高中生物科学研究方法范文

时间:2023-08-20 15:07:00

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高中生物科学研究方法

篇1

1.教材分析

本节课主要包括四部分内容:“孟德尔一对相对性状的杂交实验”、“对分离现象的解释”、“对分离现象解释的验证”、“分离定律”,这四部分内容间的逻辑性很强,层层深入.本节教材的主导思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线,突出科学史和科学研究方法的教育,而这也是必修2模块的一个教育侧重点,所以在模块2中具有非常重要的作用和地位.

2.学情分析

学生在初中阶段已学习与本节有关的一些基础知识,对基因与性状的关系、基因的显性和隐性、相对性状等概念有一定的认知,这对于本节的学习有一定的帮助,因此教学中,教师应该引导学生努力回顾旧知.但学生还不知道有关减数分裂的知识以及基因的本质问题,因此对于孟德尔提出的四点假说的理解和领悟上有一定的难度,教师可引导学生通过自己动手做模拟实验来体验孟德尔假说.另外教师可以提供一些验证假说的方案,让学生在分析讨论过程中,真正理解孟德尔测交实验的目的.

二、教学目标

1.知识与技能目标

能说明孟德尔选择豌豆作实验材料的优点;掌握孟德尔的一对相对性状的杂交实验方法和对实验现象的解释及验证;区别自交、杂交、测交、相对性状、性状分离、纯合子和杂合子等基本概念;阐明分离定律的内容和实质.

2.过程与方法目标

通过课前调查和课堂模拟实验培养动手能力和分析、整理归纳能力;讨论孟德尔杂交实验的相关数据,形成科学的实验分析习惯;会分析孟德尔研究的步骤,形成对假说―演绎法的初步认识;能够运用分离定律解释和预测一些遗传现象,锻炼解决实际问题的能力.

3.情感态度与价值观目标

体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、勇于创新、以及严谨求实的科学态度和科学精神.

三、教学重点与难点

1.重点

一对相对性状的杂交实验;对实验现象的解释及验证,阐明分离定律;进行科学方法的教育;用分离定律解释一些遗传现象.

2.难点

对分离现象的解释;假说―演绎法.

四、课前准备

1.学生分组完成两个任务

以班级小组为单位,两个组的学生通过书籍和网络等渠道查阅资料(内容主要包括孟德尔的生平事迹、孟德尔杂交实验的科学背景),其他组的学生根据教师设计的表格对本年级同学及其父母的眼睑特征(单、双眼皮)进行问卷调查,并以表格的形式对数据进行统计和处理.

2.设计问卷调查的两个表格

3.性状分离比模拟实验的材料用具

两个相同的纸袋(甲和乙)、两种不同颜色的玻璃珠各20颗(如黑色代表含D的配子、白色代表含d的配子).

4.设计性状分离比模拟实验的实验结果记录表

学生阅读课本上“问题探讨”中的资料,了解“融合遗传”的观点.

结合学生的汇报,教师适当补充,并作以下几点总结:①孟德尔自幼酷爱自然科学,通过对自然科学和数学的学习,孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想,以及应用数学方法分析遗传学问题的意识.②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物,连续进行了多年的杂交实验研究,其中最成功的是豌豆实验.③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验,孟德尔总结了前人的经验,创新研究方法,如从单一性状入手观察分析遗传结果;用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究;敢于挑战传统的观点――融合遗传,提出了颗粒遗传的思想等.

教师设疑:豌豆具有哪些特点?为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验?

让学生走近“遗传学之父”这一科学伟人,产生对孟德尔的钦佩和感动之情,体验孟德尔敢于质疑、勇于创新、坚持不懈的科学态度和科学精神.

结合图片和课本上的示意图以及注解,尝试概括豌豆作为理想实验材料的一些优点,并思考两个问题:.杂交实验的含义是什么?如何通过纯种间的杂交获得杂种后代?人工传粉时要注意哪些事项?

请大家阅读课本“一对相对性状的杂交实验”,并思考讨论:

1.为什么子一代表现高茎?矮茎性状消失了没有?如何来证实这一点?2.为什么子二代又出现了矮茎?

3. F2出现3∶1的性状分离比是必然还是偶然?是个别还是普遍现象?如何证明?

4.如果不用数学统计的方法分析遗传结果,会发现F2呈现3∶1的数量比吗?

教师通过幻灯片展示豌豆植株及花的结构图,师生共同总结优点:①自然状态下豌豆自花传粉(且闭花受粉),产生纯种;②具有稳定遗传的、易于区分的性状,如课本上列出的7对相对性状,通过观察很容易区分;③豌豆花大,易于进行人工杂交,获得真正的杂种.

结合以上内容,教师引导学生联系初中的知识,介绍两性花、单性花、自花传粉、异花传粉,并给出相对性状、父本、母本、自交、杂交、正交和反交等基本概念.

找到了理想的实验材料,接下来我们一起来学习孟德尔到底是如何进行杂交实验并揭示遗传奥秘的.

通过前面我们对孟德尔的了解,大家已经知道了,孟德尔获得成功的原因还归功于其研究方法的创新,他在研究杂交实验的过程中,采用由简到繁的观察方法,即先观察一对相对性状的遗传再研究两对相对性状的遗传.

那么,如果选择豌豆的高茎和矮茎这对相对性状来研究的话,杂交实验该怎么做?杂交后代的茎高度可能是怎样的呢?

大家的实验设计和预测结果跟孟德尔的一样吗?

教师介绍孟德尔的正交和反交实验,强调孟德尔实验的严谨性.关于矮茎性状是否消失、如何证实的问题教师提出两个方案让学生讨论:1.用F1和矮茎豌豆杂交,看后代是否出现矮茎豌豆;2.让F1自交,看后代是否出现矮茎豌豆.

并给出性状分离的概念.

篇2

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.

