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关键词:初中生;生物;素养;策略
G633.91
生物学科素是公民参与社会经济以及生产活动或者是做出决策的过程中知道其所需要的一切生物学方面的知识,并具备相应的探究能力,能明确知道科学技术以及社会经济发展之间的关系、明白科学本质及对待科学时应有的态度等。而生物学科素养的培养和教师的教学策略密切相关,生物学科教师采取积极有效的教学策略对初中生生物学科素养的提高具有重要的作用。
一、通过“探究式”教学,对初中生生物学科素养进行培养
探究式教学是提高初中生生物学科素养的一种切实可行的教学方式,这是因为探究式教学能使学生自主学习,通过探究,不仅学习了知识,掌握了方法,而且提高了能力,培养了良好的态度以及情感。例如在学习“种子萌发的外界条件”一课时,大部分学生都认为种子萌发必须具备温度、空气以及水分这三个基本条件,可是就其到底需不需要阳光却各执一词,对此教师可先不给出答案,而应借此引导学生开展对照实验来对正确答案进行探究和观察。一周后学生得出结论:(1)有空气以及水分,但是没有阳光的黑箱内生长的幼苗明显好于有阳光照射的幼苗。(2)还有学生把种子分为两份,让其均在只有空气以及水分的条件下发芽生长,给其中一份覆盖两层纱布,另外一份什么也不覆盖,结果发现覆盖纱布的不仅萌发种子多,而且速度快。(3)还有部分同学将种子淹在水里,结果发现有四五颗种子开始轻微萌发。看到这样的结果后,学生思维如开闸的洪水,倾泻而下,瞬间明白了很多日常生活中常见的生物现象:遮光可加快胚轴伸长,所以妈妈经常于黑房发豆芽;可是完全淹没在水内的种子也会轻微发芽?这是由于水中虽然有氧,可是量太少。学生就此展开激烈的讨论,在这过程中知识以及技能得到了巩固、迁移以及创新,学生在这一过程中开发了思维,培养学学科素养。
二、联系实际,让学生明白生物课对实际生活的作用,以自主探究
新课程指出应通过充满趣味性的、与实际生活有关的素材激发学生学习生物的兴趣。生物学和实际生活密切相关,其不少知识都能在生活中得到运用,所以在学习这些知识时应积极联系生活和学生实践经验,举生活实例,让学生体会到所学知识的作用,从而使其学起来更为有趣以及轻松。如可以这样举例:“妈妈腌菜时为什么水会变多?”对此有部分学生答:“因为腌菜时水会从植物细胞内渗透出来,所以水变多了。”然后教师可让学生再举一个类似的生活实例,一些同学说:“番茄加糖调和时也会使水变多。”然后教师问:“从上述生活实例中你们能知道什么?”学生答:“细胞中水分能渗透到外面。”在这一过程中,学生感受到了生物学科的乐趣,体会到了学习的喜悦。然后教师引导学生总结得出:细胞在(低)高浓度溶液内(吸)失水的结论,并运用这一结论向学生提问:“为什么滩涂盐碱地的庄稼不易于生长,但是大米草却是个例外呢?为什么一次施肥量太大会使庄稼“烧苗”呢?等问题。将所学知识和实际进行结合,可以使学生更好的理解所学知识,引起其积极探究的兴趣和热情。
三、通过实验教学法提高学生生物学科素养
实验教学法能极大的调动学生学习的兴趣,同时也有利于开发学生创新思维,提高其实践能力。积极采取实验教学法,让学生参与并自己动手开展实验,还能培养学生良好的观察和实践能力,提高发现、分析以及解决问题的能力,形成严谨的治学作风,树立客观、实事求是的态度。所以,在生物学科教学中,教师可借助教材探究实验,培养学生批判吸收的习惯,让其亲身经历科学过程,亲自运用科学方法,以提高其探究能力,实现生物科学素养的提高。如在学习“光对鼠妇生活的影响”一课时,教师可让学生模仿教材探究程序,首先将问题提出来,然后进行假设,接着制定和开展计划,最后下结论,在这一过程中教师要积极鼓励学生相互之间进行交流和探讨,指出实验设计方面需要注意的事项以及需要遵守的基本原则,在实验设计方面,重点是实验方案一定要合理设计,让学生学习如何设计对照实验。
四、组织“走进农家”实践活动,提高学生生物学科素养
尽管农民在生产实践方面具有极其丰富的经验积累,可是在生物形态结构及其内部生理知识等方面却知之甚少;而对于学生来说,尽管其了解很多生物学科知识,可是却无法将自身所学有效运用于实践中。因此教师可积极组织“走进农家”活动,让农民与学生之间实现互补。例如棉农了解种植棉花不仅要摘心,而且要整枝,以避免棉花出现“疯长”现象,可是其却并不明白之所以要摘心以及整枝是由于营养以及生殖生长二者之间彼此制约所致;粮农非常清楚大雨后要快速将庄稼地水排出去,但是其却不明白这是由于庄稼需要正常呼吸的缘故;尽管果农明白对树苗进行移栽时,必须要将大量叶片以及小枝条剪掉,可是其却不明白什么是蒸腾作用。因此教师可组织学生走进农家,向农民讲解生物学知识,在这一过程中不仅农民明白了自己常做但是不懂的知识,而且学生在这一过程中也认识到了生物学科对社会、对人类的作用,体会到了学以致用的乐趣。
五、通过生物学家事迹介绍,培养学生正确的科学精神以及科学价值观
教师应积极收集生物学家事迹并将其引进生物课堂,通过其积极为人类做贡献的精神和其人格魅力来教育学生,培养学生正确的科学精神以及科学价值观。例如当学生学到“生物性状遗传”一课时,教师可先向学生讲解孟德尔(被称为遗传学之父)在历经8年的积极探究后终于得出结论,即遗传学两大规律的生平事迹。在对其成功原因进行分析以及总结时,教师可重点突出孟德尔具备的极其深厚的生物科学基础知识以及其对这门学科的疯狂热情以及他那种百折不挠的探索精神。如教师可向学生介绍袁隆平将田间作为实验室,通过几十年的努力,最终使水稻产量得到了显著的增加,从而被称为“杂交水稻之父”。通过这些伟大生物学家的伟大事迹,有利于提升W生人生境界,帮助其树立正确的科学态度以及价值观,培养正确的科学精神以及科学品质。
