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物理学中有不少实验很难演示和观察,尤其是对于聋生来讲,他们缺少了听觉,对一些抽象的物理现象很难理解。因此,利用多媒体技术辅助物理课堂教学,聋生很快就能掌握和理解,提高了教学效率,信息技术媒体的应用对教师素质和教学都发生了质影响,利用信息技术媒体和资源突破教学过程中的重点、难点。例如,在讲解“光的直线传播”这节内容时,通过多媒体演示小孔成像的实验让聋生了解光的直线传播,提出日食和月食的成因,多媒体演示让聋生一目了然,学生易学易懂,记忆深刻,突破教学的难点,提高了课堂教学效率。又如,在“热机”这一节,利用多媒体显示动画课件,使学生了解汽油机的基本工作原理,每个工作循环的环节,四个冲程的衔接都看得清清楚楚,增强了聋生的定性印象,提高了课堂教学的效率。
二、研读学生,发挥其主观能动性
由于听力障碍,聋生感知速度较慢,语言识记能力差,但他们的视觉优势是非常明显的,聋生可以不受噪音干扰,用眼睛感知事物,他们的观察非常细致,思维形象性较正常学生强。例如,在学习“透镜”这一节,实验凸透镜对光线有汇聚作用,凹透镜对光线有发散作用。将凸透镜和凹透镜都正对着太阳,问学生在光屏上能观察到什么,实验简单易操作,学生参与性很高,焦距测量的问题也迎刃而解,让学生主动参与到实验中来,激发了学生的学习兴趣,学生的动手能力也得到了培养。又如,在讲“密度”一节,准备一个杯子,放一个冰块,然后倒满水。提问学生当冰融化后,杯内的水会溢出来么。有一部分学生说水会溢出来,另一部分学生说不会溢出来。增加了趣味性,更是激发了学生的学习兴趣,提高了教学效率。
三、改进实验,培养聋生的发散思维
思维的发展水平直接影响学生的学习效果,尤其是聋生,思维更是关键。物理是一门逻辑思维强的学科,教学中,教师要巧设问题,引导学生深入、发散、灵活思考,提升教学效果。
1.引导学生对实验现象和实验结果进行猜想
郭沫若说“:教学的目的是培养学生自己学习,自己研究,用自己的头脑来想,用自己的眼睛看,用自己的手来做这种精神。”例如,在研究金属导体的电阻与哪些因素有关时,在实验进行前,先要求学生对有可能发生的现象或者结果先进行猜想,之后再做实验,启发引导学生猜想导体的电阻可能与哪些因素有关,鼓励学生进行大胆的猜想,然后再利用实验对学生做出的各种预测进行检验。
2.改验证性实验为探索性实验
验证性实验更能激发学生的兴趣,但许多学生,尤其是听力有障碍的学生,在学习过程中只是被动地接受,丧失了探索的乐趣。探索性实验,让学生充分地动脑、动手,发挥了学生的主体作用,从而有利于学生思维能力的提高。如,在教学“验证机械能守恒定律”的实验之前,可先不进行相关规律的教学,将实验教学移到规律教学之前,改验证性实验为探索性实验,过程如下:先准备相关实验器材,让学生按照要求让重物做自由落体运动,利用打点计时器记录重物的运动情况;然后,选定纸带让学生进行分析,分别计算纸带上任意三点0、1、2所对应的动能、重力势能,并算出三点的机械能,学生根据一系列数据分析讨论就可以得出机械能守恒定律;最后,师生共同讨论重物在下落过程中系统机械能守恒的原因:物体在运动过程中只有重力做功,动能和重力势能相互转化,系统机械能守恒。
3.引导学生设计实验
启发引导学生设计实验,例如,压力的作用效果跟什么因素有关的实验,利用身边的物品进行实验,先用一支短铅笔或圆珠笔做实验,再用矿泉水瓶、水、沙做实验。后者的实验方法如下:在矿泉水瓶中装半瓶水,盖上盖,先把底部朝下放在沙上,再把瓶倒转过来放在沙上,探讨“压力的作用效果跟手里面积的关系”。在矿泉水瓶中装满水,盖正放或者倒放在沙上,与前一次实验比较,探讨“压力的作用效果与力的大小关系”,我们就地取材进行实验,每个学生都能在课堂上或者课外进行探讨物理规律,这样可以有力地促进物理教学。
