生物學科論文范例

一、運用現代信息技術突出教學重難點

教學重難點的處理直接關系到學生的理解程度，關系著教學的成敗。重點是學習其他知識的基礎，而難點則是基于學生現狀，理解起來較為困難的；不管是重點還是難點，僅僅依靠教師單純的語言描述或是閱讀教材都是難以理解的，學生往往只是死記硬背，而根本沒有理解，無法運用，無法用于解決現實問題。這一直是傳統教學的最大“瓶頸”，是教師最為頭疼的問題?，F代信息技術可以跨越時空的限制，直觀、形象而動態地呈現知識，利用自身的特殊效果來將學生的思維與注意力引向教學重難點。尤其對于一些難點問題，現代信息技術可以利用自身強大的優勢，化抽象為形象、化靜態為動態，化無形為有形、化微觀為宏觀，將文字描述的知識點變成活的物體與場景，這樣更能在學生的形象思維與抽象的知識間搭建橋梁，縮短由形象思維發展到抽象思維的距離，加強學生的理解，有效地突出重點、突破難點。

二、運用現代信息技術增大課堂容量

傳統教學中以語言描述、黑板板書為傳遞信息的主要方式，費時費力，教師教學負擔沉重，但整個課堂教學密度與課堂容量非常小，如何在有限的時間內盡可能多地實現知識的互動呢？現代信息技術實現了輸出方式的多元化，正是進行高密度的知識傳授，大信息量的優化處理的重要手段。首先，教師可以提前將所要講述的內容存儲于電腦，課上只要進行相應的操作，就可以將所要講解的內容圖文并茂地呈現出來，將教師從繁重的板書中解脫出來，教師就可以有更多的時間來與學生進行互動探究，從而能在有限的時間內盡可能多地來傳遞信息。其次，表現手段多元，擴大信息輸出量?，F代信息技術以圖片、文字、音頻、視頻等來傳遞信息，這使得信息的種類更為多元，內容更為豐富。1.圖片。眾所周知，圖形不是語言，但是卻比語言更加直觀、更加形象，更能吸引學生的注意力，同時還包含著更多更豐富的信息，甚至可以傳遞許多語言所不能表達與描述的信息。2.動畫。動畫將圖片與文字結合在一起，并能夠利用圖形的縮放、移動、顏色的漸變等一些特殊效果來集中展現，更加生動，富有動態感。現代信息技術都可以充分利用圖形、動畫等來將學生帶入圖文并茂、聲像俱全、動靜結合的教學情境中，這正是增大知識密度、擴大課堂容量的重要手段。

三、運用現代信息技術豐富教學內容

生物學科是一門研究人類生產生活的生命學科，其內容廣泛，跨越度大，小到細胞大到生物全部都是生物學科的研究對象，可以說只要有生命存在的地方就有生命研究。這決定了我們的生物教學不能只是就教材講教材，而是要踐行新課改所倡導的大教學觀，將教學的觸角延伸到無限的生命空間。生物學科既然是研究生命運動的，其傳遞信息的方式就不僅是文字以及插圖，還有更為豐富的表現形式。現代信息技術不僅有強大的互聯網為依托，同時還具有強大的綜合功能與表現效果，可以實現多種教學資源的優化與重組，開發出以教材為中心的多種資源的整合，極大地豐富教學內容，讓我們的生物教學與社會接軌，與世界同步。如我們可以將當今全世界人類所面對的人口、資源、環境、糧食等話題以圖文聲像地形式引入課題，讓學生真正學到有用的生物知識，能夠更深刻地認識到生物學科與人類息息相關。

四、運用現代信息技術更能全面實現因材施教

［摘要］本科生科技創新能力培養成為當代教育的首要任務。生物相關專業是以實驗驗證和探索為基礎的學科，科技創新來源于實驗技術積累和思路的創新，提升學生實驗技能成為培育創新生物科技人才的基礎。本科實驗課教學是提升本科生實驗能力的基礎課程。對創新型人才的培養有重要的促進作用。圍繞加強生物學科專業本科實驗課教學提出幾點感悟和思考，重點從基于實驗培養科技創新能力、實驗課教學的啟示和意義、科技論文閱讀與寫作等方面進行闡釋。

