生物学科学情分析范例6篇

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生物学科学情分析

生物学科学情分析范文1

【关键词】高中生物 情感教育 教学

在生物课堂上灵活的融入情感教育元素,这会给学生理解很多内容开辟一扇新的窗口,学生对于很多具体问题的认识程度也会更深。教师在讲到一些相应内容时要善于从情感教育出发带给学生一些启示,让学生理解与看待问题的思路更加宽阔,对于问题实质的认识更加深入,这才是高质量的课堂教学的应有模式。

一、充分利用教材中的情感教育素材

情感教育要找到相应的教学依托,教师首先要充分利用课本中的情感教育素材,慢慢给予学生一些学习上的思维引导,让学生思考与看待问题可以有更为丰富的视角。很多教师都忽略了课本中相应教学内容中涵盖的情感教育元素,或者是没有及时挖掘与利用这些资源,这让知识的教学只是停留在浅层次,学生并没有更深入的理解与领会一些内容。对于这个问题教师要有所改观,在教学设计时就要从多方面、多视角来思考问题,并且要善于发掘教材中隐藏的一些情感教育资源,在教学设计时充分发挥这些资源的功效。

生物教材中有很多插图,这些都是与情感教育的结合点所在。在教材中,这些插图比文字更加直观和简洁,也更容易调动学生的积极性和主动性。例如,教材中一些生动的生物史学图,诸如光合作用的探究历程、细胞学说的建立等如同一幅幅生动的电影镜头,学生在观看这些图画时教师可以将此情此景的一些情绪和历程传递给学生,让学生在一种潜移默化的过程中感受这些生物科学家严谨的科学态度,并逐渐树立自己正确的人生观和科学观。这其实就是一种很好的渗透情感教育的方式,教师如果具备良好的教材挖掘与利用的能力,很多课本中的内容都可以成为情感教育渗透的依托,在这样的教学展开中还能够加深大家对于这些内容的领会程度。

二、在教学发散中引入情感教育主体

课本知识和容量毕竟有限,优秀的生物学教师会在课堂上结合课本中的知识点灵活的展开教学的发散与延伸,会引入一些和学科以及教学主题相关的课外补充资源,辅助学生对于核心知识的理解掌握。在这个教学环节中,教师可以有效的融入对于学生的情感教育。教师的教学发散过程可以将情感教育作为一个出发点,可以透过对于学生情感的激发来引导大家更深入的探究一些问题,让学生结合自己的情感态度来领会相关内容。这不仅是情感教育渗透的一种非常有效的方法,这个过程往往也能够给学生理解课本知识提供新的视角。

在具体的教学中,教师可以认真总结教材,将自己的教学内容与情感因素进行有效联系。例如,教师在进行细胞分化这一章节内容教学的时候,在其中就有一部分是关于克隆的内容。教师在教学中可以向学生说明科技其实是一把“双刃剑”的道理,在具体进行生物科技应用的时候应该时刻保持社会责任感和伦理道德,并学会人与自然的和谐相处之道。教师在引导学生从这个层面来理解与看待克隆问题时,这既是情感教育的一种体现,这也能够让学生从这个视角来更深入的探讨科学技术在我们生活中扮演的角色,以及人类应当如何理性的利用这些技术改变我们的生活,这些都是基于这个教学主题应当让学生有所思考的问题。

三、给情感教育构建良好的教学情境

有些情感教育内容在渗透时,需要一定的教学情境作为依托,这样学生才能更好的置身于那种氛围中,领会到课堂探究的相关主题,情感教育的渗透力度才能有所保障。因此,教师在组织与安排教学过程时要充分考虑到这一点,要利用教学情境的营造来给情感教育的渗透打下好的根基。教师可以充分利用一些教学工具来实现这一目标,可以利用图片、视频来更直观的呈现教学内容,也可以播放相应的音乐来舒缓学生的情绪,让学生的注意力更加集中。创设情境是良好教学氛围营造的开端,也会辅助情感教育的功效更好的发挥出来。

例如,教师在进行食物链这一章节内容的时候,可以使用现代化的多媒体设备为学生播放一段“螳螂捕蝉,黄雀在后”的视频。通过观看这段视频,教师就可以将生物界中食物链的能量传递等进入一个简单易懂的讲解,并教会学生优胜劣汰的社会道理。这部分内容在知识上理解起来并不难,但是,其中涉及的情感教育内容却值得学生有所思考。此外,教师也完全可以根据实验的内容在教学中适当的穿插一些情感教育的内容,让实验教学在形式与内容上都丰富起来,并且透过实验的展开带给学生一些更为深入的对于学科的思考。

【参考文献】

[1] 李淑丹. 高中生物教学设计中的问题、归因及对策研究[D]. 陕西师范大学,2015.

