時(shí)間:2023-03-17 17:59:43
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積極實(shí)踐啟發(fā)式教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生思維活躍性
在前期精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,教學(xué)中我們對(duì)生物技術(shù)中基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程中的重點(diǎn)知識(shí)、原理和操作過程和日常生活中常見的事物聯(lián)系起來,并輔以形象的比喻。這樣做既能把復(fù)雜的操作步驟和枯燥、抽象的原理變得形象生動(dòng)易于學(xué)生理解和掌握,同時(shí)又能活躍課堂氛圍。例如,在生物遺傳物質(zhì)DNA重組過程中,DNA分子的切割與連接是最基本的操作,所有這些操作均由一系列功能各異的工具酶來完成。限制性核酸內(nèi)切酶能夠把大的長(zhǎng)的雙鏈DNA分子切割成單個(gè)的基因片斷;而DNA連接酶能夠把DN斷重新連接在一起。課堂中我們非常形象地將限制性核酸內(nèi)切酶稱為“剪刀”,而把DNA連接酶比喻為“縫紉針線”,生物學(xué)科學(xué)家則是手藝高超的“時(shí)裝設(shè)計(jì)大師”,從而奉獻(xiàn)給世界一個(gè)又一個(gè)新的DNA分子。這樣就讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中理解和掌握了工具酶及其在基因操作中的重要作用。
巧用多媒體和視頻,豐富教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)代生物技術(shù)作為一門綜合性學(xué)科和前沿技術(shù),涵蓋內(nèi)容廣,新的生物技術(shù)層出不窮,新的科研成果不斷出現(xiàn)。在課堂教學(xué)中,除要適時(shí)選擇和引入精美的圖片外,還應(yīng)靈活運(yùn)用多媒體教學(xué)工具,對(duì)于一些較為抽象和難理解的教學(xué)內(nèi)容引入相關(guān)的FLASH動(dòng)畫和視頻來加強(qiáng)教學(xué)效果。例如,基因工程中利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)獲得目的基因時(shí),只有當(dāng)PCR反應(yīng)進(jìn)行到第三個(gè)循環(huán)時(shí)才能真正獲得第一個(gè)靶基因雙鏈DNA;該反應(yīng)還涉及聚合酶酶促作用、特異性引物引導(dǎo)以及其他多種反應(yīng)組成成分。課堂中單純用語(yǔ)言講解較復(fù)雜和困難,也很難讓學(xué)生徹底理解和掌握。針對(duì)這種情況,我們精心制作了相關(guān)內(nèi)容的FLASH,模擬生物體內(nèi)DNA復(fù)制過程,結(jié)合PCR反應(yīng)的三個(gè)典型步驟:高溫變性、低溫退火、適溫延伸,生動(dòng)地演示了脫氧核糖核苷酸按照堿基配對(duì)原則在引物引導(dǎo)下和DNA聚合酶酶促作用下以母鏈為模板延伸的過程。該FLASH內(nèi)容時(shí)長(zhǎng)8分鐘,引物與模板鏈結(jié)合的位置、新鏈延伸的方向和終點(diǎn)等都得以清晰的說明,有效地闡明了PCR體外擴(kuò)增目的基因的基本原理以及各種組成成分在反應(yīng)中的作用。FLASH中動(dòng)畫形象生動(dòng)、簡(jiǎn)潔精彩,極大的加強(qiáng)了教學(xué)效果。此外,在講到現(xiàn)代生物技術(shù)制藥發(fā)展方向和最新進(jìn)展時(shí),我們通過搜索現(xiàn)有教學(xué)資源,充分利用了近年國(guó)家“863”、“973”計(jì)劃項(xiàng)目成果展覽會(huì)等視頻資料,讓學(xué)生們?cè)谡n堂上對(duì)我國(guó)生物技術(shù)領(lǐng)域前沿的專家學(xué)者們的研究課題及研究思路得以接觸和了解,從而搭起書本理論通向現(xiàn)實(shí)科研的橋梁。
發(fā)揮互動(dòng)式教學(xué)優(yōu)勢(shì),倡導(dǎo)課堂討論,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)能力
在制藥工程專業(yè)生物技術(shù)教學(xué)過程中,我們主要采取了課堂提問、預(yù)留小問題、及課堂討論等多種互動(dòng)教學(xué)方式。其中,我們尤其注重在教學(xué)中組織和開展課堂討論。具體形式為在完成基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)/酶工程教學(xué)內(nèi)容后,把學(xué)生分成小組(每小組2-4人),各小組自主選擇主題,利用課外時(shí)間到圖書館查閱生物技術(shù)制藥方面的專業(yè)著作,或利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱學(xué)術(shù)期刊。在此基礎(chǔ)上經(jīng)小組內(nèi)部討論分析后,整理撰寫成課堂討論書面作業(yè)和制作成多媒體(PPT)課件,并且在課堂上要面向全班同學(xué)和老師進(jìn)行匯報(bào)和講解,匯報(bào)時(shí)間8-10分鐘,之后還有3-5分鐘的討論和質(zhì)疑階段。為了有效開展課堂討論,通常我們會(huì)提前1-2周把課堂討論活動(dòng)布置和安排下去,以留給學(xué)生們充足的時(shí)間去查閱資料和準(zhǔn)備作業(yè)。在此期間任課教師會(huì)對(duì)各小組準(zhǔn)備中遇到的各類具體問題進(jìn)行解疑,還會(huì)專門在課堂討論進(jìn)行前的2-3天,逐一檢查各個(gè)小組的多媒體制作和完成情況,并就其PPT中存在的問題和不足給予指導(dǎo)和修改。在上述教學(xué)活動(dòng)中,雖然任課教師未親自講課,但為了充分利用好課堂討論這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),不能讓其流于形式,任課教師往往要付出很大的心血和時(shí)間去組織和協(xié)助學(xué)生。正所謂“功夫不負(fù)有心人”,近幾屆的教學(xué)實(shí)踐表明:這種教學(xué)方式一方面能夠有效地提高學(xué)生參與教學(xué)的積極性,極大地激發(fā)學(xué)生對(duì)生物技術(shù)的好奇心和求知欲;同時(shí),通過課外查閱文獻(xiàn)資料、小組討論、分析問題、整理報(bào)告一系列過程也切實(shí)培養(yǎng)了學(xué)生積極思考、自己動(dòng)手、歸納問題、總結(jié)問題、主動(dòng)獲取知識(shí)的系統(tǒng)能力。教學(xué)中課堂氣氛活躍,學(xué)生的自學(xué)能力、獨(dú)立思考問題能力、演講口才和反應(yīng)能力等方面均得到了鍛煉和提高,因此在教學(xué)中適時(shí)采用課堂討論的教學(xué)方式值得繼續(xù)加強(qiáng)!
