网络与生物课外活动

网络与生物课外活动（精选9篇）

网络与生物课外活动 篇1

1 概述

现代意义上的微生物发酵工程是指在一定条件下使微生物增殖, 从而产生对人类有价值的生物成份的过程[1]。发酵过程是一个基于微生物生长繁殖和控制的生物化学反应过程, 和普通意义上的上的工业控制不同, 具有非线性、时变性和时滞性等特点, 内部机理非常复杂。因此对于发酵过程的控制一直都是发酵工业生产中的难点。随着科技进步, 新的非线性控制技术的发展为控制发酵过程提供了有力的工具。

当前对于发酵过程的控制, 其基本原理是将发酵过程中的主要控制因素采用一定的人工手段进行干预, 以发酵过程中所产生的发酵液温度、PH值等关键因素为控制指标, 并将其进行动态监测, 从而将发酵过程控制在人们所期望的的范围内。由于发酵过程具有实时性, 因此对于发酵过程的控制按时间特性可分为离线控制和在线控制两大类[2]。随着研究的深入, 在线控制已经成为研究的重点。在线控制是一种基于反馈信息的过程控制方法。其原理是实时监测发酵系统的输出值期望值之间的误差, 按照一定的过程控制算法进行调整, 将发酵过程中关键的发酵指标控制在期望范围之内。本文将就发酵过程的在线控制方法和实践展开讨论。

2 发酵过程控制的硬件系统简介

对发酵过程的控制是建立在必要的硬件条件基础上的。发酵系统的组成主要由两部分构成:即发酵装置和控制器。对于发酵过程的控制关键是控制温度、溶氧、pH值等。这些因素都可以通过实时监测发酵装置传感器信息来实现。

本文中以大肠杆菌发酵产生类人胶原蛋白为例, 需要监测的主要内容有四项:pH值、温度、溶氧量和尾气。监测设备分别为:pH电极、铂电极、溶氧电极和尾气分析仪。

对于发酵过程的智能控制, 重点是实现对控制器的智能化, 在下一节中将进行具体的讨论。在本文中所涉及的控制器软件的智能化设计基于silicoulab公司的片上系统芯片 (SoC) , 发酵装置型号为NLF22机械搅拌式发酵罐, 发酵罐罐体上装配有监测温度、溶氧、pH值等参数的传感器和尾气分析仪。这类实时数据的监测和控制在LabVIEW图形化编程软件设计的人机交互界面上进行。

3 BP人工神经网络控制原理

发酵过程具有高度的非线性特点, 因此在本文中采用适合于给类问题的基于BP神经网络控制算法。该算法不依赖精确数学模型, 具有非线性的映射能力, 可以从大量实时监测数据中寻找输入和输出之间的非线性关系, 计算出最优的控制量, 从而实现对发酵过程的有效控制。

人工神经网络控制算法是建立在现代神经生物学和仿生学对人类大脑活动的认识模式研究的基础上, 通过构造人工神经元形成的网络来模拟神经活动, 是当前人工智能研究的热点和智能化控制的研究方向。

人工神经元是神经网络算法的基本信息处理单元, 其输入输出关系可由式 (1) 和式 (2) 来描述:

上式中, xj为来自于其他与本神经元相连接的神经元所传递的输入信息, wij为神经元I, j之间的信息权重;θi为阈值;函数f称为作用函数或转移函数。

目前在人工神经网络研究中已经有很多种网络模型, 本文中所采用的是前馈式神经网络模型。BP算法 ( (Error Back Propagation) 即属于这类前馈式网络模型, 该模型以神经网络的误差平方和为目标函数, 以某种优化算法 (如梯度法) 计算使得目标函数最小的控制值[3]。其拓扑结构可参考相关文献。

4 BP神经网络的应用

本文中以大肠杆菌发酵生产类人胶原蛋白过程为例, 简介BP神经网络智能控制在其发酵过程控制中的应用。

4.1 输入层和输出层节点数分析

依据工神经网络运行的基本原理, 输入层的节点数是由训练样本数据的维数来决定, 输出层的节点数则取决于控制者的实际控制目标。在本文算例中, 发酵过程的关键控制因素主要有4个, 即酸碱度 (pH值) 、温度、溶氧度、搅拌速度和时间。这五类数据通过传感器数据可以方便的得到, 因此将其作为训练样本, 并得到样本数据的维数为5, 输入层的单列节点数为4。对输出层而言, 依据生产经验, 在胶原蛋白的发酵过程中的关键因素为溶氧量, 因此将其作为关键控制因素和最终控制目标, 由此可得到输出层的节点数为1个。

4.2 隐含层层数和隐含层节点数分析

本文中设定隐含层的层数为1 (原因可参照单隐含层对非线性函数的逼近特性[4]) 。隐含层的节点数可由式 (3) 进行计算:

其中, m为隐含层的节点数, N表示输入层的节点数, L表示输出层的节点数, P表示新样本数据, α为1-10之间的常数。依据实测数据 (此处从略) , 可计算得到隐含层的节点数为18。

4.3 程序实现

本文中采用Matlab编程实现上述BP神经网络控制, 其基本步骤概述如下。

首先利用newff () 函数来生成上述指定结构的神经网络, 其参数设定如式 (4) 所示:

其次设定基于上述网络NET的训练参数, 该步骤涉及到的函数的参数设定结果为:NET.trainParam.epochs=500、NET.train Param.goal=0.02、NET.trainParam.s how=25、NET.trainParam.Ir=0.05。

最后采用命令[NET, tr]=train (NET, Fd, T) 训练上述神经网络。

5 结果分析

表1中对比了采用BP神经网络控制前后的利用大肠杆菌发酵产生类人胶原蛋白的产物湿重产量 (g) 。有表1可见, 通过对发酵过程的BP神经网络控制后, 胶原蛋白的产物湿重总体有明显的提高, 表明该方法在这类发酵过程控制中是有效的。

6 结语

生物发酵过程是一个复杂的过程, 具有高度非线性和难于用精确数学模型描述的特点。本文利用BP神经网络控制方法来综合控制发酵过程中的关键因素, 以氧容量作为控制要点, 经过网络训练后可提高对发酵过程中关键因素的控制效果, 实践表明可大幅度的提高类人教员蛋白的产物湿重产量。上述结果表明利用智能算法控制这类高度非线性的生物发酵过程较之于传统方法具有明显的优势, 是今后生物发酵过程控制中重要的研究方向。

摘要：生物发酵过程具有高度非线性的特点, 影响因素较多, 难于用精确的数学模型进行控制。本文中以大肠杆菌发酵生产类人胶原蛋白为例, 利用BP神经网络控制方法, 以溶氧量作为关键因素, 用训练后的神经网络对发酵过程中的影响因素进行控制。结果表明采用该方法可以有效的提高发酵过程中产生的胶原蛋白产量。

关键词：生物发酵,BP神经网络,算法研究

参考文献

[1]陶兴无.生物工程概论[M].北京:化学工业出版社, 2011.

[2]谢玉龙.FF现场总线在泰乐霉素发酵控制系统中的应用[D].济南:山东大学, 2009.

[3]孙涛, 李子超.基于BP神经网络PID控制器的单轴测试转台设计[J].机械工程师, 2008, (9) :1-2.

[4]周志华, 曹存根.神经网络及其应用[M].北京:清华大学出版社, 2011:l (26) :36-55.