传统教学内容往往与企事业的实际需求有所偏差,为了让学生在今后的工作实践中能实际应用所学知识技能,我们首先对相关行业的企事业单位进行调研,并根据调研结果对教学内容进行了相关调整,将教学内容分为基础部分和专业部分。基础部分为必须讲授的微生物基础知识及实验技能训练,它们包括:微生物在自然界中的分布;微生物的分类、形态、构造及功能;微生物的营养和培养基;微生物代谢、控制和培养;显微技术、微生物大小测定及计数、无菌操作技术。专业部分为微生物在特定专业领域的应用知识及实验方法:由于我院教学对象为制药工程专业的学生,因此设定了微生物育种与保藏、微生物的扩大培养、发酵工艺优化等专业相关知识技能的训练。同样的,若对于环境工程专业的学生,应该讲授一些与环境相关的知识,比如环境因素对微生物的影响,微生物与环境修复以及微生物与环境检测等。对于食品工程专业的学生,则应该讲授的实验内容包括:食品中微生物的检测、食品在自然发酵和酸败过程中微生物的作用等内容。
二“、理论实验一体化”整合教学内容
微生物学是一门实验性和应用性很强的学科,微生物学实验是该门课程的重要组成部分,实验课的设置目的是使学生对微生物学的认识从理性上升为感性,在充分理解、掌握理论知识的基础上,提高学生们的操作技能。微生物学教学传统的教学模式是理论教学与实验教学分段进行,即理论讲授到一定的阶段后进入到实验教学中。这种教学模式优点是能突出理论知识的系统性和完整性,并对后续的实验教学起到较好的理论指导作用。但这种这种重理论系统完整性,而轻实践技能的培养模式,已不能更好地满足当今社会对高职院校人才的具有良好的实践能力的要求。我们将实验技术及相关理论知识按相关性原则进行了一体化整合,在满足实用、可接受深度原则的前提下,对一些对学生将来相关工作技能形成相关性不大的专业理论大胆舍弃,采取边实验边讲授对应理论知识的教学策略,具体安排见表1。整合后的教学实践利于同学们将理论知识与实践技能有机结合起来,使同学们既可以理解这些知识技能具体的应用,又会对理论知识有具象化的理解。微生物学是以实验为基础的科学,它的概念和规律是通过实验来形成的,微生物学实验是对课程理论的验证与升华,将实验教学与相应的理论内容结合,可以有效地提高微生物学教学效果。
三、以学生为主体,安排独立设计综合应用实验
传统的微生物教学内容安排彼此孤立,缺乏连贯性,造成学生的基本知识不扎实,基本技能训练少,基本技能掌握不牢固;再加上设计实验少,没有研究实验,学生的综合能力得不到有效的锻炼和培养,学生缺乏学习兴趣。因此在教学内容中加入了两个综合应用实验,要求学生分组独立设计完成,以达到学以致用的效果。每组学生自行查阅文献、进行独立设计、自行实验。在实验过程中,定期组织全班性的交流汇报,以便教师可以及时监督实验进度,对学生实验过程中出现的问题给出解决的建议;学生最后以论文的形式进行总结报告。学生不但通过设计完成工作任务融会贯通了相关的实验技术和理论知识,而且会提高实际工作能力。例如:学生在遇到问题时,需通过网络或图书馆查阅相关文献资料,学生的分析及自学能力得到提高。在实验计划实施过程中,不同学生可能面临并解决不同的问题,学生独立运用已有知识技能解决实际问题的能力增强、思维能力得以锻炼。实验中所需的材料的制作(例如无菌器材的准备、培养基的配置等)及实验操作均由学生自己完成,学生动手能力得到充分锻炼。实验以小组为单位完成,实验自始至终需要团队每名成员的参与,成员之间必须通力合作,确保实验顺利完成,培养了学生的团队工作意识。
