自然生物科学范例

【摘要】在课堂教学中合理导入科学史料，不仅能够有效激发学生的学习兴趣，勾起学生的探索欲，还能够帮助学生更好地理解课本知识。高中生物是一门重要的学科课程，在高中生物教学中将生物科学史贯穿于整个课堂教学中，能够全面促进学生的综合素质发展。本文就高中生物教学中应用生物科学史的教育价值作几点分析探讨。

【关键词】生物科学史;高中生物教学;教育价值

前言

生物科学史涉及的范围非常广，它具体反映了生命科学的产生、形成、发展以及相应的变化过程，在深入探讨生物科学史过程中，我们可以看到蕴含其中的科学精神、科学规律以及科学方法等，这对学生的科学素养培养起到了举足轻重的作用[1]。那么，在高中生物教学中生物科学史的教育价值应如何彰显和体现呢？笔者以高中生物人教版教材为例，就此问题作以下探究。

一、借助生物史导入课题，有效激发学生的生物学习兴趣

高中生物的知识点比较多，其学习难度相对比较大，为了有效吸引学生的学习兴趣，在课堂教学中重视课题导入显得尤为重要。那么，在高中生物教学中，如何才能有效地导入课题呢？具体而言，教师应采取多样化的教学手段引导学生进行学习，为学生设计合理的课堂导入情境，从而有效吸引学生的注意力，让更多的学生充分投入到课堂学习活动中来。比如当学生学习到必修2“第1章遗传因子的发现”一节时，在课本内容讲解之前，教师可以先向学生提问：“请同学们思考，谚语所说的种瓜得瓜、种豆得豆是否正确，它折射了什么样的生物学道理？”通过这样的课题情境导入，能够有效吸引学生的学习注意力，激发学生的好奇心，而后教师让学生带着问题进行课本内容阅读和思考，学生在讨论学习中逐渐认识到基因与遗传的关系。为了更好地启发学生进行思考，帮助学生更深入地理解“遗传因子”的相关知识，教师可以为学生讲解遗传之父孟德尔的故事，让学生一起回顾探究孟德尔的豌豆杂交试验，循着科学家的研究足迹进行生物知识探讨，学生在探讨学习中能够更好地发现遗传的奥秘。很显然，通过借助生物史导入课题，能够有效激发学生的生物学习兴趣，并帮助学生加深知识记忆。

二、利用史料讲解生物知识点，帮助学生清晰地把握生物概念

1生物教学提问要有层次性

生物教学提问策略要注重层次性，由“表”及“里”．通过教师设计的问题组把学生引入思维的深处，同时，教师提出的问题应前后关联，层层深入，所以教师设置的问题要循循善诱，这些问题能帮助学生拾阶而上．例如，在讲“质膜的结构模型”时，教师可提出一系列“层递式”的问题:(1)溶于脂质的物质容易通过质膜，不溶于脂质的物质不能通过质膜，这一事实可以推测质膜的组成成分中含有什么物质?(2)将红细胞膜上的磷脂在空气—水界面上展开，这片磷脂层的面积是原来红细胞膜表面积的2倍，据此得出什么结论?为什么?(3)质膜易被蛋白酶水解，说明质膜的组成成分中有什么物质?(4)质膜中只有蛋白质和脂质这两种物质吗?(5)组成质膜的三种物质是如何排布的?(6)质膜会流动吗?通过以上问题组的设计，学生就能充分理解质膜的成分及流动性，并且帮助学生建立一种质膜的动态模型，犹如在观看质膜结构模型的动画，栩栩如生．

2生物教学提问要有科学性

(1)联系生活实际提问

生物科学来自于实践，应用于实践．教师在课堂教学提问时一定要做到理论和实践相结合，让学生在理解生物学理论时有思考的落脚点．

(2)利用生物科学史提问

生物科学的发展经过了一段漫长的历史过程，生物科学史记载的是科学家们不畏艰难困苦、奋力攀登科学高峰的历史．在这些科学史中，蕴涵了很多令人欣喜的成功，也有很多令人遗憾的失败．利用生物科学史作为课堂教学提问的背景材料，不仅能让学生获得新知识，还可以让学生了解生物科学严谨的研究方法．另外，可让学生学习科学家不怕困难、不畏艰辛、持之以恒的探索精神，从而促进他们养成质疑、求实、创新和勇于实践的科学精神和科学态度．