篇3

一、通过生物科学史“解读”科学方法,重现科学巨匠的探究历程

生命科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓,以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线,用翔实的资料论述科学家的创造性劳动,生动地描述科学家科学探索的思维过程和方法。它作为学生实施科学探究的范例无疑是实施科学方法教育的一个有效途径。高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容,如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验(探究)的过程,教师可以充分利用这些素材,帮助学生寻着先人的足迹,在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。应注意的是,用科学史对学生进行科学方法训练,要防止将科学探索的过程固定化,应以活泼多样的形式诱发学生的创造性思维。例如,孟德尔分离定律的发现过程以教师的简述为主,而自由组合定律则应以学生讨论为主,特别是孟德尔应用正交和反交两组测交实验的结果来检验假设的合理性,对学生的思维训练具有重要作用。

二、通过知识(包括概念、原理、规律)的教学“渗透”科学方法,培养学生科学探究品质

生物学概念是反映生命现象和生命过程本质属性的一种思维方式,是生物事实的抽象。借助于这种概括、抽象的思维方式,人们找到了复杂的自然世界的简单规律,建立了假说、模型等抽象的思维方式。

生物科学方法教育就是要帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律、构建科学概念。科学概念的形成,常用的科学方法策略有以下几点。

1.建立在丰富的事实基础上,运用归纳法提炼生成。只有相关的事例越丰富,才有可能抽象、概括,从而形成一种理性的解释和表述,即概念的初步建立。例如,“细胞是构成生命的基本结构和功能单位”,这是一个基于大量观察,观察动物、植物、其他生物的身体结构,运用归纳推理得出的一个结论。并不是只有施莱登、施旺分别用显微镜观察植物、动物的结构,还有其他许多学者先后观察了各种生物材料,才总结出这一科学概念。这样的教学目的是引导学生认识到必须在观察植物、动物等多种细胞基础上,也才有可能建立这一概念。

2.概念教学时要注意联系生产生活实际,通过举例演绎生成。如在学习“顶端优势”时,可呈现几个生活现象:园林工人修剪行道树,对盆栽花卉进行造型等,从分析这些生活现象中获得对顶端优势的感性认识。以此引导学生进一步列举自己所熟悉的例子,诸如“果树整枝修剪”、“茶树摘心”、“棉花打顶”等例子,通过这些事例帮助学生理解概念。

3 .概念教学时要重视实验。观察和实验是研究自然科学的基本方法,通过实验,可以提高学生对概念的认识。例如,在学习“渗透作用”概念时,教师可先进行渗透装置的演示实验:根据观察渗透装置中长颈漏斗内液面的上升或下降,指导学生进行分析和讨论,对两组实验现象进行比较与分析,引导学生将问题的焦点集中于半透膜两侧的物质分子大小的差异,最后得出渗透作用即水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。并让学生设计坐标系,用数学模型(坐标曲线)表示三种运输方式过程中物质的浓度梯度、氧气供应量与物质的运输速度之间的关系。这样的概念教学中充分“渗透”科学方法,便于生成概念。

三、通过实验“体验”科学方法,感受科学探究过程

生物学是以实验为基础的科学,回忆和解读生物科学史中的实验仅是生物教学中的一小部分,学生亲历实验是实验教学的主要内容。新课标中安排了大量的“演示”、“实验”、“做一做”,把实验与其他教学内容紧密地结合在一起,使实验成为高中生物教学中“教”的手段,也成为“学”的手段,更是学习、认识科学方法的手段。例如,人教版必修1教材中“酶在细胞代谢中的作用”一节,教材重点安排学生做过氧化氢在不同条件下分解速率的实验,教师要通过引导学生做实验并得出结论,从而切身体会到酶具有很高的催化效率及其生理意义。通过实验使学生充分体会控制变量(理解自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验),假说方法以及用图像法(绘坐标图区别酶和无机催化剂催化效果比较等)等科学实验方法,这样的教学有助于培养学生的科学探究能力。同时利于培养学生敢于质疑、敢于创新、大胆猜想的科学精神和态度价值观。

四、通过解题“理解”科学方法,形成“生物思想方法”

“学以致用”,科学方法教育的最终目的无非是提高学习者的科学探究能力,而在高中生物教学中一个重要的落脚点无非是解题和运用能力。近年来的生物高考试题更加重视对学生生物学科素质和能力的考查,如科学态度、意志品质、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力和科学探究的方法等。以实验题为例,从实验设计的角度,挖掘科学研究方法教育的合理因素,帮助学生归纳科学方法的基本过程,并加深学生对这些过程的理解,就是十分有效的科学方法指导。

①生物实验设计的过程就是科学方法理论的应用过程,分析并完成典型的高考生物实验设计题实际上就是一次科学方法知识的实践和检验。

②高考试题的设计都比较严密,尤其是生物实验的设计有较强的逻辑性,有利于培养学生科学缜密的逻辑思维习惯。

③高考导向作用的力量是不可估量的,生物科学研究方法以高考试题的形式出现对教师和学生的引导作用非常巨大。

篇4

1.高中生物课的主要内容

生物学是一门实验科学,有着众多的可以渗透科学方法教育的内容。高中《生物》(人教版、苏教版必修)的主要内容和特点:第一模块《分子与细胞》、第二模块《遗传与进化》、第三模块《稳态与环境》。在必修内容中不仅讲述了有关的生物科学基本事实、概念、原理和规律,而且安排了较多的实验和实习,同时还介绍了生物科学研究的过程和方法(包括科学史上较典型的案例),对生物工程和脑科学等前沿的内容也做了简单介绍。主要特点如:把握基础性、体现先进性;思想品德和态度观念教育内容和内涵更加丰富;加强实验教学,重视培养学生多种能力;通过多种途径,对学生进行科学态度和科学方法教育;通过多种途径培养学生的创新精神和实验能力;加强理论联系实际,渗透STS教育思想;注意与九年义务教育初中生物教学内容的衔接;加强了弹性,精选必学内容,降低难度,同时增加选学、选做和自学内容,供学生自主选择学习或思考;注重启发性,提高了可读性;等等。

2.学好高中生物课的要求

通过高中生物课的学习,应当获得关于生命活动基本规律的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用;通过高中生物课的学习,应当使自己在科学态度、科学精神、创新意识等方面得到发展,逐步形成科学的世界观;通过高中生物课的学习,应当初步学会生物科学探究的一般方法,能够运用所学的生物学知识和方法解决日常生活中遇到的一些实际问题。

