① 初中生物科研课题研究有哪些
初中生物小课题研究
一、选题的指导思想
初中生物课程标准教材(人教版)对课标规定的内容标准进行了精心设计和合理整合,突破了多年来传统的植物、动物和人体生理卫生等部分的学科体系,构建了突出人与生物圈及其关系的学科体系:第一册包括生物和生物圈、生物和细胞、生物圈中的绿色植物;第二册是生物圈中的人;第三册包括生物圈中的其他生物、生物的多样性及其保护;第四册包括生物圈中生命的延续和发展、健康地生活以及结语——学习并没有结束。尽管初中生物新教材尚未编排研究性学习课题,但新教材探究性学习为初中开展研究性学习提供了可行性。为了与国外基础教育改革趋势及我国高中开设研究性学习必修课相衔接,有必要在初中开展研究性学习的探索。
二、 研究课题的设计
结合义务教育课程标准试验教材(人教版)的编排体系,根据学生的身心发展特点,初中二年级是人身体生长发育的第二个高峰,也是由形象思维向抽象思维飞速发展的时期,因此决定了在初二下学期开展研究性学习小课题研究。学生在学习“生物及生物圈中的生物”基础上开展为期一周的研究性学习,确定研究的主题为初二下学期第8单元“健康地生活”,确定这一主题的原因是“健康地生活”是初中生物学习的最后一个单元,也是生物教学的一个重要目标,通过一学期的小课题研究,使学生达到独立获得健康保健知识的能力,学会学习。并在研究性学习学期计划实施中,构建以“自我反馈性评价”为核心的评价体系,而且作为初中生物会考成绩的一部分。
根据初中生已有的学识水平和已形成的学习方式,采取以教师提供课题,学生自主选题为主,学生也可自主提出课题,但一定要经过师生论证通过。课题设计如下:
1)心脏病种类及其预防的研究;2)关于合理膳食的研究;3)吸烟与肺癌关系的研究;4)初中生视力情况调查;5)关于艾滋病的调查;6)关于糖尿病的调查;7)调查本市某区学龄前儿童计划免疫的实施情况;8)酸雨对生物影响的研究;9)南湖公园水质污染的调查和处理建议;10)垃圾与我们周围的生活环境。
学生根据自身的生活阅历和兴趣提出了如下课题:1)涂改液与人身体健康的关系;2)室内空气污染现状及其预防措施;3)踢足球前应做那些准备活动;4)学生上课精神状态不佳的原因与建议;5)改善教室学习环境的方法;6)方便筷子的危害;7)马路边树木枯萎的原因初探;8)饮水与健康;9)睡眠与健康;10)汽车尾气的危害与防治等。
三、课题研究目标
研究性学习的根本目的不是预期的研究成果,而是预期的学习结果,最重要的目的是转变学习方式。
1.知识与技能目标
帮助中学生更好、更快、更多地掌握基本的和基础的知识与技能,促进他们将感性知识与理性知识、实践知识与书本知识、各学科知识以及知识与技能的有机结合,建立反映各自特点和有利于未来发展的知识结构与技能结构;引导学生在分析、比较和判断的过程中学习和掌握正确的价值规范,建构自身内在的价值标准;指导学生初步形成自主性的学习能力、社会交往能力,为发展创新、创业能力打下良好的基础。
2.过程与方法目标:
体验研究过程,了解研究方法(文献资料法、调查法、实验法)。
3.情感态度与价值观目标
与人合作、热爱自然、珍爱生命、保护环境意识;实事求是的科学态度、一定的探索精神和
创新意识;关注与生物学有关的社会问题、主动参与社会决策的意识;良好的生活与卫生习惯、积极健康的生活态度。
四、研究步骤
应该说在初中阶段开展研究性学习有一定难度。因为学生的知识积累有限,加工处理信息的能力也有限,根据学生的实际情况,我们从教材入手。依据教材内容和学生的知识水平,先由教师确定课题,学生自主选题,学生自己也可独立确定研究课题,我们经实践确定研究步骤如下:
1.准备阶段(历时1个月)