結(jié)合實(shí)踐、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)是該門課程體系的重要組成部分,是對(duì)理論教學(xué)的重要補(bǔ)充。在課堂理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要通過強(qiáng)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分和選擇綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),來培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)和加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論教學(xué)中的重要原理、方法的理解和掌握方面有著重要作用,但實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成的多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),要讓教學(xué)和生物制藥實(shí)際相結(jié)合,還應(yīng)該讓學(xué)生走出實(shí)驗(yàn)室、走出校門,到生物制藥企業(yè)中去親自感受和了解生物技術(shù)制藥的發(fā)展現(xiàn)狀。因此,在完成實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)之外,結(jié)合制藥工程專業(yè)總體實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)院通過多方溝通和聯(lián)系,與渭南美邦生物制藥、綠盾生物制藥等幾家公司建立了良好的教學(xué)合作關(guān)系,讓學(xué)生深入廠區(qū)和生產(chǎn)車間去參觀和學(xué)習(xí)。教學(xué)實(shí)踐表明:實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和校外參觀相結(jié)合的教學(xué)方式,既能培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基本生物技術(shù)操作技能,同時(shí)又讓學(xué)生充分了解了當(dāng)前社會(huì)生物制藥企業(yè)的規(guī)模化生產(chǎn)模式,這對(duì)于開闊學(xué)生的視野,學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)選擇都有極大幫助。
建立有效反饋機(jī)制、保障暢通的信息溝通渠道
上述,我們從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上進(jìn)行了探索和改革,并身體力行。但學(xué)生對(duì)具體教學(xué)效果的反響如何,教師真正理解學(xué)生期望的教學(xué)方式嗎?理解是提高教育質(zhì)量的有效途徑[3]。在實(shí)際教學(xué)過程中,許多教師往往因?yàn)榻虒W(xué)任務(wù)重、課時(shí)有限,僅限于努力提高自己教學(xué)效果,而無意中忽略了去征求或收集學(xué)生對(duì)這門課的建議和意見。這就不利于授課教師在長(zhǎng)期教學(xué)生涯中切實(shí)有效地改進(jìn)和提高教學(xué)效果。我們?cè)诮虒W(xué)過程中,嘗試并建立了以下溝通渠道:①教學(xué)伊始就將授課教師的具體聯(lián)系方式(包括電子郵箱信息)提供給全班同學(xué),鼓勵(lì)大家在課內(nèi)或課外就遇到的問題和老師積極溝通和交流;②每一大節(jié)課第二小節(jié)課的最后5-10分鐘留給學(xué)生,便于部分學(xué)生就某具體問題和老師進(jìn)行交流和討論;③完成全書主要章節(jié)教學(xué)內(nèi)容一半及授課即將結(jié)束時(shí),由學(xué)生以匿名的形式對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)中不足之處或值得發(fā)揚(yáng)的地方寫出書面意見和建議,由班干部于課后統(tǒng)一收齊后交給任課老師,便于教師進(jìn)一步改進(jìn)該門課程的教學(xué)。通過以上教學(xué)實(shí)踐表明:學(xué)生在教學(xué)中的主體地位和意識(shí)得到明顯加強(qiáng),學(xué)生感覺到自己的意見和建議得到及時(shí)響應(yīng),因而參與教學(xué)的積極性也大大加強(qiáng)。由于及時(shí)采納了學(xué)生的建議,老師和同學(xué)建立了良好的互信關(guān)系,該門課程也取得了良好的教學(xué)效果,同時(shí)還提升了學(xué)生對(duì)制藥工程專業(yè)整體的滿意度。
本文作者:熊嫣作者單位:北京理工大學(xué)生命學(xué)院
倫理爭(zhēng)論和沖突
人工授精、體外授精和克隆也使人類面臨著前所未有的倫理困境。異源人工授精將會(huì)影響到傳統(tǒng)的血緣關(guān)系,體外授精使用了供體卵,破壞了有夫妻兩人婚姻關(guān)系的線形傳遞,而克隆技術(shù)打破了生育與男女結(jié)婚緊密聯(lián)系的傳統(tǒng)模式,人類繁殖后代的過程不再需要兩性共同參與,這將對(duì)現(xiàn)有的社會(huì)關(guān)系、家庭結(jié)構(gòu)造成難以承受的巨大沖擊,使人倫關(guān)系發(fā)生模糊、混亂乃至顛倒,進(jìn)而沖擊傳統(tǒng)的家庭觀以及權(quán)利義務(wù)觀??寺∪嗽谑澜绶秶鷥?nèi)沖擊著人類社會(huì)現(xiàn)行的人權(quán)觀念與生命準(zhǔn)則,引發(fā)了公眾對(duì)倫理道德觀念的爭(zhēng)論。
自然進(jìn)化與定向進(jìn)化的矛盾
達(dá)爾文進(jìn)化論的核心是自然選擇,由自然決定進(jìn)化的方向和程度,物種包括人類受自然規(guī)律的強(qiáng)烈影響而進(jìn)化。定向進(jìn)化指的是利用生物技術(shù),在分子水平改變物種的遺傳基因或?qū)Φ鞍踪|(zhì)分子進(jìn)行修飾,獲得所需要性狀的表達(dá),使得其朝所特定的方向進(jìn)化,與自然規(guī)律的影響無關(guān)。定向進(jìn)化的技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,轉(zhuǎn)基因技術(shù)在定向進(jìn)化中發(fā)揮的重要作用。從1983年誕生了世界上最早的轉(zhuǎn)基因作物以來,2005年全球21個(gè)國(guó)家共種植了0.863億公頃轉(zhuǎn)基因作物,美國(guó)農(nóng)田的1/3、阿根廷和巴拉圭農(nóng)田的一半多都已種植了轉(zhuǎn)基因作物,到2007年全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積已達(dá)1.14億公頃。毫無疑問,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和各種抗性(抗蟲、抗草、抗病毒和抗逆境等)轉(zhuǎn)基因作物,已給社會(huì)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以對(duì)種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的農(nóng)戶為例,調(diào)查結(jié)果顯示,3年平均種植抗蟲棉農(nóng)戶每公頃收入增加1378元。但是,由于轉(zhuǎn)基因作物作為自然界中以某一性狀突出的物種存在,將會(huì)消除生物群落中的野生物種,威脅生物多樣性,造成物種單一性的危險(xiǎn)。比如,由于傾向于單一種植效益高的作物(甘蔗、油棕櫚)而不是輪作,這會(huì)造成農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)單一化,以及為增加產(chǎn)量和效益的轉(zhuǎn)基因作物出現(xiàn)可能會(huì)造成與野生親緣的交叉授粉,使得轉(zhuǎn)基因作物侵入自然,導(dǎo)致棲息地的破壞,從而直接或間接造成物種多樣性的喪失。另外,以克隆技術(shù)為例,克隆技術(shù)的使用將使人們傾向于大量繁殖現(xiàn)有種群中最有利用價(jià)值的個(gè)體,而不是按自然規(guī)律促進(jìn)整個(gè)種群的優(yōu)勝劣汰。從這個(gè)意義上說,克隆技術(shù)干擾了自然進(jìn)化過程。