六、结语
总之,初中生物教学不是简单的知识的学习,而是思维的开发,能力的培养,实践的应用,创新的探究,因此作为一名初中生物学科教师,要积极创新教学策略,在教授知识的同时,还要不断提高学生生物学科素养,以使学生各方面能力都得到提高,在不久的将来为社会做出更大的贡献。
参考文献:
一、生物科学素养培养的目标
1.生物知识目标。生物知识素养内容包含与人类现代生活与生产密切相关的最基本的生物学知识,以及反映现代生物科学水平的、基础性的、学生能够接受的生物学知识,还有生物学方法论知识等等。这些知识都是学生今后适应社会主义现代化建设、社会生活和继续学习所必需的基础知识。
2.生物能力目标。生物能力素养中既有进行生物科学研究的基本能力――观察能力、实验研究能力、实践活动能力,更有学生终身发展所需要的探究性学习能力或自主学习能力。
(1)观察能力。观察是学习生物学的重要手段,也是获得生物学知识的首要步骤。科学研究中问题的提出和假设是通过仔细观察产生的,结论也是从实验过程中精细、系统的观察获得的,参观访问、调查研究等各种生物学实践活动需要大量的观察与分析。观察为各种思维活动提供丰富的感性材料,因此,生物学教学中必须重视对学生正确客观而敏锐的观察力的培养。
(2)实验研究能力。生物学是一门实验性很强的科学,生物学实验是验证和获取生物学知识、技能,发展思维力的重要手段。生物学实验能力包括:从实验中获取知识的能力,实验技能整体化运用的能力,具有运用实验寻求解答的能力。
(3)实践活动能力。实践活动能力主要是指理论联系实际的能力,即与自然界生活、工农业生产、医学及各种社会实践联系的能力。包括:能正确地把生物学概念、原理、规律知识运用于现代生产生活、实验中去,特别关注传统知识的现代拓展。如分析解释说明光合作用原理在现代农业生产技术中的应用;更强的实践能力还表现在能将中学的生物学及其他学科知识综合运用到解决某一实际问题的过程中去。如运用所学的生物学、物理、化学、地理与数学等多学科的简单综合性知识,共同解决环境治理、能量开发利用、生物种群分布等问题。
(4)探究性学习的能力。生物学的各种观察、实验、实践活动使学生获得知识、技能的同时,分析、比较、判断与综合概括等思维能力也得到长足的发展,这是学生进行探究式学习的能力基础。探究式学习的过程离不开大量的观察、实验、调查研究及各种思维活动,是知识与科学方法相结合的训练,是多种能力整体性运用的创新活动。在培养提高学生观察能力、实验能力、实践活动能力的基础上,发展学生探究式学习能力与自主学习能力,这是当今教学改革发展的必然趋势。
3.思想情感与价值观方面的目标。在生物科学的知识素养与能力素养的培养过程中,经常渗透思想情感及价值观的教育,这是学生全面发展与社会发展所需要的。如,在知识与能力培养中渗透辩证唯物主义发展观、树立人与自然和谐相处、可持续发展的思想观念,培养爱祖国、爱家乡的情感,培养热爱生物科学、乐于探索生命的奥秘、具有良好的科学探究精神、创新精神、与人合作的精神、实事求是的科学态度,培养具有良好的生活和卫生习惯、进行体育锻炼的积极性,积极向上的生活态度等。
二、生物科学素养培养的原则
现代认知结构理论认为,学习是学生自己建构知识的过程,因而特别强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。所以,教师应以学生的生活经验和兴趣为中心,精心设计能引起每个学生思索的问题,学生有了自己感兴趣的问题,才能主动探索,才能在问题探索中培养学生灵活掌握和运用概念、原理的能力,分析问题和解决问题的能力,才能逐渐提高学生的科学素养。
1.全面性原则。生物科学素养的内涵包括三个方面:生物科学知识、科学探究的方法和情感态度与价值观。而传统的生物教学过于注重知识的授受,轻能力的培养和情感态度与价值观的形成。《普通高中生物课程标准》要求我们构建知识、能力和情感态度与价值观三个维度的科学教育体系。
2.全体性原则。面向全体学生,培养提高每一个学生的生物科学素养,是新课程的基本理念之一,也是生物新课程教学的基本要求。另一方面,现在高中生物课程的设计也使满足不同层次的学生多样化需求成为可能。高中生物课程分为必修和选修两个模块。必修模块是生物科学的核心,同时也是现代生物科学发展最迅速,应用最广泛,与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律,以及生命系统中各部分间的相互作用;选修模块有助于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,提高学生的实践和探究能力。
3.基础性原则。知识是发展能力的载体。知识性内容与基本概念、基本原理的相关性越高,实现迁移的可能性就越大,其时效性就越长久,对学生学习和发展的价值就越大。生物教学内容应符合学生知识基础和认知结构特点,注意基本概念和基本原理有关的教学内容,忌盲目拔高,避免导致学生的厌学情绪。
4.时代性原则。生物学教学要体现“科学、技术、社会”的思想,反映当今社会、经济和生物科技的关系。植物组织细胞离体培养、试管婴儿、克隆、基因工程技术合成胰岛素、干扰素、酶工程的应用、分子探针的应用、转基因食品、人类基因组计划等已经或正在走进人们的生活。生物教学应引入这些对社会发展和个人生活密切相关、学生关心又感兴趣的热点问题,结合教材的基本原理,组织学生讨论、学习,一方面加深学生对所学知识的理解,另一方面激发学生的社会责任感。
一、结合生活实践,正确认识教材