网络与生物课外活动 篇2

【关键词】网络媒体；多媒体教学；生物教学；有效运用

在新课程实践和探索中，我们认为，只有将传统的教学媒体中合理、优秀的部分与现代网络媒体进行优化组合，才能形成一种优势互补的“整体效应”，收到良好的教学效果。

一、选准时机，相机而动

多媒体课件可以超越时间和空间的限制，突出重点，突破难点，诱导学生思维，探究生命活动规律，不仅能优化课堂教学，提高课堂教学效率，而且能培养学生素质。在生物课堂教学中有效运用多媒体课件具有很大的优越性。

（1）教师语言与电教媒体有机融合。在讲授“生命的起源”一节时，我曾采用语言跟电教媒体结合的两种方式，结果迥然不同。如先口授教材，然后放映生命起源动画片。在这种方式中，语言与电教媒体被分成了两块，在电教媒体中传授的知识，学生已通过教师的语言初步掌握，电教媒体在这里只起对教师的语言证实和具体化的作用。后来我利用语言指导学生观看动画，教师充当“解说员”、“导游员”的角色。在这种方式中，电教媒体中介绍的、传授的知识，是学生自己从观察中获得的，而教师的语言起到的是强调、提示、点拨、点题的作用，是一言两语，但因是在关键处说出，无异于画龙点睛，给学生的印象是十分深刻的。而且，这种结合方式还能达到师与生、教与学“双边”活动的目的。

（2）电教媒体的运用直接影响教学效果。电教媒体的运用一定要适度，若以为大量引进电教手段就会产生好的教学效果，这是不实际的想法。我的原则是：画龙点睛，适时推出，难处使用，局部强调，最后争取收到教学的整体效果。比如“消化系统”有一现成的视频材料，原片放映时间约20分钟，约占半节课的时间，而其中一些画面和解说词并不适用，属于枝枝蔓蔓的部分。如果20分钟片子全部放映，一是未突出重点，二是多余部分会分散学生的注意力。鉴于此种情况，我把原片子作了重新剪辑，自行设计成只有7分钟的片段片，并去掉原片解说，由我伴讲。经过这样的精心设计、制作，虽然放映时间短了，但起到的作用却是非常大的。实践表明，电教媒体的使用得当和适度，是确保电化教学产生良好效果的重要一环。

生物学科的教学强调实验能力和科学素质的培养，而多媒体技术可以化静为动，化虚为实，化抽象为直观，并且能够拓宽课本知识体系，拓宽教学的时间和空间，拓宽课堂学习的内涵和外延。因此，多媒体技术在中学生物学科的教学中越来越展现出无可替代的优越性。

二、下功夫下在学生的“学”

现代教学观认为，在教学过程中要重视学生的主体作用，教师的教要着眼于、立足于学生的“学”，“教”要为“学”服务。教师的主要任务，就是要教会学生学习。

在初中生物课堂教学中，学生对有些概念、原理的学习理解是较困难的。而利用生动活泼、丰富多彩的电教媒体，就能帮助学生顺利解决这一问题。例如，讲毛细血管、静脉、动脉时，我用投影片显示三种血管的形态、结构，然后让学生识图、区别、对比，找出它们之间的异同点。学生开动脑筋，积极思考，踊跃发言，你一言，我一语，最后自己总结出这三种血管的概念。这一节基本由学生自学完成，课上得很成功，并以生动活泼的教学气氛代替了严肃死板的教学，把学生的积极性和主动性调动起来，使其主体作用得到了发挥。同时，通过识图、辨图、对比、类比的过程，培养了学生的观察和独立思考能力，而且经过思维活动后，便于学生由瞬时记忆形成短时记忆，进而在理解的基础上形成长时记忆。

以前用传统媒体讲授完一个原理或生物活动后，若让学生用简练的语言进行概括，学生感到非常吃力。而通过电影、动画等动态的画面，使学生有了感性认识，并以此上升到理性认识，从而有效地训练了学生的概括能力。

三、生物教学使用多媒体要注意的事项

（1）根据学生的身心特点选择多媒体。中学生正处在求知欲强，接受新鲜事物快的年龄段，多媒体具有的声、光、电的综合刺激，能够激发学生的积极性，引起学生的注意。但心理学也表明，中学生的大脑皮层长时间处于高度兴奋状态，容易使身心疲倦；经常性地使用电脑，也容易使学生视力下降。因而，多媒体在生物课堂的使用，要注意两点：一是界面制作要平和自然，切忌花、艳、乱；二是一定要适时适度，切忌频繁滥用，否则其结果必然事与愿违。

（2）根据教学内容选择多媒体。多媒体的设计是为了更好地解决在传统教学中不能或难以解决的问题，并不是所有的生物课都能运用多媒体教学。多媒体作为教学的重要手段，要最大限度地发挥其作用与效益，其展示的知识内容必须与教材相适应，与学生的认知水平相适应。

（3）根据实验性质选择多媒体。生物学是一门以实验为基础的学科，在实验过程中可以培养学生的动手能力和观察能力。可以用实验展示的现象或实验本身一般是不适宜选用多媒体来替代的。即使要使用，也应该结合实验本身。

（4）根据课型选择多媒体。以上几个原则主要是为了激发学生学习兴趣，突出重点，突破难点。复习课则可选择多媒体来扩大容量，浓缩教学内容，建立系统的科学认知体系，强化重、难点。

四、掌握多媒体课件设计的方法

（1）选择主题。确定一个鲜明的可以用多媒体来表现的主题，能够充分发挥多媒体的作用，是其他教学手段所不能解决或不可能达到此效果的。

（2）情境创设。创设与主题相关的、尽可能真实的情境。如《环境保护》中，模拟出酸雨的现象及其危害，使学生有身临其境之感。

（3）信息资源设计。确定教学所需信息资源的种类和每种资源在教学过程中所起的作用。

（4）自主学习设计。课堂上在明确目的之后，给学生20～30分钟的时间进行自主学习。通过问题的设置使每个学生有自己的任务，学生可以随意地进入任何一种环境下进行学习，可以针对任何问题进行研究，并提出自己的观点。

（5）协作学习环境设计。在个人自主学习的基础上开展小组讨论、协商，以进一步完善和深化对主题的意义建构。

五、注重实效

运用多媒体教学注重考察教学效果，效果不佳就要及时调整。一般要从一下几方面来考查。第一看是否对组织教学起着辅助作用；第二看是否提高了学生的学习兴趣；第三看是否突出了教学难点与重点；第四看是否优化了课堂教学。

在课堂上学生对教学信息的接受主要通过两种渠道：一是语言听觉器官，二是语言视觉器官。课堂教学时只有保证这两条渠道的畅通，才能取得良好的教学效果。单靠一种听觉或视觉渠道，势必影响和削弱这种效果。只有各种媒体的使用才可增加课堂内容的生动性、形象性和准确性，也就突出了整个课堂教学的高效性。特别是做一些学生实验或演示实验时，往往有的实验“做”而不“灵”；也有的“灵”而不“显”。这就需要我们合理配置电教媒体，发挥其优势，以弥补实验的不足。如讲“血液”一节时，在演示实验中观察血液中加入抗凝剂后的分层情况时，需要较长时间（一般几小时）才能出现结果，即使出现结果，也往往不明显。为了配合学生对现象的观察，在进行完一番实验操作后，可用放像机将最后的结果和现象放给学生看。这样不仅节约了课堂教学时间，而且结果也非常明显。学生一看便认出：哪一层是血桨？哪一层是血细胞？各部分的比例大约是多少？同时，放大的图像也便于教师的讲解。

网络与生物课外活动 篇3

在人工神经网络中, 各种待处理的对象 (数据、特征、字符、抽象的模式等等) 都可用神经元处理单元表示。这些神经元主要可以分为输入神经元、隐含神经元和输出神经元三大类。其作用各不相同, 作为输入神经元的处理单元用来与外界产生连接, 接收外界的信号输入;隐含神经元处于中间层, 为信息处理的不可见层;输出神经元主要实现结果的输出。神经元之间相互连接, 连接的权重反映了各神经元之间的连接强度, 神经元之间的连接关系中蕴含着信息的表示和处理。人工神经网络主要是在不同程度、不同层次上模拟大脑处理信息的风格, 具有非程序化、较强的适应性、自组织性、并行分布式等特点, 其实现主要是通过网络的变换和动力学行为, 涉及数学、生物学、人工智能、计算机科学、非线性动力学等多个学科[1]。作为一门活跃的边缘性交叉学科, 在处理信息方面, 相比于传统人工智能方法具有非线性适应性, 成功地应用于神经专家系统、模式识别、组合优化、预测等多个领域, 尤其在生物信息学领域得到了广泛的应用。生物信息学是20世纪末发展起来的一极具发展潜力的新型学科。人类的基因中蕴含着大量有用信息, 利用神经网络可以对这些海量的信息进行识别与分类, 进而进行相关的生物信息学分析。如利用神经网络分析疾病与基因序列的关系, 基于神经网络对蛋白质结构的预测, 基因表达谱数据的分析, 蛋白质互作位点的预测等等, 都取得了很好的效果[2]。

因此, 在生物信息相关专业的本科生中开设人工神经网络课程尤为重要。经过多年的研究发展, 已经提出上百种的人工神经网络模型, 这就需要教师针对不同的专业背景, 不同层次的学生, 讲授不同模型的核心思想、推导过程、实际应用等等。本文主要根据人工神经网络在生物信息学相关专业的教学实践, 从以下几个方面进行探讨。

