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1.1創新教育的概念
創新教育的實質就是在教育中貫徹創新精神,要求以培養學生創新能力為基本目標。創新教育的核心是依托九年義務教育,通過全面實施素質教育,解決在基礎教育領域如何培養學生創新意識、創新精神和創新能力的問題。在創新教育的過程中,要充分調動受教育者學習的主動性,培養受教育者形成獨立學習、勇于創新的精神。根據不同研究目的,創新教育教育又可分為創新精神、創新能力、創新人格三個方面。
高中生物是一門探究性很強的學科,如何打破傳統生物實驗教學,創新高中生物實驗教學是本研究要解決的問題之一。結合創新教育精神,本研究設計創新教學小組進行生物實驗課教學,通過實驗驗證“創新教育小組”教學模式的教學效果。在之前的教學中,雖然也嘗試過運用創新教育的理念進行生物實驗教學,但是由于經驗不足,導致這種理念無法在教學中得到落實,教學效果不是十分理想。本研究是在精心設計實驗的基礎之上,結合比較清晰的教學目的完成的,可以說在過程上較之前有了很大的改善,取得了預期的效果。
2.研究對象與實驗設計
2.1研究對象
根據研究需要,選取筆者所帶的班級為研究對象,隨機進行自然分組,選兩個班為實驗班,兩個班為對照班,根據研究需要,設計高中生物實驗知識基本調查表,實驗前對實驗班和對照班進行高中生物實驗知識基本調查,結果顯示,實驗班和對照班在實驗知識方面之間不存在統計學差異,滿足實驗需要。
2.2實驗設計及實驗內容
結合高中生物教學大綱規定,選取用高倍鏡觀察線粒體;觀察DNA和RNA在細胞中的分布;細胞大小與物質運輸的關系三個實驗內容。為了排除非實驗因素對實驗結果的影響,實驗前對學生講明實驗實施步驟,取得學生的理解和支持。為了減少教師教學經驗對實驗的影響,實驗期間兩組教學由同一名教師負責,實驗期間兩班嚴格執行教學大綱和實驗內容,兩組唯一的區別是所采用的教學方法不同,實驗組采用創新教育精神設計的創新教學小組教學模式,對照組采用傳統實驗教學模式。實驗結束后由生物教研組選取教師出題并進行考試,考核內容限定于實驗內容。
3.結果與分析
實驗后兩組卷面成績P<0.05,說明兩組卷面成績之間存在統計學差異,實驗班成績好于對照班,實驗班的平均成績比對照班高10.6分。實驗后兩組實驗操作能力P<0.05,說明兩組實驗操作能力之間存在統計學差異,實驗班成績好于對照班,實驗班的平均成績比對照班高11.5分,說明傳統生物實驗教學方法和依托創新教育設計的“創新教育小組”教學模式在促進學生掌握生物實驗知識的方面存在差異,實驗組所采用的創新教育模式優于對照班采用傳統實驗教學模式。這可能是因為傳統實驗教學方法只是注重學生對已由知識點的理論化記憶,沒有調動部分學生學習積極性,而實驗班因為進行“創新教學小組”教學模式,強調培養學生的創新能力、動手能力、團隊寫作能力,充分調動了學生積極性和創新能力,所以實驗知識掌握和操作能力掌握得比較好。
4.實驗結果分析
4.1“創新教學小組”教學模式優于傳統實驗教學模式的原因分析
首先實驗班教學理念教學領先于對照班。實驗班依托創新教育設計“創新教學小組”教學模式,強調培養學生的創新能力、動手能力、團隊合作能力,在教學理念上打破傳統生物實驗以教師講授為主,教學偏重于理論知識的傳授和對已有實驗成果的強化記憶,導致學生對實驗的理解和掌握只停留在理論的知識記憶上。實驗班采用“創新教學小組”教學模式,注重學生動手能力和創新能力的培養,最大限度地發掘學生的學習能力。具體來說,“創新教學小組”教學模式要求教師轉變教育觀點,以培養學生創新意識為基本出發點,課前老師認真研究教材,分解教學任務,營造教學氛圍,提供創新舞臺,充分利用多種因素調動學生互幫互學。在創新教學小組教學模式中,教師要時刻注意到所有組員為實現一定的實驗教學目標。在教學中運用“創新教學小組”教學模式,能訓練學生團隊協作、創新思維和創新能力,對促進學生主動學習、學會交流、增強學生的社會意識及創造能力具有積極的作用。
