時間:2023-08-16 17:29:10
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高中生物科學史總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
1 前言
20世紀80年代起,西方科學教育界開始將HPS教育――科學史、科學哲學、科學社會教育作為新的科學教育范式用于科學史教學,提出了包括6個環節的HPS教育模式。我國也在《高中生物課程標準(實驗)》實施建議的教學建議(七)中明確提出注重學生對于生物科學史的學習,對提高學生的科學素養很有意義。那我國生物科學史的教學現狀如何?是否可以實施HPS教育?
選取廣東實驗中學、佛山一中、汕頭東廈中學等六所高中的高一、高二學生進行“高中生物科學史教學現狀”的問卷調查,并對授課教師進行訪談,可以發現學生對科學史學習很感興趣并認為教材應該適當增加素材,但由于不是教師授課的重點和課余學習時間不夠,科學史并沒有充分發揮其價值。教師們則表示由于課時限制及自己的知識水平有限,沒辦法在短時間內將科學史的科學方法、思維抽提出來傳授給學生,也缺少相應的教學方法指導。要想在我國更好地實施HPS教育進行生物科學史教學,就必須解決正課課時不夠、教師知識儲備不足、集中學習和訓練的機會匱乏等困難。因此筆者提出開發HPS教育融入生物科學史的校本課程,其意義有以下幾點:(1) 補充教材中的科學史知識、增加學習課時、實現集中訓練,有助于培養學生生物科學素養;(2) 為生物教師進行科學史教學提供應用素材和教學參考;(3) 響應現課程標準中“注重學生生物科學史學習”及即將頒布的新課標中“開設有特色的校本課程”和“豐富校本課程內容”的要求;(4) 順應國際科學教育改革的趨勢,拓寬國內HPS教育的研究領域,為實踐應用提供參考。
2 高中生物HPS教育融入科學史的校本課程開發設計
2.1 課程目標的確定
根據科學素養的內涵和所涉及的范圍,以及核心素養生命觀念、理性思維、科學探究與社會責任4個維度來設置以下的三維課程目標:
知識目標:明確高中生物一些核心概念的科學發展史進程;講述生物科學發展史上的大事件。
能力目標:獲得科學問題分析和探究的哲學思維;掌握科學探究能力及研究方法;培養批判性思維和創新能力。
情感、態度與價值觀目標:重走科學家之路,體會探究過程中觀點的碰撞與爭論,體會科學探究的辛酸曲折;分享科學家成功的喜悅,感受合作的力量,體會技術革新對生命現象研究的推動作用,領悟科學和技術的關系;增強學科的學習興趣,提升科學素養及教育科學本質觀。
2.2 課程名稱及內容的確定
考慮到課程名稱要有一定的吸引力,且在這門課中要盡可能地幫助學生在思維上穿越回生物科學史上重大發現的現場,讓學生像科學家那樣思考,像科學家那樣探索,和科學家一起經歷探究的曲折心酸與成功喜悅,所以確定該校本課程名為“穿越!生物科學史的15個大場面”。
從知識角度看,核心概念是學好生物學科的關鍵,其發展歷程可以有效幫助學生深刻理解核心概念及構建生物學科知識體系,所以該校本課程的主要內容可以選取生物核心概念的發展歷程來講授。根據對高中生物核心概念的分析,以下發現歷程非常重要:必修一的蛋白質、生命系統、生物膜系統、酶、細胞呼吸、光合作用、細胞分化;必修二的遺傳因子的發現與定位、遺傳物質的確定及傳遞、變異與進化;必修三的動植物生命活動的調節、生態學核心概念發展的探究歷程等。
從能力角度看,學生不僅要從核心概念的科學史中獲得科學研究思維和科學探究能力,更應該將這些思維與能力應用到探究自己生活中的科學研究歷程上。因此,在該校本課程中可以增加一些學生身邊的科學熱點事件的發現歷程來引導學生應用所學的HPS視角分析科學史,提高生物科學素養,比如青蒿素的發現等。還可以適當增加一些科學探究歷程中有趣的實驗來訓練學生的科學探究能力,比如用面粉制面筋的蛋白質發現實驗、DNA雙螺旋的模型制作等。
從情感、態度與價值觀看,學習生物科學史是讓學生愛上生物的有效方法之一,在該課程教學過程中要注重對學生學習生物的興趣培養。教師可以在講解專題時推薦相應的科學名著,并展示名著中對該段科學史的敘述及評價,進而培養學生閱讀科學名著的興趣,增強科學素養。此外,還可以準備一些精致的科學史小視頻,讓學生在輕松、愉悅的探索氛圍中與科學家一起探索與發現。
基于以上分析,確定該課程的內容主題(表1)。
2.3 HPS教育融入科學史的教學案例設計
2.3.1 使用HPS教育模式進行設計
HPS教育模式在教學中主要分為6個環節。首先,教師陳述本節課要探討的自然現象,引導學生進行頭腦風暴,提出他們對現象解釋的不同觀念。接著,教師為學生鋪墊歷史背景,講述科學家的觀點,引導學生選擇一種自己支持的觀點來設計實驗(包括思維實驗過程),并通過進行實驗呈現科學家觀點的檢驗過程。最后總結與評價,以科學家的歷程向學生滲透科學探究的本質,并對比當時社會背景下不同科學家的選擇,讓學生深刻認識到成功的關鍵,加深對科學本質的理解。上述HPS教學模式實施的流程示意見圖1。
2.3.2 使用HPS視角進行設計
HPS教育強調的是以科學史、科學哲學、科學社會三個視角共同學習科學史,所以教師在教學設計上應特別注重三者的融合。比如教學素材的選擇要能體現三者的關系,教學環節的設計要圍繞三者展開,教學過程的實施要注重引導學生綜合運用三個視角對科學發展歷程進行討論和反思、總結與評價。
2.3.3 設計教學案例的素材來源
經過大量的閱讀與篩選,筆者選擇出一些科學名著和關于科學史、科學哲學和科學社會的書籍供備課參考(表2)。
2.4 課程學時及授課對象的確定
校本課程的標準課時是18課時,因此教師可根據實際情況對15個專題進行課時分配。從課程主題來看,雖然高二學生比高一學生具有更多相關的知識基礎,但筆者認為授課對象可以不限于高二學生,在實際授課中同時包括了高一和高二的學生。這樣,實踐后可以研究該校本課程更適合在哪個年級開設,或都適合,從而完善和調整課程設計。
2.5 課程評價方式的確定
針對該課程的三維目標及出發點(提高學生生物科學素養),設置以下的課程評價方式:
知識目標的檢測:課堂小測、課堂反思問卷檢測、生物必修課學科考試(輔)。
能力目標的檢測:科學探究能力、創新能力、批判性思維的量表測驗。
情感、態度與價值觀目標的檢測:科學本質觀、生物學科學習方法、態度與興趣的問卷調查。
3 課程開發的特色
從生物科學史教學存在的問題出發來設計能夠解決教學困難的校本課程,這種開發校本課程的思路給高中生物教師進行科學史教學和校本課程開發提供參考。教師可根據自身學校特色及需求對該校本課程設計進行適當的調整。在此之前,將HPS教育融入高中生物科學史作為校本課程開發的研究尚未見報道,這樣的結合不僅為教師們提供了教學思路和素材,也滿足學生“適當增加科學史素材”的需求,在一定程度上可以改善生物科學史的教學現狀。
一般的生物課堂上只能為學生提供分散的、有限的科學史學習機會,而校本課程則可以提供集中、長時間的學習和訓練,這對學生科學素養和教師教學水平的提高非常有意義。此外,該校本課程還秉承“知識能力方法并重,動手動腦趣味無窮”的特點,還原學生完整的教育生活,發展學生的多元性格與能力。
參考文獻:
[1] (美)奧爾頓?比格斯等著.廖蘇美等譯.科學發現者叢書?生物:生命的動力上冊[M].杭州:浙江教育出版社,2008,2.
一、高中生物科學史教學內涵
生物科學史的主要內容是揭示生物科學的研究和發現的過程,介紹科學家的生平及科學研究經歷,對科學家的鉆研精神及奮斗精神予以贊揚,同時對科學家在進行科學探究過程中遇到的各種挫折和問題進行說明.科學史是一個漫長的發現史,它貫古通今,一方面對科學發展的歷史經歷予以說明,對科學成果加以細分.另一方面它又對科學研究的盲點予以指出,對未來生物科學發展的研究方向進行說明.以客觀的語言和敘述視角對生物科學的內涵加以揭示,點明人類目前對生物科學的研究步伐和研究階段,同時在精神上訴說后來者應站在巨人肩膀上探索生物時應有的嚴謹態度.在介紹科學家的生平、研究經歷、成敗經過及奮斗歷程的同時,讓學生看到科學家身上折射出的巨大光輝,學習他們身上各種優秀品質,同時認識到一個科學觀點的提出是經過一遍遍證實和一次次失敗.了解到這些科學家身上諸如對科學的專注、嚴謹認真的態度、堅持不懈的優秀品質和對科學無私執著的奮斗熱情是科學成果得來的必需要素,在科學史學習中對一類人的道德進行總結,體現生物科學史重要的教學意義.
二、高中生物科學史的教學價值
1.能夠培養學生的科學素質
(1)使學生認識到科學知識的本質
以往的教學經驗中我們可以看出,學生對科學知識的認識依然很淺顯,對于深層的含義還不能觸及到.而生物科學史正是從源頭讓學生了解到生物科學發展的整個過程,在學生學習生物知識的過程中,必然會增添從沒有過的學科親近感,拉近學生與學科的距離,使學生真正愛上生物科學,了解到生物研究的方方面面,就像了解一個老朋友的過去一般,使生物從原來無血肉的枯燥知識中升華出來,成為活靈活現的現代科學.對生物科學知識的本質將有更深層次的認識.另外,科學史在各項生物科學知識中起到貫通作用,對于知識的由來有大致的了解,不致學生盲目學習,有利于生物知識的整體建構.以“光合作用”的研究發展史為例,魯賓、卡爾文、卡門、恩格爾曼等多位科學家都進行一系列的研究,而最終發現植物光合作用的發生條件、因素及產物,整個過程清晰地擺在學生眼前,有利于學生對知識的具體學習,同時能夠使學生感受到科學探索的氛圍,使學生了解科學知識的本質.
