时间:2023-03-23 15:03:27
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇学生科技论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
当前,大学生科技类社团活动主要以定期开展科技类讲座为主。一些社团也会组织会员制作简单的科技类作品,但社团活动还处于低水平重复建设阶段,缺乏社团特色活动,对学生没有真正的吸引力。出现这些问题的主要原因有以下几点。
1.从社团具体管理者的角度看。现实中,主要负责社团事务的是在校大学生。由于学生的理论功底浅、动手实践能力薄弱、管理经验不足等因素,导致社团开展的活动质量不高,活动效果不明显,不能对广大学生科技创新能力的提高进行有效引导,与学生的期望值相差甚远,从而使得学生渐渐失去了参与科技类社团的积极性。
2.从社团成员的角度看。大多加入社团的都是大一新生。新生都是凭一时的新鲜感加入,对于科技类社团活动要求的专业知识和动手能力缺乏充分的思想准备,学习主动性差,当真正进行科学研究遇到困难时,并不是想着怎样分析问题、解决问题,而是选择逃避,离开社团。由于社团成员流动性大,社团一些活动或工作任务很难持续进行,严重制约了科技社团的发展。
(二)大学生科技类社团主管部门对大学生科技社团重视不够
当前,大学生科技类社团的主管部门主要是高校团委。高校中隶属于团委的学生社团非常多,科技类社团只是其中的一类。科技类社团要想做出成绩,一方面需要时间,另一方面需要资金投入。而其他社团在同样时间和资金投入下有可能做出更大的成绩,因此在工作实际中,高校团委可能对于时间短、资金需求少、做出成绩多的社团更加重视,而对于科技类社团的重视程度、管理和资金投入严重不足。具体来说,主要表现在以下几点。
1.大学生科技社团活动经常要为团委或者学生会组织的学生活动让路。各项大学生科技社团活动也经常因为活动方案不过关、活动规模过小或过大而夭折,造成大学生科技社团活动质量不高,活动影响力不大,与大学生的期望值有一定差距,长此以往,在大学生心目中形成一种大学生科技社团活动没什么好参加的认识。
2.科技类社团经费短缺问题严重。大学生科技社团经费来源稳定性差,经费投入不足是很多大学生科技社团面临的共同问题。科技类社团的资金花费主要是各种原材料和配件的采购上,大部分学校都是让学生先垫资购买,等到参赛作品获奖后再给予报销,对于不能获奖的项目不报销。这在很大程度上制约了大学生搞科研的积极性和主动性。资金问题成为制约高校大学生科技社团健康稳定发展的一大瓶颈。
二、高校大学生科技类社团发展的对策研究
(一)积极探索依托科技竞赛项目
组建大学生科技类社团的新模式新模式主要是依托不同竞赛项目组建不同科技类社团,各社团成员的选拔、内部机构设置、社团的管理、参赛组织等所有环节均由社团的学生负责,指导教师专注于业务指导。这种基于课外科技竞赛项目建设大学生科技类社团的模式,一方面有利于打造本社团的特色品牌活动。由于这种新模式着眼于各个竞赛项目,将有共同兴趣爱好的学生集中起来,能够充分发挥学生的主观能动性,调动学生参与科研的热情,有利于本社团品牌活动的形成。另一方面,社团的日常事务由社团学生自主管理,业务指导由专职教师负责,分工明确,各负其责,不仅提高了学生的管理能力,也减轻了指导教师的工作任务。如高年级社团成员有参赛经验和较系统的知识结构与能力,通过内部培训和参赛过程对低年级社团成员开展内部指导;社团成员根据自身的专业、兴趣和年级不同,自我导向进行分类、分层次的学习与发展,目标路径明确。新模式主要分为三个阶段,不同阶段有不同的任务和目标。对于一年级的新生,主要是科技启蒙和竞赛引导,着重培养新成员的兴趣,让新生了解社团主要活动安排,提前对基础理论课程进行学习;对于二年级社团成员主要是基础科研训练,技能提升,专业知识的学习与拓展;
三、四年级的社团成员主要是积极参与各种竞赛
(二)创新科技类社团的活动方式和活动内容,创立社团的品牌特色活动,扩大社团影响力和知名度
1.要结合专业优势和特色丰富社团活动内容,创新社团活动形式,形成本社团的品牌活动。高校要注重大学生课外科技创新活动体系的建立。比如,通过学院科技活动节或实验室开放日营造学生积极参赛的良好氛围;通过鼓励学生参加挑战杯、学科专业竞赛来提高学生的实战能力;通过召开社团与学生见面会来提高“传、帮、带”的效果。
2.鼓励社团成员结合学科专业特点,积极参与学校大学生创新创业训练计划项目的申报和研究,从选题、申报、研究到最后结题中全面锻炼社团成员的科研能力,提高实践动手能力。
(三)各高校领导层面要重视学生科技类社团的建设
1理解科技创新
科技创新作品是学生应用学科知识解决生活、生产中的实际问题而形成的成果,是学生智慧和能力的体现。在生活中,应激发学生科技探索的兴趣,教师指导学生用智慧的大脑和灵巧的双手制作和改进作品,激发学生的创新能力,最终产出满意的科技创新成果。
2成立科技创新小组
教师把对科技感兴趣的学生组织起来成立科技创新小组,在教师指导下,一起研究、讨论,开展科技活动。2.1培养发现问题的眼睛。生活、生产中存在各种效率低的繁重的体力劳作。人们都倾向于用便捷、高效的方法从繁重的劳动中解放出来。如周末用手清洗一家子的衣物,耗时耗力,常常使人腰酸腿痛。有人发明了洗衣机,从单缸到双缸,再到全自动(洗衣甩干一体),不断改进,解放了人工劳作。教师应该鼓励学生发现生活中的问题,从而解决问题。2.2学会用所学知识去解决问题。学以致用,用所学知识解决实际问题。如:学习了液体传递压强、杠杆原理、滑轮等知识,人们设计制造出挖掘机、装载机、吊车等。应引导学生先模仿、再改进,最终实现创新。立足原创,自己制作,融合自己的创新元素。学生的科技创新作品一般植根于家庭生活和他们能接触到的生产设备。
3教师指导学生科技创新的途径
3.1教学过程中渗透。学生学习科学知识,教师引导学生发现知识在生活中的应用。如:电动机把电能转化为机械能,家庭中哪些电器用到了电动机?电流具有热效应,电能转化为热能,那么生活中哪些用具应用了电流的热效应?这些都是需要引导学生去发现和探索的领域。3.2提醒学生观看电视上的科技节目。央视科教频道(CCTV10)的“我爱发明”节目经常播放普通百姓发明的科技作品,学生收看后会对其有启发和激励作用。央视节目“是真的吗”,其中很多内容都与科技有关,多数问题当场就会得到实验验证,学生收看后受益匪浅,可能产生设计制作科技作品的灵感。央视科教频道(CCTV10)的“走进科学”节目介绍我国专业技术人员的研发成果,可以激励青少年了解科技,致力创新。3.3网上远程指导。建立科技创新小组QQ群(或微信群),在QQ群里有教师答疑、解惑,指导学生开展科技作品制作。利用沟通工具使师生交流问题更快捷、方便,某位同学上传解决不了的问题,其他同学可以帮助解决,老师可以提出建议。3.4开设“物理实验拓展”校本课程。开设“物理实验拓展”校本课程。在物理实验室,利用校本课时间,教师指导学生利用物理知识制作学具,巩固所学物理知识,提升学力,为科技创新奠定基础。如利用“在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比”制作弹簧秤;利用“物体振动发声”制作笛子、二胡;利用“大气压的作用”制作活塞式抽水机;利用“浮沉条件”制作浮力秤、电动小船;利用“滑轮、电动机”知识制作升降式电梯、自动升降晾衣杆;利用“机械能转化为电能”制作水力发电机;利用“液体传递压强”制作液压挖掘机等。3.5积极疏导。学生在科技创新活动中不可避免会遇到挫折,产生畏难情绪。如某个部件做得不满意,安装不到位,调试不成功等。此时教师需协助学生查找原因,耐心指导,鼓励学生战胜困难,提升能力。3.6家长助力。青少年科技创新需从其兴趣爱好出发,吸纳学有余力的学生参与。购买材料、制作工具、时间保障等要得到学生家长的大力支持。家长可助力学生科技制作,提出建议并提供必要的协助。
