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营养素的功用就是保证人体正常发育和健康,我们每天摄入的食物有谷物类、肉与禽蛋类、蔬菜水果类、奶和奶制品,我们人体的营养就是从这些食物中获取,可分为七大类:蛋白质、脂肪、糖类、矿物质、维生素、膳食纤维、水。
蛋白质是构成生命的物质基础,由碳、氢、氧、氮、硫等多种元素构成多种氨基酸,再由20多种氨基酸组成蛋白质。蛋白质的功能是构成机体细胞和组织,促进生长发育,参加机体物质代谢,形成抗体,增强免疫能力和供给热能。每克蛋白质可提供16.75焦耳的热能。
糖类是热能的主要来源,每1克碳水化合物可提供热能16.7千焦。其特点是:在总能量中所占比例大,提供能量快而及时,氧化的最终产物为二氧化碳和水,对机体无害。
脂类是含能最高的营养素,生理条件下脂类含能是蛋白质和碳水化合物的2.25倍左右。不管是直接来自饲料或体内代谢产生的游离脂肪酸、甘油酯,都是动物维持和生产的重要能量来源。动物生产中常基于脂肪适口性好,含能高的特点,用补充脂肪的高能饲粮提高生产效率。
无机盐又称矿物质,是人体的组织成分。其中人体所需无机盐含量较多的称宏量元素,如钙、磷、钾、钠、镁、氯、硫等。仅含微量或极微量的元素称微量元素,如铁、碘、铜、锌、硒、钼等。无机盐不能在体内合成,必须从食物中摄取。
维生素是人体每日需要量很少,但却是机体维持生命所必需的,有着不同的化学结构和生理功能的多种不同类型的低相对分子质量的有机化合物。
膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物,以溶解于水中可分为两个基本类型:水溶性纤维与非水溶性纤维。纤维素、部分半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维,存在于植物细胞壁中。
水约占人体重的50%―70%。水是维持生命的最基本的营养素,是构成机体的重要原料,是各种物质的溶剂。水在体内直接参与物质代谢,输送氧气和各种物质,调节体温,滋润器官等重要作用。
2.微生物的发酵
微生物发酵即是指利用微生物,在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。发酵工程的应用范围有医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、环境保护等方面。以下主要以酸奶的制作来阐述微生物的发酵过程。
2.1 酸奶的制作
酸奶发酵中的主要生物化学变化是:乳酸菌将牛奶中的乳糖发酵成乳酸使其pH降低从而使牛奶形成凝胶状,乳酸菌还会促使部分老蛋白降解、形成乳酸钙和产生一些脂肪、乙醛和双乙酰等风味物质。这就是酸奶具有良好的保健作用和适合广糖不耐症者饮用的主要原因。
2.2 酸奶的制作过程
首先准备好牛奶、酸奶机 ,将塑料容器用开水消毒1分钟,把水倒干净,倒入牛奶 ,再倒入酸奶机 ,用筷子搅拌均匀后 ,将盖好的容器放入酸奶机中,盖好上盖。接通电源,约8小时即可,冬天再加2-3小时。这样,美味又营养的酸奶就做好了。
2.3 酸奶的好处
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高中生物学科是一门极具应用性的学科,与学生们的生活息息相关.教师不妨利用生物学科的该特点,提高生物课堂提问的趣味性.首先,教师可以应用与生物相关的生活情境来导入课堂.例如,在进行绿色植物光合作用章节的教学时,教师可以问同学们,你们知道为什么植物都是绿色的吗?这样好似问学生们为什么天空是蓝色的,很多学生可能从未留意到这样的问题.此时,教师可以顺着自己的提问,引出植物光合作用的教学,绿色成分主要是叶绿素,它是植物进行光合作用的主要场所.随后,再引出叶绿素的作用,以及植物光合作用的原理.在提问时,教师必须秉承抛砖引玉的原则,仅将自己的观点作为引论,鼓励学生自主探究,切忌自问自答式的提问.同时,教师需要注意课堂氛围的营造,尝试拉近与学生之间的距离.只有师生之间的关系更加平等,学生才会敢于发言,轻松愉快的课堂氛围才得以被营造出来.作为生物教师,我们不能固步自封,要不断学习,不断提高自身的素养,多为学生们带来新鲜的生物素材.例如,教师可以在课堂上与学生们一起讨论时代前沿上的生物知识,转基因大豆、克隆羊、太空育种等等,这些学生们感兴趣的问题必然可以提高生物课堂教学的有效性.
二、实验式课堂教学
在新课改背景下,教师对学生的操作能力、实践能力提出了更高的要求,实施生物实验教学不仅仅是课改要求,更是时代所需.众多的生物原理、概念都来源于实验之中,通过生物实验的实施,学生们的团队合作能力、问题分析能力都得到了显著的提高.例如,在质壁分离与复原实验的教学中,教师为学生们提供实验场所和仪器,要求学生们自行设计验证实验,将质壁分离和复原的机理展示出来.学生们在教师的指导下,按照小组进行实验安排.首先,大家讨论实验对象的选取,如何才能将实验效果最优化?学生们最终选择洋葱鳞片叶作为实验对象,结合教材中的实验指导,学生们简易处理了洋葱鳞片叶,用刀片在洋葱表皮划上0.5 cm厚的井字形切口.然后,将洋葱叶片放置到蔗糖溶液中,利用显微镜观察植物细胞的中央液泡、细胞壁、细胞质的状态.如此一来,学生们可以发现由于植物细胞的失水,其原生质层脱离了细胞壁,出现质壁分离现象.再用清水置换蔗糖溶液,可以发现洋葱细胞壁与原生质层又发生贴合现象,即是质壁分离的复原过程.通过生物实验的实施,学生们[HJ1.25mm]在实验过程中对质壁分离得到了客观权威的认识,同时也提高了学生们的动手能力和合作能力,将生物课堂的趣味性凸现出来.
三、开放式作业训练
高中生物学科虽然是一门实践性学科,但必要的习题训练对提高学生学习效率不可忽视.高中生们面对高考的压力,不同方向的考生对生物学科的要求也不一样,教师必修制定针对性的作业训练.在新课改的影响下,高考生物越发的强调学生的开放性思维,需要学生对生物原理有着深刻透彻的理解.教师必须从学生角度出发,为学生们选择高效、适量的训练内容,提高学生生物学科的综合素养.