［關鍵詞］生物專業；本科生；實驗課；科技創新

創新是引領國家發展的第一動力，創新驅動實質是人才驅動。“十三五”是我國全面建成小康社會的決勝階段，也是進入創新型國家行列的沖刺階段，大幅提升科技創新能力，本科教育是關鍵。創新能力和科學研究素養的培養是當代高等教育的一個重要方面。對于生物學科相關專業的學生，能讀寫科技論文是學習生涯的一個重要階段。生物學科是一門由許多實驗組成的驗證性和探索性的學科。除了開展一定的理論教學外，還開設大量的實驗課教學。實驗教學是對理論課教學的重要補充和完善，特別是將難以理解和記憶的知識點進行實驗驗證，最終通過實驗報告撰寫方式完成這部分內容的學習，促使學生更好地掌握理論課的關鍵知識點。

一、科技創新離不開實驗的探索

偉大的物理學家牛頓曾經說過：如果說我看得比別人更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上。他認為自己所取得的科研成果都是在前人研究的基礎上獲得的。培養具有科技創新能力的大學生，不光需要他們掌握扎實的科學知識，也要求他們學會閱讀文獻，從學者和科學家的研究中獲得最新最前沿科學信息，學會對知識的總結、篩選、查漏補缺，最終建立自己的知識體系。通過學習提出創新思路，并通過實驗去驗證，最后建立創新的方法或理論，才能實現創新。國家提倡大眾創業、萬眾創新，要求大學生不僅要具備扎實的專業知識，更需要提高實踐探索能力，這樣才能不斷創新和創造價值。實踐是檢驗真理的唯一標準。通過實驗課對理論課的知識進行驗證，提高學生的認知和動手能力，促進學生積累經驗，才能為以后的科學創新素養奠定基礎?？萍嫉膭撔潞桶l展，離不開基礎科研和實踐，實驗課是培養和提高本科生科研素質和興趣的重要途徑。

二、實驗教學的目的和意義

（一）實驗課的意義

摘要：以選拔未來國家高端生物學科人才為導向，高中生物學科競賽一直以來秉持著培養學生創新思維和創造能力為指導思想，通過有序講授大學各學科教材的科學知識，以達成高中生落實生物基礎課程領域的基本內容，并通過理論考核和實驗培訓進一步促進學生科學思維和探究能力的提升和發展，最終貫徹立德樹人的根本任務，為國家培育有理想信念、責任擔當的生物科技人才。但受制于高中有限的學習時間和高考學科備考的顧慮，初入高中并對生物學抱有極大熱情的學生，既要兼顧高考學科學習和成績的提升，又要取得競賽學習效果的推進，這顯然有些矛盾和力不從心，而競賽一貫式培養模式卻成為了打破這種問題僵局的一種解決辦法。本文希望通過一貫式培養模式的探索與思考，給正在奮戰在競賽教學前線的生物學科競賽教師一些啟示和幫助。

關鍵詞：生物學科競賽；生物教學；高中

一、高中生物學科競賽一貫式培養模式提出的背景

隨著我國經濟和科學技術的迅速發展，以及知識科技的興起，這對我國高等教育提出了新的要求和挑戰，高端科技人才培養模式的改革勢在必行。順應時代要求，通過構建理念更為先進、面向未來的科技人才培養體系，每年開展的全國高中生生物學科等競賽選拔體制正式建立，截止至今年已有 30 屆之多，其針對的選拔對象為對生物學科具備極大熱情、向往投身于生物學科研究領、并立志于更好地服務于國家和人民的具有崇高理想信念的高中生，通過各個高中開設的競賽特色培養機制，最終通過清華北大等高等學府各個專家共同命制的科學嚴謹的試題，從而選拔出成績最為優異的競賽生，可以說競賽選拔體系的變革與高中課程改革的理念不謀而合，與高中的育人方式同向同行，將進一步發揮服務于國家高端人才儲備戰略計劃。近些年，隨著試題命制的國際化趨勢越發明顯，單純的記憶背誦等知識的考查越來越少，取而代之的是以最新的文獻研究等為情境，充分體現了學生對于實驗數據的分析以及探究能力的考查等，這就需要學生對于大學十多門學科教材通讀、熟讀的同時，更加需要其對其學科本質及學科研究方法等內容的充分掌握和理解。為落實學生生物學研究的核心素養發展和解決學科問題關鍵能力的提升，這就需要學生花費大量的時間和精力去鉆研學科知識、建構知識體系、動手操作實驗、大量的文獻閱讀和整理等。對于即將步入高中并對生物感興趣的競賽生而言，不得不與常規授課搶時間，不得不容忍競賽學習所帶來的課內成績的滑坡，在焦慮中學競賽、在猶豫中學競賽，已經是當前生物競賽學生的一種通識和狀態。而一貫式培養打通了各學段的阻隔，建立各學段之間的聯系，保持教育一致性和連續性為策略的教育理念。一貫式培養秉持因材施教的原則，通過高站位、高視角整合并拓展小學、初中、高中、大學等學科知識以建設起連續性教育課程體系，突破常規的學段與年齡限制，是一種高效率、高質量的對接國家未來頂尖創新人才培養的教育手段。下面就以一貫式培養的課程體系理念、課程體系和培訓實踐以及課程培養建議等逐一展開討論。