4参加科技创新活动,助力学生学力提升
科技创新小组共12名同学,参加天津市第30届、31届青少年科技创新大赛,5项科技作品获得市级二等奖;2项科技作品获得区级一等奖,6项科技作品获得区级二等奖,2项科技作品获得区级三等奖(第五、六届滨海新区青少年科技创新大赛)。同时,在2016年中考时,科技创新小组的12名同学中,物理95分以上8人,最高分97分,最低分86分。可以看出,科技创新实践激发了学生的学习潜能,学习积极性明显提升。
作者:张陆春 单位:天津市滨海新区大港同盛学校
参考文献
一、小学生科技活动教学的必要性
小学教育阶段是普及科技知识的重要阶段,小学科学课科学自然程旨在培养小学生的科学素养。学校要把科技活动教学列入年度工作计划,并在小学生中间开展科技活动教学,是提高科学素养的必由之路。无数科学家的例子都说明了早期的科学的兴趣对一个人的一生起着决定性的作用,在小学生中间开展科技活动教学,是普及科技知识,提升全民的科学文化素质的现实需要。
二、小学生科技活动教学策略分析
(一)切实提高科技活动教育的认识
开展科技活动不仅有利于学生对知识的理解与内化,对于培养小学生的创新意识和实践能力显得尤为重要。一是教育部门要充分认识到科技教育对落实科教兴国战略定位的重要性,对培养造就适应未来社会发展要求的高素质人才队伍建设的重要意义,积极主动为农村学校科技教育创造条件。二是家长和学生要放弃应试教育的束缚,形成素质教育思想。三是教育管理者要为小学生开设科技教育课程,在不同学科教学中渗透科技教育,积极组织科技教育活动。同时,要注重培养科学精神。
(二)加强小学科技活动课程建设
小学阶段是培养学生科学素养的启蒙阶段,教育主管部门高层要对小学生科技活动课程设置进行细化研究,在充分调查研究的基础上,逐步规范,最终形成符合当前教育实际的课程教材,科技活动教育才能逐步系统化、规范化。
(三)健全学校科技活动工作机制
一要建立财政专项经费投入机制。为保障学校科技教育的正常开展,政府将科技教育经费投入纳入年初财政预算,鼓励社会力量投资学校科技教育,探索建立科技教育实践基地。二要健全学校科技活动运行机制。教育行政部门负责科技教育的组织和协调,并对学校、教师实施科技教育的情况进行管理、指导和考核评价,学校负责科技教育的落实和执行。三是教育主管部门要完善科技教育激励机制,制定科技教育发展专项规划。四要建立科技教育社会协作机制。科技活动的发展需要全社会协作,支持科技活动、参与科技教育,克服学校开展科技活动的诸多困难,是科技活动走向成功的必由之路。
(四)加强科技教育师资队伍建设
要推动小学生科技活动的正常发展,科技活动教师队伍建设必不可少。一要完善科技教师岗位管理,包括设置、标准、职责、制度等的完善。二要扩大专兼职科技教师队伍的建设。学校要根据实际情况,至少配备一名专职科技教师,并根据需要配备兼职教师,在保持科技教师队伍的稳定的基础上,积极拓展校外科技人才的引进。三要加强科技教师培训和交流。教育主管部门要进一步转换思路,加大对科技教师的培训力度,加强城乡之间科技教师交流、互访,积极参加高级别科技知识专题讲座。
(五)广开科技教育资源和渠道
一要推动科技教育资源共享。推动优秀科技教育师资和课程资源共享,为农村学校开展科技教育提供师资、课程保障;推动区域学校科技教育设备、资源共享,为农村学校开展科技教育提供师资、设备保障;建立科技教育资源共享平台,为本地农村学校提供科技教育信息交流、科研导向、教改探索、经验推广等服务。二要加强科技教育资源开发。鼓励农村学校根据自身实际,开设有自身特色的并适合学生年龄特点和智力发展的科技教育校本课程。搭建平台,充分开发社会资源。
(六)开展小学生科技实践活动
学校要紧紧抓住学生是学习活动的主体.在开展科技活动中培养学生的探究力和创造力,要引导鼓励学生奋勇参与各项科技活动。学校要重视小学生科技活动方案的准备,并为学生参与科技活动提供硬件支持。学生在科技辅导员老师的引导下,积极参加各种活动。
(七)邀请专家开展科技活动讲座进校园活动
科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的:可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论;可以是动手实验后分析得出的结论;也可以是对某地进行考察后的总结;还可以靠逻辑推理得出结论……
现在我就来说一下我的小论文:
前几天,叔叔阿姨们就送来了好几盆花和几株树。门口、客厅里、房间里和阳台上都摆上了盆景。我对爸爸说:“我们家都有成植物园了,摆那么多的植物干吗?”爸爸笑着说:“植物能制造气氛,净化空气,人和动物谁都离不开它们,离开了它们都有不能生存。”人或动物离开植物后不能生存?为什么人或动物离开植物后不能生存?我将信将疑。决定做几个小实验来证明这个问题。
星期天,我从车库里抓来两只老鼠。这两只可怜的小老鼠即将成为我的实验品。它们不停地挣扎着,圆溜溜的一次性薄膜桌布小眼睛瞪着我。我把第一只小巧玲珑老鼠放在一个大鱼缸里,用把玻璃瓶封得严严实实的,生怕瓶里的空气与外界的空气相通。我仔细地观察着,只见小老鼠沿缸着壁,绕着缸底快速地向前窜。咦,小老鼠不是活得好好的吗?难道爸爸说的不是真的?可是,没过几分钟,只见小老鼠绕圈的速度越来越慢,直到停滞不前,奄奄一息的样子。顿时,我把一次性薄膜桌布轻轻拿开,捉出第一保小老鼠,放进第二只小老鼠,又搬入了四盆枝繁叶茂的植物。然后轻轻盖上一次性薄膜桌布。我不停地拍打鱼缸,只见小老鼠惊慌地乱窜。过了好久也没要咽气的样子。这个实验证明了植物可以输送动物所需要的氧气。
总结前人的研究,我们认为:科技创新是一个综合的概念,是包括教育在内的各种社会事物进步与发展的共同因素。一般来讲,科技创新是指主体(人)为了一定的目的,遵循事物发展的规律,对事物的整体或其中的某些部分进行变革,从而使其得以更新与发展的活动。科技创新能力,是个体运用已有的基础知识和可以利用的材料,并掌握相关学科的前沿知识,通过自身努力,创造性的产生某种新颖、独特、有社会价值或个人价值的思想、观点、方法和产品的能力。
2.大学生科技创新能力培养的必要性
高校是培养高等专门人才的机构,具有培养人才、发展科学、服务社会的职能。21世纪对大学生的要求将更加注重由思想品德素质、科技文化素质、心理身体素质等方面构成的全面综合素质,更加注重学生的开拓性和科技创新能力,这是由于当今科学技术和当今世界都正处于前所未有的变化之中,中国也正面临着巨大的发展与机遇。微电子与信息技术的发展,新结构材料的应用,生命科学与生物医学工程技术的发展,以及环境科学、工程的进步,使人类的科学工程活动空间和水平拓展到一个极高的领域、高度和规模;现代科技的蓬勃发展与奇迹的不断涌现,全球政治经济的激烈竞争和广泛合作,资源,生态环境与人类发展的尖锐矛盾,迫使人们努力寻求一条可持续发展道路。这些矛盾,对我国这个人口大国来讲,在人均资源贫瘠,中国民族工业只有走科技创新发展之路。而担负着培养高层人才的高等教育,是中国科技科技创新的关键,培养新时代的具有科技创新意识与能力大学生就成为必然。