提高苜蓿對(duì)非生物脅迫的抗性是苜蓿育種目標(biāo)之一。目前國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究大多集中在苜蓿對(duì)干旱、低溫、鹽堿和酸鋁環(huán)境的抗逆性上。
苜蓿抗寒及抗旱遺傳轉(zhuǎn)化研究
低溫和干旱是限制苜蓿生長(zhǎng)的重要因素。在低溫或干旱條件下苜蓿體內(nèi)會(huì)積累大量的活性氧自由基,影響苜蓿的正常生長(zhǎng)和生理機(jī)能。超氧化物歧化酶(SOD)是抗氧化脅迫的重要組成部分,近些年在SOD基因轉(zhuǎn)化上的研究也取得較多成果。Mckersie等將皺皮煙草(Nicotianaplumbaginifolia)Mn-SOD的cDNA轉(zhuǎn)化到苜蓿中,通過對(duì)葉綠素?zé)晒鉁y(cè)定和電解質(zhì)滲漏等試驗(yàn)證明了該轉(zhuǎn)基因苜蓿能夠降低水分虧缺所造成的傷害,轉(zhuǎn)化植株及其子一代對(duì)除草劑二苯乙醚的抗性增強(qiáng),而且低溫脅迫后再生能力明顯提高;田間試驗(yàn)表明轉(zhuǎn)基因苜蓿的耐寒性和抗旱性顯著增強(qiáng)[12]。Mckersie等的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在水分脅迫下轉(zhuǎn)基因苜蓿產(chǎn)量也明顯提高,田間試驗(yàn)表明,在干旱脅迫下,轉(zhuǎn)基因苜蓿的產(chǎn)量和存活率比對(duì)照顯著提高[13]。Mckersie等將擬南芥Fe-SOD基因轉(zhuǎn)入苜蓿后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因苜蓿的越冬率顯著提高,并認(rèn)為在苜蓿中過量表達(dá)Fe-SOD基因降低了低溫對(duì)苜蓿的次級(jí)傷害,從而提高了苜蓿低溫逆境后的恢復(fù)能力[14]。Samis等用Mn-SOD轉(zhuǎn)化苜蓿,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因苜蓿SOD活性和抗逆性均明顯增加[15]。Rubio等將Mn-SOD和Fe-SOD同時(shí)轉(zhuǎn)入苜蓿,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因苜蓿對(duì)非生物脅迫增加[16]。Zhang等將從截形苜蓿(Medicagotruncatula)中克隆的轉(zhuǎn)錄因子(AP2)的cDNA(WXPI)轉(zhuǎn)化苜蓿(Medicagosati-va),證明轉(zhuǎn)基因苜蓿葉片的表皮蠟層大量增加,同時(shí)轉(zhuǎn)基因苜蓿減少水分損失和抗旱能力均得到增強(qiáng)[17]。Jiang等采用CER6啟動(dòng)子在苜蓿中過量表達(dá)一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子(WXP1)基因,結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因苜蓿抗旱能力提高[18]。Sudrez等在苜蓿中過量表達(dá)了海藻糖-6-磷酸合酶基因和海藻糖-6-磷酸磷酸酶基因,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因苜蓿對(duì)干旱、低溫、鹽和高溫的抵御能力增強(qiáng)[19]。Bao等將擬南芥的液泡氫離子焦磷酸化酶基因轉(zhuǎn)入到苜蓿中,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因苜蓿對(duì)干旱和鹽分脅迫的抗性增加[20]。
苜??果}堿遺傳轉(zhuǎn)化研究
苜蓿是中等耐鹽植物,土壤鹽堿化可影響苜蓿的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。Winicov和Bastola將一個(gè)編碼耐鹽相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子Alfin1基因?qū)胲俎V?,增?qiáng)了鹽誘導(dǎo)的MsPRP基因的表達(dá),在植株的生長(zhǎng)過程中其耐鹽性得到了顯著提高[21]。目前,相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)甜菜堿醛脫氫酶(BADH)基因是與植物耐鹽性有關(guān)的基因。劉翠蘭等通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將BADH基因?qū)胫熊?號(hào)紫花苜?;蚪M中,以生長(zhǎng)習(xí)性、花色、生物量和抗逆性等性狀特征為選育目標(biāo),選育出了符合既定目標(biāo)的耐鹽苜蓿,通過品比試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)表明,在不同含鹽量地區(qū)其產(chǎn)草量明顯高于野生型中苜1號(hào),該研究為我國(guó)耐鹽牧草生產(chǎn)提供了新的種質(zhì)資源[22]。果聚糖有滲透調(diào)節(jié)的功能,晏石娟等對(duì)導(dǎo)入果聚糖合成酶(SacB)基因的紫花苜蓿進(jìn)行耐鹽生長(zhǎng)適應(yīng)性研究,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化苗比對(duì)照苗耐受鹽脅迫的能力要高[23]。胚胎發(fā)育晚期豐富(LEA)蛋白質(zhì)是目前植物逆境生物學(xué)研究中受較多關(guān)注的抗脅迫功能蛋白質(zhì)。王瑛等利用基因槍法將來源于大麥的lea3基因?qū)胱匣ㄜ俎T耘嗥贩N中苜1號(hào)細(xì)胞中,獲得的轉(zhuǎn)基因苜蓿再生植株在高鹽脅迫下具有較高的存活率,耐鹽能力約是野生型植株的4倍[24]。Zhang和Liu在苜蓿中同時(shí)表達(dá)谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶和人的P450基因,轉(zhuǎn)基因苜蓿對(duì)重金屬污染和有機(jī)物污染的抗性增加[25]。
改進(jìn)教學(xué)方法,提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一,基本是課前教師做好實(shí)驗(yàn)前的一切準(zhǔn)備工作;課中教師講清實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn),適當(dāng)演示,學(xué)生“按方抓藥”;課后學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,教師批改.由于過分強(qiáng)調(diào)教師主導(dǎo),忽視了學(xué)生主體,這種被動(dòng)式的教學(xué)方式,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新個(gè)性的培養(yǎng).生物技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系讓學(xué)生全程參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,采用啟發(fā)式、問題式、討論式教學(xué)方法,把學(xué)生作為教學(xué)主體,讓學(xué)生有足夠的時(shí)間獨(dú)立思考,學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究以及創(chuàng)新,逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方式.
