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高中生物新教材与旧教材相比有许多突出的变化,凸显了教育改革的新成果。更尊重学生多样化发展的需求,更贴近社会实际和学生的生活经验,更多地反映生物科学和技术的新进展。在知识的呈现上,文字描述更加简洁,同时增加了大量的彩色图表,充分发挥了图表的优势,众多图表贮存和浓缩着大量的时空信息,其中所包括的知识内容,远远超过了文字的叙述,教学中教师不仅要充分挖掘并利用各种插图蕴含的知识信息,把图表与文字内容有机地结合起来,更要注重指导学生读图看表,学会归纳与比较,使学生产生新鲜感,引出好奇心,激发学生学会使用教材插图和各种表格,自主地动脑筋探索知识奥秘,从而加快学习速度,加深知识理解,在轻松愉快中提高学习效率,这其中最关键的就是培养学生的阅读能力。阅读是学生获取各种知识的重要方法之一,对生物学的学习同样离不开学生的阅读能力。因此,笔者认为,把加强学生阅读能力的培养作为实施新课程教学和素质教育的突破口,能收到事半功倍的效果。
新教材更加强调学生的主体性和教师的主导作用,培养学生的阅读能力就是要在教师的主导下充分发挥学生的主体作用。新教材中文字简洁,图片丰富,表格对比鲜明,在教学中教师要充分利用,引发学生的阅读兴趣,激励学生乐于阅读,还要注重阅读方法的点拨和适时的疏导。
在教学中,笔者发现不少的学生存在着阅读能力差的问题,其中一个突出的表现是不能准确段句和辨析句子的结构,从而产生学习障碍。针对这种情况,就要注意引导学生分析句子的结构和词语含义,全面深入地掌握和吸收知识信息。只要细心引导与点拨,学生对有关概念和规律的理解就更加透彻了,记忆会更长久,应用时更得心应手。在课堂上还应注意引导学生找语感,重视在生物学教学中培养学生阅读时的节奏感,读准意群,及时发现和纠正破读问题,培养正确的阅读方式。这样既能培养学生的阅读理解能力,又能激发学生对生物学的学习兴趣。
新课标教材的重要特点之一就是图文并茂,凡能用图和图群表示的内容都用图和图群表示,而文字则尽可能地精炼。图和图群不但具有强大的震撼力和感召力,更能深刻地、直接的揭示事物的本质。随着信息技术的迅速发展,和广泛应用,当我们把思绪变成图像,把情感变成影视,把灵感变成网页之时,我们实际上就进入了一个读图的时代。在当今这个个读图的时代,学生的学习也需要依靠"读"生物科学的图和图群。读图的过程其实就是积极思维的过程,是提取信息、分析信息、处理信息的过程,最终达到获取知识的目的。但由于图和图群往往是作为一个整体呈现出来的,具有概括性强等特点,也造成了不少学生读图的困难和学习上的障碍。指导学生阅读图和图群,是养成图文对照的阅读能力,充分发挥图文互补、图文互促的作用,培养学生的观察力,空间想象力和直觉思维能力,使学生能够通过阅读反映生物形态结构、生理过程、生物科学实验过程的图和图群,获得栩栩如生的生物形象、透彻理解看不见摸不着的生理过程,感受到生物科学探究的魅力。
由于科学技术本身的功利性,青少年在漫长的教育生涯中,潜意识地逐渐形成了功利性思想。或者说,功利性是人的本性,只是在功利性很强的,以提高学生科学技术素养的教育目的下,把人的功利性畸形地放大了。在学习生物科学时,学生学到了自然界中有什么动植物、哪些是对人类是有益的、哪些是有害的,学习生命现象也是为了更好地获得自然资源、避免疾病等,并不思考正是由于世界孕育了众多生命和诸多神奇才使得人类得以存在和繁衍。在这种功利性的教育背景下,才使得青少年只见利益而不知恩,不知恩义就无所畏惧,最终于主体社会背道而驰,被社会毁灭。不知恩义而有所畏惧导致的结果是迷茫、恐慌、焦虑,最终自我毁灭,结局都不怎么好。将中国汉字的“利”字拆开来解,左为“禾”,右为“刀”。字面来解,用刀割禾有米吃,是为“利”。广义来讲,“禾”可解为满足人需求的资源,“刀”为获取资源的工具和方法。有资源加上获得资源才是利,缺一不可,“禾”与“刀”就存在了关系。若没有资源,有刀也是摆设,但是有禾没刀,禾也是摆设,看得见吃不着,均无“利”可图。智者云“芸芸众生,皆为利来,皆为利往”“,利”之一字道尽世间万象。可以说,理解了“利”的真义也就理解了世间的一切。
以“利”字来看生物科学与自然哲学的关系。“禾”为自然哲学,“刀”为自然科学,在初始时自然哲学与生物科学本为一体,也是人类对世界最早的认知结晶,不分彼此。只是经过不断的发展,这一部分内容过于庞大,才被后人加以细化分类,自此不相往来,但本质上是不可分的,生物科学只是自然哲学的一部分而已。在注重科学素养教育的环境下,缺失了自然哲学思想的指导,就形成了只见“刀”、不见“禾”的现象,使得青少年只注重学习科学知识,而不重视为什么要学和如何合理地使用科学知识,或干脆厌恶学习科学知识,而现今畸形的社会认知观念也只以青少年掌握多少科学知识审视青少年是否优秀。社会群体价值取向的单一,导致青少年成长方向单一,使其在形成正确世界观的关键时期走偏。可以说,青少年现存的诸多心理健康问题,很大程度上是因为社会因素造成的。从生物科学来看,种子为什么发芽,猎豹为什么跑得快,人为什么生病,蚂蚁为什么成群等现象,均是因为个体与个体间的利益关系,群体与群体间的利益关系,物种与世界的利益关系所导致的结果。种子在特定的条件下发芽才能存活,猎豹要跑得更快才能捕到猎物,人因为微生物入侵而生病,蚂蚁要成群才能相互依存。可以说,利益是世间一切生物行为的原动力,是世间万物的根本关联。在生物教学中,我们天天在讲、在学这些关系所衍生的既定的知识点,天天在讲利害,却很少讲利害的由来,讲它们的根在哪里。它们的根就在自然哲学里,在这些利害背后隐藏的利益关系里。