(1)公布课题:初二下学期开学第一节课发“致学生和家长公开信”(附录六),阐明开展研究性学习的重要性;公布小课题题目、选题原则,欢迎家长作指导教师;并宣布把小课题研究评价纳入期末成绩评定。(2)小组划分:每班划分2—4人小组,自由组合,自主选题,小组自己推荐组长,上报于生物科代表处,由科代表负责统计、打印成生物研究性学习课题选择情况一览表,一式三份。一份留在班级,一份交给老师,一份科代表保留。(3)开题指导:对学生进行研究性学习课题开题报告的填写指导。由于学生没有接触过研究方法,因此,在选题结束,利用课堂时间辅导,讲明研究方法(即实验法、调查法、实践法、文献法)的选择及使用。(4)填写开题报告:开题报告见附录一。布置学生课外以小组为单位填写开题报告,要求研究结果以电子演示文稿形式上报,也可发送到老师电子信箱修改指导,这样将信息技术与研究结果紧密结合便于交流与表达,激发了学生学习的主动性、积极性、创造性,体现主体性教学原则。(5)开题报告:课堂公布各小组的开题报告。目的是引起学生的注意,明确自己分工负责的内容,便于组员之间的研究、交流与合作。
2.研究阶段(历时2个月)
开题报告公示之后,各班、各小组开始研究活动。在活动过程中学生互相了解,互相协作,让每一个课题小组成员都参与其中,每一步的负责人将自己负责研究的内容处理好,由小组长加以协调,出现问题先讨论自行解决,解决不了的与指导老师和任课教师相互协商,探讨解决。
学生在研究过程中投入了极大的热情,经常向老师汇报研究进展情况。针对研究过程中出现的问题,个别现象个别解决,普遍现象集中解决。像电子演示文稿的制作,各小组制作水平参差不齐,教师利用业余时间辅导学生进行电子演示文稿的制作,全年组有一百多名学生报名参加。为了使学生了解科学方法,走近科学,特从大学聘请教授和博士来校作生命科学研究前沿报告,包括人类基因组计划、转基因植物、干细胞研究进展、基因芯片的研究等。生命科学研究前沿对人类及社会的影响,激发了学生的研究热情。为了突出过程性评价,及时了解学生研究进展,并给与学生针对性的指导和激励性评价,在研究阶段,学生填写课题活动情况纪录表(附表二)、课题实施情况的自我评价表(附表三)。
3.总结阶段(历时1个月)
各小组学生将研究结果以电子演示文稿和研究报告的形式提交给任课教师,经审阅后提出修改意见,请学生及时修改,以达到更加规范、科学。
各班将合格的研究报告存储在计算机中的各班文件夹中,如果对所做的电子演示文稿不满意,还可修改,在期末以小组形式利用课堂时间开始论文答辩。每节课进行5组,每组陈述和展示时间5分钟,提问时间3分钟。
答辩会设置在生物实验室,各班利用课堂时间进行。出乎预料的是,学生的答辩非常精彩而成功,每个小组的答辩手将本组的研究结果公布于众,评审组成员是全体生物教师和班主任,其他同学也可做评委,如有同学对他们的研究结果有不同见解或问题当场提出来,由答辩手来解答,其他组内成员可以协助解答。答辩场面非常激烈,颇有点学术探讨的味道。当场由任课教师组织填写课题成果评审表(附表四)。当全班论文答辩结束时学生填写研究性学习综合成绩评价表(附表五)。
—来自于网络
② 调查生物种类的方法步骤
调查生物种类的方法步骤如下:
1、确定调查课题。
生物调查的课题可以有大有小,但无论大小都必须遵循三个原则。目的性原则、价值性原则、量力性原则。
4、做好调查前的准备工作:
调查前,要做好各梁悄种技术、事务和组织准备,包括培训调查组成员,有关调查器材及资料的准备。涉及到野外调查的课题,要准备好所需用品用具。比如记录用的笔记本,测量用的盒尺,观察用的放大镜,采标本用的标木夹、铁铲,保存资料用的照相机、录像机等。
5、收集资料。
收集资料是生物调查过程中关键的一步,是一项艰苦的劳动。
③ 生物工程学的研究包括哪些
生物工程学的研究还包括利用人造物模仿和实现生物所具有的各种杰出机能,从而使生物工程学渗入仿生学的领域。