[2] 郭瑞波. 运用多媒体技术辅助高中生物教学初探[D]. 河南师范大学,2015.

生物学科学情分析范文2

关键词 试题评析 问题解决能力 生物学教学

中图分类号G633.91 文献标识码B

G・波利亚认为“好的教育”的评价标准就是能够让学生发现并解决问题。考试答题是一个“纸笔式”的问题解决的过程,也是目前中学教育中无法回避的一个话题。问题解决是指运用某些方法和策略,从初始状态情境达到目标状态情境的过程。试题评析是教学活动中发展学生问题解决能力的重要环节之一。但长期以来,教师在试题评析过程中,重错误率统计而轻错误成因分析、重“索取答案”而轻解题思维分析、重一道试题的解决技巧而轻“一类问题的一般解决方法”的形成,个别课堂甚至是教师报答案、学生判对错,教师讲思路、学生写结论,忽视了“学生是学习的主体,问题解决能力是在问题解决过程中得以发展”的教学规律。导致试题评析效率低下,不能真正解决教学中存在的问题。笔者认为,试题评析的重要环节是发展学生的问题解决能力。为此,提出以下几点粗浅的认识与同行探讨。

1 评析在思想方法混乱处,指明问题解决的方向

波利亚将解题的思维过程分为“弄清问题”、“拟定计划”、“实现计划”和“回顾反思”四个阶段,可见问题解决过程不仅要有清晰的逻辑思维,还需要恰当的问题解决方法。试题评析过程中如何明晰思维、形成方法,可以从以下三方面着手。

1.1 评析于解题思维不清晰处

解题过程实际上是一个科学探究的过程。从思维学角度来看,首先通过阅读文字和图表,从题干中提炼关键信息,并将问题置于所学的知识背景中(如看到线粒体就会想起细胞的有氧呼吸、看见核糖体就想到多肽链的合成),尝试构建未知答案与已学知识间的关联。然后,采用归纳、判断、比较、迁移等分析方法,运用有关的重要概念、基本原理来构建逻辑关系的证据链,以解决问题。最后,用规范的生物学语言或特定的符号来表述问题的答案。由于学生的解题思维可能存在严密性不足、变通性不强、反思性不够和发散性不广等问题,所以最终表述的答案往往与正确答案存在偏差,甚至相去甚远。此时,就需要教师进行适当点拨。

【例1】将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因导入棉花组织细胞后能进行表达,其依据的遗传学原理是_____。

学生回答的错误答案主要有:“转录、翻译;核糖体内”。教师评析时,首先要指出问题的指向是:“苏云金芽孢杆菌细胞内的有关基因为什么能在植物细胞内表达(即异源生物的DNA为何能在不同生物体内表达)?”而学生回答的却是“基因怎样进行表达?(通过转录、翻译过程表达)”、“基因表达的主要场所是什么?(核糖体)”。学生答题错误的原因是解题思维不明确,设问与答案间没有必然的逻辑关系。然后再提供参考答案:“不同生物共用一套遗传密码(或不同生物细胞内基因控制蛋白质表达的方式基本一致)。”教师要引导学生反思答案与设问间的逻辑关系,体验解题过程中思维的严密性,提高问题解决的分析能力。

1.2 评析于解题方法不适切处

随着课程改革的进一步推进,生物学科的考试命题也逐渐由“以知识立意”为主,转向“以能力立意”为主,并最终走向“目标立意”。因而图表题、实验题、信息情景题等能体现知识、能力、情感态度与价值观相结合的试题类型的比重不断增加。这符合新课程“探究性学习”的理念,但也一定程度上提高了对学生解题能力的要求。学生在解答上述试题时,往往因缺乏针对性的解题方法而困难重重。以表格题分析为例,其一般程序与方法是:首先,弄清表格设制的目的;行、列各有哪些项目(包括单位、说明);行和列具有什么规律。其次,理解表格的行、列含义,筛选信息(即根据解决问题的需要,筛选出表格中的相关内容,以便理清问题解决的思路);最后,挖掘表格隐含的信息,并对信息进行处理和转换(联系相关生物学知识进行分析、比较和推理,以弄清表格告诉了什么,设问需要解决什么。)。

在日常教学中,教师一方面要注重对学生进行实验探究、析图绘图、材料阅读与分析等方面的训练,注重典型试题评析,举一反三,形成一类问题的一般解决方法;另一方面,学生在解题过程中,要注意克服思维定势,善于区分新认知对象和旧有经验之间的差异,有效解决问题。

