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1、泉 州 师 范 学 院毕业论文（设计）题 目 基于微生物与生物技术主题构建的探究化学与生命科学 学 院 生物科学 专 业 10级 生物科学 班学生姓名 学 号 101003050指导教师 职 称 副 教 授 完成日期 2014 年 5月 3 日 教务处 制基于微生物与生物技术主题构建的探究 【摘要】课程标准作为国家课程改革的纲领性文件，是国家对基础教育课程的基本规范和质量要求。新课程标准的提出和实施是素质教育理论的一种更加充分的延伸。本文通过大量文献调查、案例观测、访谈、问卷、课堂观摩等方法调查生物技术主题的微生物部分在新课程改革背景下的实施情况，通过分析比较中美课程目标及中美两国技术教育标准
2、，探讨如何构建微生物与生物技术主题教学。结果表明，在生物新课程标准的指导下，中学生生物技术主题教育取得一定的效果，而我国也有相应的技术课程研究，并且有一定成果，但是对中学生物技术课程的研究目前为数不多，而且主要还是停留在知识层面，对于实际的操作技能并没有一个很明确的衡量标准。而且我国对于“生物技术”的定义没有进行明显的界定，对于学生是否掌握生物技术的行为指标的界定也是比较薄弱的。通过分析，我们建议应根据学生能够接受的学习模式，将微生物内容分解渗透到生物技术主题中，从而构建符合学生实际需求的内容体系，并且加强学科之间、学段之间的生物技术学习内容层面定位的衔接，使生物技术内容的整体构建能符合于学生
3、的认知需求，从而促进课标理念在教材和教学中的贯彻，以利于学生更好的发展，同时满足社会发展的需求。【关键词】生物课程标准 生物技术主题 微生物 引言：课程标准1是国家课程的基本纲领性文件，是国家对基础教育课程的基本规范和质量要求。生物技术的发展离不开其技术教育。生物技术教育是学生获得生物技术的手段，生物技术教育离不开生物技术课程的构建。初中的十大主题中，第九主题为“生物技术”，在其他主题中关于生物技术则没有明确的界定。生物技术课程的构建有助于教师对生物技术教育的展开，利于学生技术素养的培养，从而促进课标理念在教材和教学中的贯彻，以利于学生更好的发展，同时满足社会发展的需求。生物技术主题综合性强，
4、与其他主题交叉大，而微生物课题在内容标准的十大主题中没有，但在二级主题中生物技术主要涉及的是微生物，所以微生物与生物技术的构建尤为重要。1.研究内容与方法基于微生物与生物技术主题构建的探究主要通过对微生物与生物技术的发展前景、社会发展需要和微生物与生物技术的相关性，由此引申出微生物与生物技术构建的重要性。从理论和实践的多个层面展开探讨，一方面，研究生物课程标准中关于生物技术主题语言表达定性量化程度，并且通过对中美课程目标的比较来反映当前我国基础教育阶段的微生物与生物技术教育存在的问题。另一方面通过实践调查和统计理论分析，对学生的技术、技能做客观性评价从而达到对学生行为标准、技术素养形成与实际课
5、程实施的构建探究。调查问卷的信息大量来源于泉州地区各市区中学：三中、九中、十中等。同时，深入部分中学参加生物教研活动，通过咨询生物教师、并对生物课堂进行了观摩，主要信息的调查面涉及泉州各地区的部分生物教师，同时通过互联网各个地区的部分教师进行探讨，此外，还通过观察、比较、文献、案例等实证方法探讨。用统计法对回收问卷进行整理，分类统计处理各项数据，并进行定性、定量地分析描述。研究人员共发出初中学生问卷300份、教师问卷30份，有效回收率均达100%。2. 研究结果 本次研究主要围绕微生物知识与生物技术主题的相关性包括文字符号的标识以及相关性的实施情况两个问题，以2011年颁布的生物课程标准 (以