再现并提高生物机能的研究进展很快,从分子水平看,正在研究模仿酶的催化机能和血红蛋白的输氧机能;从组织脏器水平看,具备排废机能的人工肾脏及具备泵机能的人工心脏等的研究十分活跃。
目前,为抢救患者而使用的人工脏器还只能在低水平上进行模仿,由于模仿复杂的生化反应是极其困难的,因此,人工脏器只能代替一部分自然脏器的功能。后来,科学家们设想把脏器细胞直接应用于人工脏器,从而开始了混合型人工脏器的研究。为此,首先要开发能够适应肝脏实质细胞,以及胰脏活胰岛素的适用材料。以前这类材料只有天然的胶原,但是最近在培养适合肝细胞的材料时,发现乳糖可以有效地控制到链状聚苯乙烯上,现正在进一步研究能使肝细胞在一定数量内增殖的材料。
生命的基本现象体现于分子水平的反应之中,为了更好地认识和模仿生命现象,科学家们制造了许多模型。例如,用环糊精、环状缩氨酸、皇冠乙醚等环状化合物制出的生物酶模型,就是有很高的催化机能和基质特异性。仿生学期望利用酶模型把蛋白质模型系统化。但是,现在还不能把生命现象模仿到细胞水平。
生物组织非常精巧,却很脆弱;人造物结实且稳定性好,但机能较差。仿生学力求兼备二者的优势。现在,已研制出能与患者身体组织融合,逐渐成为患者自身皮肤的人造皮肤。今后的人造皮肤还将具有汗腺和汗毛,在功能和外观上都与原生的皮肤没有区别。现在的人造肝脏只能在有疾患的肝脏恢复健全期间,部分地代替其原机能,预计不久将研制出能完全模仿肝脏机能的体外肝脏。制造在器官和组织功能方面均与真正肝脏完全相同的人工肝脏,将是21世纪的研究课题。
探索蛋白质结构生物的遗传形态决定于遗传基因密码的排列,而这种排列又决定了氨基酸的配制,从而产生各种各样的蛋白质。蛋白质构成了生物细胞的一半以上,起着维持生命的重要作用。如果能够人为地改变蛋白质的构成和配列,将会对生物的改良产生重大的影响。然而,蛋白质是氨基酸呈链状连接的巨大分子,虽然只有大约20种氨基酸,但各种可能的排列组合方式却达到了天文数字。况且,蛋白质的机能并非只取决于氨基酸的简单排列,它还与折叠形式等密切相关。可见把握蛋白质的立体结构不但非常重要,而且难度极大。
分子生物学的进展,已通过将DNA导入其他细胞而实现了无性生殖,向着操作蛋白质的方向迈出了重要的一步。
科学家们根据蛋白质和核酸的立体结构可以决定生物的机能这一条重要突破去研究蛋白质,相继探明了肌红蛋白和血红蛋白的结构与机能,并对其进化和病理等从组织上得到了解释。对其他的各种酶,免疫球蛋白,染色体的染色核等许多蛋白质的立体结构也已能够解释。目前,对它们的形式过程正在进行研究,这些研究的进展,日益充实着人类在蛋白质、核酸、多糖等立结构方面资料的数据库。
改良微生物机能人类早就将微生物用于食品制造业,而以青霉素的发现为契机,发酵工业已成为近代产业。随着生物工程学的发展,利用遗传基因修补术和细胞融合技术改良微生物机能成为可能,为微生物的利用提供了更广泛的领域。
微生物分为真菌、酵母和细菌三类。真菌可用于柠檬酸等有机酸以及青霉素等抗生物质的生产。酵母可用于酒精饮料的制造。
最近,利用基因修补术将大肠杆菌和枯草菌等微生物导入遗传基因,从而制造出了抑制癌的物质和生理活性物质。利用细胞融合技术把两种微生物融合而产生新的抗生物质的可能性越来越大了。
在能源方面,利用微生物将甘蔗渣及木屑等制造成工业和汽车使用的甲醇,利用甲烷菌和制氧菌从工业废液和污泥中提取甲烷和氢等气体燃料的研究也已取得进展。在资源方面,利用一种叫作“铁细菌”的微生物,可以使金属从品位低的矿石中有效地溶出,把具有提取油质功能的微生物注入油井以提高石油回收率的研究也正在进行。在环境保护方面,也可以利用微生物能分解有机物以及金属和有毒物质的特性进行污水处理。