開放實(shí)驗(yàn)室,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性
開放實(shí)驗(yàn)教育是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的延伸,它給在實(shí)驗(yàn)課中沒有很好掌握實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)生更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),給對(duì)生物技術(shù)感興趣、有志向的學(xué)生提供進(jìn)一步學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的空間.具體的做法是:一是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單個(gè)考核,實(shí)驗(yàn)課操作不合格的學(xué)生重做,使學(xué)生端正上實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度,基本消除應(yīng)付及被動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象;二是采用教師科研與教學(xué)相結(jié)合的方法,鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研;三是結(jié)合學(xué)校的“大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目”、第二課堂課外研究活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展科學(xué)研究,培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力.開放實(shí)驗(yàn)室,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高了他們實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性.
科技論文;生物科學(xué)素養(yǎng);文獻(xiàn)檢索
高中生物學(xué)教學(xué)使用的教材以及生物科技書籍與生物科技新進(jìn)展存在較大的時(shí)差,將生物科技論文中的新觀點(diǎn)、新作法,以及相關(guān)的新知識(shí)、新成果和新應(yīng)用傳播給學(xué)生,可促進(jìn)學(xué)生對(duì)不斷發(fā)展的生物科學(xué)及其研究的理解和應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),提高生物學(xué)學(xué)習(xí)能力和生物科學(xué)素養(yǎng)。
一、科技論文的概述
所謂科技論文是指論證、描述運(yùn)用科學(xué)技術(shù),開展科學(xué)研究,獲得一定科研成果的學(xué)術(shù)性文章。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;或做其他用途的書面文件?!笨萍颊撐哪荏w現(xiàn)最新的科技成果及科技發(fā)展,科技成果已廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)、生活。在高中生物學(xué)教學(xué)中,有效地運(yùn)用科技論文,能激發(fā)學(xué)生的探究欲望,促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)的認(rèn)識(shí),提高生物科學(xué)素養(yǎng)。
二、科技論文的選擇
應(yīng)選擇近期發(fā)表的較高水平的科技論文,注意選擇研究角度新穎、涉及生物學(xué)熱點(diǎn)話題的研究文章。如學(xué)習(xí)有關(guān)育種知識(shí)時(shí),介紹有關(guān)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)科研人員克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3,該科研成果可加速水稻“兩系”不育系培育,促進(jìn)作物雜種優(yōu)勢(shì)利用。引導(dǎo)學(xué)生由此相關(guān)信息為主題,檢索有關(guān)科技論文,讓學(xué)生獲取科學(xué)性、權(quán)威性的基因工程育種的最新科學(xué)進(jìn)展。
還應(yīng)注意選擇有關(guān)促進(jìn)社會(huì)、生產(chǎn)、生活等方面研究的科技論文。例如,在學(xué)習(xí)“生態(tài)環(huán)境的保護(hù)”時(shí),根據(jù)不斷加劇的“霧霾”天氣,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《北京一次持續(xù)性霧霾過程的階段性特征及影響因子分析》,幫助學(xué)生了解北京地區(qū)持續(xù)性霧霾天氣過程中的氣象因素和氣溶膠演變特征。學(xué)生結(jié)合“霧霾”天氣親身體驗(yàn),加深了對(duì)“霧霾”天氣的了解,提高保護(hù)環(huán)境的意識(shí),有利于學(xué)生掌握生物科學(xué)知識(shí),運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。許多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性的科技論文包含有實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、討論和結(jié)論,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),讓學(xué)生易于理解實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論之間的關(guān)系,體現(xiàn)科技論文的應(yīng)用價(jià)值與社會(huì)意義。
三、科技論文的教學(xué)應(yīng)用
首先在課堂上為每位學(xué)生提供一份論文,要求學(xué)生圍繞“文章的研究的目、研究的對(duì)象、研究的結(jié)論或結(jié)果、研究的問題對(duì)社會(huì)或研究領(lǐng)域有什么影響”等一系列問題進(jìn)行閱讀,培養(yǎng)學(xué)生快速地獲取有關(guān)信息的 能力。
然后指導(dǎo)學(xué)生羅列論文中相關(guān)的生物學(xué)概念和難理解的專業(yè)名詞,并嘗試?yán)砬迳飳W(xué)概念與難理解的專業(yè)名詞之間的關(guān)系,通過新情境的構(gòu)建,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、分析、應(yīng)用等遷移能力,為理解實(shí)驗(yàn)和科學(xué)進(jìn)展打下良好基礎(chǔ)。
科技論文表述的實(shí)驗(yàn)原理和步驟等具有前瞻性,專業(yè)性比較強(qiáng),學(xué)生難以理解。課堂教學(xué)時(shí)教師應(yīng)簡(jiǎn)要地解釋實(shí)驗(yàn)過程,引導(dǎo)學(xué)生理解新的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),嘗試用通俗易懂的文字簡(jiǎn)化復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)條件和方法,設(shè)計(jì)相關(guān)類似的實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