二、生物學科小、初、高一貫式培養課程體系的理念

多年以來生物學科競賽課程培訓在諸多因素的影響下依然艱難前行，在取得了良好的成績的同時，也存在一些亟待解決的現實問題。前些年生物學競賽教育在課程設計上主要追求各學科全面且系統性的理念，在競賽教學上堅持以基礎知識、基礎操作和基本技能為導向來選拔生物學科競賽選手，這就要求競賽生具備極其深厚的學科理論知識和學科實驗技能，背書抄書似乎看起來是一種行之有效的學習途徑。但隨著科技進步、時代更新和快速發展，未來科學技術的研究和操作逐漸會被人工智能和高速計算機取代，學科研究的側重點則更加關注于如何提出一個創新性的觀點，如何能夠運用知識去回答和解決現存的問題等。所以綜合了文獻查閱、國內外比較研究，依托于清華大學和北京大學以及北京師范等大學的教授陣容為班底，以各個高中競賽部為培訓的主陣地，確立了高中生物學競賽課程的基本理念：面向一部分成績優異的學生、提高學生生物學科研素養、倡導探究性、合作性、創新性研究型學習模式，關注實驗操作和論文分析。這些理念基本確立了我國未來生物科學人才教育的發展方向，這種理念的提出既反映了當前國際生物科研發展的規律和趨勢，又符合我國高等教育人才培養的目標和國家需求，在課程發展的可行性和前瞻性上取得了較好的平衡。

三、生物學科小、初、高一貫式培養課程體系及培訓實踐

摘要：以選拔未來國家高端生物學科人才為導向，高中生物學科競賽一直以來秉持著培養學生創新思維和創造能力為指導思想，通過有序講授大學各學科教材的科學知識，以達成高中生落實生物基礎課程領域的基本內容，并通過理論考核和實驗培訓進一步促進學生科學思維和探究能力的提升和發展，最終貫徹立德樹人的根本任務，為國家培育有理想信念、責任擔當的生物科技人才。但受制于高中有限的學習時間和高考學科備考的顧慮，初入高中并對生物學抱有極大熱情的學生，既要兼顧高考學科學習和成績的提升，又要取得競賽學習效果的推進，這顯然有些矛盾和力不從心，而競賽一貫式培養模式卻成為了打破這種問題僵局的一種解決辦法。本文希望通過一貫式培養模式的探索與思考，給正在奮戰在競賽教學前線的生物學科競賽教師一些啟示和幫助。

關鍵詞：生物學科競賽；生物教學；高中

一、高中生物學科競賽一貫式培養模式提出的背景

隨著我國經濟和科學技術的迅速發展，以及知識科技的興起，這對我國高等教育提出了新的要求和挑戰，高端科技人才培養模式的改革勢在必行。順應時代要求，通過構建理念更為先進、面向未來的科技人才培養體系，每年開展的全國高中生生物學科等競賽選拔體制正式建立，截止至今年已有 30 屆之多，其針對的選拔對象為對生物學科具備極大熱情、向往投身于生物學科研究領、并立志于更好地服務于國家和人民的具有崇高理想信念的高中生，通過各個高中開設的競賽特色培養機制，最終通過清華北大等高等學府各個專家共同命制的科學嚴謹的試題，從而選拔出成績最為優異的競賽生，可以說競賽選拔體系的變革與高中課程改革的理念不謀而合，與高中的育人方式同向同行，將進一步發揮服務于國家高端人才儲備戰略計劃。近些年，隨著試題命制的國際化趨勢越發明顯，單純的記憶背誦等知識的考查越來越少，取而代之的是以最新的文獻研究等為情境，充分體現了學生對于實驗數據的分析以及探究能力的考查等，這就需要學生對于大學十多門學科教材通讀、熟讀的同時，更加需要其對其學科本質及學科研究方法等內容的充分掌握和理解。為落實學生生物學研究的核心素養發展和解決學科問題關鍵能力的提升，這就需要學生花費大量的時間和精力去鉆研學科知識、建構知識體系、動手操作實驗、大量的文獻閱讀和整理等。對于即將步入高中并對生物感興趣的競賽生而言，不得不與常規授課搶時間，不得不容忍競賽學習所帶來的課內成績的滑坡，在焦慮中學競賽、在猶豫中學競賽，已經是當前生物競賽學生的一種通識和狀態。而一貫式培養打通了各學段的阻隔，建立各學段之間的聯系，保持教育一致性和連續性為策略的教育理念。一貫式培養秉持因材施教的原則，通過高站位、高視角整合并拓展小學、初中、高中、大學等學科知識以建設起連續性教育課程體系，突破常規的學段與年齡限制，是一種高效率、高質量的對接國家未來頂尖創新人才培養的教育手段。下面就以一貫式培養的課程體系理念、課程體系和培訓實踐以及課程培養建議等逐一展開討論。