例题(2014年全国高考理综卷)为了探究某种复方草药对细菌性乳腺炎的疗效是否与机体免疫功能相关,某研究组将细菌性乳腺炎的小白鼠随着分为实验组(草药灌胃)、对照空白组(蒸馏水灌胃)和阳性对照组(免疫增强剂A灌胃),试回答下列问题:
(1)研究发现实验组小鼠的细胞吞噬能力高于阳性对照组,试探究非特异性免疫的特点.
(2)研究还发现,实验组小鼠的T细胞含量高于空白组,与阳性对照组类似,这一结果说明:该草药可能通过提高小鼠T细胞含量来增强其免疫力,试问T细胞的作用.
分析此类型的开放性探究题是近些年高考生物的热门题型,需要学生具有扎实的生物基础和较强的思维能力.首先对于第一问,其实题中的情境并不影响学生答题,学生们只需要了解非特异性免疫的特点即可.非特异性免疫是动物生来就有的,不具有针对性和特异性,对大多数病原体都具有免疫性.对于第二问,则需要学生分析题干.T细胞在实验中扮演怎样的角色?由研究结论可以发现,T细胞的直观作用就是增强小鼠免疫力.从生物学角度出发,即是T细胞可以识别病原体,并使宿主细胞破裂死亡.此类开放性题的形式开放,答案却较为固定,需要学生予以注意.
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二、善于捕捉有效的生成资源
生成是新课标提倡的一个重要理念,就是在教师与学生、学生与学生的合作、对话、碰撞中,现时生成出教师原计划中所没有的新问题、新情况,根据教师的不同处理而呈现出不同的价值。成功的课堂生成能使教师和学生的积极性都被调动起来,使课堂呈现出动态变化、生机勃勃的新特点。例如在学习遗传的基本规律前,我先让学生观察自己家庭成员的一些性状,调查自己所了解的或一知半解的有关遗传方面的现象。经过仔细的观察、认真的调查,在课堂上学生的问题就不断出现:“为什么我父母都是双眼皮,而我却是单眼皮?”“干耳垢和湿耳垢也可以遗传吗?”“为什么不能近亲结婚?”“我村的那对近亲夫妇,他们的两个小孩很健康,而且学习成绩特别好,为什么呢?”……当然,生成过多必然会影响预设目标的实现,教师应根据预设与生成的辩证关系,站在生物学知识的高度,尽量捕捉有效的生成,避开无效的生成。
三、课堂教学要有效地联系生活实践
生物学是一门研究生命现象规律的科学,它来源于生活又为生活服务。课标要求学生通过学习生物学,能够对他们今后的职业选择和学习方向有更多的思考。生活是个大舞台,生物学一旦脱离了生活,将变得枯燥无味、学无所用。为了让学生能够将知识学活,我在课堂中经常创设生活情境,引导学生在情境中解决问题,通过各种活动让感性的生活经验生成为相关的理性科学知识。如在学习“扦插”时,我手拿一根柳条,让学生分析:“无心插柳能成荫吗?要想成功扦插,应该考虑哪些方面?”在小组活动时,有些同学根据自己的实际生活体验或从其他媒体上间接获取的知识,积极动脑出点子,很快便拿出了不错的方案,得出结论――“有心插柳柳成荫”,这比让学生看课本谈扦插的方法要好得多。再如,在学习“鸟卵结构”时,更是让学生们比赛说说自己认识的鸡蛋结构和作用,极轻松地解决了重点知识的学习问题,达到了生活为生物学习服务、生物学习为生活服务的目的。
四、指导学生选择有效的学习方式
教学过程中,可运用演讲、讨论、辩论、探究等方式引导学生去收集材料,相互交流,团结协作,在讨论中解决问题。这样学生在交流的过程中不仅解答了自己的疑问,同时在解决其他同学的问题时对自己掌握的知识也有了进一步的深化。自然而然,学生会产生成功感、自豪感,于是形成了进一步学习的动力。如学习转基因技术时,我对学生提出:“转基因产品安全么?”让学生利用网络等其它传媒去查找资料,然后集体讨论演讲,学生明白了人类一定能圆满地解决转基因技术的安全问题。学生是学习的主人,只要是有利于发展学生的学习主动性,调动其求知兴趣,让其获得求知方法,教师尽可以大胆去探索,让学生的自主、合作、探究学习能真正地、实实在在地得以体现。
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新一轮的基础教育课程改革要求改变传统的机械灌输、填鸭式的教学方式,倡导自主、合作、探究式学习方式,实现以学生的发展为中心的教学观。随着课改的实施,初中生物学科的课堂教学中出现了学生的自主、合作、探究学习活动。正是基于新课标的要求,为了提高课堂教学质量,切实完成课堂教学任务,我们很有必要研究采用哪些策略来保证生物学科课堂教学的实效性。
一、开展演示实验,激发学生学习兴趣,培养学生观察能力和思维能力
生物学是一门以实验为基础的学科,实验教学在课堂教学中占有极其重要的地位。课堂演示实验教学是教师用演示的方法,结合课堂教学进行的生物学实验,是一种直观教学手段。通过演示实验可以帮助学生形成生物学概念,进一步理解和掌握生物学知识。通过课堂演示实验,教师可以更为形象地讲解生物学概念、现象和规律等;学生可以培养自身的观察力、注意力和思维能力等。
中学生物学的教学内容是比较复杂和抽象的,对于初中学生来说,对于一些直观性的知识比较容易掌握。因此,教师结合课堂演示实验来讲授新知识或复习旧知识,学生就更容易接受和掌握有关知识。另外,通过演示实验,还可以使学生认识各种实验仪器并能正确、规范地使用,在以后的学生实验中,能够独立、高质量地完成各个实验。
二、利用当地资源,组织学生进行分组实验,培养学生观察能力和动手能力