一、引导式教学, 激发学生的学习积极性

神经网络作为一门偏于理论分析的学科, 传统的教学模式, 即首先讲解模型的起源, 接下来介绍模型的核心思想, 然后就是一连串的数学公式推导, 面对满黑板的公式, 学生很难提起兴趣去认真学习相应的模型。所以, 如何激发起学生的学习积极性, 让学生重视这门课程, 更好地掌握课程内容, 掌握相关的模型理论基础、核心思想, 更好地服务于本专业, 是人工神经网络教学者亟待解决的问题。

首先, 在导课的时候要生动, 以引起学生对将要学习的内容的好奇心, 让学生有兴趣投入到课堂学习内容中去。布卢姆说过:“最大的学习动机莫过于学生对所学知识有求知的兴趣。”只有在这种动机下的学习, 才会提高自身的主动性与自觉性, 达到提高教学质量的目的[3]。例如, 在讲解hopfield神经网络的时候, 通过举例对苹果、橘子的质地、形状、重量等特征的描述, 运用“0, 1”进行量化描述, 然后应用神经网络就可以进行有效地分类;对于旅行商TSP问题, 也可以通过hopfield神经网络寻找到最优路径。那么, 这些问题是如何解决的呢?就需要大家来一起揭开hopfield神经网络的神秘面纱。其次, 由于神经网络涉及大量的数学公式与数学方法, 学生往往会有畏惧的心理, 这就需要教师帮学生澄清思想误区, 现在很多用于数据分析与计算的软件, 如matlab工具箱、R软件里面都有很成熟的人工神经网络软件包, 所以, 学生只需要理解其工作原理、核心思想, 学会使用现成的人工神经网络软件包处理数据, 在熟练应用程序包的基础上, 对相应的神经网络模型进行优化, 改进, 并且与其他的人工智能算法相结合, 更好地为本专业服务。第三, 在讲授人工神经网络理论内容的时候, 要摒弃传统的呆板式的推导过程, 以往的神经网络教学方法注重理论分析, 通常是一连串的公式推导, 公式中又涉及大量的符号, 计算起来复杂又烦琐, 学生会觉得索然无趣, 厌学情绪严重。在教学过程中, 教师要精心设计, 创设出特定的问题环境, 将所学内容与本专业相结合起来, 多讲应用, 启发和诱导学生选取合适的神经网络模型来解决本专业的实验数据分析与处理等问题。

二、理论教学与实验教学相结合

除了在理论课堂上将基本的理论知识传输给学生, 教师还应该安排若干实验教学内容, 让学生以实验为主, 将理论课上所学的知识运用到解决实际问题中来, 理论联系实际, 主动操作思考, 观察, 分析, 讨论, 以培养学生解决问题的能力。一旦学生自己动手处理一些问题后, 很自然地就会对人工神经网络产生一种亲切感, 并能强烈激发起学生继续探究下去的兴趣。对于同一问题, 可以让学生选取不同的网络模型, 设置不同的参数, 甚至可以让学生自己动手编写相应的网络模型程序, 并且给予改进, 根据得出的结果来评价模型在解决实际问题时的好坏, 以及模型改进的效果。作为授课教师, 需要不断优化实验教学内容, 在生物信息学专业开设人工神经网络课程, 实验教学主要是针对生物信息专业的海量生物数据处理与分析的实际需要, 培养学生综合运用人工神经网络方法和生物信息学知识, 进行信息的分析与处理。除了在实验课堂上给学生最大的自由发挥空间外, 课后作业也尽量以开放式问题的形式给出, 比如, 可以让学生选取相应的网络模型处理本专业的一些实际问题, 例如, 数据的分类、聚类等等, 其中, 数据来源可以不同, 类型也可自由选取, 最后给出相应的模型参数设置、方法的改进、实验结果, 也可以安排学生自己查询文献进行学习, 并安排学生作报告。这样, 学生可以在世界范围内了解神经网络的在本专业的应用情况, 又能提高英语的读写能力, 还能锻炼学生做科研报告的能力。

三、加强师资队伍建设以及其他基本条件的建设

由于生物信息学是一门新兴的交叉学科[4], 这就要求人工神经网络的授课教师要熟练掌握生物信息相关专业的知识, 教师的业务水平必须得到充分保证, 才能给学生以全面透彻的指导。学院应该本着自主培养与重点引进的原则, 优化教师队伍的专业结构和学历结构, 提高教师的自身修养。授课教师要将课堂的理论知识联系实际生物问题进行讲授, 让学生感受到人工神经网络在本专业的应用, 提高学生的学习效率, 同时也需要阅读大量的专业文献, 提高编程技巧和数据库应用能力, 让自己成为一名合格的复合型教师。同时, 人工神经网络课程的实验, 高度依赖于计算机网络等设备, 因此, 相关的软硬件设施的建设也必不可少, 由于, 基因组测序技术的发展, 目前生物信息学研究所用的数据都是海量的, 神经网络训练起来所需时间太长, 不能用普通的电脑完成, 需要专门的服务器来处理, 学校有关部门应在条件允许的情况下, 配备机房, 购买服务器, 以及相关的软件, 为学生创造良好的环境, 让学生完成课程内容。

最后, 人工神经网络涉及数学、计算机、人工智能和神经学等专业知识, 因此, 需要授课教师加强与其他相关专业教师的交流与合作, 并渗透到授课过程中去, 让学生在学习人工神经网络网络时能将各专业联系起来, 更好地解决生物信息学中的问题, 要想成为一名合格的人工神经网络课程教师, 首先要成为一名复合型的教师, 不仅要具备教学和科研能力, 同时也要具备计算机、生物学、信息学等多学科的知识。

摘要：人工神经网络是在神经生理学、生物学、数学、计算机学等学科发展的基础上提出的, 模拟人类大脑的结构和思维方式处理、记忆信息的一门学科。在处理信息方面, 相比于传统人工智能方法具有非线性适应性, 目前, 在多个领域得到了成功的应用。本文主要根据人工神经网络在生物信息学相关专业的教学实践, 从教学方式、教学方法、学科建设等方面进行探讨。

关键词：人工神经网络,教学实践,教学方法,生物信息学

参考文献

[1]朱大奇, 史慧.人工神经网络及其应用[M].北京:科学出版社, 2006.

[2]朱伟, 史定华, 王翼飞.人工神经网络在蛋白质二级结构预测中的应用[J].自然杂志, 2003, (3) :167-171.

[3]赵俊, 李晓红.趣味教学法在预防医学教学中的运用[J].现代医药卫生, 2005, 21 (15) :2089-2090.

网络与生物课外活动 篇4

关键词：生物课外活动；学生；教师；家长；沟通和交流

学生从小学进入初中发生了很大的变化，仿佛翻越了一座大山，山的这边和那边是如此不同。随着青春期的到来，学生的生理和心理都发生了巨大的变化，独立意识不断加强，不愿被家长和老师随意督促和教育。加上学习的科目不斷增多，学习任务不断加重，部分学生会产生焦虑和压抑，部分学生则产生强烈的叛逆心理。学生与老师、家长之间的沟通和交流就显得愈来愈困难。作为班主任，经常听到家长说起他们的困惑：“这孩子不知怎么了，放学回家就把自己关在书房里，不愿与我们多说，还嫌我们啰嗦、没文化，逆反心理特别重……”作为生物教师，也深深体会到在“升学指挥棒”的作用下，生物这一学科对学生的吸引力远不如语数外那么大，由于学生的学习兴趣不高，教师与学生的沟通也无法深入下去。

初中生白天的大部分时间在学校度过，晚上又忙于做作业、复习，没有什么时间与家长交谈；周末休息，很多孩子也感到与家长无话可说。学生在学校与老师所说的又基本是学习上的事情，很少涉及生活的其他方面。可见学生与老师、家长之间缺乏沟通的情境和情感。

在教学实践中，我发现除认真备课、上课外，积极开展生物课外活动能够促使学生和教师、家长之间更好地沟通和交流，生物课外活动为此开辟了新的渠道，搭建了新的平台。

生物课外活动之所以起到沟通学生和教师、家长之间的纽带作用，与其自身的特征是分不开的：（1）生物课外活动具有实践性；（2）生物课外活动具有合作性。这些特征为学生和教师、家长之间进行交流和沟通提供了基础和条件。