在这些利益关系中必须要说的是一个“度”的问题,也就是各种利益关系所形成的平衡的问题。从利的角度看,此处的利”可解为“和刀”。就是讲“禾”与“刀”要相匹配,还要和谐,资源只有在适度利用的情况下才能源源不断,科学知识只有在对这些利益关系有充分的认识下合理使用才会产生利益,否则后果难测。所谓人类社会主体的世界观,无非就是人充分地认知这些利益关系之后,被群体所共认的利益关系,而不被群体共认的世界观都是错误的,是叛逆的,是要被毁灭的。生物科学与自然哲学所讲的各种关系与人类社会的关系是共通的。在生物学的视角下,人与其他生命并无区别,理解了自然界中众生的利益关系,对人类社会中的种种利益关系自然也看得通透。看得通透了,也就能够做出利于自己的取舍,面临社会问题时也能正确应对。具备了这些条件,就可以说这个人形成了正确的世界观,或者说这种世界观与主体社会所共认的世界观类似,不会有尖锐的冲突。那么,青少年的心理健康问题也就迎刃而解,不存在了,教育的目的也就达到了。
[关键词]初中生物 课程教学 思路途径
一、引言
随着社会的进步和科技的发展,初中生物课程这门实验性学科也得到了很大程度的发展,与人类生活的联系越来越密切。初中生物课程开设的目的不是去培养生物学家或者生物科学的人才,而是旨在提高中学生的生物科学素养,培养他们热爱大自然,热爱生物科学的感情。但由于受传统观念的制约,初中生物课程的地位总是不及传统的语文、数学,再加之一些学校硬件条件的制约,导致生物课程在很多初中的教学效果不理想,教师兴趣不高,学生学习积极性也不高。本文旨在通过多措并举的深化初中生物课堂教学改革,不断创新与丰富教学实践,构建适合初中生物课堂的教学体系,提高初中生物课程的教学效率。
二、初中生物课堂教学创新与实践的主要思路
1.推进开放式教学,创新教学思路。开放式教学就是废止传统的“封闭式”的学习指导,代之以差异的、动态的、开放的学习指导。教学目标是动态的、开放的,教学内容是动态的、开放的,教学组织形式也是动态的、开放的。这相对传统教学中满堂灌、注入式的方法,严重束缚学生创造力的发展的教学模式有着巨大的进步。初中生物课程的开放式课堂教学是由课程本身决定的,因为生物课程本身就是一个更新速度快、不断发展完善的学科,需要以开放的理念对待。初中生物课程的开放式课堂教学环节包括:教学目标的开放、教学资源的开放、教学时间和空间的开放、作业的开放、评价的开放等五个方面。比如学习绿色植物相关部分内容时,教师就可以利用开放式教学进行,把学生带进大自然中,让学生亲自观察不同类型绿色植物的异同,比如一年生和多年生植物的异同;草本和木本植物之间的异同;单子叶与双子叶植物之间各器官的区别等等,通过亲自观察,加强印象;在环境的污染与保护的教学中,把学生带到校外,让学生自己调查研究环境污染的原因以及给人类的影响,在学生能真正理解环保的重要性后制定环保措施等等,加深理解;考核方式也可以采取开放式,把考场挪到大自然之中,通过对学生实验操作技能、科研的素养、科研的态度等方面的考核来衡量学生成绩。
2.逐步实现分层教学,注重学生差异。以往我们的教学都是讲究公平,不论学生知识背景、智商高低、情感因素等差别,一律实行统一的教学模式,其实这种方式很难实现因材施教。但我们应该清醒地认识到,一个班里几十名同学分别来自不同的家庭、不同的小学校,受过的教育差别以及自身的智力发育、潜力倾向各不相同,这种个体与个体之间存在差异,这是我们必须承认的。所以,只要学生已经尽力,能达到自己的目标,这种教学效果就是最好的,因为教学的目的应该是不同的人在教学上得到不同的发展。分层教学,这种根据学生知识体系、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待的方式,是对学生差异的最大化尊重,而且能让学生树立自信,进而提高教学效率的目的。比如把班里学生根据生物成绩分成A、B、C、D四级,或者把整个年级的若干个班按学生具体成绩重新分小班组合上课。在初中生物教学过程中的分层教学一般要把握以下几点原则,即:教学目标分层、课堂教学分层、课后作业分层、考核评价分层等几方面。
