系统化思维研究新进展及其在科学教育课程改革中的重要作用

系统化思维在促进学习者知识整合和有意义学习方面具有重要潜在价值,已成为国际科学教育领域研究的新兴议题。通过对学习科学、系统动力学和科学教育不同领域系统化思维相关研究进行理论研讨发现,系统化思维源于系统动力学的研究,兴起于学习科学的研究,当前扩展到科学教育的研究,综述了系统化思维研究的提出与发展、现状,以及对当今科学教育课程改革的重要价值及意义,并针对系统化思维在科学课程改革中的重要作用进行了展望。     

以学生思维活动为主线构建生物学核心概念

掌握学科核心概念并运用其进行判断、推理和实践,是中学生学习知识的基石,也是培养和提升思维能力的前提。鉴于此,以学生的思维活动模式为主线科学设计"概念教学"具有重要的意义。以"植物体的结构层次"教学为例,论述以学生思维活动为主线构建生物学核心概念的基本方法和步骤方法,即构建单元核心概念体系,为思维活动规划路径图;感知、生疑、激疑、释疑,让思维围绕核心概念展开;分析、归纳、概括、总结,让思维引领概念系统化。     

科学思维导向的“减数分裂过程”概念教学

介绍利用逻辑推理的科学思维由“粗”到“细”逐步构建并完善减数分裂过程模型,辅以科学事实对其去伪求真,确定科学合理的减数分裂过程模型,使学生在模型的完善中,构建有关“减数分裂过程”的概念,理解减数分裂中染色体的变化和意义,训练科学思维,从而落实“核心素养为宗旨”“教学过程重实践”等课程基本理念,发展学生的学科核心素养。     

美国K-12科学教育框架中对生物学核心概念的关注及其启示

在科学技术迅速发展和教育领域研究成果不断积累的推动下,美国启动了新科学教育标准的研发工作,并于2012年完成了第1阶段的任务,正式出版了《K－12科学教育框架》。该框架强调概念理解的重要性,在生物学核心概念的选定上,与我国高中生物学课程的模块主题划分不谋而合,这样的认识和改进对我国生物学课程发展及课堂教学改革都具有很强的应用价值。在核心概念及其子概念的呈现上,以问题的形式引入,并展示了学习进阶的理论和研究结果,对教师设计和实施“为了理解的教学（teaching for understanding）”具有引领作用。     

高中生物学课程应提高基本科学素养要求

高中生物学课程改革应注意提高基本科学素养要求,一是要增进对科学知识的理解,构建更合理的知识体系：二是要增进对科学过程和方法的理解,重视模型方法和数学方法在探究中的运用;三是要增进对科学,技术,社会三者关系的理解。突出科技意识增养和系统分析能力的发展。     

基于概念转变理论的POE教学设计

POE教学策略主要由预测(P)、观察(O)和解释(E)3个教学环节构成。它是基于概念转变理论和人本建构主义理论而提出的。进行良好的POE教学设计和实施将有助于教师探查学生的前科学概念,也有助于学生进行概念转变,进而构建科学概念。教师应充分把握该教学策略的内涵和适用范围,以更好地发挥其教学价值。     

基础教育中的工程学:与科学探究同样重要的问题解决途径

随着科学技术和科学教育的发展,越来越重视培养学生获取、理解和运用知识的能力,科学探究和工程设计等实践活动备受关注。2017年,我国颁布的《义务教育小学科学课程标准》和2018年颁布的《普通高中生物学课程标准(2017年版)》都将工程学作为独立的学习领域或模块纳入其中,标志着工程学正式进入基础教育。工程学的定义与特点、核心概念、基本能力,以及它与科学探究的关系,决定了其在培养学生设计、实践和问题解决能力等方面独特的教育价值。简述工程学在基础教育中的内涵、特点、课程开展方式等。     