在近几年的教学实践中，我对利用“生物课外活动促进师生、家长之间的交流与沟通”进行了初步探索，取得了比较好的效果，以下为几年来实践及效果的总结。

一、开展生物课外活动的具体做法

1.教师向学生布置任务

每学期开始，教师根据教材内容选择两个课外活动向学生布置，粗略介绍活动的目的、原理、具体做法等，初步扫除活动中的障碍。并向学生提出要求：（1）在学习课程相关内容时利用课余时间完成；（2）可以寻求家长的帮助，但不能完全由家长代劳；（3）作品在规定时间内上交，记平时成绩并评奖。

2.教师争取家长的配合

教师利用新学期的家长会，或通过“飞信”的方式向家长讲明开展生物课外活动的意义：（1）培养学生学习生物的兴趣；（2）培养学生的观察、动手能力；（3）促进师生、家长之间的交流与沟通。以取得家长的支持和配合。

3.教师在活动中的作用

由于生物课外活动是学生在家里完成，教师无法直接参与。在此活动中教师主要起到布置、督促、解疑、检查、总结、评比的作用，促使活动能顺利完成，并达到预期的目的。

4.开展生物课外活动课题的选择：

各学期布置的课外活动课题大致有：

七年级上：（1）探究温度或湿度对霉菌生活的影响；（2）观察种子萌发及影响萌发的条件。

七年级下：（1）观察心脏的结构；（2）皮肤感受“冷”“温”刺激的实验。

八年级上：（1）探究蚂蚁的行为；（2）自制泡菜。

八年级下：（1）采集植物并制作蜡叶标本；（2）自制酸奶。

二、开展生物课外活动的效果

1.学生有了学习的动力

由于课外活动课题在选择上考虑到趣味性与可操作性的结合，对于大多数学生来说稍加努力便能独立完成，所以大多数学生对完成课题充满了自信，对课题产生兴趣，能动手去完成课题，并积极思考。活动把书本知识与生活实际紧密地联系起来，既丰富、巩固了知识，又提高了动手能力。

2.加强了学生与家长的沟通

由于学生对这些活动很感兴趣，再加上教师的要求，绝大多数学生都能够认真完成。在完成活动的过程中，学生家长会不可避免地参与进来，加强了学生与家长的沟通，使家长加深对孩子的了解，也使学生重新认识了自己的父母。从反馈情况看，大多数家长非常支持生物课外活动。例如，去年在完成自制泡菜这个实验后不久，一位家长来访，向我讲述了她的感受：“我前几年下岗后没有再出去工作，在家里做家务，因此孩子在这方面没得到锻炼。老师布置的自制泡菜的活动可把他难住了，我对他说孩子别着急，妈妈来帮你。我和儿子一起买菜、看书、制作，还加了一些家里的老泡菜水，结果味道还不错。儿子前几天还拿了奖品回来，说是评了一等奖，可高兴了。原来儿子有些瞧不起我，不太愿意和我讲话，现在好多了，还说老妈的手艺不错嘛。”

3.加强了师生之间的交流

生物教师由于教的班次多，每个班的课时少，与学生的接触少，情感交流较欠缺，课外活动在一定程度上弥补了这一缺陷。学生在活动实施过程中遇到困难会主动向老师请教，老师及时给予指点，加强了师生交流。课外活动作品完成后的展示、交流，也是师生互动、生生互动的好机会。例如，上学期我让学生把自制的酸奶带到学校来交流品尝，一开始大家都不敢喝，怕不卫生。我告诉大家怎样判断酸奶是否制作成功，并带头品尝、评价，同学们连夸我勇敢，随即开始互相品尝，气氛活跃起来，师生关系也进一步融洽了。

三、开展生物课外活动的反思

虽然这些课外活动受到了学生和家长的欢迎，但部分长期住校的外地学生却无法按时完成。学期结束时，可给这些学生在放假前提前布置课外活动，允许他们完成后随时上交。另外，课外活动的内容还可以再丰富一些，每学期增加到3～4个，让学生选择完成，给他们自由发挥的空间，体现了对学生的尊重和个性的培养。

网络与生物课外活动 篇5

1 课堂讲授与网络主题探究模式相结合应用于医学生物化学与分子生物学理论课教学

生物化学与分子生物学是以生物体内的各种化学反应为主线, 研究生物大分子的结构与功能、物质代谢和基因信息传递等内容的一门既重要、又抽象的医学基础必修课程。随着近年来生物医学的迅猛发展, 生物化学与分子生物学的新理论、新知识、新进展不断增多, 一直是医学生学习的难点课程。传统教学往往以大班授课为主, 学生被动地学习和记忆, 不但枯燥乏味, 而且学习成为学生巨大的负担, 很多学生“谈生化色变”。即便有些同学按部就班地通过考试, 但是死背硬记的知识随着考试的结束很快被遗忘, 根本达不到学以致用的目的。我们曾经试图进行PBL教学, 将一些学生感兴趣、与生化有关的病例引入教学, 虽然可以激发学生的听课兴趣, 但不能从根本上改变学生被动学习的陋习。此外, 在PBL教学和课程整合过程中, 生物化学与分子生物学与其他医学基础课程如解剖学、组织胚胎学、生理学、病理学等课程不同, 很难系统、完整地整合到PBL课程或整合课程中, 因此也始终是课程改革的难点。此外, 生物化学与分子生物学在第三学期开课, 学生对大学的学习方式尚有待适应, 主动学习能力还较差, 因此完全实施PBL教学, 大量减少知识性内容的课堂讲授, 容易导致大多数学生基础知识欠缺。因此, 只有在具备足够知识背景和学习能力的前提下, 对医学生进行思维及实践的培养才有意义。鉴于此, 我们将课堂讲授与网络主题探究 (Web quest) 模式相结合应用于课程体系改革过渡期中医学生物化学与分子生物学的教学。

Web quest是1995年美国圣地亚哥大学的伯尼·道奇教授提出的一种以探究为取向的学习活动[3]。在计算机和网络广泛普及的今天, 学习者借助计算机技术和网络技术所创设的集成化、智能化的虚拟学习环境以及丰富的媒体资源, 围绕某个主题进行自主探究性学习。其作用在于架设从接受性学习向自主性学习过渡的桥梁, 让学生不仅学会收集信息, 而且学会使用信息, 让学生在学习过程中加大对所学知识的综合运用, 在明辨是非的过程中获得主动学习的动力。

2 生物化学与分子生物学理论课教学中Web quest课程单元的设计

由于生物化学与分子生物学理论课内容抽象、课时长, 因此教学过程仍旧以基本知识的课堂讲授为主, 然后根据章节内容及特点设计3~5个Web quest课程单元, 每个单元2~4学时, 其内容尽可能多地综合和涵盖各个章节的知识点。一个完整的Web quest教学单元由情境、任务、过程、资源、评估、结论6个经过精心设计的教学环节组成[4]。每个Web quest课程单元的核心是一个开放性问题, 情境模块主要是通过对问题的情境描述, 激发学生的学习兴趣, 使学生明确学习内容和需要探究的主题。我们在情境模块中尽可能选择贴近生活和临床的情境展开教学主题的设置。任务模块主要是对情境模块中所提出问题的现状以及解决这些问题的难度进行客观地分析, 让学生明确应该达到的目标有哪些, 需要完成的任务是什么, 这些主要由教师根据教学大纲的要求确定。过程与资源模块以学生为主、教师为辅。教师向学生提供完成任务和目标所需的相关资源和工具, 学生则利用这些资源进行多种形式的自主探索和研究。通过学习, 学生有机会将书本理论综合运用于具体问题的分析, 启发学生的思维, 培养敏锐的观察能力、思维的求异能力和信息技术的应用能力, 其效果会远远超过教师的讲授。例如物质代谢间的联系和调节是学生学习的重点也是难点, 代谢通路多, 相互之间的联系复杂, 不容易学习和记忆。为此我们设计了“三大营养物质代谢的联系与减肥”的Web quest课程单元, 让学生在学过物质代谢的基本知识后进入此学习单元, 学生通过网络调查和取证, 设计合理的减肥方案, 并说明其理论依据, 达到学以致用的目的。根据学习内容将Web quest分为两种学习方式: (1) 短期Web quest:约1~3学时, 其目的是知识的获取和整合。例如, 我们设计了“核酸是否具有保健功能”的Web quest课程单元, 通过让学生调查核酸及核苷酸在体内的消化吸收以及核苷酸的合成过程, 明确核苷酸的功能, 消除人们对核苷酸类保健品盲目崇拜的心理。 (2) 长期Web quest:约3~6学时, 其目的是深入分析、拓展和提炼知识。例如我们设计了“转基因食品是否安全”的Web quest课程单元, 让学生通过网络学习进行深入调查, 掌握转基因食品的原理和方法, 并说明转基因食物的安全性。