摘要:生物科学师范生的实验教学能力直接影响了未来生物教师队伍的生物实验教学能力，建立有针对性、多元化、多层次的生物科学专业师范生实验教学能力评价体系，不仅提升师范生生物实验教学能力素质，也为生物科学专业师范生实验教学能力的提升与专业发展提供路向指引，促进高师院校强化师范生实验教学提供重要依据。

关键词:生物科学;师范生;实验教学能力;评价体系

在生物教学中，生物实验既是生物学科教学内容的重要组成部分，也是增强生物学科科学探究的重要方法，通过生物实验教学，不仅有利于学生掌握生物知识，从而获得实验技能以及分析、综合、归纳和比较等科学的思维方法，而且能够培养学生的创新能力及科学素养。［1］为了提升师范生的培养质量，教育部2011年颁布实施了《教师教育课程标准(试行)》、2013年印发了《中小学教师资格考试暂行办法》改进了教师培养的机制、模式、课程;教育部2017年11月印发了《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》、2018年1月颁布了《普通高中生物学课程标准(2017年版)》对师范生的实验教学知识与能力提出了更高、更全面的要求。生物科学专业师范生实验教学能力直接影响了未来生物实验教学水平。帮助生物科学专业师范生深入了解新课标中实验教学所倡导的新课程理念，对师范生队伍成长的起着重要作用。探索生物科学专业师范生实验教学能力，使其正确理解和重新认识生物实验教学能力内涵及结构要素，提升自身实验教学素质能力，为将来及早以及更好地适应“新时代”下的教学打下坚实的基础是当前生物科学专业师范生培育过程亟须解决的问题。而构建一个综合性、系统性的评价体系则是解决这一问题的重要途径之一。通过对生物科学专业师范生的实验教学能力进行系统性评价，并从评价结果中明析当前师范生实验教学能力形成过程中的不足，为完善师范生培养计划与优化教学模式提供事实依据和数据支撑。同时，通过评价结果，及时调整教学，边评价、边改进、边教学，为生物科学专业师范生实验教学能力的提升与专业发展提供路向指引，促进高师院校强化师范生实验教学改革。

1核心概念界定

生物科学专业师范生实验教学能力是生物科学专业师范生以“生物学实验教学”作为载体，引导学生遵循生命科学研究的基本原则和规范，采取适当的方法和技术，动手实践，使之获得生命科学知识、技能和情感体验，并实现师生共同成长的综合能力。生物科学专业实验教学能力评价体系是对生物科学专业师范生实验教学能力进行衡量与评定，因此需要构建与生物科学专业师范生实验教学能力情况相符合的测评指标及评价模型。

2生物科学专业师范生实验教学能力评价的相关研究

国内关于生物科学专业师范生实验教学能力的评价研究并不多见，问卷法是最常用的测评方法。一是问卷测评法。最早的是台湾师范大学的林陈涌和童丽珠(2001)他们设计开发的高校生物科学专业师范生实验教学能力量表，详细列出45项生物教师应该具备的实验教学能力，可归类为七大类实验教学能力。［3］邓玉娟(2017)设计生物实验教学能力树状结构指标体系，由实验安全维护能力、科学过程能力、实验教学整体规划能力和实验教学实施能力4项一级指标，8项二级指标，54项三级指标。［4］二是问卷调查与个案访谈相结合的测评法。苏振兴(2006)对生物学专业学生进行了问卷调查，并对中学教师和名大学生物学教学法教师进行了访谈，结果发现实验教学能力培养的途径欠缺。［5］杨蕾(2014)根据实验的基本素养和基本能力、实验的教学能力以及实验教学的研究能力四个要素设计问卷，对高师生物专业学生开展问卷调查法，并根据实验教学能力的现状以及对相关文献的分析，编制访问提纲，深入测评高师生物专业学生实验教学能力。［6］赵瑞华(2016)在林陈涌和童丽珠的量表基础上，结合面对面、电话和网络聊天工具三种个案访谈开展测评，研究发现“实验步骤的实施”和“实验现象或数据分析”是师范生实验课学习中最突出的两个困难。［7］从以上研究现状可知，关于“生物师范生实验教学能力的评价”仍未解决以下问题:一是现有对生物科学专业范生实验教学能力的评价以问卷调查与个案访谈为主，评价研究方式为静态的理论层面研究，没有形成全面的、系统的实验教学评价体系，评价的广度不够、探讨层次不深。二是目前为止，针对生物科学专业师范生教师实验教学能力评价体系相关研究还不多，仅有少数院校进行了初步尝试，积累的资料也十分有限，且都比较零散，缺乏系统性的整理和总结。三是生物科学专业师范生实验教学能力内涵及结构要素缺乏系统化的界定。