(2)能夠培養學生的探索能力,了解科學研究的方法
科學結論的得出是一個漫長的過程,每一位科學家在研究科學現象時都不是一蹴而就的,也絕不是不負責任的寥寥數句就將科學現象定格了的,而是經過研究立意確定發現問題后進行一般假設并反復實驗證實,對問題不斷的提出假設和質疑的循環往復的過程,在疑慮打消之后還要進行社會的證實和之后的學術探討.生物科學史的全盤呈現有利于學生沿著科學家的探索步伐了解科學探究的方法,領悟科學研究的思維過程,學習探究的形式和態度.同時在效仿中也培養學生的科學探索能力.
2.培養良好的科學學習態度和人文精神
正如之前所說,科學家在科學鉆研中體現的各種優良品德能夠感染學生,不斷的培養學生產生相同的研究態度,同時有利于學生對科學知識學習產生濃厚的興趣,形成科學的態度和科學化的世界觀.如達爾文的“進化論”,這一巨大的生物學發現對當時的歐洲乃至全世界產生了巨大的影響,人們紛紛的進行批判、反對,尤其對宗教是一個極大的沖擊,被稱為“異端”,但是在當時的社會環境下,達爾文仍然堅持不懈的進行科學鉆研,用5年了時間完成了震驚世界的科學巨著《物種起源》.這種科學發現體現的人文精神是值得所有人學習的,學生了解到科學發展過程中的艱辛以及科學家起的表率示范作用,更能夠激發學生創新和科學探索的熱情,埋下科學探索的種子.對于這些人文精神的培養和借鑒即使走出生物課堂、生物領域,在其他領域和今后的學習生活中都有著關鍵性的作用.
關鍵詞 高中生物復習 核心概念 教學策略
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現行《普通高中生物課程標準(實驗)》中明確指出:“注重學生在現實生活的背景中學習生物學,倡導學生在解決問題的過程中深入理解生物學的核心概念。”生物學核心概念是位于生物學科中心的概念性知識,包括對重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋。這些內容能夠展現當代生物學科圖景,是生物學科結構的主干部分,并能展現生物學科的邏輯結構;同時,它還具有高度的統領性、包攝性以及引領性,能夠反映核心問題。教師圍繞高中生物復習中的核心概念進行教學,能使學生少走彎路,少繞圈子,直達問題的主干及核心;圍繞核心概念進行教學,還可把孤立、零亂的知識以點連線,以線帶面地進行整合,把相關的知識進行有效的構建,從而達到高三一輪復習有效、高效的課堂教學。
1 核心概念的界定
在高中生物復習中,教師經常會對一些概念的理解存在偏差,比如對一般概念、重要概念以及核心概念的把握不準確,定位不精準,這些都會影響一輪復習的有效備考。因此,如何對教材核心概念進行界定,而不是簡單通過感性印象對其甄別,顯得尤為重要。美國課程專家埃里克森認為:“核心概念是指居于學科中心,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間,源于學科中各種概念、原理、理論和解釋體系,為領域的發展提供了深入的角度,還為學科之間提供了聯系。”國內課程專家劉恩山教授也指出:“核心概念是基于整個課程標準某個主題的知識框架中概括總結出來的,強調概念之間的關聯和概念體系的結構。”基于學者們的觀點,生物學教材中的核心概念是能夠反映該教材核心問題,統領包攝教材章節中的基本概念、事實、原理及規律,是構建整個生物學教材的基本骨架,并且能經得起時間和實踐的檢驗。
例如,在復習《選修3?現代生物科技》中“細胞工程”這一專題時,筆者通過羅列比較一般概念、重要概念,從而界定出該專題中具有統領和包攝作用的“核心概念”。在“細胞工程”專題中,一般概念有16個,分別是細胞工程、脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、細胞貼壁生長、接觸抑制、原代培養、傳代培養、原生質體、合成培養基、愈傷組織、生物反應器、細胞株、細胞系、克隆。而重要概念有7個,分別是細胞全能性、植物細胞組織培養、植物體細胞雜交、動物細胞培養、核移植、動物細胞融合、單克隆抗體。而通過比對、分析和界定后,發現該專題中的核心概念其實只有3個,是細胞全能性、植物組織培養技術、單克隆抗體。正是這三個核心概念,很好地詮釋了整個細胞工程的核心內容和知識所在。比如一般概念中的脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、原代培養、傳代培養、愈傷組織、細胞株、細胞系都是圍繞細胞全能性這一核心概念進行闡述。這樣,通過比較對比,學生就能夠對這一專題進行深刻的理解和感悟了。
2 核心概念教學
2.1 運用概念圖,整合新的核心概念
概念圖是由概念節點和連線組成的一系列概念的結構化特征,概念節點是表示某一命題或知識領域的各概念,連線表示各概念間的邏輯關系。在高中生物復習當中,教師通過運用概念圖進行教學,能清晰有效地呈現教材內容,有利于學生對已有知識進行遷移和聯系,進行有效的復習備考;同時,也有利于理清相近概念的層級關系和邏輯關系,便于學生對核心概念和相關概念進行梳理和整合,培養學生對知識遷移、歸納的能力和興趣。例如,在復習“植物組織培養”時,教師以必修部分的概念和原理為前提,利用概念圖呈現核心概念和相關概念的聯系,在學生喚醒原有知識的基礎,促進理解和掌握新知識(圖1)。
2.2 設計“問題串”,引導學生對核心概念的學習
所謂“問題串”,就是指教師為實現一定的教學目標,根據學生已有的知識或經驗,針對學生學習過程中將要產生或可能產生的困惑,將教材知識轉換為層次分明、具有系統性的一連串問題。在高考生物復習時,教師可以圍繞核心概念精心設計一組具有針對性、探究性的問題,激發學生去發現、探索的欲望,從而培養學生熱情和動力。如,在講授“單克隆抗體”這一概念時,教師運用一組“問題串”(圖2)進行巧妙設問,使得學生對這一概念的理解更加深刻,不易忘記。
2.3 演示認知過程,學概念
在高考生物復習中,有許多概念是純理論性的,內容很抽象,學生理解起來相對比較困難,久而久之就會有挫敗感,產生厭學的情緒。因此,教師在教學過程中可以適當地轉換教學方式,把抽象的問題通過演示知識過程來幫助學生理解抽象的生物學核心概念。
以“通過神經系統的調節”一節內容中為例,“動作電位”這一核心概念并不是很好理解。教師倘若通過傳統的教學方式讓學生看教材,讀概念“由相對靜止變為顯著活躍的電位變化過程”,則顯得抽象不易理解。那么,如何通過形象生動的具體指標來展示“動作電位”,從而讓學生掌握一些列的靜息電位、電位差、電荷移動、局部電流等相關概念呢?教師可以利用圖解(圖3)逐一演示,并加以說明,使學生有逐步認知的過程。
首先,神經纖維處于靜息狀態,即相對靜止時,膜上有一個“內負外正”的電勢差,這電勢差的形成是由靠能量來維持,而維系這一電勢差的能量主要依靠膜上的3個結構。
第一個結構是“Na-K離子泵”,它是由蛋白質構成,在消耗一個ATP分子的情況下,能夠向膜外泵出3個Na+,向膜內泵入2個K+。這樣一個過程已經使得膜外的陽離子偏多。第二個結構稱為“K+通道”,通過前面第一個過程,膜內K+濃度明顯高于膜外,于是膜內外之間形成一個濃度差,使得膜內有一個向外擴散K+的趨勢。在靜息狀態下,膜上僅有K+這個通道會打開,不斷向外運輸K+。通過上述兩個結構,膜外的陽離子越聚越多,導致的結果就形成了一個“內負外正”的狀態,這就是“靜息電位”。第三個要介紹的是“Na+通道”。前面由于“Na-K離子泵”的作用,膜外的Na+濃度很高,當受到某一刺激時,Na+通道會迅速打開,在短時間內膜外的Na+會迅速向膜內回流,而回流的結果就使得膜內外的電勢差瞬間發生改變,在一個非常短的時間內形成了一個“內正外負”的狀態,這就是“動作電位”。利用以上圖解,學生對于電位的形成機制及概念的相應內涵與要點都有了一個比較清晰的認識,從而也就達到了對“動作電位”這一核心概念深入理解的目的。
可見,演示認知是學概念的一個重要策略,也是學習教材內容,掌握學科知識的必要能力。通過演示知識呈現過程,使得許多抽象的概念知識形象易懂,從而提高高考生物復習的有效性。
2.4 利用生物科學史,構建核心概念
全國新課標卷Ⅰ相對廣東卷而言,更注重生物科學史的考查。利用科學史促進高中生物核心概念建構,也是高中生物復習當中的一個重要策略。以科學發展史為材料,讓學生重走科學家的研究歷程,培養學生的科學探究能力,使學生體會概念的建構過程,加深對核心概念的理解。
例如,“DNA是遺傳物質”的探索歷程就是一個很好的素材。此前,孟德爾通過豌豆實驗證明了生物的性狀由遺傳因子控制;摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了基因位于染色體上;科學家接下來又發現:染色的成分是蛋白質和DNA,而染色體在遺傳上具有連續性和穩定性。因此,探究遺傳物質的本質無疑就落在蛋白質和DNA上了。對遺傳物質的早期推測,一開始就有人認為是蛋白質,他們的理由是:蛋白質的基本組成單位――氨基酸,氨基酸多種多樣的排列可能蘊含遺傳信息,因而認為蛋白質是生物體主要的遺傳物質。但又有不少人對這一觀點提出質疑,挑戰這一觀點的有以下幾個經典實驗:1928年,格里菲思利用小鼠作為實驗對象,進行了肺炎雙球菌的體內轉化實驗,得出了“已經被加熱殺死的S型細菌中,必然含有某種促成這一轉化的活性物質――轉化因子”的結論,但是轉化因子究竟是什么,格里菲斯卻未能搞清楚。緊接著,1940年艾弗里為了搞清楚什么是“轉化因子”,以肺炎雙球菌作為實驗材料,進行了體外轉化實驗。他設法把S型細菌的各種成分相互分離,分別單獨和R型細菌進行培養,結果發現,只有添加了S型細菌DNA成分的培養基上,部分R型會轉化為S型細菌,并且這種轉化后的S型細菌可以進行增殖,于是艾弗里得出了“轉化因子是DNA,DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質”這一結論。遺憾的是,艾弗里實驗中提取出的DNA,純度最高時也還有0.02%的蛋白質,因此,仍有人對實驗結論表示懷疑。于是1952年,赫爾希和蔡斯以“T2噬菌體”為實驗材料,利用“放射性同位素標記”技術,完成了另一個更具有說服力的實驗:“首先分別利用35S、32P標記的細菌培養噬菌體進行同位素標記,然后將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌進行混合培養,觀察同位素的去向。”如此,巧妙地把蛋白質和DNA區分開,直接、單獨地觀察DNA和蛋白質的作用,從而進一步證明了“DNA是遺傳物質”。
教師通過講解“遺傳物質的探索過程”這一生物科學史,讓學生清楚地認識到科學探究是要經歷了“發現問題―作出假設―實驗驗證―得出結論”的過程,從而形成質疑與嚴謹的科學態度以及良好的生物科學素養。同時,通過對發現史進行梳理,“DNA是遺傳物質”這一核心概念也得到了構建。
3 小結
總之,高中生物復習教學關鍵在于核心概念的構建,針對不同的概念類型和教學內容,有選擇地運用概念圖、設計問題串、演示認知過程和利用生物科學史等策略進行核心概念的重構,是提高高中生物復習的重要策略。同時,教師還要加強學生梳理、歸納知識的能力,幫助他們正確理解和內化相關概念,從而提高概念教學的有效性。
參考文獻:
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[3] 劉恩山,張穎之.課堂教學中的生物學概念及其表述方法[J].生物學通報,2010,45(7):40-42.
