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生物科学的研究方法汇编(三篇)

发布时间:2023-09-27 15:06:14

绪论:一篇引人入胜的生物科学的研究方法,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

生物科学的研究方法

篇1

一、科学方法教育对初中生物的作用分析

在生物教育研究中,科学方法教育自始至终都是着重研究的课题,不管是从提高民族的整体素质角度还是当前的课程改革的时间来讲,做好生物科学方法的教育教学工作,都具有深刻的时代意义。

在教育不断改革的今天,非常有必要对中学生进行科学方法教育,让学生自己动手实验,这样可以使学生以最好的学习方式,主动接受最新的授课知识。例如,在探究非生物因素对某种动物的影响时,教师引导学生总结生物生存所需要的因素、作出假设、设计实验、进行实验,然后在小组内交流讨论。这样,不仅可以让学生知道实验不是只有大科学家才能做,学生也可以做,而且在实验过程中,可以让学生获得学习的乐趣。

在整个生物教学中,教师和学生是一个不可分割的整体。对于学生来说,在观察生物现象、形成生物认识、认识生物规律以及分析解决科学问题的过程中,所涉及的认知结构以及有关知识内容和科学方法基础的准备程度等都与科学方法教育有着极大的联系。

对于教师来说,科学的方法教育表现为教师教学设计时,能够对学生学习的内容了解,针对每个单元列出详细的科学方法目标,并且能在最好的时机将科学方法教育带到初中生物的教学之中。比如在学习植物的绿叶光照下可以制造有机物的过程中,教师必须根据教材先找出可以进行此实验的素材,如天竺葵,而其他植物如白薯叶也可以进行这个实验,而如果教师考虑使用菠菜叶的就不可以,原因是菠菜叶不可以积累淀粉,所以不能使用。所有的授课,都需要教师的精心准备才可以。

二、科学方法教育在生物教学实践的研究

苏教版教材体现了以学生为主的教学理念,用科学方法教育把学生带到学习中,做学习的主人,培养和发展学生的主体性,这是苏教版教材的教学根本任务。对此,在生物授课过程中,可以借鉴其优点,发展学生的学习主体性。以学生为中心的理念要在课程中充分体现,根据学生的思想与认知程度,在课堂中设计问答、思考与讨论等多种形式的活动,使学生全身心投入课堂,真正做学习的主人。

在新的一轮课程改革中,我国已将教学目标从过去的一维发展到三维。苏教版教材将科学方法教育带到了教学实践当中,取得了良好的效果。据此,将科学方法教育带到生物的教学实践中,会进一步提高学生的科学素养,提高教师的课堂教学效率,为学生终身发展、应对现代社会未来的发展的挑战奠定基础。

例如,对于“种子的萌发条件”这节课,重点在于让学生了解种子萌发条件及其内部变化。这就需要教师进行引导进行探究实验,得出结论。让学生在实验中观察现象。根据科学方法教育的理论,教师在设计思想的时候可以采取实验与讨论的教学方法,让学生在课前充分预习,并且能够在课前实验,得出种子萌发所需的内部条件。在课堂上,教师可以让学生做课堂的主人,讨论观察的结果,引导学生的思考,并得出结论。随后,教师可以让学生讲述自己所学种子萌发这一课的方法、过程、结论,使科学方法教育在初中生物课堂上完全实践起来。

篇2

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(b)-0044-02

生物科学代表着21世纪自然科学的前沿,是孕育关键性突破的学科之一。生物科学是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主。海南医学院是一个地方性本科医学院校,为了适应地方经济的发展需求和学校本身的发展,我校于2009年开设了生物科学专业,学制四年,同时,为了适应就业市场的需要,将生物科学专业设定为健康教育方向。

在专业开设之初,我们通过对一些院校的调研后发现,多数学校的生物科学专业普遍存在着没有明确的学科定位,专业设置雷同,没有具体的研究方向和针对性等现象。在教学过程中仅仅以理论课教学为主,缺少实验教学和专业实践。这种不顾自身特色和条件,追求时髦,一哄而起,搞形式主义的办学,既保证不了教学质量,扩大不了办学规模,又不能办出其自身特色,也极大的浪费了教育资源。