一、重视生物科学史教育，培养学生的科学素养

生物科学史一方面直观反映了科学家探究生物科学的过程，另一方面也突出了科学家的思辨过程以及不断探索的科学精神，这其中不仅体现了创新和探索精神，还包含了团队合作精神。比如DNA双螺旋结构的构建就是沃森、克里克两位科学家合作、探究的成果，正是他们的这种合作精神才让他们摘得了DNA分子结构的桂冠。再如分离定律是难点之一，这节内容比较抽象、空洞，教师将孟德尔的探索过程向学生讲明之后，学生不仅会兴趣大增，还能培养学生的科学素养，一种献身科学的崇高精神也会在学生的心中油然而生。对学生进行生物科学史教育，能让学生从整体布局上充分了解科学家的科学思维过程，有利于学生想象力和推理能力的发展。

二、重视学生对生物技术带来的社会问题的辩证思考

生物学具有很强的社会性，生物科技的不断发展也在逐渐改变着人们的生活方式和思维方式，生命科学是一门伟大的学科，在给学生带来巨大震撼的同时还能大大激发学生的学习兴趣，生命科学的兴起让人们看见了摆脱疾病的曙光，也让人们对环境治理增强了信心。而生物科技在给人们的生活带来良好改变的同时也会给人们带来一定的危害，因此，对于生物科技我们要坚持思辨态度。在高中生物教学中，教师要改变以往单一的教学方式，注重以教材为中心组织学生开展辩论会，生物科技就是很好的素材。比如被认为是在曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划之后的第三大科学计划———人类基因组计划，在让人类能治愈各种疾病的同时，也增大了国家之间的贫富差距，因为人类基因组计划是一项需要斥巨资投入的计划，不是每个国家都能承担得了，而且基因组计划很有可能带来大范围的歧视。再如克隆，虽然克隆能够用于克隆器官，救死扶伤，挽救濒危的野生动物，但是可能会给人类带来危害，比如破坏人伦等。虽然生物技术的初衷是为了解答人类的奥秘，推动医学等领域的发展，但是如果运用不当将会造成很大的灾难，通过对生物技术的探讨能够让学生保持辩证思维，引导学生逐步形成正确的价值观和伦理观。

三、重视培养学生欣赏生物中的人文情怀

郝胥黎曾经说过“：科学教育的最大特点就是使新质直接与事实联系。”科学既来源于现实，又为现实服务。作为一门与现实生活相贴近的学科，培养学生的人文情怀是必要的，因为生物学科中存在很多关于人文情怀的知识，比如“分子与细胞”中介绍了各种各样的细胞器，教师可以基于此向学生介绍一些与之有关的背景知识，比如由细胞器损伤造成的疾病及其发病机理，教师在引导学生了解这些疾病的同时更要注重引导学生对患有这些疾病的人群进行关怀，比如硅肺的多发人群———矿工。在“遗传与进化”中，教师可以引导学生关注一些由于遗传因素造成疾病的人群，培养他们对特殊人群的关爱之情。在让学生学习相关知识的同时，还对学生进行了疾病预防的宣传，呼吁学生消除对特殊人群的歧视和偏见。

四、利用生态环境问题培养学生的社会责任感

【摘要】为了满足高中生物新课标的要求，在高中生物教学中渗透生物科学新信息是非常必要的，教学中若能合理性选择、智慧性利用生物学新信息，将能帮助学生认识生物学科与社会发展的联系，有利于学生情感、态度与价值观的培养。本文着重阐释列举了“新科学信息”，并通过系列教学实例说明新科学信息在生物学教学中的作用以及在生物教学中的运用途径。