二、高中生物课堂教学的策略与建议

1.应确立好教育教学的目标导向

高中生物课程的学习目标要求教师:熟悉高中(生物学科)教学常规;正确把握《普通高中生物课程标准》(实验)、《高中生物新课程标准》;学会分析、理解与使用教材;掌握高中生物教学基本教学方法,学会科学设计教学方案,备好课,上好达标课。教学目标既是教学活动的出发点,也是教学活动的归宿。它为教学活动中的各个环节的实施规定了方向,也为教学内容、教学方法、教学手段以及教学评价提供了依据。教学目标和学生的认知水平及教学内容有着密切关系,教学目标的制定既要切合学生实际,也要切合教学内容实际,还要考虑学生的个性差异与发展。高中生物课的教学目标,应该像《高中生物新课程标准》指出的那样,是面向全体学生,着眼于学生全面发展和终身发展的需要,提高生物科学素养,倡导探究性学习。

另外,建议在高中生物教学中贯彻好直观性原则,使用好直观教学手段有着其特殊的意义。因为生物科学是研究生命现象和规律的科学,在教学过程中,许多内容很难用教师的语言说清楚,使用直观教学手段,能够突出教学重点和突破教学难点,从而达到提高教学质量的目的。

2.课堂教育上,应做到整体发展、全面进步

新课程下的课程教学的根本任务是学生的发展。新课标的设计面向全体学生,着眼于学生全面发展和终身发展的需要。课程的内容标准有较大的灵活性,以适应不同学校的条件和不同学生的学习需求,以促进学生的个性发展。因此,在教学中要面向全体学生,因材施教,分层推进,使每个学生的学习潜能都能得到充分发挥。在现实生活中由于遗传、环境、非智力因素等各种原因的作用,学生之间存在着个体差异。教师针对学生的个体差异,采取不同的教学策略,充分调动每个学生的学习积极性,因势利导,因材施教,使每个学生的学习潜能都能得到充分发挥。不但要注重基础知识和基本技能的学习,更要选择一些有助于学生终身发展所需要的课程内容,在传授知识的同时,注重培养学生的能力、情感、态度和价值观,使学生能够全面、健康、和谐地发展。只要学生不断地努力,就会在原有的基础上有所提高。

3.教学内容要开放、突出实用性

学校教育应打破传统的以教师为中心,教材为中心,课堂为中心的教学模式,树立开放意识,适当采取走出去、请进来的开放式教学模式,使高中生物教学走向社会,走近生活,走进生产实践。同时又从社会、生活、生产实践中发现一些与高中生物教学相联系的问题――即以社会、生活、生产来促进生物教学。真正做到把学校的课堂教学与社会的大课堂结合起来,充分体现“面向现代化、面向世界、面向未来”的精神。所以,高中生物课要融合科学和人文,提高学生的生物科学素养。21世纪的生物学教育,应该更加关注社会,贴近于生活,密切联系生产实践,强调科学与人文的融合。全面提高学生的生物科学素养是高中新课程标准提出的核心任务。在肯定“双基”的基础上要强调学生具有一定的科学探究和实验能力,养成科学思维习惯,理解人与自然和谐发展的意义,提高环境保护意识,逐步形成生物学的基本观点和科学态度,为确定辩证唯物主义世界观奠定必要的基础。

4.注重和发挥学生的主体作用和培养自主学习能力

学生是学习的主人,也是课堂教学的主体。教师是学生学习的组织者、引导者、合作者。教师要善于激发学生的学习兴趣,充分调动和发挥学生学习的积极性和主动性。鼓励他们勤于思考,乐于探究,大胆质疑,勇于发表不同的观点和意见。增强师生之间的交流与合作,不断提高学生的科学素养与能力。

教师要抛弃传统的决定者的角色,成为学生思想情感的反应者,学习活动的咨询者、合作者和促进者。要真诚地接受学生,善于用激励性的语言鼓励学生,尊重学生的观点,鼓励学生求新求异,并能接受与自己不同的正确意见。实现教师与学生以及学生与学生之间进行平等、多向的思维交流。

5.突出探究性学习,培养学生的创新精神和实践能力

贯彻理论联系实际的原则是生物教学的特殊需要。将高中生物教学内容与社会、生活、生产实际紧密联系,使学生在理论与实践的结合中来理解和掌握知识。同时还要引导学生运用所掌握的知识去解决各种实际问题,培养学生分析问题和解决问题的能力。为将来学生的就业和终身学习做好准备,使学生关心生物学基础知识的实际应用,关心家乡、本地区和国家的经济发展,建立起正确的生物科学价值观。

篇5

科学精神对我们的思想和行为有引导作用,人类的进步有赖于科学知识。而高中阶段又是学生学习科学知识的重要时期,高中生物科学包含生物学定义、原理和事实,通过生物课堂有助于学生生物科学精神的形成。本文就本人多年来的高中生物教学体会,特总结以下几种培养学生生物科学精神的方法:

一、通过生物教材,培养学生的科学精神

高中生物课程中富含很多科学知识和科学研究的步骤、方式。比如,孟德尔在进行豌豆杂交试验时,通过8年的时间,发现了生物遗传中的分离和自由组合规律;我国科学家袁隆平通过水稻杂交的方式将水稻的亩产量提高,因而解决了我国人民的温饱问题。教师可以利用这些实例,教导学生要养成认真观察、细心思考、大胆试验的科学精神,善于发现自然世界中隐藏的秘密,并利用这些奥秘服务于人类。这些教材内容,能够拓宽学生的视野,在科学精神的熏陶下,学生的科学态度和思想将得到锻炼和提高。

二、将生物知识应用于生活,培养学生的科学精神

学习科学知识主要是为了应用于生活实践。高中生物课程中有许多内容跟生活密切联系,教师可以利用这些知识积极引导学生,使学生具有科学的应用思想和应用能力。比如,农业上农作物产量提高的主要方式就是利用提高植物光合作用的利用率,间作套种、合理密植;遗传学中人类研究DNA密码,促使人类提前预防疾病。教师讲述这些知识时,不仅要将这些知识的基本原理告诉学生,还要让学生知道学会了生物学知识就可以协调人与自然的关系,将这些知识应用于实际,可以为人类造福,让学生们理解学习生物知识的作用和意义。