1.3 评析于生物学思想不明确处

生物学思想是生物学的灵魂,它与生物学的方法常常在学习、掌握生物学知识的同时获得。生物学的主要思想包括生命物质性、结构与功能相统一、生命活动对立统一、生物进化以及科学、技术与社会协同发展(STS)等。许多试题的命制都是以生物学思想为指导的,许多生物学问题的解决,也必须回到基本的生物学思想上来。如“较游离的酵母细胞而言,固定化酵母细胞的代谢速率为什么降低?细胞为什么不能无限长大?……”这些问题都要依据生物表体比、核质比的思想来解决,而如何评价包括基因工程、胚胎工程等现代生物技术的价值需要依据“科学技术是把双刃剑”的观点来分析。教师引导学生正确运用基本的生物学思想,分析各种新情景、解决各种新问题,理应是试卷评析的一个重要环节。在日常中学生物学教学中,教师需进一步加强生物学思想的渗透,让学生在学习纷繁复杂的生命世界奥秘的过程中体验生命的美丽、感受生命科学的价值。

2 评析于科学概念混淆处,搭建问题解决的扶梯

科学概念是理性思维的基本形式,更是问题解决的关键。学生是在理解生物学概念和构建学科概念体系过程中,逐渐发展科学思维、形成学科技能与学习能力,进而树立科学价值观的。试题评析不仅能帮学生完善概念模型、理解概念的内涵与外延,还可以提高学生迁移解决问题的能力。

2.1 评析于前科学概念错误处

根据概念形成的途径分为前科学概念和科学概念。“前科学概念”是指个体拥有的与科学概念不尽一致的概念。因受个人生活范围、知识经验等因素的限制,“前科学概念”往往存在着随意增加或减少内涵、扩大或缩小外延等问题,存在一定的片面性甚至错误。近年来,各地高考试卷均非常重视前科学概念与科学概念间辨析的考查。

【例2】(2009年江苏省高考第18题)下列关于人类遗传病的叙述,错误的是( )

①一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病;②一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病;③携带遗传病基因的个体会患遗传病;④不携带遗传病基因的个体不会患遗传病

A.①② B.③④

C.①②③ D.①②③④

本题考查的科学概念是“人类遗传病与家族性疾病”。造成答题错误的主要原因是学生对于人类遗传

病存在着“人类遗传病就一定是代代相传的、一个家族几代人中都出现过的疾病就一定是遗传病、携带有致病基因的个体一定患病,而不携带遗传病基因的个体就一定不会患遗传病”等前科学概念。当教师与学生一起剖析了科学概念的本质:“什么是人类遗传病?是否携带遗传病的致病基因与是否患有遗传病之间存在怎样的关系?什么是家族性疾病?家族性疾病一定属于遗传病吗?……”该问题就迎刃而解了。在试题评析过程中,教师务必要使学生建立科学概念及概念体系,加强概念间的辨析,明确概念的内涵与外延,让学生达成了从前科学概念的懵懂状态到科学概念的清晰状态的转变,切实提高了问题解决的能力。

2.2 评析于科学事实不正确处

科学概念是反映科学现象和过程本质属性的思维方式,是科学事实的抽象。科学事实则是形成科学概念、建立科学理论的基础。如“大多数鸟类能在空中飞翔,鸟类是卵生的”属于科学事实,而“鸟类是一种体表被覆羽毛、前肢特化成翼、恒温、卵生的高等脊椎动物”则属于科学概念。如果科学事实不清,就无法建立正确的科学概念,但学生建立的科学概念不准确,同样无法去判断一些事实是否科学。教学中,教师应在分析、提炼科学事实的基础上,形成科学概念。在解题过程中,则可充分依据科学概念来判定一些事实是否科学。

【例3】(2011年江苏省高考第17题)我国西南横断山区被公认为全球生物多样性的关键地区,不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见表l。下列有关叙述,正确的是( )

A.不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果

B.不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征

C.蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关

D.蝶类物种多样性与各垂直带气候特征有关

本题涉及的重要概念有“群落演替、群落结构、垂直带和生物多样性”。相关的科学事实有:①群落演替会导致植被类型发生改变;②群落的空间结构包括水平结构和垂直结构等;③植被类型、气候特征等生态因素会影响动物分布,进而影响生物多样性。学生的最大困惑是“横断山区不同垂直带的生物属于同一个群落吗?随着时间推移,横断山区的高寒灌丛草甸能演替为热带季雨林吗?”试题解析过程中,若能依据“群落演替、群落结构”等重要概念来推断相关事实是否科学,即可轻松解决上述问题。