【关键词】新科学信息;生物学教学;作用;运用途径

一、新科学信息在生物学教学中的作用

1．有利于促进学生对生物这门学科的兴趣。教师可利用生活中的科学新信息，解释教材中的理论问题，从而使学生对生物这门学科产生浓厚的兴趣。例如，以色列工学院最近宣布，科学家首次从胚胎干细胞中培养出人类心脏组织。他们培育出的心脏组织，可以自然跳动，并且有新生心脏组织的电生理特性和机械性。这些信息是有关艾滋病和干细胞研究进展的新信息，可拓展学生对艾滋病和干细胞的认识，帮助学生及时获取新科学信息，促使学生关注社会的热点问题和生物科学的最新发展情况，从而激发学生对生物学习的浓厚兴趣。

2．有利于提高课堂的气氛。在课堂及时补充一些新科学信息，则能有效地防止单纯从书本到书本、从概念到概念的循环，这不仅有助于丰富课堂教学内容，加深学生印象，又能变抽象为具体，帮助学生更好的理解和掌握所学知识，达到活跃课堂气氛、激起学生强烈的求知欲和兴趣的目的，也有助于实现素质教育，变“灌输式教学”为“愉快教学”。例如，寨卡病毒是一种黄热病毒，通过伊蚊传播，有包膜和二十面体的蛋白衣壳组成，为正链RNA病毒。截至2016年8月10日，66个国家和地区已经报告了2015年以来蚊媒导致寨卡病毒传播的证据，呈爆发趋势。该新闻热点信息与传染病联系密切，可作为传染病教学的教学材料，丰富课堂教学内容，让生物学的学习对接社会与生活。

3．有利于培养学生的创新能力和终身学习的能力。通过与学生交流发现，很多学生是希望老师补充生物科学新信息的，适当地补充可以提高学生生物的学习兴趣，调动学生学习的积极性、活跃思维、激发求知欲。生物科学前沿知识的渗透，能激发学生强烈的学习动机和探究的动力，形成对生物的持久兴趣，在兴趣的驱使下学生能积极主动的参与发现、研究和解决问题，形成终身学习的能力，为他们日后走向社会、融入社会、服务社会，打下扎实的基础，有利于实现师生双边交流，共同完成教学任务。另外，教师有意识地运用信息教学，反过来也会刺激学生自觉地关心、收集与生物有关的信息，使学生双边交流趋于融洽，保证了教学任务与目标的完成。

4．有利于提高学生的能力，适应高考的要求。近几年，高考题多以信息题的形式出现，在教学中渗透一些生物科学新信息是非常必要的，能扩大学生的知识面，使学生更深入地理解课本知识，使两者之间融会贯通，因此，在教学中，及时补充新科学信息，能有效地提高学生接受新信息的能力，拓展学生的科学思维，适应高考的要求，有利于学生在高考中取得更好的成绩。新科学信息层出不穷，有关生物科学不断有研究新进展，作为生物学教师，既需要掌握好生物学基础理论，也需要善于捕捉最新的生物学科的新科学信息，并尝试将新信息合理转化开发为生物学课程资源。

摘要：

济南版初中生物教材中引用很多文学作品，这些优秀的文字都融入了作者对自然对生命的观察和思考，既闪烁着文学之华，又蕴含着科学之实；这些高度精炼、字字珠玑的讴歌生命和自然的文字，与学科内容紧密结合而大放异彩，使学生感受到自然之美、生命之美和意境之美，帮助学生拓展生物学科的视野，提高学生的自然科学素养。为了更好的挖掘教材中引入的文学作品蕴含的生物科学知识内涵，将成语、谚语、俗语、谜语、歇后语等资源中融入的生物科学知识运用到课堂教学中，提高学生的科学素养与学习能力，笔者以济南版初中生物学教材为本进行了探讨。