3 Web quest课程的组织实施方案

目前我校生物化学与分子生物学课程仍旧沿用合班上课的方式, 一般40人/班、2~6个班一起上课。根据具体情况我们会准备5个Web quest课程单元, 每个课程单元配备一名指导教师, 负责协调、解决实施过程中遇到的问题。每个班分成5组、约8人/组, 每组选择一个Web quest课程单元, 每个课程单元推选一名组长, 负责组织同一课程单元中不同小组的活动。在每一个课程单元的第一节课上, 授课教师首先导入核心问题, 然后指出该课程单元的学习目标。课后学生根据学习目标, 针对实际问题进行网络学习, 详细写出问题的分析方案并进行小组讨论和分析。在第二次课上由组长组织本课程单元的各组同学进行讨论或辩论, 其他同学和授课老师作为听众, 可以随时提问和发表意见。讨论结束, 由组长或组长指派的学生将本课程单元的探究成果制成幻灯片进行总结。总结可以将学生的注意力拉回到课堂和书本学习的层面, 不仅可以再次对知识点进行梳理、对重点和难点进一步地讲解, 而且让学生通过反思评判探究过程和获得的知识, 提高思维判断能力, 增强自主学习的积极性。课程结束时, 所有学生都有机会参与一次Web quest课程, 同时通过观摩其他小组Web quest课程的讨论实现知识共享。

4 建立可靠的Web quest评价体系

为了鼓励学生积极参与Web quest课程, 生物化学与分子生物学课程的考核方案中留出了20分的Web quest考核分数。评价标准的设计应遵循激励为主的原则, 注重学生在探索创新过程中的体验和感悟, 充分肯定学生的成绩, 树立他们的学习信心, 使他们体会成功的快乐。Web quest的评估由指导教师、教师评分组和学生评分组共同根据学生的努力程度、材料准备、分析方案的书写、讨论中的发言和提问情况客观地进行评分, 鼓励学生主动学习、大胆质疑。

参考文献

[1]陈晓东, 潘桂兰, 时静华, 等.讲授法与讨论法相结合应用于生理学理论教学的思考[J].包头医学院学报, 2013, 29 (3) :92-94.

[2]何孝崇, 向焱彬.对中国高等医学教育改革的几点思考-美国专家眼中的中国医学教育[J].西北医学教育, 2007, 15 (1) :37-38.

[3]戴双双, 江渝, 彭家和, 等.Web Quest教学模式在临床本科生物化学教学中的应用[J].中国医学教育技术, 2009, 23 (2) :133-134.

网络与生物课外活动 篇6

1 网络课程课件的内容要符合教学大纲的要求

根据教学大纲的要求出制作高水平的网络课件。网络课件格式以PPT文件为主, 链接有图形图像、动画、视频和音频文件。

文本的收集主要是参考教学大纲, 参照病原生物学与免疫学教科书, 编写整理出与各章节的知识点教学内容相关联的文字资料。图形图像资料可以从教材、教学参考书及相关网站上获取。动画资料是针对学生难以理解的内容, 通过Flash软件制作一些简单的动画或从网络上采集。视频资料可以购买教学光盘, 根据自己需要进行截取或自行录制。

2 网络课件的开发与研制

网络课程课件是文本、图形图像、动画、视频和音频文件的有机结合体将收集的文本、图形图像、动画、视频和音频文件等资料, 根据授课内容有机的结合在一起, 制成画面精美的电子课件。

2.1 病原生物学与免疫学多媒体素材库建设在认真研究教材、广泛查阅资料的基础上, 对病原生物学与免疫学网络课程有一个全局统筹的规划。

(1) 文字:根据教材内容改编整理出简明扼要的文字材料。 (2) 视频素材:精选有代表性的课堂教学实录制作成流媒体格式。 (3) 动画:常见的教学手段难以描述清楚的重点难点内容, 制作出教学动画。 (4) 声音:重点内容制作出音频资料。 (5) 录像资料:微生物和寄生虫活体录像、实验操作的过程。 (6) 图片资料:微生物、寄生虫、免疫的实物照片。

2.2 网络课件的制作设计

2.2.1 内容设计对病原生物学与免疫学教学内容进行重组和优化, 根据网络课程的特点, 确定病原生物学与免疫学的教学目标、教学要求和教学内容, 按照章、节、知识点组织学习内容, 通过创建情景进行知识的构建, 将文字、图像、图形、视频、音频和动画有机地集合在一起, 激发学生的学习兴趣和学习积极性, 克服传统教学模式中的枯燥、呆板的灌输式教育的弊端, 达到提高教学效果的目的。

2.2.2 整体框架设计明确教学目标, 精选教学内容, 优化教学方法, 适度的考评方式。

2.2.3 内容界面设计界面新颖独特, 美观协调, 富有感染力, 并有适当的动态变化。

2.2.4 脚本设计根据教材编写脚本。

2.2.5 导航设计将学习内容按照主次, 先后, 层次关系进行索引。2.2.6交互设计自主学习, 协作学习, 人机交互, 师生互动。

3 给网络课件配以教师授课的声音

网络课程课件绝不是文本、图形图像、动画、视频和音频文件的有机结合体。因为学生通过网络进行网络课程的学习, 是对课堂学习的补充学习手段之一。网络课件最好全部配有教师同步的、精心录制的讲课配音, 当使学习者打开网络课程课件进行网上学习时, 犹如进入了真实的课堂, 可以亲耳聆听教师的讲课, 改变了以往只有单纯的电子课件而无讲课配音的状况, 使学习者的学习不再枯燥无味, 是学生学习知识更加容易和有兴趣, 从而提高了学习效率。

通过本课题的研究, 建立多媒体素材库和多媒体网络课程, 素材库包括:图片、视频、音频、动画、文字等众多素材。网络课程应用于教学, 具有重要的意义。

1.网络教学的应用可最大限度实现资源的共享, 可以节省人力和物力, 解决教学任务重的问题。

2.网络课程内容的修改与更新比较容易, 减少了教师的工作强度, 可达到一劳永逸的效果。

3.通过网络课程的建立, 提高教师教学水平, 丰富教学手段, 改进教学方法, 提升教师的整体素质, 对青年教师的培养将产生积极的影响。

4.网络课程的应用, 克服了传统教学模式的局限性, 使教学手段更加丰富多彩, 使教学更加直观;通过网络课程互动式教学, 提高学生的学习兴趣和学习效果。

参考文献

网络与生物课外活动 篇7

我们通过对N市具有代表性的中学生物学教师的调查发现:自新课改以来, 83.3%的教师认为在教学内容、课堂组织及教学管理等方面发生了明显改变; 课堂教学活动除了常规的讲授、演示及课堂练习等类型外, 有83.3%的教师会组织“课堂讨论”活动, 75%的教师会组织“观看影视录像”活动, 50%的教师组织过阅读活动, 25%的教师组织过辩论活动活动;分别有16.7%的教师组织过游戏类、 或知识抢答、 或小组比赛; 只有8.3%的教师组织过角色扮演。

课堂活动教学已经成为生物学科教学的新常态。

1.生物学课堂活动教学的内涵

“知行学说”是我国活动教学思想的本源, 并认同知行统一。 毛泽东在《实践论》中对知行进行了辩证分析, 强调教育要重视学生的实践, 必须与生产劳动相结合。

在西方, 活动教学始于欧洲文艺复兴时代人文主义的兴起, 反映在教学上要重视儿童个性、人格和学习兴趣。 活动教学思想在西方已经形成比较完整的理论体系, 如卢梭的“自然主义”、杜威的“做中学”、皮亚杰主张从活动中学等。

