、誘變育種等多個(gè)跨模塊、綜合性知識(shí)。顯然,試題不是單純考查被試的記憶情況,也考查被試在復(fù)雜背景下的知識(shí)遷移能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
(三)命題表達(dá)的維度
1.信息呈現(xiàn)的控制
理論分析:信息量過(guò)多過(guò)少都可能增加考生閱讀負(fù)擔(dān),使部分考生思維無(wú)法產(chǎn)生趨同反應(yīng),影響試題的難度、信度和效度,特別是對(duì)答題毫無(wú)幫助的冗余信息更是如此。
操作方法一:從字?jǐn)?shù)上控制試題信息量。試題信息包含題干信息和答案信息,設(shè)置與答案信息相當(dāng)?shù)念}干信息量,有助于提高考生答題效率,同時(shí)提高試題與測(cè)量目標(biāo)的相關(guān)程度。一般來(lái)說(shuō),可以依據(jù)該題所占分值來(lái)確定題干的字?jǐn)?shù)以及答題的字?jǐn)?shù)。統(tǒng)計(jì)近些年各地高考卷相似題型的字?jǐn)?shù),并將其作為信息量控制的參考是常常采用的有效辦法。
操作方法二:采用文字和圖表相結(jié)合的方式呈現(xiàn)信息。生物科學(xué)往往以生物繪圖或圖表方式呈現(xiàn)科學(xué)研究方法或成果。試題應(yīng)盡可能采用圖表與文字相結(jié)合的方式,一方面倡導(dǎo)理科科學(xué)思維和習(xí)慣,另一方面有效縮減閱讀量,使考生讀題更加準(zhǔn)確,試題的直觀性和美觀性都得到較大的改善。例如,2011福建高考26—II題采用表格的方式呈現(xiàn)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的染色方法,其字?jǐn)?shù)要比純文字表達(dá)少得多,且更直觀、準(zhǔn)確。
2. 語(yǔ)言表達(dá)的限定
理論分析:措辭模糊在一定程度上可能造成考生思維瓶頸,影響考生正常思維,不利于考生真實(shí)能力的體現(xiàn)。那些以增加試題難度為目的,采用增加閱讀量或刁鉆古怪、模棱兩可的表述方式并不可取。此外,具有歧義的表述難以使考生達(dá)到趨同思維,可能導(dǎo)致考生答題不全面、不準(zhǔn)確,且使答案多樣化,加大閱卷難度。
操作方法一:修改模棱兩可的表述方式,使試題清晰、明確。例如,2009年福建高考生物卷第27題第4小題:“以有氰、高莖與無(wú)氰、矮莖兩個(gè)能穩(wěn)定遺傳的牧草為親本,通過(guò)雜交育種,可能無(wú)法獲得既無(wú)氰也無(wú)產(chǎn)氰糖苷的高莖牧草。請(qǐng)以遺傳圖解簡(jiǎn)要說(shuō)明”,其中的“可能無(wú)法獲得既無(wú)氰也無(wú)產(chǎn)氰糖苷的”,表述過(guò)于晦澀、模棱兩可。一般來(lái)說(shuō),遺傳育種常常是為了獲得生產(chǎn)上需要的品種,但這里設(shè)問(wèn)卻是“可能無(wú)法獲得”,導(dǎo)致許多考生無(wú)法理解題意,只好將各種情況的雜交組合都寫(xiě)出來(lái)。該小題抽樣實(shí)測(cè)難度為0.16,與預(yù)測(cè)值相距甚遠(yuǎn)。
操作方法二:對(duì)于有歧義的表述應(yīng)加入限定詞。應(yīng)用科技論文為背景命題,在題干表述上常常會(huì)出現(xiàn)與中學(xué)生物教學(xué)不一致的提法,可能來(lái)自較新的生物學(xué)研究方法,也可能來(lái)自生物學(xué)實(shí)踐與中學(xué)生物教學(xué)理論的脫節(jié),這時(shí)就需要對(duì)有歧義的表述加入必要的限定詞。例如,2010福建高考26—I題增加了“凈光合速率=真正光合速率一呼吸速率”的表述,因?yàn)楦咧猩飳W(xué)教材(人教版)中未提及“凈光合速率”,從而避免產(chǎn)生歧義。
3.人文氣息的滲透
理論分析:后現(xiàn)代主義對(duì)高考命題工作提出了自由化、個(gè)性化、人文關(guān)懷等要求。命題者應(yīng)加強(qiáng)對(duì)考生的考場(chǎng)人文關(guān)懷,力求試題的敘述和設(shè)問(wèn)方式貼近考生的思維習(xí)慣,保證考生一直擁有輕松、激勵(lì)的應(yīng)試心態(tài)。要努力避免刻意“挖陷阱”式的命題方式,有效保護(hù)考生正常的考場(chǎng)應(yīng)試思維。
操作方法一:貼近考生思維,避免突兀設(shè)問(wèn)。例如,仔細(xì)斟酌2011福建高考26—I題第
(1) 小題和(3)小題的表述,其中“已知IL一18是一種淋巴因子”與“與第③組相比”看似多余,實(shí)際是為了引導(dǎo)被試順利作答;審視第
(2) 小題和第(4)小題的題目要求,其中“從(組別)兩組數(shù)據(jù)可知”和“其特點(diǎn)是(至少答出兩點(diǎn))”,兩處填空后均用括號(hào)補(bǔ)充說(shuō)明,是為了貼近考生思維,減少答題失誤。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革創(chuàng)新;應(yīng)用生物科學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)14-0013-02