四、科技論文的教育價(jià)值
1.促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)文獻(xiàn)檢索
指導(dǎo)學(xué)生從公共媒體如報(bào)紙、公共科學(xué)雜志,比如《新科學(xué)家》《科學(xué)新聞》或者中國(guó)知網(wǎng)等相關(guān)網(wǎng)站,采用“文獻(xiàn)檢索方法”“數(shù)據(jù)庫(kù)檢索方法”“出版物檢索方法”,使用關(guān)鍵詞搜索,在論文期刊上網(wǎng)站上或搜尋合適的論文,比如早期原創(chuàng)性研究論文,進(jìn)行對(duì)比閱讀,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)求知、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),掌握認(rèn)識(shí)世界的工具、學(xué)會(huì)最迅速、最有效地獲取信息、處理信息和運(yùn)用信息的能力。
2.促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)核心概念的掌握
高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和規(guī)律之上的對(duì)生物學(xué)核心問題認(rèn)識(shí)和理解,從不同的角度闡釋生命的本質(zhì),有利于幫助學(xué)生理解與掌握生物學(xué)主干知識(shí)。在有關(guān)“光合作用、呼吸作用”等核心概念學(xué)習(xí)中,以關(guān)鍵詞“光合作用、呼吸作用、影響光合作用、呼吸作用速率等”檢索到《不同營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)金魚藻凈化作用及其生理生態(tài)的影響》《靜止和充氣培養(yǎng)條件下光強(qiáng)對(duì)龍須菜光合生理效應(yīng)的影響》等科技論文,通過學(xué)習(xí),拓寬視野,加深對(duì)光合作用速率、光合效率、凈光合作用速率等生物學(xué)核心概念理解和掌握。
3.提高學(xué)生圖文轉(zhuǎn)換和圖表處理能力
生物科學(xué)經(jīng)常以生物繪圖或圖表方式呈現(xiàn)科學(xué)研究方法或成果,在教學(xué)中嘗試將論文的數(shù)據(jù)用簡(jiǎn)化的圖表進(jìn)行特殊處理,剔除冗余信息,并將圖表與文字相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和習(xí)慣,提高圖文轉(zhuǎn)換和圖表處理能力,加深對(duì)新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解。
4.提高學(xué)生解決問題能力
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,試題的編寫及全卷試題修訂和組配;1]狹義的指試題的編寫,包括材料的選擇、問題的設(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)范表開展具體的試題編制工作,期間應(yīng)經(jīng)過材料選擇、問題設(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)工作的開展;問題設(shè)計(jì)是命題的核心,科學(xué)思維是生物學(xué)問題設(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)范的問題。
問題一: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??茖W(xué)性為生物學(xué)科命題素材的選取提出了嚴(yán)格的要求,即題干背景的來源和表達(dá)必須是真實(shí)、可靠、無歧義的。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。
問題二:?jiǎn)栴}設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。問題設(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)過程中逐步形成和發(fā)展起來的比較穩(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,通過考生的外顯行為判斷其思維或能力水平。問題設(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)試思維等問題,都是對(duì)命題者的極大考驗(yàn)。
問題三: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,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,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。若選材來自中學(xué)教材、中學(xué)教輔或是舊題改編,做過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)良好的命題素材來源,只是由于經(jīng)過多年的命題實(shí)踐應(yīng)用,特別是自分省自主命題以來,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題?實(shí)踐證明,這—做法在某些通過臨時(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。論文通常是以過程性方式呈現(xiàn)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究成果,具有問題的提出、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)?;谛抡n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,通過考生解答問題或解決實(shí)際問題的過程和結(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,本課題組開展了相關(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。一般來說,應(yīng)檢索來自中國(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(考試說明)“生物知識(shí)內(nèi)容表”中的II層次要求。考試大綱對(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。一般來說,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)的過程,問題設(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)立的小題通過一個(gè)完整的問題鏈串聯(lián)起來,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??砂凑湛荚嚧缶V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)立的問題組成,四個(gè)小問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)際問題中表現(xiàn)出來的心理品質(zhì),能力的核心是思維。因此,高考試題的問題設(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)生新問題。取材于科技論文的題干資料是考生尚未接觸過的材料,可賦予這些材料新意以引申出新問題。