学生实验是学生学习活动的一个不可缺少的重要组成部分。新课程标准倡导学生的学习方式为“自主、合作与探究”,而学生分组实验正是这种学习方式的一个具体体现,也是落实“双基”的一个重要环节。在学生实验中,学生的观察能力,合作、探究能力,分析问题、解决问题的思维能力,以及动手操作技能都得到了锻炼与提高。试想一想,有哪一种学习方式能比学生亲自动手、动脑、动口、动眼、动耳、及亲身体验、感受所留下的印象更深刻呢?在教学中教师应该努力为学生创设宽松的学习环境,为他们创设亲身实践、动手操作、亲身感受与体会,自主合作与探究的学习氛围。让学生真正体会到学习的乐趣分享合作学习的快乐,感知科学探究的成功感与自豪感。
三、研究小组合作教学,培养学生团结、协作能力
小组合作学习是目前世界上许多国家都普遍采用的一种富有创意和实效的教学理论与策略体系,被人们誉为“近十几年来最重要和最成功的教学改革”。随着初中生物新课程标准与新教材的实施,在课堂教学中开展小组合作学习将会成为对每个初中生物学教师的基本要求。本研究旨在探索适合小组合作学习的教学策略在初中生物学科教学中的可行性、操作形式及实施效果。
在研究过程中开展以下几方面的工作:第一、分析初中生物学课程教学中开展合作学习的理论依据;第二、调查分析目前初中生物学课堂教学中开展合作学习的现状和教师对此的认识;第三、分析教材的编制特点,挖掘教材中有利于开展合作学习的内容;第四、在教学实践中开展行动研究,总结出初中生物学课堂教学中合作学习的几种应用策略,并整理出一些案例;第五、在初中生物学课堂教学中开展合作学习的实验研究。实验研究结果表明:“小组合作学习”教学策略的实施可以普遍提高学生的学习参与度,对提高学生学习生物学科的兴趣有显著促进作用。“小组合作学习”的组织结构有助于改善同学关系,进而更有力地促进班集体发展;同时对提高学生生物学科成绩也有显著作用。此外,学生在合作学习的人际交往中习得的合作精神、科学素养和社交技能对学生良好个性品质的构建具有重要而积极的意义。
四、注重学生课外调查,培养学生收集、整合信息等实践能力
调查研究是研究生物学的一种基本方法,也是学好生物学知识,掌握生物学基本技能的一条途径。从一定意义上说,开展有关生物方面的调查研究是高层次、高水平的生物学技能,是二十一世纪的具有创新能力的接班人所应具备的一个基本素质。通过开展调查有关校园内及自己身边的动植物,调查身边生活环境的水质污染、空气污染、噪音污染、固体废弃物污染以及土壤污染,调查人口的增长情况,调查塑料大棚的作物栽培等等调查研究活动。并指导学生分工协作,撰写调查报告,可以进一步培养学生的观察能力、思维能力、实践操作能力以及分析推理能力和语言表达能力;激发学生热爱祖国、热爱家园、热爱大自然的美好情感实现关爱健康、关爱生命、反对污染、实现人与自然合协发展的最终目的。所以调查与研究不容忽视。
总之,初中生物课堂的实效性教学要教师在遵循教学活动的客观规律下,采取贴近学生生物学习实际的教学方法,在有限的课堂教学时间内,取得尽可能多的教学效果,满足社会和个人的教育价值需求而组织实施的活动。初中生物课堂有效教学是一门有着强大生命力的科学,有待广大生物教师进行更加深入地研究。
参考文献:
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【文章编号】0450-9889(2015)02A-
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目前,在农村生物学科教学中,普遍存在教师“重教轻学”现象。教师大都比较重视教材内容的讲授,而很少指导学生如何学习,导致学生学习效率低下。要打造高效课堂,教师必须培养学生的学习能力,把学习自还给学生。而要培养学生的学习能力,教师就必须对学生进行学法指导。笔者从指导学生怎样预习新课、如何听课、怎样在课后巩固所学等方面对学生进行学法指导,取得了较好的效果。
一、教给学生课前预习方法
刚开始时,教师要教学生阅读教材、写出学习重难点、记录疑问等预习方法,给学生列出预习提纲,让学生按照提纲做好预习功课。坚持一段时间后,学生便会养成课前自觉预习的习惯,掌握基本的预习方法,这时,教师就可以稍放开手,只提供给学生章节知识目标,要求学生自己列出预习提纲,进行自主预习。指导学生进行课前预习的基本步骤为:
(一)指导学生粗略阅读教材。展示预习提纲,让学生根据提纲把新课快速浏览一遍,对新课有大致的了解。例如,指导学生预习人教版生物教材七年级上册第一节《生物的特征》时,教师可展示预习提纲:“(1)说出生活中你所认识的生物。(2)生物有哪些特征?(3)机器人、钟乳石属于生物吗?为什么?(4)什么是生物?”让学生根据提纲阅读课文,了解课文内容。
(二)指导学生精细阅读教材。指导学生再次阅读课文,让学生边阅读边思考。例如,在生物教材七年级上册《生物的特征》一课中,教材在每一个与生物特征相关的知识要点后面都列举了相关的例子,因而教师在指导学生对该课进行第二轮细读时,要提醒学生留意那些例子,引导学生分析例子与知识点之间的联系,以加深学生对知识的理解。
(三)指导学生做好预习笔记。要求学生一边细读,一边在书上标出重点词句,并在笔记本上记录感悟或疑问点。例如,指导学生预习人教版生物教材七年级上册《种子的萌发》时,笔者要求学生把自己觉得难理解的问题或内容记录下来,有的学生在预习阅读笔记中写道:“什么叫实验组?什么叫对照组?”“如何区分实验组和对照组?”还有一些学生在笔记中写道:“种子萌发实验只探究了水、温度、空气因素。种子萌发需不需要光?需要肥料吗?”