3.提高教师自身素养,端正学习态度。孔子说过,“其身正,不令而行。其身不正,虽令不从”。教师,作为课堂秩序的第一责任人,其一言一行,对学生的影响都是巨大的。我们会发现,很多年之后,某位老师曾经说过的一个观点或者一些特殊的动作,我们依然可以清晰地记得。甚至,以后的一些兴趣与价值观的取向,都明显地受到之前某位老师的引导。所以,初中生物课程教学思路的创新,还是要从教师自身的行为开始,要改变以往课堂支配者的形象,取而代之的是不断提高自身素养,丰富自己的学识,而且好学习如何与学生相处,如何与学生进行良好有效的沟通。教师要不断地完善与学生相处的方法,通过自身严谨的教学风格和和蔼可亲的工作态度来影响学生。尤其对于生物这种课程,很多需要的是一种对科学的探究态度,所以我们要给学生灌输一种精益求精、严谨务实的科研精神,让学生对生物学科有一个正确而且积极的态度。
三、结束语
总而言之,在对初中生物课堂教学思路的创新与改革上,没有固定什么的教学模式,也没有一成不变的思路。只要是能够提高教学有效性,能更大限度地让学生得到锻炼和提高,都是成功的方式。所以,初中生物学科的教师,应该是不拘一格、各尽其能地对生物课程教学的改革进行深入探究,才能使初中生物课堂教学思路得到不断的革新与进步。
参考文献:
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一、以实物观察、实验演示或生物事实导入新课,激发学生的求知欲
例如,在讲“鱼的形态”时,先让学生观察活鲫鱼的外形、体色、体表结构及其运动状态,然后分别剪掉它们的胸鳍、背鳍和尾鳍,再让学生观察其运动状态的变化。学生们看到剪掉背鳍的鱼会失去平衡而侧翻,剪掉胸鳍的鱼只能向前游动而不会转弯,剪掉尾鳍的鱼游动速度明显减慢、身体摇摆不定。这些现象使学生们异常兴奋,自然激发了他们对理论学习的浓厚兴趣。
教学实践证明,利用学生的好奇心,精心设计好新课的导入,一开始就能紧紧地吸引学生的注意力,激发起他们浓厚的学习兴趣,促使他们积极主动地学习。
二、适当介绍生物科学研究的新成就及其发展前景,给学生以启迪
生物科学是当代科学的前沿,生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,它正以空前的魅力吸引着无数科学家为之献身,生物领域中众多的未知数正期待着年轻一代去探索,去寻求答案。因此,在课堂上适当介绍生物科学研究的新成就,可以有效地给学生以启迪。
例如,当人们的器官发生了不可逆转的病变,生命受到威胁时,挽救生命的唯一办法就是器官移植。为了解决器官的来源问题,也为了预防移植后出现的排异现象,科学家们采用基因工程的方法,培育出带有人类某些基因的动物。经过基因工程改造的“猪心”、“猪肾”等,可望在不久的将来进入人体执行正常的生理功能。
事实证明,这种潜移默化的熏陶在学生中产生了巨大的影响,他们非常关注生物科学发展的动向,科学成就成了学生们谈论的话题。我的学生中有许多人进入高等学府的生物专业、医学专业学习,准备为21世纪生物科学的腾飞贡献毕生的精力。
三、加强演示实验、分组实验,培养学生的观察能力、动手能力和思维能力
生物学是一门实验科学,研究它的主要方法是科学实验。通过验证性实验可以巩固课堂知识,通过探索性实验可以使学生主动获取知识。加强实验不仅提高了学生的学习兴趣,使学生掌握一定的技能,同时也培养了学生敏锐、细致的观察力和分析问题、解决问题的能力。
1.加强演示实验,凡是应该让学生看到的,尽量让他们看到。例如,讲光合作用的产物有氧气时,我们经常演示的是金鱼藻的放氧实验。这个实验虽不复杂,但常因季节的关系不能成功的演示,如因季节不合适,这部分内容可提前讲或用适宜强度的灯光代替阳光实验。当学生看到成串的气泡从叶片表面冒出时,兴奋得不得了,当收集在试管中的气体使余烬木条复燃时,这些接触实验甚少的初一学生中有的竟吃惊的“啊!”了出来。又如,讲血液凝固的原因时,补充了下列实验:用粗糙的木条不断搅动刚刚从动物体内流出的新鲜血液,木条就会缠上许多丝状物,其上粘有一些红色物质,是红细胞。洗去红细胞,丝状物呈现白色,这就是纤维蛋白,余下的血液不再凝固。学生感到很新奇,纷纷发问:“这是怎么回事?”教师顺理成章地讲述血液凝固的原因,并就此讲清血浆和血清的区别。特别要说明血浆中有的是纤维蛋白原,它是一种小分子蛋白质,在血小板释放的某种物质的作用下,才转化为纤维蛋白。
做上述实验的同时,让一部分新鲜血液凝固,将凝固的血块切开,让学生观察切面和外表面的红色有何不同,启发他们思考原因,他们说,类似的问题以前想都不曾想过,现在会想了,觉得很有意思,对于血红蛋白的特性今后再也不会忘记,判断动脉血和静脉血的标准也不会搞糊涂了。
2.边讲课边实验,尽量做到先做实验后得结论。例如,讲骨的成分时,每个学生取两条鱼肋骨,分别放在火上烧和放进稀盐酸中浸泡。实验过程中利用学生初一时学过的无机物和有机物的知识,引导他们观察骨的变化,启发他们自己总结骨的成分及无机物和有机物的特性。并且实验前后分别称重,计算出无机物和有机物的比例,进而让学生分析骨的成分与比例和骨特性的关系,归纳出骨的特性。课本中大多数的验证性实验,我都将其提前与新课的讲授结合进行。这样的授课方式使学生的无意注意和有意注意相交替,在轻松愉快的气氛中学习,不会感到疲劳,难怪学生们说:“一堂课 45分钟,怎么这么快就下课了?”