應(yīng)用生物科學(xué)(食藥用菌方向)專業(yè)2009年于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院成立,目前全國(guó)各高校中尚沒(méi)有相近的專業(yè),屬于新升起的朝陽(yáng)專業(yè)。應(yīng)用生物科學(xué)專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科、寬口徑的應(yīng)用性專業(yè),具有廣闊的發(fā)展前途。招生和培養(yǎng)按理學(xué)學(xué)位和農(nóng)學(xué)學(xué)位二類進(jìn)行。強(qiáng)調(diào)開(kāi)放式選課,重視學(xué)生的基本技能訓(xùn)練。本專業(yè)以生物技術(shù)、生物信息等高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)生物、昆蟲(chóng)、微生物上的應(yīng)用為目的,培養(yǎng)和造就能從事生物資源利用、食品、醫(yī)藥、生物資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)與設(shè)計(jì)、應(yīng)用與開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)與管理、教學(xué)與科研等工作的高級(jí)科學(xué)技術(shù)人才。此專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃要求培養(yǎng)動(dòng)手能力和社會(huì)實(shí)踐能力較強(qiáng)的社會(huì)需求性人才,因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中占有較為重要的地位。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的進(jìn)一步延伸、應(yīng)證和鞏固,重在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能以及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力[1-4],目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅局限于輔助教學(xué)形式,對(duì)學(xué)生的綜合性、創(chuàng)造性和研究性等方面訓(xùn)練不夠[5,6]。為提高學(xué)生的全面動(dòng)手能力,社會(huì)實(shí)踐能力,創(chuàng)新創(chuàng)造能力,對(duì)本專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了以下幾點(diǎn)改革,并初見(jiàn)成效。
一、應(yīng)用生物科學(xué)(食藥用菌方向)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀
教學(xué)模式是教學(xué)系統(tǒng)諸要素相互作用而形成的相對(duì)穩(wěn)定的范式結(jié)構(gòu),它既包含著一定的教學(xué)理論,又包含一套行之有效的操作程序。其中,教學(xué)模式的操作程序還包括教學(xué)過(guò)程、教學(xué)方法和組織形式等具體安排,它是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)追求的具體途徑[1]。杜威的“做中學(xué)”教學(xué)模式,以及現(xiàn)代的建構(gòu)主義理論均強(qiáng)調(diào)學(xué)生不是信息的被動(dòng)接受者,而是意義的主動(dòng)建構(gòu)者。所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們應(yīng)該注重學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn)和主體,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地思考,積極地參與到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,提高他們的實(shí)踐能力
二、應(yīng)用生物科學(xué)(食藥用菌方向)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課具體的改革實(shí)施細(xì)則
1.讓學(xué)生走近自然,走進(jìn)自然,上專業(yè)的“第一課”。應(yīng)用生物科學(xué)(食藥用菌方向)實(shí)驗(yàn)課是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)菌物界,了解食藥用菌生境、習(xí)性,熟悉菌種制作和一些常見(jiàn)的食藥用菌的栽培制作等。啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的激情,促使學(xué)生帶著濃厚的興趣去學(xué)習(xí)理論課程。因此開(kāi)展專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程之前安排一次野外實(shí)習(xí)[7],讓學(xué)生親自去采集菌物,給菌物照相,認(rèn)知和感受菌物世界。通過(guò)與小小的蘑菇接觸,老師生動(dòng)有趣的講解,能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的熱愛(ài)程度。
2.走進(jìn)食用菌企業(yè),了解食用菌的規(guī)模化生產(chǎn)。野外實(shí)習(xí)后,安排學(xué)生走進(jìn)食用菌企業(yè)觀摩學(xué)習(xí),使學(xué)生們了解食用菌的規(guī)模化生產(chǎn)的簡(jiǎn)單流程,了解從母種制作,二級(jí)種制作,三級(jí)種制作到蘑菇管理出菇的全過(guò)程,使學(xué)生了解到目前規(guī)模化生產(chǎn)的大概情況,使學(xué)生明白自己今后學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)課程在生產(chǎn)實(shí)際上的應(yīng)用和重要性,增加他們的學(xué)習(xí)責(zé)任感。為今后本專業(yè)的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