二、当前高校对大学生科技创新能力培养过程中存在的问题
1.注重知识传授,忽视对个人能力的培养
当前高校在对大学生的培养过城中,课程内容以传授知识为主,教学方法仍以课堂讲授为主。在这种课程安排下,学生学习的积极性较低;另外,当前高校的许多教师思想陈旧,缺乏创造性,无形之中限制影响了学生科技创新能力的提高,使学生在这种环境下思想呆滞,缺少敢于质疑的品质,学业上没有创造性;而且,很多高校对学生成绩的评价实施学分量化,这种方式让学生一味的追求成绩,对自己创造能力的发展不重视,造成动手能力较差,缺乏实践能力。
2.课程安排不合理,过于详细
当前高校课程的设置,一般分为专业课与公选课。在专业的设置上存在诸多问题。比如很多高校注重专业课程的安排,将所有的课程几乎都是本专业扩展,学生的学习从大一到大三,一头钻进专业课程中,不注重学科的交叉,而学科交叉是培养科技创新能力的关键。尽管,近年来高校也设置了选修课,不过大多停留在表面,难以形成一定的深度。
3.重视认知教学,忽视情感教育
大学生正处于最丰富的时期,而高等教育是以培养学生的世界观、认知观为主要方向,往往忽略了对学生情感的培养,而情感的丰富是发展创造力的关键,它对形成学生好的想象力,观察力和思维力有很大的帮助。当前高校教育大多注重智力的培养,忽视情感教育,对大学生科技创新力的形成造成一定的负面影响。
4.忽视心理教育
科技创新人才应该是有理想、有抱负、有决心、勇于前进、并能有效的进行自我激励的人。但某些学生因为所在高校不是自己的志愿学校而产生心理上的不平衡,学习上缺乏动力,缺乏明确的目标,专业思想不了牢靠,成才意识差,缺乏创造精神。
5.教师忽略对备课的科技创新意识
大多高校教师在上课时,只是完成自己的课时量,按部就班的按照课程大纲的要求完成对学生的授课。在备课过程中,也仅仅是对课本知识的照搬,很少对知识点扩充,备课没有科技创新,重复老一套,对学生的学习积极性造成影响,授课没有科技创新,学生的学习也很难有所科技创新。
三、提高大学生科技创新能力的对策研究
1.树立科技创新教育的理念
科技创新教育是全面素质教育的具体化与深入化,是以加强学生的科技创新精神、科技创新能力、科技创新人格的培养为基本价值取向的教育。作为培养科技创新人才的重要基地,高校教师应转变教育理念中那些不利于科技创新人才培养的价值观、质量关、人才观,以科技创新教育观念为先导,加强学生的科技创新精神和实践能力培养为重点,培养科技创新人才为核心目标,改变过去传授知识为主的教育模式,构建新型教育体系,将科技创新教育贯穿于人才培养全过程,落实到每个教学环节。为此,教师在教育理念上要实现三个转变:一是从传授知识为主转向培养学生会学习与创造为主的教育方式;二是从以教师为中心转变为学生为中心,在教学中要充分发挥学生的主体地位与作用,使学生积极主动地参与教学,培养其科技创新心理素质;三是教师必须具有科技创新思想与科技创新意识。在高校中,教师是大学生的领路人,教师的科技创新思维、科技创新思想,是决定学生具有科技创新理念的关键,因此,教师必要具备一定的科技创新思维与科技创新意识。
2.调整教学内容与教学方法
进行科技创新性人才的培养,就要体现创造性学习的特点。首先在教学内容上,构建一个科技创新型的教学内容体系,使学习与思考相结合,学习与发现问题、分析问题和解决问题相结合,课内学习与课外主动学相结合,专业学习与开阔视野猎取多种学科知识相结合。其次,建个创造性学习模式,在教学方法上,一是要树立学生主体观,打破教师为中心,课堂为中心,教材为中心的教育模式,把教育教学过程变为学生主动学习过程。二是要改变满堂灌的教育教学方法,采用启发式、引导式方法,注意锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3.加强教师队伍的科技创新意识
高校教师作为实施科技创新教育的领头人,是高校培养科技创新人才的关键。首先,高校教师要在思想上具有先进性。在学科教授中有意识地加强学生的科技创新意识、科技创新思维、科技创新品质的提高,让学生从潜意识中形成一种科技创新理念;其次,要根据科技创新型人才培养的要求,不断加强创教育的研究与实践,不断深化教学的内容,教学方法与手段及考试方法等方面的改革。教师不要仅仅再满足于讲课、解惑,发挥组织、引导、控制作用。最后,作为教师能够接受学生对自己的质疑,能够错误平和对待,要以自身的科技创新思维,创造意识去影响,指引大学生创造思维的发展与提高,最终激发大学生的科技创新激情。
4.建议高效、科学的评价机制
由于现有的考试方式,高效合理的评价机制,有利于激励学生科技创新能力的形成。这方面,首先改革现行的考试体质,因为现有考试方式是对学生所学知识的测试,用考试的分数的高低来衡量学生水平高低,这种方式大大限制了学生科技创新能力的发展。学生可以给教师一定的权利,根据课程的特点,教学的内容,采取灵活多变的考试方式,如书面答卷,科研论文,社会调查报告等相结合的方式进行测试、考评,以让大学生积极主动地提高自己的科技创新意识与科技创新能力;其次,改变以学生掌握知识的多少来评价学生学习与教学质量,构建综合性素质指标体系,可以从学生的专业基础知识、思想到得修养、身心健康水平、文化技能特长等方面进行综合评价,促进学生知识、能力、素质的协调发展。再次,建议有利于学生科技创新能力培养的激励机制。如:对在科技创新方面成绩突出的学生,进行表彰和奖励,并作为选拔优秀生,推荐研究生和颁发奖学金的重要依据。对获得国家或省级科技创新成果的学生,以及在校内外科技创新实践活动作出成绩的学生,申请免修相关课程。
5.设计利于科技创新能力的课外作业
第一,作业设计应力避枯燥无味的简单重复和机械训练。作业的形式要新颖,富有趣味性,要能引起学生浓厚的作业兴趣,把完成作业作为自己的一种内在需要,形成一股强大的内在动力。只有这样,才能驱使学生主动、精细地去观察分析和思考。比如:数学的一题多解、变式训练以及把纯数学问题转化为与生活密切相关的现实问题等,都是一些切实可行的措施。第二,作业设计要富有挑战性。跳起能摘到桃子的感觉是愉快的,作业设计既要源于课堂教学,对课堂教学所获得的知识、技能、技巧进一步巩固,加深印象,又要略高于教材,努力提高学生分析问题、解决问题的能力。第三,作业设计要加大实践操作的比重。动手实践能够激发学生科技创新的欲望和灵感,能调动其各种感官配合工作,有效地刺激大脑皮层,使大脑处于一种高度的兴奋状态,有利于学生学活知识。第四,教师必须加强对课外作业的辅导,启发学生打破旧思想框框的束缚,从不同角度积极思考问题,训练发散思维,同时要鼓励引导学生对各种科技创新性设想进行分析、整理、判断,训练和提高思维能力。
6.引导大学生科技创新意识地自我培养
苏州科技学院毕业论文开题报告 论文题目 院 系 苏州科技学院 专 业 人力资源管理 学生姓名 胡玉凤 学号 指导教师 年 月 日开题报告填写要求 1.开题报告应在毕业论文工作前期内完成,经指导教师签署意见后方可进行论文正文写作;2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3.有关年、月、日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“20**年9月25日”或“20**-09-25”。
