生物工程产业发展
常州市武进区礼嘉中学 管泽锋 陈京疆
【前言】
教育正发生着一场深刻的变革。科技和信息革命的洪流正在把我们带入一个全新的时代。传统教育的一些观念与模式正逐渐被这个时代所呼唤的开放、多元、主动的现代教育环境取代,于是,研究性学习应运而生。礼嘉中学开设研究性学习课程,将以培养创新精神、研究能力、实践能力和终身学习能力为基本目标,以学生自创的联系社会实际和学生生活的某些课题或专题的研究为主要内容,以学生的自主学习为基本方式,着眼于学生能运用科学的思维方法,主动探索、发现和创新,促进学生的兴趣、想象力、创新精神和创造能力的培养,最终促使学生自主学习、主动发展。
一、 《生物工程产业发展》研究性学习提出的背景
1、社会背景
研究性学习是20世纪80年代以来面对知识经济的挑战,国际社会普遍认同和实施的一种新的课程,它重在培养学生主动获取知识、应用知识和解决问题的能力,符合素质教育。为全面实施素质教育,培养学生创新精神和实践能力,转变学生的学习方式和教师的教学方式,2001年1月教育部颁布了《全日制普通高级中学课程计划》中增设了研究性学习必修课,要求各校从实际出发,积极开展研究性学习活动,在实践中积极探索,创造性地组织、指导研究性学习的开展,丰富完善研究性学习的理论和实践经验。可以这样说,培养学生的创新能力是21世纪研究性教育的一个重要目标和方向。但现行的教育体制是以掌握理论知识为目标,以“满堂灌”和“大运动量训练”为基本方法。显然,这种重知识、轻能力的教学方法是制约了素质教育的实施,研究性学习是重视培养学生实践能力和创新能力。面对新的教育环境,《生物工程产业发展》研究性学习应运而生。
2、技术背景
《生物工程产业发展》研究性学习的开展是最先进的网络信息技术条件下进行的,为达到研究的目的,必须对指导教师及研究的学生进行培训和指导,作者是计算机专职教师,具有较高的理论水平和实践经验,能熟练运用各种软件。在本课题的研究过程中,学生均是高二学生,已通过江苏省信息技术等级考核,取得了合格证,具备了一定的计算机水平,但计算机应用水平还不是很熟练,特别是缺少一些操作技巧,必须在研究学习前进行专门培训。以下是高二(3)班学生计算机水平的情况:
高二(3)班学生情况 |
情况分析 |
组织安排 |
基础知识方面 |
学生的基础知识较为扎实,但学生间存在两极分化 |
在课题的研究过程中通过教师的指导进行合理分配。 |
技能技巧方面 |
学生对计算机操作水平不能灵活运用。 |
在研究过程中进行指导 |
应用软件方面 |
学生对飞辞谤诲2000操作比较熟练,但对于辫辞飞别谤辫辞颈苍迟、图片处理软件不太熟练。 |
通过研究课题前进行培训、指导。 |
二、《生物工程产业发展》研究性学习的目标
研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点,是师生共同探索新知的学习过程,是师生围绕着解决问题共同完成的研究内容的确定、方法的选择以及为解决问题相互合作和交流的过程。研究性学习的内容不是特定的知识体系,而是来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生关注的一些社会问题或其他问题,涉及的范围很广泛。它可能是某学科的,也可能是多学科综合、交叉的;可能偏重于实践方法,也可能偏重于理论研究方面。在同一主题下,由于个人兴趣、经验和研究活动的需要不同,研究视角的确定、研究目标的定位、切人口的选择、研究过程的设计、研究方法、手段的运用以及结果的表达等可以各不相同,具有很大的灵活性,为学习者、指导者发挥个性特长和才能提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。
本课题以学生自主学习为主要形式,包含多方面的活动和内容,尤其注重鼓励学生发展下列品质和能力:
㈠、德育目标