普通生物学课程教学改革实践探讨

针对专业基础课普通生物学课程教学实际,探讨以解决实际问题为学习导向、转变学生思维方式变被动学习为主动学习、转变学生学习方式建立系统化知识体系、采取拓展专业视野与创设师生互动的课堂教学提升教学水平。改革的实践促进培养学生良好的专业学习能力。     

微生物学混合式教学的探索与实践

微生物学作为生命科学相关专业重要的专业基础课程,在其知识体系的构建中具有重要作用。立足内蒙古农业大学微生物学示范课程改革的教学实践,在混合式教学理念的构建、实施过程、评价体系、教学效果及问题与反思进行深入探讨。结果表明,混合式教学可以帮助学生深入学习理论知识和熟练掌握实践技能,有助于促进学生发现、分析与解决问题能力、协作能力、沟通交流能力、自主学习能力及综合创新能力的提升。     

自然保护地自然教育资源分类与评价——以神农架国家公园为例

自然教育是生态文明建设的有力抓手及重要内容。自然保护地具有良好的自然资源禀赋,为自然教育实践提供活动场地及教育资源基础。在界定分析自然教育相关概念及内涵基础上,提出自然保护地自然教育资源分类方案,包括自然事物、场地设施、自然文化3项主类,9个亚类、48种基本类型;综合运用层次分析法和德尔菲法构建包括教育价值、资源质量、开发条件3层要素、10项指标的自然教育资源评价体系;以神农架国家公园为例进行自然教育资源分类及评价的实证分析。结果表明,构建的自然教育资源分类方案及评价体系具有科学性、普适性与可操作性,可在自然保护地自然教育资源的调查、分类与评价中推广,为自然保护地的自然教育开发利用提供科学参考。     

生命观念是生物学学科核心素养的标志

2017版《普通高中生物学课程标准》将发展学生的生物学核心素养作为课程宗旨,生命观念是学科核心素养4个要素中独具生物学学科特点的维度,是学科核心素养的标志和关键。生命观念可以被学习者用于科学地解释生命世界,有助于学生形成科学的自然观进而形成科学的世界观。然而实现课程目标,达到预期的教学效果对教师来说是新的挑战和要求。阐述生命观念在课程中的地位和价值,解释生命观念的内涵并说明其与课程内容的关系,提出教学实践中的建议,以期新的课程标准要求顺利达成。     

关于新时期中国粮食安全评价的探讨

粮食安全是一个发展的概念,自20世纪70年代被FAO首度提出以来经历了多次的完善,体现出了鲜明的时代特征。中国作为一个粮食生产与消费大国,粮食安全评价工作得到高度重视的同时,也必然会伴随着社会经济的发展而不断演变与深化。本文从粮食安全内涵入手,在梳理现有研究工作基础上,提出了粮食安全协调度的概念,并阐述了其内涵及评价思路,力求通过科学建立体现时代特征的评价体系,为提高中国粮食安全保障水平提供支持。     

应用型本科院校植物学实验教学改革尝试

从植物学实验课程教学模式的构建、教学方式的改革与实践2个方面,对应用型本科院校植物学实验课程教学模式的构建进行了尝试和探讨,以达到新时期植物学实验课程的教学目标,提高学生的科研动手与实验设计能力,培养学生的创新性思维与能力。     

遗传学课程思政教育的探索与实践

课程思政对高校落实立德树人、实现人才培养目标具有重要的意义。在专业课中进行课程思政改革有助于探究高校专业课程中育人功能的发挥。遗传学是生命科学专业重要的基础课程,在生命科学知识体系的构建中具有重要作用。立足内蒙古农业大学示范课程改革的教学实践,我们重塑了教学目标,改革教学方法,挖掘遗传学课程中蕴含的思政元素,使德育教育深入教师心、学生心,贯穿于教学、教评全过程,使知识传授、能力培养与价值引领同向同行,以提升学生的综合素质。     

临床思维和决策能力的研究现状与思考

临床决策能力一直是医学教育者和管理者关注的热点,其研究体系已初步形成。本文简要回顾了临床决策思维的提出、概念及结合临床决策能力的培养体系、课程设置、理论教学法、实践教学法等方面归纳了国内外临床决策能力的研究现状,并由此提出对临床决策思维的思考。     