本文在总结以上专业建设方面遇到的问题和分析国内医学院校生物科学专业建设与就业市场趋势的基础上,阐述了我校在生物科学专业建设的一些做法和体会,以期为医学类院校生物科学专业建设提供发展思路。

1 明确学科定位

在教育部2001年颁布的“高等学校本科专业目录”中与生命科学有关的专业主要有三个:生物科学,生物技术和生物工程。许多学校都设置有其中的二个或者二个以上的该类专业。因此,人才培养方案中应使这三类专业有所区别。生物科学是一门基础学科,它是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主;生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作为反应器,将物料进行加工,以提品为社会服务的技术,它是侧重理科,理工管结合的复合型专业,以培养应用性人才为主;而生物工程则是生物技术研究中侧重于后期产品处理的部分,是侧重工科,理工管结合的复合型专业,仍以培养应用性复合型人才为主。这一分类特点决定了生物科学是基础性学科,其他两门应用性学科是在其基础上,结合其他学科的研究成果发展出来的。

生物科学包括了微生物学,生物化学,细胞生物学,免疫学,育种技术等几乎所有与生命科学有关的学科,同时又与化学,化学工程学,数学,微电子技术,计算机科学等生物学领域之外的尖端基础学科相结合,从而形成一门多科学互相渗透的综合性学科。因而作为生物科学专业的本科生经常面临哪些基本知识,基本理论应该优先掌握的困惑;而作为教师也经常需要考虑哪些基本知识,基本理论应该优先重点向学生讲授,如何培养出适应时展,紧随世界潮流的生物科学专业人才。在一般综合性大学中,这个专业的人才是以研究性的培养模式进行培养的,在一般本科医学院校生物科学专业办学总体思路是:“夯实基础,拓宽知识面,立足于现代生物科学技术改造提升传统产业,因地制宜,办出特色,面向现代生物技术产业主战场培养应用型,复合型生物科学人才”。

海南医学院是地方性医学院校,其办学宗旨是为地方培养实用技术应用型人才,因此,生物科学专业建设不能像综合性大学一样,而应该从生物科学基础理论入手,在专业方向上选择由生物科学衍生的相关实用技术性方向,以就业为导向,培养适应市场需求技术型人才。从应用的角度来认识,生物科学是人类对生物资源的利用,改造并为人类提供服务的一门学科。在此认识的基础上才能建立科学可行的教育体系,科研体系和管理体系。目前这三个体系涉及的主要研究领域和方向有如下几个方面:(1)生物化工与材料;(2)环境与环境生态;(3)农业生物技术;(4)生物医学医药工程;(5)食品生物技术;(6)能源生物技术;(7)生物制药;(8)基础生物技术;(9)生物工程技术仿生;(10)生物战剂及其防御;(11)生物检测检验技术。从以上专业方向发展分析,适合医学院校生物科学应用技术型的专业方向有生物医学医药工程、生物制药和生物检测检验技术。其中适合我校生物科学发展方向的是生物检验检测。

综合以上分析,我校的生物科学专业的学科定位是:以培养应用型人才为主的专业,是理工管结合,以理为主的新兴复合型专业。通过培养使学生具有扎实的生物科学理论知识,掌握生物技术基本实验技能,了解学科发展前沿,能在工业,医药,食品,环保等行业的企业,事业和行政管理部门从事与生物检验检测有关的应用研究,技术开发,生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

2 完善课程体系设计

2.1 扩大基础课教学,增加选修课比例,优化课程体系结构

调整课程结构是课程体系优化的前提。基础课程一般都具有较高的稳定性和较宽的适应性,是培养和发展学生智能,增强毕业后发展潜力的重要基础。为此要特别注意加强公共基础,专业基础课的教学。同时根据生物科学毕业生去向和我校的学分管理制度,我们在构建生物科学专业课程体系中,大量增设选修课,主要涉及人体解剖生理学,药理学,细胞生物学,药物化学,生物技术制药,微生物检验等。通过增设选修课,可以增加专业基础知识,加强素质教育与能力培养,拓宽专业口径,使学生更能适应市场需求。