3.規(guī)范專業(yè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃應(yīng)明確規(guī)定實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)器材(包括設(shè)備、儀器、藥品等),從而減少重復(fù)性,體現(xiàn)連貫性,實(shí)現(xiàn)整體性。它既可作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)檢查的依據(jù),又是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的藍(lán)本。制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí),盡可能做到少單一性實(shí)驗(yàn),多綜合性實(shí)驗(yàn);少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),多設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);少演示性實(shí)驗(yàn),多操作性實(shí)驗(yàn)[8-10]。為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際的動(dòng)手能力,自我提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新能力,應(yīng)開(kāi)設(shè)綜合性的試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)專業(yè)的基本操作技術(shù)和方法訓(xùn)練之后,結(jié)合著專業(yè)的特點(diǎn),組合一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生自己探索,自己思考,分小組后,各組獨(dú)立操作完成。組合綜合性試驗(yàn)內(nèi)容必須具有探索性的有機(jī)組合,但綜合試驗(yàn)也不宜過(guò)多。因此,我們根據(jù)專業(yè)的物力財(cái)力,盡可能多地安排設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和認(rèn)識(shí)能力。
4.走出課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)限制,匯報(bào)形式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠很好的配合理論教學(xué),提高教學(xué)的質(zhì)量,更重要的是能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,實(shí)踐動(dòng)手能力,創(chuàng)新能力,實(shí)踐和理論結(jié)合能力,分析問(wèn)題能力等等。所以在教學(xué)中注意做到結(jié)合著應(yīng)用生物科學(xué)(食用菌方向)專業(yè)的特定,制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃。例如,食藥用菌栽培實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程受到季節(jié)性的限制,只有讓學(xué)生走出課時(shí)限制,改掉以往的只有實(shí)驗(yàn)課程才能做實(shí)驗(yàn)情況,使學(xué)生充分利用課余時(shí)間,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)。結(jié)合理論課程開(kāi)展定時(shí)和不定時(shí)的學(xué)習(xí),將班級(jí)學(xué)生分成小組,選擇每組所感興趣的栽培品種,獨(dú)立進(jìn)行從母種制作,二級(jí)種制作,三級(jí)種制作到出菇管理整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式以匯報(bào)的方式進(jìn)行,每個(gè)小組匯報(bào)后其他的小組可以對(duì)自己不明白的或者感興趣的問(wèn)題進(jìn)行討論,任課老師給予指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)由各個(gè)小組間相互打分來(lái)評(píng)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)。這種模式充分提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)激情,調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)生主動(dòng)去思考,去實(shí)驗(yàn),去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到自發(fā)的去解決問(wèn)題。
三、結(jié)語(yǔ)
應(yīng)用生物科學(xué)(食藥用菌方向)專業(yè)是新型的學(xué)科,不斷在摸索中前進(jìn),實(shí)驗(yàn)課程的改革路程很長(zhǎng),務(wù)必積極探索和實(shí)踐,才能不斷的創(chuàng)新。同時(shí)提高教師自身的知識(shí)水平與業(yè)務(wù)能力,改善實(shí)驗(yàn)條件是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的成功保證。我們將孜孜以求,盡我們所能來(lái)促使專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)上一新臺(tái)階。
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