教学观察发现:教学中,通过强化记忆或强化训练来促进学生机械记忆概念,造成学生概念理解不深刻、运用重要概念解决问题能力低下的现象也屡见不鲜。部分教师在评析涉及重要概念的试题时,存在模糊概念模型建立的条件、淡化概念间的辨析、随意扩大或缩小概念内涵与外延、弱化概念迁移运用等问题。生命科学是由诸多的重要概念与概念体系所形成的理科科学,忽视重要概念的理解、迁移与运用将导致学生学科素养水平的低下。此种现象,值得深思。

3 反思试题讲评方式,优化问题解决的策略

试题评析的过程,不仅是给出答案的过程,更是帮助学生理清思维逻辑、优化问题解决策略、形成科学方法、规范表述的过程。试题讲评应注意关注学生的非智力因素和情感体验,通过营造平等和谐、自由讨论的课堂,让学生有勇气、有兴趣去发现自己学习中的不足,提高自己的问题解决能力;其次,要注意通过试题讲评过程帮助学生发展问题解决能力,体验观察实证、归纳――演绎、模型建构等研究方法在问题解决中的具体运用;最后,评价试题要理性、客观,能从命题人立意、知识本身、能力发展等多种角度去思考试题本身的价值。

通过试题评析,教师可以掌握自己教学目标的达成情况,反思自身教学行为是否有效,从而调控自身教学策略。学生可以了解自己学业水平的发展程度,理解自己在知识内化和能力发展中存在的疏漏之处与薄弱环节,并改变自己的学习方式,最终提高教与学的有效性。

参考文献:

[1][美]国家研究理事会,戢守志等译.国家科学教育标准[M].北京:科技文献出版社,1999,(1):86~102

[2]陈琦,刘儒德.当代教育心理学[M].北京:北京师范大学出版社,1997(1):P186―188

[3]国家教育发展研究中心.发达国家教育改革的动向和趋势[M].北京:人民教育出版社,1992,7

[4]崔允郭.有效教学:理念与策略(上)[J].人民教育,2001,(6):46-47

生物学科学情分析范文3

关键词:生活情境;高中物理;教学

一、生活化教学情境创设的原则

1.生活性原则

生活性原则是指教学要从学生熟悉的现实生活和需要出发,从现实生活中选取形象生动的情境,并运用到教学中,从而有助于学生更好地学习和掌握所学知识。物理教学的情境创设要遵循生活化教学的原则,即生活性的教学原则。

2.问题性原则

在情境教学创设时也要遵循问题性原则,即情境教学要针对一定的问题进行创设,这些问题具有很大的灵活性,教师自行设置的或是学生自主发现的都可以运用到情境教学中。这些问题的提出可以激发学生强烈的求知欲望,使学生的注意力能够高度集中地投入课堂学习,并根据这些问题进行思考[1]。因此,教师在设置问题时,要使这些问题具有科学性、客观性、目的性。

3.合理性原则

合理性原则是指在情境教学的创设过程中要具有合理性,并且还要坚持创新的精神和科学的态度,实事求是,从而确保情境创设的合理性。同时,还要符合学生认知的规律和水平。合理性原则是创设生活化教学情境必须遵守的原则。生活化教学情境多取材于日常生活,生活经验的可信度值得质疑。教师在创设教学情境时,要对所选素材进行去粗取精,去伪存真,确保情境语言的逻辑性、情境中所含的隐性知识的可靠性以及情境中所含概念或原理的严谨性[2]。此外,尤其要注意情境内容的完整性和有序性。

二、生活化情境素材的分析

1.教材中的图片

现行的《普通高中课程标准实验教科书》(人教版)中有很多丰富的通俗易懂的图片,在学生学习知识的同时也可以感受到趣味性,从而增加学习物理的兴趣。此外,学生通过这些图片也可以直观地了解物理学知识,为学生更好地理解和掌握物理知识奠定基础。其中,高中物理必修(1、2两册)中就有图表素材37个,图表的内容贴近学生生活,与社会生产和科学发展的关系也较为密切,也更容易引起学生的注意力。因此,教师情境创设时要科学合理地利用这些图表,并使教学效果达到最优化,使学生更好地理解和掌握物理知识,从而使教学质量显著提高。