3.增加实验,给学生尽可能多的动手机会。只要课时允许,生物课可增加的实验很多,如初一的植物课我增加了以下一些实验:利用紫色洋葱外表皮细胞的质壁分离现象,直接观察细胞膜的存在;把菠菜叶下表皮置于不同温度的水滴中,观察气孔的开闭;观察黑藻叶肉细胞中细胞质的流动,并做不同温度下流动速度的对照实验;观察红辣椒果皮细胞间的胞间连丝; 观察一滴水中的各种藻类;等等。
四、讲究教学语言艺术
关键词:高中生物 新大纲教学
作为基础教育的一部分,新大纲在内容选择上十分重视知识内容的实用性。如必修部分的“细胞的癌变”、“植物激素的调节及其应用”、“人类遗传病与优生”、“环境与人体健康”、“无公害绿色食品”等;选修部分的“人体生命活动的调节和免疫”、“生物固氮在农业生产上的应用”、“细胞质遗传及其在育种中的应用”、“地球、生物圈与人”等。这些内容与生产、日常生活和自然实际密切相关。通过这些知识的学习有利于使学生认识生物学知识在生活、生产、科学技术发展等方面的应用,获得有利于增强体质、加强自我保健的知识。
更加重视对学生科学素质的培养。培养学生的科学素质包括:科学知识、科学态度、科学方法、科学手段、解决问题的能力等。新大纲在教学目的中明确指出:“要使学生掌握生物科学的一些基本方法,具有较强的观察、实验、思维、自学等能力,提高科学素质。”明确了观察、实验、思维、自学方面的能力,提出有“较强”的能力要求。比原大纲只提出“自学”、“观察”、“分析和解释”的“初步能力”有更进一步的提高。在教学目标中进一步将科学素质培养目的具体化:在能力要求中提出了要求“比较熟练地掌握显微镜的使用”;要求“能够运用语言、文字、图、表正确描述所观察到的生物体和生命现象”;要求“初步形成分析、综合、比较、判断和推理的能力”;要求“初步掌握基本的生物科学研究方法,并逐步确立适合自己的一套学习方法,养成良好的自学习惯”;要求有“初步的研究能力和创造能力”。
在知识教育目标中增加了“使学生了解现代生物科学研究主要的新成就和发展趋势”的要求。
在思想教育目标中增加了“养成实事求是的科学态度,培养不断探求新知识的精神和合作精神”的要求。
对学生科学素质培养的加强,还突出表现在增加了较多的实验、实习的数量和类型。原大纲高中必修部分只有5个实验、实习,新大纲增加到了24个。原大纲中的实验大多是观察实验,新大纲增加了“生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”,“酶的高效性和专一性”,“DNA的粗提取与鉴定”,“几种果蔬VC含量的测定”等定性和定量实验。此外,还安排了“性状分离比例几率的模拟”,“模拟通过分子杂交鉴定人与猿间的亲缘关系”等模拟实验,特别是增加了“植物的向性和感应性现象的实验设计和观察”,“设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性”,“根据当地农业生产情况,设计一个农业生态系统”等让学生自己设计实验的项目。
实验数量的增加,使学生具有更多的动手操作、进行实验的机会,实验类型的丰富可使学生接触到更多的生命科学实验、研究方法,因而有利于培养其科学素质。
大纲还在“教学中应注意的几个问题”中对思想品德教育的方法和手段提出了要求。要求“努力挖掘教材中的德育要素,做到教书育人。在教学中要做到潜移默化,寓德于教。”“要坚持教学的科学性和思想性相统一,增强思想品德教育的针对性和实效性。”提出了帮助学生树立科学的世界观,对学生进行生态学观点和环境保护意识的教育及生物进化观的教育,增强学生的民族自豪感,教育学生热爱祖国、热爱家乡,帮助学生树立科学的价值观,培养学生良好的道德情操、行为习惯和心理素质等的方法和途径。
大纲首次对“考试、考查、教学评估”以及“教学设备”提出了明确要求。规定必修课的考试,第一学期由学校进行;第二学期属会考性质的水平考试,要求学生能达到教学大纲的基本要求,考试由各省(自治区、直辖市)教育行政部门统一安排。选修课的考试由各校安排,一般每学期一次。大纲对生物实验考查也提出了要求。大纲还对教学评估提出了要求,提出了教学评估的目的,明确了课堂教学评估及实验教学评估的主要项目。课堂教学评估包括:目的要求;教学内容;教学结构;方法、手段;教学效果。实验教学评估项目包括:目的要求;教材用具;实验操作;实验效果;实验开设率等。大纲在“教学设备”中提出,要“配备各项有关实验设备,使之达到国家教委制订的高中生物教学大纲和教学仪器配备目录规定的要求”,要保证按质按量完成高中生物课堂教学、观察、实验、探究、实习、演示等教学活动。
此外,大纲还对生物教师、实验员及学校在充分利用现有教学设备,合理和科学地管理、使用现有设备上提出了要求。
贯彻新大纲精神应注意的几个问题
新大纲的颁布,为开创我国高中生物教学新局面创造了良好的条件,但是要贯彻新大纲的精神,实施大纲的教学要求,还必须解决好以下几个问题:
1、要认真学习新大纲,深刻领会新大纲的精神
如前所述,新大纲与原大纲无论在教学目的要求、教学目标、知识内容选择及教学要求、思想品德及能力培养等方面均有较大的区别。只有深刻领会这些精神,才能使大纲的精神得到充分的体现,落到实处。
2、要加强学习,更新知识,适应新的教学要求
新大纲增加了不少原大纲中所没有的知识内容。这些内容大多反映现代生物科学的新进展,教师若不加强学习,更新、扩展自己的知识,就难以适应新的教学要求。
核心概念;整体备课;生物科学素养;迁移应用
随着高中生物学课程改革的深入开展,越来越多的的高中生物学教师关注生物学核心概念的教学,尝试引导学生从繁杂的“单纯”概念的记忆中解脱出来,转向对核心概念的构建和深层次的理解,实现零散的概念知识科学系统的整合及迁移应用,有效地提高学生的生物科学素养。
一、高中生物学核心概念是学科中心的概念