关键词：

初中生物教材；文学作品；资源融入；激发兴趣

济南版初中生物教材中引用很多文学作品，这些优秀的文字都融入了作者对自然对生命的观察和思考，既闪烁着文学之华，又蕴含着科学之实；同时，由于它言简意赅，生动形象，便于中学生阅读，很适合用于对教学内容的阐述，也可应用于对所学知识的反馈，让学生在学习生物知识的同时接受文学的熏陶。这些高度精炼、字字珠玑的讴歌生命和自然的文字，与学科内容紧密结合而大放异彩，使学生感受到自然之美、生命之美和意境之美，帮助学生拓展生物学科的视野，提高学生的自然科学素养。为了更好的挖掘教材中文学作品蕴含的生物科学内涵，将传统文化中描写自然景物的文质兼美的精华节选和借物言志的抒情美文及成语、谚语、俗语、谜语、歇后语等资源中融入的生物科学知识运用到生物课堂教学中，提高学生的科学素养与学习能力，笔者将以济南版初中生物学教材为例从以下几个方面梳理。

1.身临其境导新课

1.1在学习生物与环境时，八下济南版教材用描述环境的优美诗句来导入新课：“天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊”；既写出了北国辽阔的大草原上壮丽富饶的风光，又蕴含着草原生态系统中的生产者——草、消费者——牛、羊等牲畜的吃与被吃的食物关系，继而顺畅的构建了食物链。

一、在生物教学实践中，注意将生物科学史与课堂教学进行有机整合

新时期的高中教学，强调生本理念，即要在教学的过程中更多地关注学生，使学生参与到课堂教学中来，成为课堂教学的主体。落实新课改理念就需要调整教学方法，使学生参与进来。情境教学就是我们经常使用的方法，通过在生物学科教学的过程中贯穿生物科学史，能够使课堂教学更丰富，调动学生的兴趣，激发他们的求知欲。比如，在讲授伴性遗传时，我们教师就可以从血友病的发展史来激发学生兴趣。血友病是因为身体缺乏某类凝血因子而导致患者产生严重凝血障碍的遗传性出血性疾病，男女均可发病，但绝大部分患者为男性。血友病在先天性出血性疾病中最为常见，出血是该病的主要临床表现，这种病症最早叫做“皇家病”，之所以这么说是应为这类病最早发现在欧洲王室，英国的维多利亚女王夫妇身体健康，本育有两儿四女，大儿子因为血友病而病逝，次子继承王位；他们的两个女儿和健康男人结婚后分别生下一名外孙女，一个外孙女与沙皇尼古拉二世婚配，另一个嫁到西班牙王室，但是都生下一个患血友病曾外孙。从此，血友病通过英国与欧洲各大王室之间的通婚而传播到德国、俄罗斯和西班牙，从而出现了“皇家病”事件。在教学前，我们把这个知识讲给学生，很容易激发学生的兴趣。

二、在生物教学实践中，注意将生物科学史与教材中的科学探究栏目相结合

在生物教材中，为了增加课堂知识容量，丰富学生的学习内容，所以教材中就出现了很多关于教学研究的内容。但是，在学科教学的过程中，因为受应试教育思想的影响，更多的教师把教学的关注点放在了知识的讲授上，这样就不利于学生科学素养的培养。新课程的理念是基于学生的全面成长，切实满足素质教育的要求，实现教学的三维目标，即知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三方面。这就意味着新课改下的生物学科教学要关注学生的能力和素养，这就需要了解学科的发展及其本质，生物科学史就能够满足这方面的要求。例如，在关于细胞学说的建立和细胞学说的发展中，就很好地体现了这些重要的思想。人类在探索细胞的三百多年的历史中，经历了许多挑战、困难与困惑以及在探究过程的中收获与喜悦。正是细胞学说的建立与发现，使人类对生命本质的认识上，有了巨大的飞跃。因此，恩格斯曾把能量转换与守恒、进化论、细胞学说，并列为十九世纪自然科学的“三大发现”。所有这些，对于学生的科学探究精神的培养，无疑有着巨大的推动作用。