需要指出的是,由于调动了学习兴趣和积极性,学生并没有因为需要课下花较多的精力来查找资料、设计实验、培养微生物,而产生怨言。学生不记名问卷调查结果也对这种改革后的教学方式表示欢迎。若要“以实际应用为导向、理论实验一体化教学、以学生为主体”的教学模式得以实施,需要系统性制订实验管理规范,全方位开放仪器设备与实验室时间,为实验教学提供制度保障。要求学生必须严格执行进出实验室登记、仪器设备使用登记、实验记录登记等规定,以便及时掌握实验室开放现状和仪器设备使用现状。同时,应该完善成绩评定制度。除传统的理论试卷考试和实验报告评定实验成绩外,将基础部分的操作技能考核、综合部分的实验设计及结果汇报表现均纳入最终的成绩评定。改变了以往学生死记硬背应付理论考试、抄袭结果应付实验考核的现状,促使学生能够认真练习,认真思考所学的知识技能。
(1)实验室无法满足分子生物学实验教学需要
分子生物学实验技术已经成为生命科学领域中的通用技术,是学生将来进行医学科学研究的必备手段。而现行化学分析实验室硬件水平无法满足分子生物学实验教学要求。
(2)实验室与教研室的分离严重制约
生物化学与分子生物学学科的建设和发展。生物化学与分子生物学学科为海南省重点学科,又为我校硕士点建设支撑学科,我校从2014年开始承担硕士研究生生物化学与分子生物学的理论教学和实验教学工作。同时,由于目前我校缺少科研实验室,教学实验室同时也作为教师科研场所。教研室与实验室的长期分离,极大地制约了教师的科研工作,不少教师的课题研究需要到校外实验室进行,这与未来生物化学与分子生物学学科在学校中的教学角色不匹配。
(3)生物化学实验教学改革难以开展
目前生物化学实验与其他3门实验课程整合为一门化学分析实验课程,课程负责人为化学分析实验室负责人,课程规划、实验室规划都由课程负责人负责实施。然而化学分析实验课程中的生物化学实验教学仍由生物化学与分子生物学教研室教师负责教学。每次课程大纲修订、实验教学项目更改都需要由课程负责人跨院系召开不同教研室教师会议,难以实现多部门协调。部分生物化学实验内容严重落后,学生毕业后真正能用到的知识不多。而如果由授课教师进行教学改革设计、实验项目更新,又很难得到实验室的支持。例如近年来被认为在实验教学中有效的综合性实验和设计性实验,目前在生物化学实验教学中尚未开展。
(4)实验室规划及设备更新受到严重影响
由于实验室规划和设备更新都由课程负责人提出并执行,因而难免受到负责人本身专业背景的影响。近10年来,生物化学实验教学所需仪器仅对分光光度计进行了更换,而分子生物学实验教学所需设备没有添置和更新。
(5)实验室教学辅助人员的培养受到严重影响
由于实验室目前隶属于药学院,因而生物化学实验员无法参加生物化学与分子生物学教研室的集体备课以及教学任务、科研课题的承担,严重影响实验员的职称评定和专业能力提高。
(6)成为急诊医学等新办专业评估的“硬伤”
新办专业首届学生毕业前,教育厅组织相关专业人员进行评估。而近年来新办专业评估时对医学院校没有独立生物化学实验室提出较多质疑,这会影响学生科研能力的培养。
(7)教学实验室在课余向本科生开放受到影响
尽管学校提倡开放实验室,促进大学生创新实验开展。但实验室的开放需要实验教学人员和工作人员配合,因而目前进行的大学生生物化学创新实验并没有在化学分析实验室进行。
(8)教研室和实验室工作协调困难
由于教研室与实验室隶属不同部门,涉及的跨院(系)实验室较多,而学校规定教职工奖金津贴由各院(系)独立核算,这些都使得教研室和实验室之间工作协调困难。