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)成問題:“設(shè)置第四組實(shí)驗(yàn)的目的是(),要求考生通過對(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:信息量過多過少都可能增加考生閱讀負(fù)擔(dān),使部分考生思維無法產(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。一般來說,可以依據(jù)該題所占分值來確定題干的字?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、高莖與無氰、矮莖兩個(gè)能穩(wěn)定遺傳的牧草為親本,通過雜交育種,可能無法獲得既無氰也無產(chǎn)氰糖苷的高莖牧草。請(qǐng)以遺傳圖解簡(jiǎn)要說明”,其中的“可能無法獲得既無氰也無產(chǎn)氰糖苷的”,表述過于晦澀、模棱兩可。一般來說,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)問卻是“可能無法獲得”,導(dǎo)致許多考生無法理解題意,只好將各種情況的雜交組合都寫出來。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,可能來自較新的生物學(xué)研究方法,也可能來自生物學(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。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)充說明,是為了貼近考生思維,減少答題失誤。
模型建構(gòu)是一種重要的科學(xué)方法,也是生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)所重視的一種能力。高中生物學(xué)教材含有豐富的模型建構(gòu)案例,是試題原創(chuàng)的重要素材庫(kù)。模型分為三種類型,即物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型。物理模型如細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型;概念模型如血糖平衡調(diào)節(jié)模型、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的解釋模型等;數(shù)學(xué)模型如自由組合定律、有絲分裂中DNA含量變化曲線等。在原創(chuàng)試題的命制中,對(duì)核心概念的考查,可在物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,從而創(chuàng)設(shè)出新穎的問題情景。例1:圖示某反應(yīng)物分子從常態(tài)到顯著活躍狀態(tài)能量變化的一段曲線。①②③三條曲線表示加酶、常溫和加氯化鐵等條件下的反應(yīng)。下列敘述正確的是A.E1表示酶所降低的反應(yīng)活化能B.E2表示氯化鐵所降低的反應(yīng)活化能C.曲線①與曲線③的對(duì)比,說明酶具有高效性D.曲線①與曲線②的對(duì)比,說明加氯化鐵能加快反應(yīng)速率例1是以“酶的作用及其原理”為考查內(nèi)容的試題。命制時(shí),將“概念模型”轉(zhuǎn)換成“數(shù)學(xué)模型”,用數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)曲線圖進(jìn)行情景設(shè)計(jì)。該曲線圖的設(shè)計(jì)創(chuàng)意來自大學(xué)教材陳閱增《普通生物學(xué)》第2版第46頁(yè)上的插圖,但經(jīng)過較大的改進(jìn),在圖中增加了有效信息,去除了一些干擾信息。題目情景新穎,又重點(diǎn)考查了“活化能”概念中之“顯著活躍狀態(tài)與常態(tài)下分子能量的差值”這一要素。參考答案:D。例2:圖示為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)回答下列問題:(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時(shí)的液面差為h,此時(shí)S1和S2濃度大小關(guān)系為。(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的,兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是。(3)為進(jìn)一步探究?jī)煞N膜的特性,某興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)……(以下部分略)例題2是2013年江蘇高考生物學(xué)試題的第27題,就是這種原創(chuàng)策略的成功案例。“滲透作用原理”是考綱中“物質(zhì)出入細(xì)胞的方式”這一考點(diǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。在命題時(shí),將概念模型轉(zhuǎn)換成物理模型,即將滲透作用的內(nèi)涵和外延分解開來,將滲透裝置示意圖這一物理模型作為滲透作用概念外延的一部分。用數(shù)學(xué)方法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果(如液面高度差h、S1和S2溶液的濃度關(guān)系),通過考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)宏觀現(xiàn)象的認(rèn)知來考查對(duì)滲透作用微觀原理的認(rèn)知,通過考查對(duì)概念外延的認(rèn)知來考查對(duì)概念內(nèi)涵的認(rèn)知。參考答案:(1)S1>S2(2)原生質(zhì)層原生質(zhì)層能主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能。
2“知識(shí)與方法”考查的“重組移植”策略
生物學(xué)試題考查的知識(shí)內(nèi)容主要包括事實(shí)性知識(shí)和方法性知識(shí)??疾闀r(shí),整合事實(shí)性知識(shí)和方法性知識(shí)可以還原知識(shí)的產(chǎn)生過程、體現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。從知識(shí)的形成過程提煉出的科學(xué)方法,還可以“移植”到其他知識(shí)的探究過程。生物學(xué)原創(chuàng)試題采用這種思路,重組“知識(shí)”和“方法”,可創(chuàng)設(shè)出新穎的問題情景。例如,差速離心法是分離各種細(xì)胞器的方法。設(shè)計(jì)“酵母菌細(xì)胞呼吸”有關(guān)試題時(shí),可將差速離心法“移植”到酵母菌細(xì)胞呼吸的研究中。即用差速離心法將線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分離,然后進(jìn)行細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn),以此作為試題情景,以考查細(xì)胞呼吸的過程。又如,將放射性同位素標(biāo)記法“移植”到考查細(xì)胞周期染色體行為的試題中,創(chuàng)設(shè)出來的試題既能夠考查有絲分裂細(xì)胞中染色體的行為,又能夠考查DNA半保留復(fù)制的特點(diǎn)。例3就是這樣的試題。例3:提取正常家兔的造血干細(xì)胞,放入液體培養(yǎng)基培養(yǎng),提供的脫氧核苷酸原料中的N元素全為15N。造血干細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行有絲分裂,則第二次分裂后期的細(xì)胞中,含14N的染色體所占比例為A.0B.50%C.25%D.100%參考答案:B。
3從科學(xué)史資料提煉試題的“補(bǔ)充整合”策略