4.2“創新教學小組”教學模式的實施辦法
“創新教學小組”教學模式以創新教育為基本出發點,以培養學生創新能力為基本目標,通過適當的策略,培養學生的創新意識、創新精神和創新能力。具體來說,就是在實驗內容教學設計上,教師要充分利用各種教學因素引導學生的學習主動性,培養學生獨立學習、勇于創新的精神。“創新教學小組”教學模式的實施辦法如圖1所示,“創新教學小組”教學模式主要包括以下幾個步驟:首先教師要對教學條件有客觀的認識,教學條件包括學生基本情況和實驗基本情況(生物教學實驗內容、實驗條件等),提前做好實驗各項準備工作。其次根據教學條件和教學大綱規定確立實驗內容,設計生物實驗教學方案,力求根據教學實際情況選取和設計教學實驗,預設各種實驗環節啟發引導學生及出現問題時的應對策略。最后制定并完成“創新教學小組”分組和實施策略。在實施過程中,“創新教學小組”模式以教師集中進行課堂教學為開始。在實施“創新教學小組”教學時,實現分組是最關鍵的一部分,應在尊重學生選擇的基礎上教師進行適當控制,盡量均衡搭配,避免使孩子的自信心受到傷害。總的來說,如何進行正確分組,取決于教師對教學內容的掌握和對學生的正確認識和評價。
5.結論和建議
1.有利于幫助學生更好地理解、掌握生物知識。
生物學科的科學性很強,有的規律看似很平常,但是實際上都是通過大多數生物學家經無數次實驗證實總結而來。實驗是生物學科發展的基礎,在學習生物知識的過程中自然也離不開實驗,通過實驗教學可以幫助學生更加直觀地理解、吸收生物知識,提高學生的學習效率。如在探究種子發芽條件的問題時,有水、空氣、陽光等條件,但是具體的關系并不明確,教師可以設計這樣的實驗情境,選擇三粒完好的玉米粒,然后分別用細線將其綁在三根相等長度的木棍上,選取三個不同的部位,將木棍放置在盛有適量水的玻璃杯中,使玉米粒分別處于未淹沒、半淹沒、淹沒狀態。然后將它們放置在相同外界條件下,一段時間后讓學生觀察三粒玉米粒的發芽情況,同時應分析發生這種現象的條件,總結種子發芽的基本條件。通過實驗,學生的記憶會更加深刻。
2.有助于提高學生的實踐能力以及自主探究能力。
初中生的思維仍然偏向于形象思維,因此更容易接受形象、直觀的事物,而且初中生的好奇心較強,對任何有趣的現象和事物都比較感興趣。實驗教學的探究性、趣味性較強,可以有效地激發學生的思考和學習興趣,也可以鍛煉、培養學生的觀察能力、分析能力、動手能力。如教師可以鼓勵學生自己動手制作一個生態瓶,并且指導學生每天觀察、記錄在這個生態瓶中各種物質(包括非生物物質以及生物物質)的變化,最后做出自己的總結。這種實驗教學方式可以引導學生自主思考,培養學生的思維能力以及獨立性,養成獨特的學習習慣。
二、實驗教學法在初中生物教學中的實際應用
1.邊學邊實驗。
所謂邊學邊實驗,主要是指在實驗室里,由學生自主實驗,而教師在一旁指導。這種實驗教學的目的是讓學生在親自動手實驗的過程中感受到實驗的趣味,并且享受探究出實驗結果的成就感和喜悅感,進而培養學生的實驗興趣,提高學生的知識應用能力和實踐能力。如進行觀察實驗———觀察洋蔥表皮細胞的過程中,在正式進行實驗之前,教師應向學生詳細講解顯微鏡的使用方法以及洋蔥表皮細胞的獲取方法。在學生自己動手實驗的過程中,教師應在旁巡視、觀察,一旦發現學生遇到無法解決的問題,應及時出面指導,幫助解決,協助學生順利完成實驗。通過邊學邊實驗的教學方式,一方面可以調動學生的實驗參與興趣,給學生提供自主思考的機會,另一方面也有利于教師及時了解學生的學習障礙,提高教學的針對性和有效性。