1.本课题研究的背景、目的及意义××××××××(小4号宋体,1.5倍行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。 2.本课题主要研究内容和预期目标××××××××(小4号宋体,1.5倍行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。 3.本课题拟采用的研究方法、步骤××××××××(小4号宋体,1.5倍行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。 4.本课题主要参考文献××××××××(小4号宋体,1.5倍行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。 5.本课题的具体进度安排(包括序号、起迄日期、工作内容) 指导教师意见: 指导教师:(亲笔签名) 年 月 日
注:表格的大小可视内容的多少可自行调整。
二、何为创新
创新就是创造新鲜的事物,破除落后的、不好的。主要涵盖创新精神、善于创新的人格以及开拓创新行为的能力。而落在大学生身上,所谓创新能力就是在学习知识步入实践时,能够合理地对内容做到理解运用,甚至提出新的思想、见解、摸索出新的规则和方法。也因为这个原因,对学生创新的能力的不断培养是大学素质教育的命脉。没有创新的生活,不会有前行和发展。
三、大学生提高科技创新能力的意义所在
(一)促进民族更加富强一个国家的灵魂,不是别的,就是懂得创新。创新是民族发展的动力支持,可以让我们的国家、民族更加富强。放眼历史轨迹,都向我们证明了一个道理,就是,科技上博的头筹,才能快速崛起,才能不断超越。要做到提升科技的实力,就要拥有科技创新型的人才,从大学生入手,培养他们怀有一颗创新的心。要明确学生他们是国家未来的接班人,个人的发展与国家、民族息息相关。
(二)时代给予的挑战科技时代来临,高科技产品层出不穷,要想适应当代社会,以及在未来社会稳步前行就一定要做好准备。大学生不仅要学好理论的知识,还要随时做好准备迎接更加多变的环境和当大批的新兴资源、信息挤尽眼球的时候,要在最快的时间内适应,发展;还要适时地进行改良,创新。“科教兴国”绝不只是说说而已。
(三)提升大学生自我人生价值大学生在一些促进创新能力的竞技比赛或者实践活动期间,学习了团队协作、探索分析当多个领域的技能,这些都是人生难得的经历和财富,有利于大学生们在人才竞争的市场中掌握主动权和拥有提高自身竞争价值的砝码。再者当下,涉及到就业这个隐藏着无限压力的字眼,很大一部分的大学生在校园的时候就计划毕业后,为自己打工,创业。而如果在毕业之后再培养自己的创新创业头脑就太晚了。在校园里,通过各式各样的科技创新的活动,学生可以提前进入到类似的模式,为今后立足社会,或者是创业奠定基石。可以少走一些没有价值的弯路,学生也在此过程中,一步步的自我实现,自我超越。
四、培养过程中常见的误区
应该注意学生在科技创新能力方面的差异,不能运用统一的方法去培养。事实上只有一部分的学生天赋里携带着创新的因素,其余的大部分学生由于多年应试教育模式的影响,本身的潜能是没有被解放的。所以要因人而异,因材施教,充分的顾及学生个体的差异性,这样才能挖掘学生不同方向的潜能,组合成为科技创新的团体,每个人都发挥最大的实力。另外需要关注的就是思想道德上的指引,不能一心培养学生的创新能力而忽略诚信的教育,要明确创新要建立在诚信和不违背社会发展的利益的前提下,不能只追求标新立异和自我利益。
五、培养学生科技创新的能力,提升素质教育措施
(一)充分的物质资源保障学校要尽力为学生举行一些科技创新的活动提供物质方面的有形支持,如果空有想法没有足够的费用去落实开展,那么很难取得一些实质性的效果。学校务必要保证科技创新方向的资金的充足,进行一些必要的投入,可以采用定向基金的形式或者借助社会各界的支持。财政方面一系列相关的措施甚至奖励机制能够极大地激发学生的创新能力,在校园里掀起一场科技创新的浪潮。
(二)营造氛围一些学校在学分的设置上引用了创新类学分的计分方法。这样可以让学生利用课余的时间凭着自己的爱好、兴趣进行相关的研究和实践活动,一旦获得了成果就会计入到学生的学分,还可以参与一些评比和评优的活动。这样积极向上的科技创新的氛围会吸引更多的有能力有头脑的大学生。人才的培养也会事半功倍。
(三)发挥教师的引导职能老师的培育和引导对于学生接纳、有效运用科技创新技能是尤为重要的。学校要充分发挥教育者的引领作用,打造优异的教工团队,让教师拥有先进的思想,成为科技创新的先行者,教师拥有良好的科技创新实力,指引学生才会更加掷地有声。课堂上教师也要引导学生避免盲目接受新的知识,要多想为什么,培养学生自主学习,发散思维。言传身教和潜移默化就是最有效的途径。
2“知识与方法”考查的“重组移植”策略
生物学试题考查的知识内容主要包括事实性知识和方法性知识。考查时,整合事实性知识和方法性知识可以还原知识的产生过程、体现知识的应用价值。从知识的形成过程提炼出的科学方法,还可以“移植”到其他知识的探究过程。生物学原创试题采用这种思路,重组“知识”和“方法”,可创设出新颖的问题情景。例如,差速离心法是分离各种细胞器的方法。设计“酵母菌细胞呼吸”有关试题时,可将差速离心法“移植”到酵母菌细胞呼吸的研究中。即用差速离心法将线粒体和细胞质基质分离,然后进行细胞呼吸的实验,以此作为试题情景,以考查细胞呼吸的过程。又如,将放射性同位素标记法“移植”到考查细胞周期染色体行为的试题中,创设出来的试题既能够考查有丝分裂细胞中染色体的行为,又能够考查DNA半保留复制的特点。例3就是这样的试题。例3:提取正常家兔的造血干细胞,放入液体培养基培养,提供的脱氧核苷酸原料中的N元素全为15N。造血干细胞连续进行有丝分裂,则第二次分裂后期的细胞中,含14N的染色体所占比例为A.0B.50%C.25%D.100%参考答案:B。
3从科学史资料提炼试题的“补充整合”策略
高中生物学教材含有丰富的科学史素材,是命题的重要素材库。若能根据知识的生成过程,梳理史实的脉络,挖掘史料之间的内在联系,以思维能力和核心知识为测量目标和考查内容,做好“补充整合”,命题往往能够打破框框、达到求变出新的效果。这一策略的要点:第一,要对史料进行针对性的“补充”,才能出新;第二,须“整合”,形成一个有内在联系的知识结构,思路才会连贯,主题才能聚焦。2014年高考理综试题福建卷的第28题,就是采用这种策略命制的。从例4可以看出,该题对教材中的科学史素材有选择、有提炼,以“人类对遗传的认知逐步深入”为线索,主题聚焦,第1小题和第3小题对教材中的史料有补充和整合,设问的角度也比较新颖。这道题的出现,是福建高考遗传方面命题的一个新突破,它避开了以往的旧模式,打开一片新的视野。尽管题干文字较长、语言表达还存在一定的瑕疵。但是,其灵活的创作思路和求新求变的可贵精神值得赞赏。例4:人类对遗传的认知逐步深入。(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为绿色皱粒的个体占。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现。试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是。(2)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表现型,比例不为1∶1∶1∶1,说明F1中雌果蝇产生了种配子。实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“”这一基本条件。(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为,否定了这种说法。(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用解释DNA分子的多样性,此外,的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。参考答案:(1)1/6终止密码(子)显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译,或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低(2)4非同源染色体上非等位基因(3)SⅢ(4)碱基对排列顺序的多样性碱基互补配对。