教材、教参是教学的辅助资料,要以生物课程标准为要求,有选择性地挖掘教材,充分利用教材。对于教材中的科学发展史:细胞学说的建立过程、光合作用的探究过程、“DNA是主要的遗传物质”的发现过程、生长素的发现过程等等,展现生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方法,更重要的是让学生在学习的过程中能更好地理解和掌握知识,陶冶道德情操,培养学生的生物科学素养。
在正确认识教材的基础上,还要能充分利用周边的环境、实物,让学生在了解一些生物知识的同时,从实际出发,增强感性认识,提高学生的兴趣。我们的学校是一所农村高中,有着得天独厚的生物教学资源,可以利用课外时间带着学生认识各种各样的生物,与各种生物及其生活的环境近距离接触,了解不同的生态系统,感受人和自然的和谐统一,培养学生热爱自然的感情。
二、利用教学设施,关注生物学动态
随着现代科学技术的发展,各个学校的教育教学设施日益完善,这为素质教育的开展提供了良好的条件。作为生物教学资源的设施主要包括图书馆、实验室、多媒体、录影机、投影机、VCD和网络等,学科教学应当充分发挥这些资源的作用,以实现教育教学效果的最大化。
1.多媒体在教学中的应用为各科教学提供了一个良好的展示平台
多媒体直观、形象的声、光、电效果是传统教学所无法替代的。多媒体展示有以下几个特点:
(1)能激发学生的兴趣,发挥学生的主动性。
(2)能化抽象为具体,培养学生的思维能力。
(3)能够突出重难点,提高教学效果。
我们在教学中应积极制作多媒体课件,借助现代教育手段向学生展示经过筛选的优秀素材和清晰明了的逻辑思维过程,从而使生物教学化抽象为具体、化枯燥为鲜活、化疑惑为理解,拓展学生的视野,丰富教学内容。校园网络的开发和利用突破了传统教学手段的狭隘性,突破了课堂教学的时空局限性;网上充足的信息可以使学生思路更开阔,也为教学活动和学生自主学习提供了一个极好的平台;网络中人机互动的学习方式,可以使交流更及时、开放。网络的价值越来越被现代教育所看重,这其中蕴涵着价值无限的教学资源。所以,充分利用网络这一巨大的信息载体,进行教学资源的开发和内容重组,已成为现代教学的一个重要实现途径。
2.密切联系生物学新发展新动态
比如,教师可以引导学生说一说“克隆羊多莉的诞生”,“植物组织培养”是怎么回事,当我把这些名词的真正含义解释清楚后,我发现学生流露出兴奋的神情。通过以上多种教学方法,激发了学生的好奇心,使他们认识到学习生物的重要性,从而培养了学生学习生物的兴趣和热情。
三、注重实验教学,培养全面人才
生物学是一门专门研究生命现象和活动规律的自然科学,也是一门实践性科学,实验教学是其中重要的组成成分。目前我国的生物学教学非常注重生物学的实验教学,教材中新增加了许多实验,包括观察、探究和调查等实验,提高学生对信息的获取、处理、转换与表达等能力。因此,加强学生实验,培养学生观察、体验和探究能力,培养科学素养,是生物学教学改革的一个必然趋势。那么,如何通过实验教学来培养学生的科学素养呢?
1.兴趣是最好的老师
趣味性十足的生物实验,直观的实验现象可以充分激发学生的探索兴趣。利用课堂演示实验、播放多媒体课件等来激发学生探索生物奥秘的兴味与情趣,可以使学生对未认识或未充分认识的生命过程和现象有了直观的了解。
2.独立实验培养学生独立的思考能力、动手能力
在独立实验中,教师不仅要重视培养学生的动手能力,还要培养学生的观察能力。在指导学生掌握正确观察实验现象方法的同时,用已有的理论知识正确分析实验现象。
3.掌握科学实验研究的基本方法
比如,“叶绿体中色素的提取和分离”实验中不但要使学生学会操作,知道其实验原理,还要使其掌握探究有关问题的方法,引导学生逐步形成良好的实验习惯。在实验教学中,要使学生懂得科学发现既有其偶然性也有其必然性,唯有严谨求实的科学态
度、坚韧不拔的科学精神才能使偶然变为必然。要鼓励学生勇于面对疑难,让学生懂得成功往往是经过无数次的失败才获得的。
【关键词】新课程 生物 高效课堂 科学素养
一、创设问题情境,使课堂充满活力
每节课“中心问题”的创设最为关键,问题要有兴趣性、探究性、系统性、线索性。如人教版第一章《细胞生活的环境》一节,我联系我们最基本的生命活动,设计如下问题:手指直接暴露在空气中,手指皮肤表皮细胞能从空气中直接吸收氧气吗?我们洗手的时候手指皮肤细胞能直接吸收水吗?这一问题的提出,极大地提高了学生的兴趣和讨论欲望,带着这个问题让学生分组讨论,并展示讨论结果,学生通过展示、辩论、分析过程和原因,最终得出结论:氧气和水等物质必须通过内环境才能吸收,并通过氧气和水的吸收过程,构建人体细胞与外界环境的物质交换模型,一节课的主要内容通过这一中心问题的讨论得以解决,整节课充分体现了幸福快乐的生命课堂、充满活力的生机课堂特点。
二、优化课堂结构,实施有效教学
1.精心设计导入,激发学生的学习兴趣。好的导入能叩动学生的心弦,激发学生的学习兴趣。在导入新课时教师可以运用形象化的语言叙述或提出富有启发性的问题等,启迪学生思维,从而使得学生精神振奋,兴趣盎然地学习新课。如我在讲《基因突变》这一节课的时候,先出示一组超大南瓜的图片,引起了学生的很大好奇(他们不但没见过,甚至没有听说过),提出问题:这些超大南瓜是怎样培育的?这样深深地吸引住了学生,他们急于想知道答案。从学生的反映来看,这节课的教学效果很好。
2.运用直观教具,突出教学重点,突破教学难点。在教学中要注重优化教学方法,尽可能采用多种教学手段进行优化组合,充分利用挂图、多媒体等教具,实现抽象问题具体化,枯燥问题趣味化,静止问题动态化。这样可以造成一种气氛,使学生在欢乐中求学、求知、求会。例如在讲解基因控制蛋白质合成这一节时,我借助用多媒体课件,形象地展现了细胞内的这个生命过程。学生们看过演示后都露出了笑容,而且对教具有着强烈的好奇心,都聚精会神地看着,这堂课上教具成了亮点。