2.教材中的问题素材

在现行的《普通高中课程标准实验教科书》(人教版)中可以看到很多问题素材,如,“说一说”“科学漫步”“思考与讨论”等几个模块。同时,高中物理必修(1、2两册)也包括了这种问题素材,且大多以“说一说”与“思考与讨论”等问题的模式出现,这些问题素材具有启发性和思考性,从而引发学生的思考。而“科学漫步”模块则是在给定的材料中引出问题,需要学生对材料进行理解和分析,并运用所学知识进行解决[3]。在情境创设中,教师要以这些问题素材为基础并结合实际生活,运用形式多样的教学方法,使这些问题素材转化为情境问题,从而激发学生学习和探究的积极性。

3.教材中的实验素材

《普通高中课程标准实验教科书》(人教版)中的实验素材主要有:演示、做一做、实验等三个模块。教材中的实验有26个,其中关于专题的实验有10个,主要探究物理现象和规律,是物理教材的重要组成部分;另外两个模块的实验有16个,这些实验主要来源于实际生活,也贴近学生的生活并与学生生活有密切关系。在实际教学中,教师运用这些实验素材来创设生活情境,并进行物理教学,有助于学生更深入地理解和掌握物理学知识。

三、习题教学法的案例评析

教师在运用习题教学法时,通常会选取一些脱离客观实际的问题,并陷入这种问题的模式中,不利于培养学生自行分析和解决实际问题的能力,也不利于科学价值观的形成。而生活化习题的选取不仅能够锻炼学生的思维能力,同时还渗透了学生将物理知识应用于生活、生产实际的意识,培养了科学的情感、态度和价值观。

案例分析:

例.一个做平抛运动的小球,抛出时高度是2.44米,在空中的水平位移是13.4米,问其平抛初速度的大小跟以60km/h航行的舰艇相比,哪个大?

评析:物理学所研究的问题大多数与实际生活相关,但在实际的教学过程中,教师为了方便教学,通常会选取上述的例题进行分析讲解。因此,实际的教学使学生缺乏概括抽象问题的能力,只能够解决相对简化的问题,并不能使学生了解和掌握物理的真正用处。

在运用习题教学法时,教师除了在设置习题时要考虑情境的创设和运用外,在讲解习题时也要适当地进行知识的拓展和延伸,从而使学生了解更多的知识。

参考文献:

[1]杨夫芹.情境创设:物理学情境的创设[J].教育教学论坛,2010(7):58-60.

[2]靳彦庆.课堂教学情境创设的有效性研究[D].河南大学,2009(5):142-143.

生物学科学情分析范文4

一、考查目标要明确

命题的目的有三个:首先是反馈考查,通过命制相应的题目,对学生的某个知识或技能目标进行考查,从而反馈教师教和学生学的情况.其次是提升能力.通过题目针对性的命制,来提升学生某些能力,可以是信息采集能力、审题辨析能力、综合分析能力,等等.第三是促进提升.通过考试一定程度上能进一步督促学生完成短期目标,促使新目标的制定和达成,进而形成良性循环,这个目标不仅仅是应试分数目标,更重要的在于学生意志力、学习能力的目标达成.因此,为了达成这三个效果,我们在命制的过程中要注意两个目标的达成.

1.知识目标

无论是课堂小练习还是单元测试,甚至是期末设置,每道题目的命制都必须考虑其知识目标的达成.比如我们要考查学生对力与运动的掌握情况,可以命制这么一道题目.

例1篮球跑抛出去后的运动轨迹如图1所示,此时篮球受力作用(忽略空气阻力的存在),如果篮球在运动到最高点A时失去所有力作用,篮球将.

2.能力目标

学生综合素养和综合能力的提升是教学的最终目标.因此,教学过程中,要注重能力的提升,其中包括题目命制与反馈.比如命制这样一道题目,来考查学生的数据采集能力和数据转化能力,最终再考查学生的数据分析能力.

例2小明在测量水沸腾的实验后,对水停止加热后,将温度计仍然置于水中,测量出水的温度变化情况.如下表,请在右边的温度和时间图像中画出温度随时间的变化曲线.通过图像分析,你还能得到哪些结论(至少写出两点),就刚才图中设计的函数图像,你觉得还存在哪些不足?

时间t/min0123456789101112131415温度T/℃98877768605347423531282523212121分析例题2,能充分考查学生的数据采集和转化、分析能力,还参考了学生的实验评价能力.真正的命制题目是通过题目的考查来提升学生的综合能力,而不是仅仅服务于应试和升学.

二、逻辑思维要严密

题目向学生传递信息的方式有文字传递、符号传递、图像传递、表格传递,但是无论采用哪种传递方式,或者是综合传递,都要表达严谨科学,逻辑性强,能让学生凭借他们已有的信息阅读能力来获取相应的信息,不能存在歧义,更不能存在科学性的错误.