2.2 重视教学内容的改革

在改革课程结构的同时,重视课程内容的调整。教学大纲是进行课堂教学的基本依据,编好教学大纲是进行课堂教学的关键环节,对规范课程教学和保证教学质量具有重要意义。课程内容的改革要从教学大纲着手,通过调查,研究和讨论,对每门课编制出切实可行的教学大纲,大纲强调突出重点,难点,加强了实践环节,强调实验,实习基本技能的掌握。细化各章内容,明确课程交叉内容所属,例如基本原理部分前面课程已讲授,后面应用的课程时就不再细讲,确保课程内容不重复,实验内容不雷同。

2.3 增强师资队伍建设

根据教学体系和课程体系的教学需要培养和引进理工结合的高层次人才。在学科建设经费和学院的支持下,加强专业基础课和专业课老师在教学及科研方面能力的提升。对年轻教师特别是非生物背景的教师进行了全方位的培养。建议全体在岗教师加速知识结构调整和知识更新。高素质师资队伍的建设,有利于推进课程体系和教学内容的改革。为该学科专业的发展奠定了坚实基础。

2.4 加强实习及毕业环节教学体系的建设

进行素质教育是时代对高等教育人才培养的基本要求。素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。教学实践环节在培养学生的工程实践观念,提高学生的素质,启迪学生的创新思维,开发学生创新潜能,锻炼学生创新能力,巩固理论知识,提高学生实践动手能力与独立工作能力,以及培养学生理论联系实际,分析问题,和解决问题的综合能力方面具有其它教学环节无法替代的重要作用。在实习及毕业教学环节中,我们主要做了以下两方面的工作:

(1)制定生产实习的动态监控措施及成绩评定体系。评价指标体系是搞好评价工作的基础,它不仅是对生产实习进行评价的依据,而且会对实习教学环节中的各项工作起到引导和推动作用。因此,一个科学的评价指标体系不仅应能客观,全面地反映实习教学的水平及其效果,而且还应遵循科学性和可操作性。根据上述原则,我们设计了生产实习评价指标体系。修改,制订了详细而具体的生产实纲。摒弃了传统的提纲式指导大纲,改为具体的以车间或工段为单位的实习要求内容和指导,让学生充分明确实习的内容和要求,同时,可起到督促实习指导教师的作用。

(2)规范毕业设计(论文)开题报告,提高毕业设计(论文)质量。以表格形式,要求本科毕业论文之前,充分明确该课题的背景、意义、主要研究内容方法、技术路线、工作进度和技术指标等内容,并在全院范围内进行公开的,正规的开题报告,给该专业的师生提供了一次较好的学术交流机会,有助于拓宽学生的专业视野,活跃学术气氛,全面提升生物科学专业的毕业设计(论文)质量。与此同时,我们还制定了毕业设计(论文)批改方案,以规范毕业设计(论文)的撰写,提高毕业设计(论文)质量。

参考文献

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篇3

探究实验的本质是根据某一合理假设,通过设计和实施实验,对作用主体与作用对象之间的内在联系作出分析和判断,从而得出科学结论的过程。因此,生物学探究实验的实验目的一般描述方式为:探究某因素对生物某方面特征(如形态、结构、生理功能)的影响。例如,探究光照强度对植物光合作用速率的影响;探究生长素浓度对植物插枝生根的影响;探究紫外线对草本植物植株形态和株高的影响等。