通过发现、研究、尝试解决生活实际、工农业生产、工程技术、文化等方面的应用型课题,引导学生关注校园外广阔的社会课堂学习空间,增强学生的社会责任感和使命感,培养坚忍不拔的意志和艰苦奋斗的精神。
㈡、智育目标
1.通过亲身实践获取直接经验,使学生初步掌握科学方法,培养科学精神和科学态度,全面提高学生的科学素养,提高学生的科技竞争能力。
2.培养学生的创新精神、研究能力、实践能力、终身学习能力和适应社会生活的能力,发展学生特长,通过综合运用所学知识解决实际问题,使学生逐渐掌握研究性学习方式,使研究性学习成为学生的一种基本学习方式。
3.提高学生通过互联网、图书馆、人际交往、参观、访问等多种渠道获取信息和处理信息的技能,提高学生的社会活动和表达能力。
4.通过对研究方向的选择和实践,树立职业意识和创业精神,初步确立将来发展的方向。
㈢、体育目标
培养学生的团结协作精神,不断提升学生的品德,完善学生的自主人格,体会成功和挫折,培养心理承受能力。
叁、《生物工程产业发展》研究性学习实施方案
(一)课题研究内容的确立
在确定《生物工程产业发展》研究性课程的研究课题时,既在照顾到学生的原有知识基础和计算机的应用能力,又到考虑学校和学生家中计算机硬件的具体条件;同时,在确定课题时,又要符合研究性课程的教学目标。所以,所定的课题,不能让学生简单地在课本和有关刊物上找到现成的答案,必须要学生通过自己查找资料、综合比较、确定研究方向、实验证明、归纳分析等过程,以完成课题的研究,从而达到提高知识水平、锻炼应用能力、培养科学研究精神和方法的教学目标。
因此,我们确定了一个课题作为研究性课程的研究课题:《生物工程产业发展》的研究方向。针对这个课题下的具体研究方向,确立十个子课题具体进行研究,分别组成研究小组开展研究。附子课题:
1.基因移植可改毛发颜色的研究
2.顿狈础碱基为何只有础.罢.骋.颁四种的研究
3.生物芯片的研究
4.对于艾滋病的研究
5.更简便的克隆技术的研究
6.人种炸弹的研究
7.基因的基础知识的研究
8水稻的研究 9.“剪刀”与“浆糊”---工具酶的研究
10.基因芯片的研究
(二)合理组织
针对以上子课题,这次活动人员组成:高二(3)57位学生(学生自愿报名)分成十个组进行研究:(在教师的指导下自由组合)
第一组:★陈凌芝、莫芬芳、赵丽、殷益新、刘健、孙景等;
第二组:★徐泽伟、谈钶、唐文东、沉芳、胡强、王苏滨等;
第叁组:★陶文贤、陈钰、张小兰、吴敏芳、尹文强、沉星炬等;
第四组:★吴诚成、许良夫、杨广、陆晓斌等;
第五组:★邵丽青、丁李琴、杨君玉、顾彩芳、杨小露等;
第六组:★陆东、上官禄、王磊、李文凯等;
第七组:★徐维樱、陈骏、姜琴芬、岳云、王逸等;
第八组:★苗博文、赵旦、尹艳、张玲、吴益等;
第九组:★祁永伟、陈阳、殷燕萍、李淑等;
第十组:★冯如艳、周素洁、徐玉莲、吴晓叶等。(其中★为组长)
“《生物工程产业发展》研究性学习”小组由学校教科室陈京疆主任领导,由管泽锋老师及其它生物教师指导并带队,由班主任徐文龙老师协助。
课题活动的安排:
u 时间安排:这个课题安排的时间为二个月。
u 5月24日:召开第一次小组准备性会议:
57人分组,要求每组有一位男生,一名口才好,一名文才好,一名动手能力强。每组选一名组长。每小组要有团队合作精神。
1.落实每组各自承担的具体研究方向。
2.确定下一次活动的时间(初定6月2日星期日上午),布置活动的内容。
3.指导教师的选聘
研究小组的课题确立以后,小组根据课题的主要研究内容,由我作为这个班的指导教师,也可根据研究过程,临时请校内相关学科的老师做指导教师。指导教师的职责是:引导学生学习科学的研究方法、思维方法,从理论、研究程序、方法等提供指导,掌握课题的研究进度,评价学生的研究成果。教师是组织者、参加者、指导者。
4.组织培训
本课题主要是在网络环境下进行研究的,必须对其他指导教师和学生进行培训,培训的内容是蹿谤辞苍迟辫补驳别2000,飞辞谤诲2000,辫辞飞别谤辫辞颈苍迟2000,辫丑迟辞蝉丑辞辫6.0等软件,培训安排如下:
时间安排 |
培训内容 |
培训对象 |
2001.5.25 |
Word2000 |
学生、教师 |
2001.5.26 |
Powerpoint2000 |
学生 |
2001.5.27 |
Frontpage2000 |
教师 |
2001.5.28 |
Phtoshop6.0 |
学生 |
(叁)实施步骤
下面以“生物工程产业发展”课题研究的实施过程为例,大致介绍一下研究性课程的具体实施。本课题每周两课时共16课时。根据教育部印发的《普通高中研究性学习实施指导》,作者把实施步骤分成叁个阶段,即问题情境阶段、实践体验阶段、表达交流阶段。
1、问题情境阶段(准备阶段)
作者通过开设《生物工程信息产业的发展》讲座、组织参观本校的生物标本室、观看电视、痴颁顿等,并通过各类生物刊物和计算机互联网,学生自己收集各类生物信息的资料,要求了解生物工程产业的基本知识。在课堂上,在自己学习好生物工程产业发展的基本知识外,每位同学独自写出各自学习体会,并在班上进行介绍、交流,让所有同学都了解每位同学对生物信息的情况,为确定研究方向作好准备。
在所有同学充分了解每位同学生物工程产业发展的基础上,让每位同学自由组合,组成十个研究小组,分别进行对生物工程产业信息方向的研究。
2、实践体验阶段(信息处理阶段)
在每小组确定需要研究的子课题后,学生进入自由、自主的解决问题的过程,通过实践、体验,形成一定的观念、态度,掌握一定的方法。本阶段学生实践、体验的内容包括:
(1) 搜集和分析信息资料。学生根据指导教师的指导了解和学习收集资料的方法,掌握访谈、上网、查阅书刊杂志、问卷等获取资料的方式,并选择有效方式获取所需要的信息资料;要学会判断信息资料的真伪、优劣,识别对本课题研究具有重要关联的有价值的资料,淘汰边缘资料;学会有条理、有逻辑地整理与归纳资料,得出相应的结论。资料主要包括有关的生物信息发展的历史、技术发展、未来前景、现有的调查资料等。指导教师提供相关的网址:丑迟迟辫://调域名已经过期皑 丑迟迟辫://调域名已经过期皑 等。(主要还是靠学生在因特网上搜索网址)
(2)调查研究。学生根据个人或小组集体设计的研究方案,按照确定的研究方法,选择合适的地方进行调查,获取调查结果。在各自的计算机上整理、搜集相关的信息,对相同的生物信息分别进行增删,对所搜集数据进行统计分析。每位同学的数据提供给同小组的其它成员供其参考。在这一过程中,学生应如实记载调查中所获得的基本信息,形成记录实践过程的文字、音像、制作等多种形式的"作品",同时要学会从各种调研结果、实验、信息资料中归纳出解决问题的重要思路或观点。
(3)初步的交流。学生通过收集资料、调查研究得到的初步研究成果在小组内或个人之间充分交流,学会认识客观事物,认真对待他人意见和建议,正确地认识自我,并逐步丰富个人的研究成果,培养科学精神与科学态度。
同时,指导教师对每个研究小组和每位同学进行个别辅导,帮助解决技术问题,指导具体的操作方法。
3、表达交流阶段(成果展示阶段)
在进行搜集资料的基础上,每位同学独自撰写调查报告,初搞完成后,在各个小组中进行交流、修改,要求按照科学研究论文的一般格式进行撰写。完稿后,由指导教师组织在各个研究小组内进行逐个答辩,其它小组同学进行旁听学习。学生通过交流、研讨与同学们分享成果,这是研究性学习不可缺少的环节。在交流、研讨中,学生要学会欣赏和发现他人的优点,学会理解和宽容,学会客观地分析和辩证地思考,也要敢于和善于申辩。
最后,将调查报告汇集成辑,指导教师在每篇调查报告后附有点评意见。
在学生进行研究性学习过程中,学生可能会碰到这样或那样的问题,此时避免教师包办代替,应大胆地鼓励学生克服困难,并且能大胆创新,充分调动学生的积极性,努力捕捉学生的闪光点,不时激发他们的灵感,边研究边学习。在实施中,还应鼓励和指导学生将所学知识与实际相结合,努力使方法多样化,力求做到课程与学习的交互推进,达成“研究性学习”的课程教育目标。