例3如图2所示是一款太阳能路灯的图片,下列说法中正确的是

A.透明灯罩除防尘外,还可以使灯泡发出的光经过折射后变得更柔和

B、C、D略去

原题来自于2013年菏泽中考题.原题是透明灯罩除防尘外,还可以使灯泡发出的光经过反射后变柔和,原题的是通过漫反射让光照到更广的区域,导致光变得柔和,而现在改成折射后变得更柔和,这样就意味着灯罩的折射会使一部分能量损耗,那样的话,就无意识降低了能量的使用效率降低,就与太阳能电池板路灯的设计和使用相违背!明显存在不严密之处,甚至会混淆学生的正常思维.

三、要凸显学科本位

物理教学的直接目标为了提升学生的物理素养,因此,在物理试题的命制过程中,还要凸显物理学科的学科价值.注重学生对物理知识与规律的分析能力和应用能力,而在综合性题目的命制过程中,渗透语数外等其他学科的知识或情境,也是为了适度提升学科间的综合性,让学生感受到知识的学习是融会贯通、触类旁通的,让学生在试题的解读的过程中,感受到学习的整体性和方法性,而物理试题更要强调物理的价值性.

例4如图3所示,电压恒定不变,定值电阻R1=20 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是50 Ω,请问滑动变阻器阻值为多大时,滑动变阻器的功率最大?

生物学科学情分析范文5

一、基本数据

本研究的数据来源于2010年6月至12月间“教育部学位与研究生教育评估工作平台”②所公示的申报计算机科学与技术硕士学位授权一级学科的农林高校申报书中的信息。申报书有严格的格式要求,本文以第一部分中的基本情况、第二部分中的学术队伍和第三部分中申报单位一级学科点的学科方向为研究样本数据。需要说明,2011年4月国务院学位委员会和教育部批准印发的学位办[2011]25号文中,根据《学位授予和人才培养学科目录(2011年)》,已将原计算机科学与技术学科目录中的“软件工程”新增为一级学科,在本文的分析中未考虑此变化。

二、学位点科研基地分析

在申报书的第一部分基本情况中,要求各申报高校列出学位授权点对应的国家(部、省)重点实验室(专业实验室、工程技术研究中心、工程研究中心、人文社会科学重点研究基地)。表1为参与申报的部分农林高校计算机科学与技术学科研究基地汇总,各农林高校所依托的实验室集中在农业信息学、农业信息化工程、数字农业工程领域,反映出了农林高校计算机科学与技术学位点资源设置的农林行业特色明显。

三、学术队伍设置分析

根据各高校申报书中现有在编人员信息,从年龄结构看,36岁~45岁占到63.5%,46岁~55岁占到23.5%,55岁以上所占比例比较小,这表明,中、青年科技人员是农林高校计算机科学与技术学科的主力军。从队伍建设的梯队上看,“老”、“中”“、青”结合的梯队合理。从学历结构看,农林高校“计算机科学与技术”学科学术队伍中具有博士学位的人员比例仍然偏小(图1),迫切需要年轻同志继续攻读博士学位。

四、学科研究方向设置分析

根据申报要求,各申报高校一级学科点的学科方向填写不少于4个,不超过6个。14所农林高校所设置的一级学科点的学科方向主要集中如下9个方向(图2)。

(一)计算机软件与理论主要致力于农业领域的软件理论和软件开发技术研究,着重面向农业领域计算机软件的设计、开发、维护,运用构件化的软件技术和智能决策技术,研究农业信息的智能化处理、分析、传输、管理和利用,以及智能决策软件的构造技术。

(二)计算机控制技术及应用以计算机检测与控制技术研究为核心,以农业应用为特点,致力于农业装备的检测控制、田间信息采集传输的研究。在面向现代农业信息监控方向,围绕传感网络的体系结构,信息采集,监控信息分析与处理,展开相应的理论与应用研究。

(三)计算机网络主要针对计算机网络应用于农业的特点,开展计算机网络相关支撑技术、计算机网络体系结构、网络协议实现、分布式计算的应用研究。主要包括:网络化的嵌入式系统,网络性能评估与优化计算,传感器网络,下一代网络中的分布对象计算模型,网络安全,网络建模与模拟,普适环境中的Web服务和上下文感知服务等有关理论和方法的研究。