關鍵詞:高中生物;科學史教育;實踐感悟
“科學史”這個詞跟“歷史”一樣有兩個層次的意思,第一層次指的是對過去實際發生的事情的述說,第二層次則是指對這種述說背后起支配作用的觀念進行反思和解釋。生物科學發展史既包括科學家對生命現象的研究過程,又包括科學家研究生命現象時所持有的不同觀點和態度;既包括生物學理論和方法的形成演變,又包括不同學科之間的聯系、科學與社會的相互影響。
隨著科學普及實踐中對科學的文化方面越來越多的注重,科學史教育已經成為更好地理解科學、更好地將科學文化與人文文化相結合、更好地普及科學的最重要的手段之一。《普通高中生物課程標準》亦明確提出,學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路,理解科學的本質和科學研究的方法,學習科學家獻身科學的精神。
在教學過程中,可以利用生物科學發展史資料,有目的地引入、創設與教學內容相符的生動具體的場景,將間接知識演化為直觀內容,以此激發學生的好奇心,促使他們去探索生命規律。生物科學史是科學方法不斷發展的歷史,學生關注其中,可體味科學家發現與解決問題的思路與方法,培養學生實驗能力和思維能力,提高學生科學素養,從科學家追尋的價值觀和規范中激發學生敢于質疑、敢于創新的精神。
一、利用科學史資料創設情境,引入新課題
1.科學史本身就有其歷史性和科學性,同時,許多生物科學史生動有趣,用它們來創設情境,引入新課題,能激發學生的求知欲望,吸引學生的注意力。
如,在介紹《伴性遺傳》時,可以利用18世紀英國著名的化學家兼物理學家道爾頓的圣誕禮物與紅綠色盲的故事,通過歷史故事創設情境。借以引入對紅綠色盲這一遺傳病的分析,吸引學生的注意,引入對伴性遺傳內容的學習。
2.在介紹科學史時,可以采取多種方式呈現資料,用問題驅動的方式創設情境,像科學家那樣產生疑問,發現問題,把學生從對故事的興趣轉入到對科學探索的興趣。
如,教學《DNA是主要的遺傳物質》時,可利用遺傳物質研究進程的資料展開討論引入新課。“20世紀中葉,科學家用超速離心技術發現染色體主要是由蛋白質和DNA構成。科學家產生一個疑問并對此爭論不休。由此,可以通過問題引導,展開討論:你認為遺傳物質可能有哪些特點?你認為證明某種物質是遺傳物的方法有哪些?”并可進一步引導學生探討:實驗是最有說服力的方法,科學家該用哪類生物作為實驗材料呢?是高等生物,還是低等生物?為什么?
如此層層遞進,引導學生追隨科學家探索的腳步,逐步深入理性思考,同時得到了科學思維的訓練。
二、利用生物科學史的材料組織進行探究性學習
利用生物學史的材料進行探究,是生物學新課程教學中常用的一種方法。根據新課程標準中相關內容的要求,對科學史的材料進行適當的選擇和組織,加以整理、轉化,設計成為有科學性和啟發性的探究課題。在教學中,應著重引導學生沿著科學家的思維和工作歷程,領悟科學家是如何發現問題、大膽假設、尋找證據、小心求證的,體驗科學家不斷深化對問題認識的過程和科學探索的精神。
如,在向學生介紹《DNA分子的結構》時,挖掘探究素材,設計探究過程,創造探究環境,引導學生參與構建DNA分子結構模型的探究活動當中。
1.借鑒前人的研究經驗,獲得靈感,確定構建模型的研究方法
查找沃森在構建DNA雙螺旋結構模型的有關科學史,將他們當時如何開展對DNA分子結構模型的研究工作,以及在探究DNA雙螺旋結構過程當中,如何獲得靈感并得到了哪些方法上的借鑒展示給學生。
沃森在《雙螺旋―――發現DNA結構的故事》一書中寫道:
“特別重要的是,我們曾認真討論了鮑林是怎樣發現蛋白質α螺旋的……不久,有人告訴我說鮑林的成功也很平常,并不是復雜的數學推理的結果……鮑林發現α螺旋并不是僅僅靠研究X射線衍射圖譜。主要方法是探討原子之間的相互關系。不用紙和筆,他的主要工具是一組分子模型。這些模型表面上看來與學齡前兒童的玩具非常相似……用同樣的方法解決DNA的問題!我們只要制作一組分子模型,開始擺弄起來就行了。”
在學生閱讀的基礎上,設置問題:這段描述,帶給你怎樣的啟示?鮑林帶給沃森的靈感是什么?沃森等科學家在揭示DNA結構的過程中,采用的研究方法是什么?引導學生進行思維探究,確定構建物理模型的研究方法。同時,也可以讓學生在潛移默化中感受科學家對科學探究的熱愛及科學態度、科學精神。
2.構建DNA雙螺旋結構物理模型
(1)構建DNA基本單位――脫氧核苷酸的結構模型
查找科學家研究DNA分子結構的有關科學史,將DNA的基本單位――脫氧核苷酸的相關情況整理后,展示給學生。
將脫氧核苷酸的相關情況,整理成探究性問題:組成DNA的基本結構單位是什么?每個基本單位是由哪幾部分構成的?組成DNA的堿基有哪幾種?并組織學生動手實踐,構建DNA的基本單位――脫氧核苷酸的結構模型。
(2)構建DNA分子的雙螺旋結構模型
①整理科學史,將科學家研究的DNA衍射圖譜及推算的DNA分子的結構、直徑的實驗結果,展示給學生。向學生提出問題:獲取上述信息,運用模型法,你將構建怎樣的模型?可能要考慮的問題有哪些?進而展開開放式討論,讓學生像當年科學家一樣,親歷科學探索過程,引發學生思考,激發學生探究激情。
②查找并整理沃森、克里克在構建DNA雙螺旋結構模型過程中的種種嘗試,展示給學生。向學生提出問題進行探討:錯誤的理由可能是什么?有哪些是有價值的?引導學生追尋科學家的思維歷程,領悟科學家是如何發現問題、尋找證據、合理推理的。
③在研究暫時陷入僵局時,看沃森和克里克又得到了誰的啟示,整理并向學生展示查哥夫帶來的信息:腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量;鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量。根據科學史資料中的相關信息,向學生提出探究問題:a.堿基配對方式應是怎樣的?b.對原有模型的修訂是什么?保留什么?
④提出探究問題,引導學生深入思考:堿基如何連接?A-T與G-C堿基對組成的DNA分子具有穩定的直徑嗎?整理科學史中的相關研究結構,并向學生展示:四種堿基的分子結構示意圖,比較嘌呤和嘧啶分子結構。解釋堿基的連接方式―-形成氫鍵,A=T,CG。
通過問題,引導學生分析科學史的有關資料,重現這一經典的模型構建歷程,讓學生參與教學過程和思考探究,完成思維性的探究式學習,進而組織學生動手實踐,制作并展示DNA分子的雙螺旋結構物理模型,并與沃森和克里克構建的物理模型相比較,不僅可以獲得成功感,更將思維型探究式學習與操作性的模型構建相結合。同時,在模型建構的探究活動中,引導學生不斷地發現問題和解決問題,使學生在學習DNA分子結構的同時,不僅得到科學方法的訓練,并且體驗尊重事實,尊重客觀規律,善于反思,敢于質疑,勇于實踐等的科學態度和科學精神。并通過討論交流,動手實踐,增強合作精神。
科學史其實本身也是科學知識,它豐富了對科學知識的闡述,但作為科學史教育目標來說,科學知識不應僅僅在這一方面,還應在于科學史能提供科學知識的來龍去脈,科學知識的發展變化。同樣目前我們所取得的科技成就也是暫時的,需要不斷地發展與完善。生物科學史中沉淀了眾多科學家對生命世界探索的精彩片段。良好的生物科學史的教學,應該是從中選擇了恰當的材料,運用了恰當的手段,達到了最佳教學效果,讓學生似乎身臨其境,從而獲得眾多啟示的教學。托克維爾曾說:“當過去不再照亮未來時,人心將在黑暗中徘徊。”那么,在中學生物課堂中,生物科學史不但豐富了學生的科學知識,而且照亮了學生的未來。
參考文獻:
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關鍵詞:科學發展史教學;導入設計;探究過程
生命科學史揭示了科學家思考和解決生物學問題的思想歷程,展示了人們的合作過程,揭示了各種思想的碰撞和論爭過程,展示了科學家的科學態度和科學精神。教材中引入科學史的目的是促使學生更深刻地理解知識的發生過程,理解和掌握生命科學研究的基本思路和基本方法。重視和做好科學發展史的教學對學生學好生物學知識、提高生物學素養、培養創新精神和實踐能力具有重要意義。
生長素是科學家通過植物向光性的探究發現的第一種植物激素。新課標人教版高中生物必修3教材第3章第1節以生長素發現的歷史為線索,選取幾個關鍵科學史實進行組織,以引導學生體驗科學家的探索過程以及科學知識的發現過程,并引導學生領悟科學家是怎樣發現問題,尋找證據,并在嚴密推理的前提下做出合理的假設,又是如何設計嚴密的實驗對假設進行驗證。下面就以“生長素的發現”為例,淺談科學史教學的幾點看法。
一、導入設計貴在“新奇”
俗話說:“良好的開端是成功的一半。”在教學論中,教學的第一步是激發學生的興趣和學習動機。教學的藝術不在于傳授本領,而在于喚醒、激勵、鼓舞。在本節課一開始,我就聲情并茂地講述“上周,在我住的宿舍樓發生一起墜樓事件,太慘了,粉身碎骨啊!”學生一個個睜大了雙眼互相打聽,“多好的一盆植物啊,主人太懶了,把它放在窗臺上就沒再管它,它一天天往外伸,終于義無反顧的投身樓下”。講到這里學生終于恍然大悟,開始討論那盆植物為什么會自己“跳樓”。新穎、巧妙、獨特的導入可以誘發學生積極的思維,激發學生的學習熱情,使學生迅速充滿激情地投入到課堂中。
二、探究過程貴在“自主”
生長素的發現,教材中列出了四位代表性的科學家達爾文、詹森、拜爾、溫特的實驗。該怎樣讓學生動起來呢?課前我印發四位科學家的探究學案,主要包括幾個問題:
1.科學家要證明什么問題?
2.科學家做出了什么假設?
3.科學家的實驗設計思路是什么?
4.記錄的實驗結果是什么?得到什么結論?
讓學生分成達爾文組、詹森組、拜爾組、溫特組進行實驗設計和探究,課上采取了PK法,全班分成四個小組進行較量,每組推出一名代表發言,如果進行不下去或錯誤本組成員可及時補充更正,如果本組無法進行下去,他組可搶答。事實證明,只要把課堂還給學生,學生就會給你帶來很多驚喜。每一組學生都分析得頭頭是道,并能在書本實驗的基礎上補充對照實驗,使實驗更嚴密。
三、探究過程貴在“清晰”
1.用合適的過渡語幫助學生理清科學家的思路
在備課過程中,我查閱大量的資料,對各位科學家的實驗進行了詳細的分析,試圖找出思維過程。科學史教學中應注意使用不著痕跡的過渡語。巧妙的、水到渠成般的過渡不僅能給人以藝術上的享受,更重要的是能幫助學生理清知識脈絡,從整體上加深其對知識的理解。
在學生興致勃勃地猜測植物“跳樓”的種種原因時,教師適時質疑“怎么證明光導致了植物的彎曲生長”,在證明了光是植物彎曲生長的外因后,教師提出,“達爾文在實驗過程中發現尖端只有幾個毫米,在生長彎曲中基本沒有變化,倒是尖端以下的部位明顯生長彎曲,所以生長彎曲的部位是尖端以下一端,那尖端是不是沒有作用呢?”順利過渡到達爾文第二個實驗證明彎曲生長與尖端也有關。之后,教師順理成章地提出:“既然彎曲生長跟尖端及尖端以下部位都有關,那么光照是通過影響哪個部位使植物彎曲生長的”順利引入達爾文的第三個實驗:探究胚芽鞘的感光部位。在達爾文提出兩個推論后,教師提出“怎么證明下部生長是因為尖端產生了某種物質影響到下部的生長”過渡到詹森的實驗,證明了達爾文的第一個推論。接著教師提出“為什么會彎曲生長,背光側生長為什么比向光側生長快,怎么證明你們的假設?水到渠成地導入拜爾的實驗。詹森、拜爾的實驗初步證明了尖端確實產生了某種物質,這種物質在下部分布不均勻導致了彎曲生長。教師接著過渡“這種物質真的就是化學物質嗎?如果真的是化學物質我們應該可以收集到,有什么辦法可以收集到,并證明就是化學物質?”從而過渡到溫特的實驗。
2.利用圖解總結發現歷程,幫助學生理清思路
四、課堂小結貴在“有效”
課前就把學生分成達爾文組、詹森組、拜爾組、溫特組,印發探究學案讓學生把自己置身于19世紀,像科學家那樣去思考、去探究。課堂小結時,讓每組代表四位科學家談一談他們對生長素發現的主要貢獻,每組派一個發言人,組內其他成員補充,其他組成員可以質疑。通過這種方式調動學生的積極性,主動去歸納總結知識,每位學生都躍躍欲試。
關鍵詞:創造性思維;假說――演繹法;生物學;促胰液素;生物學史
一、生物學史的地位與作用
現代社會,科學的發展推動著經濟的發展,而科學發展又以人的科學素養的提高為基礎。由于長期以來受高考壓力、應試教育的影響,很多地方依然重視科學知識的傳授,而忽略了對學生能力的培養。尤其是在對生物學史內容的學習上,很多教師把其發展過程跳過不講,只讓學生記住其結果,更別提挖掘生物學史中所蘊含的豐富內容了。這樣一來,不僅使生物課堂枯燥無味,同時也在無形之中扼殺了對學生各種能力的培養。
二、科學探究的一般過程
高中生物學史大致用了以下幾種方法:觀察法、實驗法、調查法、假說演繹法、類比推理法、構建模型法、同位素標記法等。在培養學生創新思維能力教學中可利用“假說――演繹法”教學。如促胰液素的發現史的科學探究過程。
在學生對“促胰液素的發現”歷程運用假說――演繹法積極主動思考之后,教師應該做出準確的指導,對學生的思路加以整理總結,并準確地綜合運用教學語言展示正確的思路,對思維能力強的學生,教師要給予肯定,其余學生通過對比發現自己的不足并由教師指出。從而使學生對學習有信心,認識自己能力不足的同時,能夠積極地與教師溝通,以后也能夠大膽創新。下面是教師自己的演示。
沃泰默的實驗(假說――演繹法)
實驗假設:胃酸刺激小腸的神經,神經將興奮傳給胰腺,使胰腺分泌胰液。
實驗過程:(1)稀鹽酸一段小腸腸腔胰腺分泌胰液;(2)稀鹽酸狗的血液中胰腺不分泌胰液;(3)稀鹽酸上段小腸腸腔(切除通向該段小腸的神經,留下血管)胰腺分泌胰液。
實驗分析:1.實驗中用稀鹽酸代替胃酸,刺激小腸,(1)與(2),(2)與(3)對照說明刺激小腸時才能促進胰腺分泌胰液;
2.(2)與(3)對照說明小腸內神經有無不影響胰液分泌。
實驗結論:將稀鹽酸注入小腸腸腔內引起胰液分泌是一個十分頑固的神經反射。
斯他林和貝利斯的實驗(假說――演繹法)
實驗假設:在鹽酸的作用下,小腸黏膜產生了一種化學物質,這種物質進入血液后,隨著血流到達胰腺,引起胰液的分泌。
實驗過程:小腸黏膜+稀鹽酸+砂子磨碎后制成提取液并注入同一條狗靜脈,結果顯示胰液分泌增加。
實驗分析:該實驗的對照組是沃泰默實驗中的(2)組,更說明小腸產生了一種化學物質,隨血液流到胰腺,引起胰液分泌。
實驗結論:在稀鹽酸作用下,小腸黏膜產生了促胰液素,引起胰液的分泌。
通過教師準確簡明地概括,使得學生抓住教學內容的重點,將所學的知識系統化,并能形成、構建出一定的知識體系。通過對以上科學史的分析,使學生的生物知識素養,思想情感與價值觀方面的素養,生物能力的素養都有很大的提高。
三、生物科學史的價值
生物科學史把生物與歷史相結合,它的研究對象是生物,它的任務是研究人們對生物學的發展的認識。它用詳細的資料論述了科學家的創造性勞動,生動地描述了科學家在研究過程中的思維及探究方法。它的價值主要體現在以下幾個方面:
1.有助于學生掌握生物學知識
生物科學史可以讓學生體會生物學知識的形成過程,為學生構建知識體系,有助于學生對概念的理解。如學習“DNA是主要遺傳物質”的科學史時,通過艾弗里的體外轉化實驗,以及赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗,讓學生在體會將蛋白質和DNA分離開,單獨去觀察他們的作用的科學理念的同時,更好地掌握DNA是遺傳物質的概念。
2.有助于學生掌握科學的探索方法
生物課程的目標之一就是讓學生形成終身學習的能力和基本習慣。新課程理念倡導探究性學習,主張學生通過探究活動主動地學習科學方法,獲取科學知識。例如,通過對孟德爾遺傳定律以及摩爾根果蠅雜交實驗的學習,讓學生掌握假說演繹法的基本步驟;通過對薩頓假說的學習,來體會類比推理法的真諦。
四、總結
陶行知先生說過:“處處是創造之地,天天是創造之時,人人是創造之人。”只有把培養創造性思維應用到教學中,素質教育才能夠實施,也才能培養具有創造性思維的人才,最終達到“科教興國”的目的。
通過幾年的教學實踐,我認識到在教學過程中不僅要注重教學內容的傳授,更要注重學生思維能力的訓練。只有訓練學生不墨守成規,不拘泥常法,不死記硬背,善于開拓創新,尋找多種方法和途徑,使思維時而收斂時而發散,引申推廣,對比擇優,才能培養出適應21世紀發展的創新人才。
參考文獻:
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關鍵詞:閱讀方法;自主學習;閱讀習慣
建構主義學習觀認為“學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生,而是由學生自己建構知識的過程。學生不是簡單被動地接收信息,而是利用各種信息資源,主動地建構知識的意義,這種建構是無法由他人來代替的。”我認為學生要能自主建構知識,必須能有內心的渴望,與知識產生共鳴,那么閱讀就是一種很好的方法,它是生命的光合作用。
一、閱讀的定義
閱讀的本質是什么?簡而言之,讀書,就是與文本溝通,具體地說就是對一套符號系統的破解,對文本內容的體驗,對未知事物的求知,發展思維并拓展想象力,與文本進行信息、思想、觀念、情感的交流,通過文本感悟新的內容,發現新的線索,找尋新的答案。
二、閱讀的意義
高中生物新課程的理念是提高公民的生物科學素養,倡導探究性學習……力圖促進學生學習方式的變革,引導學生主動參與探究性過程,逐步培養學生搜集和處理信息的能力,獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力。我認為閱讀是獲取信息最基本的學習活動。
同時,生物科學技術發展迅猛,日新月異,近年來高考中出現了大量以現代科學發展的前沿理論、社會熱點并結合生活實際為背景知識,這些題目情境新、題干敘述長、信息量大、閱讀量大,需要學生快速、仔細地從敘述中接受新信息、處理新信息,并與已有的知識儲備相連接,找到解決問題的思路。這必然要求學生有強大的閱讀能力。
三、學生閱讀的現狀、困難
1.閱讀能力較低,自主性不高
快餐式文化橫亙天下,學生從小到大接觸的多為漫畫、電視、電腦、手機等各種聲訊媒體,長期在這種直觀文化、被動式學習的影響下,學生越來越懶,越來越不愛讀書,閱讀歸納概括能力差、自然科學素養低,且初中生物結業考試基本是“背背就能考”,學生在某種程度上養成了“死記硬背”生物知識的習慣,認為生物是理科中的文科,喪失了學習的興趣和熱情,喪失了學習的主動性,扼殺了自身的思維能力和創造力。
2.課堂閱讀重視不夠,缺乏必要的閱讀指導
雖然課改進行了多年,多數老師也深知新課程理念,但難改教學方式,仍然力求把教科書分析得淋漓盡致,內容講得面面俱到,環節設計得絲絲相扣,把講得好、講得到位、講得全面作為追求的目標,認為只有這樣學生才會學得好、考得好,因而忽視對學生閱讀素質的培養與提高,剝奪了學生閱讀的機會,代替了學生思考的需要,造成學生在高中生物課上總是不斷地識記知識;課后不斷地整理知識;考試時不斷地背誦知識。總之,一切的教學都是圍繞“知識”展開的,完全忽略了學生的“能力和素養”。
3.生物學科的專有名詞和專業術語,抽象微觀、模糊
生物專有名詞如“原生質層”“原生質體”“同源染色體”“等位基因”“囊胚”“極體”;模糊的詞如“主要”“幾乎”“一般”“大多”“通常”都可能阻礙學生的理解與認知。
著名教育家蘇霍姆林斯基曾經說過:“為什么有些學生在童年時期聰明伶俐、理解力強、勤學好問,而到了少年時期卻變得智力下降,對知識的態度冷淡,頭腦不靈活了呢?就是因為他們不會閱讀!”所以,我們必須教會學生進行閱讀和思考。
四、以閱讀促自主學習能力發展策略
1.列出參考課外讀物,推薦學生閱讀
高一新生可塑性強,課余時間多,習慣容易養成,興趣也容易培養。根據學生的學習心理特點,由淺入深,從科普、科學家傳記到專業書籍,借用校圖書館資源,列一些書目給學生自行閱讀,如《生物知識探源》《青少年應該知道的干細胞》《物種起源》《進化之謎》《生物發展史》《雙螺旋――發現DNA結構的故事》《生命的微觀旅程――基因的故事》《生物學核心概念的發展――高中生物新課程的科學史資源》《人體地圖》……對于有志于參加競賽的同學還可以推薦《普通生物學》《生物奧賽教程》《精英教案》等書目,通過課外閱讀,有利于學生從初中的形象思維――對宏觀生物的認識過渡到高中生物抽象思維――對微觀生物世界的認識,有利于學生對生物學科前沿發展的了解,增加興趣,有利于學生在課堂學習中對情境的感受,對生物知識、名詞有親切感,從而樂于研究新知識。通過實踐表明,讀書百遍,其義自現,一些學生沒有經過老師專門培訓而自學競賽材料,參加競賽也能獲獎。顯然好學生可以不是教出來,而是自己學出來的。
2.指導課堂閱讀,通過類比培養閱讀方法
如果課外閱讀是泛讀,那么課堂閱讀則是精讀。關于閱讀,最重要的不是讀過什么書,而是知道如何讀書,所以,要盡量在有限的課堂時間內,培養學生的閱讀方法。
人教版教材在設計時每個模塊的知識內容都圍繞一定的主線展開。同時,根據學生的認知規律,確定知識內容的呈現順序,使之形成結構合理的知識體系。除了教材整體編寫有這一特點外,每一章節的編寫往往也是如此。基于此,高中第一堂生物課我便指導學生瀏覽必修1《分子與細胞》的目錄,了解6個章節間的相互關系,搭建整本書總的框架,避免“只見樹木,不見森林”的現象出現。如,第一章《走近細胞》為初中和高中教材的銜接,承上啟下,體驗細胞是生物體結構和功能的基本單位,感知細胞是最基本的生命系統,并通過生命系統各個層次這條主線貫徹3本必修課本。第二章《組成細胞的分子》表明生命是由物質組成的,闡明生命現象的規律,必須建立在闡明生物大分子的結構上。第三章《細胞的基本結構》是初中教材的拖延與延伸,從亞顯微結構層面認識細胞。第四章《細胞的物質輸入和輸出》是對細胞膜結構與功能的進一步拓展。第五章《細胞的能量供應和利用》體現了細胞質中物質和能量的代謝,體現了細胞器的分工與合作。第六章《細胞的生命歷程》則以細胞核為核心,體現了遺傳信息的細胞增殖、分化、衰老、凋亡、癌變過程的傳遞與表達。
分析完目錄后,引領學生用這個線索分析章與節的聯系、節與標題的聯系,建立知識間的框架。通過類比學習,學生知道通過某章的每一節的標題,了解該章的基本結構;通過某一節文中的標題,讀出該節的基本結構,并通過本節內容的具體學習將其內化成自己的結構體系。
現行人教版教材中每一小節一般由本節聚焦、問題探討、旁欄思考、資料分析、與生活的聯系、相關信息、知識鏈接等幾部分構成。其中本節聚焦是每一小節的核心知識和學習目標,是學生的必學內容;旁欄思考內容豐富新穎,很容易激發學生的學習興趣,發展他們的思維;資料分析則是培養基于問題的信息處理能力;知識鏈接是前后概念間形成的知識網絡;課外閱讀則是必修知識的補充和延伸,它可引導學生深入閱讀課本。
新教材中的這些欄目通過設置一系列的問題,創設了學習的問題情境,“學起于思,思源于疑”。問題是思考的前提,是探索的根源,是學習的動力。在課堂教學中指導學生閱讀課本時,學生能有計劃、按步驟地按照這些欄目設置的問題串,不斷地尋求問題的答案,在過程中得到方法,進行知識構建。
3.嘗試獨立學習,整理歸納知識點
反思是不斷進步的基石,經常反思自己的閱讀方式、習慣、方法等,對學生閱讀能力的提高大有幫助。學無定法,但是有章法,這個階段主要集中精力培養學生獨立思考、獨立歸納的能力。
課例:《細胞的分化》片段
師出示課文資料:“有的細胞發育為紅細胞,合成運輸氧的血紅蛋白,有的細胞發育為心肌細胞,合成行使運動功能的蛋白”。
生:通過上訴資料分析,認識到“分化的細胞所呈現出的形態、結構和生理功能的變化,首先源于細胞內化學物質的變化”。
師:如圖,分析這個細胞,并結合所學知識,談談這個分化的細胞內化學物質的變化和代謝特點。
生:①該細胞為胰島B細胞
②該細胞能進行有氧呼吸:葡萄糖丙酮酸,丙酮酸+H2O[H]+CO2,[H]+O2H2O
③該細胞體內有ATP和ADP的相互轉化:ATPADP+Pi+能量,ADP+Pi+能量ATP
④胰島素分泌蛋白,它的合成和分泌過程:
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⑤有些代謝是維持生命所必需的,不同細胞,都要進行代謝,如細胞呼吸和ATP和ADP的相互轉化;但有些代謝只能在特定的細胞中進行,如胰島素的合成和分泌。
師:細胞分化過程中遺傳物質并沒有改變,你能也用實驗證明嗎?
生:植物,植物組織培養;動物,核移植。
上面這個課例,學生能從一小段簡單的資料,分析到細胞分化其內涵是細胞內化學物質的變化,并能結合生物體內一個常見的細胞,將細胞內的代謝一一羅列,表明學生已經具備了一定的歸納能力,并能思考知識間的聯系并加以靈活應用。
4.研讀課外資料,體驗知識間的聯系
對知識進行歸納總結,也是對閱讀技能的頓悟提升階段,重點關注知識之間的聯系,總結規律,構建知識體系。
例如,必修1第六章第四節《細胞的癌變》在完成課標要求后,可以補充一些課外資料:1931年,諾貝爾醫學獎獲得者德國著名醫學家奧托?海因里希?瓦爾堡博士(Dr.OttoWarburg)發現,癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產生的ATP總量沒有明顯差異,但癌細胞從內環境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。這個例子中,癌變的細胞有哪些代謝的變化?
學生通過閱讀資料推理:癌細胞即使在氧供應充分的條件下也主要是通過無氧呼吸途徑獲取能量氧條件下,癌細胞中與無氧呼吸有關的酶的活性增加了有癌細胞的線粒體可能存在功能障礙長期無氧呼吸為主,易引起內環境pH失調癌細胞的生長速度遠大于正常細胞的原因來自于能量的來源差別。由此,學生分析體驗癌變的細胞終究還是因為遺傳信息改變引起的細胞代謝異常,而不僅僅只是會舉例癌變細胞的特征和致癌因子。
5.每課分享
生物學科是一個既古老又年輕的學科,他歷史悠久,又隨著科學技術的進步日新月異。科學史,最能見人、見事、見知識、見過程、見方法、見精神,每節課留5~10分鐘把講臺交給學生,分享一個與課程相關的科學史或科技新進展,引導學生從教材中的閱讀科學史話、科學前沿、科學家的故事等欄目展開去,用此法推動學生收集信息、整理資料、語言表達等能力的全面發展,從科學家身上感悟研究精神、研究態度甚至人生規劃。
學生在高中階段所學的知識只是冰山一角,所以教師教給學生的不能僅僅是知識,更重要的是方法和能力。著名教育家蘇霍姆林斯基說得好:“如果學生的智力生活僅局限于教科書,如果他做完了功課就覺得任務已經完成,那么他是不可能有自己特別愛好的科學的。”所以我們必須力爭使每個學生在書籍的世界里有自己的生活,學會學習、學會思維,樂于不斷獲取新知和主動探索,善于搜取、辨別和加工各種可得信息,懂得規劃和設計自己的人生。
參考文獻:
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當今,普通高中學校普遍開展的研究性學習就是把倡導探究性學習具體化,在研究性學習活動中引導學生參與探究過程,勤于動手和動腦,培養學生各方面的能力,特別是在培養創新精神和實踐能力。但在研究性學習活動過程中又會遇到許多問題:教學改革的相關理論和教學實例如何與具體的研究性學習相結合;流于形式還是重在學生能力的培養;怎樣把研究性學習與課程教學相結合,充分發揮生物學科的資源優勢搞好研究性學習。針對以上問題,我們成立了《高中生物研究性學習能力的培養》課題組,本課題組成員都在一線從事高中生物學科的教學,大家都熱愛自已所從事的教學工作,響應與倡導新課改的精神,如何通過研究性學習來培養學生的探究能力。課題組一方面加強理論學習,另一方面不斷進行實踐探究,探索培養學生研究性學習能力的方法與途徑。
一、加強學習,領會研究性學習的意義。
第二次課程改革是20世紀50~60年代,以布魯納為代表的教育改革家發起的在短時間內提高美國人的智力水平與創造性的教育改革運動,出發點是提高美國的科技水平。如今課程改革之風已吹遍世界各地,注重學生能力的培養與創造性的培養已形成共識;我國教育的根本問題在哪里呢?過去過于重視應試教育而忽視學生素質的培養,忽視能力的培養,學生的創造力沒有得到開發。而高中生物是一門實踐性很強的科學,可以充分利用生活中的課程資源培養學生的研究性學習能力。
新課程教學改革堅持以學生為本,為了學生的一切,為了一切的學生,在教學中注重學生是學習的主體,做到重教學過程,重教學體驗與教學探究,培養學生的能力與創造性。開展“高中生物研究性學習能力的培養”的研究,一方面有助于教師轉變教學觀念,掌握新的教學方法,適應新課程改革的要求,從而提高自己的教育教學水平;另一方面,通過對學生進行科學態度、科學精神,特別是發現問題、提出問題、歸納與分析問題、解決問題能力的培養,有利于提高學生的創新精神和實踐能力,提高學生的主體性、動手能力、團隊協作能力;實現學生學習方式的轉變,全面提高學生的素質。
二、培養學生研究性學習能力的方法與途徑。
(一)結合課堂教學開展研究性學習
課堂是普通高中教育教學的主陣地,培養學生研究性學習能力離不開課堂教學,這就要求生物教師必須在日常的課堂教學中開展研究性學習,落實對學生研究性學習能力的培養。在課堂教學過程中教師根據所教內容,創設類似科學研究的情境或途徑,讓學生在教師引導下,根據所學內容主動探究,用類似科學研究的方式,主動探索、發現和體驗。
普通高中新課程生物學科教材與舊教材相比“特色欄目”豐富,增加了科學家訪談、問題探討、本節聚焦、相關信息、思考與討論、科學史話、科學家的故事、本章小結、網站登錄等,這些欄目為新課程教學目標的達成起到橋梁和紐帶作用,有利于在課堂教學中開展研究性學習。如:在教學“必修模塊1”第2章組成細胞的分子、第2節生命活動的主要承擔者―蛋白質,教師巧妙引導學生把問題討論與一日三餐的食物相結合,理解氨基酸及其種類;運用數學的知識引導學生“思考與討論”,認識蛋白質的多樣性;在認識蛋白質的多樣性的基礎上理解蛋白質的功能多樣性。課后通過“科學史話”、“科學前沿”拓展學生的視野,提高學生學習生物學的興趣。對學生進行科學態度、科學精神的培養,特別是發現問題、提出問題、歸納與分析問題、解決問題能力的培養,有利于提高學生的創新精神。
(二)結合日常生活開展研究性學習
生物學科與我們的日常生活關系密切,關注日常生活,會發現我們的日常生活中提供了豐富的開展研究性學習的課程資源。生物學是研究生物的形態、結構、生理、分布、遺傳和變異、進化、生態的科學。我們日常生活都離不開衣、食、住、行,這其中的每一項都與生物密切相關。由于學校的資金與設備有限,我們可以關注日常生活的課程資源開展研究性學習,例如:每個家庭買回家的食物,其中的雞、鴨、魚等,就是最好的解剖形態學方面的課程資源;每天上學、放學的道路兩旁在一年四季都能觀察到的生物就是最鮮活的生物標本,可以根據其形態進行分類識別,在校園里往往都種有許多的花草樹木,這就是一個自然花園,可以觀察植物的個體發育過程;通過我們的一日三餐聯想衣食的來源,理解人與自然的和諧相處等等;我們的日常生活可以說為我們提供了非常豐富的開展研究性學習的課程資源。
(三)結合當地生產實踐與環保工作開展研究性學習
人們所從事的生產勞動為高中生物開展研究性學習提供了豐富的課程資源。生物科學與農業,生物科學與工業,生物科學與健康,生物科學與環境保護是緊密結合的,迅速發展的現代生物技術已被廣泛地運用到人類生產生活的各個領域;當然,人類所從事的生產勞動也為我們學習高中生物開展研究性學習提供了豐富的課程資源。
1 教師可以引導學生根據當地的農業生產,根據當地的生產實際確定研究性學習的課題。當地的農作物栽培技術,繁殖控制技術,主要農作物的病蟲害的防治措施和效果,生態農業與綠色食品等等,都是生動的開展生物研究性學習的課程資源。如:在教學“必修模塊1”第五章細胞的能量供應和利用、第四節能量之源――光與光合作用中,教師引導學生了解當地的大棚種植,探究不同顏色的光照對植物光合作用的影響。
2 教師可以引導學生了解當地的工業生產中運用了哪些生物科學技術,從網絡信息中了解生物技術在工業生產中的應用,拓展開展研究性學習的課程資源。從當地的釀酒業了解酵母菌,認識發酵與食品生產;從加酶洗衣粉的生產,認識酶在工業生產中的應用,通過調查了解哪些藥品和疫苗是利用生物工程技術研發的,認識生物工程技術在醫藥、醫療領域的應用等。
3 教師可以引導學生了解社會的經濟發展與環境保護的關系,認識環境保護中的生物學知識的應用,確定課題開展研究性學習。了
解當地的生產環境,識別環境污染的種類,利用所學的生物凈化原理和方法,討論如何治理整頓環境污染的計劃及作出決策;從生物學角度探索新的生產模式,做到人與自然和諧相處,保持人類社會的可持續發展之路。
三、在開展高中生物研究性學習過程中,如何使學生明確研究性學習的目的,增加興趣,提高學生在研究性學習中運用生物學知識解決實際問題的能力,培養學生的科學素養。
關鍵是如何運用好生活環境與生產環境中的課程資源。教材是全國統一的,而不同地理區域的不同學校有著不同的自然環境、不同的人文歷史、不同的生產歷史,僅僅是為教材而教教材很難提高學生的學習興趣;如果積極開展高中生物研究性學習,能不斷提高學生用生物學知識解決實際問題的能力,達到培養學生的科學素養的目的。怎么樣運用生活環境與生產環境中的課程資源開展生物學科研究性學習呢?
1.指導學生善于觀察,從當地的生活、生產中發現問題,確定課題。我們在看電視劇時發現,每集的結尾必然有一懸念,深深吸引我們下集一定不能錯過。學習也是這樣,教師要善于創設懸念,利用學生的求知激情,開展研究性學習,使之轉化為興趣。在我們的生產、生活環境中有取之不盡的研究性學習資源,記得我在上高中生物第二章生命的結構基礎、第二節細胞增殖的第一堂課時,首先提出:每位同學回憶自己熟悉的一種植物(可以是蔬菜、水果、花卉等),為什么植物能夠長高、長大呢?從而導入新課――其原因之一是細胞增殖。植物細胞是如何增殖的呢?在課堂上不斷引導學生進行探究,激發學生的學習熱情,培養學生對研究性學習的興趣。
2.通過開展研究性學習,運用生物知識為當地的生活、生產中遇到的問題解難釋疑,能夠起到理論聯系實際的作用,提高學生積極開展研究性學習的興趣。人們認識和接受新知識、新事物是一個循序漸進的過程,往往是以現有的知識、經驗、感受等為基礎,用已知去探索未知。在高中生物教學中開展研究性學習,恰當運用生物學知識為當地生活與生產中遇到的問題解難釋疑,能夠促進學生探究與創新能力的培養。巧妙運用當地生活環境與生產環境中的課程資源創造性地開展研究性學習,能夠緩解當地學校的教學經費不足,教學設備短缺的矛盾。
一、 幾個不變與幾個變化
不變之一:今年理科綜合能力測試中的生物試題仍然是72分,其中I卷有5道選擇題,Ⅱ卷有2道大題。試卷結構與去年基本相同。
不變之二:在閱卷過程中,我對試卷考點分布做了相關整理(見表1)。
由考點分析不難看出試卷中明顯的“回歸課本”傾向。試題涉及的知識點大多是教材的主干知識。其中選擇題的1、2、4題以及第30題的第Ⅰ小題都屬于基礎題;遺傳、生命活動的調節以及新陳代謝這三部分內容所占的比率為試題總量的75%,主干知識得到了重點突出,符合考綱要求的“注重考查生物學核心知識”的命題思路。
不變之三:注重對識圖、析圖能力,圖文轉換能力以及推理能力的考查。比如選擇題的第1題、第5題。選擇題第4題盡管沒有以曲線的形式呈現,但考生只有在準確地把握種群增長的“S”曲線的特點后才能進行正確的解答。
變化之一:從分值的分配來看,往年2個大題分別為22分和20分,或各為21分;而今年一道大題為27分,另一道大題為15分,分值相差較大。
變化之二:從考查的知識點來看,高中生物學教材中關于伴性遺傳的知識只要求掌握伴X遺傳,但第31題卻考查了教材不作要求的X、Y染色體同源段上的等位基因的傳遞規律。這是一個較有新意的亮點,達到了既遵循考綱又不拘泥于考綱,既考查基礎知識又考查分析推理能力的要求。
變化之三:本次考題內容中選修本所占的比例增大。在5道選擇題中有3道題的考點都屬于現行選修本教材的知識內容;在2道非選擇題中,第30題的第Ⅰ小題也屬于現行選修本教材的知識內容,選修本中的知識點占了考試內容的45.8%。這或許是現行高中生物教學向新一輪高中課改邁進的信號,是與高中《生物課程標準》接軌的過渡,同時也預示著在新的高中課改過渡過程中,選修本的教學內容不容忽視并應加強。
二、對今后學習與復習的建議
針對上述試題特點,我在這里著重提出以下幾點復習建議:
1. 強化基礎知識
同學們應該首先切實地理解并掌握課本中的基礎知識內容和基礎實驗,同時對選修教材中的一些重點內容給予足夠的重視和關注。
2. 加強適應性訓練
平時加強對多選題、實驗設計題等一系列開放性試題的訓練,努力做到見多識廣,熟能生巧。
3. 加強遷移能力的培養
對典型例題進行相關的變式訓練,培養發散思維能力,加強遷移能力,舉一反三,融會貫通。
4. 加強實驗設計能力的培養通讀課本上的分組實驗、演示實驗以及生物科學史上的經典實驗,切實理解掌握課本基礎實驗的相關原理和方法,歸納總結實驗題的基本解題思路與技巧。
【關鍵詞】 高中生物;課堂教學;應對策略
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)22-0-01
我們學校是地處邊遠的山區,學生的入學成績與周邊的兄弟校相比明顯偏低,而且初三、高一兩年時間沒念生物,加上學生原有的生物學基礎比較薄落,學習習慣不良,大多數學生心理上還停留在生物是次要科目,沒什么可念,基于這樣的一種現狀,我認為要讓農村學生學好高中生物,首先要在課堂消除學生認識偏差,培養學生學習生物的興趣,更新教學理念,注重對不同程度學生的關愛。
一、正確引導,消除認識偏差
由于受陳舊觀念束縛,學生對生物這門學科認識不清,沒有真正體會到生物科學的重要性,因此,教師應通過新學期、新學年的“開場白”,如緒論或前言等及時給學生講解,向學生說明生物科學是研究生命現象和生命活動規律的科學,與我們人類生產、生活、健康有密切的關系,是自然科學的前沿學科,學習生物科學有重要意義。比如,生物科學在醫學、醫藥的應用,在農業、能源開發、環境保護等方面的應用,這些將使學生視野擴大,充分認識到生物科學的廣闊前景,從而改變學生的早期認識偏差,下定決心去學生物學。
二、培養學生學習生物的興趣
學習興趣是指學生對學習活動產生的心理上的愛好和追求的頃向。在實踐中,興趣對人的活動將產生巨大的推動作用,一旦對學習發生興趣,就會充分發揮自己的主動性和積極性,濃厚的興趣將是人們刻苦鉆研,勇于攻關的強大動力。愛因斯坦說:“興趣是最好的老師”。學生只有對生物學感興趣,才想學,愛學,才能學好,因此如何激發學生學習生物的興趣,是提高教學質量的關鍵。我覺得以下兩種方法很重要。
1、充分利用課堂培養學生的生物情感
教學活動需要師生雙方的默契配合,教師在情感、自身素質、語言、教態等方面都感染著學生。首先,教學中教師對學生要有深厚的感情,高度重視師生之間的情感交流,防止和消除感情上的隔閡。同時給學生創造寬松有序的課堂環境,培養人人善問的習慣,激發人人求知的欲望,通過不同難度問題的提出,給予人人成功體驗,學生因“親其師而信其道”,這樣就使每一個學生在課堂上都積極參與。其次,教師的自身素質和教學藝術對學生生物情感的培養也起著舉足輕重的作用。在課前教師要做好充分的準備,包括鉆研大綱、教材、習題等,同時盡可能多的預見課堂上有可能發生情況和學生可能提出的問題。在課堂上需要靈活、恰當地處理課下沒能預見到的問題,授課的語言生動、簡潔、準確,板書流暢、美觀,教態優雅、大方,表情從容、自信,教學方法靈活、實用。這些都潛移默化地感染著學生,學生因“親其師而信其道”,從而對生物產生濃厚的興趣。
2、通過生物科學史教學,培養學生的生物科學探索精神
通過生物科學史教學,學生不但能了解生物知識的產生發展過程,而且還能從中學到生物生物科學的研究方法和思維方法,更重要的是體驗到了科學的態度和精神,如向學生介紹沃森和克里克發現DNA雙螺旋過程,他們這種勇于探索和獻身的精神,正是由于對事業和崇高理想的追求,為人類的進步作出了偉大的貢獻,進而培養學生了解生物,學習生物,發展生物的興趣。
三、轉變觀念,更新教學理念
中學生物教學方法是多種多樣的,但是卻沒有一種普遍適用的,這就是我們常說的“教學有法,教無定法”,不同的教學方法所適用的情況和取得的效果是不同的,為了最佳的教學效果,就必須轉變觀念,更新教學理念,我認為以下兩種方法很重要。
1、注重閱讀,提高學生的自學能力
閱讀能力是學生必須掌握的基本技能,自學能力是多種心理機能參與的一種綜合能力,培養學生的自學能力是一項比傳播知識更重要的任務,通過看書閱讀是培養學生自學能力的重要方法。
首先,閱讀是學生獲取知識的重要手段,指導學生閱讀教材,抓住教材重點、難點,帶著問題聽課,這樣就能較快把握教材重點、難點,同時注意前后知識的聯系,使其在原有的知識基礎上掌握新的知識,即提高了學生聽課效率,也促進了學生自學能力的形成。
其次,指導學生利用課外資料,尤其是當前學過的課本有關參考資料,以擴充學生知識視野,幫助學生歸納、總結,在歸納總結中鞏固和提高,因此要告戒學生課后不要急于完成作業,不要只顧做大量習題,把自己淹沒在“題海”中,而應根據課堂要求,立即復習鞏固,并參考課外書上的一些體例格式及教師強調的重點和難點,把每節、每章整理出綱目,把易混淆的內容進行比較辨析。實踐經驗表明,理解的知識和結構化、系統化的知識更容易儲存在大腦,也便于提取應用,此外,學生有選擇地閱讀一些課外資料,也能發現新問題、新知識,能發現新問題本身就是一種創新,這樣能激發學生的學習的熱情,使學生全身心投入到學習中,有助于學生理解、掌握教材重點、難點。
2、培養學生正確的解題思路
俗話說,“教學不是單純地向學生傳授知識,而是培養學生思維方法、能力,教會學生自己學”,因此,在教學中,除了傳授知識外,應注重學生學科思維方法的訓練和正確的解題思路。在學生的頭腦中,如果沒有相關的生物學知識和相應解題方法和思路,那么,學生在思考問題的時候,就沒有明確的目標和方向,以致在答題時,答非所問,不得要領。
事實上,由于生物的學科特點和解題的需要,已經形成了一些行之有效解題思路,讓學生掌握這些解題思路是至關重要的,比如解生物實驗題,首先,應了解實驗目的,從而確定實驗變量。其次,明確實驗原理。第三,依據實驗原理,設計實驗步驟。其中設計實驗步驟時,要注意遵循等同條件,單一變量的原則,大體的實驗步驟可歸納為:(1)選材、分組、編號,(2)設置實驗組和對照組,(3)觀察、記錄數據。最后,分析實驗結果,得出實驗結論。
當然,對于有些生物題目還有一些具體或特殊的思路,為了讓學生掌握這些思路,單靠死記硬背是不行的,要經常性的教和練,教主要是教師在整個教學過程中,按照清晰的科學思路和方法去講解和分析,并在講后提示學生是否有更好的思路和方法,教師良好的示范性必然對學生有耳濡目染的作用。而練主要是要求學生回答問題和表達時能按照科學的思路去思考和表述。
四、注重對不同程度學生的關愛
普通農村中學的學生對學好生物學往往信心不足,大多數是由于低年級未能重視,導致基礎知識薄弱,知識積累少,基本技能匱乏。同時,由于長期的學業失敗而造成自卑心理,致使缺乏自信,喪失學習生物的興趣和動機。為了改變學生的這種狀況,我的做法是:降低標準,分層要求,多鼓勵,少批評,讓學生在學習生物學過程中增強信心。比如,在課堂教學過程中要注重對中下學生、學困生的提問,并予以鼓勵,使他們感受到自己在班上有受到老師關注的。同時,教學中要講清、講透每一個概念、規律,弄清其性質、用途,并用一些學生力所能及的習題進行鞏固,使學生及時體驗到成功的感覺,樹立學習的信心。另外,課后作業批改時,不要忘記寫上幾句鼓勵性語言。這些舉措在一定程度上使學生感受到了老師的關愛,從而增強了學生學習的信心和動力。
總之,讓學生學好生物并非一朝一夕的事,教師要從分利用生物學科特點,有計劃、有目的、有步驟地幫助學生消除認識偏差,樹立學習信心,培養學生學生熱愛生物科學。同時教師要轉變觀念,更新教學理念,豐富學生生物科學知識,發展生物科學能力,還要加強生物科學精神和科學思想教育,挖掘生物教學中的人文因素,把人文精神和科學精神有機結合起來,使不同程度的學生都能獲得發展,促進農村高中生物教學的發展。
參考文獻
[1]《生物學教學論》主編:張迎春,汪忠
關鍵詞:科學素養;資料分析;生物
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2013)18-0144-02
近幾十年來,新的生物技術給農業、食品工業及醫藥業注入了生機,對教育和教學,尤其是生物教學提出了更高的要求。新課程教材也對應地作了全面的修改,新增了“資料分析”、“資料搜集與分析”、“科學前沿”、“科學史話”、“科學?技術?社會”等素材。筆者決定,利用“資料分析”中文字、圖片、數據資料、表格等多樣形式,結合學生的認知發展情況,嘗試從“科學思維”、“科學態度”、“知識應用” 和“科學、技術與社會”這四個維度來培養學生的生物科學素養。
一、轉變學習方式,訓練科學思維
有效使用“資料分析”可激勵學生親自參與豐富、生動的思維活動過程,從而改變單一、被動接受式的學習方式,讓學生主動探索和發現知識,真正建構科學的素質教育課堂;以“師生互動、生生互動、自主探究、合作交流”等教學方式來激發學生的求知欲,提高學習的主動性。
在必修1“關于酶本質的探索”中,教師可以利用資料分析所提供的素材,利用“師生互動、合作交流”的形式探究酶的本質,從而對學生進行想象、比較、綜合、推理和假說―演繹等多方面的科學思維訓練。例如,由酒為什么變酸這個生產實踐問題,引入酶本質的探究。在這個過程中,科學家表現出多種思維方法,如李比希在應用推理的直覺思維,提出發酵是由酵母菌死后的產物引起的;畢希納通過調查研究,提出“發酵是由酵母菌的整個細胞還是酵母菌細胞中的某些物質在起作用?”的問題,從而設計實驗進行探究;薩姆納則應用刀豆種子作為實驗材料,證明了酶是蛋白質,繼而科學家們從其他生物體內也發現和證明了胃蛋白酶、胰蛋白酶等是蛋白質,應用歸納推理的方法總結出:酶是蛋白質。接著,科學家切赫和奧特曼通過大膽質疑,發現少數RNA也是酶,從而發展了酶的定義。
二、展現科學史料,培養科學態度
科學態度是人們對科學知識的正確理解和對科學發展的認識。生物新教材“資料分析”大多展現許多生物科學史上研究的事例和方法,不僅記載著生物科學知識的形成過程,而且蘊含著科學家的創造思維和科學方法的軌跡。在教學中,教師要注重發揮生物學史例的教育作用,利用科學史的“故事性”,培養學生的學習興趣;利用生物學家的生平和事跡,對學生進行科學精神和價值觀的教育;通過對一些經典實驗和探究過程的再現,讓學生體驗生物學知識的形成過程,從中學習科學家的思維方法。
必修模塊1“細胞學說建立的過程”的資料分析,通過展示科學家們探究細胞的整個歷程的科學史料,讓學生在分析和討論的基礎上領悟到:科學發現是很多科學家共同參與、共同努力的結果。其中,顯微鏡的發明和使用,使得德國的植物學家施萊登和動物學家施旺能在細胞水平上研究生物體的結構,并發現了生物體結構的統一性的重大結論――細胞學說,讓學生體會科學發現離不開技術的支持。讓學生在閱讀的同時還能感悟到科學家實事求是的科學態度和勇于創新、善于合作、無私奉獻的科學精神。
三、理解科學知識,強化應用意識
生物中的科學知識在日常生活中用途非常廣泛,強化理論聯系實際,加強知識的應用性也是提高學生生物科學素養的重要途徑。教師教學要根據生物學科的特點,有效結合教材內容,以“資料分析”板塊為載體,聯系身邊的生活實例,將其滲透于課堂教學中,使學生能夠有意識地將所學的科學知識運用到社會及個人生活中,這樣不僅有利于學生理解科學概念的內涵,而且有助于其提高自身實際應用能力。
生產、生活實踐中的生物學問題很多,如資料分析“分析細胞呼吸原理的應用”和“評述植物生長調節劑的應用”等,通過教材展示的有關圖文,采取了引導學生分析和交流的方式,說明這些事例中所應用的細胞呼吸原理和如何正確選擇植物生長調節劑,并將其用于生產實踐中。再讓學生聯想其他事例,進行討論和交流,從而認識到細胞呼吸原理和植物生長調節劑的作用在日常生活和工農業生產中應用的廣泛性。
四、緊密聯系生活,滲透STS教育
STS指的是科學(Science)、技術(Technology)、社會(Society)。從20世紀中期開始,西方一些國家率先開始STS教育,后來到20世紀80年代,STS教育已經成為了世界的潮流。STS教育強調的是科學、技術與社會三者的關系及科學技術在社會生產、生活和人類發展中的應用。教學中可通過教材中“資料分析”提供的各種生物與環境和生活相關的素材、資料,以提高學生學習科學知識的興趣。同時,讓學生關注和參加與生物科學相關的社會問題討論,是培養其科學素養的又一途徑。
例如,“艾滋病死因和免疫系統受損的關系”、“器官移植所面臨的問題”、“轉基因生物與轉基因食品的安全性’’、“健康的生活方式與防癌"、“我國人口增長的情況”、“生物與環境的協調與平衡"等資料,緊密聯系學生身邊的熱點新聞、醫療健康、個人生活、當地資源環境保護等話題,既能增加學生對生物學的學習興趣,又有利于引導學生深入探討生物科學、技術和社會三者之間復雜的互動關系,從而逐步地培養科學的價值觀。
參考文獻:
1 更新教師教學理念
新課程的一個核心理念是以學生發展為中心。每位教師都應充分認識到,學校的一切工作,最終都是為了促進每一個學生的發展。在人的發展中,最核心的部分是人的情感、態度和價值觀,所以,教師在設計、組織和反思教學活動的全過程中,不僅要關注學生對知識和技能的掌握和訓練,更要關注學生的情感體驗,關注他們的人格建樹和智慧生成。在課堂教學目標的設置上,應強調通過豐富的生物實驗實踐活動,使學生形成正面而積極的情感態度價值觀,這是生物科學素養養成的重要途徑,其實這也反映出生物教師的“教學境界”。在當前生物課堂里,許多教師把知識的記憶和理解當作教學的一切,這樣做是很不利于培養學生學習生物學的興趣和理解生物學的學科思維的。其實若能圍繞一些知識點教師常能開展一些學生參與的活動,如引導學生分析相關的科學史實和科技新聞、生物學原理在實踐中的應用、學生動手進行一些生物實驗、野外考察等實踐活動或者在課堂里圍繞某個學生關心的生物學命題引導學生搜集資料開展辯論(如到底能否支持克隆人類的研究等)等,這樣既能發揮學生學習生物學的能動性,又能為學生提供機會進行多種能力的鍛煉和提高。
2 開展有成效的生物校本教研活動
教研組是開展校本教研的實體,也是教師專業化發展的依托。加強教研組的建設與發展,是推動學校每位教師專業化發展的一個有效抓手。加于規模較大的學校來說,備課組也是開展生物校本教研活動的重要載體。筆者認為,抓好學校教研組和備課組的建設,要重視以下幾個方面:一是學校要重視研究和制定教研組的詳細發展規劃,根據生物的學科特點和教師實際,善加壓力,為生物教師的專業發展提供目標和動力支持;二是生物教研組長要重視幫助每位生物教師確立明晰的發展目標和工作任務,重視發揮組內名師和骨干教師等的幫教作用,發揮每位教師的工作積極性,形成校本教研工作的合力;三是重視設計和組織好每次生物教研活動,做到有主題、有分工、有討論、有總結,建立有良好合作氛圍的生物團隊;四是應以案例研究及反思為主要的生物教研活動方式,建立規范有效的活動方式,爭取使不同的教師都能從每次活動有收獲、有提高,目的是要將案例的研究深化,善于通過活動使教師心得從理性認識轉化為教學成果,促進教學經驗的理性升華,從而能有效地促進教師的專業發展。
3 開展有實效的探究式教學
探究學習應成為高中生物課堂教學改革的重點,教學中如何才能組織好生物的探究教學?筆者認為要做好以下幾點:第一,要使教師正確認識探究學習的教學價值。
在教學中不能僅為追求探究而進行探究教學,最重要的是要理解探究學習是學生養成生物科學素養的必要途徑。第二,因地制宜,圍繞教學重難點問題,盡量設計一些利于學生實施的生物實驗、調查、考察等探究活動。通過這些活動,一方面,可有效防止探究活動設計的泛化和探究點的偏離;另一方面,有利于培養學生對生物科學現象和問題的探究興趣,增強學生對實際生活中的生物科學實踐問題的關注和分析,還學生以學習的主動權,提高他們的探究能力和意識。第三,要重視培養學生的問題意識。問題意識的培養是促進探究學習的重要一環,在教學中怎樣更好地培養學生的問題意識呢?教師要重視二個轉變:一是改變課堂教學的目標觀,即要把教師解決學生的問題轉變為讓學生產生新的疑惑作為課堂教學的終極目標;二是改變問題教學的順序和方式,即要把教師發現問題、提出問題轉變為教師通過創設情境讓學生發現問題、提出問題。第四,重視營造宜于探究的課堂氛圍。教師在教學中要特別重視建立相互尊重、民主寬容的師生關系,善于鼓勵學生表達和爭論各種不同的觀點,并重視培養學生積極聽取和表達不同的觀點的習慣,為探究成果的達成和共享提供良好的機會和課堂心理氛圍。
4 采用多種手段激發學習興趣
4.1 利用演示實驗,激發學習興趣。演示實驗具有直觀形象、鮮明性的特點,而且能給學生以強烈的感官刺激。如果能較好地運用這一教學方法,就能大大激發學生的學習興趣。這一點在高中生物教學中尤為重要,因為與初中生物學相比,高中生物學已經明顯不那么具有可觸摸性,學生的學習興趣比初中階段有所減退,這就更加要求教師注意挖掘教材,通過演示實驗使抽象的內容具體化、形象化。
4.2 制造認知沖突,激發學習興趣。教師在教學中,可以通過設置情境,以問題來引發學生的認知沖突,使學生產生迫切學習的心理需求,從而營造積極的課堂氣氛。
4.3 聯系現實生活,激發學習興趣。生物學是農業科學、醫藥科學、環境科學以及其他有關科學和技術的基礎,“注重與現實生活的聯系”是高中生物新課程的四大基本理念之一。心理學研究也表明:向學生展示科學知識的應用價值,可以激發和維持學生持久的學習動機。隨著生命科學技術的不斷發展,與之相關的生產、生活、社會實踐的問題日益增多,因此,在教學的過程中,教師應充分聯系現實生活,以此來激發學生的學習興趣。
4.4 利用課外活動,培養學習興趣。選擇生物課外活動,要符合學生年齡特點和知識水平,力求做到科學性、可行性、新穎性、趣味性。
5 培養學生進行合作學習的意識和技能
首先,要加強學生對合作學習重要性的認識,同時加強學生對合作學習技能的訓練和合作交流習慣的養成,教師再有計劃、有步驟地對通過訓練,使學生將在小組內和小組間的合作形成一種默契,訓練時應堅持“由易而難,由意識到行為,循序漸進”的原則。