3.有针对性的设计课堂练习。通过练习,不仅可以巩固、掌握基本知识,加深理解,学会应用,养成技能技巧等,还能促进学生智力的发展,培养学生的创新能力和解决问题的能力。那么怎样才能使习题练习的效果化最大呢?我认为应该做到以下几点:(1)教师应有意识地针对这些重点进行精心的练习设计和安排,使学生通过练习达到教学要求,突破教学难点,发展学生的思维,培养学生的能力。(2)充分把握学生已经获得的知识情况,设计“阶梯性”的课堂练习,以充分发挥知识的正迁移作用,达到突破教学难点的目的。(3)设计拓展性练习:这类练习是知识的纵向引申,横向扩展或者解题思路的拓广设计而成的。作用是举一反三,触类旁通,培养能力,开发智力。(4)及时的评讲,效对答案,使学生在练习中找到自己的知识缺陷,同时让学生在做题中体验到快乐学习,学习知识的成功感。
4.注重课堂总结,让学生做好知识梳理。精心设计课堂总结这一教学环节,对于良好教学效果的巩固有着举足轻重的作用。所以每节新课的最后5—8分钟,我都把本节的知识要点小结,并通过提问加强学生对知识点的理解与记忆,再次强调重点内容,帮助学生做好知识梳理,让他们更好地掌握知识规律,提高生物学习能力。
三、利用概念图深入理解生物学的核心概念
围绕核心概念进行教学对于提高学生的科学素养,促进学生对知识的深层次的理解有重要意义。如何提升学生对生物学核心概念的理解呢?我在教学中,通常在一节课或着一章结束后的复习中,用概念图建立的形式来加深学生的理解。新课程背景下的高中生物新教材多处出现绘制概念图,为新课程教学和学生的学习提供了一个有效的工具,对于教与学方式的转变有着深刻的影响。根据不同的主题来作概念图,从不同方面来统整自己的概念。这样形成的概念图由上到下是一种演绎思考方式,从下到上是一种归纳思考方式,同时还能呈现辐射思维和收敛思维方式。比如在“种群的特征”一节中,教学内容是种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和。这些种群的特征概念可以通过建立概念图型,直观的展现概念之间的关系,把握概念间的层次感。
四、挖掘教材的实验素材,充分体现探究性学习特点
新课程标准在课程目标的具体目标中,对学生的科学探究能力提出11项明确的要求,这些要求不仅要通过教材上的探究实验落实,也要通过挖掘探究素材来落实。必修三模块有许多经典实验素材,如果我们只是按照课本内容向学生介绍,不但学生学习印象不深,而且不利于发展学生的科学探究能力,因此我在教学过程过程注重提炼课本探究素材,创造更多的条件提高学生的探究能力。
【关键词】加强 生物 实验教学 培养能力
生物学是一门以实验为基础的学科,研究它的主要方法是科学实验。在新课程改革中,如何加强和改进生物实验教学,充分发挥学生的主体作用,培养学生的科学探究精神显得尤为重要。生物实验教学不仅能授以学生知识和技能更能培养学生的动手能力和创新能力,直接影响学生的科学的世界观和思维方式的形成。因此,我们要在实验教学中从以下几方面来加强和改进。
一、引导学生由教师演示向学生动手实验转变
过去实验教学的模式通常是:教师按照教材向学生传授有关新知识――演示实验――学生观察实验――用实验结果验证新知识――老师做概括性总结。这种教学模式过于重视知识的传授,忽略了对学生能力的培养;在教和学的关系上,过分强调教师的主体地位,而忽视了学生学习的主体性,有碍于学生创新思维、探索精神和实践能力的发展。新课程的生物实验教学要求激励学生自己动手实验,在实验教学中,要不断尝试培养学生敏锐、精确的观察能力以及解决问题的能力。教学过程中要不断鼓励学生之间、师生之间的实验协作,在实验教学中发挥实验的探究性,增加学生动手的机会。应尽可能地将演示实验设计成学生动手的探究性实验,引导学生做好每一个探究实验。教材中的许多实验都可以如此处理,如植物的嫁接、绿叶在阳光下制造有机物等实验。
二、注重方法,提高实验探究的有效性
实验探究法的一般模式是“诱导准备――实验探索――归纳研究――迁移深化”,这是学生探究实验的具体实施过程。在诱导准备阶段,教师要做必要的有目的的诱导,使学生对探索目的和途径有比较明确的认识。在实验探索阶段,教师要加强观测方法的指导,分析实验原因,抓住时机诱导学生思考。在实验探究实施过程中,教师若能抓住时机,创设质疑情境,能达到事半功倍的效果。
如“分子与细胞”模块中“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验,学生选择了白萝卜、花生、大豆作为实验材料,检测发现白萝卜中有还原糖,花生含脂肪,大豆含蛋白质。由于此实验操作较简单、易成功,所以教师可适时提出一些问题:在实验中为什么只选择白萝卜、花生、大豆作为实验材料?能否有替代品?思考并尝试用其他材料进行实验,结果又会如何呢?在实验分析后,教师又引导学生思考:生物组织中是否只含有一种物质?比如,白萝卜中是否只含有还原糖?那白萝卜中有没有蛋白质?学生很快会明白生物组织中不只含有一种物质,然后让学生尝试实验探究。在这个过程中,教师尽量只当一个组织者,不以自己的思维左右学生的思维,让学生畅所欲言,鼓励学生深入探究。这样处理使学生在探究过程中能深入思考,激发学生的探究兴趣,培养学生的思维能力和探究精神。
三、实验后注重讨论与总结等环节
实验课成功与否,不是仅满足于得出实验结论,更重要的是让学生知道产生这种结果的原因,所以实验后的讨论尤为重要。讨论的时间可安排在实验结束后的10―15分钟。在讨论时,教师要引导学生积极思维,大胆发言。若实验失败或效果与预期不同,教师要引导学生分析其中的原因。总结的目的是在学生探索后能得出正确的结论,进一步强化知识技能的学习。经过这样一个思考实践、探索的过程,学生对实验的原理和方法的掌握会更加牢固,理解更为深刻。这也是对学生学习活动的进展情况及所取得成绩的信息反馈,使学生了解自己的学习情况和对探究中获得知识的肯定与鼓励。