三、在生物教学实践中，注意将生物科学史与生物科学的价值观相结合

情感态度与价值观，又是科学教育的基本目标。在生物科学史的教育中，应注意充分利用一切可以利用的时机，创造出切实可行的，能对学生进行科学价值观培养的有效方式和方法。例如，在有关酶的内容的教学中，教师可以从酶的发现，研究及在有关酶的研究活动所取得的进展中，充分贯彻科学价值观的思想。酶的发现，最早源于十九世纪欧洲的酿酒业的发展。在十九世纪未，欧洲盛行的葡萄酒工业中，有一个问题一直困扰着葡萄酒工业的发展，那就是当时酿出的葡萄酒，常常莫名奇妙地变质发酸。当时的科学家们，进行了大量的研究和探索，其中巴斯德提出，葡萄酒变质发酸，是由于所酿出的葡萄酒中，酵母菌的存在，在没有活细胞的参与下，葡萄酒中的糖类，是不可能变成酒精的，也正是酵母菌的存在，使酒精进一步氧化生成了乙酸，因而使酿出的葡萄酒，在较长时间的存放后，会变质发酸。然而，李比希却坚持认为，引起发酵的，并不是酵母菌，而是由其分泌的某些物质，并且这些物质，只有在酵母菌细胞死亡后，才能发挥作用。这两种观点，曾在当时引起了激烈的争论。最终结束这种争论的，是毕希纳。他从酵母菌细胞中成功地提取了一种液体，并且发现，他从酵母菌细胞中提取的这种液体，能够像活的酵母菌细胞一样，完成发酵任务，毕希纳把从酵母菌细胞中提取的这种液体称为酿酶。因为毕希纳的这一成就，他荣获了当年的诺贝尔化学奖。然而，酶到底是一种什么样的物质，在当时，仍然是一个不解之谜。又过了将近二十余年，萨姆纳与诺思罗普分别提取了一系列酶，并证明它们都是蛋白质。1946年，二人因为在研究酶的本质上的巨大贡献，而共享了当年的诺贝尔化学奖。

四、结语

摘要：计算机技术的不断发展，各种应用方式不断被推广，但是高校中的应用一直都没有显著的提高，主要原因在于大家对计算机应用的本身认识不够清晰，所以对课程教学中与计算机的具体结合认识也不足。但是生物科学教学中利用计算机进行教学，可以解决传统教学中相应的问题，提高教学的效率和质量，所以如何使得计算机更好地在大学的生物科学教学中发挥最大价值是相关人士研究的重点。文章就当下的背景和应用方式进行分析，提出相应的看法。

关键词：计算机技术；生物科学领域；应用研究

一、前言

计算机辅助教学的研究有一定的历史发展，但是高校中的研究一直处于较为缓慢的发展状况。首先是因为高校的教学投入有一定的限制，所以呈现出的硬件条件不能满足发展的需要，缺乏对现成教学软件的认识等都是较为主要的原因。另外也有对计算机应用了解较少而导致的误解，使得计算机与大学专业教学的开发使用无法在实践中发挥应该具有的价值。

二、计算机在大学生物科学研究中的现状

生物科学的空前发展决定着大学生物科学课程必将面临着一系列科学的变革，当下的生物科学知识类别空前复杂，专业研究更加深入，成果信息也在不断随着社会发展更新。大学生在生物科学教育中迫切需要解决的问题是如何更好地掌握整个生物科学的知识体系，了解到科学研究的成果，在主动把握专业方向的过程中，拥有生物科学研究和应用的技术与能力。目前，计算机在高校中的普及程度已经有了飞跃般的发展，但是计算机在教学上的应用还是会被误解成较为复杂的程序设计，以及具体的操作程序会非常复杂。计算机的应用实际上是对老师的讲解起一定的辅助作用，所以最终的课程教学依旧离不开老师，于是在推行过程中认为其存在的价值与付出的成本无法平衡，于是领导的认识不足便也成为阻碍其发展的又一层阻力。计算机网络在教学中的应用有利于直接与用户端建立联系，用户在人际互动的使用中，获取相应的知识信息，所以实际上对教学内容的重视程度不仅不减，还能提高传达知识信息的多样化展现方式。当下的教学手段应用较为广泛的是幻灯片等，因为制作较为简单，成本低廉，对使用的技能要求也较低，所以长期占据使用功能的重要地位。但是在使用过程中，也表现出不易储存、对使用技能的要求较低且形式单调等问题，学生如果在制造等方面的能力欠缺，便不能主动参与其中，所以对学生的能力要求实际上是进一步的加大。计算机在教学过程中大量应用的好处就是，可以基本上取代和弥补传统教学手段以及课堂教学的不足，大大丰富教学内容的同时，加快知识更新换代的速度。

三、计算机在大学生物科学研究中的应用