高中生物學(xué)教材含有豐富的科學(xué)史素材,是命題的重要素材庫(kù)。若能根據(jù)知識(shí)的生成過程,梳理史實(shí)的脈絡(luò),挖掘史料之間的內(nèi)在聯(lián)系,以思維能力和核心知識(shí)為測(cè)量目標(biāo)和考查內(nèi)容,做好“補(bǔ)充整合”,命題往往能夠打破框框、達(dá)到求變出新的效果。這一策略的要點(diǎn):第一,要對(duì)史料進(jìn)行針對(duì)性的“補(bǔ)充”,才能出新;第二,須“整合”,形成一個(gè)有內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí)結(jié)構(gòu),思路才會(huì)連貫,主題才能聚焦。2014年高考理綜試題福建卷的第28題,就是采用這種策略命制的。從例4可以看出,該題對(duì)教材中的科學(xué)史素材有選擇、有提煉,以“人類對(duì)遺傳的認(rèn)知逐步深入”為線索,主題聚焦,第1小題和第3小題對(duì)教材中的史料有補(bǔ)充和整合,設(shè)問的角度也比較新穎。這道題的出現(xiàn),是福建高考遺傳方面命題的一個(gè)新突破,它避開了以往的舊模式,打開一片新的視野。盡管題干文字較長(zhǎng)、語(yǔ)言表達(dá)還存在一定的瑕疵。但是,其靈活的創(chuàng)作思路和求新求變的可貴精神值得贊賞。例4:人類對(duì)遺傳的認(rèn)知逐步深入。(1)在孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中,純合的黃色圓粒(YYRR)與綠色皺粒(yyrr)的豌豆雜交,若將F2中黃色皺粒豌豆自交,其子代中表現(xiàn)型為綠色皺粒的個(gè)體占。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)r基因的堿基序列比R基因多了800個(gè)堿基對(duì),但r基因編碼的蛋白質(zhì)(無酶活性)比R基因編碼的淀粉支酶少了末端61個(gè)氨基酸,推測(cè)r基因轉(zhuǎn)錄的mRNA提前出現(xiàn)。試從基因表達(dá)的角度,解釋在孟德爾“一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)”中,所觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現(xiàn),隱性性狀不體現(xiàn)的原因是。(2)摩爾根用灰身長(zhǎng)翅(BBVV)與黑身殘翅(bbvv)的果蠅雜交,將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進(jìn)行測(cè)交,子代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,比例不為1∶1∶1∶1,說明F1中雌果蠅產(chǎn)生了種配子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合自由組合定律,原因是這兩對(duì)等位基因不滿足該定律“”這一基本條件。(3)格里菲思用于轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的肺炎雙球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型,R型菌是由SⅡ型突變產(chǎn)生。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養(yǎng),出現(xiàn)了S型菌。有人認(rèn)為S型菌出現(xiàn)是由于R型菌突變產(chǎn)生,但該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的S型菌全為,否定了這種說法。(4)沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,該模型用解釋DNA分子的多樣性,此外,的高度精確性保證了DNA遺傳信息穩(wěn)定傳遞。參考答案:(1)1/6終止密碼(子)顯性基因表達(dá),隱性基因不轉(zhuǎn)錄,或隱性基因不翻譯,或隱性基因編碼的蛋白質(zhì)無活性或活性低(2)4非同源染色體上非等位基因(3)SⅢ(4)堿基對(duì)排列順序的多樣性堿基互補(bǔ)配對(duì)。
4基于科技論文原創(chuàng)試題的“挖掘轉(zhuǎn)化”策略
摘 要:隨著素質(zhì)教育的不斷深入,新的課程標(biāo)準(zhǔn)也得了全面貫徹實(shí)施。高中生物教師面對(duì)新課程的目標(biāo)要求,應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,注重教學(xué)的實(shí)際性。本文具體闡述了新課程背景下高中生物的教學(xué)方法,以提高課堂教學(xué)的效率。
關(guān)鍵詞:新課程;高中生物;教學(xué)方法;探討
新課程背景下高中生物教學(xué)區(qū)別于傳統(tǒng)的生物教學(xué),它既要滿足傳授學(xué)生學(xué)生基本的生物學(xué)知識(shí)和研究方法,還要通過新的課程標(biāo)準(zhǔn)的基本觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生正確的“三觀“,從而達(dá)到提高學(xué)生生物學(xué)科知識(shí)水平和正確情感態(tài)度的教學(xué)目標(biāo)。針對(duì)這些教學(xué)目標(biāo)傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足要求,必須探索新的教學(xué)方法以適應(yīng)新課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。筆者結(jié)合豐富的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從現(xiàn)階段高中生物教學(xué)存在的問題入手,對(duì)新課程背景下高中生物教學(xué)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。
1 新課程背景下高中生物教學(xué)存在的問題
1.1 忽視對(duì)學(xué)生現(xiàn)代意識(shí)的培養(yǎng),只注重知識(shí)技能的傳授
由于受到應(yīng)試教育的影響,高中教師在實(shí)際授課中偏重生物基本知識(shí)與基本技能的傳授,往往不重視甚至忽視提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),忽視培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代意識(shí)。新課程背景下高中生物一個(gè)重要的教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代意識(shí),隨著新課程教學(xué)的不斷推進(jìn),對(duì)綜合素質(zhì)的人才要求越來越高。所以,高中生物教師要認(rèn)識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代意識(shí)的重要性,這也是培養(yǎng)合格人才的關(guān)鍵。
1.2 現(xiàn)有生物教學(xué)方法過于單一
目前,許多生物教師仍沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,即“教師講、學(xué)生聽的”授課方法,很少運(yùn)用有效的教學(xué)方法教導(dǎo)學(xué)生。教學(xué)中還經(jīng)常有教師“滿堂灌”,缺少師生之間的互動(dòng),也沒有給學(xué)生理解吸收知識(shí)的時(shí)間,更無法形成活躍的課堂氛圍。有些教師雖然領(lǐng)悟到新課程生物教學(xué)的內(nèi)涵,也根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況及教學(xué)內(nèi)容開展探索式教學(xué),但由于種種原因?qū)е滦碌慕虒W(xué)方法流于形式化、表面化。因此,要達(dá)到新課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),就需要教師不斷探索新的教學(xué)方法,充分理解高中生物新課改的內(nèi)涵,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)新性。