根据活动教学视野中活动的特点和生物学科的特征, 我们认为:生物课堂活动教学是在课堂教学过程中, 以学生兴趣和内在需要为基础, 以生物学知识为载体, 在教师指导下, 让学生主动感受和体验生物学知识的探究过程, 丰富学生情感, 以提高学生学习能力, 培养创新精神和实践能力, 形成良好品质和健全人格为目标的一种教学形式。 它是活动教学的重要组成部分。

2.生物学课堂活动教学的设计与案例

根据中学生年龄与认知特点, 通过文献法, 并结合活动教学的理论与实践, 我们将中学生物学课堂活动教学分为语言交往型、操作体验型、探究型三种类型。

2.1语言交往型

语言交往型活动是基于师生之间平等的对话关系, 强调对话双方角色互为主体性, 主张在教学中, 教与学双方共同交流、相互促进、教与学相统一的交互影响的过程。 在表现形式上, 语言交往性活动可以分为:游戏型、表演型和竞赛型三种形式。

2.1.1游戏型活动

游戏型活动教学是指把教学内容 (尤其是教学的重点、难点) 与学生喜闻乐见的游戏有机结合在一起, 并适当安排在课堂教学过程中。 包括拼图游戏、填字游戏等。

游戏型活动教学的设计步骤: 确定游戏活动 —创设情境—开展游戏活动—总结。

例如, “光合作用探究历程”的教学 (确定游戏活动) , 在分析各个经典实验时, 学生已初步领悟到蕴含其中的科学思维方式, 即“提出问题—做出假设—设计实验—实施实验—分析结果—得出结论” (创设游戏情境) , 教师出示其对应的英文单词ask, think, try, run, answer, catch the truth, 然后组织学生进行拼字游戏 (游戏活动) 。 学生会惊奇地发现, 每个英文单词的第一个字母连起来就是Attract (“吸引”的意思) 。 总结并引导“正是对未知领域的好奇, 吸引着一代代科学家不畏艰难, 奋勇探索, 从而推动着人类社会一步步向前发展”[3]。 该环节的实施, 激发了学生的探索欲望: 人类已经完全了解和掌握了光合作用吗? 能否人为提供CO2和H2O, 在光照后产生O2和有机物呢?

在生物学教学中, 消化和吸收[4]、生物生存的环境[5]、遗传基本规律[6]、减数分裂[7]等, 都可以穿插运用游戏活动教学。

游戏型活动教学有利于激发学习兴趣, 培养学生优良的心理素质, 使智力和非智力心理因素协调发展。 但开展游戏型活动教学要依据生物学课标的要求, 制定具体目标, 挑选合适的游戏种类, 设计游戏活动过程, 研究游戏如何突破教学重难点, 等等。 老师要及时指导, 教会游戏方法, 纠正错误、引发思考、启迪思维。 必要时, 教师亦可参与游戏, 融洽师生情感。

2.1.2表演型活动

表演型活动教学是指从学生实际生活体验出发, 根据教学内容, 查阅收集资料, 整理分析, 设计剧情, 师生参与表演的活动教学方式。 包括角色扮演, 讲故事等形式。

游戏型活动教学的设计步骤: 设计表演—角色分配—开展表演活动—总结评价。

例如, “呼吸道和肺组成呼吸系统” 就可以尝试应用角色扮演活动教学。 在课堂上, 先利用课件展示人体呼吸系统的组成, 课前安排同学们查阅相关资料, 接下来进行各种器官的认识, 采用角色扮演与教师点拨相结合。 课堂气氛活跃, 学生争相发言, 并进行表演。 首先角色A带着道具走上讲台:大家好, 我是五官之一的鼻, 别小看我哦, 离了我可就遭了, 为什么呢?一是不美观, 二是我还是呼吸的起点。 我有两个孔是与外界相通的, 并且在孔内就是我的腔, 在腔内有黏膜, 在黏膜内有丰富的毛细血管和黏液腺, 黏液腺能分泌黏液, 别以为黏液讨厌, 它可是保护神, 在大冷的冬天, 寒气逼人, 阵阵冷空气从我的鼻孔吹入, 是我分泌出的黏液慢慢温暖它, 并吸取了部分灰尘、细菌, 空气变得温暖、湿润、清洁了, 减轻了对肺的刺激。 还有, 我的腔上部黏膜内有许多嗅细胞, 能够感觉周围的香味、臭味, 我的贡献可大了。 接着, 及时展示了“鼻”的课件, 并点拨了相关知识, 学生基本掌握了基础知识。 接着分别是角色B (扮演咽喉) 、角色C (扮演气管) 、角色D (扮演肺泡) 上台表演。 等同学们表演完后, 教师对各角色扮演的效果进行评价与奖励, 大大提高了同学们的积极性[8]。

在生物学中, 如在学习“光合作用”后, 可以让学生分别扮演袁隆平与贾思勰进行超越时空的对话表演。 当然, 蛋白质分子的结构[9]、减数分裂和受精作用[10]等难点内容也都可以运用表演活动教学。

表演型活动教学既可以活跃学习氛围, 加深师生之间、生生之间的了解;又有利于完成对原有知识的重组, 建构新的知识体系;更可培养学生的理解能力和独立探究解决问题的能力。 但在表演型活动教学时, 教师应选择有趣味性和表演性的教学内容, 并进行实时指导。

2.1.3竞赛型活动

竞赛型活动教学是指以个人或小组为单位, 以掌握生物基础知识为目标, 通过竞赛方式, 积极调动学生的记忆思维, 让学生更快更主动地掌握生物学知识的教学方式。 包括必答题、抢答题、猜谜游戏, 也包括与电视节目 (如开心辞典等) 相结合的形式。

竞赛型活动教学的设计步骤: 设计竞赛活动—制定竞赛规则—开展竞赛活动—总结评比。

例如, 在学完“食物中的营养物质”的复习小结课上, 可以借鉴江苏卫视的益智答题类节目《一站到底》的比赛规则, 设计“一站到底”竞赛活动。 把全班学生分成四组, 每组包括必答题、抢答题、读图分析题等形式, 难易结合, 确保每位学生都有机会。 学生已经事先得知要进行游戏比赛, 在课前就做了充足准备。 在竞赛过程中, 几乎每个学生都在积极思考, 学生的学习主动性和积极性空前高涨, 教学效果出奇的好[11]。

其实, 在学完细胞的亚显微结构时, 教师可采取知识抢答的方式进行复习;微生物的代谢[12]、孟德尔的豌豆杂交实验[13]等内容中也可以应用竞赛型活动教学。

竞赛型活动教学可为学生提供展示自我、 体验成功的机会, 并训练学生的反应能力和竞争意识。 但在开展竞赛型活动教学时, 教师要精心出好竞赛题, 设计好竞赛环节, 也要注意考虑学生的心理特点, 强调竞赛的娱乐性, 力争全员参与。

2.2操作体验型

操作体验型是以提高学生的学习兴趣, 培养学生动手操作与实践能力为目标的教学活动方式。 根据操作过程中的不同方式, 可分为制作型和观察型等。

2.2.1制作型活动

制作型活动教学是指在教师的指导下, 学生通过动眼、动手、动脑, 运用于知识的学习与运用实践相结合的教学方式。包括制作模型和实物模型等。

制作型活动教学的设计步骤: 材料准备 —开展制作活动—作品的展示与评价。

例如, DNA双螺旋结构模型的制作, 课堂上组织学生讨论制作程序, 如结构模型的大小 (包括高度与直径的比例) , 确定使用的材料, 讨论设计方案, 确定制作模型的实施过程和具体分工, 结构模型的检查与修补, 展示制作成果, 开展交流活动等。 通过制作DNA分子双螺旋结构模型活动, 学生对DNA分子组成这一部分知识掌握得非常好, 为以后学习遗传信息的传递及遗传信息的表达、基因突变、基因工程等知识奠定了坚实基础, 还大大增强了学生学习生物学的信心[14]。

在生物学中, 细胞亚显微结构模型的制作、草履虫模型制作[15], 设计并制作生态瓶[16]等知识都可以应用操作型活动教学。

生物模型的制作, 有助于将书本知识立体化, 易于理解, 提高学生的动手制作技能和创造力。 但在开展制作型活动时, 由于制作需要较多的时间和准备, 老师应事先布置制作任务, 作品的原料必须比较容易找到。 尽可能在课堂上让学生展示作品, 并做好评价与评比。 因耗时耗力, 制作活动不宜开展过频。