四、指导学生认真分析实验现象和实验结果
在实验过程中,鼓励学生开动脑筋,大胆质疑,抓住现象的本质找出与该现象相关联的问题,进行认真分析。如在做“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时,某同学按照要求在甲乙两试管内各注入2毫升浆糊,然后在甲试管内加2毫升清水,乙试管内加2毫升唾液,将两试管振荡并放置10分钟后分别滴入两滴碘酒,观察两试管内的颜色变化,发现两试管均变蓝,没有很大差别,通过分析发现是由于实验缺少37℃温水浴这一步。其次,教师在实验中要经常启发学生进行分析、讨论,以提高分析问题和解决问题的能力。如植物在缺水、淹水和施肥过多时都会萎蔫,让学生分析讨论各是什么原因。通过经常分析常见的生物现象,就可以逐步提高学生分析实验现象的能力。
五、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,认真做实验,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,以便在实验中及时提醒学生,确保每个学生都成功。如:“观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验,教师在实验前应对学生强调淀粉糊和唾液混合后的“振荡”是关键,振荡不充分,经37℃水浴后滴碘,只要一振荡,试管底部的淀粉与碘结合,试管中仍出现蓝色,从而导致实验失败。
六、发挥实验的育人功能,培养学生的科学素质
在高中生物学实验教学中,重视实验素养的培养是很重要的。什么是实验素养?实验素养是科学素养的重要组成部分,是实验品质、实验思维、实验能力、实验科学思维的综合。高中阶段对学生实验素养的考查有两种形式,一是高二第二学期进行的生物实验考查,主要检验学生的动手能力和实验品质。一是各类考试中的实验题,这些实验题考查的是学生的实验思维和表达能力。新课改后的高考越来越重视对能力的考查。实验类题目可以非常好地与《考试说明》要求的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力相结合,尤其通过实验过程图解考查学生对实验过程和内涵的理解。2016年我有幸参加了高考阅卷工作,下面就以其中两道实验题的得分情况分析一下平常实验教学的开展情况对学生解决实验题的影响。
一、答题情况分析
1.(全国二卷)第29题(10分)(题省)
本题涉及的实验来自必修一第五章一节中的探究实验《影响酶活性的条件》,前三问都直接与该实验有关。看似并不复杂的实验题,最终平均得分仅5.78分。取得这样的分数让考生和老师都不满意,因为这个题涉及的实验大家在教学过程中反复讲过、练过,学生非常熟悉。但这里所说的“练”并非在实验室里“练”,而是在做“纸上实验”,以讲代练。以我的理解,这个实验在教材中的用意不仅是告诉我们温度和酸碱度对酶活性的影响是什么?更重要的是让学生自己动脑设计实验,怎样控制自变量、控制无关变量、应变量的变化、怎样检测,再通过准确的操作动手得出实验结论,这样可以增强学生的记忆和理解,更关键的是在这个过程中提高了学生的实验素养。在阅卷过程中可明显感觉到学生对这个实验有一定的认识,却浮于对原课本实验结论的记忆,在本题对原课本实验改编之后,很多学生出现了不能从题中获得有效信息、对实验基本原理不理解等问题,造成了失分。表面看,是学生答题的问题,其实这一切缘于平时学生实验课、实习课、活动课太少,缺少直接过程体验,缺少积淀相应能力的机会。要知道,能力的习得非一朝之功。
作为一线教师,我们深知实验题在高考和水平测试中的分量,但是由于主观客观的原因,我们没有把时间花在“实验室”,让学生形成科学的实验态度,掌握科学的实验方法,培养学生的探究精神和创新能力。而是在急功近利“走捷径”,练了很多实验题,总结了很多实验题的解法,甚至花了很多时间揣摩命题教师的命题方向,但最终却收效甚微。高考生物实验成绩“节节败退”恰恰是缘于不重视实验教学这一主要原因。客观地说,相当多的初高中生物教师对开展生物实验教学缺乏信心、缺少坚持,对实验教学效果缺乏认同。实验教学出现要求做的也尽量少做或不做,可做可不做的一概不做,课外实验几乎为零的现象已经普遍存在。在这样的背景下,学生的实验素养低下成为一种必然,新课改的趋势正是强化能力为主,考生如果只是背概念,而不掌握实验方法、提高审题能力是拿不到高分的,更不用说这样的考生今后有什么创新能力了。
2.(全国二卷)第31题(8分)(题省)
本题涉及的实验为必修一第五章第四节中的探究性实验《环境因素对光合作用强度的影响》,其目的是让学生以小组为单位设计实验方案,利用身边的简易装置探究光照强度对光合作用强度的影响。本实验在教材中属于开放性实验,实验方案小组自订,实验材料要学生自己确定。这个实验可以锻炼学生的科学思维能力,以及小组合作能力等,但可惜的是,大部分老师都只是给学生“讲”这个实验,几乎没有让学生真正参与到实验设计和实施过程中,只是告诉学生该怎样去做,最终会有什么样的结果。事实包括我在内的大部分老师,都没有亲自做实验探究,所有实验结果都是我们通过理论臆想出来的,至于“实验过程中会不会有什么意外因素?实际条件下叶片会不会按照设想上浮?”等等都应该在实际操作中总结出来,我想只有我们参与其中才能真正体会到,同时我们的实验品质、实验思维、实验能力才会提高。这道题的平均得分为3.74分,可以说是全生物卷得分率最低的一道题。得知这样的结果后,我们都嗟叹学生在如此熟悉的背景下的实验都没有能够很好地得分,忽略学生的“熟”只是熟悉实验的结果,我们把结论“背下来”却不是学生真正自己通过动手得来的,那么对它的理解只能是肤浅的。