二、生物學科小、初、高一貫式培養課程體系的理念

多年以來生物學科競賽課程培訓在諸多因素的影響下依然艱難前行，在取得了良好的成績的同時，也存在一些亟待解決的現實問題。前些年生物學競賽教育在課程設計上主要追求各學科全面且系統性的理念，在競賽教學上堅持以基礎知識、基礎操作和基本技能為導向來選拔生物學科競賽選手，這就要求競賽生具備極其深厚的學科理論知識和學科實驗技能，背書抄書似乎看起來是一種行之有效的學習途徑。但隨著科技進步、時代更新和快速發展，未來科學技術的研究和操作逐漸會被人工智能和高速計算機取代，學科研究的側重點則更加關注于如何提出一個創新性的觀點，如何能夠運用知識去回答和解決現存的問題等。所以綜合了文獻查閱、國內外比較研究，依托于清華大學和北京大學以及北京師范等大學的教授陣容為班底，以各個高中競賽部為培訓的主陣地，確立了高中生物學競賽課程的基本理念：面向一部分成績優異的學生、提高學生生物學科研素養、倡導探究性、合作性、創新性研究型學習模式，關注實驗操作和論文分析。這些理念基本確立了我國未來生物科學人才教育的發展方向，這種理念的提出既反映了當前國際生物科研發展的規律和趨勢，又符合我國高等教育人才培養的目標和國家需求，在課程發展的可行性和前瞻性上取得了較好的平衡。

三、生物學科小、初、高一貫式培養課程體系及培訓實踐

1生物教師教育職前職后一體化培養的必要性

生物教師教育“職前職后一體化”培養模式的構思，既是社會發展對生物專業師范教育的時代要求，又是基礎教育發展需求的客觀反映，在教師專業化背景下是一種必然。

1．1傳統教師教育弊端影響生物教師專業化發展

傳統的教師教育弊端主要體現為培養模式和職前職后教育內容的割裂和陳舊。據筆者前期對生物教師教育現狀的調研和綜合各方信息可知:生物教師職前和職后教育往往不是同一機構實施，培養方案和課程設置各自為政，且低水平重復;在我國高等教育改革大趨勢的沖擊下，高等師范院校過于注重生物學科研，輕視教師教育，與中學基礎教育相互隔閡，脫節嚴重;生物教師職后階段，教育觀念陳舊，教學方法落后，教育教學知識更新緩慢;生物教學研究前沿動態了解不夠，無法及時汲取;生物學教學研究開展的不多，有的也以理論居多，鮮有研究運用于教育實踐。此番種種，嚴重影響了生物教師專業化發展，同時昭示著旨在克服上述弊端的“生物教師教育職前職后一體化”研究與實踐的必要性。

1．2基礎教育改革趨勢促進生物教師教育職前職后一體化發展

我國基礎教育生物學科課程改革正在如火如荼的進行，教育部也于2011年制定了新版的《義務教育生物學課程標準(2011年版)》，這對生物學教師提出了新的挑戰和發展機遇。生物科學新課程教學要求培育學生生物學素養，要培育學生學會組織自主式、探究式、合作式學習，培育學生“STS”(科學•技術•社會)觀念和解決問題的能力。這要求生物學教師在教學實踐中重新審視并變革自己的教學行為，而準生物教師(生物專業師范生)則需要在職前為適應這些要求進行全方面的職前準備。無論是前者的教學變革，還是后者的職前準備，都需要對新的教育教學理念知識和技能進行更新。教師教育職前職后一體化則可以平衡這種差異，將生物教師職前與職后教育有機地整合起來，前后聯動，實現生物教師和師范生新課程教學理念知識和技能的同時更新，促進基礎教育改革的深化和完成。

1．3現代科技發展要求生物教師職前職后教育一體化

［摘要］初中以分科教學為主，學生較難從多學科視角理解生物知識，造成了某些生物知識停留在背和記的水平而無法理解和運用。文章旨在通過整合語文、數學、物理、地理等學科知識，促進學生在理解和掌握生物知識的同時，提升生物學學科核心素養。

