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关键词:提高;初中;生物;实验课;教学质量;方法
中图分类号:G633.91文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)08-0392-01
实验是生物学教学的重要组成部分,是提高生物教学质量的重要环节。培育初中的品质课堂,一定程度上就是要提高生物实验教学的质量,在实验教学的过程中有效地提高学生的生物实验动手、动脑的能力。而且生物实验课的有效教学可以使学生加深理解、巩固和验证所学到的基础知识,有效地提高教学效率,不仅有利于当前的学习,也为将来进一步学习和参加各种工作打下初步的基础,可以帮助学生建立辩证唯物主义观点,还可以培养学生的观察能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力,有助于培养学生学习生物学的兴趣和调动学习的积极性。所以教师一定要上好生物实验课,提高实验课的教学质量,从而提高学生的能力。下面就实验教学的具体环节谈谈本人的看法。
1.突出学生主体地位
兴趣是学习的动力和源泉,初中生活泼好动,好奇心与求知欲强,这样便会激发他们主动进行学习和探究。所以教师要突破传统的教育观念,转变传统法人教育方法,把学生放在主体地位,使学生能亲身实践。做实验是他们上生物课最高兴的事了。但是,课本实验虽然数量不少,内容和形式与学生的需求却有一定的距离,他们感觉好象是木偶一样被牵着走。这样的实验远远满足不了他们对生物的好奇心。因此,在实验教学中突出学生的主体地位,培养学生的创造兴趣显得尤为重要。在学生实验过程中,教师主要是巡视和具体指导。在发现有共性问题时,可暂停全班实验,进行集体辅导。教师在巡视中发现学生操作有错误或要领没有掌握时,应该诱导启发学生自己纠正,不能包办代替。这样便会加深学生对实验教学内容的理解和记忆,从而在有限的教学时间内,最大化了教学的量和质。做好实验教学的准备工作实验教学和一般的授课有不同的要求,而生物教材又往往受到地方性和季节性的限制,有些生理性实验还需要较长的时间才能看到结果。因此,我们要突出学生的主体地位,激发学生实验情感,从而提高实验课教学质量。
2.教师要充分做好实验课准备
师者传道授业解惑者也,教师是教学的引导者和掌舵者,只有教师自身素质提高,为实验课的开端奠定良好的基础,方能是学生在课程中兴趣倍增、注意力集中、效率提高。那么教师该如何做好实验课的准备工作呢?首先,精心设计好实验教学程序。教师在设计实验教学程序时,应认真构思好学生观察过程中的每一个环节和符合学生实际的教学方法,对实验中出现的问题、现象、失败的原因要尽可能考虑细致,尽可能多设置几个"为什么",以激发学生思维。其次,反复演练,做好示范操作。教师实验操作的基本功如何直接影响实验的效果。因此,每个实验教学前,教师应按课本的实验要求,认真做即便,使自己的实验操作规范、熟练。在演练中还要研究和摸索学生可能发生的问题和实验成败的关键,做到心中有数。最后,适时地、科学地准备好实验材料。解决生物实验材料的途径主要有三个:一是采取替代材料。只要我们处处留心,初中的生物实验材料几乎都可以在当地找到合适的替代材料;二是分工合作获取材料,一些生物材料的培养需要较长时间,有些不易采集到,这些就需要教师之间分工合作,避免因个人的时间仓促或精力有限造成实验材料准备不足;三是发动学生采集和培养。发动学生参与采集和培养不但能调动其学习的积极性,还能让学生获得对生物的生活环境、生活习性的感性认识。
3.重视学生的课外实验
关键字:高中 生物 教学 导入 方法
对于教学授课来讲,学生对于要学习的新知识都有一种好奇心,而教师能否把握好这种好奇心,直接决定着上课质量。良好的开端决定了成功的一半,因此,能否在正式传道授业之前做好铺垫,引导学生提前进入学习的环境,熟悉学科的特点,显得非常重要,导学的目的就是在学生学习之前提前做好准备,或者说引起学生的兴趣,对要学习的知识产生更加浓厚的兴趣,导学能否做到位,直接关系到学科的教学质量及学生的接收知识的多少,因此,对于导学而言,对于学科建设非常重要。
一、高中生物科特点
生物学科是一门实践性很强的知识学科,主要研究对象是自然界有生命特征的物体。通过学习生物,可以更好的了解自然界中的万物,有利于扩展学生知识面,更好的解决生活中的一些问题。因此,学生掌握好高中生物对于以后的研究发展有很大的帮助。但是,高中生物科因为是将自然界万物的生命特征结合起来的高度结晶,因此,理论知识性比较强,知识比较抽象,这样就需要在授课时做好导学工作,提高学生的兴趣,可以更好的提高教学质量。
二、高中生物导入教学的原则
1、实验性需要很强
为了做好高中生物授课前的准备工作,需要结合生物学科的特点,通过一些实验,直接更直观的演示一些实验,让学生更直观的观察到生物现象,对生物产生浓厚的兴趣。
2、具有很强的启发性
导入教学如果只是简单的走走形式,不但不会引起学生的兴趣,还是耽误教学时间,影响教学质量,因此,做好导入教学一定要重视导入教学的重要性,需要选择有针对性、启发性的方案,这样才会起到事半功倍的效果。
3、具有很强的兴趣性
导入教学的目的就是为了引起学生对生物课的兴趣,因此,为了提高学生的兴趣,在导入教学中选择一些有兴趣、学生很喜欢的一些智力娱乐活动,这样可以更好的让学生掌握生物知识,为生物授课做好铺垫作用。
三、生物导学方法探究
1、结合学科特点,做好实验导学工作
生物学科是以自然界万物为研究对象,小到肉眼无法识别的微生物,大到比人类大数倍的庞然大物。以生命研究为对象,也就决定着在生物教学中需要做好实验工作,通过研究有生命特征的对象,才可以将抽象的知识更加容易的被学生掌握。在授课之前,可以先做实验,引起同学们的兴趣,比如说在传授“根对水的吸收”这一章节生物知识时,可以在上课之前,让学生看一个实验,直接将盐等物质放在黄瓜片上面,这样仔细观察就可以看出有水分出来,这样就可以让学生更直观的观察到根对水分吸收现象的发生。对于淀粉遇碘变蓝实验,可以在课堂讲述原理之前,拿馒头与碘做实验,这样可以让学生更加直观的发现问题,找到问题,继而解决问题,那这样上课就会提高质量。
2、利用兴趣知识导入法
生物学科对于人类来讲是很重要很实际的一门学科,但是生物的复杂性及广泛性决定了生物学科有时也会枯燥无味,为了有效的提高教学质量,可以利用兴趣知识导入法,将复杂的问题简单化,抽象的问题具体化,比如说可以利用谜语将生物学科的一些知识结合起来,对于脊椎动物来讲,可以利用谜语,“一把刀,顺水漂。有眼睛,没眉毛。”对于鸟类飞行动物,“日飞落树上,夜晚到庙堂。不要看我小,心肺肝肠全。”,讲植物时,“嘴尖皮厚腹中空,头重脚轻根底浅”,这样可以更好的引起学生的兴趣,将抽象的问题具体化,利用一些时间让学生互相竞猜,可以提供小礼品,这样就能完全的调动学生的兴趣,激发对生物学科的好感,让学生更好的理解生物学科的用处,有利于提高生物教学质量。