二、对今后工作的一些思考
亚里士多德曾说:“我听过就忘了,我看见就记住了,我做了就理解了。”这句话充分诠释了动手实践对学生学习的重要性。通过这次高考阅卷的亲身体验,我对以前实验教学的态度有了很大的转变。以前总是怕麻烦、怕耽误课程进度、怕学生在实验室不听话,没有给学生充分的动手机会,从而自觉不自觉地抹杀了他们的探究兴趣,禁锢了他们好动的天性,钝化了他们的思维灵感,强化了他们的依赖意识。但从人的发展角度来看,这种在动手中培养起来的科学素养对学生的一生都是有益的。教师应该利用现有实验设备并创造条件尽量开设教学要求规定开出的实验,让学生尽可能动手操作,哪怕仅仅是简单的模拟实验,都可以增强学生的感性认识。
关键词:生物教学 培养 生物素养
生物学素养是学生科学素养的重要组成部分,是参加社会生活、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、技术与社会的关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。提高生物科学素养是初中生物课标的重要理念之一,新课标将培养学生生物科学素养提到了前所未有的高度。
在此,结合多年来的教学实践,谈谈在生物教学中如何培养学生生物科学素养的一点见解。
一、教师应全面提高个人生物学素养
要提高学生的生物科学素养,教师就必须成为一名具有较高生物科学素养的人,这就要求教师具有不断学习的精神,具有系统的专业知识,了解教材编写的指导思想、内容的选择、编写的方式、课程的理念和培养目标,具有指导学生开展实验和进行探究活动的能力,要更新观念,更新教育思想,改革教学模式,改进教学方法和手段,通过学习与反思增强教学的吸引力,整合各种教学资源,把握教材,关注教学细节,使自已的教学课堂成为向学生成功渗透生物科学素养的高效课堂,才能使学生具有扎实的基础知识、科学求实的态度、灵活多变的思维方式和强烈的创新意识,让学生感受到生物科学与我们的生活生产息息息相关,以培养学生学会探究和实践,养成严谨的科学态度。
二、激发学生学习生物学的兴趣,是提高学生生物学素养的前提
1.巧设导入,激发求知欲
巧妙的课堂导入是引起学生注意、激发学习兴趣、引起学习动机的教学活动。教师是课堂教学的组织者,激发学生学习的动力,让学生的注意力围绕教师的教学设计走是教师的基本功。一个恰当的导入可以激发学生的学习兴趣,营造课堂气氛,增添课堂活力, 增加学生的参与度,是有效教学的开端,为整堂课的成功打下坚实,如在引入《人的生殖》时问:同学们作为人的个体,你知道自己是怎样来到世上的?你的身体是如何形成的你知道吗?从而引起学生的猜想,引发学习兴趣,使学生在产生强烈的求知欲的情境中进入学习。
2.与生活实际相结合,以增强学习兴趣
新课程理念倡导教学要与生活实际紧密结合,追求理论联系实际,在教学中我认真梳理了生物科学与人类生活相关的大量事例,如通过遗传关系、利用杂交技术获得的杂交水稻,实现粮食增产,解决了人类粮食短缺问题;细胞学、分子生物学、遗传学在临床上的运用,为人类带来了健康等。通过向学生介绍这些例子,让学生真切感受到生物学与人类生活有着非常密切的关系,以增强学习生物学的兴趣,为学生形成生物科学素养打下心理基础。
三、抓好实验教学
生物科学是一门以观察和实验为基础的科学。生物学实验是培养学生生物学素养的重要基础和有效途径。在实验教学中我从以下方面入手。
1.重视对学生实验兴趣的培养
初中学生的实验技能还很贫乏,由于新鲜感与好奇心的驱使,对生物课特别是生物实验课兴趣较浓。教师要利用好这个有利条件。在对学生进行实验课的重要意义和实验目标教育的基础上,通过开展实验教学活动进行培养,要避免空洞地说教。
2.培养学生的观察能力
观察是实验课的重点,如果观察不好,就失去了实验课的意义。一是要明确观察的目的要求,避免观察的盲目性,在观察中除要求学生按实验要求观察外,要引导学生有新的发现,并及时给予鼓励。二是指导学生学会有顺序地观察。严格按顺序观察不仅能提高观察的效果,还能培养学生严肃的科学态度和良好的学习习惯。
3.培养学生的操作技能
操作是实验成败的关键,如果操作不得法,直接影响实验的效果,甚至使学生产生畏惧心理,不利于学生爱做实验,形成素养。操作技能的培养,首先要调动学生“动手”的积极性,使学生都能动起手来,对有惧怕心理的学生,教师要予以帮助,使他们逐步消除惧怕心理,让他们多接触仪器和标本,时间长了,就自然地敢动手操作了,教师适时的加以指导,学生的操作技能自然水到渠成。
4.培养学生提出问题,分析问题的能力
实验的目的是解决实际问题,实验中要重视问题能力的培养。如在进行“绿叶在光下制造有机物”的实验前,我向学生提出几个问题:在这个实验中,我们的目的是什么?要达到这个目的,我们要解决那些问题?要注意些什么?然后通过学生小组讨论、发言和教师的引导,就可让学生的问题能力得到培养。并通过这些问题使学生明白实验步骤设计的意图。对在实验过程中出现的现象,不要急于告诉学生是什么,怎么办,要引导学生思考,提出问题,想出答案,通过不断的培养,学生提出问题,分析问题的能力就会得到提高,从而促进学生实验设计能力,操作能力和解决问题能力的提高,为学生开展科学探究奠定基础。
一、改进实验材料,提高实验教学有效性
案例1 生物选修一中的“DNA的粗提取与鉴定”:
(1)选取洋葱鳞茎叶作为实验材料,每组10 g,剪碎后放入研钵中,同时加入少量洗涤剂、少量多酶片和10 mL 2 mol/L的NaCl溶液进行充分研磨;
(2)过滤,取滤液;
(3)向滤液中加入60 mL体积分数为95%的冷却的酒精,静置一段时间,观察含DNA丝状物的析出;
(4)用二苯胺进行DNA的鉴定.