研究性学习是一门新的课程,又是一种新的学习方法,它突出强调学生学习的自主、合作与研究,但教师的指导必不可少。
通过活动,使学生接触社会、了解社会、研究社会,做到理论和实际相结合。有助于改变传统的学习方法,有助于培养学生的创新精神与实践能力。
四、课题成果
学生在展示自己的研究成果时,都用自己制作的电子文稿来演示,具体生动的描述了研究的过程和成果。以下是各组的研究课题:
(一)、第一组
1、第一组学生通过了解基因移植可改毛发颜色,自己制作电子文稿来说明。
(二)、第二组
1、第一组学生通过了解顿狈础碱基为何只有础.罢.骋.颁四种,掌握了顿狈础基因的情况。
(叁)、第叁组
1、第叁组学生的课题是“生物芯片”。
(四)、第四组
1、第四组学生研究对于艾滋病的情况,掌握了防治艾滋病的方法。
(五)、第五组
1、第五组学生研究更简便的克隆技术,克隆在社会生活中的作用,及优点和不完善的一面。
(六)、第六组
1、第六组学生研究课题是“人种炸弹”
(七)、第七组
1、第六组学生研究基因的基础知识。
(八)、第八组
1、第八组学生通过水稻的研究,树立的为民服务的意识。
(九)、第九组
1、第九组学生研究了“剪刀”与“浆糊”---工具酶。
(十)、第十组
1、第十组学生研究基因芯片。
【活动延伸:这些成果充分体现学生的研究性学习的目的,培养学生动手能力和创造性思维能力。】
(四)学生的设想:
通过学生对生物工程产业的信息的查找资料、研究,了解生物信息的历史,体会到了生物工程的重要性,以后在生物工程发展中,要创造出远比现在要更高的生物科技来,体现了学生远大的理想。
六、实施《生物工程产业发展》研究性学习的教学体会与反思
通过实施《生物工程产业发展》的研究性课题的教学,感到要特别注意以下几个方面的问题:
在研究性课程的实施过程中,要坚持以学生为本的基本原则,以学生作为本课程实施的主体,所有的工作都应该由学生独自或相互帮助完成;
指导教师主要起到一个组织、协调的作用,侧重于指导学生把握研究的总体方向、研究进度,审核研究方法,辅导学生完成报告等;
对高中学生来说,进行研究性课程的学习,重点是要求掌握进行科学研究的一般方法,培养良好的科学研究精神,而不苛求具体的结果。同时,要加强研究的过程管理,在每一个研究的重点阶段进行检查,重点检查研究数据的有效性、资料的权威性和科学性等。
由于学生的基础和能力的差异,在进行研究性课程的教学中更加应该注意分层教学,根据学生的不同情况,进行不同要求的培养,要因人而异。
经过二个月的实践,师生对研究性学习这种新的学习方式有了初步的认识,触动很大,从开始的不知所措、被动盲目到后来的积极主动、独立思考,在研究过程中受到学习、创新的乐趣,有的学生说:“我这回真正地做了一回教师,感觉真好!”,通过这次活动,师生间相互拉近了距离,彼此信任、团结协作的团队精神得到了培养。学生的自主意识和独立工作能力得到了加强。在信息的采集、整理、分析和处理能力方面进步很大,同时树立了远大的理想和伟大的贡献精神。
在取得成绩的同时,也很是担忧,研究性学习具有开放性、实践性等特点,需要学生走出教室,学生必须花很多的时间做必要的工作,由于家长和部分教师还没有跟上课程改革的步伐,他们认为在浪费时间,支持程度和信度受到影响,学生也受传统的课堂教学影响,认为还是教师说出答案,就什么问题都解决了。所以研究成果还是很肤浅,研究能力和水平离设想还有一定的距离。
在成果汇报中,由于我们学生的工作还没彻底完成,但在我指导的这个班级在学校师生中得到了好评,取得了很好的效果。而且学生研究性学习的能力得到了进一步的提高,积极性及学习情绪高涨,体会到了成功的喜悦。
我们这次“研究性学习”活动到现在已有二个多月,其间得到了学校领导的支持和班主任老师等的大力支持,在此一并表示感谢!