3、用实际阐述理论知识导入法
生物学科具有很强的应用性,将自然界中万物的实际特点聚集在一起,组成了生物学科这一理论知识课程,而为了更好的学习生物学科知识,需要将理论知识再实际化,通过实际将理论重新验证一编,将实际抽象出来,再整理成理论知识,这样不仅可以让学生更好的理解知识,更为了以后其他科学研究发展铺下了道路。对于DNA遗传基因来讲,很多学生感觉枯燥,太抽象了,没有实际意义,实际上,这对于此,可以以实际为出发点,举一个实例:“一个家庭中,女儿患有色弱遗传病,但是其兄没有患色弱遗传病,母亲也是正常的,那这个遗传基因是由母亲这边传来还是父亲那边呢”。色弱对于人类来说是很容易见到的,举出这个例子,让学生自己分析,通过这件事,学生还可以利用到其他相关事情上,比如说有的人皮肤是白色,有的人皮肤是黑色,这是显性基因还是隐性基因呢?除此之外,对于免疫功能的介绍,可以通过实例,比如说教科书上有多少细菌,学生板凳上有上万个细菌,在学生感觉到很惊讶的同时,引出教课核心,为什么学生在这样的环境下还可以健康的生长,主要就是由于免疫功能的存在,如此一来,循序渐进的引导学生,让学生通过疑问、惊叹到最后顺利掌握知识。
1.经典实验——肺炎双球菌的转化实验“剩余法”的应用
1928年格里菲斯肺炎栓球菌转化实验推断:S型肺炎双球菌含有转化因子。那么转化因子到底是什么物质?
(1)是蛋白质吗?当时,人们已经认识到蛋白质是由多种(20种)氨基酸连接而成的生物大分子,各种氨基酸可以按照不同的方式排列,形成不同的结构多样性的蛋白质,决定了蛋白质功能多样。由于蛋白质本身是生命的体现者,更多的科学家联想到:氨基酸多种多样的排列顺序,如果因此蕴含遗传信息,作为遗传物质的可能性很大。
(2)是糖类吗?多糖类的荚膜,是s型肺炎双球菌毒性的直接原因,是否是遗传物质?
(3)是DNA吗?而对含量较少的DNA的分子结构不甚了解,只知道,它是由4种不同的脱氧核苷酸组成,想象不出DNA怎么可以携带海量的遗传信息。
综上推测蛋白质为遗传物质的观点占主导地位。
……
1944年,艾弗里验证遗传物质的实验思路就是把S型肺炎双球菌的DNA、蛋白质、RNA、糖类等那些可能是遗传物质的先行条件(物质)分别分离提取,观察其对R型活菌的转化效果,发现只有DNA具有转化能力,其他物质均没有转化能力。而且随着DNA纯度越高,转化效率就越有效;如果用DNA酶分解s型活菌的DNA形成脱氧核苷酸,就不能使R型菌发生转化。显然,DNA是遗传物质,其他物质均不是。
在这个实验中艾弗里应用了逻辑方法“剩余法”。
2.穆勒的“剩余法”
它是探求因果联系的方法之一。已知被研究的某一复杂现象由某种复杂情况引起,将其中已确认有因果联系的部分除开,则剩余的部分也有因果联系。
把各种先行条件逐一加以分析,那些与被研究现象无关的因素(蛋白质、糖类、RNA、DNA+DNA酶)一一加以排除,而剩下的某一先行条件(DNA),则是被研究现象s型肺炎双球菌转化具有转化能力的原因,再设计实验确证。
剩余法的逻辑形式是:已知被研究的复合现象a、b、c、d的复合原因是A、B、C、D;已知B是b的原因,C是c的原因,D是d的原因,所以,A是a的原因。“剩余法”相对较复杂,因为它往往综合应用了穆勒其他逻辑归纳法。
上述艾弗里“剩余法”实际上还综合运用了其他四种逻辑归纳法,以证实DNA是肺炎双球菌的转化因子,是遗传物质。
①求同法:契合法(即求同法)。
所有S型肺炎双球菌的DNA出现场合,R型活菌均能转化成s型肺炎双球菌。或所有s型肺炎双球菌DNA的没有出现场合,R型活菌均不能能转化成S型肺炎双球菌。
契合法(即求同法)为:如果做了若干次实验,出现了某种共同的生物现象,而在研究这几次实验中,只有一种因素是共同的,其余因素均不相同,那么这个共同的因素与被研究的生物现象之间存在因果联系,若以A、B、C、D、E、F、G分别表示不同的因素,a是所要研究的现象,“契合法”可以用表1表示
所以,A与a有因果关系。
特点:异中求同。不过特别要注意各场合有无其他的共同情况,还要注意这些场合的研究共同现象是否关键。所以要注意以下两点:
结论的可靠性和考查的场合数量有关。考察的场合越多,结论的可靠性越高;
有时在被研究的各个场合中,共同的因素并不只一个,因此,在观察中就应当通过具体分析排除与被研究现象不相关的共同因素。
②求异法。
S型肺炎双球菌的DNA存在时,具有转化能力(出现S型肺炎双球菌后代);S型肺炎双球菌的DNA不存在时(蛋白质/RNA/糖类/DNA水解产物等物质),不具有转化能力(不出现S型肺炎双球菌后代)。结论:DNA是转化因子,DNA是遗传物质。
求异法的一般逻辑思路为:
在被研究的现象出现场合与不出现的两个对比场合之间只有一个因素不同,如果这个唯一不同的情况在被研究现象出现的场合中存在着,而在另一个场合中没有这种因素作用的场合不存在,那么,这个因素与被研究的现象之间存在因果联系,可用表2表示。
表2说明因素A与a现象之间存在因果关系。
特点:同中求异。求异法比求同法更可靠,相对其他探因类的逻辑归纳法简便,在各类实验中用得最多。
③共变法。
S型肺炎双球菌的DNA的浓度越高,转化效率越高。结论:DNA是转化因子,DNA是遗传物质。
共变法归纳原理可表述为:在某一现象(因素)发生一定程度的变化,另一现象也随之发生一定程度的正相关或负相关性相关性变化,那么这两个现象之间就存在因果关系。
设A1、A2、A3……是现象(因素)A的不同状态,a1、a2、a3……是另一现象a的不同状态,共变法可以用表3表示。
从表中不难看出A(自变量)与现象或因素a(因变量)之间存在因果关系。
④求同求异并用法。利用求同求异并用法例子见表4。
求同求异并用法:如果在被研究现象的若干场合(正事例组)中,只有一个共同的情况,而在被研究现象不出现的若干场合(负事例组)中,却没有这个情况,那么,这个情况就与被研究的现象之间有因果联系。公式可表示为图1所示。
3.DIY,利用“剩余法”进行生活实际的生物学探究性课题中因果联系的尝试
在生活中,经常要对复杂状况不明原因的进行探究,机械故障、病因探查,不妨用“剩余法”破解。例如,有次生物课上学生苏童左腮下部有疼痛感,自述食欲不佳……后来看了两个医生,一个医生诊断为“扁桃体发炎”,配了数百元的杀菌药;另一个专家诊断为感冒类病毒感染,又配了数百元的抑制感冒病毒的药。家长吩咐,两种药都服用试试。
苏童患的是感冒还是扁桃体发炎或左腮部炎症,还是其他什么原因?