三、通过生物学中的科学发现过程,培养学生崇尚科学的精神

发现实际生活中常见的生物应用过程是复杂和曲折的。这些故事可以激发学生的好奇心,引发学生的求知渴望,培养学生崇尚科学的态度。

案例一:青霉素是广泛应用在治疗疾病的一种药物,弗莱明最初也是在试验中偶然发现了溶菌酶。患感冒的弗莱明某天观察培养皿中的菌种,突然将流出的鼻黏液加到了其中一个培养皿里,后来黏液周围的细菌被溶解掉,进而发现了溶菌酶。

案例二:詹纳通过细心的观察和冷静的思考,发现了牛痘能够预防天花,从而极大地降低了天花的死亡率。教师通过讲解这些生物的发现过程,使学生养成观察生命现象的热情,并积极探索生物科学领域。

四、通过生物实验,使学生养成求真务实、严谨的科学精神

生物科学知识大都是在众多的生物实验基础上发现的,通过实验可以培养学生求真务实、严谨的科学精神。

1. 在实验过程中,教师要充分利用实验带来的直观效应使学生养成敏锐的探究能力,刺激学生的学习兴趣。生物课中进行分组实验时,教师要让学生掌握正确的观察方法,进而使学生形成谨慎的科学态度。比如,在探索生物酶的作用时,要让学生掌握操作技巧,了解原理和方法,培养学生严谨的生物实验精神。生物科学的发现偶然性和必然性的结合,但是严谨认真的科学精神是发现这些的基本条件。

2. 培养学生单独进行和设计实验的能力。生物课程的实验性要求学生要有独立操作和设计实验的能力。教师在指导学生进行实验操作的时候,鼓励学生多动手,多实践,严格地进行实验操作,仔细观察和记录,对实验现象和实验数据进行有效的分析,得出相对应的实验结论。学生进行实验的过程中,有的试验成功,有的试验因为某些原因失败了,学生要善于总结经验教训,然后在不断反思中进步。

3. 通过实验培养学生的求实精神。由于某些原因导致无法实行实验的预见方案,也未能出现预见的实验现象,教师最好不要直接告诉学生原因,也不要停止学生的实验,而要正确引导学生找出原因,修改方案,找到解决方法,养成学生求实的科学精神。

五、在生物教学中,促使学生对科学养成坚持不懈的追求精神

篇6

关键词 高中生物 科学史 HPS教育 校本课程开发

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 前言

20世纪80年代起,西方科学教育界开始将HPS教育――科学史、科学哲学、科学社会教育作为新的科学教育范式用于科学史教学,提出了包括6个环节的HPS教育模式。我国也在《高中生物课程标准(实验)》实施建议的教学建议(七)中明确提出注重学生对于生物科学史的学习,对提高学生的科学素养很有意义。那我国生物科学史的教学现状如何?是否可以实施HPS教育?

选取广东实验中学、佛山一中、汕头东厦中学等六所高中的高一、高二学生进行“高中生物科学史教学现状”的问卷调查,并对授课教师进行访谈,可以发现学生对科学史学习很感兴趣并认为教材应该适当增加素材,但由于不是教师授课的重点和课余学习时间不够,科学史并没有充分发挥其价值。教师们则表示由于课时限制及自己的知识水平有限,没办法在短时间内将科学史的科学方法、思维抽提出来传授给学生,也缺少相应的教学方法指导。要想在我国更好地实施HPS教育进行生物科学史教学,就必须解决正课课时不够、教师知识储备不足、集中学习和训练的机会匮乏等困难。因此笔者提出开发HPS教育融入生物科学史的校本课程,其意义有以下几点:(1) 补充教材中的科学史知识、增加学习课时、实现集中训练,有助于培养学生生物科学素养;(2) 为生物教师进行科学史教学提供应用素材和教学参考;(3) 响应现课程标准中“注重学生生物科学史学习”及即将颁布的新课标中“开设有特色的校本课程”和“丰富校本课程内容”的要求;(4) 顺应国际科学教育改革的趋势,拓宽国内HPS教育的研究领域,为实践应用提供参考。

2 高中生物HPS教育融入科学史的校本课程开发设计

2.1 课程目标的确定

根据科学素养的内涵和所涉及的范围,以及核心素养生命观念、理性思维、科学探究与社会责任4个维度来设置以下的三维课程目标:

知识目标:明确高中生物一些核心概念的科学发展史进程;讲述生物科学发展史上的大事件。

能力目标:获得科学问题分析和探究的哲学思维;掌握科学探究能力及研究方法;培养批判性思维和创新能力。

情感、态度与价值观目标:重走科学家之路,体会探究过程中观点的碰撞与争论,体会科学探究的辛酸曲折;分享科学家成功的喜悦,感受合作的力量,体会技术革新对生命现象研究的推动作用,领悟科学和技术的关系;增强学科的学习兴趣,提升科学素养及教育科学本质观。

2.2 课程名称及内容的确定

考虑到课程名称要有一定的吸引力,且在这门课中要尽可能地帮助学生在思维上穿越回生物科学史上重大发现的现场,让学生像科学家那样思考,像科学家那样探索,和科学家一起经历探究的曲折心酸与成功喜悦,所以确定该校本课程名为“穿越!生物科学史的15个大场面”。

从知识角度看,核心概念是学好生物学科的关键,其发展历程可以有效帮助学生深刻理解核心概念及构建生物学科知识体系,所以该校本课程的主要内容可以选取生物核心概念的发展历程来讲授。根据对高中生物核心概念的分析,以下发现历程非常重要:必修一的蛋白质、生命系统、生物膜系统、酶、细胞呼吸、光合作用、细胞分化;必修二的遗传因子的发现与定位、遗传物质的确定及传递、变异与进化;必修三的动植物生命活动的调节、生态学核心概念发展的探究历程等。

从能力角度看,学生不仅要从核心概念的科学史中获得科学研究思维和科学探究能力,更应该将这些思维与能力应用到探究自己生活中的科学研究历程上。因此,在该校本课程中可以增加一些学生身边的科学热点事件的发现历程来引导学生应用所学的HPS视角分析科学史,提高生物科学素养,比如青蒿素的发现等。还可以适当增加一些科学探究历程中有趣的实验来训练学生的科学探究能力,比如用面粉制面筋的蛋白质发现实验、DNA双螺旋的模型制作等。