2.2.2观察型活动

观察型活动教学是通过学生观察生物学模型或生物学现象及其过程, 从而引导学生发现问题、解决问题的活动。

观察型活动教学的设计步骤: 确定观察目标 —实施观察—记录观察结果—交流与表达。

例如, 观察植物种子的结构, 为了让学生正确地区分出菜豆种子和玉米种子, 采用让学生做贴画的活动。 把种子各部分的名称做在一张纸签上, 再让学生利用纸签去贴。 这个观察游戏活动成本投入很少, 而产出却很多, 学生在课堂上十分感兴趣。 在动手、动脑过程中, 学生对种子的基本结构有了从局部到整体的认识, 通过观察, 区分出了两种种子的不同结构, 加深了对知识的理解和巩固[17]。

在生物学中, 血液循环图解[18], 花的结构[19]等都可应用观察型课堂活动教学。

观察型活动教学可以让学生掌握生物知识第一手资料, 发展科学思维, 学会实践方法, 同时提高学生学习兴趣和热情。 但在观察时, 教师应明确目的, 切忌让学生漫无目的地随便观看, 并引导学生运用自身感官或科学观测工具进行观察, 及时发现问题并通过讨论共同解决。 观察后应及时总结, 共同讨论。

2.3探究型

探究型活动教学是指教师组织和引导学生, 围绕一定的问题、文本或材料选择研究方向, 在学习过程中发现、提出问题, 然后对问题进行分析、搜集、查阅、处理信息资料等多种相对独立的探究活动。

探究型活动教学的设计步骤: 提出问题—自主、 合作探究—得出结论。

例如, “内环境稳态的重要性”教学, 教师首先让学生回忆内环境的三个理化性质及其正常值范围, 然后展示 “问题探讨”———血液生化六项检查化验单, 先说明各检查项目与健康状况的关系, 然后提问:每种成分的参考值 (正常值) 都有一个变化范围, 这说明什么? 从化验单上看, 哪些成分超出了正常指标? (学生积极分析数据, 很快就找到了答案。 )

学生:我发现化验单上除了血清葡萄糖和甘油三酷超标外, 肌醉测定值也超出了参考范围。 但奇怪的是在肌配的后面没有注明超标的箭头符号。 是不是教材印错了?

学生继续追问:老师, 肌配是什么? 它怎么产生的? 肌配超标了此人的健康会出什么问题?

“老师, 为什么在抽血查肝功前不许进食呢? ”

在经过一阵热烈讨论后, 教师请学生总结刚刚讨论的内容, 得出结论:“内环境的化学成分也应维持在相对稳定的状态, 如果超出正常范围, 将意味着人体某些器官的机能改变。 ”[20]

在生物学中, 探究环境因素对光合作用强度的影响[21], DNA分子结构[22], 种子萌发过程[23]等重难点内容也能可以应用探究性活动教学。

探究型活动教学可以突破传授知识结论的倾向, 将学生从被动接受知识变为由学生主动探究、 发现和寻求知识的再创造过程。 但在实施探究型活动教学时, 教师需要把大问题化成小问题, 引导学生一步一步地解决, 让学生自主查找资料, 学会推理和验证的方法。

总之, 教学是一种活动。 虽然探究型活动教学有许多优点, 但对学生的要求较高, 耗时也较长。 因此, 它必须与语言交往型、操作体验型活动教学相结合, 针对不同教学内容和学生的不同发展需要, 发挥各种生物学课堂活动教学的优势。 在新课程教学活动方式多样化的今天, 只有取长补短、优化组合, 才能真正把生物学课堂教学组织好, 真正做到既教书又育人。

摘要：随着新课改的不断深入, 广大教育工作者日益认识到活动教学在培养学生能力和素质方面的重要性。课堂活动教学已成为素质教育下课堂教学发展的一个主要方向。本文在调查研究的基础上, 对课堂活动教学的概念进行了探讨, 并对当前中学生物学课堂活动教学的设计与案例作了较系统的分析研究。

网络与生物课外活动 篇8

一、高中生物教学中开展研究性学习的必要性

在我国的高中生物学课程改革中, 研究性学习是很重要的内容。国家教育部于2003年4月进一步修订的《普通高中课程方案 (实验) 》中就将研究性学习作为综合实践活动学习领域的一项重要科目, 并将研究性学习定位为每个学生的必修课程, 三年共计15学分, 占所修总学分的12.8%。

二、整合课程资源, 在高中生物教学中开展研究性学习

在进行普通高中综合实践活动研究中, 我们要根据自己学生的实际特点以及学生的兴趣爱好和个性特长整合我们的生物课堂的资源和本地乡土文化马铃薯资源, 在整合选取有效课程资源的基础上拟定综合性研究主题, 为开展高中生物研究性学习提供平台和素材, 让学生参与综合实践活动, 让学生在活动中习得知识、提升能力, 养成参与实践活动的习惯。对校本课程和地方课程进行开发研究在很大的程度上可以提升师生的自豪感。在这种情感的驱动下, 综合实践活动研究的实效性大大提升了, 师生的生物课程的生成意识和生物课程资源的开发意识提升了, 本地特产马铃薯的价值和品位提高了, 它们的经济价值实现了。只要我们多动脑, 多思考, 走出教室, 走向社区, 走向农村, 走向实践, 在大自然中求知、求真, 我们的生物教学的目的一定会实现, 并且会实现得更好。

三、整合课程资源注重选题指导

教师对参加者进行必要的基础知识讲座, 帮助学生做所需知识技能的准备, 并且举行选题讲座, 将专题内容与课本中相关知识点建立联系, 提高学生学习的内驱力。

(一) 整合课程资源, 开展马铃薯综合实践活动研究性学习的选题指导

紧密联系课程资源, 结合本地的实际情况和乡土特色, 选取学生司空见惯的马铃薯, 引导学生走向农村调查研究, 认真分析、归纳总结马铃薯凸显的各种生物现象。学生要认真探究总结出其中的各种逻辑生物关系, 并且根据自己的调查研究提出具有操作性的举措, 并形成小论文。在学生选题研究的时候, 教师要引导学生选题一定要小而精, 不能人云亦云, 要有创造性, 让学生亲历实践, 在实践中观察发现。

(二) 整合课程资源, 开展马铃薯综合实践活动研究性学习的选题方法

1.整合课程资源, 开展马铃薯综合实践活动研究性学习的延伸扩展法:对生物教学中有关实验作适当的调整、扩展, 就材取题, 借题发挥。如细胞中还原糖、脂肪、蛋白质的测定的一组实验, 可以巧妙变换为“马铃薯不同品种、部位淀粉分布的因素”“淀粉含量与深加工”等专题。这些专题与教材要求贴近, 课本知识与课题研究互相渗透, 有利于学生完整知识结构的形成。

2.整合课程资源, 开展马铃薯综合实践活动研究性学习的追根究底法:根据教材的有关知识点设疑激思, 层层探人, 设计相应的实验, 加以论证和探索, 就能产生新的研究课题。如根据课本中有关生长素的知识点设计“马铃薯的保鲜与催熟”专题。

3.整合课程资源, 开展马铃薯综合实践活动研究性学习的类比迁移法:在原型启发下, 将现有的研究方法稍作改进, 或改变控制现象产生的变量, 来研究另一种信息, 从而成为新的研究课题。

4.整合课程资源, 开展马铃薯综合实践活动研究性学习的时事热点法:科学技术日新月异, 科技成果层出不穷, 选择一些社会关注的热点。如“马铃薯瘟与马铃薯制品”“马铃薯育种”“马铃薯无性生殖”等, 查阅图书资料, 扩大知识视野。

5.整合课程资源, 开展马铃薯综合实践活动研究性学习的参考引进法:专题除自己命题, 也可根据教学目标、能力要求引进别人好的课题。如“马铃薯脱毒种薯制备的调查研究”“马铃薯中淀粉的提取”“无土栽培与常见缺素症的分析”等。

总之, 利用“马铃薯专题研究”开展生物课外综合活动研究性学习将研究性学习与生物学科课程教学进行了有效的整合。在开展研究性学习的过程中, 教师和学生在自己不同的最近发展区都有所进步, 在这样和谐、高效、实践生物课堂中, 我们的高中生物课堂教学一定会取得较好的效果。

参考文献

[1]袁勤伟.谈高中生物新课程教学设计整合[J].西藏教育, 2011 (3) .