分析 在传统的实验过程中:
(1)都选取鸡血作为实验材料,以每班50人计算,需要4只鸡的血才能满足需要,如果要取得鸡血必须要杀生,在中学生物教学阶段我们注重学生热爱自然、珍爱生命的情感,这显然有悖于新课程中的情感态度价值观教育;
(2)在实验过程中需要消耗大量的蒸馏水、冷却的酒精等试剂,浪费较大,废液处理不当还会对环境造成污染;
(3)实验步骤过于繁琐,学生很难在一节课中完成实验,有时会因为某一步骤的错误造成无DNA的析出,严重影响学生的实验兴趣.
在上述改进实验中:
(1)由于实验材料的改进,节约了材料准备时间,在一节课的时间里能完整的做完实验,并且能观察到明显的实验现象,增强了学生对生物学的学习兴趣;
(2)选择洋葱鳞茎叶作为实验材料,是对传统实验的改进,基本思路都是将细胞中的DNA释放并提纯,同时在实验过程中通过提问“研磨有什么作用?”“研磨中加入洗涤剂、NaCl的作用分别是什么?”等问题,引发学生思考,也实现了对上节课内容的复习;
(3)通过这样的实验改进,还可以进一步的引导学生:除了可以选用洋葱作为实验材料之外,还可以选用哪些实验材料?并将实验室向学生开放,让有兴趣的学生进行进一步探究,并可撰写实验小论文进行班级交流,这样就把验证性实验转变成了探究性实验,培养了学生科学探究的精神,这样的实验教学就更加有效,更能促进学生的发展.
二、巧设探究过程,提高实验教学有效性
案例2 生物必修一中的“探究影响酶活性的条件”,对该实验进行如下改进:
(1)将学生分组,以小组为单位对pH或温度对酶活性影响的实验过程进行设计;
(2)课堂上教师展示较为科学的设计方案,让学生进行比较;
(3)让每组学生分别按照自己设计的方案和教师提供的方案进行实验,比较两种方案的实验结果,小组讨论分析后,对自己设计的方案进行评价并反思.
分析 本实验是一个非常经典的探究实验,绝大多数老师采取的教学流程一般是小组展示实验设计方案讨论、修改、完善实验方案分组进行实验讨论交流实验结果.这样的实验安排在实验方案的设计、修改环节积极性较高,但一旦形成一个固定的方案,在真正进行实验时,类似于完成一个验证性的实验,学生的积极性明显下降.
通过上述改进,学生从始至终都在一个未知的环境中探究,始终保持着探究的积极性.学生通过对两种方案的实施和结果比较,找出自己设计方面的不足,在认同教师提供方案的同时,也明确了自己在设计的不足之处.通过学生自主构建获得的知识,比教师通过讲述灌输记忆更加深刻,这样的实验教学也就更加的有效.
三、抓住学生的质疑,提高实验教学有效性
案例3 生物必修一中的“探究影响酶活性的条件”,探究pH对淀粉酶活性的影响实验时,在加入pH为10的缓冲液的试管中,淀粉酶应该没有活性,加入碘液后溶液应该变蓝.然而有几个组的学生发现向试管中加入碘液后,试管中的溶液并没有变蓝,学生对此提出了质疑,笔者在教学中及时抓住这一环节引导学生思考为什么不能用碘液作为鉴定试剂?应该如何进行实验结果的鉴定才更加的科学?并引导学生根据自己的思考进行实验探究:(1)在试管中加入淀粉和pH为10的缓冲液,再滴加碘液,溶液不变蓝,说明碘液会与碱液反应,不能作为该实验的鉴定试剂;(2)可通过斐林试剂检测有无还原糖的产生,来判定淀粉酶是否有活性.
分析 学生作为学习的主体,不是简单的知识接受者,他们有自己的主观意识与判断,当他们在学习过程中遇到疑问提出质疑时,教师应该积极引导.而在实验教学中,学生更加容易产生疑问,学生的疑问往往就是很好的探究素材,让学生根据自己的理解进行实验,与按照教师给定的实验步骤进行机械操作相比,更加有利于学生科学素养的发展.在整个实验过程中,学生始终带着一种探究的热情,维持着高效的参与状态,同时也培养了学生的严谨意识和创新能力,推动了实验教学的高效进行.