从实际应用出发,实验目的可以从两个不同角度分析确定。(1)可以从实验课题中分析实验目的。很多探究课题实验目的明确,不需要作进一步分析。但也有部分课题探究目标比较模糊。如,探究小麦生长中心与旗叶光合作用的关系。该课题既有可能是探究生长中心对旗叶光合速率的影响,也有可能是探究旗叶光合作用对生长中心生长速率的影响。因此,需要进一步细化,确定探究方向。(2)从实验步骤中归纳实验目的。从训练学生思维的角度出发,在某些情境下可能给定实验步骤,要求归纳实验目的。此种情境下的一般方法是:根据实验步骤找出实验中的自变量和因变量,将实验目的概括为“探究某因素(自变量)对某形态结构或生理功能(因变量)的影响”。

二、实验原理的分析和归纳

实验原理是对实验的理论基础、操作方法和目标指向的高度浓缩概括。其内容应包含四个方面的基本要素:实验的科学理论依据;操作过程要点;实验结果的检测方法和指标;实验的结论目标指向。

在独立设计实验时,确定实验原理的基本途径是:(1)从生物科学的基本理论出发,深入分析影响因素与作用对象之间的内在联系。(2)分析操控影响因素的具体方法,确定自变量。(3)分析实验对象受到影响后可能发生的反应,找出与这些反应相关的外在表现,确定观测指标。(4)概括说明该实验能达成的最终目标。

如果是在已有的实验方案基础上归纳实验原理,基本方法是:找出实验方案中的自变量和因变量,从理论上分析二者之间可能存在的联系;然后以方案中实验组为依据,描述对自变量的控制和对结果的检测方法,忽略掉对照组设置以及对无关变量的控制等细节,从而归纳出实验原理。

一个科学的实验原理可以对实验材料的选择、实验步骤的设计、观测指标的确定以及实验结果的预测分析都能起到有效的指导作用,是整个实验方案的纲领。

三、实验步骤设计的方法和原则

实验步骤是实验探究方案的主体内容。它直接决定实验过程能否实现以及实验目标能否达成。

实验步骤设计的一般思路是:首先要明确自变量和因变量,再结合探究目标确定变量控制方法和对照实验设置方法,最后确定对实验结果的检测方法和指标。如果是定性探究,则应该以被探究因素的有、无或者强、弱等典型条件设置对照;如果是定量探究,则应该以被探究因素的强弱程度设置一系列梯度实验进行探究。例如,若要探究“温度对植物光合作用的影响”就可作定性探究,此时只需要设置高温、常温、低温三个典型温度条件作对照实验即可。如果要求“探究植物光合作用的最适温度”,这就是一个定量探究课题。必须在一定温度范围内设置一系列温度由低到高的梯度实验进行对照。检测方法要有可行性,检测指标必须是实验对象受自变量影响后产生的必然预期结果。

实验步骤设计必须遵循的原则主要有:科学性原则;对照原则;单一变量原则;平行重复原则。

科学性原则的基本含义是:有确实的科学理论依据,逻辑推理严密,操作方法和顺序合理,变量控制可靠有效,观测手段简便易行。

对照原则:探究过程中要通过设置对照实验的方法来增强实验的说服力。可根据不同课题要求,在实验中设计空白对照、条件对照、相互对照和自身对照等不同的对照实验形式。

单一变量原则:实验组与对照组只能有一个变量差异。即除开自变量以外,实验组和对照组其他所有无关变量应保持相同且适宜。

平行重复原则有两层含义:一是指进行探究实验时对生理状况相同的多个实验对象同时进行相同的实验操作,以减少偶然因素或实验对象个体差异带来的误差;另一层含义是指控制自变量在相同的变化幅度下,以同样的条件进行重复实验,从而体现过程与结果之间联系的必然性。

在上述原则下,实验步骤的设计可以大致上分为三个要点:第一步,准备和分组。对实验材料要进行准备和预处理,使其初始状态相同并达到实验要求。然后,根据实验需要划分为不同组别,为后续的对照实验做好准备。第二步,对照处理和变量控制。将不同组别控制在自变量的不同变化幅度之下形成对照,其余条件控制到相同且适宜的状态,并给予充分的后续反应时间。第三步,实验现象的观测统计。选定适当的观察测量指标对不同组别分别进行观察和统计,以反映实验结果。

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