生物科学原理范文10篇

生物科学原理范文篇1

【关键词】生物科学史;生物科学素养;核心概念

提高每个高中学生的生物科学素养是课程标准实施的核心任务。通过学习生物科学史对提高学生的科学素养是很有意义的。我们发现，很多学生在新课学习中一知半解，对生物学的核心概念只知其一不知其二，缺乏对生物学内容和方法的深入了解，没有情感态度价值观的体验，更无从谈起如何应用生物学。这一现象说明我们的学生在生物科学素养上还有待提高。新课程改革要求生物教学以学生发展为本，以学生为教学主体，以学生实践训练为教学主线，以学生能熟练应用所学知识技能解决实际问题为教学目标，启发引导学生自主学习、合作学习、探究学习。在新一轮“7选3”的课程改革背景下，如何适应新课程改革，将科学史的教育融入日常教学，需要我们在实践中积极进取、勇于创造和探索。本课题就是通过学习生物科学史来提高学生的生物科学素养，走出“头痛医头，脚痛医脚”的误区，从根本上提高学生的生物科学素养。

一、研究生物学核心概念的发展史，掌握生物学核心知识

生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。学生应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律，对生物学的整体画面有一个大致的了解。高中生物中存在大量的核心概念，通过对书本原有的发展史或教师提供相关发展史中重要内容的分析，学生对相关核心概念会有深入而细致的理解，掌握核心概念就水到渠成。典例：提供细胞膜的流动镶嵌模型建立过程中的相关实验，学生就能自主分析细胞膜的成分和特点。材料一：①1859年，E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，越容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，越不容易穿过膜。你从以上实验中能得出什么结论？学生结论：细胞膜的组成成分中可能含有脂质。材料二：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理，细胞膜被破坏。你从以上实验中能得出什么结论？学生结论：细胞膜的组成成分中含有蛋白质。教师补充：后来现代研究应用化学手段分析表明质膜的主要成分是脂质和蛋白质另外还有少量糖类。组成膜的脂质中磷脂含量最多。材料三：科学家将人红细胞的细胞膜中的脂质分子抽提出来，并将它在空气—水界面上铺成单分子层，发现该单分子层的表面积相当于原来红细胞表面积的两倍。这说明了什么？学生结论：细胞膜由两层磷脂分子构成。指导学生阅读书本中关于细胞膜中磷脂分子、胆固醇和蛋白质的运动情况。材料四：冰冻蚀刻电子显微法显示的细胞膜图学生结论：蛋白质镶嵌、覆盖、贯穿在磷脂双分子层中。材料五：人鼠细胞杂交实验（带不同荧光标记的细胞融合后荧光的变化）学生结论：细胞膜上的蛋白质分子可以运动,细胞膜具有流动性。这些材料的提供帮助学生对流动镶嵌模型有了更加深刻的理解，对细胞膜的特点有了更深入的掌握。另外如酶的概念，书本中关于酶本质的探索能帮助学生深入理解酶的本质，而不是简单的记忆。教师提供光合作用的简单发现史能够帮助同学们深入理解光合作用的总反应式，区分光反应过程和碳反应过程的重要步骤，从中分析得出能量转换的形式，并且理解各内外条件对光合作用的影响。高中生物课堂中应该给学生提供机会，让他们了解现代生物学的进展，了解现代生物技术对人类社会和人们生活的影响。只有深入了解生物学知识，学生才具有在现实生活中运用知识的能力。

二、分析生物科学史中呈现的思维与方法，学习科学探究方法与技能

科学探究是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能，包括：提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。科学思维的方法包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的，是每个人可以掌握也应该掌握的技能。一个人一旦掌握了这些技能，无论对当前的学习还是今后从事工作都终身受益。高中生物内容中有着丰富的体现科学思维和方法的素材。以“证明DNA是遗传物质”的发现史和孟德尔的分离定律为例分析科学方法与技能。学生在学习孟德尔的遗传实验过程中，体会到假说演绎法的本质，并能将这个方法应用到实验中去。科学探究更重要的是在于它的过程而不完全是结果。要让学生学会科学探究的一般方法，亲身体会科学家是如何困惑于问题，如何假设问题的“答案”。考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度、方法和思维。逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力。

三、了解生物科学史中事件的发生过程，形成科学态度和科学的世界观

科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学史就是一部科学家的思想史。这个过程中展示了科学家们不同观点间的争论和实验不断证明的过程。哲学认为，事物是客观存在的，不以人的主观意志为转移。生物科学需要养成质疑、求是、创新的科学态度。酶的发现史中，李比希和巴斯德之间争论发酵是酵母细胞还是细胞内的物质造成。最终毕希纳用实验证明了李比希的观点。这些探究科学问题中的争论和思考是科学研究过程中存在的正常学术交流，能够不断推动生物科学向前进步。说明实验科学需要有强有力的证据来证明假说。同时也使得同学们体会到即使是当时的微生物方面的权威，巴斯德的观点也有可能是错误的，科学是不断在进步和发展的。学习生物科学史中的这些事件，科学家百折不挠的精神，探究过程的艰辛，对培养学生的精神品质有一定的帮助。笔者在开设选修课时，设置“生物学家的科学史”这一研究性学习。学生以小组的形式完成，进行了一定的分工合作。这个过程中不仅培养了学生收集和处理信息的能力，还使得学生在收集资料的过程中感受到科学研究过程中克服困难，坚持不懈的精神。例如孟德尔小时候家境贫寒，有时他甚至整天饿着肚子听课，依靠做家庭教师的收入，总算修完了一定的学业。后来做了修道士，仍在教堂后面的空地上进行他的实验。不顾别人的冷嘲热讽，十多年的研究结果一直到去世后才被人们接受，这样的境况下仍能坚持自己的探究之路。在开设的“植物向光性实验研究实践”中，学生以小组为单位进行实验研究，进行观察、记录、整理实验结果、定期汇报等过程，不仅使得学生学习科学的观察方法，而且要养成实事求是的科学态度。实验中出现的意外情况，实验失败总结经验都属于宝贵的财富。科学的世界观认为世界是能够被认知的，科学知识是不断变化的科学知识的主体具有连续性和稳定性。把科学态度与价值观目标和科学知识目标有机地结合在一起激发学生学习的动力。它不像知识一样学生可以直观学习，所以需要在日常教学中通过资料收集和活动来体验与内化。

参考文献：

[1]《普通高中生物课程标准（实验）》，人民教育出版社，2003年4月第1版

[2]马扎诺等.有效的课堂教学手册，教育科学出版社，2008年11月第1版

[3]童富勇.浙派名师新课程课例精编，2005年7月第1版

[4]张大也.新课程背景下进行生物学史教学的意义，生物学教学，2009年第1期

生物科学原理范文篇2

生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课，是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具，是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程，也是生物学等工作者必备的基础，同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究，但通常所涉及的材料数量较大，很难也没有必要全部参加试验，必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验，以获得相关的数据，实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系，主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断，从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此，生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础，也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力，是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。

二、生物统计学教学存在的主要问题

1.生物统计学教材方面。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体，也是教学最基本的工具，它不仅是教师进行教学的依据，而且是学生获取知识的重要资料，选择适合教师和学生的生物统计学教材，能够保证教学过程的顺利进行，而且还能提高教学质量，达到良好的教学效果[14，15]。目前，国内所出版的生物统计学教材种类较多，各大高校由于教师和学生的情况不同，在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此，目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容，不涉及统计软件的介绍和使用，这一大类教材包含两小类，一类主要侧重理论教学，过分强调课程体系的完整性和理论讲授，注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养，因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材，该类教材虽然也存在一些必要的公式推导，但更侧重于统计学理论与实际结合，清楚介绍每一个统计原理理论后，再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法，注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力，因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容，也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用，那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法，学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策，即使会计算，在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错，因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用，如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天，这类统计软件发挥了很大的优势，给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足，它只注重统计过程的运算和统计，没有统计原理的介绍，因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说，即使按照教材上的步骤计算出相应的结果，但也不知道具体的含义，也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外，这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授，要么只重视统计软件的使用，而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用，这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此，目前市场上还未见有统计学理论与实际结合，试验设计与统计原理相结合，统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。

2.生物统计学与高等数学方面。①生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课，学生通过对该门课程的学习，系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识，它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且，通过各个知识点的学习，逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力，综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是，高等数学课程是学习生物统计学的关键，生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。②生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课，各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来，高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设，一般情况下，高等数学课程由数学专业教师讲授，由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识，不清楚生物统计学课程的知识体系，只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处，形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样，这也是生物统计学中教师难教，学生难学、难懂、难用的原因之一。

3.生物统计学教师知识结构和科研能力方面。常言道，学生需要一滴水，教师至少要有一桶水。生物统计学的教学，相对于其他课程而言，对教师的要求更高，不仅要求教师要有一定的数学知识，较为渊博的统计学知识，还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识，才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力，才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合，才能很好地进行案例教学。4.考试制度方面。考试制度在高等教育中占有非常重要的地位，考试是教学质量评价的一项重要指标，它既是对教师教学质量的反映，也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理

，决定着教学质量的好坏以及学生学习积极性是否能得到最大限度地调动[16]。但是现阶段我国许多高校的考试制度较为死板，缺乏合理性和灵活性。如在学期期末考试中规定一定数量的题型，当然，这种考试制度对于规范考试是必须的，但是应该根据具体课程而定，而不能一概而论。就生物统计学课程而言，如果规定一定数量的考试题型（比如四种题型），那么教师只能根据考试规定勉为其难考虑四种题型。比如说名词解释、填空、问答、计算这四种题型。很明显，这种考试方式只是较为死板的考试，不能真证体现生物统计学课程的本质，不能很好考察学生对生物统计学原理的掌握及运用。

三、生物统计学教学策略

针对目前生物统计学存在的问题，笔者根据自己近十年的生物统计学教学实践，就如何提高生物统计学的课堂教学效果，提出如下建议。

1.选择合适的教材并优化教学内容。教材是教学最基本的工具，选择适合的生物统计学教材，能够保证教学过程的顺利进行，并能提高教学质量。针对目前市场上的不同种类教材，结合学生的实际，选择统计学理论与实际相结合，试验设计与统计原理相结合，统计软件与统计学原理相结合的生物统计学教材进行教学较为合适。据笔者过去的教学实践，该课程授课内容不宜过多和过深，授课内容过多学生精力会分散，分不清重点，而过深则影响学生的接受效果[17]。因此应根据学生实际优化教学内容，坚持以试验研究实例为线索，以科学的试验研究方法为主线，理论原理和实际例子相结合，从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集和整理到试验数据的统计分析，最后做出科学的推断等，尽可能把抽象的统计学概念和原理转变为具体的实例，提高学生的学习兴趣，使其更好地理解和掌握所学的课程内容[7]。很好激发学生学习生物统计学课程的兴趣，从而更好地提高教学效果和教学质量。

2.处理好高等数学和生物统计学的关系。高等数学作为生物科学本科专业的基础课，是学习生物统计学的关键。一方面，高等数学一般在第一学年开设，因此生物统计学安排在第二学年开设为宜，这样能避免高等数学和生物统计学课程开设在时间上形成的断层，有利于学生对生物统计学的学习。另一方面，高等数学和生物统计学不应分别让不同专业的教师讲授，而均应由生物学专业教师讲授，因为生物学专业的教师清楚生物统计学课程的知识体系，在讲授高等数学时，能够根据生物统计学的相关原理和内容，优化高等数学的教学内容，有侧重点进行知识的讲授。从而能避免生物统计学与高等数学教学在知识上的脱节性，也有利于学生对生物统计学的学习。

3.提高自身知识结构和科研能力，注重案例教学。生物统计学教材大多理论性强，内容枯燥，容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法，更会使学生失去兴趣，对于培养学生的独立思考能力和创造能力十分不利。在现代教学中，教师既是知识的传授者，也是教学活动的组织者，在教学过程中起到关键的作用，教师知识水平的高低直接影响学生的学习效果[18]。因此教师应不断加强对生物统计学基本原理、基本理论和基本方法的学习与实践。另外，教师还应不断加强自身的科研能力，在教学过程中将自己的科研工作或生产实践案例贯穿到教学中，以自身科研实例辅助教学，增加学生的学习兴趣，培养学生的统计学思维以及对统计学的实际应用能力。

4.加强试验设计的教学和实践。试验设计又称为实验设计，它以概率论和数理统计的原理和方法为理论基础，科学地、经济地设计研究方案的一项技术。一个良好的试验设计，可以用最少的实验次数，得到足够的实验数据，从而能减少人力、物力和财力的投入[6]。由于生物统计学理论性和实践性较强，且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容。因此在生物统计学的教学中应充分调动学生学习的主动性，加强学生对生物统计学原理、知识的理解和综合运用，强化学生综合试验设计的锻炼及其应用。提高学生利用统计原理、方法分析和解决实际问题的能力。生物统计学教学中，一方面，教师应该有渊博的统计学知识及其丰富的科研经历，另一方面，应让学生走出教室，加强实践，使学生不但能够掌握统计分析的原理和方法，而且可以解决一些生产中的实际问题，真正达到生物统计学教学的目的。

生物科学原理范文篇3

[关键词]科学素养生物科学素养生物学课程中学生物教学

生物学隶属于自然科学。生物学课程是一门科学课程，这是生物学课程的基本性质之一。科学是一个内容丰富的知识体系，其中就包括人类认识自然界的一些特殊途径和方法。正由于有了这些对生命世界准确地提出问题及获取较为可靠答案的方法，如观察、量化、求证和思考等，人类对自身和环境的认知才能日益深入、全面和可靠。这些方法反映出自然科学与其他领域认知模式的不同，也体现了科学最基本的特征和本质。生物学课程作为一门科学课程，不仅要传播科学的事实和概念，更要体现科学是一个探究的过程。生物学教育的宗旨应该是培养全体学生的生物科学素养。这一宗旨的确立，将使我国生物学课程产生一些重大变化。理解这一新的课程理念，也将有助于生物老师们的教学改革和实践。

一、关于科学素养的认知

我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代，未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者，而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中，要去面对各种各样与科学相关的问题，并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。

(一)科学素养概念的提出

20世纪60年代以前，中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮，人们才提出了科学素养理念。70年代初期，在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念，并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后，这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同，成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释，因时代而有所不同，并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代，不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此，目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是：科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。由此可见，科学素养包括了两个不同的方面：一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况；另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为，科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况，自然科学的核心基础应该包括：①学生理解基本科学现象、规律，以及科学原理是如何用于技术领域之中的；②学生以在学校的学习为基础，形成终身学习的基本能力和习惯；③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象；④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；⑤学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式。

不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点，有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势，有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生，旨在培养所有未来公民科学素养。因此，对不同的学生来说，科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何，科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展，达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业，然而每个公民必须具备科学素养，才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时，能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。

(二)具有科学素养的人

严格地定义科学素养会有一些困难，因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养，而是用对具备科学素养的人进行描述，间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该：①具有良好的科学态度和科学情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度；②掌握了科学的基本概念和原理；③具有基本的科学探究能力，及对事物的观察能力，思考问题的能力，创造性地解决问题的能力，具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。

科学素养理念的提出，为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念，将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。

二、关于生物科学素养的认知

“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。

(一)生物学素养概念的提出

1993年，美国BSCS(生物学课程研究所)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认知和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握，是生物学素养的基本要点。BSCS还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点：他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念；了解人类对生物圈的影响；领悟科学探究的过程，知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度，对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题，具备创造性的思维；知道如何正确地利用科学技术；能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策；能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。

我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的，并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出：“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的，以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念，标志着我国生物课程有了重大变化，这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。

(二)生物课程标准中的生物科学素养

2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是：“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”

课程标准提出“提高学生科学素养”的理念，是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展：

1.科学态度和科学的世界观

科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括：①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇，并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中，培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西，而不是他想象中应该是的东西，也不是他认为老师想要的东西。③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种：一种是特殊才能的创造力，主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力；另一种是自我实现的创造力，它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西，但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此，中学生的创造力主要是自我实现的创造力。

科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度，主要包括：①科学认为世界是能够被认知的，世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展，只要通过认真系统的研究都可以被认知。②科学知识是不断变化的，知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战，从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中，但这种变化只是处于缓慢的修正之中，绝大部分科学知识是非常稳定的，所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题，是由政治、经济、文化和环境共同决定的，科学只是其中的因素之一。

此外还有爱国主义教育，包括积极培养热爱大自然，珍爱生命，爱家乡、爱祖国的情感，正确理解人与自然和谐发展的意义，从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。

2.科学探究方法与技能

科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能，它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能，包括：提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图，不仅在于掌握生物学知识本身，而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法，让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度和方法。

科学思维的方法，包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的，是每个人可以掌握、应该掌握的技能。

3.科学、技术与社会(STS)

生物学课程对学生进行STS的教育，目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学，什么是技术，以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识，而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展，科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。

学生在生物学课程的学习过程中，通过参与和解决现实世界中具体问题，来获取科学与技术的知识，形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样，在日常生活中，他们就知道如何把所学的知识、方法与实践相结合，如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。

4.生物学知识和操作技能

这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器，基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律，对生物学的整体画面有一个大致的了解。

生物课程标准提出关于科学素养的理念，是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。

(三)生物科学素养的不同水平

培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时，他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家DavidMorgan博士的观点，学生开始这门课的时候，他们一般不是零起点；而当学生结束这门课程的学习时，他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。

美国生物学课程研究所(BSCS)也认为，生物学素养的高低是一个连续变化的过程，每个学生都处于这种连续变化的不同位置上，不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平，分别是肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。了解了生物学素养的特点，有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略，并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。

1.肤浅的生物学素养

学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念，并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念，对生物学概念的理解也很不准确。

2.功能化的生物学素养

学生能够使用正确的生物学词汇，对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。

3.结构化的生物学素养

学生应能够理解生物学的概念体系，理解科学探究过程的知识和技能，能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系，对于生物学的学习充满兴趣；他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。

4.多维的生物学素养

学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位，知道生物学的发展史和生物学的本质、特点，理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足，自己主动去获取更多的知识或技能；能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。

我们对所有的学生进行科学教育，其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学，中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。

参考文献：

[1]刘恩山，汪忠.《普通高中生物课程标准(实验)解读》[M]．南京：江苏教育出版社，2004.

[2]汪忠，刘恩山.《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)解读》[M]．北京：北京师范大学出版社，2002.

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[5](美)国家研究理事会.《国家科学教育标准》[M]．北京：科学技术文献出版社，1999.

[6](美)生物学课程研究所(BSCS).《生物科学》[M]．北京：北京出版社，1999.

生物科学原理范文篇4

一、关于科学素养的认知

我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代，未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者，而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中，要去面对各种各样与科学相关的问题，并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。

(一)科学素养概念的提出

20世纪60年代以前，中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮，人们才提出了科学素养理念。70年代初期，在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念，并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后，这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同，成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释，因时代而有所不同，并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代，不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此，目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是：科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。由此可见，科学素养包括了两个不同的方面：一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况；另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为，科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况，自然科学的核心基础应该包括：①学生理解基本科学现象、规律，以及科学原理是如何用于技术领域之中的；②学生以在学校的学习为基础，形成终身学习的基本能力和习惯；③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象；④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；⑤学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式。

不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点，有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势，有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生，旨在培养所有未来公民科学素养。因此，对不同的学生来说，科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何，科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展，达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业，然而每个公民必须具备科学素养，才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时，能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。

(二)具有科学素养的人

严格地定义科学素养会有一些困难，因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养，而是用对具备科学素养的人进行描述，间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该：①具有良好的科学态度和科学情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度；②掌握了科学的基本概念和原理；③具有基本的科学探究能力，及对事物的观察能力，思考问题的能力，创造性地解决问题的能力，具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。

科学素养理念的提出，为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念，将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。

二、关于生物科学素养的认知

“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。

(一)生物学素养概念的提出

1993年，美国BSCS(生物学课程研究所)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认知和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握，是生物学素养的基本要点。BSCS还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点：他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念；了解人类对生物圈的影响；领悟科学探究的过程，知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度，对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题，具备创造性的思维；知道如何正确地利用科学技术；能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策；能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。

我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的，并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出：“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的，以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念，标志着我国生物课程有了重大变化，这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。

(二)生物课程标准中的生物科学素养

2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是：“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”

课程标准提出“提高学生科学素养”的理念，是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展：

1.科学态度和科学的世界观

科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括：①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇，并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中，培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西，而不是他想象中应该是的东西，也不是他认为老师想要的东西。③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种：一种是特殊才能的创造力，主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力；另一种是自我实现的创造力，它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西，但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此，中学生的创造力主要是自我实现的创造力。

科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度，主要包括：①科学认为世界是能够被认知的，世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展，只要通过认真系统的研究都可以被认知。②科学知识是不断变化的，知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战，从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中，但这种变化只是处于缓慢的修正之中，绝大部分科学知识是非常稳定的，所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题，是由政治、经济、文化和环境共同决定的，科学只是其中的因素之一。

此外还有爱国主义教育，包括积极培养热爱大自然，珍爱生命，爱家乡、爱祖国的情感，正确理解人与自然和谐发展的意义，从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。

2.科学探究方法与技能

科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能，它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能，包括：提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图，不仅在于掌握生物学知识本身，而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法，让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度和方法。

科学思维的方法，包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的，是每个人可以掌握、应该掌握的技能。

3.科学、技术与社会(STS)

生物学课程对学生进行STS的教育，目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学，什么是技术，以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识，而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展，科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。

学生在生物学课程的学习过程中，通过参与和解决现实世界中具体问题，来获取科学与技术的知识，形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样，在日常生活中，他们就知道如何把所学的知识、方法与实践相结合，如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。

4.生物学知识和操作技能

这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器，基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律，对生物学的整体画面有一个大致的了解。

生物课程标准提出关于科学素养的理念，是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。

(三)生物科学素养的不同水平

培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时，他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家DavidMorgan博士的观点，学生开始这门课的时候，他们一般不是零起点；而当学生结束这门课程的学习时，他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。

美国生物学课程研究所(BSCS)也认为，生物学素养的高低是一个连续变化的过程，每个学生都处于这种连续变化的不同位置上，不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平，分别是肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。了解了生物学素养的特点，有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略，并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。

1.肤浅的生物学素养

学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念，并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念，对生物学概念的理解也很不准确。

2.功能化的生物学素养

学生能够使用正确的生物学词汇，对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。

3.结构化的生物学素养

学生应能够理解生物学的概念体系，理解科学探究过程的知识和技能，能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系，对于生物学的学习充满兴趣；他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。

4.多维的生物学素养

学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位，知道生物学的发展史和生物学的本质、特点，理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足，自己主动去获取更多的知识或技能；能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。

我们对所有的学生进行科学教育，其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学，中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。

参考文献：

[1]刘恩山，汪忠.《普通高中生物课程标准(实验)解读》[M]．南京：江苏教育出版社，2004.

生物科学原理范文篇5

关键词:生物学;生活;技能;探究

1初中生学习生物学进程

生物学是研究生命现象和生命活动规律的一门科学，学生从认识生物开始进入初中生物的学习，通过生物的基本特征来辨别生物与非生物；接着，第一单元从总体了解生物圈的组成，以及生活在生物圈中生物之间的关系。第二单元：生物体的结构层次生物圈中的生物都是由细胞构成（病毒除外），细胞的结构特点，以及生物体的生长发育过程中在细胞层面上表现的细胞分裂、分化；单细胞生物；构成动植物的组织和器官，以及人体由不同器官构成的系统；第三单元：生物圈中的绿色植物生物圈中植物的种类、植物生长的一生，从种子的萌发到开花结果；植物的光合作用、植物的呼吸作用，植物的蒸腾作用。第四单元：生物圈中的人人类的进化史，人类的生殖和发育过程；人体器官以及由不同器官组成系统的作用，人类活动对生物圈的影响；第五单元：生物圈中其他的生物。生物圈中动物的类群，每一种类群的结构特点、对环境的适应方式，以及在进化上更加高等的地方。动物的运动和行为，动物的运动系统，运动形成机理；动物的先天性行为、学习行为和社会行为及其意义；动物在生物圈中的作用。细菌、真菌、病毒的形态结构，生殖方式，与人类的关系。第六单元：生物的多样性及其保护。生物的分类，认识生物的多样性、保护生物的多样性。第七单元：生物圈中生命的延续和发展。植物、各种动物的生殖和发育；生物的遗传和变异，基因控制人类的性状和性别遗传，生物的变异；地球上生命的起源和生物进化；第八单元：健康地生活。如何健康地生活，传染病和免疫，用药和急救，选择健康的生活方式。当然，在学习过程中穿插了科学发现过程，科学家研究方法，研究过程的体验。在有的章节后面还有“与生物学有关的职业”，对中学生进行的职业教育。从课程的编排和学生学习的进程可以看出，初中生物的学习有一定的模式[2]：生物的基本形态结构特点，生活方式、繁殖方式、在生物圈中的作用，与人类的关系；最终的落脚点都在与人类的关系上，学习生物学最终还是要回归到生活中：在理解生物学原理的基础上，用生物学原理来解释生命现象，用生物学原理来指导我们健康生活，用生物学原理来分析学说，用生物科学的方法来思考、探究新问题。因此，对于初中生能够将所学的生物学知识应用于日常生活，并用生物学原理来解释生活中的现象，能够初步形成应用科学方法来探究问题，能够模仿科学家的思维来思考问题，也就具备了基本的生物科学素养。

2课题思路的引子

在教学过程中，解放学生的思维，与学生共同探讨问题是我坚持的一种教学方式，而在学生的提问过程中，我发现了一些问题，这些问题促成了我对生物课堂教学的思考。学习绿色植物的呼吸作用时，教材有这么一句话：不仅是萌发的种子，植物体的任何一个细胞都要进行呼吸，所有的生物细胞都要进行呼吸作用。有学生便问：“老师，那我们人体的细胞也进行呼吸吗？通过皮肤表面对细胞直接吸收空气中的氧气，排出二氧化碳吗？”被问到这个问题，我深深地感觉学生缺乏的不仅是发散思维能力，更是联系生活实际的慎思。初中生肯定都知道人类需要通过鼻子进出气体，用肺呼吸，只不过他在问这个问题时并没有联系实际。在学习人类对细菌和真菌的利用时，讨论了食物的保藏方法，介绍了高盐分高渗透使细菌脱水从而抑制细菌的生长，举例是咸鱼、盐鸭蛋；有同学问道：“老师，为什么鸭子下的鸭蛋是咸的，而鸡下的鸡蛋就不是咸的呢？”此时，我又一次体会到现在的学生因为缺乏真实的生活体验，很难将现实生活与理论知识联系起来，这也是我对生物学课程的一个反思。

3将生物学与生活紧密联系

学校没有选修课，但我会在每一个模块结束后，有一个专门的课题或者视频拓宽学生的视野；比如在学习了合理营养和食品安全后，我会专门给学生介绍常见蔬菜水果中含有的营养元素，以及如何在菜市场选购新鲜的水果蔬菜和鱼、肉类，即便学生难得去市场选购蔬菜，但能让学生养成了不挑食不偏食的意识。还会让学生对照零食的成分表，分析每一种成分的含量，用事实告诉哪些是垃圾食品，为什么是垃圾食品，帮助学生养成健康饮食的习惯。学习了人体的呼吸之后，我会专门给学生介绍从低等生物到高等的生物，呼吸器官的进化历程：蚯蚓用皮肤呼吸、蝗虫用气管呼吸、青蛙用肺和皮肤等等让那个学生从生物进化的角度来进一步理解动物的呼吸系统，以及与环境的适应。学习了血液和血型后，我会有专门一课给学生介绍“白血病和造血干细胞”，以及初步的外伤止血处理方法，血型的遗传方式，如何用否定法大致判断自己的血型。学习了心脏的结构和血液循环，会带领学生一起分析人类静脉输液时药物在血管内的历程；介绍与心脏有关的疾病，以及心肺复苏的急救方法。在学习了人体的神经和激素调节后，会专门给学生介绍市场上滥用激素的现象：激素草莓、激素娃娃鱼等；以及利用基因工程人工合成的激素类似物等。学习了动物的基本类群后，介绍生物在进化树上的分布，以及总结生物进化从水生到陆生，结构从简单到复杂的特点。并且介绍常见的寄生虫病，以及预防的方法。学习了动物的运动，介绍人体的运动系统组成，常见容易骨折、脱臼的关节，及其预防，简单的急救措施。学习了细菌和真菌后，介绍蘑菇、木耳的培育方法及注意事项，鼓励学生自己培育试试；并且介绍酱油、食用醋、米酒、葡萄酒的制作过程，尤其是米酒，鼓励学生自己动手制作，可以将自制的米酒带到学校与同学老师分享。学习了病毒，重点介绍医学历史上重大事件，例如麻疹、口蹄疫、SARS，以及近几年流行的病毒性疾病：流感、禽流感、艾滋病等，介绍如何正确地预防流感，养成良好的个人卫生习惯。学习完了细菌、真菌、病毒之后，特别是这些微生物会引起人类患病，尤其是传染病，这时就总结传染病的三个要素：传染源、传播途径、易感人群。那么任意切断一个环节就能达到预防传染病的目的。人类对细菌、真菌、病毒的利用方面，着重介绍了抗生素的发现过程，抗生素的作用，以及滥用抗生素造成的“超级细菌”问题和抗生素迅速换代问题，告诫学生有病就医，遵循医嘱用药，去药店买处方药需要医生开处方，以及常见的处方药识别标志。利用病毒生产减毒或无毒疫苗，联系事实新闻介绍深圳问题乙肝疫苗事件原因。学习了植物的生殖，带领学生扦插和嫁接；通过养蚕并记录生殖发育过程，来学习昆虫的生殖；学习鸟的生殖和发育，观察鸡蛋孵化小鸡过程。学习生物的遗传和变异，由于初中生对遗传和变异的本质不够了解，因此采用大量举例的方法让学生获取更多的直观经验；同时，介绍几种农作物经过人工变异从而改善了营养。转基因生物的原理，以及转基因食品的利弊等，通过学生收集资料、开展辩论赛形式，也可开展超市中转基因食品的所占比例的市场调查活动。在课堂教学过程中，只要老师肯深入生活，将生物学知识融于生活常识，将日常生活带入生物课堂，不仅能够增加趣味性和实用性，还能够提高课堂效率，学生也能够学以致用。

4真实事例的反思

曾经以为只要自己认真备课，每节课有创新点，认真钻研教材与课程标准，学生就能够学到知识，就能够提高他们的生物科学素养，但是现实总是比自己想象的要骨感得多。人的思维总是有局限性，即便每一次备课我都动脑筋思考，不断改进，但总有些地方存在缺陷，这时，集思广益就应该发挥作用。每一次的教研活动总能够让我学到不少的东西；拓宽我的思维，给我提供了教学的思路和摸索的方向。其实，书本上、黑板上、PPT上的其实都是文字、图片，老师嘴巴里讲出来的也只是话语，这些都不是知识，只有学生将这些文字、语言、图片甚至是动画，在自己的脑袋里形成了知识框架，并且能够用于解释生活现象，才叫知识。例如，讲到《人类的起源和进化》，提到一个开放性的问题：“森林古猿进化为现代人类，对社会产生了哪些影响？”学生能够从科技、文化、社会不同的角度来回答这个问题，这堂课学生们让我惊呆了！他们运用学习到的地理知识来回答了我的生物学问题，因此，渐渐地我学会了多提一些开放性的问题，比如，血液循环当中，不再仅仅问：人体的体循环和肺循环的路径是怎样的？这一类死记硬背的问题，而是换一种角度来提问，譬如：当你感冒发烧的时候，医生会给你的手臂静脉注射点滴，请问，这些生理盐水中携带的退烧药在你体内运行的路径是怎样的？一次主题班会辩论赛“科学技术发展到极致对人类是利大于弊还是弊大于利”，正方和反方从不同的方面给予了充分的论证，正方从社会学、经济学角度来论证自己观点；反方则从环境问题、人类发展问题，甚至生物科学技术等方面来论证自己的观点；让我看到了这些学生广泛的知识面。所以，只要在课堂当中贯穿与生活实际紧密联系的例子，学生不仅理解起来容易很多，而且会更加感兴趣，这不仅增加了中学生的生活体验与感悟，还能够将学习到的生物学知识和原理运用于解决现实问题，运用于解释生活现象，真正培养初中生的生物科学素养。

作者:左伟英 单位:武汉市第六初级中学

参考文献

生物科学原理范文篇6

【关键词】应用生物科学；林业院校；人才培养方案；应用型人才

1引言

应用生物科学专业是进入21世纪生命科学时代后国家批准的一个应用型专业，2009年吉林农业大学在全国高校中首次获批招生应用生物科学（食药用菌方向）专业[1]，这也是全国第一个全日制培养食药用菌高技能人才的本科专业[2]。之后，应用生物科学专业相继在各高校获批招生。笔者所在单位西南林业大学于2011年获批招生应用生物科学专业学生，开设有植物组织培养、发酵工程和食药用菌等三个方向；洛阳师范学院于2013年获批招生应用生物科学专业学生，开设有水生生物和园艺花卉二个方向[3,4]。专业人才培养方案是高校培养人才、开展教育教学的主要依据[5]，是教学管理的核心与主体[6]，也是专业人才培养目标的具体化和实践化[7]。因此，人才培养方案充分体现了一所高校专业办学的定位与目标、内涵与特色。关于人才培养方案制定和优化的研究越来越受到高校教育工作者们重视[8-11]。高等教育教学改革的重要内容之一就包括了研究制定人才培养方案，这也直接影响着高校专业人才培养质量。顶层设计好专业人才培养方案是高校专业建设的关键。应用生物科学专业作为新发展的、以培养应用型专业人才为目标的朝阳专业，如何合理制定该专业人才培养方案则是高校培养新时代符合社会需求、党和人民满意的高素质应用型合格专业人才的关键。陈万光等[3]以洛阳师范学院应用生物科学专业为例开展了专业人才培养方案研究，为应用型人才培养和专业转型奠定了基础。冀瑞卿等[12]以吉林农业大学应用生物科学专业为例进行了以突出“复合型”人才培养目标的食药用菌相关专业人才培养模式研究。西南林业大学是我国西部地区唯一独立设置的林业本科高校，肩负着培养“品德、知识、技能、个性”为一体，具有实践能力和创新精神的应用型高素质人才的重要使命。本校充分发挥区域、行业和学科优势，在国内林业高等院校中率先于2010年申报应用生物科学专业并成功获批，于2011年开始招生，现已连续培养了四届应用生物科学专业人才。应用生物科学专业建设也得到了本校及专业所在二级学院的重视，我校云南省优势特色重点学科生物学一级科学、发展和改革办公室先后对该专业人才培养方案进行立项研究。我校应用生物科学专业培养方案历经七年的研究与修订，形成了较为完善的应用生物科学专业人才培养方案，为我国地方区域型、专业型和应用型人才培养奠定了基础。

2专业人才培养方案制定的指导思想

以新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，认真落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》以及《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高[2012]4号），全面体现“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的总体要求，贯彻“教为不教，学为创造”教学理念，坚持“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的改革思路，加强基础，拓宽专业，优化课程结构，强化实训环节，以培养具有较强创新精神和创业能力，符合社会发展需要的高素质人才。

3应用生物科学专业的基本情况与培养规格

3.1专业学制与授予学位。应用生物科学专业注重实践性和应用性，是一个多学科、宽口径的应用型专业，其发展向好、前途广阔。分析不同高校建设应用生物科学专业情况，该专业按理学学位和农学学位二类进行招生和培养，其专业代码为090109T[13]。我校应用生物科学专业是按照授予理学学士的植物生产类的学科门类建设，学制四年。3.2专业主干学科与主要课程。应用生物科学专业设置以现代生物科学和现代农业科学为主干学科[13]。根据实际，我校应用生物科学专业的主干学科为生物学，该专业主要开设植物学、微生物学、普通动物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、生物制药、植物工厂化育苗、发酵工程、食用菌栽培与利用等主要课程。3.3专业培养目标。本专业培养应用型人才，要求学生德智体全面发展。系统学习生物科学基础理论知识，接受应用生物科学基本技能以及科学素养的训练，较系统地掌握植物工厂化育苗、食药用菌栽培与利用、生物制药、发酵工程等领域的技能。培养具有良好的科学素养、人文素质和创新能力，能在农业、林业、食品、医药、环境保护等领域从事技术应用与开发、经营与管理的应用型专门人才。3.4专业培养要求。要求本专业学生热爱祖国，遵纪守法；具有艰苦奋斗、求实创新和团结协作的精神；具有较强的敬业精神和社会适应能力。受到本专业良好的生物学应用研究及技术开发等方面的科学训练，具有良好的业务素养及基本的研究、开发与管理的独立工作能力。毕业生应具备以下知识和能力：（1）掌握数学、化学、生物、外语、计算机等方面的基本理论和基础知识；（2）掌握植物学、微生物学、普通动物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等方面的基本理论，知识和实验技能，以及生物产品开发的基本技术和方法；（3）掌握生物制药和植物工厂化育苗等基本技能，具有较好的科学素养及较强的调查研究、产业化应用开发、组织与管理的基本能力；（4）熟悉国家生物产业和知识产权等有关政策和法规，了解应用生物科学和现代农业科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态；（5）具有初步从事生物科学研究的能力，掌握文献检索及应用现代技术获得相关信息的基本方法，具有一定的实验设计、数据统计分析和独立撰写论文的能力。

4课程体系与平台建设

4.1课程结构体系及学分比例。专业课程体系采用“2教学+2教育”模式设置，即由理论教学、实践教学、双创教育和素质教育这四个结构组成，学分比例分别占52.1%、35.1%、4.3%和8.5%。理论教学又分为公共基础课、专业基础课、专业核心课和专业特色课四个理论教学模块，共计85.5学分；实践教学有57.5学分，由专业集中性实践教学和配套理论课程的实验教学组成；素质教育包括公共选修课、第二课堂和“永椿”教育三个模块，共计8.5学分；双创教育为7学分。要求该专业毕业生最低需修满164学分。4.2公共课平台。（1）通识类素质教育根据国家专业教育指导与规定，基于大学生思想政治素养、社会道德与法制素养、基础科学与体育英语认知素养的培养，以及正确塑造大学生的社会主义核心价值观和当代大学生核心价值观，我校应用生物科学专业通识类素质教育平台开设马克思主义基本原理概论、思想和中国特色社会主要理论体系概论、思想道德修养与法律基础、英语、体育、大学计算机基础与计算思维、高数、无机与有机化学等14门公共基础课，共计968学时，其中理论720学时，实验248学时，合计56.5学分。除形势与政策课程要求是大学四年内累计参加16次外，其余课程按要求在第一至四学期修完。（2）双创教育自2014年总理提出“大众创业，万众创新”之后，创新创业教育已是高等教育的主题[14,15]，也是当前高校培养新型人才的重要途径[16]。我校应用生物科学专业双创教育平台开设大学生创新创业基础、大学生职业生涯规划、大学生心理健康教育和就业指导等四个课程，这是重视和落实创新创业教育和以就业为导向教育的双重体现。（3）“永椿”教育“永椿”教育是笔者所在学校践行绿色发展理念、生态治校战略、打造绿色学校的一项教学创新，也是学校夯实林业底色、彰显林业特色、形成独特办学理念和风格的重要举措。“永椿”教育主要实施内容包括以林学概论为主的林业理论知识教育与以“一人一树”为主的林业实践活动，共计2学分，旨在促进林业类大学生林业知识与实践能力的双增长，培养大学生“识林、知林、爱林”素养，提高人才培养质量。4.3专业课平台。（1）专业基础课专业基础课是大学生掌握专业知识技能所必修的重要课程，能为大学生的专业课程学习奠定必要基础。该专业基础课平台开设有：普通动物学、植物学、微生物学、遗传学、细胞生物学和分子生物学6门课程，为必修课程，共计384学时，其中理论280学时，实验104学时，合计24学分。专业基础课分布设置在第一至五学期，并按上述课程列出顺序依次开课，既反映了专业课程体系的层次性特征，又体现了专业基础知识的递进性和延续性。这为培养该专业学生的专业素养打下了坚厚的专业基础。（2）专业核心课针对该专业建设的三个培养方向，核心课平台开设有：免疫学基础、生物制药、生物统计学、植物工厂化育苗、食用菌栽培与利用和发酵工程6门必修核心课程，都设置在专业基础课修完之后的第五、六学期内开课，共计320学时，其中理论208学时，实验112学时，合计20学分。主要从植物组织培养、发酵工程和食药用菌这三个方向加强学生对应用生物科学专业核心知识的学习，从而为培养植物组织培养、发酵工程和食药用菌方向的专业技术人才奠定课程基础。（3）专业特色课为了优化学生知识体系、拓展学生专业素养，我校应用生物科学专业人才培养方案完善了专业特色课平台，开设课程有：天然产物提取与分离、生物多样性、生物安全、植物基因工程、林下资源开发与利用、植物栽培技术、香精香料技术、酿酒工艺学和特种经济动物生产学等14门选修课程，根据课程分布设置情况，要求学生在第四、五、六学期内选修完成专业特色课程不少于8个学分的学习，即该专业学生毕业最低选修学分要求。这也为学生广泛的专业兴趣与爱好的培养提供了学习空间和平台。4.4突出“应用型”的实践教育平台。应用生物科学专业具有较强的应用型人才培养目标，而有效的实践实训平台建设在该专业人才培养中则具有重要的作用[17]。我校应用生物科学专业实践教育教学平台学分占培养方案要求总学分的35.1%。实践实训平台中的理论课程配套的实验教学有25学分，占实践教育平台总学分的43.5%；集中性实践教学有32.5学分，占实践教育平台总学分的56.5%。在专业集中性实践教学中又以生产实习和毕业实习尤为重要，学分所占比例最高，均占实践教育平台总学分的20.9%。生产实习教学任务在第七学期内开展，且该学期应用生物科学专业只设置这一门必修的课程，强化该专业学生在三个主要方向得到较系统性的应用实践锻炼；在第八学期，该专业只设置毕业实习这一必修的教学任务，通过校内校外实习相结合、毕业课题研究设计与毕业实习实践相结合的多维毕业实习模式开展。因此，构建的“应用型”实践教学平台与其它平台相结合的人才培养方案，能使得该专业学生在知识、能力和素质方面协调发展。

5专业双学位培养方案

为了适应对生物科学尤其是应用生物科学感兴趣同学的学习需求，我校应用生物科学专业专门制定了双学位和双专业指导性培养方案。要求修读应用生物科学专业双学位的学生完成最低56学分的课程学习，包括24学分的专业基础课、20学分的专业核心课和12学分的毕业实习。

6结语

生物科学原理范文篇7

科学发展观的内涵是十分丰富的，包含了坚持以人为本，是科学发展观的核心内容；坚特改革开放，是科学发展观的强大动力；促进全面发展，是科学发展观的重要目的;保持协调发展，是科学发展观的基本原则;实现可持续发展，是科学发展观的重要体现;实行统筹兼顾，是科学发展观的总体要求。

作为一名教师，肩负培养国家栋梁人才的重大责任，如果将科学发展观与课堂教学有机结合，对于下一代的培养意义重大。在教育教学理念中，倡导以人为本，关注学生全面发展，与科学发展观不谋而合。因此坚信用科学发展的观念指引教学过程是符合事物发展规律、顺应时代潮流的。以下是笔者将科学发展观应用与实验教学实践的一些体会：

反思一探究式教学和传统实验教学有机结合，体现“以人为本”。

生物课程标准中的课程理念明确指出“倡导探究性学习”，而“生物实验课是最能体现探究式的教学方法”[1]。现行教材中的实验在内容安排上注重对学生探索能力的培养，新教材更加突出这一点。然而实验教学（包括教材中的探索性实验）中存在着的不可避免的弊端，桎梏着实验教育功能的充分发挥，即实验原理、方法、步骤，甚至结果都是已知的，学生难以激起探究的兴趣，更不要说开展探究式教学了。如何在传统的实验教学基础上有效开展探究性教学？需要教师积极创新和实践，这也是新课标对教师提出的要求。教师不再是教材的执行者，而是教材的研发者。就上述实验而言，教师以直观的实验现象刺激学生的视觉，并创设一定难度的问题情境，激起学生探究兴趣的同时，也促使学生在对照教材实验原理，步骤等的基础上寻找和探索问题的答案。这种源于教材又高于教材的探究式教学设计思路是克服当前生物实验弊端的有效手段。

反思二促进学生的可持续发展与培养生物实验能力有机结合，体现“以人为本”。

新课标强调改变学生的学习方式，促使学生学会学习、促进学生的可持续性发展。这就要求教师关注学生的能力，情感态度与价值观。陈皓兮先生在《中学生物学教学法》中将实验作为培养学生生物学能力的一个重要方面，然而生物学实验不仅仅是培养生物学能力的载体，也是培养自主学习、探究性学习和合作性学习等能力的有效途径，这就需要教师立足学生的可持续发展，结合学生实际，分析挖掘实验内容，有针对性地进行能力的训练和培养。在上述实验中，教师根据以往的教学经验和对学生的实际分析，认为学生的实验操作不准确以及对实验结果缺乏认知的根本原因，是学生的自主学习能力薄弱，需要加强自我监控能力的培养，因此编制了“自我监控”表，在此表中教师将监控能力的陈述性知识和实验具体操作有机结合，使监控能力训练渗透于实验的各个环节，提高学生生物实验能力的同时，也促进了学生的自主学习，为终身发展奠定基础。

反思三结合生物学实验特点，提升学生生物科学素养，体现“以人为本”。

新课标的重要目标是提高学生的科学素养，特别是一个普通公民终身发展所需的生物科学素养，包括生物学知识，能力以及情感态度与价值观等方面的基本要求。生物实验是培养和提高学生生物科学素养的重要途径，并且有着不同于其他理化实验的一些特点，而这些特点正是生物学实验的魅力所在，是有效提升学生生物科学素养的有利契机，如实验对象具有自适应特点，这是区别于其它科学实验的一个重要特点。也就是说，在实验过程中，实验对象会随实验的条件，如时间、地点、光照、温度、PH值等变化而发生相应的变化。学生了解这一点将有利于对生命本质的认识和生命规律探索；又如生物学实验具有很大的开放性，影响实验结果的变量往往非常复杂，这就要求学生掌握对照实验的原理，认真分析实验结果，找出引起不同结果的实验变量，从而真正掌握实验的本质，上述实验正是基于这一点而设计的，但是由于时间的限制，学生无法将众多导致实验结果偏差的可能因素，设置对照一一证明，因此“自我监控”表成了重要的参考依据，通过小组成员彼此对照，甚至组间对照，寻找问题的答案，从而有针对性地进行探索，验证。

生物科学原理范文篇8

1、合作学习国内外研究趋势

合作，顾名思义，是需要两个人或者多个人一起完成一项任务。合作学习，在教学上来讲，既是一种学习的策略，也是一种教学的方法。合作学习的核心思想就在于用合作小组的方式来进行各种学习活动，并且最终要以合作小组得出的总成绩为最后成绩。宗旨在于利用每个人的不同之处，来共同促成一件事情，促进自己，也促进他人的学习，是一种较好的教学方式。

2、探究学习国内外研究趋势

探究学习，是通过学生自主的学习，来获取知识以及经验，这种方式可以培养学生在学习过程当中自主探究的能力以及对未知学科的好奇，属于一种创造性的学习方式。

3、合作探究学习国内外研究趋势

合作探究学习，是一种两者相结合的产物，在合作中不断的探究所要掌握的知识，同时在探究未知知识的同时，要保持合作的态度，来进行学习。此种方法在国外的研究当中，并没有很好的被提倡，国外的学者认为需要但须分开来教学，两者相结合则不利于学生很好的学习；而在国内，仅仅是提出了理论部分，在实践运用方面，还没有很好的深入，没有被广泛运用到教学过程当中。

二、合作探究实验教学的核心理念

合作探究实验教学，可以称之为一种教学策略，基本组织形式就是以小组合作方式进行的，并且每个小组制定出不同的任务，小组之间的成员来共同探究，很好的完成任务。在这个过程中，不仅仅培养了学生合作的思维，也会不断加强学生自身的知识面，有利于学生互相之间的取长补短。在提高学生总体成绩的同时，也培养了学生之间的合作意识，为社会培养多功能的复合型人才奠定了基础。

三、合作探究实验的生物教学策略

1、合作研究实验教学的指导思想

在生物教学过程中，教育工作者要充分的发挥其主导地位，学生则是整个过程的主体，在探究中，教育工作者要摈弃传统的授课方式，让学生自主的去探究答案，并且通过各个小组成员之间的相互合作，得出最终的结论。这样的方式，可以使学生很好的融入到生物科学的情境当中去，从而激发学生对生物学科这一学科的激情。不仅如此，还要保持学生的高度热情。在整个生物实验进行当中，使探究合作实验教学贯穿整个教学过程当中。

2、合作探究实验教学的目标

（1）知识与技能；通过此种教学方法，学生要充分掌握生物科学中的基础知识，包括概念、原理、模型等等方面的基础知识，只有基础知识扎实，才能进行后续的学习。同时，也要了解并掌握生物科学在社会中的广泛应用，比如在农业、人们的生产生活中、环境保护等各方面的广泛应用，达到活学活用的效果。（2）过程与方法；可以正确的使用一些生物实验器材，来进行生物实验的测量以及操作；并且要学会进行分析，利用所采集来的各种生物数据，来进行科学有效的分析，充分发挥其对生物学科的探究能力。（3）情感观与世界观；通过此种方法，培养合作无间的情感，树立正确的情感价值观，并且逐步形成科学的世界观，使之在探究生物学科的道路上孜孜不倦的学习，还要将所学习到的生物科学运用到社会中去，为社会做出自己的一份贡献。

四、合作探究实验教学的教学内容

1、从生物教材中的实验项目进行改进创新；主要以课本中的生物实验为基础，进行改进和创新，比如“如何对绿叶中的绿色素进行提取”这个生物实验，在进行实验之前，要写好具体的实验方案、实验准备工作、实验中所产生的现象等等，在实验结束之后，再进行对比，对比原先自己所设计的方案，有无出入，对在实验中突发的特殊情况等进行系统的分析，从而得出自己的结论，这便是自己探究实验的结果。

生物科学原理范文篇9

传统的生物统计学教学过多强调理论的重要性,学生通过查找书后附表设计试验与手工计算,忽视了利用计算机软件进行试验设计和数据统计分析的能力培养,不符合越来越重于计算机技术的现代应用生物统计方法的发展趋势。在十分有限的32个学时内,为使“生物统计学”的授课内容不与“概率论与数理统计”发生重复且更实用,笔者通过对现代应用生物统计方法和统计软件发展趋势的课前调研,发现R软件是一款功能全面又易学的统计软件,含有许多新颖而又实用的统计分析技术与假设检验方法,完全可以满足生物统计学的教学需要,并且没有版权问题。各种概率分布的计算,以及平衡不完全区组、拉丁方与正交表等试验设计,都可以在R软件中完成,使学生可以彻底摆脱手工查表与计算的烦恼。课后关于生物统计学与R软件使用的问卷调查发现,88.2%的学生认为在修完“概率论与数理统计”课程后仍很有必要学习生物统计学和统计软件,92.8%的学生认为自由软件R作为生物统计学的教学软件十分合适,还有86.7%的学生则认为R语言的学习能够对理解统计原理有所帮助。

1统计软件R的介绍

R语言是一门比较新的计算机语言,源自S语言(S-Plus软件中使用)与Scheme语言。基于GNU协议的自由软件R提供了一种使用R语言进行统计分析与图形展示的计算机环境,整合有许多统计工具包[1]。R语言最初由新西兰奥克兰大学统计系教授RossIhaka和RobertGentleman合作编写,由于这两位“R之父”的名字都是以R开头,所以就称之为R语言。R自1993年诞生以来,深受统计学家和计量爱好者的喜爱,被国外大量学术与科研机构采用,其应用范围涵盖了计量经济学、实证金融学、空间统计学、统计遗传学和生物信息学等诸多领域,已经成为主流软件之一。2009年1月7日,《纽约时报》记者AshleeVance题为“DataAnalystsCaptivatedbyR’sPower的文章[2]在科技版发表之后,引起了统计软件R与SAS之争,可见R在统计学界和业界的影响力。

相对于其它统计软件,R的主要特色在于:1)R语言具有自由、免费、开放源代码及统计模块齐全的特征;2)R语言是彻底面向对象的统计编程语言,R中所有计算结果都可以作为对象保存起来,供进一步统计分析与图形展示之用;3)R软件体积小,更新速度快;4)R的扩展性非常强。世界各地的CRAN镜像网站上有许多志愿者提供的非常丰富的工具包,供下载使用。正如Google首席经济学家HalVarian所说,R最优美的地方是你能够修改很多前人编写的工具包的代码做各种所需的事情,实际你是站在巨人的肩膀上。

据统计,2008年12月13日~14日“第一届中国R语言会议”在中国人民大学召开时,共有近70家单位150余人参加;2009年12月召开的第二届中国R语言会议则在北京和上海设有两个分会场,共有90多家单位300余人参加。参会的人员主要来自高校和科研机构,包括在校学生、高校老师、科研所研究员等。

2统计教学中R软件的使用现状

由于R强大的统计计算与图形展示功能,以及自由免费与开放源代码的特点,目前国外许多大学统计相关专业都将R作为教学软件。据笔者调查,国内高校教学中统计软件的使用现状比较混乱,多是采用SPSS或SAS软件,也有使用S-Plus、Matlab、Minitab、Stata、Eviews、Origin、DPS、MSExcel等商业软件,仍有部分高校在统计教学中没有结合与讲授统计软件。国内只有很少一部分高校使用R软件进行统计教学,但是已有48所(不含重复)国内高校的教师或在校学生参加过R会议。

据不完全统计,江西农业大学、清华大学、中国人民大学、华东师范大学、暨南大学、中国地质大学(武汉)等高校已将R语言作为统计相关课程上机实习的计算机软件。其中江西农业大学自2005年开始,就在生物工程与生物技术专业的学生的生物统计学课程中采用自由软件R作为教学辅助工具,并取得了良好的教学效果[3]。

3生物统计学教学与R使用的调查分析

当前,数据分析处理几乎全是使用计算机统计软件完成,在统计方法的实际应用过程中,人们往往不会关注理论推导与计算过程,而是注重统计分析结果的解释。对于非数理统计专业的学生,统计教学过程中不应过多强调理论的重要性,从而忽视了统计思想和数据处理能力的培养。通过课后关于生物统计学与R软件使用的问卷调查发现,参与调查的34位学生中有30位学生(88.2%)认为在修完“概率论与数理统计”课程后仍很有必要学习生物统计学。而没有开设生物统计学课程的2003~2005级学生的毕业论文中,严重缺乏统计分析与假设检验。这充分说明了,纯粹的统计方法与理论教学,越来越不符合借重于现代计算机技术的生物统计学发展趋势。

问卷调查中发现,有96%的学生认为生物统计学与R语言都非常有用,毕业后无论是继续深造还是参加科研或管理工作都能用得上,同样有96%的学生在生物统计学的课程结束后会选择继续学习R语言,有80%的学生认为R语言上级实习的16学时不够用,且有92.8%的学生认为R软件作为生物统计学的教学软件十分合适,86.7%的学生认为R语言的学习能够对学习与理解统计原理有所帮助,67.6%的学生认为C语言的学习基础对学好R语言有所帮助。江西农业大学生物科学与工程学院程新等主持的教学研究课题“基于自由软件平台的生物统计学实践教学研究”,对两个年级共233人分别采用R和SPSS教学效果的比较分析发现,采用R进行教学,激发了学生的学习积极性,提高了学生掌握统计学知识的能力,教学效果比SPSS有了显著提高[3]。因此,可以认为使用R软件作为生物统计学的教学软件是十分合适的。

此外,本次问卷调查中还发现76.5%的学生认为R语言的入门很容易且R软件安装使用起来非常方便;有63.9%的学生认为R语言的一些统计函数特别是绘图函数的参数设置比较麻烦,学习有困难;有81.8%的学生认为很有必要组织出版关于R语言与生物统计学的参考书。与市场上随处可见的关于SPSS或SAS软件的图书相比,由于R软件是一款比较新的统计软件,且是自由软件,目前关于R语言或R软件的图书非常少。截至到2009年底只能够在互联网上搜索到4本与R语言有关的图书,分别是孙啸等著的《R语言及Bioconductor在基因组分析中的应用》(2006年7月,科学出版社出版);王斌会主编的《R语言统计分析软件教程》(2007年1月,中国教育文化出版社出版);薛毅等著的《统计建模与R软件》(2007年4月,清华大学出版社出版);汤银才主编的《R语言与统计分析》(2008年11月,高等教育出版社出版)。这些书籍均以较大的篇幅详细介绍了R语言的基础与使用方法,适宜作为关于R语言的工具书。但是由于这4本书中均未涉及到试验设计与现代应用生物统计方法等方面的内容(实际上,试验设计的内容在生物统计学中占有十分重要的地位),不宜作为生物统计学的上机实习指导书。而且CRAN网站上有多种关于试验设计及其统计分析的R工具包,如AlgDesign、crossdes、conf.design、DoE.base、FrF2等可以自由下载使用。因此,基于R软件在国内愈来愈旺盛的市场需求,笔者认为有关出版社很有必要组织出版关于“现代应用生物统计方法在R语言中的实现”的教参或工具书。

4结论

根据调查结果与科研工作的经验,笔者认为统计的思想或意识比统计理论与方法更重要,使用统计软件R进行生物统计学教学,可使学生不再陷入繁琐的统计查表与计算过程中,从而增强统计思想和数据处理能力的培养。

生物科学原理范文篇10

科学发展观的内涵是十分丰富的，包含了坚持以人为本，是科学发展观的核心内容；坚特改革开放，是科学发展观的强大动力；促进全面发展，是科学发展观的重要目的;保持协调发展，是科学发展观的基本原则;实现可持续发展，是科学发展观的重要体现;实行统筹兼顾，是科学发展观的总体要求。

作为一名教师，肩负培养国家栋梁人才的重大责任，如果将科学发展观与课堂教学有机结合，对于下一代的培养意义重大。在教育教学理念中，倡导以人为本，关注学生全面发展，与科学发展观不谋而合。因此坚信用科学发展的观念指引教学过程是符合事物发展规律、顺应时代潮流的。以下是笔者将科学发展观应用与实验教学实践的一些体会：

反思一探究式教学和传统实验教学有机结合，体现“以人为本”。

生物课程标准中的课程理念明确指出“倡导探究性学习”，而“生物实验课是最能体现探究式的教学方法”[1]。现行教材中的实验在内容安排上注重对学生探索能力的培养，新教材更加突出这一点。然而实验教学（包括教材中的探索性实验）中存在着的不可避免的弊端，桎梏着实验教育功能的充分发挥，即实验原理、方法、步骤，甚至结果都是已知的，学生难以激起探究的兴趣，更不要说开展探究式教学了。如何在传统的实验教学基础上有效开展探究性教学？需要教师积极创新和实践，这也是新课标对教师提出的要求。教师不再是教材的执行者，而是教材的研发者。就上述实验而言，教师以直观的实验现象刺激学生的视觉，并创设一定难度的问题情境，激起学生探究兴趣的同时，也促使学生在对照教材实验原理，步骤等的基础上寻找和探索问题的答案。这种源于教材又高于教材的探究式教学设计思路是克服当前生物实验弊端的有效手段。

反思二促进学生的可持续发展与培养生物实验能力有机结合，体现“以人为本”。

新课标强调改变学生的学习方式，促使学生学会学习、促进学生的可持续性发展。这就要求教师关注学生的能力，情感态度与价值观。陈皓兮先生在《中学生物学教学法》中将实验作为培养学生生物学能力的一个重要方面，然而生物学实验不仅仅是培养生物学能力的载体，也是培养自主学习、探究性学习和合作性学习等能力的有效途径，这就需要教师立足学生的可持续发展，结合学生实际，分析挖掘实验内容，有针对性地进行能力的训练和培养。在上述实验中，教师根据以往的教学经验和对学生的实际分析，认为学生的实验操作不准确以及对实验结果缺乏认知的根本原因，是学生的自主学习能力薄弱，需要加强自我监控能力的培养，因此编制了“自我监控”表，在此表中教师将监控能力的陈述性知识和实验具体操作有机结合，使监控能力训练渗透于实验的各个环节，提高学生生物实验能力的同时，也促进了学生的自主学习，为终身发展奠定基础。

反思三结合生物学实验特点，提升学生生物科学素养，体现“以人为本”。

新课标的重要目标是提高学生的科学素养，特别是一个普通公民终身发展所需的生物科学素养，包括生物学知识，能力以及情感态度与价值观等方面的基本要求。生物实验是培养和提高学生生物科学素养的重要途径，并且有着不同于其他理化实验的一些特点，而这些特点正是生物学实验的魅力所在，是有效提升学生生物科学素养的有利契机，如实验对象具有自适应特点，这是区别于其它科学实验的一个重要特点。也就是说，在实验过程中，实验对象会随实验的条件，如时间、地点、光照、温度、PH值等变化而发生相应的变化。学生了解这一点将有利于对生命本质的认识和生命规律探索；又如生物学实验具有很大的开放性，影响实验结果的变量往往非常复杂，这就要求学生掌握对照实验的原理，认真分析实验结果，找出引起不同结果的实验变量，从而真正掌握实验的本质，上述实验正是基于这一点而设计的，但是由于时间的限制，学生无法将众多导致实验结果偏差的可能因素，设置对照一一证明，因此“自我监控”表成了重要的参考依据，通过小组成员彼此对照，甚至组间对照，寻找问题的答案，从而有针对性地进行探索，验证。