(四)信息安全研究信息安全的基础理论方法和技术体系,主要包括:数字签名与身份认证,密钥管理,生物数据安全,安全协议与多方计算等。(五)智能信息处理着重于智能算法的理论、算法模型及其应用,在Web信息处理、模式识别、数据挖掘等方面结合农业与生命科学等学科的优势,开展智能技术在农林业上的应用研究。

(六)图形图像处理研究图形图像处理,信息可视化和人机交互技术,计算机视觉以及相关技术在农业信息化和自动化中的应用。主要包括:农作物与植物分类,农作物生长仿真,农产品的检测与分级,新型农业机械作业仿真等相关需求。

(七)农业信息化农业信息化研究方向是在农业科学研究信息化和辅助决策智能化过程中,为解决农业规划、决策、评价等研究工作对计算机软件提出的需求所形成的研究方向。

(八)数据库与数据挖掘结合农业生产、农村信息化等事业发展的需要,重点研究数据库实现新技术,嵌入式数据库与移动数据库,数据仓库与数据挖掘,信息检索与数据库等。数据挖掘研究方向主要研究数据挖掘的相关理论与技术,以及集成信息检索、模式识别、图形图像分析、空间数据分析、生物信息等方面的技术。

(九)嵌入式软件与系统结合农业院校的特点,培养以计算机技术为核心的嵌入式技术与应用人才,主要针对嵌入式技术在农业领域的应用展开研究,为区域经济和农业信息化服务。研究嵌入式系统软件开发平台,实现嵌入式系统的应用开发,利用嵌入式技术实现工业过程的控制以及基于嵌入式技术开发相关的产品。其他研究方向有:高性能计算与系统结构、光电信息与机器视觉、精准农业、多Agent系统、计算机算法研究、软件测试与智能系统、科学计算及算法设计、分布式系统理论,物联网技术及应用等。

五、学位点科研项目资助情况分析

科研项目数量和质量对于学位点科研水平意义重大。表2给出了农林高校计算机科学与技术学位点项目资助情况,分为5个标准:国家863/948计划项目,国家科技支撑计划项目,农业部星火计划/教育部项目,国家自然科学基金,省级自然科学基金/省教育厅项目。由表2可见,国家863/948计划项目有33项,占总资助项目的8.4%;国家科技支撑计划项目有26项,占总资助项目的6.6%;农业部星火计划/教育部项目有27项,占总资助项目的6.9%;国家自然科学基金有53项,占总资助项目的13.5%;省自然科学基金/省教育厅项目有252项,占总资助项目的64.5%。从立项项目主持单位来看,分布不均衡,14所农林高校存在一定的差别。从立项项目类型来看,国家级的重大项目、重点项目(国家863/948计划项目、国家科技支撑计划项目、农业部星火计划因其要求高、标准严,立项数量较低,省级自然科学基金/省教育厅项目数量较多。14所农林高校共承担了国家自然科学基金53项,通过科学基金网络信息系统ISIS③查询,14所农林高校所承担的国家自然科学基金资助项目的学科分布主要集中在计算机系统设计理论与技术(F020301)、计算机系统模拟与建模(F020102)和计算机软件(F0202)三个领域。从立项项目年度统计分析看,2004年承担8项,2005年承担6项,2006年承担7项,2007年承担7项,2008年承担5项,2009年承担15项;从立项项目总数来看,2009年后总体呈增长趋势,这与国家高度重视科技投入有关。

六、学科交叉融合情况分析

作为农林高校计算机科学与技术学科,在研究方向设置上,除了注重计算机科学与技术学科主体地位外,也力求体现与农业技术和生物技术高度融合的学科特色。福建农林大学2007年在生物学一级博士点下设立了生物信息科学与技术博士点和硕士点。应用计算智能理论,处理有关序列分析,蛋白质结构分析和预测,蛋白质功能预测,蛋白质相互作用和进化模型等问题,并构建相关软件分析平台。南京林业大学的林木生物信息学,依托林木遗传与生物技术省部共建重点实验室,完成了针对重要木本植物杨树的全基因组测定工作,其先进的海量数据处理设备为生物信息学研究提供了基础保障。湖南农业大学设置了生物信息处理研究方向,依托“湖南省植物激素与生长发育重点实验室”,重点研究生物计算科学及生物信息的获取、加工与分析。利用计算机、数学模型等方法分析和处理生物学数据,开发数据处理的算法和工具,对于理解复杂生命现象、新物种分类、药物靶点设计等领域具有重要的理论和实践意义。南京农业大学利用计算机科学与技术学科的数据库、数据挖掘、知识发现等的算法与技术,解决生物数据处理中产生的各种问题。华南农业大学开展了生物信息和生物计算研究,包括蛋白质分子对接,动物疫苗与兽药的计算机辅助设计等。山东农业大学的生物信息智能处理研究,重点在于DNA序列分析及其基因表达信号处理。其他农林高校在许多研究方向上也都涉及生物信息技术。