课后,师生一起观察苏童的左腮下部,皮肤外表面没什么异样;扁桃体也没有红肿现象,用高温蒸煮杀菌过的筷子轻点扁桃体,也没有疼痛感,若伤口上撒盐,肯定会有痛感,所以沾取几粒盐轻点扁桃体,还是没有疼痛感,说明扁桃体没有炎性。学生发现其左边臼齿为龋齿,是不是龋齿部发炎?再次用消毒后的筷子轻压龋齿牙龈部,没有疼痛感,沾取几粒盐粒也没有疼痛感,可见也不是龋齿引起的发炎。看来可以不用服用杀菌药了!
当天,苏童没有打喷嚏、流鼻涕、发热等感冒症状,其他症状很不明显。
第二天早晨,苏童回校,其他学生发现他左腮下部略有肿大,会不会是流行性腮腺炎(俗称“田鸡鼓”)?联想到班上陆续有学生得了流行陛腮腺炎而停课回家休息了,看来很可能是此病。咨询了相关医生后,确诊是该病。建议苏童回家隔离治疗。在这个过程中,笔者不知不觉中与学生一起利用“剩余法”对生活实际中的生物学因果联系进行了探究尝试,。
关键词:生物科学史;高中生物教学;教学价值
随着教育改革的不断发展,生物科学史在高中生物教学中的教育价值逐渐得到重视,其全面展示了生命科学的产生、形成、发展、演变的过程,蕴含着科学规律和方法,体现了科学家的科学精神,对于学生科学探究精神和科学素养的提升具有积极作用。本文就生物科学史在高中生物教学中的教育价值展开讨论。
一、生物科学史的趣味性是高中学生学习生物的原动力
传统教学模式下,高中生物课堂教学以教师讲授为主,且过于侧重理论知识,学生没有自主思考和探究的机会,学习兴趣不高,学习效果并不理想。其实,生物科学史中不乏逸闻趣事,教师应在课堂上结合教学内容,列举一些有趣的事例,吸引学生的注意力,提高其学习兴趣和学习积极性。在生物课堂教学中,教师利用生物科学史导入新课,除了能够快速吸引学生注意力,激发学生的求知欲外,还能使学生产生学习期待。例如,在讲授细胞结构的知识点时,可以向学生讲述英国物理学家和天文学家罗伯特•虎克发现细胞的故事来进行导入;在讲解条件反射知识点时,可以向学生介绍俄国生理学家伊凡•彼德罗维奇•巴甫洛夫通过观察狗吃食物发现非条件反射的故事等。教师应收集一些与生物教学有关的故事,在课堂上将生物科学史与生物教学巧妙融合,增加生物学知识的趣味性,激发学生的学习热情。
二、生物科学史的渐进性有助于高中学生理解生物学知识和突破重难点
生物科学史是生命科学研究成果的发现过程。在生物教学中,以科学史作为教学材料,能够顺理成章地展现生物科学知识的形成过程,有助于学生全面理解生物学基础知识,构建完整的知识体系,这也符合学生的认知规律。另外,层层递进的科学史知识,可帮助学生深入地理解生物课堂上的重难点内容。通过科学史,学生可以了解生物科学的研究方法和思维方式,增加知识积累,拓展思维,增强知识理解能力和运用能力。例如,在讲解高中生物的“光合作用”时,教师可将光合作用的发现史贯穿在课堂教学中,如讲授光合作用的产物时,可结合1864年德国科学家萨克斯的绿叶遮光实验;讲授光合作用的场所时,可联系1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵实验等。不同的实验体现了不同的研究方法和思维方式,有利于学生深入理解实验原则,掌握科学研究方法,突破生物学习中的重难点知识,提高解决问题的能力。
三、利用生物科学史的经典实验进行教学,提高学生的探究能力
生物科学史中的一些经典实验,蕴涵着独特的生物学思维和科学研究方法。利用科学史上的经典实验进行教学,有助于培养学生的探究学习能力。教师要灵活运用科学史,引用科学史资料来导入新课,创设探究情景、营造探究氛围,以发散学生思维,提高其科学探究能力。生物科学发展的历史就是一部科学探究的历史,在教学中可普及一些科学史的知识,让学生从中体验科学探究活动的整个过程。教师把经典的科学探究实验引入生物课堂,让学生身临其境地思考与探索,自主设计实验方案,感悟科学探究过程,理解科学家发现、探索和解决问题的科学精神。例如,在讲授“遗传定律”时,教师可向学生渗透奥地利生物学家孟德尔经典豌豆实验的科学史,根据“假设—演绎法”的推理探究模式展开教学,让学生体验遗传规律探究发现的过程,不断深化对遗传定律基础知识的认识,掌握科学探究的基本方法,提高探究学习的能力。
四、利用生物科学史的严谨性树立学生的科学观念,培养其科学素养
科学素养包括两个层面:一是对知识、情感和技能的掌握程度,二是在原有的基础上不断提升自身科学素养的能力。新课程改革倡导转变学生的学习方式,变被动为主动,强调学生在学习上的主体地位,倡导充分调动学生的主动性和积极性,培养学生分析和解决问题的能力、搜集和处理信息的能力以及沟通合作能力,全面增强学生的科学素养。在生物教学中渗透生物科学史,可以使学生深入理解生物科学的本质和科研方法。生物科学史的故事中蕴涵了科学家的科学态度及精神,例如,青霉素的发现是1928年英国细菌学家弗莱明严谨不苟、求真务实态度的成果。在教学过程中,教师应渗透这些生物科学史教育,促进学生科学态度和科学精神的形成。
五、结语
在高中生物教学中渗透生物科学史,可以增强学生生物学习的兴趣和动力,帮助学生更好地理解生物知识和重难点,提高学生的探究能力和科学素养。教师必须不断学习,提高自身的专业水平,合理运用生物科学史,才能提高生物教学质量。
作者:安转霞 单位:甘肃省秦安县第五中学
参考文献:
[1]黄丽坚.浅谈科学史在生物教学中的应用[J].中学教学参考,2011(17):121.