1优势学科建设对地方高校人才培养的导向
学科是高校重大项目的承担者,是创新型成果的生产者,是创新型优秀人才的培养基地[3]。地方高校应围绕区域经济社会发展需求培育高水平特色学科,不断明确学科研究方向,提高科技创新能力和社会贡献度,以特色优势学科建设促进学科专业发展。近年来,商洛学院生物学省级优势学科的快速发展得益于与地方特色资源相结合,依托生物学院“中国中医科学院商洛GAP科研工程中心”“中药学省级教学示范中心”和“秦岭植物良种繁育中心”等研究平台,形成了地方植物资源与生物技术紧密结合的特色鲜明的研究方向。学科在野生植物资源保护与利用、资源植物深加工、天然产物提取分离和药用植物开发利用等研究领域获批多项省部级科研项目。利用优势学科发展的导向,生物技术专业学生通过参与完成课题研究和实践,最终获得较强的实验技能、综合分析问题能力、实践能力、创新思维能力、统筹能力和表达能力,成为具有良好综合素质的生物技术专业应用型人才。通过生物学省级优势学科建设,使生物技术专业进一步确立了“依托生物技术、突出应用能力、面向行业服务”的人才培养目标,即结合区域需求,以服务地方经济建设和社会发展的实际需要为第一要务,培养能够在现代农业产业、中药产业、绿色食品产业以及相关领域从事技术服务、管理、营销工作的应用型专业技术人才。围绕这一人才培养目标,本项目进行了系统的探索和有效的改革,探索出了能够实现该目标的产学研相结合的人才培养模式,建成了一支能够胜任培养任务的高水平的教师队伍,修订了体现这一人才培养目标的课程体系和教学大纲,整合了课程内容,改革了教学方法,构建了符合人才定位要求的功能完善的校内实验教学平台和稳定的校外实践教学基地,探索出了生物技术专业人才培养的教学、实训管理模式[4]。优势学科的建设导向把人才培养定位落到了实处,为商洛学院生物技术专业的发展注入了活力,使生物技术专业的区域性优势和应用性特色更加明显。
2生物技术专业课程体系优化与实践
2.1重视专业建设规划
生物技术专业经过2006至今十几年的探索和积累,已经走上了稳步健康的发展道路。学校制定了2个五年建设规划,规划明确了专业建设目标、专业建设指导思想和基本思路,同时制定了课程及教材建设规划、师资队伍建设规划和实践教学规划。专业建设目标包括专业建设总体目标、专业定位、人才培养目标和专业特色的构建。专业建设指导思想和基本思路与商洛学院办学定位保持高度一致,同时体现专业的发展特点;课程与教材建设规划包括课程体系建设、教学内容改革及教学大纲建设、考试大纲建设、精品课程建设,突出了课程建设的核心作用;师资队伍建设包括建设目标、建设方案等措施,突出了师资培养在专业建设中的主导作用;实践教学建设包括实践教学体系建设、实验室建设、实习基地建设、实践教学队伍建设,突出了对学生动手能力、独立工作能力和创新意识的培养。
2.2优化专业课程体系
商洛学院始终把课程建设作为教学建设的核心,按照“基础课程+专业课程+模块课程+行业技能”的思路构建专业课程体系。整个专业课程体系在确保基础课程、巩固专业课程的前提下,加大选修课比例。高年级学生将根据实际逐步选择课程,一批技术性课程和实践性课程如“植物细胞工程”资源生物学”“生物技术大实验”“发酵工程”“植物组织培养”进入专业课程体系。除在各门课程中加强学生技能训练以外,还进行综合专业技能训练,最后将所学知识、技能用于社会实践,使整个课程体系既符合科学性、先进性,又具有鲜明的地方特色和应用特色;既符合专业培养目标共性,又兼顾学生个性发展;既注重知识、能力的培养,又强调综合素质(特别是创新素质)的提高。经过先后三次修订生物技术专业人才培养方案,修订课程教学大纲,教学内容基本体现了本学科的最新发展方向,基本上满足了应用型人才培养目标的要求。根据人才培养方案,在课程体系结构的设置方面,体现了以下几方面的特点:①注重学生基础理论的培养,通识平台课和专业基础课占总学时的比例为81.3%;②注重课程之间的前修后续,有利于学生知识结构的逻辑构建;③注重“综合素质”的培养,设置了人文素质、科学素质方面的相应课程,以达到训练学生综合素质的目的;④注重学生“个性与特长”的培养,在专业选修课和全校公选课中得到了充分体现;⑤在专业课教学中,设置了专业方向,以拓展学生专业口径;⑥注重学生动手能力和基本技能的培养,在专业基础课、专业主干课及专业选修课模块中,除设置一般性课程实验外,还单独开设了“生物技术综合大实验”“生物技术制药”课程论文(设计)和37周的集中实践性教学环节,对学生进行综合技能训练。
2.3强化实践教学环节
由于生物技术专业的实践性很强,在制订专业建设规划和人才培养方案时,充分重视学生实践环节和动手能力的培养。制定了配套的较为完善的实践教学大纲。在实践教学体系中,实训、实验和实习占总学分的29.4%,共46.5学分,实习和实训共37周。在实践教学队伍的组成方面,调动和利用院内外教学资源,专业实践教学队伍主要由实验教学人员、专业教师、校外实习基地技术人员等构成。根据专业培养方案,扎实落实实践教学任务。实践教学内容与体系合理,符合培养目标要求,有利于培养学生实践动手能力和知识综合运用能力。
3生物技术专业课程体系优化实践效果
3.1学生创新精神及实践能力
生物技术专业重视毕业论文(设计)环节对学生综合能力的培养和训练,从毕业论文选题、文献综述、开题报告、毕业调研、实验实习、毕业论文撰写、论文答辩及成绩评定等环节都有较明确的规定和要求。近2年来,本专业毕业生在论文选题方面,依托本区域优势、特色资源,结合生物技术学科领域的发展,主要侧重于实践应用方面的选题,大部分选题结合教师科研或来自生产第一线,有较大的实用价值或参考意义,有一定的创新性。本专业特别重视在学生中开展各种科技活动,如大学生科技创新活动,教师结合个人科研项目吸收学生,带领学生完成科研课题,并且在全校也产生了一定的影响。近年来争取到20余项国家级大学生科技创新项目,有多个项目在评奖中获得奖励。本专业通过连续7年参加院内每年举办1次的实验技能竞赛,进一步激发了学生们进行科学探索和提高实验技能的热情,每年学生都积极报名参加,并获得多项奖励。学生在各类过关考试,如英语、计算机、普通话等中的通过率较高。
3.2学生创业与就业情况