七、学科发展方向的建议

通过分析14所农林高校计算机科学与技术学位点的资源配置,从中可以看出,经过十余年的发展,我国农林高校计算机科学与技术学科有了长足的发展,新的学科增长点建议考虑如下方面:

生物学科学情分析范文6

关键词:高中物理教学;情景化;生活化

当代物理教学存在着一个明显的毛病,长期受到应试教育的桎梏,唯分数“举仕”,这在一定程度上扼杀了学生的主观能动性和创造性。在新课程的大背景之下,要求我们的学生要发挥自己在学习上的主体地位,让我们的学生自主学习、会学习。而物理学科就应当发挥它的特性――动手能力、实践能力。以下是我结合自身的教学实践经验,就如何营造物理教学的情景化和生活化的想法,不足之处恭请大家批评、指正。

一、营造情景化、生活化的物理教学条件

情境是指与参与事件相关的整个情景、背景和环境。对于教学而言,科学合理的情境有利于学生掌握物理学科的知识要点,提高物理学习成绩、学习效率。将高中物理知识融入具体的生活情境之中,不仅让学生感觉到物理学科的亲近,同样也可以激发物理学习的兴趣。有助于学生对某些物理知识结合具体生活情景中的内容构建进行分析,提高学生观察问题、分析问题的能力。为什么要营造生活化、情景化的物理学习呢?因为这种基于情景化的、生活化的学习能让我们的学生更容易理解知识点。如讲授人教版物理高二物理选修3-1中“静电现象的应用”中的尖端放电现象:空气中的残留带电粒子在磁场的剧烈运动中产生的放电现象,可以结合我们生活中打火机的应用。这也就是将物理学科放置在我们生活最普通的事情上。

二、增加实验,激发学生的学习热情

物理学科是一门实验学科。所以,创造物理情景教学的必备途径就是物理实验。物理实验具体操作的过程就是情景教学的过程,在实验的过程中学生可以通过实验来验证课本中的结论和一般规律。实验的方式基本有两种,一种是基于课本上的实验过程,一种是探究的实验。前者已经讨论了基于课本实验的作用,而探究性的实验有利于调动学生的学习积极性,突破教学重、难点,构建知识体系的框架。例如人教版高一物理必修一“摩擦力”中静摩擦力,学生容易理解静摩擦力可以是阻力,但是对静摩擦力也可以是动力这一点很难理解。将笔放在书上慢慢推,发现不仅是书在动,笔也在动。分析笔在动,可以发现静摩擦力是动力。

三、充分发挥新媒体的作用,营造物理情境

在传统的教学模式当中,教师主要是通过口头教学来实现的,这样不利于激发学生的物理学习兴趣。物理学科主要是通过现象概括研究对象的规律的,相对于抽象性的学科,教师在教学过程中通过语言讲授不太容易使学生理解与掌握物理学概念和知识,因此在教学过程中教师要注重自己的教学方法。发挥多媒体教学的优势,设计出有别于传统的物理模拟情境,并将其有针对性地运用到教学中,提高教学效率和质量。例如在人教版高中物理必修一“牛顿第二定律”中可以通过发挥多媒体教学的优势让学生了解其定律,总结其中公式,帮助学生更好地理解和掌握知识点。

四、将物理问题同生活问题联系起来

现在物理教学的一个重要问题就是,学生的观察能力不强,不能主动把生活上的具体问题同生活实际相结合,缺少综合分析问题的能力。如果我们将生活情境中的问题搬到教学实践中有助于学生提高物理学习的水平,提高他们综合分析的能力和解决实际问题的能力。

例如,在学习“失重和超重”时,如何使学生明白“失重与超重”的普遍规律时,可以让学生回想坐过山车的体金验。人的感觉和坐在静止的凳子或是匀速行驶的汽车里的感觉是不一样的,有什么不同呢?力有什么不同呢?通过与生活体验的相互结合,学生的体会更加贴切。从而对物理学习产生兴趣,拉近与物理学科之间的距离。

总而言之,高中物理教学的情景化和生活化有利于促进物理教学的实质水平,有利于学生物理成绩的提高,掌握学习的思维和方法,摆脱传统物理教学和学习中的桎梏。

参考文献:

[1]王影,任富顺,林景波.中学物理教学中应用物理现象教学的策略研究[J].考试周刊,2016(30).