从情感、态度与价值观看,学习生物科学史是让学生爱上生物的有效方法之一,在该课程教学过程中要注重对学生学习生物的兴趣培养。教师可以在讲解专题时推荐相应的科学名著,并展示名著中对该段科学史的叙述及评价,进而培养学生阅读科学名著的兴趣,增强科学素养。此外,还可以准备一些精致的科学史小视频,让学生在轻松、愉悦的探索氛围中与科学家一起探索与发现。

基于以上分析,确定该课程的内容主题(表1)。

2.3 HPS教育融入科学史的教学案例设计

2.3.1 使用HPS教育模式进行设计

HPS教育模式在教学中主要分为6个环节。首先,教师陈述本节课要探讨的自然现象,引导学生进行头脑风暴,提出他们对现象解释的不同观念。接着,教师为学生铺垫历史背景,讲述科学家的观点,引导学生选择一种自己支持的观点来设计实验(包括思维实验过程),并通过进行实验呈现科学家观点的检验过程。最后总结与评价,以科学家的历程向学生渗透科学探究的本质,并对比当时社会背景下不同科学家的选择,让学生深刻认识到成功的关键,加深对科学本质的理解。上述HPS教学模式实施的流程示意见图1。

2.3.2 使用HPS视角进行设计

HPS教育强调的是以科学史、科学哲学、科学社会三个视角共同学习科学史,所以教师在教学设计上应特别注重三者的融合。比如教学素材的选择要能体现三者的关系,教学环节的设计要围绕三者展开,教学过程的实施要注重引导学生综合运用三个视角对科学发展历程进行讨论和反思、总结与评价。

2.3.3 设计教学案例的素材来源

经过大量的阅读与筛选,笔者选择出一些科学名著和关于科学史、科学哲学和科学社会的书籍供备课参考(表2)。

2.4 课程学时及授课对象的确定

校本课程的标准课时是18课时,因此教师可根据实际情况对15个专题进行课时分配。从课程主题来看,虽然高二学生比高一学生具有更多相关的知识基础,但笔者认为授课对象可以不限于高二学生,在实际授课中同时包括了高一和高二的学生。这样,实践后可以研究该校本课程更适合在哪个年级开设,或都适合,从而完善和调整课程设计。

2.5 课程评价方式的确定

针对该课程的三维目标及出发点(提高学生生物科学素养),设置以下的课程评价方式:

知识目标的检测:课堂小测、课堂反思问卷检测、生物必修课学科考试(辅)。

能力目标的检测:科学探究能力、创新能力、批判性思维的量表测验。

情感、态度与价值观目标的检测:科学本质观、生物学科学习方法、态度与兴趣的问卷调查。

3 课程开发的特色

从生物科学史教学存在的问题出发来设计能够解决教学困难的校本课程,这种开发校本课程的思路给高中生物教师进行科学史教学和校本课程开发提供参考。教师可根据自身学校特色及需求对该校本课程设计进行适当的调整。在此之前,将HPS教育融入高中生物科学史作为校本课程开发的研究尚未见报道,这样的结合不仅为教师们提供了教学思路和素材,也满足学生“适当增加科学史素材”的需求,在一定程度上可以改善生物科学史的教学现状。

一般的生物课堂上只能为学生提供分散的、有限的科学史学习机会,而校本课程则可以提供集中、长时间的学习和训练,这对学生科学素养和教师教学水平的提高非常有意义。此外,该校本课程还秉承“知识能力方法并重,动手动脑趣味无穷”的特点,还原学生完整的教育生活,发展学生的多元性格与能力。

参考文献:

[1] (美)奥尔顿・比格斯等著.廖苏美等译.科学发现者丛书・生物:生命的动力上册[M].杭州:浙江教育出版社,2008,2.

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【关键词】高中生物 前沿知识 功能 途径

生物科学前沿是指生物科学最新的研究成果或正在进行的研究课题或未来研究发展的趋势。生物科学前沿知识在高中生物教学中有着教材基础知识不可替代的教育功能。

一、渗透生物科学前沿知识的功能

1.更新和充实高中生物教学内容

教育要面向现代化,教学内容也要现代化,教学内容要能反映最新的研究成果和发展方向。受各种因素的影响,中学教材内容往往比较滞后,教师在教学中渗透一些前沿的生物学知识,使高中生物学教学和科技前沿接轨,让学生对前沿知识多一些了解,使教育真正的面向现代化。

2.有利于学生在高考中取得好成绩

现在很多高考题都是以生物科学前沿知识为背景命题的,出卷人也越来越注意前沿知识与教材内容的结合,考试范围在扩大。所以,在教学中渗透一些生物科学前沿知识是非常必要的,能扩大学生的知识面,使学生更深入地理解课本知识,使两者之间融会贯通,有利于学生在高考中取得更好的成绩。

3.培养学生的创新能力

通过与学生交流发现,很多学生是希望老师补充生物科学前沿知识的,适当地补充可以提高学生生物的学习兴趣,调动学生学习的积极性、活跃思维、激发求知欲。而“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”,生物科学前沿知识是对已有生物学知识的发展、突破和创新,学生在前沿知识的学习过程中可以养成创新习惯,形成创新思维,提高创新能力。

4.促进学生的终身学习能力

有人说过:“未来的文盲不是不识字的人,而是不会学习的人”。生物科学前沿知识的渗透能激发学生强烈的学习动机和探究的动力,形成对生物的持久兴趣,在兴趣的驱使下学生能积极主动的参与发现、研究和解决问题,形成终身学习的能力,为他们日后走向社会、融入社会、服务社会,打下扎实的基础,甚至有一部分学生将来会献身于生物科学研究中,成为推动生物科学发展的生力军。

二、生物科学前沿知识渗透的途径

1.充分利用多媒体手段在课堂上渗透

多媒体具有直观形象、声像并茂的特点,它能化繁为简、化静为动,化抽象为直观,很多复杂的前沿知识学生能更好、更快地接受。比如PCR技术中DNA复制的过程不好理解,通过Flash展示,学生接受起来就非常容易。另外,多媒体容量大,可以节省紧张的高中生物课堂教学时间。