网络与生物课外活动 篇9

【关键词】 医学免疫学与病原生物学；护理；网络教学平台

【中图分类号】R-05 【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517（2016）24-0127-03

Abstract：There are some problems to be solved in the medical immunology and pathogenic biology teaching of nursing profession. We intend to establish THEOL network teaching platform to help teaching and learning.The THEOL network teaching platform includes much teaching resources， PBL teaching， formation evaluation， autonomous learning and interaction between teachers and students， so as to make up deficiencies for medical immunology and pathogenic biology teaching.

Keywords：Medicau Immunology and Pathogenic Biology；Nursing； Network Teaching Platform

近年来，社会对高素质的护理人才需求增加，各医学院校的护理专业招生人数逐年上升，护理专业的教学质量直接影响护理专业的就业和招生[1]。《医学免疫学与病原生物学》是高等医药院校护理专业的必修基础课，我校护理专业的该门课程也自2015年开始由考查课变为考试课，学时由90学时减至72学时。因此，教学中存在着一些亟待解决问题。

1 生源特点与教学现状分析

护理专业生源的特点：①部分护理学生层次不高，如我校护理中升本专业是中专起点，基础较为薄弱、自主学习能力有待提高；②女生和文科生比例高，单调的理论教学难以达到良好的教学效果。③护理工作与医生的诊疗工作侧重点不同[1]。因此，教师不能完全按照医系本科的教学体系和教学方法进行授课，须充分结合授课对象的特点有的放矢。

目前护理专业《医学免疫学与病原生物学》的教学现状：由于护理专业属于中医院校的新增专业，其教学在很大程度上受传统“学院派”教学思想的影响。教学中普遍存在以下问题：①教学定位不准。教师仍然重视系统与理论知识的讲授，而忽视了护理专业的培养目标、生源特点与学生能力和素质的培养。②教材针对性不强。目前大多数中医院校护理专业选用的教材与医系专业相似，未能较好地突出护理专业特色。③教学方法与考核方法均较单一，难以激起学生兴趣。

2 拟解决的方法

THEOL网络教学综合平台是清华大学教育技术研究所研发的面向高等教育教与学的一体化网络教学支撑环境。针对以上问题，笔者拟通过THEOL网络教学平台的建设和使用，利用网络教学资源的全面性、灵活性、趣味性、交互性等优点，将丰富的教学资源、PBL教学、形成性评价、自主学习和师生互动等多种教学方法在网络教学平台得以充分实现，从而补充目前教学中存在的不足，使《医学免疫学与病原生物学》教学更加适合护理学生。

2.1 研究对象和时间的选择 选取我校两个不同年级同一专业的护理学生作为研究对象，如选取2015级护理专业学生作为对照组，2016级学生作为实验组。两个年级的学生均是通过同样的方式录取，在年龄、性别、入学成绩方面均等。主要集中在教学学年的第一学期进行，即护理学生学习《医学免疫学与病原生物学》的时间段。

2.2 研究方法 2015级学生采用传统讲授的教学方法，2016级学生除了正常教学，还使用网络教学平台进行辅助学习，通过最后的形成性成绩和调查问卷等方式评价护理专业网络教学平台的应用效果。两个年级均使用2012年上海科学技术出版社出版的《医学免疫学与病原生物学》十二五规划教材（针对护理专业），两个年级的教师相同，期末考试也均从试题库中随机抽取试题。具体实施方法如下。

①丰富教学资源与网络教学平台相结合 医学免疫学具有内容抽象，晦涩难懂等特点，同时病原生物学知识较为琐碎，有大量病原体的形态需要学生熟悉掌握，因此通过大量多媒体课件、动画等教学资源共享，有利于学生及时理解重点知识。目前本校本课程的网络教学基本处于起步阶段，因此很有必要建立网络教学平台的框架，制作更多图文并茂的多媒体课件资源，将各章的多媒体课件，图片、视频资源等上传至“教学资源”版块，还可将课程简介，教学大纲，教学日历等上传至网络课程平台“课程管理”版块，方便学生查看。

②PBL教学与网络教学平台相结合 可将收集的免疫相关疾病的典型病例，结合护理学临床实践，设计出系列讨论问题，如导致该疾病发生的免疫学原理、出现某种症状或体征的免疫病理机制、疾病过程中的护理措施与监护重点等，整理成PBL 教学材料上传至平台。针对讨论案例涉及的问题，组织学生在课余时间以学习小组方式进行自主学习，指导学生从学校图书馆的CNKI 中国知网、万方数据等查阅相关文献，通过小组讨论、合作学习的方式得到案例问题的解答或针对病例拟订出护理措施或监护重点。课堂上教师主要讲授经过凝练的重点教学内容，并由学生以PPT 形式汇报本组对案例讨论问题的学习和解答，其余各组学生进行讨论，再由教师归纳和总结，最后各组将PPT、查阅的文献和总结材料上传至网络教学平台，供教师评定[2]。

③形成性评价与网络教学平台相结合 网络教学平台具有监督学生学习的功能，教师通过查看网络教学平台访问率，浏览学习版块及浏览时间，通过访问记录了解学生自主学习情况。本校护理专业《医学免疫学与病原生物学》由90学时减为72学时，可将减少又有必要学习的内容放在网络教学平台上，让学生利用业余时间登录平台自学课件内容，学完再配以自测题，再将其登录次数和自测题成绩结合作为形成性评价的一部分。此外，学生可将部分实验课结果的图片上传到网络教学平台，提高其学习的积极性；另一方面，教师也可用截图的形式将实验报告中的通病发布在教学平台上，一是避免其他学生再犯，二还能避免学生抄袭实验报告等传统成绩评定的弊端。

④自主学习与网络教学平台相结合 教师须根据教学大纲要求，对重点内容和知识加以强调，对繁琐的各论进行适当的精简，注重激发护理学生的学习兴趣、培养其自主学习及创新能力，打破教材的束缚和章节的限制。授课教师可在课前将教学内容以提纲方式上传至平台的“课程通知”版块中，将学生分成不同的学习小组，让其结合教材内容查阅参考书、上网搜索相关内容，课上提出问题、分析问题、解决问题。还可将与免疫学、病原生物学、护理学相关的网站链接放在网络教学平台上，供学生自由选择。学生对某一问题的兴趣可能引发对这一问题的纵深研究或者横向研究，从而丰富学习内容与层次，学生不再是知识的被动接受者，而成为知识的自主探究者。

⑤师生互动与网络教学平台相结合 教学中许多同学有疑问时与老师的沟通时间非常有限，若利用网络教学平台的教学论坛及时答疑解惑将大大提高学习效率。“课程通知”版块可用于教师发布有关预习、布置作业等相关信息，对学生的网络学习活动进行约束和有效引导。根据教学进度，教师在“答疑讨论”版块可以主动发起话题引导学生思考讨论，并对学生的提问给予积极回应。教师还可以建立“常见问题库”，归纳总结出学习过程中经常遇见的问题，统一解答后发布，养成学生查看常见问题的习惯。“课程问卷”可以帮助授课教师了解学生意愿，改进课程教学。项目组拟推出课程设置、授课质量、教学反馈等调查问卷，根据学生的实际需求完善课程体系，提高教学质量。“教学邮箱”便于教师解决学生个性化或不方便公开的问题，“教学笔记”，将教师的授课心得、学习小窍门等以喜闻乐见的形式与学生分享。

综上， 网络教学平台是现代高等教育中的一种重要教学手段，是师生交流和沟通的重要渠道，能够加强教师教学针对性，培养学生自主学习能力和创新精神，提高人才培养质量。因而，网络教学平台的建设和应用势在必行。若我校护理专业学生通过网络教学平台教学效果良好，提高了教师的“教”的能力和学生“学”的能力，可将其推广至其他专业的《医学免疫学与病原生物学》教学中，为教学改革提供实践经验，甚至还能为应用于其他医学课程奠定基础。

参考文献

[1]卢芳国，伍参荣，陈 燕，等.中医院校护理专业《免疫学基础与病原生物学》的教学现状与改革思路[J]. 湖南中医药大学学报， 2010，30（8）：44-45.

[2]陈伟，申延琴，韩晓枫，等.PBL结合网络教学平台在医学免疫学教学的实践[J]. 基础医学教育，2015，17（9）：806-808.