(四)指导学生在预习中发现问题。很多学生在预习阅读教材的时候,不知道怎样发现问题,不愿意去思考,或者不知道怎样去思考。他们的阅读停留在表面,导致听课时不能跟随教师的讲课思路。所以教师要让学生学会寻找和发现问题,让学生加强问题意识。比如预习人教版生物教材七年级上册实验内容“绿叶在光下制造有机物”时,在学生了解基本内容和重点后,引导学生发现“为什么要把植物放到黑暗处一昼夜?”“为什么要把叶片的一部分用黑纸遮盖起来?”“在实验中碘液起什么作用?”等问题。
二、教给学生听课方法
教师要教给学生听课方法,让学生明白在课堂上要听什么、记什么和思考什么。
(一)让学生明白要听什么。教师要指导学生:在上课时,带着在预习过程中记下的问题认真听课,通过听教师的讲解解除疑惑。当教师讲到重点和疑点时,边听边思考,紧跟教师讲解的思路。在听课时,要特别注重理解重要概念的内涵和外延。如在执教人教版生物教材八年级上册《鸟类的双重呼吸》时,让学生明白:鸟类的呼吸系统结构特点(有与肺相连的气囊)决定了鸟类吸气和呼气(即每呼吸一次)时都有空气进入肺部,从而进行了两次气体交换(即每呼吸一次,进行两次气体交换)。这样的呼吸方式大大提高了气体交换效率,满足了鸟类飞行时对氧气的需要。同时要注意气囊没有毛细血管,不能进行气体交换,所以鸟类的呼吸器官只是肺而不包括气囊。另外,要求学生在听教师讲评例题时,要能理解教师讲解的题目涉及的每一个知识点,又要注意此类题型的解答方法和思路;经教师讲解后,假如仍有些问题不明白,就要抓紧时间找机会向教师发问,直到完全弄明白为止。
(二)让学生明白要记什么。以往学生做课堂笔记的时候都是原封不动地抄写教师的板书,这样的学习效果肯定很差。所以指导学生在课堂上要记好下面几个方面的内容:一要记住教师讲的“新”的知识。二要记住“实用”的内容,如训练或考试中很容易出错的知识点。三要记住自己的知识库中所“缺乏”的内容,通过记笔记来弥补知识的缺漏。四要记好那些带有规律性的知识。五要记住课本内容和发散性问题。六要记住听课时候即时产生的种种体会和感悟心得。七要记住要求当堂完成的巩固性、检验性、提高性的训练试题。对所做的笔记,课后要进行全面系统地整理,将自己对所学知识的理解和心得体会做好记录,消化所学知识,使其变为自己的知识。
(三)让学生明白要思考什么。让学生在课上要勤于思考、学会思考,积极参与课堂讨论,勇于发表自己的见解,以锻炼和培养思维能力和表达能力。比如在完成人教版生物教材七年级上册《种子萌发的环境条件》一节实验后,学生了解了基本内容和重点,了解到种子的萌发受温度、空气、水的影响。这时,教师要让学生回顾非生物因素对生物的影响,积极思考并尝试解答以下问题:“你的实验结果和原来的设想一样吗?假如不一样,怎么办?”“植物生长需要光和肥料,那么种子萌发需要光吗?需要肥料吗?”“种子的种皮和子叶被虫蛀了,还能萌发吗?”“种子在任何时候都能萌发吗?”这些问题促使学生积极思考问题,培养了学生解决问题的能力。
对于一些学习基础差的学生,教师可以设计一些简单的思考题,或让他们做教材同步练习,通过练习促进思考。当他们被问题“卡”住时,可引导他们通过查阅资料来解答,也可让他们在学习小组中讨论,找出答案。学生一旦掌握了这些解答方法,听课时就会感到轻松、愉快、有成就感,即使一时不能解答,通过教师讲解,也容易接受、吸收,使学生产生一种想进一步认识、探索的欲望。
三、教给学生课后巩固方法
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根据教育部出台的关于提中职校教学质量的若干意见,职业院校人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性,要改革教学方法和手段,融“教、学、做”为一体,实验、实训、实习是三个关键环节。因此,职业院校的教学特点是以能力培养为主,着重提高学生的动手能力,使毕业生能在企业的生产和经营实际中担任技术方面的工作,成为社会所必需的技术型、应用型人才。换言之,职业院校培养出来的学生,既要有必备的基础理论知识和专业知识,又要有较强的专业技能、实践能力、创新能力以及综合运用各种知识和技能解决实际问题的能力。
2、教学现状
就目前而言,生物化学实验教学在我国的职业院校生物化学教育中还存在一些不足,与世界发达国家相比,我国生物化学实验教学还存在很大的差距。目前职业院校现有的生物化学实验教材仍以验证性实验为主,职业院校相关专业的生物化学实验教学仍习惯于采用“照方抓药”的方法,跟不上学科的发展和社会的需要。这种固定化、程式化的教学方法,使学生感到做实验就是学操作,缺乏科学的思维训练和创造性的激励。通过这种方式培养出来的学生,在进入社会后,缺乏实际的操作能力和分析能力。
3、原因分析
3.1教学方法呆板
实验教学的核心问题是怎样激发和培养学生自主学习、自主实践和自主创新的能力。但目前的教学方法基本属于灌输式、教条式、呆板式,存在着“重维持、轻创新”、“重知识传授、轻能力培养”一类旧的思维定式,学生做实验像“照方抓药”一般,既不能充分调动学生动手操作的积极性,又无法激发学生的求知欲望,不利于学生独立思维能力和创新能力的培养。
3.2硬件设施落后
目前我国职业院校的大多数实验室设备陈旧、功能单一,实验仪器、设备老化且运行质量差,不利于学生开展实验创新活动。因而,要提高实验教学质量,必须改善实验室的硬件,积极扩充功能齐全的仪器和设备。
3.3师资队伍水平偏低
国外大学教师与实验教学人员的人数比是1:1-1:6,而我国职业院校的实验人员仅仅被看做是辅助试验工作,此外还存在学历低、经验少的问题。有能力的年轻人不愿因留在实验室工作,随着有经验的老实验员退休后,导致实验课开课水平下降。
4、改革思路
4.1培养学生实践能力