2.鼓勵學生自主實驗。
生物中到處都有實驗,在教材課本上列舉出來的實驗僅僅是生物學習中的一小部分,教師應該不斷豐富實驗教學的內容,以學生的實際生活為實驗素材,為學生布置一些課外小實驗作業,讓學生課后自主完成。當然,教師也應該鼓勵學生自主發明一些小實驗,自己設計實驗目的、實驗方案、實驗過程。不管學生的實驗是否可行,或者最終實驗是否成功,教師都應該給予肯定和鼓勵,允許學生做的實驗失敗,協助學生共同找出失敗的原因,并且鼓勵他們再次實驗,一直到實驗成功,這樣才可以使學生了解科學的嚴謹性,養成樂于探究事物發展規律的精神。但是需要注意的是,在學生自主實驗的過程中應指導學生明確自己的實驗目的,進行實驗后引導學生自己進行實驗總結,這樣才可以確保實驗的效果。如教師可以指導學生探究鼠婦的生活環境。要求學生在生活中找到鼠婦,并且密切觀察鼠婦的生活環境,總結鼠婦的生活環境特點。在自主實驗的過程中可能需要學生自己花費大量的時間和精力,而且也無法保證最終的實驗結果能夠成功,但是整個實驗的過程可以引導學生自主學習,在探索、思考中學習,在錯誤中反思、總結,這種教學方式的效果肯定優于傳統的“灌輸式”教學。
三、結語
1.1實驗課較多,很多實驗設計到生物安全問題
《免疫學檢驗》在本院專科醫學檢驗技術專業的課時分配:總課時90節,理論48節,實驗42節,幾乎是1∶1的比例。本院醫學檢驗技術專業開設的實驗有:抗原抗體的制備(2節)、動物實驗(4節)、凝集反應(4節)、沉淀反應(2學時)、血清總補體測定(2節)、免疫熒光技術(4節)、化學發光(4節)、免疫細胞分離技術(4節)、免疫細胞功能測定(6節)、酶聯免疫吸附試驗(ELISA)(4節)、免疫病理實驗(2節)、醫院免疫室見習(4節)。除了醫院免疫室見習外,其他每個實驗都要學生自己動手操作,這些實驗中,不是要接觸細菌,就是要使用血清,或是接種實驗動物,而這些標本都是可能帶有極大生物危險的感染性致病因子,不管是直接感染,還是因為一些操作因素導致的感染性致病因子間接的播散到環境中去,都會對動物、植物、人類社會造成潛在的危險。雖然在實驗之前都對細菌、動物、血清進行了篩選,但是不可預知的生物危險仍然存在。另外,《免疫學檢驗》實驗中還要經常開啟橡膠瓶塞、離心、移液器吹打、去注射器針頭、混合震蕩等實驗操作,都會導致氣溶膠產生,而實驗室感染的最常見原因就是氣溶膠吸入。由此可見,《免疫學檢驗》實驗課中開設生物安全教育的意義非常大,也是十分必要的。
1.2學生生物安全意識淡薄,不重視生物安全
《免疫學檢驗》和《微生物學檢驗》這兩門課程是醫學檢驗技術專業的主干專業課,本院通常在第2年的第一學期同時開設這兩門課,在學生學習完免疫學基礎理論知識,進入免疫學實驗室學習免疫學檢驗實驗技術時,微生物檢驗實驗技術的學習也還只在入門階段,對于生物安全還沒有什么概念,對一些潛在的生物危害因素,認識不到位,尤其是對待血清標本,學生認為培養出來的,看得見的,比如一些致病菌可能是生物危險因子,但是血清標本里面那些看不見、潛在的生物危害因子,比如乙肝病毒往往被忽視,特別是同學之間相互檢測血清標本時,不認為自己同學的血清是可能帶有生物危險因子的。因此,在《免疫學檢驗》這門實驗課中,體現的是在思想上,學生沒有自我保護意識或者意識淡薄。在行為上,對實驗室的各種實驗標本看作普通東西,在實驗操作的過程中沒有看到潛在的危險因素,很容易忽視其在實驗過程中可能產生的生物危害。
2探索《免疫學檢驗》實驗中的生物安全防護對策