2.课外搜集资料,课堂上讨论交流

前沿知识的学习不可能全在课堂上完成,可以让学生在课后利用图书馆或网络等渠道搜集资料,也可以由老师提供材料,拿到课堂上讨论,集思广益、激发“头脑风暴”,更好地理解生物科学前沿知识,并培养学生的表达能力、思维发散能力。

3.结合习题渗透

很多高考题、模拟题都是以生物科学前沿知识为背景命题的,老师在评讲习题时带领学生了解这些知识,以扩大他们的知识面。

4.通过展示栏展示

可以充分利用教室或校园内的展示栏,把新出现的生物科学前沿知识或热点展示出来,让学生及时了解科技发展的新动向,培养学生的兴趣,激发学生的学习和研究热情。例如2012年网上讨论比较热烈的“黄金大米”,通过我们及时地展示,学生不仅更深入地理解了基因工程的内容,还引发他们对转基因生物安全性的讨论,更好地促进了教材内容的学习。

5.结合科普讲座渗透

在学校开设的活动课中可以增加一些科普知识讲座,相对其他方式而言,讲座更深入、更具体、更系统,有利于学生形成完整的知识网络,从较高层次理解和把握生物科学前沿知识的研究方法和内容,更有利于学生科学思维的培养。

6.充分发挥生物兴趣小组的作用

建立生物兴趣小组,在老师适当地组织和指导下,学生可以通过报纸、杂志、电视节目、网络等途径获取资料学习和研究,在课外完成生物科学前沿知识的学习。通过他们的作品展示、交流汇报,培养他们的自学能力、探究能力、合作能力、表达能力。另外,通过他们对其他同学的宣传和影响,使更多的学生热爱生物、关注生物科学前沿知识的发展,培养高中学生的生物科学素养。

以上是笔者在教学过程中所用的几种手段,当然还有其他更好的方法,只要老师秉承以学生为主体、与学生兴趣相结合、注意知识的科学性、把握渗透的度和量等原则,采取恰当的教法和学法指导,就能取得较好的效果。

今天的学生就是明天的公民,国家的明天需要他们来建设,中学生不仅要重视基础知识的学习,也要适当地了解科技发展的前沿知识,不仅可以提高了学生的生物学素养, 还可使学生的学习目的更加明确, 紧紧跟上时代的步伐, 使生物教育富有生命力、感染力与时代感。

【参考文献】

[1]吴本连.化学前沿知识教育功能例谈[J].山东教育,2001(11).

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一、教材分析及教学设计思路

今天,生物科学突飞猛进的发展,使人们逐步认识了生命活动的基本过程、生命物质的结构和功能,遗传规律以及生物与环境的关系等。生物科学对人类社会正在产生越来越大的影响。与人类关系最密切的莫过于对人类自身健康的关注。所以课本在第一章第一节以威胁人类健康的两大杀手性疾病:癌症和传染病为例,引导学生关注生物科学与社会的密切关系,体会学习生物科学的重要意义。

二、教学目标

1、知识目标:(1)初、高中生物知识的衔接。(2)尝试说出人类健康面临的挑战。(3)举例说出生物科学与社会的关系。

2、能力目标:(1)逐步培养学生读图表,获取信息,并对信息进行分析、加工和处理的能力。(2)通过学习高中生物课的要求和方法,逐步培养学生的科学意识和科学素养,及创新能力。

3、情感态度价值观目标:(1)通过活泼有趣的导入,激发学生学习生物的兴趣。(2)通过人类面临的健康问题,激发学生努力学习,增强社会责任感,为人类的生存和发展做出贡献。(3)逐步培养学生全面的、发展的视角。

三、教学重点、难点]

1、尝试说出人类健康面临的挑战。

2、举例说出生物科学与社会的关系。

3、学生读图表,获取信息,并对信息进行分析、加工和处理的能力。

4、通过人类面临的健康问题,激发学生努力学习,增强社会责任感,为人类的生存和发展做出贡献。

四、教学准备

1、教师准备:(1)视频片段:“物种进化”、“基因工程”、“拯救濒危灭绝物种”、“人类与传染病抗争的历史”。(2)新闻:“好人傅彪安然辞世”、“人民日报”关于癌症的一则报道。(3)图片:河北大学模式动物研究所、北京中关村电子一条街的核心建筑dna双螺旋模型、居里夫人、香烟、各种传染病病毒、红细胞

2、学生准备:初中学习的生物学知识及生活中的生物学知识储备

五、教学过程:(略)

六、小结与教后体会

对于本节课导入的第一个问题,学生的发言十分精彩:有谈到今年八月份在四川爆发的“猪链球菌事件”、“大陆赠送台湾省国宝大熊猫,以促进两岸关系友好事件”、“北京一白血病患者用其新生妹妹的脐血进行治疗,但是失败的事件”等。我对学生的发言都予以了充分的肯定和赞扬,同时指出:初中学习的是生物现象的“是什么”,高中将要揭开生物现象背后的“为什么”及“怎样做”。为了说明生物科学的涵盖范围之广,我不想通过自己的口述列举,因为那样将会相当枯燥,学生一听了之,不会产生共鸣。为什么不从生活中去寻找实例呢?于是课前我从“discovery”、“国家地理杂志”、“科学博士”等系列vcd中截取了三段视频短片。在课堂上能观看这样图文并茂的电影小短片,学生的兴趣当然都相当的浓厚,本节课的教学目标自然也就得到了充分的体现。

不止一位科学家预言:二十一世纪是“生命科学”的世纪!在授课至此处,我将学生的视野打开至生物学以外的领域:许多科学家已转向对生命科学的研究与应用、国内各高校与生命科学的相关专业年年招生火爆、每天的新闻几乎都有关于生物科学方面的报道,甚至是北京中关村电子一条街的核心位置矗立的都是dna双螺旋结构的模型。从这些事实可以看出:生物科学就在你我身边,生物科学与人类的关系比其他学科更为密切,生物科学研究的首要目的就是保证生命的质量。

说到生命的质量,目前正有越来越多的疾病威胁着人类的健康。大家认为,首当其冲的疾病是什么?(癌症)