6、下简称课标)、美国技术教育标准、北京师范大学出版社2013年出版的生物教材)(以下简称北师版)和中学微生物与生物技术课堂的教与学为对象来进行调查分析。探讨如何进行微生物与生物技术主题的构建。2.1课标与教材中的微生物知识与生物技术主题的相关性微生物生物技术成为了21世纪的主角。随着能源、资源和环境问题日益突出，微生物生物技术在新能源的开发、可再生资源的利用、绿色生产以及环境治理等方面正在发挥越来越大的作用。有人预言，人类社会将从以石油资源和石油化工为主导的碳氢化合物时代进入以生物质资源和生物炼制为主导的碳水化合物时代。1在课标与教材中，与微生物有关的生物技术主要是发酵技术和现代生物技术等的应用
7、。具体在北师大版八年级上册第五单元第十八章生物圈中的微生物，分为微生物在生物圈中的作用和微生物与人类的关系两个章节。重点介绍了微生物在生物圈中不可替代的作用、微生物在食品、医药工业、基因工程等广阔的应用前景。微生物知识与生物技术主题的密切相关，如如图表1所示：由图1可看出，只有8%的教师认为较独立，大部分的教师认为微生物与生物技术主题密切相关。2.2微生物与生物技术主题在课标中语言文字符号的定量、定性标识2.2.1中美课程目标的比较2表2 中美课程目标编排的比较中国美国知识与技能产生充实感和兴奋感过程与方法运用科学方法及原理于生活及工作中情感态度与价值观 由表2可以看出，关于课程目标的首要目标
8、：中国更注重将基础知识作为首要目标，其次是过程与方法，最后才是情感态度与价值观；而美国更注重关注学生的情感及知识在生活及工作中的实用性。这是我国在当前的国情下教育的现状。2.2.2中美教育技术标准的比较表3 中美教育技术标准的比较美国技术教育标准3面向学生的教育技术标准分为六大类1. 基本操作与慨念2、社会、道德和人文方面的要求3. 技术作为提高学习效率的工具4. 技术作为交流的工具5. 技术作为研究的工具6. 技术作为解决问题与决策的工具对不同年级技术标准进行划分学前-小学2年级小学3-5年级初中6-8年级高中9-12年级我国生物技术主题内容标准4日常生活中的生物技术举例说出发酵技术在食品制
9、作中的作用，说明食品的腐败原因，运用适当的方法保存食品现代生物技术举例说出克隆技术的应用、转基因技术的应用、关注生物技术的发展对人类未来的影响 通过表3，我们可以看出，美国技术教育标准对各年级的划分，很细致适切，与学生的认知，与原有的知识与技术的储备，逻辑性发展的具有构建性。具体表现在： 一方面划分六大类的面向学生的技术标准，另一方面为幼儿园到12年级的学生设立了详细具体的技术教育标准，从培养技术素养的视角，它为美国技术教育提供了目标和操作准则5。相对而言，我们的课程标准的内容缺乏各年级学生技术学习的标准和内容框架。此外，美国技术教育标准的案例详细，而且还配有精美的插图，有利于教师在实施标准过
10、程中进行参考，而我们的课程标准有关技术教育过于简单，只有文字表述，教师参考选择减少。2.3微生物与生物技术在新课程实施中的反馈 本次调查主要围绕的问题：一是学生对微生物知识学习兴趣、微生物章节与生物技术知识的结合是否能提高学生的学习兴趣；二是微生物与生物技术主题的相互渗透以及学生接受生物技术教学模式的对比。2.3.1 学生对微生物知识认识2.3.1.1对微生物知识学习兴趣不高 如图4可看出，中学生对微生物知识的学习兴趣不高，对微生物知识感兴趣的学生只占了11%，大部分学生兴趣一般，有部分学生不感兴趣，甚至18%的学生认为不考试一点也没必要。原因是学生认为微生物微小抽象，对微生物认识薄弱，认为学