在尚未利用的微生物中,科学家们已开始注目于好碱性微生物和共生微生物。好碱性微生物只有在碱性环境,甚至在碱性洗涤液中才能很好分解淀粉的酶。因此,有可能开发出新的工业生产方法。共生微生物,如与豆科植物共生的根瘤菌,能将氮化物合成为肥料给予植物。现在开始考虑利用可以和各种昆虫共生,给予昆虫所需的抗菌物质和荷尔蒙的微生物,目的是得到防止病虫害的新杀虫法和利用其分泌物质开发新的药品。
微生物的开发和利用已经在广阔范围内成为生物工程学的主要角色之一了。
④ 生物学的主要研究方法都有哪些
生物学家对于生命现象的研究通常采用观察和实验的方法,通常这两种方法是一起使用的。
1、 观察是按生物的物理性状来描述生物的状况。通常是先对其外形及行为进行观察和描述,再把生物体解剖借助光学仪器对其内部结构进行观察。观察是多种多样的,有个体的观察也有群体的观察;有静态的观察也有动态的观察;有相同种类的观察也有不同种类的对比观察。
2、 实验是人为地改变一些条件来观测生物的变化和反应,以探究生命内在的因果关系,是认识生命活动的方法。
实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。17世纪前后生物学中出现了最早的一批生物学实验,如英国生理学家威廉·哈维关于血液循环的实验,扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特关于柳树生长的实验等。
到了19世纪,物理学、化学比较成熟了,生物学实验就有了坚实的基础,因而首先是生理学,然后是细菌学和生物化学相继成为明确的实验性的学科。19世纪80年代,实验方法进一步被应用到了胚胎学,细胞学和遗传学等学科。
系统的方法:
系统科学源自对还原论、机械论反省提出的有机体、综合哲学,从克洛德·贝尔纳与沃尔特·布拉福德·坎农揭示生物的稳态现象、诺伯特·维纳与威廉·罗斯·艾什比的控制论到卡尔·路德维希·冯·贝塔郎非的一般系统论。
最早建立的是系统心理学,系统生态学、系统生理学等先后建立与发展,20世纪70-80年代系统论与生物学、系统生物学等概念发表。
从克劳德·香农的信息论到伊利亚·普里高津的耗散结构理论,将生命看作自组织化系统。细胞生物学、生化与分子生物学发展,曼弗雷德·艾根提出细胞、分子水平探讨的超循环(化学)理论。
(4)生物课题研究的主要方法有哪些内容扩展阅读:
研究领域
生物学家从很多面向研究生物,因此产生很多研究领域。例如:
1、 面向原子和分子:分子生物学、生物化学、结构生物学。
2、 面向细胞:细胞生物学、微生物学、病毒学。
3、 面向多细胞:生理学、发育生物学、组织学。
4、 面向宏观:生态学、演化生物学。
生物学本身不断的快速发展,与其他学科的关联整合也越来越多。一大原因是分子生物学在近代突飞猛进,终于导致人类基因序列定序基本完成。
由此,为了解读巨大数量的基因信息,促成了基因组学。为了探究基因和蛋白质的交互作用,开创出蛋白质组学。这些新的研究领域帮助解决疾病、粮食、环境生态等问题。其众多的研究信息和积累海量研究数据则需要新的电脑算法来处理。
⑤ 常用的科学研究方法有哪些
科学探究的基本方法:观察法。常用方法:调查法,实验法,测量法。
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。
常见的观察方法有:核对清单法;级别量表法;记叙性描述。观察一般利用眼睛、耳朵等感觉器官去感知观察对象。由于人的感觉器官具有一定的局限性,观察者往往要借助各种现代化的仪器和手段,如照相机、录音机、显微录像机等来辅助观察。
常用方法:
调查法
调查是科学探究常用的方法之一,是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导,通过访谈、问卷、测验等手段.有计划地,广泛了解.掌握相关资料.在此基础上进行分析、综合、得出结论。
科学调查的步骤:明确调在的目的和调查对象一制订合理有序的调查方案实施实验调查方案。并如实做好记录对调查情况和结果进行整理和分析写出调查报告。
生物调查活动的注意事项:调查是一项科学工作。对于所看到的生物,你不管是否喜欢它,都要认真观察,如实记录;不要损伤植物和伤害动物,不要破坏其生活环境;注意安全,集体行动。
实验法
生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料,通过有目的、有步骤的实验操作和观察,记录、分析,发现或验证科学结论。
⑥ 高中生物教师可以开展哪些课题研究
研究范围比较广。比如:1.高中生物导学案的编制策略研究
2.高中生物教学的导语分类研究
3.高中生物概念教学的实验研究
⑦ 如何开展初中生物学概念教学
一、问题的提出:
生物学是研究生命现象及其生命活动规律的科学,其基本原理都是建立在生物学概念的基础上。因此,生物学概念是初中生物学科知识的重要组成部分,它是对生物的形态结构、生理特征乃至生命现象、原理及规律的精确而本质的阐述;生物学概念是生物学领域最基本的语言表达单位,也是思维的基本单位。生物学概念学习是意义学习中最基本的类型,掌握生物学概念是学生学习生物学、了解生命现象及其活动规律、解决问题乃至进行创造的必要前提;要学好生物科学,关键在于理解生物学概念。新的课程标准发生了一些变化,其中最重要的一点是:高度强调重要概念的教学。“重要概念和核心知识会构建学生的知识体系,注意概念的表述等等。”
现代认知心理学家认为:概念是人脑在感觉、知觉和表象的基础上,对感性材料进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的思维加工过程和改造的产物。概念是理性思维的基本形式,是形成判断和进行推理的基本要素,人们只有形成某事物的概念后,才能形成对该事物的判断,并对该事物发展变化的推理过程。
我们学校地处城郊,学校是农村中学,学生素质整体不高,学生对学习生物学的兴趣不高,以及我校 “121”课堂改革模式推进。因此,教师在准确地把握课程标准和合理的使用教材方面;就生物学概念的教学策略方面都也存在着困难。因此,研究如何对初中生物学概念教学的问题也凸现出来。初中生物学概念较多,学生难学、难记、难掌握。同学们学习生物学普遍感到“课上易懂,课下易忘”。正是基于此,对概念教学的策略研究很有必要。目的在于提升生物学教师的教学能力,更有利于活跃学生的思维,提高课堂的效率,提高学生的学习成绩。
二、课题研究的目的及意义
总结归纳初中生物学概念教学经验,提高生物教学水平。启迪教育智慧,提高教育质量,改善教师的“教”,激发学生的 “学”,加深对概念的理解,提高概念的运用能力。目的在于提升生物学教师的教学能力,更有利于活跃学生的思维,提高课堂的效率,提高学生的学习成绩。引领教师认真学习基础教育课程改革的理念和有关的有效教学的教育理论,用教育理论指导教师的教学实践,解决课改实施过程中存在的以下问题:1、总结出四册书中概念。2、积极参加集体备课、听课和评课,多实践,善于总结写教学随笔。加强资源共享与交流,提高生物学教师队伍的整体概念教学水平。3、探索概念教学的课堂教学模式,初步建立概念教学策略实践体系。
三、课题研究的理论假说
通过本课题的研究,使新课程理念能够在教学实践落实,达到提高教师概念教学的业务水平,活跃学生思维,提高课堂效率,提升学生的学业成绩的目的。
四、课题研究的原则
本课题的研究主要是探讨初中生物学概念教学的策略,基于上述目的要求,本课题的研究应遵循以下原则:
1、贯彻直观性原则:指根据教学活动的需要,让学生直接感知学习对象。学生在教学中是以学习前人经验即书本知识为主的。这些书本知识的真理性固然毋庸置疑,但它们与学生的生活和他们自己的个人经验存在相当的差距,有些甚至是完全陌生的。而人的认识总是从感性上升到理性,从具体过渡到抽象,完全没有感性认识和具体形象做基础和支撑,是不可能真正掌握纯粹理论知识的。由于书本知识与学生之间客观存在的距离,学生们在学习和理解的过程中必然会发生各种各样的困难和障碍,直观性原则的意义在于克服这些困难和障碍,通过提供给学生直接经验或利用学生已有的经验,帮助他们掌握原本生疏难解的概念知识。
2、贯彻系统性原则(循序渐进原则):指教学活动应当持续、连贯、系统地进行。这一原则是为了处理好教学活动的顺序、学科课程的体系、科学理论的体系、学生发展规律之间错综复杂的关系而提出的。一般来说,学科课程体系和学生身心发展规律是最主要的,教学活动的顺序必须以这两方面为依据,按照这两方面的要求持续、连贯地进行。同时,教师也要了解作为课程基础的科学理论本身的发展变化,从而能够更自觉地安排、处理教学,使概念教学活动的顺序更加科学、合理。
3、贯彻理论联系实际原则:这一教学原则是指教学活动必须坚持理论与实际的结合和统一,用理论分析实际,用实际验证理论,使学生从理论和实际的结合中理解、掌握知识,并在这个结合的过程中学会运用概念知识的能力。
4、师生协同原则:这一教学原则主要是指在教学活动中,教师在充分发挥自身作用的同时,还要充分调动学生的积极性和主动性,使教学过程真正处于师生协同活动,相互促进的状态之中。其实质就是要处理好教师与学生,教与学的关系。
五、课题研究的对象
本校2014级学生和2013级全体学生。(包括教师的课堂概念教学、学生的学习成绩反馈。)
六、课题研究的内容
初中生物学中的概念教学具体有效的实施方法。上一堂七年级下册,八年级下册教材一节课的课堂概念教学课。(1、教学设计 2、课堂概念教学具体实施过程 3、学生课堂成绩反馈 4、策略交流)
七、课题研究的目标
1、通过本课题的研究改变学生害怕学习概念的问题。
2、通过本课题的研究深入推进课程改革的实施,让教师落实课程标准成为一种自觉。
3、初步形成初中生物学概念教学的策略。
4、提升学生的学习成绩,提高课堂的有效性。
八、课题研究的方法
1、积累法:积累四册书中的概念,以及教师在概念教学中策略总结,并加以运用和提炼。
2、文献资料法:查找阅读相关文献,并把研究者的积累编辑成册,边积累边研究边实践,为积累提高层次。
3、比较研究法:将同一时期不同教师的概念课做比较,寻找差距与不足,及同一教师不同时期的课做比较,证明研究的有效性,让教师更有动力和信心。
4、行动研究法:主要从教师的集体备课、组织课堂教学、听评课,指导引领学生概念学习、反馈学习效果为内容,注重操作策略的实施。
九、课题组研究人员分工及责任
课题主持人:严天友负责组织协调课题工作,熊金龙协助组长组织生物老师做课题工作。
课题实施人员:张申光李银华王琴负责收集初中生物学教材中生物学的概念,以及注意概念教学中存在的问题及策略的探讨。
十、课题研究的步骤(三个阶段)
准备阶段: 加强生物学概念教学的课题论证,抽取2011年秋生物期末考试考卷中有关概念学生成绩统计。
实施阶段:各个教材中概念的统计,概念教学策略探讨,考试及试卷成绩分析。进行课题研究反思,撰写概念教学的反思论文,形成《初中生物学的概念教学案例集锦》
总结阶段:总结课题研究材料,从课堂教学案例、教师研究论文、撰写研究报告、几个方面来进行总结。
十一、课题研究的成果形式
1、积累四册教材中的概念。
2、研究报告和教师的概念教学论文。
3、初步形成生物学概念教学模式。
十二、完成课题的保障条件
1、本课题参加人员想要提升概念教学能力的愿望强烈,队伍年轻,学历层次高,保证了课题研究的科学性,提高了课题研究的质量。
2、虽然学校经济并不富裕,但能做到首先满足科研需要。
3、总历时六个月年整,至少有二十个教学周,每周一个小时集中研究,时间有保障。
4、学校将科研兴校、科研兴教作为学校的头等大事来抓,领导教师都非常重视这项工作。