大尺度陆地生态系统管理的理论基础及其应用研究的思考

大尺度陆地生态系统管理是解决当前全球资源环境挑战、应对气候变化、治理区域生态环境、实现社会经济可持续发展的重要技术途径,是全球自然资源和生态保护理论及应用研究的热点。本文采用对过去20年间的几个国际大型生态系统管理行动计划跟踪分析方法,从生态系统管理学科发展、理论基础及应用研究的视角,对生态系统管理概念及其应用问题进行了重新思考,具体内容包括以下3个方面: 首先,回顾了生态系统管理科学概念及应用实践的发展历程,讨论了概念的内涵及其再定义,归纳了生态系统管理社会实践及其对学科发展的贡献。其次,明确了生态系统管理研究的科技使命及基本任务,梳理了生态系统管理科学的科学体系及其主要研究领域,概括了生态系统管理科学的生态学基础理论及知识体系,明确了生态系统管理行动的关键环节、管理方案的基本要素与管理途径。最后,分析了生态系统管理科学研究及学科发展的新趋势,讨论了生态系统管理科学的重点研究空间尺度和对象系统,提出了全球生态系统管理的前沿科学问题,整合生态学研究思维及宏生态系统途径,以期为中国的生态系统管理科学研究及学科发展提供参考。     

“生长素的生理作用”一节的教学设计

科学探究和科学思维是生物学核心素养体系的重要部分。在"生长素的生理作用"一节课的教学中,通过引导学生设计并完成实验,将教材上抽象的概念转换成感性的认识,再利用数学方法进行理性分析,最终阐明生长素的生理作用概念并用以分析生产实践问题。整个教学过程重实践,提高学生的科学探究能力,发展科学思维,逐渐形成稳态和平衡观。     

5E教学模式的内涵及其对我国理科教育的启示

5E教学模式是科学教育领域的现代教育模式.它是由BSCS根据Atkin-Karplus学习环而提出的,其宗旨是帮助学生构建科学概念.在教学中,5E教学模式可以用来探查学生的前科学概念,培养学生的科学探究能力,以及帮助学生实现概念转变和构建科学概念.在我国的理科教育中,恰当地运用该教学模式开展教学,将有助于课程理念和课程目标的落实.     

《CAT:科学概念的教与学》

正出版:高等教育出版社出版时间:2018年5月ISBN:978-7-04-049684-0定价:32.00元内容简介科学概念一直是科学教育的重要内容。学生对科学概念的深度理解,不仅有助于其构建科学知识体系,还能发展学生高层次思维能力、学习迁移能力、元认知策略和科学素养等。     

大尺度陆地生态系统科学研究的理论基础及其技术体系之探讨

大尺度的陆地生态系统科学研究是在生物多样性保护、应对全球气候变化、区域生态环境治理及全球社会经济可持续发展的科技需求背景下应运而生的生态学及生态系统科学前沿领域,并在我国的生态文明建设社会实践中快速发展。本文在系统论述大尺度陆地生态系统科学研究的科技使命基础上,重点梳理和探讨了区域及大陆尺度的生态系统科学研究理论基础和方法学问题,进而基于宏生态系统生态学理论,新提出了宏观生态系统科学的基础理论、科学概念及其研究方法体系的逻辑框架。本文重点探讨了: 1) 基于生态系统的系统学特性,发展多维视角的“生态系统科学概念网络体系”;2) 基于生态系统整体性和涌现性理论,发展“生态系统状态变化分析理论体系”;3) 基于生态系统属性及状态概念,发展生态系统结构-过程-功能-服务级联关系的“整合研究方法学理论体系”的学科内涵及应用问题,进而论述了发展区域及大陆尺度宏观生态系统科学研究的方法体系,提出构建新一代大陆尺度生态系统观测研究实验网络,完善“联网观测-联网实验-数值模拟-知识融合”四位一体的科学研究技术体系的必要性。