11、习微生物有困难。2.3.1.2微生物章节与生物技术知识的结合提高学生的学习兴趣如图5所示，大部分的学生都认为在微生物章节中多结合一些生物技术(如转基因技术等）能增加他们对学习的兴趣，因此，若把微生物与生物技术主题进行构建不仅能提高学生的学习兴趣，而且能加强巩固所学知识，丰富课堂内容，扩宽知识面，又能帮助对微生物和生物技术知识的获得。 2.3.2学生生物技术的技能素养有待提高2.3.2.1学生由避开实验教学模式转变为喜欢实验教学模式在构建合理的体系中，除了从微生物与生物技术知识内容相关性角度出发，还应考虑学生在学习微生物与生物技术主题愿意接受怎样的教学模式。 如图6所示，大部分学生表示喜欢微生物
12、实验。 如图7，通过对比2010年和2014年对于学生愿意接受的生物技术学习模式，发现学生 喜欢获取生物技术知识的方式发生了很大的转变，最显著的是学生对动手操作实验的接受能 力由5%上升到了41%，此外还有部分学生喜欢开展讨论会、参观相关的技术公司以及教师拓展相关知识，只有少部分学生能接受通过自行查阅资料获取知识。2.3.2.2学生实际动手操作能力差 由图7可看出，只有16%的学生能独立制作面酱或酸奶等发酵产品，而大部分的学生都不会。学生喜欢动手实验操作，但是实际动手操作能力却很薄弱，通过调查我们发现最主要原因就是教师实验课的教学模式与学生期望的、感兴趣的学习模式的差异大。调查结果如下： 如图
13、8可看出，通过对学生调查发现，他们的实验课的形式主要是以老师讲解为主，这与学生所期望的学习方式差距较大。3.分析与讨论3.1微生物与生物技术在生物新课程实施中的反馈分析3.1.1学生对微生物知识的学习兴趣不高从上述的调查结果我们可以看出中学生对微生物知识的学习兴趣不高，原因是学生认为微生物微小抽象，对微生物认识薄弱，认为学习微生物有困难。而大部分的学生都认为在微生物章节中多结合一些生物技术(如转基因技术等）能增加他们对学习的兴趣，因此，若把微生物与生物技术主题进行构建不仅能提高学生的学习兴趣，而且能加强巩固所学知识，丰富课堂内容，扩宽知识面，又能帮助对微生物和生物技术知识的获得。 3.1.2学
14、生的生物技术技能素养有待提高案例通过了解中学生对“面酱或酸奶等发酵技术”的实际操作能力进行调查，并从中反映中学生对生物技术操作技能的掌握程度。通过调查，只有16%的学生能独立制作面酱或酸奶等发酵产品，而大部分的学生都不会。学生的实际动手操作能力有待进一步的提高。3.1.3教师实验课的教学模式与学生期望的学习模式的差异大。 在生物技术主题学习中，通过对比2010年和2014年对于学生愿意接受的生物技术学习模式，发现学生喜欢获取生物技术知识的方式发生了很大的转变，最显著的是学生对动手操作实验的接受能力由5%上升到了41%，此外还有部分学生喜欢开展讨论会、参观相关的技术公司以及教师拓展相关知识，只有
15、少部分学生能接受通过自行查阅资料获取知识。但是在“制作酱或酸奶等发酵食品”活动中，发现学生实际动手操作能力薄弱。学生喜欢动手实验操作，但是实际动手操作能力却很薄弱，通过对学生调查发现，他们的实验课的形式主要是以老师讲解为主，教师实验课的这种教学模式与学生期望的、感兴趣的学习模式的差异大。4、生物课程标准中微生物与生物技术主题的构建4.1从社会发展需要出发 21世纪是生物学世纪，未来国际竞争的焦点是生物技术的竞争，生物技术的发展与其技术教育密不可分，因此竞争的实质是技术人才的竞争，这种竞争的态势势必要求人才培养和教育体制与时俱进。进入21世纪后，随着能源、资源和环境问题日益突出，微生物生物技术在
16、新能源的开发、可再生资源的利用、绿色生产以及环境治理等方面正在发挥越来越大的作用 6 。所以如何使教师教和学生学的行为与社会发展的实际需要得到很好的落实，在微生物教学中渗透技术素养的培养显得更为重要。4.2加强对学生情感态度与价值观目标的重视 就生物技术教育的总体水平而言仍与发达国家具有很大的差距。一方面关于技术教育指标：美国技术教育标准对各年级的划分，很细致适切，与学生的认知，与原有的知识与技术的储备，逻辑性发展的具有构建性，它为美国技术教育提供了目标和操作准则7。相对而言，我们的课程标准的内容缺乏各年级学生技术学习的标准和内容框架。另一方面关于课程目标的首要目标：中国更注重基础知识的掌握，