高中生物学知识包括生命科学事实、基本原理、科学概念、模型等类型,人教版高中生物课程标准教材将核心概念等同于核心知识。刘恩山教授认为,核心概念是基于课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,特别强调概念之间的关联和概念体系的结构。笔者经过近两年的高中生物科学概念学法指导研究认为,高中生物核心概念主要是指位于学科中心的概念性知识,包括概念、原理、模型、规律及理论,是学科知识的主干部分。一般用陈述句表述核心概念。核心概念与我们平时所说的普通定义或概念等有较大区别。以“群落”这一核心概念为例,人教版《高中生物?必修3?稳态与环境》对“群落”的表述是“同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。”而从核心概念角度来看,“群落”是种群概念研究的延续,是多种有直接、间接关系的生物种群有机组合在一起;有一定的物种组成(物种丰富度);有特定的空间结构、边界和范围;在一定的变化条件下还可能发生群落演替。引导学生形成正确的核心概念,有利于培养学生的科学思维能力,形成正确的知识体系,促进生物科学素养的养成。
二、核心概念教学的三个基本环节
1.发挥整体备课优势,凸显核心概念
整体备课是相对于我们教师或集备组平时的课时备课而言的,其是依据系统论的系统教学设计的一种模式,即对某个教学模块的整体设计。教师在整体备课中,要综合考虑课程标准、学生具体学情及教学内容,对学科知识进行整体上创造性教学设计。整体备课是教师在进行逐个课时备课之前要实施的一个环节,事关该模块教学,起到高屋建瓴的作用。
整体备课时要注意凸显核心概念在整个模块知识框架中的位置,在充分了解学生的原有知识储备、符合各模块或单元知识内在逻辑的基础上,尝试围绕核心概念开展教学活动,帮助学生形成每个模块内部及各个模块间的知识体系或知识网络。
如在人教版《高中生物?必修1?分子与细胞》细胞代谢模块的整体备课中,我们要重视“细胞呼吸”核心概念的地位。在学生的前概念知识基础上,要针对如何引导学生探究酵母菌细胞呼吸方式、细胞呼吸过程的分析、呼吸概念的归纳等知识进行备课,还要备光合作用有关内容,以及《高中生物?必修3?稳态与环境》中的有关生态系统能量流动概念。在教学时,注意“细胞呼吸”这一核心概念与光合作用联系,为后续生态系统能量流动概念教学奠定基础,促进学生形成有关概念体系。
在人教版《高中生物?必修3?内环境与稳态》模块教学前,用系统论思想指导整体备课,人体细胞是人生命活动最基本的结构层次;常见的人体细胞举例;每个细胞内可以相对独立地进行一系列细胞代谢活动;人体细胞生活在内环境中;内环境的相对稳定与人体细胞的关系;植物体维持稳定性的机制;生态系统稳定性的调节。每个层次都是个独立的系统,都要维持相对稳定才能行使正常功能。因此,针对一个模块知识的整体备课让我们站得更高,看得更远,从而全盘把握。
2.创设生物实验情境,提升核心概念的建构能力
结合生物学是一门实验学科的特点,教师精心创设实验情境,指导学生动手进行实验探究,并进行实验反思与总结,促进核心概念的构建。
在核心概念“细胞呼吸”教学中,创设以下实验情境,引导学生进行实验,探究酵母菌的呼吸方式。
(1)实验小组通过预习,尝试配制酵母菌培养液。由此,学生建立“细胞呼吸过程需要分解有机物,常见的是葡萄糖”的认识。
(2)通过创设外界通入氧气、不接外面氧气两种实验情境进行对照实验,学生获得“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式”的观点。
(3)通过有氧、无氧条件下细胞呼吸的产物的检测,学生自然得出“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式,产物有二氧化碳、酒精等”。
(4)引导学生分析:本实验中单一的自变量是什么呢?因变量、无关变量又是什么?
(5)思考、讨论:反应底物选择葡萄糖溶液的理由是什么?本实验选择的有氧、无氧条件是如何完整实现?本实验检测实验产物的如何归类?
(6)如果要比较两种呼吸方式放出的热量多少,本实验还可以进行哪些拓展?
通过逐步深入的实验探究,使得学生建立对“细胞呼吸”这一核心概念的正确认识:细胞呼吸是指细胞通过分解有机物,常见的是葡萄糖,以有氧呼吸或无氧呼吸的方式氧化分解,产生二氧化碳、酒精等,同时放出能量的过程。
3.结合生活实践情境,提高概念迁移应用能力
检验概念掌握情况的标准是学生能否灵活应用概念,能否做到学以致用。如在“种群”概念教学中,努力给学生创造应用已学概念的机会。由理想状态下细菌分裂的后代数量分析入手,学生建立Nn=2n的数学模型;进一步思考:若在一个有限的培养基中细菌分裂的后代数量又如何变化;有机地结合课本中的实例建立“S”型增长、“J”型增长曲线的数学模型。在此基础上,引导学生思考:外来入侵物种最可能朝哪一种增长曲线的方向发展?“S”型增长曲线的1/2K值和K值对于保护有益动物、防治有害动物有什么启示?在学生自学基础上分小组进行的数学模型的建构,并应用模型进行分析,激发学生的学习兴趣,拓展学生的思路。
随着高中新课程改革的深入开展,生物教师越来越重视学生学习兴趣的培养,激发、调动学生学习兴趣的方式方法也越来越多,如野外实习、标本的采集与制作、生态调查、课外活动等等。课堂教学是高中生物教学的主阵地。因此,高中生物教师只有注重在课堂教学中学生学习兴趣的培养,才能取得更好的教学效果。
一、以实物观察、实验演示或生物事实导入新课,激发学生的求知欲。
例如,在讲“鱼的形态”时,先让学生观察活鲫鱼的外形、体色、体表结构及其运动状态,然后分别剪掉它们的胸鳍、背鳍和尾鳍,再让学生观察其运动状态的变化。学生们看到剪掉背鳍的鱼会失去平衡而侧翻,剪掉胸鳍的鱼只能向前游动而不会转弯,剪掉尾鳍的鱼游动速度明显减慢、身体摇摆不定。这些现象使学生们异常兴奋,自然激发了他们对理论学习的浓厚兴趣。