［關鍵詞］初中生物；跨學科知識；整合應用

21世紀，人類已進入生物科學和生物技術的新時代，生物科學隨著與物理學、數學以及其他學科之間不斷交叉、滲透和融合，已經日益呈現出主導學科的地位［1］。作為生物教師，應能夠以生物學科為載體，適度進行跨學科教學，促進學生從多學科角度學習和理解生物知識。但具體如何做到跨學科知識的整合仍然是比較難解決的問題。一是教師本身是分科教學模式下培養的，自身水平有限；二是可供參考的跨學科教學的案例較少，難以指導教師進行實際教學。因此，本文擬通過一些教學案例，為初中生物教師教學中實施跨學科知識整合應用提供借鑒與參考。

一、與語文知識相整合，提高學生的語言表達能力

生物雖然屬于理科，但也需要運用語言或寫作表達。例如，在初中生物實驗探究后更多地需要學生進行討論與交流，最后得出結論。學生需要運用生物學語言準確表達自己的實驗結果，讓他人理解并與之進行進一步的探討，這樣才能使得后續的實驗探究以及交流變得更有意義。這涉及學生的語言表達能力，而該能力也正是語文學科著重培養的能力之一。科技論文的比賽近幾年層出不窮，其實質就是為了培養學生的科學素養。對此，一些初中學校與時俱進，要求學生嘗試寫科技論文，但培養初中生的科技論文寫作能力并非是一個學科所能達成的，需要學科間的交融。而從學生熟悉的語文作文寫作開始入手值得嘗試。例如，在教學《生物圈中的綠色植物》和《動物的運動和行為》時，除了可將教材中“借植物抒情”和“借動物言志”模塊直接和語文學科進行整合外，還可通過寫作與語文學科進行整合，以培養學生的語言表達能力。又如，學習綠色植物后，可讓學生以《猜猜我是誰》為題目，選擇一種自己喜愛的植物進行寫作，內容包括植物的所屬種類、主要特征、生活環境和作用等。收集和展示典型的美文，讓學生通過“猜一猜”“評一評”等活動，深刻認識“生物圈中的綠色植物”。有關《動物的運動和行為》的學習也可讓學生以《我的愛寵》為題目，介紹自己喜歡的動物，內容包括動物的種類、主要特征、運動方式等。通過這樣的寫作，不僅能讓學生學以致用，還能提高他們的文學素養和語言表達能力，為科技論文的寫作打好基礎。

二、與數學知識相整合，發展學生的科學思維和科學探究能力

數學是鍛煉和提高學生邏輯思維能力的學科之一，特別是在數量關系上，能較直觀清晰地表達事物的問題。學生學習生物較數學遲，將一些生物問題轉化為數學問題，有利于學生理解事物的現象、原理等知識。例如，在學完“植物的器官”后，學生知道根可以吸水、葉可以通過蒸騰作用失水以及莖具備支持作用，但對根和葉如何通過莖進行運輸水分的過程認識并不充分。對此，教師可利用芹菜的莖做實驗材料，和學生一起測量芹菜莖的吸水速度。把芹菜莖放入裝有適量水的燒杯中，再滴加少量的紅墨水，過一段時間后觀察實驗現象并記錄實驗數據，利用單位時間t（min）內紅墨水下降的高度h（cm）來計算芹菜莖的吸水速度（v=h/t）。在實驗的過程中，教師可提問學生：“影響芹菜莖吸水速度的因素有哪些？如何設計實驗證明？”實驗裝置簡單、操作簡便，方便學生在課后重復實驗。又如，教學《病毒》一章后，大部分學生對于病毒的大小仍然只停留在一個數值上，難以想象病毒到底有多小。對此，教師可提出“如何測量注射器針頭上能容納多少病毒”的問題，并提示學生運用數學中的放大比例和周長替換的方法，設計實驗進行測量。即提示學生把針頭（大圓）的直徑放大數倍再算其面積，把病毒所占面積近似看成圓形（小圓），直徑放大相應的倍數。這樣，生物問題就簡化成“求大圓內有多少個小圓”的數學問題，即病毒數目可用大圓面積除以小圓面積來計算。通過這樣的測量，使得學生對病毒的大小有了更好的感性認識，很好地發展了學生的科學思維和科學探究能力。

摘要：“小實驗”既具有實驗課的特征，也是一種全新的教學方式。即把實驗引入科學課堂教學中去，達到實驗的隨堂化。美國對小實驗的研究較早，現流行的美國小學科學教材——《科學啟蒙》中就有小實驗的設置，但國內對小實驗的研究還較少，更沒有將小實驗應用到小學科學課堂上去，缺乏具體的小實驗教學案例的研究。本文簡述實施“小實驗”的教學思想和重要意義，對小學科學教學具有指導意義。