四、体现学生主体性,提高实验教学有效性
案例4 生物选修一中的“探讨加酶洗衣粉的洗涤效果”,利用分组探究的形式,从问题提出到过程设计,都由各小组独立完成,充分发挥学生的主动性:(1)课题提出:关于加酶洗衣粉的洗涤效果,通过课堂讨论,把探究课题细化为三个小课题――子课题一:探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物的作用,子课题二:探究加酶洗衣粉使用时的最适温度,子课题三:不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果;(2)探究小组:全班分为六个探究小组,每个小组任选其中两个课题进行实验;(3)实验设计:引导学生关注实验设计中的自变量、因变量和无关变量,允许小组之间进行交流,小组达成一致后与老师进行交流,确定出科学的实验方案;(4)进行实验:每个小组制定详细的实验计划,可以利用课后、课堂的时间完成实验,作好文字、图片等形式的实验记录;(5)交流讨论:在实验结果展示课上,每个小组将自己的实验结果做成课件的形式,进行全班的交流,探究课题相同的小组可以进行比较和讨论.
分析 探究性实验教学的有效性很大程度上体现在学生参与教学活动的主动性和参与性,在该探究实验案例中,充分体现出学生的主体性,让学生充分参与探究实验的每一个环节,同时学生的活动又是在教师的指导下完成的,这又体现出教师的主导作用,使整个探究实验过程有序的进行.
关键词:初中生物;科学素养;学困生;策略
生物科学素养主要是指学生在今后的成长过程中参加各类社会生活、从事经济生产和个人决策所应用的生物科学概念,用科学的态度和正确的价值观处理社会的相互关系,从而更加全面地理解科学技术。但是,由于学困生受多种因素的影响,导致自身学习水平较低,在生物学习过程中难以形成良好的科学素养,下面,本文就如何在初中生物科学中培养学困生的科学素养进行了简要论述。
1培养积极的情感态度,增强学困生的社会责任感
生物学科与人们的日常生活紧密相连。作为初中生物学科的老师,在日常教学过程中应该将生命教育和心理健康教育作为最基本的教学内容[1]。其中,生命教育主要包括安全教育、心理健康和情感态度等多个方面。在初中生物的实际教学过程中,老师应该充分利用多种资源,强化学生心理品质教育,尤其是应该注重培养学困生形成积极的情感和端正的态度。例如:在生物课堂的实际教学过程中,老师可以向学生介绍祖国山河丰富的自然环境和生物资源,从而增强学困生热爱自然的思想情感。同时,通过向学生介绍众多与生物学相关的世界重大热点问题,如:资源、能源、人口、粮食等,从而逐渐增强学困生的社会责任感。
2充分运用多种教学手段,提高学困生的观察能力
在学习生物学科的过程中,良好的观察能力是学困生必须具备的基本能力。然而,充分利用多媒体教室进行教学,通过图文并茂的形式来刺激学困生的多种感官,从而创造良好的教学情景,引导学生从局部到整体、或者从整体到局部,指导学困生学习认真观察事物和分析事物的方法,这对培养学困生养成两良好的观察能力具有非常重要的作用。例如:在学习“细胞的结构、根的结构、茎的结构和叶的结构”的内容时,老师便可以充分利用多媒体设备将各个细胞的组成部分,如叶的海绵组织、栅栏组织、气孔等图片呈现在屏幕上,从而帮助学生能够更好的了解各个结构的名称、组成部分和作用。再如:在学习《人的神经系统》的内容时,由于神经系统的知识涉及的概念较多,且比较抽象,所以学困生在理解的过程中具有一定的难度。因此,老师在教学过程中,便可以充分利用多媒体教学设备,合理的将“神经元的结构模式图”“空中飞行的动物”“神经冲动传导的示意图”等展现在学困生面前。通过图文并茂的形式刺激学生的视觉和听觉感官,从而最大限度提高初中生物课堂的教学效果。再如:在学习《心脏的结构》的内容时,老师充分利用心脏的模型进行教学,充分激发了学困生的学习兴趣。当老师将心脏模型剖开之后,其心脏的内部结构呈现在学困生面前,大大激发了学困生的探究欲望。同时,老师再结合教学内容进行生动全面的介绍,从而为学困生创造良好的学习环境。再如:当讲“棘皮动物”时,老师便可以将海星和海胆的标本带入课堂教学过程中,大大激发了学困生的学习兴趣和探究欲望。同时,老师再结合教学内容设置合理的问题,让学困生通过学习找出答案,有利于帮助学困生更加深入地掌握棘皮动物的特征。除此之外,还可以充分利用多媒体教学设备播放《人与自然》节目中的部分内容,充分调动起学困生的学习主动性,从而全面提高初中生物课堂的教学效果。
3结合重要概念和理论进行教学,培养学困生科学研究的方法
在初中生物学科的教学过程中,老师可以结合教学内容,向学生介绍科学家的科学研究方法,引导学生培养科学的思维方法,从而帮助学生改变错误观念,有效提高学困生的生物科学素养。例如:在学习《遗传规律》的内容时,老师便可以要求学困生充分利用多种资源,查找相关资料,了解孟德尔通过进行豌豆杂家试验来研究遗传规律,从而更加全面、更加深入的掌握分离规律和自由组合规律。孟德尔在探究遗传规律的过程中,主要是通过假说———演绎法,即提出问题———创立假设———设计实验———分析结果———再实验再观察,直到找出各个事物之间存在的必然联系。这种探究过程是重要的科学发现模式,也是从根本上提高学困生科学探究能力的重要方法。其中,正是孟德尔提出的重要规律,为人类遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础。学困生通过搜集资料,不仅能够更加全面地掌握概念内容,而且还有利于提高学生的观察能力、思维能力和分析能力,从而从根本上提高初中学困生的生物科学素养。
4结论
总而言之,在初中生物学科的实际教学过程中,只有老师深入进行教学研究,合理的将生物学科和学生的实际情况结合起来,采用良好的课堂教学方法,从而促使学困生形成较高的科学素养[2]。这有利于激发学困生的学习兴趣,深入挖掘学困生的内在潜能,让学困生主动投身到生物课堂教学过程中,从而真正提高初中生物课堂的教学质量。
参考文献:
[1]李军.在初中生物学教学中渗透生命教育[J].生物学教学,2006,31(9):40-41.