一、渗透生物科学史教育,培养科学态度和科学世界观
生物科学史是研究生物学概念、科学理论和科学思想的产生、演化过程及其发展规律,考察科学家的生平、成就、思维方式及研究方法上的特点。探讨科学家科研中的成败原因,研究科学家发展中不同观点和理论之间的纷争与融合,考察科学发展的内部逻辑、外部动力和相互关系,研究科学与发展的关系等等[2]。在生物课堂教学中加强生物科学史教育,在一定程度上是顺应学生身心发展特点。在教学基础上增加生物科学史教育,利用学生的好奇心作为激起兴趣为切入点,将学生的兴趣上升为学习的乐趣。另一方面,生物科学史同时向学生介绍科学家的奋斗历程、曲折经历等生平事迹。在科学探索过程中,科学家身上折射出的执着,求实,刻苦等高尚品质是一种宝贵的教学财富。所以在生物教学中增加生物科学史教育,不仅能培养高中生学习兴趣和实验能力以及创造性思维能力,也能培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,更能使他们形成积极的科学态度和科学习惯。以高中生物人教版必修一以光合作用为例,在正式学习光合作用过程之前,进行光合作用科学史讲述,包括什么是光合作用,光合作用的意义以及光合作用是如何发现的等,教师可以用趣味性的,故事性的口吻来讲述,学生的兴趣能够得到激发,而且在轻松愉悦的氛围中学生也更乐于去汲取更多的生物学知识,更进一步提高学生的生物科学素养。
二、倡导探究性学习,培养学生自学能力和创新精神
探究性学习的三个基本目标是理智能力的发展、深层次的情感体验、建构知识掌握解决问题的一般方法。探究性学习是问题性、过程性、开放性的统一[3]。在探究性学习的教学中,教师是学生学习的引导者和促进者,而学生则是探索者、发现者,这种新的学习方式在我们今天的生物教学中培养学生科学素养有重要的指导意义。探究性学习的目的和新课标对学生的目的要求是一致的,都是提高学生的综合素养,是培养学生综合能力的一种学习方式。那么,在探究性学习中,要注意哪些问题呢?
首先,教师角色定位。虽然探究性学习倡导的是学生自己去发现、探索新知识,但是他们的学习仍然是具有一定的被动型的,所以要求教师能够有计划有目的并且有组织的进行,学生的独立学习能够进行下去,必须要有教师的引导,他们的学习效果才有可能事半功倍。因此在探究性学习中,要求教师的角色是引导者,教师要扮演好引导者这个角色,就必须做好充分的准备。在上课之前,教师可以根据教材准备导学案,内容包括本堂课的学习目标,重难点和基础知识以及基本技能、相关知识回顾和学生自测等。课堂上教师提出事先准备的问题来吸引学生注意,激发学生自觉解决问题的欲望。需要注意的是,在学生分析问题时,教师的职责是为学生提供时间和空间方便他们进行思维的交流和碰撞,切不可在一旁急于纠正学生的错误。在课堂的最后,教师着重对学生理解、讨论不透彻的问题进行精讲,帮助学生对深奥的生物学知识的理解。讲解完成后,将导学案上的本节课学生学习成果自测让学生独立完成,并由教师回收批阅。
其次,学生的角色定位。针对问题的探究活动是探究式学习的中心,学生在遇到各种使他们困惑的问题时就要想方设法寻找问题的答案,他们可以经过推理分析来找出解决问题的方向,然后通过观察和实验来收集事实;也可以通过其他的资料来进行归纳比较和分析,以形成对问题的解释;在经过讨论和交流后进一步澄清事实,发现新的问题,对问题进行更深入的研究。学生在主动参与的过程中进行学习,在探究问题的活动中获取知识,所以学生能更容易了解科学家的观点和科学精神,在做科学的过程中学习科学。
三、重视实验教学作用,训练学生生物学方法的养成
生物学实验无论是在生物科学发展的历史中,还是现代生物学的研究中,对生物学理论的建立,对科学方法和思想方法的获得,以及对学生各方面能力的培养都有十分重要的意义[4]。通过对近年来的高考试卷分析,我们不难发现,生物{考试卷每年都会有涉及关于实验设计的题目,是对学生实验设计综合能力的考核。但目前我们的生物实验教学中大都停留在教师讲学生做的阶段,实验步骤都是按照教师事先准备好的来做,学生操作也大都是在教师演示后进行的。学生欠缺对实验设计的思考,这有悖于实验本身的意义,它要求学生能够探究获取未知的东西。因此,在实验教学中,我们应当给予重视,改革实验的教学方法。
为了学生的生物科学方法的建立和形成,在实验教学中教师可以多加强学生探索性或者设计性实验的学习。教师可以引导、启发学生对现有实验进行思考,并且根据自己思考的思路设计实验进行探究,然后教师根据学生设计的实验方案和结果进行评价。这样学生在探究性实验中不断完善的过程,有利于他们思维的培养和科学方法的养成,使他们真正成为学习的主人。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003:9-11.