大家一定更关注我们国的癌症发病情况。教师展示某日“人民日报”上一则关于癌症的报道,继续呈现给学生生活中的事例,牢牢的抓住了学生的注意力,学习生物学知识的兴趣自然被充分地激发。从这两则生活中的资料里,学生水到渠成地总结出癌症的病因和预防措施。我想这样的知识在理解的基础之上必定深深地铭刻在了他们的脑海之中。

通过“人类与传染病抗争的历史”视频录象,不仅扩大了学生的知识面,更自然地导入本节的下一个学习内容:“生物科学与社会-基因诊断与基因治疗。”

篇9

生物科学史是生物科学发生和发展的历史,揭示了生物科学理论的发展是一个动态过程,具有很高的科学教育价值;同时介绍了科学家的生平事迹、奋斗历程、曲折经历和成败得失,具有一定的人文教育价值。《高中生物课程标准》中强调要注重生物科学史的学习,将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来。本文举例说明了人教版生物教材科学史的部分内容,分析在高中生物教学中引入生物科学史教育的策略和意义。

1 人教版生物教材中生物科学史举例

1.1 必修一第5章第4节《能量之源—光与光合作用》

在光合作用的探究历程中分别介绍了五位科学家所做的工作。1771年英国科学家普里斯特利发现植物的光合作用能更新空气;德国科学家萨克斯在1864年证明绿叶在光合作用中有淀粉的合成;美国科学家鲁宾和卡门1939年进一步证明光合作用释放的氧来自水而不是二氧化碳;随后美国科学家爱卡尔文用放射性同位素探明了光合作用的反应过程。光合作用历经300余年的艰苦探索才终于呈现在世人面前。

1.2 必修二第3章第1节《dna是主要的遗传物质》

介绍了对遗传物质的探究历程。1928年英国科学家格里菲斯的肺炎双球菌的转化实验推断出s型细菌中有一种转化因子;1944年美国科学家艾弗里通过提纯和鉴定证明了dna是使r型细菌产生稳定遗传变化的物质;1952年赫尔希和蔡斯用放射性同位素和噬菌体最终确立了dna是遗传物质;后来通过烟草花叶病毒的实验科学家修正了遗传物质的范围把rna也列入其中。dna的发现过程有着严谨的实验方法和推论过程,肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验具有非常好的智育价值。

1.3 必修三第3章第1节《植物生长素的发现》

介绍发现生长素长达54年的艰苦探索。首先达尔文在19世纪末提出胚芽鞘尖端会产生某种刺激;詹森于1910年证明这种刺激可以透过琼脂片传递给下部;1914年拜尔证明了尖端产生的刺激在下端分布不均造成了胚芽鞘的弯曲生长;1928年温特证明这种刺激是化学物质;1946年科学家才从高等植物中提取出生长素吲哚乙酸。这节教学内容突出了科学发现中逻辑推理的思维法,对培养学生的科研能力和思维能力都大有好处。

2 在高中生物教学中引入生物科学史教育的策略

2.1 作为导入新课的引子,激发学生学习兴趣

兴趣是学生学习的内在动力,趣味横生的科学逸事、舌枪唇箭的科学论争、催人泪下的科学事迹、鬼斧神工的科学方法、意蕴丛丛的科学疑案等都能充分激起学生的好奇心,集中学生注意力,为课堂学习做好心理铺垫。如在学习《atp的主要来源—细胞呼吸》之前介绍拉瓦锡等人对呼吸作用的研究,既激发了学生的求知欲,又为新知识的引入做了背景材料的铺垫。如伴性遗传的学习可以插入红绿色盲发现的小故事,或者讲述英国皇室血友病的例子,激发学生的学习兴趣,让学生积极主动的参与到课堂学习中去寻求答案。

2.2 作为课程探究的支架,引导学生主动探究

生物科学史一般要经历提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、推论总结等过程。学习生物科学史能使学生理解科学的本质和科学研究的方法,让学生亲身体会科学家是如何发现问题并解决问题的,培养学生勇于质疑大胆探究的科学态度和思维品质。如在学习《dna是主要的遗传物质》时,让学生循着科学家的方法提出假设设计实验,同时渗透单一变量、同位素追踪等实验方式,引导学生一步步的验证假设、设计排除实验。如在学习光合作用的发现时,引导学生大胆猜想,再用排除法一步步推论直到得到正确结论。

2.3 作为补充阅读的材料,加深学生记忆理解

人教版新课程教材“科学史话”、“资料分析”、“科学前沿”等栏目有很多科学史知识,也可向学生推荐与科学史相关的课外读物和网页作为扩展性的阅读材料,引导学生养成课外阅读的好习惯,巩固新知识。如在学完细胞膜后,不知学生查阅2003年两位诺贝尔奖得主对通道蛋白的研究资料,让学生接触科学的前沿。在学完遗传学知识后,让学生以生物科学史的顺序为线索,从孟德尔发现两个遗传定律,到摩尔根证明基因在染色体上,再到沃森和克里克发现dna双螺旋结构模型等,引导学生循着人类认识基因之路回顾遗传学知识体系,整理知识脉络,加深对遗传学知识的系统掌握。

2.4 作为课外活动的迁移,培养学生探究精神

教师可以引导学生开展基于生物科学史的各项课外活动,包括探究性实验、专题讲座、知识竞赛、辩论赛等。如引导学生课后自行搜集生物进化理论发展相关材料撰写研究综述,或让学生搜集有关干细胞研究进展资料进行克隆技术方面的辩论。通过资料搜寻,学生可联系社会生活实际,继续探讨所学知识在现实生活中的应用和最新发展状况,深化生物学基础知识,提高学生解决问题的能力,实现知识与能力的迁移。

3 在高中生物教学中引入生物科学史教育的意义

3.1 利用科学史的趣味性,激发学生学习兴趣

生物科学史大多具有故事性,如孟德尔发现豌豆的遗传规律、达尔文提出进化论等,每项科学成果的背后都有一个感人的故事。教学中以故事作导入或在枯燥的学习中插入有趣的故事,能激发学习兴趣,减少大脑疲劳,提高课堂效率。

3.2 再现知识的探究过程,促进教学方式转变

通过科学史中对一些经典实验和逻辑分析的再现,引导学生进行科学探究,体验生物学知识的形成过程,可以有效避免强制灌输和被动接受的教学方式,变死记硬背为主动探究,充分发挥学生的主体性,切合学生的心理特点。