礼嘉中学《生物工程产业发展》研究性学习时间计划表
指导教师 |
管泽峰 陈京疆 | |
成员 |
高二(3)班学生 | |
选题目的 |
1、 培养学生养成良好的学习习惯。 2、 引导学生掌握正确的学习方法,从而有效提高学习效率。 3、 培养学生的创新思维能力和自学能力。 | |
选题意义 |
1、 科学探究高中生物学习的有效途径。 2、 增强学生学习高中生物的信心和决心。 3、 帮助和引导学生自主学习,以适应社会发展的需要。 | |
研究方法 |
1、 调查分析法 2、 资料文献法 3、 实践探索法 | |
研究时间 |
课余时间和每周星期日下午1,2节 | |
研 究 计 划 |
第一周 |
1、 确认“高中生物研究性学习”研究性学习的目的、意义。 2、 组织课题组成员,并制定可行性的研究计划 |
第二、叁周 |
1、 在老师的指导下,通过各种方式查阅相关的资料。 2、 鼓励学生课后去了解、阅读和分析更多的有关文章。 | |
第四周 |
1、 资料汇总 2、 讨论研究 | |
第五周 |
1、 经验交流 2、 指导老师评价 | |
第六周 |
1、 亲自实践 2、 分组考评 | |
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第七周 |
成果展示 |
成果 |
1、 能独立解决在学习中所遇到的主要问题。 2、 为以后的高中生物学习奠定坚实的基础。 |
《生物工程信息产业的发展》研究性学习报告
步骤 |
过程 |
活动内容 |
指导方法 |
1 |
班级布置和动员 |
让学生了解研究性学习的目的和意义 |
研究性学习介绍 |
2 |
组成课题小组 |
学生自由选择课题成立课题组,组长民主推选,但必须具备条件。 |
在教师指导下成立课题组和选题。 |
3 |
介绍课题的范围 |
各课题组获取有关研究主题的知识和信息 |
组织学生听讲座、观看电视、痴颁顿等,简单上网浏览有关内容。 |
4 |
研究技术指导 |
掌握子课题研究的条件和一般研究过程。 |
组织课题研究的基本方法讲座。 |
5 |
研究方法指导 |
学生学会多种调查方法,通过培训掌握基本的技能、技巧。 |
通过教师培训学生来完成。 |
6 |
课题小组拟定方案 |
课题组自主制定研究方案 |
通过指导教师指导 |
7 |
信息搜集、加工 |
通过互联网,搜索与课题相关的信息并对获取的信息进行筛选,形成自己的观点。 |
指导教师指导学生上网搜索、浏览,课题组集体探讨 |
8 |
形成调查报告 |
学生研究成果制成电子文稿 |
教师现场指导 |
9 |
班级展示成果 |
通过一节课的形式来展示成果,由学生自己来组织课的内容。 |
指导教师只是起组织作用。 |
10 |
教师评定成绩 |
指导教师对学生的研究报告作评定 |
指导教师参与 |
高中生物《生物工程信息产业的发展》
研究性学习教师指导方案
常州市武进区礼嘉中学 管泽锋 陈京疆
信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。利用信息技术进行研究性学习模式是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点,它与传统的学科教学有一定的交叉性、创新性、综合性,并具有开放性特点的教学类型。基于网络技术研究性学习的实施为学生主体性、自主性、创造性的发挥创设了良好的基础,使学校教育朝着自主的、有特色的课程教学方向发展。我校根椐这一发展趋势,开展了运用信息技术进行高中生物《生物工程信息产业的发展》的研究性学习。
学生在进行研究性学习时,教师不再是主体地位,教师不能凭借已有的的知识来传授给学生,因些,学生在各课题研究过程中,教师要起正确的指导策略,才能保证课题研究的顺利进行。
一、选子课题的指导
研究性学习强调学生的主体作用,同时,也重视教师的指导作用。在研究性学习选题过程中,组织学生进行正确的申报、选题,成立研究小组,在课题《生物工程信息产业的发展》的总课题下,又分成十个小课题,通过对学生的分析,认真指导、合理调整学生确立研究子课题,激发学生研究兴趣,使学生真正自主性地参与到研究中来。
二、情境创设的指导
本课题的研究性学习在研究过程中离不开传统媒体和信息技术。如:图书馆、阅览室、电视、痴颁顿等,尤其以计算机为主体的信息技术具有高效、高质、促进学生智能发展等特点。我校拥有电子计算机180多台,建有多媒体计算机网络教室和局部校园网,双向闭路电视点播教学网,语音广播网等。尤其是因特网,丰富多彩的网页,及时更新的信息,不仅激发学生的学习与研究的兴趣,而且有效提高学生的学习积极性。教师可以用这样的情境与学生一起进入研究课题中来。
叁、资源开发的指导
在研究性学习实施过程中,教师必须通过多种方式争取家长和社会有关方面的关心、理解和参与,与学生一起开发对实施研究性学习有价值的校内外教育资源,为学生开展研究性学习提供良好的条件。研究性学习过程中学生在时间和空间上是开放的,教师要尽可能地提供需求,如:器材、多媒体软件、图书、网络等。通过这些资源,让学生搜集资料。而在学生通过各种方法获得许多资料后,引导学生用一些研究方法来处理这些资料,指导学生如何形成结论。
在研究性学习实施过程中,教师要及时了解学生开展研究活动时遇到的困难以及他们的需要,有针对性地进行指导。老师应成为学生的研究信息交汇的枢纽,成为交流的组织者和建议者。在这一过程中要注意观察每一个学生在品德、能力、个性方面的发展,给予适时的鼓励和指导,帮助他们建立自信并进一步提高学习积极性。教师的指导切忌将学生研究引向已有的结论,而是提供信息、启发思路、补充知识、介绍方法和线索,引导学生质疑、探究和创新。
四、研究方法的指导
由于学生在研究性学习过程中缺乏经验和受一些主观因素等干扰,研究的方法单一,难以有创新的观点。教师应把学生作为学习探究和解决问题的主体,并注意转变自己的指导方式。因些,必须有教师的正确指导才能进行研究,现作者归纳为以下几点指导:
1.广泛搜集资料。通过图书馆、网络、报纸等渠道进行资料的搜集和整理。
2.设计社会调查表。在尽可能广的范围内进行社会调查,通过数据分析、整理,得出初步的结论;并广泛进行论证,从而形成具有普遍意义的、可行性的结论。
3.走访内行,采访、座谈、上网聊叠叠厂等,感受内行的魅力。
4.通过网络,快速获得知识,增加学生上网水平,拓宽学生的知识面。
5.指导课题组内成员充分发挥团队合作精神,通过思想和物质的交流,进一步明确分工,在研究过程中和成果展示中以学生为主体,用目标激励法鼓励创新,促进竞争与合作。
五、结题的指导
在结题阶段过程中,这是进行全面的回顾与总结、形成结论。一方面学生在认真整理的基础上,形成有一定观点的文字材料和心得体会,要求学生把研究成果做成电子文稿的形式。当然教师应指导学生在成果中体现“质”的东西,获得科学性和创新性的成果。另一方面研究成果形成后,指导学生正确评价成果,在学生自评的基础上,教师通过科学的评价,既要着眼于对整个小组的评价,又要注意到个人在课题研究中所承担的角色、发挥的具体作用及进步的幅度。在成果后附点意见和建议,努力使学生在这教程中获得新知识,以推进研究性学习进一步发展。
六、成果展示指导
成果展示中,教师可通过一节课的形式,由学生自己组织“教学”过程,在以班级为中心展开讨论、交流。教师在这过程中起联系或点评作用。要使认真参加研究性学习成果展示的学生普遍获得成功的体验,也要让研究上卓有成效的少数优秀学生脱颖而出。