[2]孙定建.科学史教育全方位科普的有效手段[J].理论观察,2003(3):25-27
关键词 校内外 农村 高中生物 科技教育
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。提高生物科学素养是《高中生物课程标准》提出的四个基本理念之一。生物科学素养反映了一个人对生物科学领域中核心基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身的科学素养的能力。生物科学素养包含的主要内容是:生物科学知识与技能、生物学科学方法、生物科学精神与态度、理解科学技术社会(STS)的关系。生物科学素养是一个人综合素质和能力的体现,需要在长期的学习、工作和生活中逐步培养和建立起来。作为一名从事一线教学的农村高中生物学教师,要深知自己的责任和义务,必须更新观念、改进教法、与时俱进,重视理论和实践的联系,校内外相结合进行农村高中生物科技教育,全面提高学生的生物科学素养。
1 抓住课堂教学主阵地
生物学基础知识包括基本的生物学概念、原理和规律。让学生掌握一定的生物学知识既是生物课程所规定的基本任务之一,也是学生具有生物科学素养的基本要求和标志。学生在高中阶段,要在义务教育的基础上,进一步学习分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境等生物学的概念、规律和观点,对生物学的核心知识有更深入的理解和掌握,进而形成科学的自然观。农村高中学生生物科学素养的提高是建立在掌握生物学的基础知识之上的。
培养和提高农村高中学生的生物科学素养,主渠道是生物课堂教学。为了抓住课堂教学主阵地,最大限度地提高课堂教学效果,教师要从五个方面着手:(1) 锤炼自身,终身学习。新课程把教师地位确立为主导,是对教师素质提出更高的要求。教师不再仅仅是无错误地传授知识和解除疑惑,必须是有智慧地、创造性地让学生获得知识,体验学习,学会学习。这就要求教师要不断学习新的教育教学理论、吃透课标、研读教材,锤炼自身,终身学习。(2) 分析学情,精心备课。认真分析学情,精心备好每一节课,每一节课都有具体、明确、可操作性的教学目标。(3) 发掘教材,开发素材。发掘教材中蕴含的基本技能,积极开发利用教材等教学资源,为学生提供丰富多彩的学习素材,使课本知识鲜活起来。(4) 创设情境,有效参与。在课堂教学中,把教学过程变成学生发现知识的过程,创设有吸引力的问题情境,将学生的注意力引导到最佳的思维状态,使学生真正有效参与学习。(5) 优化教法,巧用媒体。优化教学方法,巧用现代教学手段,使宏观与微观、静态与动态、抽象与直观能够轻易地实现相互转化,通过声音、图画、视频等多种刺激,调动学生的多种感觉器官。这样让学生能够更轻松地理解生物学知识,使课堂教学富有时代气息。
教师通过课堂教学,使学生在知识、能力、情感、态度价值观等方面获得协调发展,为提高农村高中学生的生物科学素养奠定坚实的基础。
2 积极开展探究性学习
普通高中生物课程标准在分析我国理科课程改革的基础上,借鉴世界各国科学课程标准及教学改革的实践经验,把“倡导探究性学习”作为基本的课程理念,以期将我国生物课程改革推向深入。科学探究技能不仅属于科学家的本领,也是对具有科学素养的现代公民的基本要求。学校的科学探究活动通常是指学生积极主动地获取生物学知识、领悟科学思想、领悟科学研究方法而进行的各种活动。每个高中学生都应该学习和掌握科学探究的基本技能。高中生物教材为学生提供了充分的科学探究素材。
教学中,教师要经常结合学校所在地、学校和学生的实际,指导学生自己提出生物学探究课题、制定计划、实施计划、收集证据、分析研究、写出报告、交流展示,积极开展探究性学习活动,使学生在解决实际问题的过程中达成学习目标。2011年4月,指导学生探究性学习的活动项目“远离农药污染 维护生命健康――西关村莲花菜菜青虫防治调查及无害化防治研究”获甘肃省青少年科技创新大赛优秀科学竞赛项目二等奖。2012年4月组织学生开展的探究性学习活动项目“渭源县脱毒马铃薯培育和栽培研究”在甘肃省青少年科技创新大赛中荣获优秀科技竞赛项目二等奖。教师要组织学生进行辩论、专题讨论、项目设计等多种多样的探究性学习的方式。通过开展探究性学习活动,广大农村高中学生在知识、能力、情感、态度与价值观方面得到较快发展,收到较好的学习效果。
3 宣传生物科学新成果
【关键词】生物科学方法;理性思维;减数分裂
1.问题的提出
高中生物课程标准中提出要全面提高学生的生物科学素养。生物科学素养包含科学知识、科学方法、科学态度三个方面。标准要求学生在掌握科学知识的同时,掌握科学方法、思维及应用。随着新课程改革的深入,生物科学方法教育逐渐受到重视,但在实际教学中,往往把科学方法的教育转化成了陈述性知识和结论,而忽视了在知识发现过程中渗透生物科学方法教育,教师应该让学生通过各种有效的途径亲身体验科学方法,让学生掌握生物学科基本概念和原理等知识的同时,发展学生的理性思维,全面提高生物科学素养。
2.生物科学方法的主要内容
赵占良在《人教版高中生物课标教材中的科学方法体系》中阐述了生物科学方法内容。其包括获取经验性材料的方法和理性思维的方法。获取经验性材料的方法包括观察法、实验法、调查法、模拟法。理性思维的方法包括形象思维、逻辑思维、直觉和灵感、模型方法、数学方法、系统方法。逻辑思维包括归纳、演绎、分析、综合和类比。模型方法包括物理模型、数学模型、概念模型。
3.理性思维的概念
理性思维是人类思维的高级形式,是人们把握客观事物本质和规律的能动活动。理性思维是一种有明确的思维方向,有充分的思维依据,能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的一种思维。即理性思维就是一种建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。
4.生物科学方法教育在减数分裂教学中的具体应用案例分析
下面以人教版高中生物必修二第二章第一节《减数分裂和受精作用》中的形成过程的教学为例,阐述在减数分裂教学中渗透生物科学方法教育,发展学生理性思维的一些做法。
4.1生物科学史 体会生物科学方法