以能力培养为中心,开展教学模式改革的研究,是职业院校生物化学实验课教学的改革目标。目前中职教育的理论教学大多以学科和教师为中心组织教学,体现“学科本位”、“认知本位”,这种教学模式强调知识的系统性和完整性,维护学科逻辑结构的严密性,教学偏重于知识的传授。但是学科本位、知识本位的教学模式教育出来的学生缺乏动手能力和应变能力。因此,职业院校生物化学实验课教学要贯彻“培养学生实践能力”的思想,在生物化学实验课教学过程中体现“能力本位”,教师要特别关注学生的学习体验和学习方法,为学生能力的培养和提高提供训练的机会,以培养学生从事职业岗位工作所必需的各种能力。教师要将先进的职业教学理念和人才培养理念运用于生物化学实验课教学过程中,建立科学的、符合职业院校人才培养特点和规律的教育教学结构体系和活动程序,从而实现职业院校生物化学实验教学过程和人才培养过程的最优化,提高学生的实践能力。
4.2发展学生创造性思维
职业院校生物化学教学改革应遵循“以学生为主体”的原则,突出学生在教学过程中的主体地位,调动学生参加生物化学实验的积极性,提高学生的实际参与度,在实际操作中发展学生的创造性思维。对于职业院校生物化学实验课教学而言,除了要将基础实验中的基本知识和基本技能作为基础,我们还应该要求学生自主查阅相关的文献资料,并将理论联系实际,由于每个学生在将理论应用于实际的方法自我选择,应用过程中所遇到的问题也不尽相同,这不仅可提高学生的实践能力,还能够发展学生的创造性思维。在综合性的生物化学实验中,将不同的实验和分析方法相结合,由于综合性生物化学实验一般在现有的生物化学实验教材上没有现成的方法,其综合性实验的设计过程和方法组合本身就是一种创造性的活动,对学生创造性思维发展的作用是显而易见的。这样做法不但有利于调动学生的积极性和创造性,还能使学生将所学的知识融会贯通,培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
4.3加强硬件建设
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有效教学模式是开展教学活动的一套计划或模型。是基于一定教学理论而建立起来的较稳定的教学活动的框架和程序,是教学理论在某个具体领域的具体化,同时又直接面向和指导教学实践。所谓有效,是指通过教师在一段时间的教学之后,学生获得的具体的进步或发展。学生有无进步或发展是衡量教学效益的唯一指标。
二 对高职食品微生物课堂效率、教学模式现状的分析
食品微生物学是高等院校食品营养与检测专业重要的一门专业基础课,其相关知识和技能在现实生产中有着广泛的应用,比如各种发酵食品的生产,食品加工过程中各种微生物的控制。各高职高专院校广泛开展以创新为主题的专业教学改革。但是,教学实践中,很多教师习惯按照传统的教学方式进行,导致课堂教学效率无法提高,学生的职业能力低下,难以真正实现高职院校人才培养目标。出现这种现象的原因主要在于:
1.教学设计、环节设计缺乏职业能力培养理念的正确指导
在进行教学设计时,高职院校的食品微生物专业课程职业能力培养理念缺乏,导致教学目标不明确。食品微生物主要培养学生利用微生物基础知识进行微生物发酵及微生物检测的实际操作技能。例如食品微生物检测就是食品专业就业的主要方向,那么食品微生物课程的有效教学设计就必须围绕微生物检测,把这一方向作为岗位职业能力需要来进行。
2.教学实施过程中缺乏对学生的有效引导,导致学生主体意识不强
高职教育改革,对教学时数进行了严格的限定,很多课程的课堂教学不得不压缩教学时间,以追求课堂高效性。学生在课堂中往往局限于被动的听讲和记录,造成缺少自主探究和积极思考的机会,导致学生缺乏参与意识,课堂主体意识及提出问题及时反馈等意识不佳。
3.课堂教学质量评价体系单薄,评价无法全面体现教师教学水平
在制定评价标准时,方法是采用“经验+协商”,评价标准没有针对性,不同学科、不同类型教学没有体现出差异。因而,评价结果的可信度不高。高职院校的课堂教学质量评价体系中以教师为主导、学生为主体的课堂教学是双向的,只对教师的“教”进行评价,不涉及或很少涉及学生的学习行为,因而现有课堂教学质量的评价仅仅评价教师的“教”,并不能全面地反映课堂教学效率的高低及教师教学质量的好坏。课堂教学评价在提高课堂效率方面发挥的作用不是很大。
三 高职食品微生物课程提高课堂效率、构建有效教学模式的对策
1.项目化教学法在食品微生物有效教学模式中的实施
食品微生物课程在教学实施时,对知识内容进行了重构,引进了项目化教学。通过典型工作任务分析,设置微生物的培养、微生物的鉴定等多个情境,让学生学会相关的基本操作技能,再由简单到复杂,设置了综合检测等项目,让学生综合运用所学理论,熟练掌握操作各种技能。具体情境教学时将情境项目化,在完成项目的过程中练习操作技能,巩固所掌握的知识,让学生在愉悦学习中完成教学目标,达到增强学习的积极性和实用性的目的。
本文以食品中大肠菌群的测定为例,介绍项目化教学法实施的过程。
第一,对基础知识的认识。教师引导学生回忆大肠菌群的特性及对污染食品的危害,通过多媒体课件介绍国家对各类食品中大肠菌群总数的规定,进行项目引入。教师扮演食品企业的管理者,学生分成8组扮演企业的质检员,由教师向每组提供待检样品,如牛乳、肉脯、榨菜等。引进激励机制,对检测结果最准确的小组颁发优秀奖,可以在考核成绩上加分,激发学生完成项目的积极性、主动性。第二,对项目进行制订完整的计划。拿到教师准备好的任务书后,学生查阅资料,了解不同食品的采样方法和大肠菌群测定的国家标准。制订完整的计划并在教师的参与下进行小组讨论,将项目分解,可分为样品的采集,取样方案,采样稀释、接种培养发酵,分离培养,证实实验,制订出各子项目的实施方案并进行分工。在项目进行的过程中教师解答学生的疑问,评价各小组的方案,再由学生修改方案。第三,项目的具体实施。按照方案学生分组实施项目,碰到问题运用已学的知识尝试解决,教师在旁接受咨询,解答疑问。学生在实施采样时,不能正确操作,教师讲解采样的原则,并进行示范。第四,项目的评价体系构建。在此阶段由学生展示检验成果,教师总结经验,指出值得提倡的优点及不足之处。各小组对样品的检测结果报告,与教师预先试验的结果相比较,评出优秀奖并给予加分。各小组进行总结,完成项目的经验及教训,对自己及小组各成员的表现进行打分。由小组对每组成员的实施过程进行打分,最终得出本项目每个学生的分数。该课程的考核方式采用过程考核为主、终结考核为辅的方式,每个项目实施过程均进行考核。