又如,讲“酶的特性”之前先做一个实验:把少量的新鲜动物肝脏剪碎放入试管,然后加入一定量的过氧化氢溶液,试管中顿时发生剧烈化学反应,产生大量气泡。这时再放入余烬木条,即可看到余烬复燃现象。用这个有趣的演示实验导入酶的高效性的讲解,效果很好。
再如,讲“伴性遗传”时采用提问式导入课题:“咱们班有没有同学患色盲?”真巧,一个男生站起来说 他患色盲。我又问他家里还有谁患色盲,他说他舅舅也是色盲。这时我告诉他们,我以前的一个男学生是色盲,他的外公也是色盲。学生们议论纷纷:“这是怎么回事?”我不急于解释,又进一步发问:“你们听说过哪个女孩患色盲吗?”学生们面面相觑,摇头摆手,底下又是一片议论声:“真怪!这究竟是怎么回事?”在学生们充满期盼的目光中,教师真切的感受到他们强烈的求知欲,这样导入新课,效果可想而知。
教学实践证明,利用学生的好奇心,精心设计好新课的导入,一开始就能紧紧地吸引学生的注意力,激发起他们浓厚的学习兴趣,促使他们积极主动地学习。
二、适当介绍生物科学研究的新成就及其发展前景,给学生以启迪。
生物科学是当代科学的前沿,生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,它正以空前的魅力吸引着无数科学家为之献身,生物领域中众多的未知数正期待着年轻一代去探索,去寻求答案。因此,在课堂上适当介绍生物科学研究的新成就,可以有效地给学生以启迪。
例如,当人们的器官发生了不可逆转的病变,生命受到威胁时,挽救生命的唯一办法就是器官移植。为了解决器官的来源问题,也为了预防移植后出现的排异现象,科学家们采用基因工程的方法,培育出带有人类某些基因的动物。经过基因工程改造的“猪心”、“猪肾”等,可望在不久的将来进入人体执行正常的生理功能 。
又如:模拟细胞膜结构研制成的“生物导弹”将会广泛应用于众多疑难病症的治疗中。“导弹”的外衣是 磷脂双分子层,“子弹头”是蛋白质。把“生物导弹”注射进人体血液后,“子弹头”就会发挥识别作用到达 病变部位,“导弹”随之定向爆破,施放药物,杀死病毒或癌细胞。治疗乙肝、肝癌、结肠癌的“导弹”已研制成功,在我国的中山医院,经手术和“生物导弹”治疗的肝癌病人寿命已延长五年以上。
再如,DNA是遗传物质,具有特异性,利用该特性可以做亲子鉴定,还可利用DNA的检测结果给罪犯定罪。目前正在研究注射DNA攻克癌症的途径。研究人员从病人身上取出DNA,在实验室进行改造后,再在实验室内培养,然后根据需要注射到病人的癌肿中去,以治疗癌症。此项研究在动物试验中已取得了成功,癌肿生长开始缓慢,有的甚至完全消失。
事实证明,这种潜移默化的熏陶在学生中产生了巨大的影响,他们非常关注生物科学发展的动向,科学成就成了学生们谈论的话题。也影响更多的学生进入高等学府的生物专业、医学专业学习,准备为21世纪生物科学的腾飞贡献毕生的精力。
三、加强演示实验、分组实验,培养学生的观察能力、动手能力和思维能力。
生物学是一门实验科学,研究它的主要方法是科学实验。通过验证性实验可以巩固课堂知识,通过探索性实验可以使学生主动获取知识。加强实验不仅提高了学生的学习兴趣,使学生掌握一定的技能,同时也培养了学生敏锐、细致的观察力和分析问题、解决问题的能力。
1.加强演示实验,凡是应该让学生看到的,尽量让他们看到。
例如,讲血液凝固的原因时,补充了下列实验:用粗糙的木条不断搅动刚刚从动物体内流出的新鲜血液,木条就会缠上许多丝状物,其上粘有一些红色物质,是红细胞。洗去红细胞,丝状物呈现白色,这就是纤维蛋白,余下的血液不再凝固。学生感到很新奇,纷纷发问:“这是怎么回事?”教师顺理成章地讲述血液凝固的原因,并就此讲清血浆和血清的区别。特别要说明血浆中有的是纤维蛋白原,它是一种小分子蛋白质,在血小板释放的某种物质的作用下,才转化为纤维蛋白。
做上述实验的同时,让一部分新鲜血液凝固,将凝固的血块切开,让学生观察切面和外表面的红色有何不同,启发他们思考原因,他们说,类似的问题以前想都不曾想过,现在会想了,觉得很有意思,对于血红蛋白的特性今后再也不会忘记,判断动脉血和静脉血的标准也不会搞糊涂了。
2.边讲课边实验,尽量做到先做实验后得结论。
例如,讲骨的成分时,每个学生取两条鱼肋骨,分别放在火上烧和放进稀盐酸中浸泡。实验过程中利用学 生初一时学过的无机物和有机物的知识,引导他们观察骨的变化,启发他们自己总结骨的成分及无机物和有机物的特性。并且实验前后分别称重,计算出无机物和有机物的比例,进而让学生分析骨的成分与比例和骨特性的关系,归纳出骨的特性。
参考文献:
2001年7月,教育部颁布了《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》(以下简称《实验稿》),这是我国首次颁布的生物课程标准。从2009年起,生物课程标准修订组围绕“凸显核心概念”开展了一系列修订工作,于2012年1月正式出版了《义务教育生物学课程标准(2011年版)》(以下简称《标准》)。本次修订汇集了国内外生物科学教育的研究成果,使生物学课程标准在原有课程理念、课程目标、内容框架的基础上实现了一次重要的改进和提升,在凸显重要概念方面有了实质性的进步,为课堂教学奠定了基石。与《实验稿》相比,《标准》最大的变化是在内容标准的十个主题中增加(或修改)了50个“重要概念”。同时,《标准》在教学建议别增加了一段关于“重要概念”的教学建议,明确提出“围绕着生物学重要概念来组织并开展教学活动,能有效地提高教学效益,有助于学生对知识地深入理解和迁移应用”,这对义务教育阶段的生物学教师提出了新的教学要求并对高效生物课堂提供了方向性的指导。本文就《标准》中“重要概念”的内涵、“重要概念”教学的意义,以及如何围绕“重要概念”组织教学进行讨论。
一、“重要概念”的内涵