生物科学史不仅包含科学发展过程中的人物和事件,更重要的是蕴含了丰富的科学思想、科学方法、科学精神等内容。学生通过生物科学史的学习,体会科学家提出问题,解决问题,不断探究、质疑、再提新问题的实践过程,学习科学家思考问题的方式。当孟德尔的遗传规律被重新发现后,随之而来的问题是遗传因子在细胞中的什么位置,怎样精确的代代相传?魏斯曼对染色体减数分裂及其合理性进行了预言。他认为:必须在细胞和个体水平上来研究遗传,他拒绝了达尔文的“泛生论”以及获得性遗传等观点。他预测:在卵细胞和的成熟过程中,必然有一个特别的分裂过程使染色体数目减少一半。受精时,和卵细胞结合,使染色体的数目又恢复到原来的水平。后来,鲍维里和斯特拉斯分别证实了魏斯曼关于减数分裂的预言。通过了解科学发展的过程,笔者将孟德尔的遗传规律与减数分裂有机结合起来,避免对生物知识进行割裂式的教学,为建立知识间的内在联系打下良好的基础。本节内容通过了解魏斯曼的预言及鲍维里和斯特拉斯的实验论证,让学生体会科学家大胆质疑、提出合理假设,实验论证的理性思维方式。
4.2建构模型 学习生物科学方法
减数分裂过程是一个抽象复杂的过程,通常教师会运用视频和图片辅助教学,给学生直观感性的认识,但这依然是学生被动的接受,并未真正参与到发现知识的过程中。笔者采用染色体模型让学生动态地模拟减数分裂过程。如果在知识全部讲解完后模拟减数分裂过程,只能使学生对减数分裂知识进行巩固,对生物科学方法教育不够深入,学生的理性思维的发展得不到有效的锻炼。因此,根据“发现式学习”原理,笔者认为应该让学生用模型模拟减数分裂过程贯穿于教学过程中的每一个阶段,对书本静态的图片动态化,进而构建染色体数目和行为变化的模型。通过先学后教,先操作后总结的教学顺序,学生构建过程中的错误会不断涌现,针对错误,一起观察、剖析、解决问题,实现了“此处无声胜有声”的科学方法教育。模拟过程主要分四步。第一步,理解同源染色体、非同源染色体、联会、四分体等重要概念。有的学生用模型构建同源染色体会出现错误,例如,选择染色体模型时只想到选择大小一致的配对,有的学生没想到用不同颜色来表示一条来自父方一条来自母方这一特点。又如,X染色体和Y染色体能够配对,但大小不一样,也是同源染色体,在错误中总结完善了同源染色体的概念。第二步,理解同源染色体分离,非同源染色体自由组合的过程。在此过程中,有的学生会犹豫哪些染色体移向一边,哪些染色体移向另一边,通过点拨,非同源染色体可以自由组合,学生加深了对配子中染色体多样性的理解。第三步,完成减数第一次分裂,注意分裂完的细胞数目及每个细胞中染色体数目等。第四步,完成减数第二次分裂过程,特别要注意如何模拟着丝点分裂,姐妹染色单体分离,移向细胞两极的过程,最后形成的生殖细胞的数目及染色体的形态和数目。随着教学的层层推进,学生逐步构建减数分裂过程,最终理清染色体行为和数目的变化,形成有意义的主动的模型构建。整个教学过程把抽象的知识变得直观,可操作化,学生在发现问题、解决问题中学习了生物科学方法,理性思维得到了发展。
4.3问题链导学 渗透生物科学方法
本节内容在模型构建过程中,采用问题链导学的方法,指导学生模拟减数分裂过程。在解决新问题时,通过问题链梳理旧知,进行铺垫,提供一条解决问题的知识链。当问题比较复杂时,分解成若干小问题,层层递进,每一个小问题运用什么知识点,在需要解决的众多问题中,什么可以先解决,什么必须先解决,什么是解决问题的必要条件,这需要教师引导学生运用回忆、观察、比较、分析、演绎、综合、归纳等科学方法来进行思维。问题链可以让学生思维更清晰,精力更集中,更能理解探究的精髓。教师针对减数分裂内容精心设计问题链,使之成为整个学习内容的探究线索,学生沿着这个线索指引的方向,经过思考,模拟减数分裂过程。问题链如下:(1)如果和卵细胞是通过有丝分裂产生的,则受精卵中有多少条染色体?(2)如果是这样,那么前后代的遗传能否稳定?(3)减数分裂产生的生殖细胞中染色体是如何减半的?(4)一个精原细胞需分裂几次?染色体复制几次?产生几个?(5)如果复制后的染色体着丝点分裂后,所产生的子细胞染色体数目能减半吗?(6)染色体如何变化能使子细胞中染色体数目减半?(7)染色体怎样才能有序地排列在赤道板两侧?(8)什么是同源染色体,联会,四分体?(9)从染色体的行为变化分析,导致次级精母细胞染色体数目减半的原因是什么?(10)次级精母细胞中染色体如何变化使其产生的中染色体数与它相同?DNA数目如何变化?(11)总结什么是减数分裂?1-2问题利用有丝分裂的知识,创设认知冲突,形成认知矛盾,激起学生探究欲望。3-6问题引导学生假设、分析、推论、寻求答案。7-11问题层层递进,为模拟减数分裂过程提供线索,点拨学生的思维方向,最后总结减数分裂的核心概念。
4.4实验教学 内化生物科学方法
实验教学是生物教学中极其重要的组成部分,是生物科学方法教育的重要途径。生物实验类型分为:观察型,验证型,设计型,探究型,演示型和模拟型。每个实验蕴含着不同的生物科学方法,实验的过程是学生亲身体验科学研究方法的过程。教师如果从传授知识的角度来组织实验教学,学生过多重视实验的结果,这样会使科学方法教育大打折扣。反之,教师按照科学方法呈现的逻辑组织实验教学,能使学生在实验学习中建立良好的认知结构,培养学生分析问题和解决问题的能力。本节内容包含一个观察实验――观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,此实验的目的是通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同时期的染色体的行为变化、形态、位置和数目。为了更好地突出科学方法教育和发展学生的理性思维,在课堂时间有限的情况下,笔者将此实验改进成制作洋葱雄蕊减数分裂装片并进行观察的实验。材料特点及方法步骤如下:洋葱(2N=16)春天四五月份可长出花序,采摘花序,放置于卡诺固定液中(酒精:冰醋酸=3:1)固定2小时,然后取出花序,挑取小花即可制片。如不及时制片,可将固定后的花序,用95%酒精冲洗后(直至闻不到醋酸味为止)放入70%酒精中,存于冰箱内,可随时取用。制片时挑取一朵小花,拨出雄蕊,用碱性品红或醋酸洋红染液染色2-3分钟,按常规压片法压片,镜检,可清楚地看到减数分裂的各个时期。本实验学生要学会正确的操作,细致的观察,分辨出减数分裂的各个时期,区分出模型图和显微图像的差别。
在生物兴趣小组活动或者校本课程上,我们可以将此验证性实验改进成探究性实验,探究观察减数分裂过程的最佳实验材料,学生查阅资料,选择不同的植物材料,进行探究实验。也可以用动物的精巢(如蝗虫)作为实验材料,和植物雄蕊材料进行对比,观察动物和植物原始生殖细胞减数分裂的区别。探究实验要求学生明确实验目的、设计实验步骤、合作讨论完善实验方案、实施实验,对实验结果进行分析讨论,进而使学生体验到生物科学研究方法的过程并能进行总结和内化。
4.5习题训练 运用生物科学方法
近年来的生物高考试题更加重视对学生学习迁移能力和生物科学素养的考查。在新情境中考查学生分析和解决问题的能力,科学探究的方法和思维能力。高考试题的设计有较强的逻辑性和思维的广度、深度,生物科学方法广泛蕴含在高考试题中,对教师和学生的引导作用非常巨大。在平时解题训练过程中要重分析、重引导、重讨论、重总结,指导学生运用生物科学方法解决问题,培养学生科学缜密的理性思维习惯。
5.有效实施生物科学方法教育应注意的问题
生物课程标准把“以学生的发展为根本”作为指导思想,教师进行教学设计时要考虑学生的实际水平,注重研究学生的心理特点,思维水平,知识结构。课堂上能积极引导学生主动参与学习过程,亲身体验生物科学方法教育,让学生的思维真正“活”起来、“动”起来,才有可能使他们的理性思维能力得到充分的发展。生物科学方法教育切记生搬硬套,必须以知识教学为载体,不同的知识采用不同的生物科学方法教育,同时显性教育和隐性教育相结合。隐性科学方法教育即教师隐蔽地发挥科学方法的导向作用,使学生在学习过程中受到科学方法的启蒙和熏陶。显性科学方法教育是指在生物知识教学过程中,教师对科学方法的名称、特点和操作过程等讲清楚,并指导学生有意识地、自觉地加以运用。在高中阶段,学生的理性思维能力还有待提高,因此,生物科学方法的显性教育尤为重要,这是提高高中学生理性思维的重要途径。
总之,加强生物科学方法教育,是学生构建知识、发展能力、提高理性思维能力的有效途径。教师在教学中要抓住生物科学方法教育这一主线,针对不同的知识内容以及学生的实际需要,有效地开展科学方法教育,发展学生理性思维,提高学生的生物科学素养。
【参考文献】
[1]赵占良.人教版高中生物课标教材中的科学方法体系. 中学生物教学[J].2007.3
【关键词】生物科学素养 科学史教育 探究实验
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0096-01
人类社会的不断发展,自然呼唤着教育改革的不断深化,从而培养出更多适应现代社会的各种优秀人才。“面向全体学生、提高科学素养、倡导探究性学习”是《普通高中生物课程标准》中提出的三大新的课程理念。其中提高每个高中学生的生物科学素养也是新课程标准实施中的核心任务,而它的直接源头是素质教育的提出。《标准》中指出:“生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观,它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力”。 怎样培养高中生生物科学素养?我认为可以从下面几点入手:
一、设定问题情境,培养科学素养。
猎奇心理是科学态度形成的原始驱动力 。 每个学生都是天生的科学家,他们生来就对周围的世界、尤其对自然界中那些有生命的东西充满了好奇心。初中学生在上生物课时,对自然界中的形形的生命现象充满了热情,并在探索自然的过程中能够产生充实感和兴奋感。高中生物教师的任务就是要继续培养学生对科学产生好奇并将这种好奇心保持下来,使之转变成对科学、对学习的正确态度。例如,在学习《遗传核——系统的控制中心》时,教材中提供了相关的图文资料信息,我进行了这样的课堂情境设计:一上课我就提问: “你们听说过克隆羊多莉吗?”问题一提出学生们就开始七嘴八舌了,“听说过”“还有克隆牛,克隆人”,这时我又提出:“你们知道克隆是怎么回事吗,克隆羊多莉是怎么产生的?”带着问题,学生自己通过对教材中信息的分析了解了克隆,清楚了遗传物质在细胞核中。课堂结束之余我还提出“同学们既然提到了克隆人,现在又大体了解了克隆技术,那么你们对关于科学家克隆人的这一事件有何看法,请各小组收集有关信息,阐明你们的观点。”课后各小组学生积极准备了一个星期,将各自的观点带到了课堂上,大家你一句我一句争相发表自己的观点以及依据,“克隆人好,可以治疗一些现在无法治愈的疾病,有资料已经说了可以治癌症、老年痴呆症,还可以使瘫痪的人重新站起来”;“克隆人不好,坏人再克隆出一个坏人那不乱套了”;有的小组甚至说出“美国马萨诸塞州的生物工程公司的科学家克隆出的是人类的胚胎,而不是复制人的那种克隆”等等。下课时大家还意犹未尽,我为学生能够收集到如此丰富的资料而感到惊奇。在这个过程中我并没有发表任何见解,我觉得无须告诉学生什么是对是错,也不要求学生有最终的一个标准答案或者说是掌握什么,教学应该重在知识技能的应用而非掌握知识的数量;重在亲自参与探索性实践活动,获得感悟和体验,而非一般地接受别人传授的经验;重在全员参与。显而易见,通过这次活动,使学生收集和组织材料的能力、思维能力、表达能力都得到了锻炼。
二、注重生物科学史教育,培养科学素养。
教材有许多生物科学史上有关研究的事例和方法,生物学史是从辨证唯物主义和历史唯物主义出发,对生物科学的产生与发展作出的科学总结,是生物科学家思维的结晶。生物学史例能够将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来,很好地体现生物学科的特点和素质教育的要求。
在教学中,要充分发挥生物学史例的教育作用,除了利用科学史“故事性”,培养学生的学习兴趣,利用生物学家的生平和事迹,对学生进行科学精神和价值观的教育之外,其中大多数如“酶的发现”、“光合作用的发现”、“生长素的发现”、“DNA是遗传物质的实验”等等史例是介绍有关研究的思维和方法。在生物学史例教学中,通过对一些经典实验和逻辑分析的再现,可以让学生体验生物学知识的形成过程,从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。使生物传统结论式教学变为过程式教学,达到既传授知识又培养学生的科学思维的目标。
三、做好探究实验,培养科学素质。
实验主要是让学生通过动手操作来增加感性认识,加深对所学知识的理解,培养学生动手操作能力。生物学是一门实验科学,实验教学是生物科学最基本的研究方法。“探究性”实验能激发学生的好奇心和钻研精神,能让学生在实验过程中体验获得成功的喜悦。因此教师可适当地变验证性实验为探索性实验,并尽可能让学生自己亲自设计与分析实验。例如在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时,教材是以菠菜为材料,我们可组织学生以不同叶片或花为材料,观察其色素,在满足学生好奇心的同时,培养了学生科学探究能力。
另外还可以尝试以现有实验为基础,改进实验方案。如在做质壁分离及复原实验时,可增加一组同浓度的硝酸钾溶液,让学生在对比观察中分析现象找出原因,加深对渗透作用的理解。同时以质壁分离及复原实验为认识基础要求学生设计观察细胞膜的实验方案,及测定细胞液浓度的实验方案,使所学知识融会贯通,以达到将知识转化为能力的目的。
总之, 培养高中生生物科学素养并非一朝一夕就能实现的,它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起,切实把课标的理念贯彻于课堂教学之中。有目的、有意识地培养学生的科学精神、态度和价值观,重视方法、技能的提高和训练,使学生养成良好的科学行为和习惯,提高学生的综合素质和能力,潜移默化地提高每一个学生的生物科学素养。