2.食品微生物教学中“一生一案”有效教学模型的构建及实施
食品微生物教学中的“一生一案”指的是学生在教室里接受传统的教学方式进行相关理论知识的学习后,对于一些需要实践和实践性较强的知识和技能到食品企业进行岗位上的学习和练习,有针对性地在实际生产过程中巩固和创新知识和技能。每个学生可以根据自己的兴趣方向选择岗位。这种“一生一案”的教学模式已在本校实行了近两年,不仅使学生牢固掌握微生物学知识和技能,还可以通过与现实生产的紧密结合,为公司解决实际问题,真正培养出合格的创新型、实用型人才,达到学校与企业的无缝衔接。
食品微生物教学中的“一生一案”模型的构建和实施:
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课程标准对知识教学要求的第三条基本考虑是强调理解的质,而不是信息的量。对需要学生单纯记忆的知识作了精简,对需要学生理解的概念和原理则提高了要求。比如,精简过多过繁的形态、结构和分类的内容,提出理解生物体的结构层次这一要求。再比如,“具体内容标准”的内容和表述方式,也体现了这一思路。“阐明细胞是生命活动的基本结构和功能单位”、“举例说明生物和生物之间有密切的联系”、“阐明生物圈是最大的生态系统”等等,都是要求学生达成对基本概念和原理的理解,而不是单纯记忆。
课程标准对知识教学要求的第四条基本考虑是将生物学知识作为生物科学素养的有机组成部分,将知识教学与能力和情感目标的达成统一考虑,而不是单纯考虑知识的系统性。“内容标准”突出了人与生物圈,打破了传统的植物、动物、人体等几大块内容的学科体系,让学生经常围绕着生物与环境的关系、人与自然的关系来探究生物学问题,既有利于探究能力的提高,更有利于辩证唯物主义自然观的形成,为学生树立环境保护意识、人与自然和谐发展的观念打下理性的基础。
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问题设计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。问题设计要具体明确,避免出现教师提出的问题大而无当,内涵外延不明确,使学生无从下手。问题设计要精,能举一反三,触类旁通,更不可为问题而问问题,流于形式,耗费时间。
问题设计应注意以下两个方面:
(一)问题的设计要遵循学生的认知规律。教师与学生之间的交互应在“元认知级”,即教师向学生提出的问题,应有利于促进学生认知能力的发展而非纯知识性的提问。问题设计又要有适当的难度和梯度,即既要让学生有成功的可能,同时更要具有培养物理思维的价值,如一些能引起认知冲突的问题,能引起争论的问题,或一些能将认知一步步引向深入的后续问题等。教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上(即最邻近发展区),通过提问来引导思维,切忌直接告诉学生应该做什么,即不能包办代替学生的思维过程。
(二)问题的设计要有利于建立学生的思维模型,有利于培养学生的发散性思维和创造性思维,即要了解学生思维的特点。例如教师可通过这样一些问题来建立学生的思维模型:“你的看法是……?你是怎么想的?这是为什么?”等。使学生在学习中对问题保持敏感和质疑的心态,培养对科学知识的好奇心和求知欲以及一种勤于思考的习惯,培养创新思维。
二、联系实际 设计问题 激发兴趣 培养能力
传统的物理教学只重视纯知识的教学,教学者为了使自己讲得清、讲得多,经常把自己的思维让学生套用,强加于学生,学生的思维得不到有效训练,思维能力得不到有序发展。久而久之,学生只会处理已简化了的物理对象和理想化的物理模型,遇到实际问题就不知所措。因此,教师就必须结合生产和生活中的实例,不断创设问题情景,培养学生从实际问题中抓住主要因素,提取物理对象和物理模型。充分利用现代教育手段创设符合教学内容和要求的问题情景,增加学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,形成学习动机。例如,通过多媒体手段,展现实际情景:输送带送物、刹车滑行、跳水运动、小孩滑滑梯、荡千秋、亮度可调的台灯、光导纤维传送光信号、原子弹爆炸等。将这些真实的实际情景设计成对应的物理问题,如:摩擦力问题、匀减速问题、竖直上抛问题、斜面动力学问题、单摆问题、电路调压问题、全反射问题、核裂变问题等,穿插在平时的课堂教学中,加强理论与实际之间的联系,帮助学生建构当前所学物理知识的意义,逐步培养学生主动观察自然--寻找问题--运用所学知识解决实际问题的应用能力。
三、创设问题情景,提高学生的思维度
新课程提出了“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三方面的培养目标,这就要求我们的课堂教学在促进学生获得知识与技能的同时,还要获得能力的迁移和思维的发展,形成正确的世界观和方法观,要求学生在学习时,不仅对知识进行识记,更要求理解知识,学会运用知识解决问题,加深对事物的领悟。因此,高效的课堂应当是思维的激发、培育和生长的场所,提高课堂效率应在提高学生的思维度上下功夫。
问题是思维的源泉,更是思维的动力。学习过程就是不断发现问题、分析问题和解决问题的过程,学习过程总是在一定的情景中产生和发展的,通过实验、模型、图表、文字材料、课堂讨论及利用多媒体等途径将那些在生产、生活中具有广泛用途的迁移性强的知识点及在知识发现和发展过程中体现出来的科学思想、科学方法、学习策略和解决问题的思路等静态的资源,创设成对学生能力的发展和情感的培养具有较高价值的动态的问题情景,有利于形成学生主动参与学习活动的情感和氛围,使学生原有的知识与需掌握的新知识之间发生强烈的认知冲突,从而激活学生积极思维的动机和才智,引发学生探求问题的欲望和行为,培养学生的问题意识,发展学生的思维能力。