以能力培养为目标,深化校企合作,推进产学研结合,构建了特色鲜明的校企合作人才培养新模式,使培养的人才在商洛及陕西省周边地区有关生物企事业单位发展中发挥了积极推动作用。67名学生考取了营养师、药剂师、食品检验、化学检验等相关专业技能证书。学生专业基础知识扎实,学业成绩和综合素质良好,毕业生就业率高、考研率高。近三届毕业生一次性就业率分别为89.5%,94.7%,95.6%;2017届、2018届和20毕业生考研上线人数分别为11人、14人和17人,占毕业生比例为38.75%,40.67%和41.75%。约13%的就业学生考取公务员就业,大部分毕业生进入与生物有关企事业单位工作,少部分学生自主择业和创业。多数学生签约就业,专业的社会影响力不断提高。学院积极对接联系相关专业的大型企业集团作为学生就业实习基地,并以实习基地为依托,推荐毕业生就业,拓宽就业渠道。毕业生创业热情较高,成效较为显著。毕业生所在单位对本专业学生的思想政治表现、敬业精神、工作态度及就业工作给予了较高的评价,整体上对毕业生的工作能力、协作精神、工作实绩也较满意。
4经验总结
4.1重视教学观念更新
观念是行动的先导,教学观念直接影响着教师的教学态度和教学方法,观念落后,教学方法必然落后。为了更新教学观念,本专业坚持组织教师大力开展教学研究活动,通过集体备课、课程和教材分析、教学研讨,使教师互相促进,共同提高,这些教学活动已经成为本专业教研活动的基本内容和制度。同时,为了开阔教师教学和科研的视野和思路,吸收新的教育教学观念,本专业在建设中先后选派近2/3的教师参加了校外20多场的学术交流、教学研究、课程改革、团队建设和骨干教师培训。通过这些培训,保证了教师的思想始终能够跟上专业改革的步伐和学科的发展的需要。本专业在教学改革中遵循循序渐进的原则,坚持以项目带动研究,以研究促进改革,以改革推动创新,鼓励教师积极申报、参与教学改革项目,在课程体系、教学内容、教学方法、教学管理等方面进行创新;创新人才培养模式,注重实践教学,积极探索研究性教学改革;突出师资队伍建设和能力提升。
4.2探索教学模式改革
在专业建设中不断深化教学改革成果,重点突出对学生实验能力、创新精神和创业能力培养。为了引导、激发学生的自主学习和合作学习的兴趣,充分调动学生学习积极性,培养探究和创新精神,教师在教学中大力推行小组讨论、案例教学、专题研究等多种形式的研究性教学方式。研究型教学首先在获得学校教改立项的“植物生理学”“微生物学”“生物化学”“细胞生物学”教学中开展,随后在其他专业课中逐步推广。为了培养学生的创新精神和知识技能的系统训练,本专业在“细胞生物学”“生物技术综合大实验”“基因工程”等课程中还专门安排了课程论文和课程设计,取得了良好的教学效果。
4.3提升开设实验质量
高考命题有广义和狭义之分,广义的高考命题包括考试内容规范表和试题规划表的制定,试题的编写及全卷试题修订和组配;1]狭义的指试题的编写,包括材料的选择、问题的设计与命题的表达三个环节。本文讨论狭义上的命题。试题规划表是命题专家根据考试内容规范表的需要事先制定的命题规范文件,命题教师应根据试题规范表开展具体的试题编制工作,期间应经过材料选择、问题设计、命题表达等阶段。其中,材料选取既是命题的起点,也是命题的关键,将直接影响和决定后续工作的开展;问题设计是命题的核心,科学思维是生物学问题设计的主线;命题表达是命题技术的体现和命题质量的深化。三者关系相辅相成、缺一不可,均已成为当前编制高考试题的挑战和亟须规范的问题。
问题一:材料选取的挑战。随着高考命题权的下放,高考生物学科命题工作的科学化和规范化受到极大的重视,尤其是试题本身的科学性被认为是评判合格试题的重要指标之一。科学性为生物学科命题素材的选取提出了严格的要求,即题干背景的来源和表达必须是真实、可靠、无歧义的。此外,高考生物学科命题应突出能力立意,公平性、科学性成为材料选取的难题。
问题二:问题设计的挑战。问题设计的出发点旨在考查考生已有的知识和能力,新课程高考更注重能力立意。生物学科能力是学生参与生物学科活动(知识学习、实验操作、生活实践等)过程中逐步形成和发展起来的比较稳固却不容易或不能被直接观测的一种心理特质。高考要考查和测量此类“隐蔽”目标,必须设置一定的情境刺激考生产生认知,通过考生的外显行为判断其思维或能力水平。问题设计还包括难度设计、区分度设计、参考答案设计等。显然,问题的设计是否恰当,能否起到刺激考生应试思维等问题,都是对命题者的极大考验。
问题三:命题表达的挑战。审视近几年全国高考生物试题,命题人员的试题编制技术日趋成熟,但也伴随着诸多问题,或题干信息冗余,或表述含糊不清,或表达存在歧义。诸如此类欠规范的命题表达方式严重影响了命题的质量。同时,后现代主义推崇者对高考命题工作提出自由化、个性化及人文关怀等要求,对命题表达环节也是一大挑战。
二、科技论文作为高考生物学科命题素材的理性思考
(-)科技论文的发展评述与内涵释析
科技论文起源于17世纪60年代的欧洲,其标志是英国皇家学会创办的世界第一本学术期刊《哲学汇刊》。该刊集合了牛顿、伽利略等科学家的前沿性成果。18世纪至19世纪,随着多种自然科学类期刊的迅速增长,科技论文的内容几近覆盖科学的所有领域。20世纪90年代,互联网的兴起使科技期刊的网络化检索变得十分强大,我国也形成了以中国期刊网、万方期刊网等为代表的期刊集群。2003年教育部成立的“中国科技论文在线”,为推动科技交流、科技应用与科技再创造提供了更加便捷的交流平台。
概念上,“科技”即科学技术,主要指自然科学方面的技术,“论文”即论证性的文章,是描述科研成果的书面文件。科技论文属于学术论文,因此具有学术论文的基本特性。中国国家标准GB7713—87明确指出:“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或做其他用途的书面文件。美国生物学编辑协会认为,科技论文必须“易于人们的感官接受、本质上持久、不加限制地为科学界所使用,并能为一种或多种公认的二级情报源所选用”。
由此可见,本质上,科技论文以学术理论为依据,以新思想或新进展为核心,以实验数据为例证,以书面语言为载体。在内容上必须具有科学性、创新性、权威性,在表述上必须具有准确性、严肃性和逻辑性。作为报道、交流、存储科研成果的重要载体,科技论文是科技发展的总结,社会发展的各行各业都在应用科技论文所表达的科技成果。
(二)选用科技论文的必要性和可行性分析
长期以来,高考命题或选择中学教材、中学教辅、大学教材及课外资料(报纸、参考书等)作为命题背景材料,或选择已有题目进行改编,也有少部分试题是命题专家根据已有知识和经验直接设计。这类传统选材方式在命题实践中存在许多纰漏,易在科学性、公平性、时效性,甚至安全保密性方面产生问题。以科技论文为试题背景的命题方式与传统选材有本质区别,不仅能提高试题各项属性水平,还能提高命题质量和命题效率。现将传统选材与科技论文选材方式进行比较(表1)。
从表1可以看出,科技论文选材具有许多优势,选用科技论文进行高考生物学科命题具有现实的必要性和可行性。
1.必要性分析
其一,保证了试题的科学性、权威性和时效性。科学性是评价高考试题的一项重要指标,其重要性不言而喻,这是中学教辅、课外资料、旧题改编等方式无法比拟的。试题中引用的任何数据乃至成题后的文字表述,取自具有国家法定权威或专业权威的公开出版物[6],命题者往往心里很“坦然”。在此基础上,命题专家凭借自身专业技术对论文作出准确的评价,可以在很大程度上有效避免高考试题公布后可能产生的各类负面影响。生物科技高速发展,试题应当在一定程度上体现现代生物科技的发展。应用生物学科技论文命制高考试题从根本上保证了试题内容的时效性,体现科学实践与教育教学的统一。