参考文献:
关键词:科学素养;生物科学素养;生物学教学
当前社会科学技术迅猛发展,科学技术在现代生产生活中的应用越来越广泛,这对公民的科学素养要求越来越高。新的《生物课程标准》将提高学生的生物科学素养作为课程的主要目的和基本理念,并指出,“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度与价值观。”在生物教学中有意识地培养学生的生物科学素养是每一个生物教育工作者亟待探索和解决的问题,也是我们长期的工作目标和核心任务。
一、渗透生物科学技术新信息,培养学生的生命科学意识
在生物学教学中,平时注意搜集一些科学技术的新信息,适时地与课堂教学知识点有机结合起来,使教材基础知识与生命科学发展动态相衔接,有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。例如,对细胞一章内容的学习,通过细胞全能性的介绍,引入植物组织培养技术应用的实例:如利用组织培养技术快速繁殖花卉树苗。在“遗传的物质基础”一节中,引入遗传工程和基因工程的成果,人类基因组计划等生命科学的前沿知识。渗透这些知识不仅能拓展学生的生物科技视野,增进学生对生物科技与社会关系的理解,而且能唤起学生的时代感,使其树立生命科学意识。
二、通过科学史教育,培养学生的科学精神
科学精神是指人们在工作和学习中表现出来的那种自觉、顽强、勤奋、实事求是的情感、态度与价值观。新课标中强调“要注重生物科学史的学习”。生物科学史是十分宝贵的教育资源,其中很多事例是对学生进行思想教育特别是科学精神教育的良好素材。如达尔文冒着生命危险做环球考察,虽历尽艰辛,但最终还是完成了巨著《物种起源》;李时珍为编写《本草纲目》,花费了整整27年的时光。罗蒙诺索夫曾经说过“攻克科学堡垒,就像打仗一样,总会有人牺牲,有人受伤,我要为科学而献身。”这些科学家的顽强意志和感人事迹有助于培养学生坚韧不拔的毅力和不畏艰险的精神。1953年沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型,是科学界合作的典范。这有助于启发学生发扬合作精神。在生物学教材中,介绍了许多我国在农业、医药、生物学上的伟大成就,如“杂交水稻之父”袁隆平的事例等,这可以激发学生的民族自尊心、自信心和自豪感,培养学生的爱国主义思想感情。
三、运用探究式教学,培养学生科学研究方法
生物科学是一门以实验为基础的科学,其中许多知识非常适合于学生通过自主探究的学习方式来获得,同时探究还有利于培养学生科学的思维方法和研究方法,从而提高学生的生物科学素养。如我在教学中尝试运用了“提出问题—做出假设—设计实验—验证假设—得出结论—合作交流”的探究式教学模式。在实施过程中,首先引导学生形成问题意识。教师创造性地构建学习环境,给学生大胆猜测和“异想天开”的机会,充分满足学生的好奇心和探究欲望。如《蚯蚓的刚毛在运动中的作用》探究实验中,循着“提出问题——解决问题”的思路,引导学生自行探究,培养学生的动手实验操作能力和科学探究能力。其次指导学生大胆而科学地做出假设。提出假设是解决问题的关键。因此教师应积极引导学生自主地收集资料,引发学生多角度多渠道地思考问题。同时,教师要重视学生的交流与合作,鼓励标新立异观点的充分阐述,确保多种假设的积极碰撞,最终形成科学的假设。再次,积极设计实验和实施实验。设计实验和实施实验的关键是创新,包括实验方法设计、对照实验的确定、实验器材选择、实验数据收集等方面的创新。教师对此应逐步引导,让学生在探究中体验、尝试、总结。最后,分析数据和得出结论。教师应引导学生学会分析、归纳和概括相关信息。需要重复实验的就重复实验,以便核实现象和数据,确保探究结论的科学和完善。
四、利用生物学实验,培养学生严谨求实的科学态度
随着科学技术的发展,实验教学的地位和作用日益为人们所认识,新奇有趣的科学实验,能激发学生强烈的好奇心和求知欲,更能培养学生严谨求实的科学态度。例如:在研究酶的活性与PH值的关系时,我设计以下探索性实验。取3支试管,编号为1、2、3,分别在3支试管中加入新鲜的淀粉酶溶液各1ml,然后在1号试管中加入蒸馏水1ml,在2号试管中加入10%的NaOH溶液1ml,在3号试管中加入10%HCI溶液lml,再在三支试管中各加入可溶性淀粉溶液2ml,再放入60℃左右的水浴中5min,再各加入斐林试剂2ml,并用酒精灯煮沸1min,观察实验现象。正确的操作步骤下的现象应是:1号试管有砖红色沉淀,2号、3号无现象产生。从而得出结论:酶需要适宜的PH值。但学生在做实验时,由于操作步骤不严密,会出现许多不同的实验现象:如有的没有砖红色沉淀现象发生,有的三支试管中都出现了砖红色沉淀等等。对此,要求学生不要性急,要有耐心,认真分析实验失败的原因,重新操作,直至成功。通过实验的探索,一方面使学生更好地理解掌握科学知识,锻炼动手操作能力,培养观察能力和思维能力,另一方面,对实验成败的比较分析,使学生认识到进行科学的探索和研究需要严谨求实的科学态度,否则将是差之毫厘,缪之千里。
五、加强学科间知识的渗透,形成科学的世界观
随着科学的发展,学科之间的相互联系越来越密切,在教学中客观地把握它们之间的内在联系,有利于学生科学世界观的形成。例如,光合作用产物之一O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2,就是利用物理方法——同位素标记法来解决的,而叶绿体中色素的分离是利用化学方法——纸层析法来解决的。使学生认识到事物之间的普遍联系性。另外,哲学中的许多原理如量变与质变,运动与静止,内因与外因,对立与统一的观点在生物学中也随处可见。例如:介绍光合作用过程从新陈代谢的角度看是一个同化过程,但其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。从对立统一规律角度看,矛盾是一切事物发展的源泉,世界上任何事物都充满矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动,实现自我更新。
学生生物科学素养的提高并非一朝一夕就能实现的,它需要教师在日常教学中从点点滴滴做起,持之以恒,切实把新课标的理念贯彻于课堂教学之中。 【参考文献】
[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].高等教育出版社,2003.
[2]王道俊,王汉澜.教育学[M].人民教育出版社,1989.