2结语
关键词:生物教学;人文素养;培养途径
中图分类号:G630 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2010)12-0046-01
生物学科隶属于自然学科,是研究生物现象和生命活动规律的一门学科。在传统的教学观念中,生物教学重学生科学素养的培养,轻学生人文素养的熏陶。很多生物教师认为,德育教育的渗透和人文精神的培养应是语文、政治、历史等学科的事情。生物作为一门理科当然应更注重教给学生科学的知识,培养学生科学的精神。在这种教学理念的支配下,生物课堂教学往往把人文学科和科学学科截然割裂开来,把人文知识和科学知识严重对立起来。然而,笔者在多年的生物教学实践中始终觉得这种理念和做法违背了生物学科的精神实质,也违背了教育的真谛。
《初中生物课程标准》明确规定:生物教学除了从多层面、多角度地“了解我国的生物资源状况和生物科学技术发展状况”,了解世界基础和先进的生物科学与技术,鼓励学生“乐于探索生命的奥秘”,还“强调了科学、技术和社会的相互关系教育的重要性”。它明确指出,要“培养爱祖国、爱家乡的情感,增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感”;要让学生“热爱大自然,珍爱生命,理解人与自然和谐发展的意义,提高环境保护意识”;要让学生“具有实事求是的科学态度、一定的探索精神和创新意识”;要激励学生“关注与生物学有关的社会问题,初步形成主动参与社会决策的意识”;还要让学生“逐步养成良好的生活与卫生习惯,确立积极、健康的生活态度”。那么,在生物教学中,如何培养学生的人文素养、提升学生的人文精神呢?笔者认为可以紧密结合文本,从以下几个方面入手:
1.拓展课前,关注生活引思考。任何一门学科教学的主阵地都在课堂,但它的外延绝不局限于课堂。生物教学也是如此。教师的知识传授主要在课堂上,但学生的获得、人文素养的培育有时却在课前。在多数情况下,教师在讲授新课前,都可以让学生做一些准备,或开展社会调查,或搜集有关资料,或初步尝试实验……这不仅可激发学生对生物学科的浓厚兴趣,还可培养学生自主学习的能力,更重要的是在社会调查、自己搜集资料的过程中,学生把自己融入社会,真切地让自己变成了社会生活的一份子,而不仅仅是旁观者。这有助于强化生物与社会生活的联系,有助于培养学生的探索精神,有助于让学生形成主动参与社会决策的意识,有助于引发学生主动思考的过程和思考。
2.立足课堂,结合文本共商讨
生物学科和其他学科一样,离开了课堂这块主阵地,就犹如水中浮萍失去了根。课堂离开了文本,教学就变成了无本之木、空中楼阁。课堂教学如果是照本宣科、一言堂,不与学生互动,不充分发挥学生的主体作用,课堂又会变成死水一潭,毫无生气。这样的课堂还谈什么创新精神的培养、人文精神的培育呢?因此,生物教学必须牢牢立足于课堂,紧紧扣住文本,深入挖掘潜藏于文本之中的丰富的人文资源,通过共同商讨的形式来使学生既学到科学知识,又提升自己的人文素养。例如,学生在学习“人的生殖”这一节内容时,由于我国的国情,许多学生总是“犹抱琵琶半遮面”,羞羞答答,不肯正视人的生殖系统和生殖问题。怎么办呢?我在教学过程中先抛开这个问题不谈,却出人意料地向学生提出了这样的两个问题:一是“我是谁”?二是“我从哪里来”?这两个问题的提出一改过去教学这一内容时的沉闷气氛,学生们变得活跃起来。这好像不是在学习令人“难以启齿”的生殖知识,而是在作自我介绍,在发表演讲。气氛达到一定程度后,我紧接着抛出第三个问题:我们为什么要感恩父母?学生们自然而然就谈到了伟大母亲十月怀胎的辛苦。那么胎儿是怎样形成的呢?问题到这儿,我觉得已经水到渠成了。再跟学生们讲生殖系统和生命的孕育、诞生时,我发现学生们的神情十分专注,课堂教学目标的达成度也很高。从表面上看,生物教学好像与人文精神形同陌路,但通过深入分析我们不难发现,科学精神和人文精神、人文素养实际上是相辅相成的。在生物课堂教学的过程中,有时是可以“人文”搭台,“科学”唱戏的。