17、而美国更注重关注学生的情感及知识在生活及工作中的实用性。4.3减少教师的教学模式与学生期望的学习模式的差异在生物技术主题学习中，发现学生愿意接受的生物技术学习模式发生了很大的转变，学生由避开实验教学模式转变为喜欢实验教学模式。学生喜欢动手实验操作，但是实际动手操作能力却很薄弱，原因是教学模式与学生期望的、感兴趣的学习模式的差异大。但是，还有部分学生喜欢开展讨论会、参观相关的技术公司以及教师拓展相关知识，这说明教师在教学过程中起到不可缺少的引导者的角色。因此，要减少教师的教学模式与学生期望的学习模式的差异，教师要构建有效教学模式：一、组织学生动手做探究实验。从生活中的生物技术着手，通过各种实验和
18、实践活动，丰富学生对微生物在生物技术主题中及其他相关主题中拓展生物知识；二、教学中多采用合作学习的方式，开展讨论会。在普及生物技术知识的同时，培养学生的发散思维，激发了他们探索奥秘的科学精神10。三、组织学生参观生物技术公司。通过社会实践、课外活动组织学生参观当地的生物技术公司及相关产业，培养学生的实践活动能力和让提高感性认识。致谢感谢导师葛清秀副教授对论文完成过程的各个环节给予的悉心指导和全力支持，葛老师严谨的治学态度和科学作风使我受益匪浅。此外我还要感谢在调查研究过程中帮助过我的泉州九中、泉州三中、泉州十中中等学校的黄山、李东等老师以及同学。在此，向各位老师的热情帮助表示衷心的感谢！参考文
19、献：16江宁微生物生物技术化工社2出版社20082唐田,刘恩山.对中、美初中生物学课程标准中目标及内容的比较J.比较教育研究,2001,第1期3国际技术教育协会.美国国家技术教育标准技术学习的内容M.科学出版社,144中华人民共和国教育部.全日制义务教育生物课程标准 M.北京:人民教育出版社,2007,7-8,44. 57荆莜槐.美国技术教育标准及对我国高职教育的启示 J . 辽宁高职学报, 11（1）. 8张波,李智锋,吴玉.课程目标的理论与实践研究J.中山大学学报论丛,2007,27(8):121-126. 9 张采.在中学贯彻生物技术知识教育初探 J .苏州教育学院学报, 2000, 1
20、7(2) : 8384.10闫中良.关于“生物技术”课程改革的探索与实践 J .高校讲坛，2008，（15）:207.11蔡铁权.公众科学素养与STS教育J.全球教育展望,2001,04.12付艳平,王光野,房岩,杨阳.生物教学中开展STS教育是实现素质教育的有效途径J. 长春师范学院学报(自然科学版) ,2009，28(1). 附问卷基于微生物与生物技术主题构建的研究 课题调查问卷一、学生问卷亲爱的同学： 您好！我是泉州师范学院2010级生物科学班的庄丽春。我热情地邀请您参与初中微生物与生物技术主题构建的研究 ，为课程标准的修订和完善提供反馈，更好地为教学实施提供指导。真诚希望得到您的支持与
21、帮助，在实践中与您携手探究。能得到你们的帮助，我们表示衷心的感谢!1、你对初中生物微生物部分感兴趣吗？（ ） 、感兴趣 、一般 、不感兴趣 、不考试一点都没必要2、你了解生物技术吗？（ ）、了解一般 、很少 、不了解3、你喜欢上微生物实验课吗？（ ）、喜欢 B、不喜欢4、你们的实验课是采取什么方式？（ ）、老师讲解为主 、在老师的指导下自主探究 、完全自己探究摸索5、生物技术主题学习中，你喜欢怎样的教学模式（ ）A、开展辩论赛 B、开展讨论会 C、参观相关生物技术公司D、教师扩展相关知识 E、自行查阅资料 F、动手操作实验6、你认为学习微生物与生物技术知识之间相关性大吗（ ） A、较大 B、不