2.1提高《免疫學檢驗》實驗教師的生物安全防護知識
首先要對《免疫學檢驗》的實驗教師進行生物安全知識的培訓。俗話說,給人一滴水,自己要有一桶水,要想使學生能夠很好地掌握相關的生物安全知識,具有生物安全防范意識,實驗教師本人首先必須具備豐富的生物安全專業知識,并在思想上高度重視、在行為上起到榜樣作用。對衛生部頒發的一些重要文件,比如《實驗室生物安全通用要求》、《醫療廢物管理條例》等文件都應該熟練掌握。
2.2加強學生生物安全防護知識的學習
學生通過什么途徑來學習生物安全知識,如何學習生物安全知識,是非常重要的。實驗教師也應該高度重視學生生物安全知識的學習問題,使學生從根本上認識到生物安全防護的重要性,真正具備自我防護能力。由于學校沒有專門的生物安全課,所以可以根據學生的實際開課情況,采用多種方式學習,比如:專題講座,可以介紹社會、醫院等關于生物安全方面的一些突發事件和存在的一些典型案例。通過這些講座,可以使學生充分意識到生物安全防護知識對于檢驗工作人員的重要性。其次還可以通過見習的方式進行學習,比如,安排學生到醫院檢驗科的免疫學檢驗實驗室參觀,讓他們更直觀的學習到規范的生物安全防護方法。當然,生物安全知識重要而寬泛,通過這些方式是遠遠不夠的,可以充分利用現在的網絡技術,把相關的,重要的生物安全知識上傳到系部網站,供學生自學。當然,最重要的,也是最有效的學習方式就是進入實驗室,通過教師的講解和示范進行實踐學習。總之,使學生能從多方面吸收生物安全防護知識,全面建立生物安全防護意識。
2.3加強學生的實驗操作技術培訓
(1)從最基本的生物安全防護知識入手:比如只要進入免疫學檢驗實驗室都必須穿工作服,強調離開實驗室時一定要脫下工作服反折,這一點,如果不強調,往往很多學生,一到下課,直接脫下工作服就放書包了。強調工作服要經常清洗消毒;實驗完后消毒洗手;禁止吸煙、吃食物;保持桌面干凈整潔,傳染性物品放入消毒容器內;如有菌材料濺出,應報告教師及時做出適當處理;在使用實驗器材時一定要合理、規范。對在實驗中需要的實驗物品不準隨意拋擲;對潛在的帶有生物危害的標本都要進行高壓蒸汽滅菌或是其他方法消毒后才能處理。(2)嚴格遵守實驗操作規程。在免疫學實驗過程中產生的主要生物危害有:使用離心機離心、操作玻片凝集實驗、對動物進行接種、用移液器吹打、去注射器針頭等所產生的氣溶膠吸入,而這些實驗都是免疫學檢驗實驗中的常規實驗,每一個學生都必須操作和掌握。除此以外,在實驗過程中還可能遇到皮膚黏膜污染、被感染的實驗動物咬傷、誤食,甚至可能被刺傷割傷等。總之,要求學生在實驗過程中必須嚴格遵守生物安全有關規定,反復強調實驗中的安全注意事項,對學生在操作過程中出現的問題及時指導和規范,避免任何意外事件發生的可能。
2.4加強《免疫學檢驗》實驗室生物安全管理體系的建設
本院在2008年成立了生物安全委員會,實驗室也專門配備了一名生物安全員,落實到了生物安全管理責任制,教研室主任也定期組織教師學習生物安全的相關標準、政策與法規等,但主要是針對微生物檢驗實驗室,雖然其生物安全管理制度不斷得到完善,但是免疫學實驗中的一些生物安全問題仍然沒有引起足夠的重視。所以,加強《免疫學檢驗》實驗室生物安全管理體系的建設十分必要。對免疫學檢驗實驗中的各個技術操作規程也要嚴格進行規范,每次實驗完畢進行相關的記錄等。在實驗室中,要規范各種標識,使其時效性與警示作用得到保證。在發生緊急情況時的聯系電話,事故處理的流程應張貼在明顯處等,使工作人員發生問題時,能及時找到處理問題的人。總之,實驗室環境的井然有序,管理體系的完善建立,對初入免疫學檢驗實驗室的檢驗專業學生來說就是最好的示范,并有很強的警示作用。
2.5加強《免疫學檢驗》實驗室的清潔與消毒管理