《标准》中指出:生物学重要概念是处于学科中心位置,包括了对生命现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关学科具有重要的支撑作用。
对“重要概念”的理解首先需要理清概念与事实的关系。事实性知识是客观的,可以通过感官或一定仪器观察测量获得,比如“昆虫具有两对翅膀、三对足”,这就是一个可以观察到的事实。而概念往往是主观的,是人的思维活动的结果,即是由众多的事实归纳推理得出的,概念是对事物的抽象或概括,比如“遗传性状是由基因控制的,基因的遗传信息是可以改变的”,这是人类思维活动对事实性知识进行逻辑加工得出的结论。由此可知,生物学事实是帮助学生形成正确的生物学概念的前提,但是教师的教学活动不能仅仅是让学生记住一些生物学事实,更重要的是让学生通过事实提取生物学本质的东西,建立正确的生物学概念,进而在学生的头脑中建构出合理的概念体系,并能利用这个体系解决他们的实际问题。
对“重要概念”的理解还应对重要概念、一般概念、上位概念、下位概念进行区分。比如,“生态系统能够维持相对稳定是由于生态系统具有自我调节能力”与“生态系统的自我调节能力是有限的”,前者是重要概念、上位概念,后者是一般概念、下位概念。生物学重要概念即是那些能够展现当代生物学科图景的概念,是生物学科结构的主干部分,是生物学知识领域的中心。
二、重视“重要概念”教学的意义
传统初中生物教学中常有这样一些偏差:追求对事实的记忆,忽视对概念的理解;注意记忆概念术语定义,忽视对概念的深层理解;教学注意力没有集中在重要概念上,而是放在次要概念上;关注孤立概念的学习,淡化了以重要概念为中心的概念体系的建构。这些偏差都降低了生物课堂教学的有效性,甚至增加了学生的学习负担。
(一)提高学生的生物科学素养
《标准》指出:“生物科学素养是指参加社会活动、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和价值观”。三维目标第一个维度就是知识目标,而概念构成了知识的主体。只有较好地进行重要概念的教学,学生的科学素养才能得到全面发展。科学思维能力的发展也是科学素养的重要内容,尤其是抽象逻辑思维能力,而概念学习是发展学生抽象逻辑思维能力的重要途径之一。
(二)促进学生对知识的深入理解和迁移应用
传统教育往往强调对事实信息的记忆和背诵,然而要达到深层理解的程度仅凭大量的事实记忆是远远不够的。重要概念教学有助于学生在事实性知识上建立深度的、高层次的学习。例如“认识洋葱表皮细胞”、“认识人的口腔上皮细胞”是事实性的学习,在此基础上建立起来的“理解细胞是生物体结构与功能的基本单位”概念性学习有助于学生理解细胞的结构及功能、动植物细胞结构区别及生物体的结构层次。学生不需要记忆所有细枝末节的信息或孤立的事实,而是需要深入理解从大量事实中概括出的抽象规律和原理,掌握这些基本概念和原理并能迁移应用于新情境中。
(三)帮助教师明确教学目标和重难点
初中新课程仍然重视知识教育,但不意味着把纷繁复杂的生物学事实都让学生记忆掌握。明白了这一点,教师就会很清楚课堂教学目标中,概念性知识目标应该占有很大比重,理应成为课堂教学的重点。在新授课上,教学主线基本上是沿着生物学事实、概念、规律或原理进行的,多节课甚至整学期的课都为重要概念的构建服务;而复习课则可以在重要概念的指导下,自上而下地梳理重要概念的支撑点。比如在《标准》中内容标准第五部分“生物圈中的人”提出了8个重要概念,其中一个重要概念表述为“消化系统包括口腔、食道、胃、小肠、肝、胰、大肠和,其功能是从食物中获取营养物质,以备运输到身体的所有细胞中”。围绕此重要概念展开的教学分解为“人体需要的主要营养物质”、“人体消化系统的组成”、“食物的消化过程”、“营养物质的吸收过程”、“合理膳食”等支撑内容,合理安排每个内容的教学目标有助于学生建立起消化系统的整体概念。
三、如何围绕“重要概念”组织教学
《标准》指出,“教师在设计和组织每个单元的教学活动时,应该注意围绕重要概念展开,精选恰当的教学活动内容,其教学策略可以是讲授、演示、实验、资料分析、讨论等,以促进学生对重要概念的建立、理解和应用”。在具体的教学实践中,可以采取以下策略:
(一)给学生提供丰富的直观材料或紧密联系学生生活经历,帮助学生理解抽象概念
抽象概念的形成需要以事实或者感性的、直观的材料作为基础,所以在生物教学中教师要给学生提供丰富的直观材料,引用学生生活的相关经历,以帮助学生理解抽象概念。比如,对《标准》内容标准第四部分“生物圈中的绿色植物”中的重要概念“绿色植物能利用太阳能(光能)将二氧化碳和水合成贮存着能量的有机物,同时释放出氧气”概念的理解,教师可让学生先从海尔蒙特、普利斯特利、英格豪斯等人的实验中感知光合作用发现的过程,通过分析各实验之间的联系,理解光合作用的原理和意义,从而在各实验研究的支撑下建构起光合作用这一重要概念。再如,对“遗传”相关概念的理解,教师可以引导学生从观察人的眼睛、头发、耳垂等,让他们注意到白种人与黄种人的眼睛颜色是不一样的,而黄种人之间也有卷发与直发的区别。在这些事实的基础上,让学生逐渐了解概念背后的规律。
(二)重视前科学概念与错误概念对概念掌握的影响,促成学生的概念转变
一般认为,学生在接受正规的科学教育之前所形成的概念可称之为前科学概念或前概念。学生形成的前科学概念中有些是对客观世界的朴素观念,有的则完全与科学概念相悖,后者也叫错误概念。教学过程中就要注意引导学生由前科学概念向科学概念,由错误概念向正确概念转变。这个由原有概念改变、发展和重建的过程称为概念转变。例如,有些学生误认为“动脉血”就是在动脉里流动的血,经过学习发生概念转变,懂得动脉血是经过肺部气体交换以后含氧量比较高的血液。
(三)重视探究和实验在概念学习中的作用