其二,体现了高考的公平性。若选材来自中学教材、中学教辅或是旧题改编,做过类似题目的考生自然受益,一方面产生不公平,另一方面进一步激发考生和教师的“题海战术”意识,不利于素质教育的发展。高校教材原本是_个良好的命题素材来源,只是由于经过多年的命题实践应用,特别是自分省自主命题以来,每年都要有十几套高考卷结果出现命题者辛辛苦苦命制出来的考题,一经检索才发现,早就有相似的考题了。而科技论文选材却可以有效避免此类情况发生,生命科学每年发表的科技论文数量巨大,海量的选材要能“撞上”是很困难的。这样不仅体现了选材公平,也能有效避免“撞题”。另外,高考命题前的资料准备是高考涉密内容,往往慎之又慎,若能将“海量”的科技论文替代有限的材料,岂不解决了安全保密问题?实践证明,这—做法在某些通过临时抽调命题专家入围命题组的省份,是有效的,也是必要的安全措施。
其三,体现能力立意。高考试题强调能力考查。能力是人顺利地完成某种活动所必须具备的那些心理特征,只有在解决实际问题中才能考查其能力水平。[7]应用科技论文作为背景材料更易实现考核目标能力化,因为,大量生物学科技论文的特质就是解决实际生产生活中的实际问题,特别是带有生物实验论证类的论文,不仅具有科学的、最新的实验技术和方法,还有翔实的实验数据。而以中学教材等作为背景材料只会偏重考查知识目标,不利于能力立意。
其四,提高命题效率和命题质量。论文通常是以过程性方式呈现生物学实验研究成果,具有问题的提出、实验方法的设计、实验数据及实验结果的讨论等,这与新课程强调的探究性学习是—致的。以科技论文作为命题起点,命题者具有呈现试题的科学思路和方法,同时免去一些对科学性疑问的论证,提高了命题效率。试题以图表、文字、数据等多样化的形式呈现,不仅体现了试题所蕴含的科学素养,也使卷面更加活泼、美观,提高试题的命题质量。
2.可行性分析
首先,持续、大量更新的生物科技论文和各种引文数据库为科技论文的选择提供了有力的保障。高中生物学考查内容涉及生物学_级学科下的12个二级学科,同时可扩展到农、林、牧、医、渔等各个生命科学领域。编制如此广泛的生命科学高考试题,仅取自传统素材显得远远不够。丰富的论文来源和便捷的检索系统可以彻底改变命题者“江郎才尽”的窘境。
其次,《普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科课程标准实验版)》(简称“考试大纲”明确指出,“要重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”。™这为“选用科技论文作为试题素材”这项新举措提供了改革的科学依据。基于新课程高考改革的大背景,选用科技论文不仅体现了生物科学素养,也体现了科学、技术、社会的统一。
再次,大规模教育考试理论决定了将科技论文改编为局考试题是可行的。局考试题的本质是根据选拔人才的目的,按照一定的要求,通过考生解答问题或解决实际问题的过程和结果,推测考生具备某一心理特征(知识、能力)的程度。基于科学性的保证,对科技论文素材进行基于考试测量要求的适当改编是可行的,也是必要的,丰富、灵活的命题技巧和命题手段是其重要的保证。
三、基于科技论文背景的高考生物命题实践
基于以上讨论,高考生物命题亟待构建一套基于科技论文背景的命题模式。2009年以来,本课题组开展了相关研究,并进行了四次高考命题实践,初步总结了一套基于科技论文背景的高考生物科命题解决方案。下面分别从三个维度讨论以科技论文为命题起点的尝试。
(一)材料选取的维度
1.背景材料的选择
理论分析:选择科技论文作为试题背景,在—定程度上保证了试题背景材料的科学性、权威性。考虑到科技论文在试题命制中的特殊用途,选择的科技论文应进行如下三个方面的有效性判定:(1)选择近期发表的较高水平的科技论文,以保证材料的科学性和时效性;(2)所选论文应涉及社会、生产、生活的研究,以考查考生运用生物学知识解决实际问题的能力;(3)所选论文主题词应与考试大纲“生物知识内容表”中的“II”®要求一致,以突出考查考生对生物学核心知识体系的掌握,体现生物科学素养。
操作方法一:选择近期发表的较高水平的科技论文。一般来说,应检索来自中国科学引文数据库(ChineseScienceCitationDatabase,简称CSCD)的论文。CSCD内容丰富、结构科学、数据准确。收录有生物学、农林科学、医药卫生、环境科学等领域出版的上百种中英文科技核心期刊和优秀期刊。以2010年全国高考福建生物卷第26题第I小题(简称“2010福建高考26—I题”)为例,试题背景选自“几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响”(《海洋科学》2009年第12期)一文,是关于我国东海海洋污染中赤潮发生机理的研究,该题以“东海原甲藻引发我国东海赤潮”为情境,考查被试在真实背景中的知识迁移能力,涉及社会领域和学术领域的热点话题,所选背景材料角度新颖。
操作方法二:选择与生物学相关的社会、生产、生活领域的热点话题。例如,2011年全国高考福建生物卷第26题第I小题(简称“2011福建高考26—I题”)选自两篇文章:《rhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制机制研究》(《沈阳部队医药》2009年第1期);《rhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用》(《解剖科学进展》2008年第2期)。众所周知,2011年3月,日本大地震引发了核辐射危机,一时之间,核辐射在世人面前引起极大恐慌,科学地认识核辐射具有重要的社会意义。该题避开人类灾难的宣扬,着眼于科学分析和科学利用核辐射,将核辐射与高中生物学涉及的免疫、细胞凋亡、诱变育种以及实验探究设计有机地结合在一起,让人们明白核辐射虽然可怕,但可以防治,也可以应用于农业生产,这样的考题具有测量选拔功能和社会功能的统一。
操作方法三:结合考试大纲(考试说明)“生物知识内容表”中的II层次要求。考试大纲对考查内容界定了层次要求。实际操作中应以II层次要求为关键词进行文献检索。一般来说,不用I层次关键词,但不代表I层次内容不作考查,而是在II层次主干知识和能力考查中常常可以衍生出对I层次的考查,体现试题对生物学核心知识的考查。如细胞代谢中“影响光合作用速率的环境因素”关键词为“光合作用速率”和“环境”,由此检索到《几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响》一文,编制试题时,可以衍生考查I层次的考点:赤潮的根本原因 海水富营养化。
2.试题情境的设置
理论分析:生物科技论文的撰写框架包括实验材料和方法、数据处理、结果分析、讨论和总结等。由于科学研究是一项原理复杂、步骤繁琐、技术含量高的工作,论文表述的实验原理和步骤等可能涉及许多生物学科的专业性或前沿性内容,如信号通路、重组人白细胞介素、基因敲除等;呈现的数据大多经过SAS、SPSS等统计软件处理,如呈现的图表常常涉及^(显著性差异)、置信区间、姑(极显著)等统计学词汇或符号。我们将这些或是超纲或是不必在考查中出现的内容称为冗余信息,冗余信息会干扰考生正常答题思维,影响试题的信度和效度,甚至造成严重的系统测量误差。
操作方法一:简化复杂实验条件、方法的表述,以通俗易懂的文字高度概括复杂的实验原理