1.3 高中生物教學(xué)中課程資源匱乏
現(xiàn)階段,高中生物教學(xué)沒有充分體現(xiàn)出新課程的內(nèi)涵,忽視對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。教師在多媒體輔助教學(xué)時(shí),所用的課件大多都是考試的知識(shí)點(diǎn),沒能按照新課程的標(biāo)準(zhǔn)要求來制作課件,更沒有給學(xué)生提供生物科技比較前沿的相關(guān)資料。有些教師不按教學(xué)目標(biāo)要求,不能充分引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)搜集相關(guān)資料。導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣與積極性得不到激發(fā),教學(xué)效果與教學(xué)目標(biāo)得不到。
2 新課程背景下高中生物教學(xué)方法的探討
2.1 采取興趣教學(xué)法
新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下,興趣教學(xué)的理念被提出,并很快被學(xué)生接受,取得了一定的效果。俗話說興趣是最好的老師,學(xué)生會(huì)積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)自己感興趣的學(xué)科,而且比較容易接受該科的知識(shí)。在課間我們經(jīng)常會(huì)聽到學(xué)生議論說他們喜歡某位教師,聽課興趣高;不喜歡某位教師,聽課時(shí)老是昏昏欲睡,其實(shí)這就是興趣教學(xué)的一個(gè)方面,而這一教學(xué)方式也類似于情感教學(xué)法。
新課程背景下的生物是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,能很大程度上培養(yǎng)和和發(fā)揮學(xué)生的智力因素。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法追求向?qū)W生不斷灌輸知識(shí),極大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在打造興趣教學(xué)理念時(shí),要根據(jù)學(xué)生實(shí)際的認(rèn)識(shí)水平和心理因素,科學(xué)合理的設(shè)問,以此激發(fā)學(xué)生的發(fā)展思維,增強(qiáng)課堂活躍程度,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。比如提問“為什么班上有些人的大拇指彎曲度很大,有的就很小?”讓同學(xué)們?cè)囍鴱澢竽粗福l(fā)現(xiàn)許多學(xué)生的彎曲度都很小。在課堂上可以提出很多這樣的問題,利用學(xué)生感興趣的話題帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),培養(yǎng)他們的問題意識(shí)。
2.2 大力開展探究式教學(xué)法
在新課程背景下的高中生物教學(xué),大力開展探究式教學(xué)是必不可少的。在新課程標(biāo)準(zhǔn)下,提倡探究式學(xué)習(xí),學(xué)生可通過自主、合作、探究的方式,主動(dòng)參與到活動(dòng)中,增強(qiáng)獲取知識(shí)的能力。高中生物教師在實(shí)行探究式教學(xué)時(shí),要根據(jù)學(xué)生興趣選擇一些探究式問題,引導(dǎo)學(xué)生以自主討論為主要的學(xué)習(xí)方式。通過這些方法讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)而探索問題,提高學(xué)生的探究能力。與此同時(shí)還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題,讓學(xué)生獨(dú)自思考,然后根據(jù)搜集的資料進(jìn)行分析,得出解決的方法。
2.3 板書教學(xué)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)法
多媒體技術(shù)的運(yùn)用是新課程背景下的必然趨勢(shì),也是衡量一個(gè)教師現(xiàn)代化程度的標(biāo)尺。新課程背景下如果僅僅靠傳統(tǒng)的板書教學(xué),高中生物教師不但任務(wù)重,而且教學(xué)效果也不理想,有些教學(xué)內(nèi)容是板書無法書寫的,沒有多媒體技術(shù)的介入學(xué)生掌握起來很困難。多媒體技術(shù)可以把一些比較抽象的生物知識(shí)直觀的放映出來,學(xué)生可以和熒幕形成一種直接的對(duì)流,不僅增加了教和學(xué)的信息量,還培養(yǎng)出學(xué)生觀察事物的能力。例如,在講動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí),可以通過多媒體技術(shù)把完成的細(xì)胞剖面圖展示給學(xué)生,這樣教師在講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)更加容易,學(xué)生更加直觀的觀察到動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
2.4 以發(fā)展性評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的教學(xué)法
建立有效的評(píng)價(jià)體系促進(jìn)學(xué)生發(fā)展,提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)校發(fā)展,也是新課程的重要內(nèi)容之一。教學(xué)評(píng)價(jià)在新課程中有質(zhì)量監(jiān)控和導(dǎo)向作用。通過建立評(píng)價(jià)體系,可以有效的提高教師的教學(xué)水平和學(xué)生的綜合素質(zhì),這樣的體系能為素質(zhì)教育的的實(shí)施提供保障,充分發(fā)揮評(píng)價(jià)體系促進(jìn)發(fā)展的功能,讓評(píng)價(jià)的過程成為促進(jìn)教學(xué)發(fā)展的魚提高的過程。評(píng)價(jià)體系的建立并不是舍棄考試制度,而是要端正目的,要學(xué)生明白學(xué)習(xí)最終是成為一個(gè)適應(yīng)時(shí)代要求的高素質(zhì)的公民, 而不是為了應(yīng)付考試。通過建立這樣的評(píng)價(jià)體系,讓學(xué)生明白自己學(xué)什么,學(xué)習(xí)的目的是什么,以此提高教學(xué)的效率。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,新課程背景下高中生物的教學(xué)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程,高中生物教師要充分認(rèn)識(shí)到這個(gè)工程的艱巨性,做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。不斷提高自身素質(zhì),以培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代意識(shí)為目標(biāo),采取興趣教學(xué)法、大力開展探究式教學(xué)法等,只有這樣才能提高高中生物教學(xué)的教學(xué)水平,實(shí)現(xiàn)高中生物課程教學(xué)目標(biāo)。
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