關鍵詞：小實驗；小學科學；科學素養

生物學是研究生命現象和生命活動規律的一門學科[1]。20世紀60年代以前，生物學課程的內容是教授學術性的生物學知識。60年代初，生物教學主要是培養學生的科學探究能力和科學探究態度。在教學形式上，開始強調實驗和啟發式的方法[2]。從英國科學家虎克用自制顯微鏡觀察植物細胞，到達爾文的《物種起源》；從奧地利學者孟德爾的遺傳定律，到美國生物學家摩爾根“基因位于染色體上”的假說；再到今天的DNA分子結構和功能的揭示、動物體細胞克隆、人類基因組計劃等。每一個生物學結論無不是通過各個科學家經過大量實驗得出來的。可見，生物學科不僅僅是一門自然學科，更是一門以實驗為基礎的學科。在小學科學生命科學領域即生物課程，更應突出其實驗的重要性?！缎W科學課程標準》權威闡述了小學科學課程的性質：小學科學課程是一門基礎性課程、實踐性課程、綜合性課程。生物課程的學習要在保證達到知識目標的前提下，進一步提升學生的生物科學素養[3]。把實驗作為一種教學技術手段，讓學生通過實驗的學習，重溫生物科學家們的探究歷程，體驗生物學的奇妙，驗證前人得出的結論并在此基礎上創造出新的發現[4-5]。并把實事求是的精神帶到生活中去。但是傳統實驗的講解，一般是教師先講完理論知識，再讓學生到實驗室進行實驗，這樣的實驗教學設計費時費力，學生實驗技能以及科學素養的提高是一個長時間的培養過程，短時間內并不能有到很好的效果。況且有的學校師資力量有限，根本就不允許學生進行實驗操作，更不要說提高學生的實驗技能和科學素養了。基于小學科學課程的基本性質以及小學科學教學現狀，本人提出“小實驗”的運用，以此來改變小學科學教學現狀。美國關于小實驗的研究已十分成熟，現流行的美國小學主流科學教材中就有小實驗的設置。美國主流的小學科學教材《科學啟蒙》分為三個領域：《地理科學》《物質科學》《生命科學》其中《生命科學》，分為1—6六冊，每冊包含A，B兩個單元。教材中實驗類型的設置十分豐富包括：探索活動、小實驗和探究技能培養三個板塊。第1、2冊中只有“探索活動”的設置，且主要以觀察、分類為主。3—6冊中，除“探索活動”外還增加了“小實驗”和“探究技能培養”兩部分，總計144個實驗（如表1）。由表1可知數量最多的為探索活動，平均每個單元有7個，并且隨年級增高探究活動從觀察、分類到驗證性探究實驗，3-6冊中除探索活動外還包含小實驗和探究技能，其中小實驗是為了回答學生關于事物“怎么了”“是什么”“為什么”等問題而設置的一類需要動手操作的小型活動，共有40個，占實驗總數的27.8%。涉及的形式有：觀察、觀察與推斷、對比與研究、構建模型、實驗與調查、處理與解釋數據的活動、分類與預測、分析信息、運用概念等。這些活動設計的共同特點是器材簡便、方便操作、在家里或者在教師的幫助下即可完成[6]。雖然“小實驗”在美國的應用已相當成熟，但是縱觀我國小學科學教學，至今未進行系統的“小實驗”的設置。不僅如此，國內各大期刊以及全國各大高校關于“小實驗”的研究論文少之又少。在中國知網中搜索關于美國小學科學教材“小實驗”的尚沒有相關研究論文。因此，如果將“小實驗”引入小學科學教學當中，同樣會提高課堂效率，達到事半功倍的效果。

一、小實驗的理論意義

“小實驗”本身具有兩層含義。首先，符合實驗的特征，具有純理論課不具有的優勢。其次，“小實驗”也是一種全新的教學方法，一改以往課堂上教師枯燥的講解，而是將學生放在第一位，把實驗教學法引入科學教學中去，讓學生這一主體觀察總結。這樣不僅極大地提高了學生的學習興趣，也豐富了科學課堂的教學內容，讓科學教學在一種歡樂、愉快的環境中進行?！缎W科學課程標準》中指出《標準》的設計面向全體學生，著眼于學生全面發展和終身發展的需要。“小實驗”教學突出教師的主導作用，充分發揮了學生的主體作用[7]。并結合實驗教學的優勢，讓學生在實踐中自主學習，不僅僅是為了讓學生學會知識，更重要的是讓學生學會如何學習。當學生邁出校園后，腦中的知識被清空，但仍然具有一種技能，那就是學習的技能。因此，“小實驗”教學符合《小學科學課程標準》的理念，更推動了“新課標”的實施。