22、怎么联系 C、没联系7、 你能独立完成制作酱或酸奶等发酵食品吗（ ）A、 会 B、不会 8、你认为课本如果在微生物章节中多结合生物技术知识学习是否能增加兴趣（ ）A、能 B 、不能 9、你是否认为课本中生物技术的相关操作活动太少（ ） A、是的 B、不是的 C、不清楚10、你获得生物技术相关知识主要通过的途径是（ ）A、网络、电影等媒体 B、书籍 C、学校教育 D、生活、生产实际11、辨别生物技术的发展是否给人类未来带来正负面的影响，你认为需要（ ） A、教材的介绍 B、老师的指点 C、自行查阅资料了解 12、日常生活中运用生物技术“制作面酱或酸奶等发酵食品”，你认为与微生物有关吗( ） A、
23、有 B、没有 C、不清楚13、 如果老师让你自主收集有关生物技术（如发酵技术等）资料，对你来说（ ）A、很难 B、比较难 C、一般 D、比较容易 E、很容易14、您对生物学课是否满意？若不满意，请直接选原因( ) A、满意 B、内容陈旧 C、教学方式单一 D、脱离生活实际 E、师资力量薄弱 F、其他二、老师问卷亲爱的老师： 您好！我是泉州师范学院2010级生物科学班的庄丽春。 我热情地邀请您参与初中微生物与生物技术主题构建的研究 ，为课程标准的修订和完善提供反馈，更好地为教学实施提供指导。真诚希望得到您的支持与帮助，在实践中与您携手探究。能得到你们的帮助，我们表示衷心的感谢!1、使用新教材进行
24、教学对您来说( ) A、比较适合 B、有利于充分发挥您的教学组织能力C、不适合，难以适应新教材的要求 D、不利于发挥您的教学能力2、使用新教材的教学效果( )A、比以前好 B、和以前一样C、在升学的压力下，新教材的使用同样达不到预期的效果3、在使用新教材的教学中，您能常采用的教学方法是( ) A、以自己的讲授为主 B、以学生的探究为主 C、多种方法综合运用使用4、生物技术知识高端与抽象，您在教学上是如何克服这特点，进行合理优化教学（ ）A、如参观相关生物技术公司 B、开展辩论赛、讨论会 C、动手操作实验 D、其他活动5、 生物技术作为第九个主题出现，您对课标中关于生物技术的主题编排顺序满意吗？
25、（ ） A、满意，符合学生学习的逻辑性 B、不满意，学生认识滞后 C、一般 6、生物技术在内容标准的一级主题之一，定位相对独立，但在二、三级主题中有无体现与其他主题的相关性（ ）A、基本有 B、基本没有7、微生物课题在内容标准的十大主题中没有，您认为在二、三级主题中有无体现与其他主题的相关性（ ）A、基本有 B、基本没有8、在教学上，您在哪些主题中有穿插生物技术主题？（ ）A、动物生殖和发育 B、生物的遗传和变异 C、健康地生活 D、生物的多样性 E、微生物 F、生物和环境 G、其他主题9、在进行“生物技术”教学时,是依据什么来进行教学的? ( )A、教材 B、课程标准 C、专业期刊 D、网络
26、资源10、您在使用教材时，认为生物技术主题的内容设计（）A、较全面 B、较片面 C、差不多 D、有必要进行更新11、课标中生物技术主题仅设计活动用“制作面酱或酸奶等发酵食品”来帮助学生探究食品保鲜方法，您认为有必要拓展微生物知识吗（ ）A、需要 B、不需要 12、您认为现用生物教材就生物技术主题与微生物章节内容的相关性如何（ ）A、密切 B、较独立 C、还行13、课标中要求教师鼓励学生自主收集资料、分析生物技术的正面和负面影响，您认为教材中是否缺少了相关内容（ ）A、是 B、不是14、您对课程标准中关于微生物与生物技术这部分内容的要求是否认可( )A、认可 B、不认可15、在生物技术主题评价中，您认为评价学生对生物技术主题的学习效果在哪层面适合（ ）A、直接获得经验 B、间接获得经验 C、直接与间接获得经验11