初中学生思维发展正在从形象思维向抽象逻辑思维转变,抽象的逻辑思维有了发展,逐步占据主导地位,但很大程度上还属于经验型的,在认识事物和考虑问题时还经常需要具体的感性经验来支持,所以在初中生物学习中思维常需要表象作为基础。教师要加强探究、实验、观察和直观教学,给学生的思维活动提供素材。例如,在《标准》中内容标准第一部分“科学探究”中明确教师需要帮助学生形成以下重要概念:“设置对照实验,控制单一变量,增加重复次数,获得准确结果的可能性就越大”。学生直接理解这个重要概念的内涵和外延都有困难,需要教师引导学生从具体的实验探究中去感受各种实验表象,进而从大量事实性的知识中真正理解此重要概念的内涵,提高实验探究能力。比如,教师在进行“实验法的一般步骤”教学时以响尾蛇怎样追踪到被自己袭击过的老鼠为例提出“只用一只被响尾蛇咬过的老鼠来做实验行不行”,“另外一只用没被咬过的兔子来做实验行不行”,“实验只做一次行不行”,“被响尾蛇咬过的老鼠和没被咬过的老鼠拖行不同的路线行不行”等一系列问题让学生从讨论和教师引导中逐渐对此重要概念形成正确的认识。
(四)善用图表帮助学生理解概念的实质和联系
概念图是用来组织和表征知识的工具,它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。一个完整概念图的完成需要经过以下几个步骤:①选取一个知识领域;②确定重要概念和概念等级;③初步拟定概念图的纵向分层和横向分支;④建立概念之间的连接,并在连线上用连接词标明两者之间的关系;⑤在以后的学习中不断修改和完善。例如《标准》中重要概念“按照是否有传染性,可将疾病分为传染性疾病和非传染性疾病”可以由下表表示重要概念与一般概念及事实性知识之间的联系(如图1)。
列表比较教学也是生物教学中建构重要概念的基本方法之一。在生物学概念中,有很多名称相似或相近的概念,如染色质和染色体等,可以采取图解分析、结构示意图对照等方式进行比较,就能有效地突出它们的异同,在辨析中学生留下深刻的印象。如《标准》中重要概念光合作用和呼吸作用就可以用表格形式进行比较(如表1)。
通过系统地对相近概念进行比较,找出它们之间的异同点,就可更清楚地掌握概念的实质。
关键词:核心概念 有效教学 学习能力
美国著名教育学家赫德提出,组成科学课程中的概念和原理应该能够展现当代学科图景,是学科结构的主干部分,它们被称为核心概念。美国课程专家埃里克森认为,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中的各种概念、理论、原理和解释体系,为领域的发展提供了深入的视角,还为学科之间提供了联系。
一、通过构建概念图,建立相关知识的内在联系
概念图是由节点和连线组成的一系列概念的结构化表征,图中的节点表示某一主题或领域内的各概念,连线则表示节点概念间的内在逻辑关系,通过各种连线将相关的概念连接,进而形成该主题的概念网络。编制概念图,可以将零散的知识系统化,对知识进行全面巩固。学生运用概念图进行学习和复习,能更好地组织自己所学的概念,感知和理解概念在知识体系中的位置和意义,有效地降低自己的解题错误率,从而提高学习效率。
例如,构建有关蛋白质分子的概念图:通过构建有关蛋白质分子的概念图,可以清晰地反映出蛋白质各级结构之间的关系,蛋白质结构多样性与功能多样性的关系,以及蛋白质功能在多方面的体现等。如果学生通过学习能正确理解概念,再通过教师引导构建出概念图,说明学生对概念的掌握已经得到逐步深入和提高。生物概念图的绘制学习到一定阶段,完全可以放手让学生自己设计,每个学生的设计可能是不同的,可以通过张贴、幻灯展示等的方式展示交流、互补完善,激发学生兴趣的同时,也使学生的概念知识得以系统、深化。
二、有效利用多媒体辅助教学,将抽象的概念具体化
在生物教学中所涉及的概念很多都是比较抽象的,学生对其难以把握。如何能将抽象的概念具体化?现代教育技术手段越来越发达,这种困惑可通过借助多媒体教学技术手段加以解决。多媒体教学技术可以将抽象的、学生难以感知到的概念以动画等多种可视形式呈现给学生,从而使学生能够直观地感知到概念涉及的具体内容,以利于学生切实掌握概念的实质。例如,“基因的表达”这一核心概念,是从分子水平来阐述基因控制蛋白质的合成的,这一过程学生是难以想象的,所以掌握起来非常困难。如果将这一微观的现象做成动画,连贯地演示“转录”及“翻译”过程,学生便会从感官上认识到这一具体过程的发生、场所、条件、产物、两个过程之间的关系,从而达到事半功倍的效果。
三、通过模型建构,加强学生的理解
在新《生物课程标准》中指出:“它(生物科学素养)反映了一个人对生物领域中核心的基础内容的掌握和应用水平”“提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务”。科学,既是过程,也是概念的体系,各种科学方法的应用,也是解决理解概念的桥梁,常用到的一种科学方法就是“模型方法”。
四、充分利用科学史,激发学生学习的热情
将学生带回到科学家所处的年代,让其体会在当时的时代背景下,科学家是如何提出这一科学原理并加以验证的,有利于学生掌握概念的内涵。孟德尔遗传规律的得出就是一个很好的例子。在分离定律和自由组合定律的得出过程中,孟德尔并不知道基因的存在,也并不知道配子形成的本质过程,因此他应用到了“假说―演绎”这一经典的科学方法,对看到的现象运用假说加以解释,并设计实验加以验证,而在授课时,学生还没有学习减数分裂这一知识,二者所处的情况有相似之处,故引导学生从孟德尔的角度进行思考,如一对相对性状的遗传实验,当看到子一代权威高茎儿子二代又出现了既有高茎,又有矮茎现象时会提出怎样的问题?如何进行解释?解释是否合理?如何加以验证?完全秉承当时的情况进行研究。但基于课堂的环境限制,对于验证假说是否合理时,可借助模拟实验,增强学生的感性认识,从而保证学生对这一科学原理的得出完全信服。
五、注重概念的辨析