二、小實驗的實踐意義

（一）科學素養的提升。“科學素養”由兩個詞所構成：科學和素養。《辭?！分袑茖W作出了明確的解釋：科學是運用范疇、定理、定律等思維形式反映現實世界各種現象的本質、規律的知識體系[8]。“科學素養”這個名詞最早是在1958年美國學者赫德所著《科學素養：它對美國學校的意義》一文中出現的，用來描述對科學的理解和科學在技術上的應用[9]。由于各個國家的文化背景存在一定的差異，時代的快速發展，因此不同時代、不同國家的人們對科學素養的理解也不盡相同，直到“米勒界定”的提出。他在對20世紀后半葉的科學素養進行分析后提出，公眾的科學素養包括以下三個方面：對科學知識的基本了解；對科學的研究過程和方法的基本了解；對科學技術對社會和個人產生影響程度的基本了解[10-11]。“小實驗”教學注重以學生為主體，注重學生的感受，鍛煉學生的觀察能力，讓學生在學習生物學知識的基礎上鍛煉實驗技能，符合《小學科學課程標準》中突出學生主體地位的基本理念。通過小實驗的學習，可以讓學生在日常生活中發現已學習的科學知識，并對生活中常見的現象進行科學的提問；能讀懂通俗的科學文章；能夠運用已具備的生物學知識來辨別科學信息的可靠程度，甚至可以預言一些科學現象。因此，通過小實驗的學習能夠有效提高學生的科學素養。

摘要：《生物化學實驗》既是眾多生命學科中的基礎實驗學科，同時也是前沿學科，它既與理論知識關系密切，又有自己的規律和獨特之處，在生命科學相關專業的本科生培養環節中不可或缺。但如今的生化實驗課程因種種原因存在許多弊端，在一定程度上阻礙了學科的發展和人才的培養。本文將對生化實驗課程的變革和創新展開討論，希望對該課程的改革提供一些思路。

關鍵詞：生物化學實驗；課程改革；創新

21世紀是生命科學的世紀，對于生物學科這樣一門以實驗為基礎的學科發展而言，尤其需要大量具有創新意識、創新能力的本科生作為基礎人才的儲備。生物化學作為生命科學專業重要的專業基礎課，其發展迅猛，是21世紀生命科學領域的領先學科[1]。它與分子生物學共同形成了生命科學的語言，是生命科學領域的世界語言[2]?！渡锘瘜W實驗》是生命相關學科中重要的基礎學科，同時它也是發展極為迅速的前沿學科。它既與理論知識關系密切，同時又具有自己的規律和獨特之處。實驗課程是以現有的理論為前提和基礎，通過親自動手實驗，得出所需要的結論。它不僅是理論知識的補充和延續，更是發現新知識的最佳途徑。但如今的生化實驗課程卻存在種種弊端，在一定程度上阻礙了學科的發展和人才的培養[3]。比如，受傳統教學思想的嚴重影響，實驗課程的內容包含了較多的理論知識和教師的講解，少了一些創新性和探究性；驗證性實驗課內容安排過多，缺少綜合性和設計性的實驗內容；實驗內容及實驗方法過于陳舊，與科學研究前沿嚴重脫節等等。這就使得學生的自主思維受到了較大的限制，阻礙了他們對實驗過程和結果的思考及分析，不利于培養學生的創新和科研能力。因此，為了滿足培養研究型和創新型人才的需求，就需要高校在本科階段的生化實驗教學中進行實驗課程內容和形式的改革，更好地與科學研究的前沿接軌。