和步骤,体现实验条件的简约性。[9]例如,2011福建高考26—I题以“选取若干实验小鼠,随机分成4组”替代原文中“实验动物C57纯系雄性小鼠,18〜20g,购自中国医科大学动物室’’、“动物模型及分组,按体重随机分为4组,每组8只”等复杂的实验步骤,使考生对试题情境不感到陌生,能致力于核心问题的解答,从而保证试题的公平性和可读性,提高试题的效度。
操作方法二:剔除冗余信息,简化图表数据。生物学经常涉及实验图表数据,简化图表数据或对图表进行特殊处理变得非常必要。例如,2011福建高考26—I题,试题省略置信区间,以实验的样本平均值又代替总体平均值将实验检测处理方法省略,直接以“细胞凋亡相对值”替代;剔除差异显著性分析,默认实验数据均有差异显著性。以上处理,都是为了帮助考生快速从题干中获取与测量目标相关的信息,实现试题考查的目的。再如,2010福建高考26—I题,论文用散点图和回归线描述东海原甲藻光合作用随温度变化,由于高中没有对散点图作考试要求,试题剔除散点图这一冗余信息,直接以回归线呈现。当然,剔除和简化的操作应以科学性为前提,操作的手法往往就是用大概念笼统地描述小概念。例如,以“染色体变异”替代“染色体桥、微核、染色体断片”等超纲词语。
操作方法三:可对试题必须呈现的超纲内容做信息补充。例如,2009年全国高考山东生物卷第2题的题干是“细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。下列属于奢侈基因的是()”。“奢侈基因”是考生未曾接触过的新名词,此处极易干扰、迷惑考生的思维,增加考生在高考考场上的心理压力,造成考生答题思维上的“眩晕”。若能在题干中提供“奢侈基因”的名词解释,将转化阻碍考生答题的瓶颈,避免超纲嫌疑,利于考生答题。
(二)问题设计的维度
1.认知水平和能力布局
理论分析:通常一道实验探究题可以设计3〜5个小问题,考查考生对多个生物学事实的认知水平和多种生物学能力。考虑到学生的认知发展是由抽象到具体、由浅入深、由低级到高级的循序渐进的过程,问题设计的认知水平应由易到难、步步深入,考查能力测量目标的层次也应逐步提高,从而将相对独立的小题通过一个完整的问题链串联起来,形成一道有序的完整题目。1D]
操作方法一:将低层次的认知水平前置,高层次的认知水平后置,逐步形成认知的梯度布局。布卢姆(BiS.Bloom,1956)等将学生在学习中的行为表现分为知识、领会、运用、分析、综合和评价六大类。[11]问题设计时应考虑学生的认知承受度,操作上可按照识记、理解、运用三个层次编排不同认知水平的问题。
操作方法二:将低端能力前置、高端能力后置,逐步形成能力梯度布局。可按照考试大纲对生物学科能力要求的编排顺序,首先考查理解能力,其次考查实验与探究能力或获取信息能力,最后考查综合运用能力。如2011福建高考26—I题由四道独立的问题组成,四个小问题依次考查考生理解能力、获取信息的能力、实验探究能力和综合运用能力,形成能力的梯度布局。
2.基于能力立意的问题设计
理论分析:新课程高考倡导以能力立意为主导,强调知识、能力和素质一体化的命题思想。能力体现在解决实际问题中表现出来的心理品质,能力的核心是思维。因此,高考试题的问题设计应强调在新情境中考查考生科学思维的品质,多考查考生在新情境中对知识的理解、分析、应用等迁移能力,少考查考生对知识的单纯记忆。设计的问题要结合题干背景材料,牵涉的知识应用要宽广,解题思路要来源于教材,又高于教材。
操作方法一:运用新情境,产生新问题。取材于科技论文的题干资料是考生尚未接触过的材料,可赋予这些材料新意以引申出新问题。例如,2011福建高考26—I题呈现的实验数据只有三组,将原论文的第四组数据隐藏,并设计成问题:“设置第四组实验的目的是(),要求考生通过对比分析第三组实验数据,分析设计第四组实验的意图。一方面考查考生实验与探究的能力,另一方面也考查考生获取信息的能力。
操作方法二:围绕问题核心,尽可能延伸拓展多个知识点。2011福建局考26—I题是一道典型的实验探究题,以核辐射诱导细胞凋亡为切入点,融合考查免疫器官、免疫活性物质、细胞凋亡、诱变育种等多个跨模块、综合性知识。显然,试题不是单纯考查被试的记忆情况,也考查被试在复杂背景下的知识迁移能力和解决实际问题的能力。
(三)命题表达的维度
1.信息呈现的控制
理论分析:信息量过多过少都可能增加考生阅读负担,使部分考生思维无法产生趋同反应,影响试题的难度、信度和效度,特别是对答题毫无帮助的冗余信息更是如此。
操作方法一:从字数上控制试题信息量。试题信息包含题干信息和答案信息,设置与答案信息相当的题干信息量,有助于提高考生答题效率,同时提高试题与测量目标的相关程度。一般来说,可以依据该题所占分值来确定题干的字数以及答题的字数。统计近些年各地高考卷相似题型的字数,并将其作为信息量控制的参考是常常采用的有效办法。
操作方法二:采用文字和图表相结合的方式呈现信息。生物科学往往以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果。试题应尽可能采用图表与文字相结合的方式,一方面倡导理科科学思维和习惯,另一方面有效缩减阅读量,使考生读题更加准确,试题的直观性和美观性都得到较大的改善。例如,2011福建高考26—II题采用表格的方式呈现高中生物学实验常用的染色方法,其字数要比纯文字表达少得多,且更直观、准确。
2. 语言表达的限定
理论分析:措辞模糊在一定程度上可能造成考生思维瓶颈,影响考生正常思维,不利于考生真实能力的体现。那些以增加试题难度为目的,采用增加阅读量或刁钻古怪、模棱两可的表述方式并不可取。此外,具有歧义的表述难以使考生达到趋同思维,可能导致考生答题不全面、不准确,且使答案多样化,加大阅卷难度。
操作方法一:修改模棱两可的表述方式,使试题清晰、明确。例如,2009年福建高考生物卷第27题第4小题:“以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本,通过杂交育种,可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明”,其中的“可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的”,表述过于晦涩、模棱两可。一般来说,遗传育种常常是为了获得生产上需要的品种,但这里设问却是“可能无法获得”,导致许多考生无法理解题意,只好将各种情况的杂交组合都写出来。该小题抽样实测难度为0.16,与预测值相距甚远。
操作方法二:对于有歧义的表述应加入限定词。应用科技论文为背景命题,在题干表述上常常会出现与中学生物教学不一致的提法,可能来自较新的生物学研究方法,也可能来自生物学实践与中学生物教学理论的脱节,这时就需要对有歧义的表述加入必要的限定词。例如,2010福建高考26—I题增加了“净光合速率=真正光合速率一呼吸速率”的表述,因为高中生物学教材(人教版)中未提及“净光合速率”,从而避免产生歧义。
3.人文气息的渗透
理论分析:后现代主义对高考命题工作提出了自由化、个性化、人文关怀等要求。命题者应加强对考生的考场人文关怀,力求试题的叙述和设问方式贴近考生的思维习惯,保证考生一直拥有轻松、激励的应试心态。要努力避免刻意“挖陷阱”式的命题方式,有效保护考生正常的考场应试思维。
操作方法一:贴近考生思维,避免突兀设问。例如,仔细斟酌2011福建高考26—I题第
(1) 小题和(3)小题的表述,其中“已知IL一18是一种淋巴因子”与“与第③组相比”看似多余,实际是为了引导被试顺利作答;审视第