四、注重教学反思,促进课堂教学质量
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二、调查过程
1、研究目标
了解乌鲁木齐小学科学生对科学本质的理解情况。
2.调查对象
本研究以问卷法为主,辅以访谈法。所采用的研究工具有自编的“小学生科学本质观调查问卷”,针对小学科学普遍不受重视的情况,我们选取科学课程开设良好、领导重视、教师专职的乌鲁木齐市重点小学的五六年级学生为研究对象,随机抽取班级进行问卷发放。
3、调查工具
本研究调查问卷的设计参考了美国科学促进协会在《面向全体美国人的科学》一书中对科学本质的阐述,书中将科学本质观概括为以下三个基本维度:(1)科学知识的本质――世界是可以认识的、科学观是可变的、科学不可能解决所有问题;(2)科学探索的本质――科学讲究证据、科学是逻辑与想想象相结合的产物、科学作解释和预测、科学试图确定和避免偏见、科学反对权威;(3)科学事业的本质――科学是一种复杂的社会活动、科学被分成专门领域并在不同情况下进行研究、科学研究中存在着普遍的伦理原则、科学家既作为专家又作为公民参加公共事务。在此基础上,从中选取部分观念,并借鉴已有问卷的设计思路,针对小学生注意力持续时间较短的特点,问卷采用李克特五点式量表,自编而成初测问卷。根据科学课程标准中的教育教学目标要求,经多次走访具有多年教学经验的小学科学教师,最终整套问卷由提示语、学生基本信息说明和25道主体选择题组成。(见附录)
本研究所编制的学生科学本质观调查问卷的内部一致性信度分析Cronbach's Alpha值达到0.850,该问卷的可信度比较高,该问卷的内容效度可靠,能有效地测试学生的科学本质观。
4.问卷分析
本研究正式问卷形成后,我们在乌鲁木齐市四所重点小学随机抽取950 名小学生进行施测,回收问卷916 份,回收率96.42%,其中有效问卷869 份,有效回收率为94.87%。我们采用SPSS13.0统计分析软件对收回的数据进行统计分析。
三、调查结果分析
(一)科学知识的本质认识
从表1 可以看出,学生在对科学知识本质的认同度中,对科学知识的累积性、公开性、重复性、局限性具有较高的认同度,依次为87.14%、79.13%、76.22%、70.58%。
在科学知识具有累积性的题目中:“6、人类对地球形状的认识是不断变化着的,经历了一个漫长的过程”选择肯定答案的学生比例为87.14%,说明他们对通过科学课程中有关地球科学认识历史的学习,认识到科学知识的累积性持;科学课程中相关知识的学习,对科学知识本质的认识有着巨大的促进作用。(见表1 科学知识本质认识调查)
而在对科学知识的认识性和相对性上认同度不高,分别为54.52%和57.14%。对科学知识的认识性题目(举例)中:“1、利用科学知识能够探索未知的大自然”科学知识的相对性题目:“5、科学就是书本上的知识,是一些一成不变的东西”, 在这两道题目中赞同与反对的人数几乎各占一半,这说明我们的学生通过科学课程的学习,学到的科学就是书本的内容,科学知识仅仅可以解决生活中的问题,对于未知自然界的探索作用不太清楚,可能与学生的城市生活背景有关。
(二)科学探究的本质
由表2 发现学生科学探究的本质七个构成因素中持肯定态度所占的比例最高为77.62%,最低为19.97%,这些数据说明学生对科学探究本质的认同度差异比较大。
在科学探究的创造性上认同度最高,达到77.62%。题目举例:“15我相信每个人只要仔细观察,就常常会有新奇的发现;16我知道可以利用实验的方法去试试看所产生的新的想法;17我觉得科学家和艺术家的工作性质一样,都需要想象力和创造力”。这说明小学生通过科学探究式的学习,促进了学生思维的发展,在探究的过程中可以有意想不到的发现,可以提出问题,进行猜想需要思维的发展,需要创造力。(见表2 科学探索本质认识调查)
特别是在对科学探索非固定性的调查中采用反向设问的题目,出学生认同比率为19.97%,说明学生能认同科学探索非固定性的比率达80.03%。题目举例:“4“雨是怎样形成的”同学们的认识是一样的;8在做实验时只要按照书上的步骤,就一定可以得到书上的结论;20我认为科学探究有固定的要求、步骤和方法”。这表明学生可以正确的认识到科学探究方法的多样性、科学探究结果的多样性,科学探究解释的复杂性。
科学探究的预见性认同度最低,达37.72%。题目举例“19科学家能够预测天气的变化。”这表明学生对科学家天气变化的复杂性有一定的认识,忽略了科学可以对天气变化进行一定预测的事实。
(三)科学事业的认识
从表3 所显示的数据上看,学生对科学事业本质的认同度最高。
在“科学与社会”方面,学生持赞同态度的比例为93.73%,题目举例:“23 汽车这一发明,虽然为人们的出行带来了方便,但也造成了空气污染”这说明学生认识到了科学与社会的关系,一方面科学对社会的发展起到了推动作用,同时还可能带来危害,对科学的社会功能有着更客观、更积极的认识。
在“科学家身份”中,赞成所占比例为81.04%,题目举例:“24科学家能利用科学知识为我们解决生活中的一些问题”表明学生心目中的科学家是贴近生活的,能为大家解决一些生活中的问题。
在“科学与道德”方面,有89.30%的同学持肯定的态度,题目举例:“25我认为在进行科学研究的过程中要遵守一定的道德规范”说明大多数学生都明白在进行科学研究的过程中需要遵守一定的道德规范。(见表3 科学事业本质认识调查)
四、结论
通过对调查数据的分析可以得出如下结论:
(1)小学生对于科学本质不同维度的认同度差异很大,对科学事业的认同度最高.
(2)小学生对科学知识的科学知识的累积性、公开性、重复性、局限性认同度较高,科学知识的认识性、相对性认认同度不高。
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随着分子生物学的迅猛发展,该技术已经渗透到基础医学和临床医学的各个领域,与医学联系日益紧密。中医院校的实验教学课程大多是实验性很强的专业课,而医学分子生物学实验大多是蛋白质和核酸等的定量实验,要求更严格,操作更复杂,实验难度更大,要保证实验课有序高质量完成,实验准备工作起着关键性的作用,环环相扣,不能疏忽大意。
为在中医院校普及和推广分子生物学技术,培养学生基本实验技能和理论联系实际的能力,我校基础医学院实验教学中心于2012年全面开展分子生物学教学实验的准备工作,现准备工作已经完成。经历我校分子生物学教学实验室从无到有的整体建设,从耗材购置到预实验进行,结合具体工作,谈一谈自己的体会。
1 提高自身业务能力
个人认为扎实的业务素质是实验准备工作必不可少的前提,我校本科分子生物学实验包括质粒的提取、基因组DNA的提取、PCR、转化等五个小实验,这些小实验之间具有连续性强、时间长等特点,要求实验准备工作人员必须具有扎实全面的理论基础和熟练的实验技能,掌握实验原理、方法步骤和试剂配制,熟悉掌握设备仪器的操作和注意事项,出现问题能及时解决,对不同实验结果有合理的解释。如电泳,胶的浓度很大程度上决定了图片漂亮与否,任何大小的DN段都有一个合适的浓度的胶,做PAGE时胶的浓度更为明显;这些是实验准备的重点,那么怎么寻找这些实验中的重点呢?那就要在预实验中仔细揣摩实验原理、步骤;再如转化会有多次失败,许多人认为是感受态做的不好或者是抗生素加过量,可是有一次的感受态是“粗放型”做的,最后效果却很好,这有可能是载体自我环化没连上,或者是热激时间过长;对于抗生素用量多的问题,则把平板在恒温箱里多放置一段时间仍仍然什么都没有(这时抗生素已经失效),这就不是抗生素的问题了,这些只有实验之后才能体会;有时候转化子太多,就不妨把平板室温下放置数小时,挑大菌落(质粒拷贝数多)去验证。最后,作为实验技术人员,要关注国内外实验技术新动态,改进实验方法,不断提高自身业务能力。
2 积极做好预实验
所谓预实验是指在进行实验教学或者是科学研究时,经常需要在正式实验之前先做一次实验,简称预实验[1]。它不仅仅是一个简单的准备过程,而且实验准备人员能通过这一过程摸索实验条件,确保实验顺利进行,同时许多新的实验方法和技巧都可以由预实验探索而来[2]。
每次实验都会因时间、室温、试剂批号及浓度和仪器的改变而出现不同的实验结果,所以每次实验前都要做好预实验。做好预实验首先需要注意环境的干净整洁,该灭菌的仪器和器皿是否准备充足,然后认真完成所需要的各种试剂的保存条件、稀释时的配比等。
其次是仪器设备的准备,实验前要仔细调试设备,这样才能确保实验的正常进行。比如我们实验室新买了一台离心机,空机转动很好,可是在预实验时发现放到里面的离心管顶部与机器有摩擦,及时与厂家联系进行维修解决了问题。其实预实验目的就是确定实验条件,寻找存在的问题及注意事项,确保实验课的正常进行。
3 加强各方面的协调工作是实验准备的保证
实验准备工作特点是接触面广,与学校教务处、设备科、学科教师、学生的关系密切,处理好以上几个方面的关系是搞好实验工作的重要保证。(1)设备科:分子生物学实验是一门新开实验,作为采购部门的设备科第一次采购某些耗材就有可能会发生理解上的错误,这就需要和设备科老师有良好的沟通,比如填写的购置计划只写着封口膜(全名叫无菌培养容器封口膜),在领取时设备科老师就先让供货商拿来一包样品(Para film),发现不对我们及时调货最终确保了实验的顺利进行;(2)学科教师:实验教学是教师和实验人员共同完成的教学任务,二者相互依赖,缺一不可,在实验准备中要求学科教师意见,互相尊重,密切配合;(3)学生:每次实验课前都要给本实验室的负责人交代清楚实验过程中的注意事项,有些必要的要打印出来贴在醒目处请学生注意。
4 加强日常管理
良好的实验室管理是保证实验顺利进行的基础。在实验过程中要做到以下几点。
4.1 实验仪器的管理
分子生物学操作中会涉及一系列仪器,管理不当或者使用不当导致实验失败、减少仪器使用寿命或损坏仪器,因此在进行操作前细致地了解各种仪器的使用方法及注意事项,是使后继实验事半功倍的一个必要准备。比如超低温冰箱和可调微量移液器,在超低温冰箱内储存的物品包装盒材质应为不锈钢、铝质或耐低温的硬质塑料。禁止使用纸盒、橡胶器皿、玻璃器皿以及软质塑料袋;尽量减少开门的次数和开门时间,以保证箱内温度的稳定;存取样品时动作应迅速,不能长时间打开冰箱。离开时务必确认冰箱已经关严。可调微量移液器在使用过程中动作要缓慢平稳,不使用时要调至最大值的刻度,使弹簧处于松弛状态以保护弹簧。实验结束后督促学生填写仪器使用情况表,如有故障要写明原因,以便及时联系维修人员进行检修。
4.2 实验材料的管理
实验室的安全最重要,分子生物学实验经常与毒性强,甚至是致癌的试剂接触,像氯仿、异戊醇、甲醛、乙醚等许多溶剂,都应在通风橱中使用,并且注意保护皮肤和呼吸道。另外一些致癌物或诱变剂,像溴化乙锭等,在操作中要注意防护,并注意使用后的处理。特别是一些试剂盒,一定要掌握相关知识后方可使用。实验室工作人员要列出每次实验的材料清单,每次实验课前组长按照清单一一清点,对于有毒及需要特殊处理的试剂要对学生交代清楚,同时要明确下课后按时把所有实验材料整理归位,老师检查合格后方可离开。
4.3 实验室卫生管理
从第一次上课就要强调实验室环境卫生的重要性,促使学生养成良好的卫生习惯。每次实验结束后值日生认真打扫卫生,并将实验室仪器、物品摆放整齐,为下一次实验创造良好的氛围。
分子生物学的准备工作繁琐而复杂,即使有几年的工作经验也难免会有疏漏,这就要求我们平时的经验非常重要。注意总结实验中注意事项,每次的物品准备都要有详细的记录,每学期实验项目一旦确定就不会改变,准备教师可以提前熟悉实验程序。娴熟的操作技能是保证实验准备得以顺利进行的重要条件,只有做到正确使用、熟练和规范操作,才能得到正确结果[3]。长此以往,可以改正不足,逐渐完善实验准备工作。
参考文献
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课后,项老师结合自己的教学活动,与大家分享了自己的备课思路,并及时进行了反思,剖析了课中存在的不足。
紧接着,全体听课老师依据新课程标准及教学规律特点,从教师的备课、学生的互动、关键项的突破,教学目标的达成,核心素养的落实,课堂教学的亮点、不足及建议等方面认真撰写评课表后,进行了现场评价。
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所以,为了响应学校关于“推广使用可生物降解塑料制品防止白色污染”的主题实践活动,我校开展了以“拒绝白色垃圾,创建绿色校园”为主题的宣传活动,并取得良好效果。
所谓“白色污染”,是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。它是指用聚笨乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物,由于随意乱丢乱扔并且,难于降解处理,以致造成城市环境严重污染的现象。