1課程體系的改革

上?？萍即髮W是一所新興學校，學校致力于培養科技創新創業人才，積極投身高等教育改革。課程體系的合理設置是一門課程成功的關鍵，因此依據學校的辦學宗旨，作為理論課程的重要輔助和支撐，我們首先在課程體系方面做出了相應的改革。當然，創新的前提是取前人之精華，去前人之糟粕，所以我們仍會延續傳統實驗教學的優勢。比如，與理論課的緊密聯系性。作為生物化學理論課程的重要輔助學科，生化實驗課程需要與理論課緊密結合，以達到鞏固學生理論知識的目的。我們在課程大綱確定初期，會按照理論課程的教授內容及課時進度，對實驗課程進行相應的內容設置。同時，為了實驗課程能夠緊跟科學研究的前沿，每年我們都會與負責教授理論課程的任課教師進行討論，優化實驗課程大綱，對于其中一些不夠完善的實驗進行修改或刪除，并相應地增加其他更為合理的實驗。傳統高校的生化實驗課程體系單一，通常會配合理論課在一到兩學期內完成，集中學習一些基本的實驗技術[4]。一方面學生理論基礎較弱，不能完全理解個別綜合性實驗的原理，只能學習一些基礎簡單的實驗；另一方面，這種課程安排會讓學生在低年級時突擊接受大量的實驗技術，到了高年級，學生真正開始運用所學實驗技術完成課題的時候，往往發現由于間隔時間較長，一些基本的實驗技能早已生疏。為了避免上述情況的發生，相較于傳統高校，我們將生化實驗課的課程體系進行了較大幅度的調整(表1)。從表中不難看出，我們的生化實驗課程設置有著完善的體系，學生從入學到畢業將接受完整的實驗課程體系的培訓。首先我們會在大一學年的第二學期安排一門實驗理論課《現代生物學基礎實驗理論》。課程主要涉及到八大類實驗技術：離心技術、電泳技術、PCR、測序技術、顯微鏡技術、細胞培養、免疫技術及模式動物。通過該課程的學習，學生能夠系統掌握現代生物學實驗室常規實驗技術理論及原理，把握生物學技術發展的趨勢和最新動態；使學生能夠將書本上的理論與身邊的科學相結合，初步培養學生科學思維的能力。經過學習，學生可以在真正的實驗課開始之前，對基本的實驗原理有所了解，這樣可以大大提升實驗課課堂的學習效率，無需再贅述實驗相關的基本知識。隨后我們將實驗課程設置為初、中、高級三個階段。初級實驗課程與傳統高校相近，在大二與理論課同步完成，主要進行生物化學基本實驗技能的培訓，表2列舉了部分初級實驗內容；中級實驗在大三完成，讓學生綜合運用學過的實驗技術完成科研上常用的較復雜的實驗項目，如免疫印跡分析(WesternBlot)、酶聯免疫吸附測定(Eli-sa)、蛋白質純化等，具體課程詳見表3。課程進行中會讓學生對實驗中的某個環節進行自主設計，初步對學生的創新性思維進行訓練；高級實驗安排在大四，會提供一些小課題供學生選擇，學生獨立進行前期文獻查找及實驗方案設計工作，最后按自主設計的實驗方案完成課題并提交論文。學生經過這樣一系列實驗課程的培養，對科研過程有了更深層的理解。不僅掌握了基本實驗技能，還逐漸形成了完整、嚴密的科研思維體系，為他們今后繼續深造打下了堅實的基礎，達到培養具有創新精神和科研能力人才的目的。

2課程內容的創新

我們在《生物化學實驗》課程的內容上積極尋求突破和創新，摒棄傳統高校仍在使用的較為陳舊的實驗教材，為學生量身打造實驗講義。增加綜合性、設計性、創新性的實驗內容，希望能夠在培養本科生基本實驗能力的基礎上加大對科研及創新能力的培養力度，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生對該學科的自主學習興趣和研究激情。另外，我們力爭將獨立的實驗課程串聯起來，幾次小實驗可以形成一個完整的綜合性實驗，讓學生對科研中常用的復雜實驗有所了解并分步掌握。舉個例子，蛋白質是生物化學課程中最重要的一類大分子，關于蛋白質的實驗有很多，比如蛋白質的提取、純化、含量測定、定性及定量檢測等等[5]。我們會將蛋白質類的實驗集中在幾周內進行，從提取開始，每步的產物留存進行下步實驗，幾周之后，學生最終會利用SDS-PAGE和考馬斯亮藍染色法將提取純化后的蛋白質進行半定量檢測。除了蛋白質類實驗，我們在核酸、脂類、酶類等實驗中都會有這樣的課程設計。通過一系列實驗的訓練，學生學到的不再是零散的和不相關的獨立實驗，而是一套科研中常用的完整的綜合性實驗。其次，我們在教學中涉及到的實驗方法、儀器、材料等都會盡量采用目前科研中最常用的，這樣可以讓未來有意繼續深造的學生學到更多有用的知識和實驗技能，從而更快速地融入科研生活。仍然以蛋白質實驗為例，早期的蛋白質電泳所用到的聚丙烯酰胺凝膠多數需要自行配制，但隨著科研服務行業的興起，目前很多高校及研究所都已經開始使用市售的預制膠，以避免自制凝膠的不穩定性和不可重復性。因此，我們除了會安排課程讓學生學習如何制備PAGE凝膠之外，還會同時為學生提供市售預制膠進行電泳實驗，讓學生在掌握基本實驗技能的基礎上，還能與科研前沿的最新信息和知識接軌。