实验后两组卷面成绩P<0.05,说明两组卷面成绩之间存在统计学差异,实验班成绩好于对照班,实验班的平均成绩比对照班高10.6分。实验后两组实验操作能力P<0.05,说明两组实验操作能力之间存在统计学差异,实验班成绩好于对照班,实验班的平均成绩比对照班高11.5分,说明传统生物实验教学方法和依托创新教育设计的“创新教育小组”教学模式在促进学生掌握生物实验知识的方面存在差异,实验组所采用的创新教育模式优于对照班采用传统实验教学模式。这可能是因为传统实验教学方法只是注重学生对已由知识点的理论化记忆,没有调动部分学生学习积极性,而实验班因为进行“创新教学小组”教学模式,强调培养学生的创新能力、动手能力、团队写作能力,充分调动了学生积极性和创新能力,所以实验知识掌握和操作能力掌握得比较好。
2.实验结果分析
2.1“创新教学小组”教学模式优于传统实验教学模式的原因分析
首先实验班教学理念教学领先于对照班。实验班依托创新教育设计“创新教学小组”教学模式,强调培养学生的创新能力、动手能力、团队合作能力,在教学理念上打破传统生物实验以教师讲授为主,教学偏重于理论知识的传授和对已有实验成果的强化记忆,导致学生对实验的理解和掌握只停留在理论的知识记忆上。实验班采用“创新教学小组”教学模式,注重学生动手能力和创新能力的培养,最大限度地发掘学生的学习能力。具体来说,“创新教学小组”教学模式要求教师转变教育观点,以培养学生创新意识为基本出发点,课前老师认真研究教材,分解教学任务,营造教学氛围,提供创新舞台,充分利用多种因素调动学生互帮互学。在创新教学小组教学模式中,教师要时刻注意到所有组员为实现一定的实验教学目标。在教学中运用“创新教学小组”教学模式,能训练学生团队协作、创新思维和创新能力,对促进学生主动学习、学会交流、增强学生的社会意识及创造能力具有积极的作用。
2.2“创新教学小组”教学模式的实施办法
“创新教学小组”教学模式以创新教育为基本出发点,以培养学生创新能力为基本目标,通过适当的策略,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。具体来说,就是在实验内容教学设计上,教师要充分利用各种教学因素引导学生的学习主动性,培养学生独立学习、勇于创新的精神。“创新教学小组”教学模式的实施办法如图1所示,“创新教学小组”教学模式主要包括以下几个步骤:首先教师要对教学条件有客观的认识,教学条件包括学生基本情况和实验基本情况(生物教学实验内容、实验条件等),提前做好实验各项准备工作。其次根据教学条件和教学大纲规定确立实验内容,设计生物实验教学方案,力求根据教学实际情况选取和设计教学实验,预设各种实验环节启发引导学生及出现问题时的应对策略。最后制定并完成“创新教学小组”分组和实施策略。在实施过程中,“创新教学小组”模式以教师集中进行课堂教学为开始。在实施“创新教学小组”教学时,实现分组是最关键的一部分,应在尊重学生选择的基础上教师进行适当控制,尽量均衡搭配,避免使孩子的自信心受到伤害。总的来说,如何进行正确分组,取决于教师对教学内容的掌握和对学生的正确认识和评价。
3.结论和建议