3.3 讲述生物学家的事迹,培养学生科学素养

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【关键词】高中生物 情境教学 运用

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)11-0181-01

现行生物新课程标准的基本理念之一就是提高学生生物科学素养。所谓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价值观。教师要努力将教学理念转化为教学行为,引导学生有效地进行探究性学习。探究性学习的核心在于巧妙的设置问题,分析和解决问题。情境学习理论认为,真正的、完整的知识是在真实的学习情境中获得的,学习过程中要提供能反映知识在真实世界中的运用方式的真实情境,提供真实活动,支持知识的合作建构。创设情境教学才是有效探究的重要保障。

一、情境教学的含义

情境教学是指教师在教学过程中创设的情感氛围,也指具有一定情感氛围的教学活动。“境”是教学环境,它既包括学生所处的物理环境,如学校的各种硬件设施,也包括学校的各种软件设施,如教室的陈设与布置,学校的卫生、绿化以及教师的技能技巧和责任心等。它既是一个用实物或多媒体创设的具体的环境,也是指教学双方的关系;“情”即是洋溢在“境”中的教学双方人物之间的情感交流、思维互动。情因境生,境为情设。孔子说:“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也。”孔子的这段话,在肯定启发作用的情况下,尤其强调了启发前学生进入学习情境的重要性。所以良好的教学情境能充分调动学生学习的主动性和积极性,启发学生思维、开发学生智力,情、境和谐统一,从而达成了某种境界或氛围,让学生满腔热情地投入学习生活。可以说,创设教学情境是一种能促使我们获得最佳教学效果的教学方法,是提高中生物学科教学实效的重要途径。创设教学情境是教师的一项常规教学工作,创设有价值的教学情境则是教学改革的重要追求。

二、创设教学情境的方式

(一)创设生活化情境

新课程要求学习回归生活,创设的情境要能利用科学的知识解决生活的问题,因此创设的情境要注重联系学生的现实生活,在学生鲜活的日常生活环境中发现、挖掘学习情境的资源。红绿色盲是一种常见的人类遗传病,患者由于色觉障碍不能像正常人一样区分红色和绿色,据调查,红绿色盲患者男性远远多于女性。而抗维生素D佝偻病,也是一种人类遗传病,患者的小肠由于对钙磷的吸收不良等障碍,病人常常表现出O型腿、骨骼发育畸形、生长缓慢等症状。但抗给生素D 佝偻病与红绿色盲不同,女性患者多于男性。遗传病是困扰人类由来已久的疾病,至今人类正为运用什么方法治愈遗传病而不断进行着科学研究,现在已有科学家尝试运用基因疗法对遗传病进行治疗。但无论用何种方法治疗遗传病,首先人类都应了解这种疾病的发病特点及发病部位,才能进行针对性的治疗。课堂教学充分利用日常生活情境,分析情境的表象,进而使学生思考分析得出,性状与性别相关连,说明基因可能位于性染色体上,从而为伴性遗传的学习奠定了基础。

联系学生常见的生活情境进行教学,将使学生印象深刻,感受深刻,促进理解。与此相似的例子在生物教学中不胜枚举,在平常教学中应充分利用。生物学科与生活紧密联系,充分利用生活现象,设置生物课堂情境,不但可使学生加深生物学科与生活联系的印象,而且从对生活情境的分析、思考、讨论中提高生物科学素养,逐渐培养学生利用课堂所学的生物知识分析生活中常见问题、解决问题的能力。也正是在生活情境中学习生物学科知识,才能使学生更深刻地体会学以致用;新课标要求的提高生物科学素养也只有在生活情境中不断训练才能得以提高。

(二)创设形象化情境

生物的结构、生理过程往往抽象难以通过语言进行想象,创设形象化情境无疑非常的必要与重要。情境的形象性,其实质是要解决形象思维与抽象思维、感性认识与理性认识的关系。教师所创设的教学情境,首先应该是感性的、可见的、摸得着的,它能有效地丰富学生的感性认识,并促进感性认识向理性认识的转化和升华;其次,应该是形象的、具体的,它能有效地刺激和激发学生的想象和联想,使学生能够超越个人狭隘的经验范围和时间、空间的限制,既让学生获得更多的知识、掌握更多的事物,又能促使学生形象思维与抽象思维互动发展。例如,DNA分子是双螺旋结构,遵循碱基互补配对原则。这个知识点牵涉到从DNA分子结构到其结构特点的分析,到关于碱基的相关计算。课堂教学只用语言进行表达解说晦涩难懂。利用多媒体课件创设感性形象,将DNA的单位、单链、平面结构、立体螺旋化结构逐一呈现,形成点、线、面、体的形成过程,DNA结构的稳定性、规则性、多样性、特异性也就跃然于“课件屏幕”上,继而在DNA结构感性认识的基础上展开碱基相关的计算也就不再抽象。

(三)创设情感化情境

第斯多惠曾经说过:“教学的艺术不在于传授的本领,而在于激励、唤醒、鼓舞,而没有兴奋的情绪怎么能激动人,没有主动性怎么能唤醒沉睡的人,没有生气勃勃的精神怎么能鼓舞人呢?”生物科学研究与发展中有无数位科学家的艰辛与努力甚至牺牲,例如,孟德尔的豌豆杂交实验、细胞学说的建立过程、DNA分子结构的研究、摩尔根基因位于染色体上的研究等创设情境,引导学生学习科学家的研究历程,不但领会其思维的探索过程,也体会科学家不懈努力、团结协作的精神与人文素养。

鉴于生物学科的特点,在高中生物教学中,教师充分利用一切可利用的条件创设各种情境进行教学,可一改传统生物学科概念晦涩难懂、名词生僻难记,难以达到学以致用等现象,利用生动熟悉的生活情境调动学生的学习兴趣,在情境中不知不觉进入新课教学,在情境中突破知识的重点、难点,在情境中应用所学知识分析解决生活问题,在情境中培养能力,在情景中领略科学家的精神,提高生物科学素养。既从分析生活现象进入生命本质,又利用对生命本质的了解分析生命现象,在情境化教学中实现有效教学。

参考文献: