高中生物科学方法归纳范文
时间:2023-08-25 17:22:12
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篇1
关键词 科学方法 生物学教学
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
高中生物科学方法教育是指在高中生物教学中有目的、有意识、有步骤地渗透和传授生物科学研究方法,使学生受到科学方法的熏陶和训练,逐步掌握最基本、最主要的研究方法。高中生物科学方法教育的内容分为两大类:获取经验性材料的方法(也叫经验方法),包括观察法、实验法、调查法、模拟实验法等;从经验性材料(感性材料)的获取到问题、假说或结论的得出需要理性思维,理性思维的方法包括逻辑思维、形象思维、直觉和灵感、数学方法、模型方法和系统方法等。那么,教师在高中生物教学中如何进行科学方法的教育,或者说可通过哪些途径引导学生逐步掌握探索生物学的奥秘?
1 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。
下面以苏教版必修2《遗传与进化》第四章第一节“探索遗传物质的过程”一课为例,介绍科学方法教育如何有效渗透到教学中。首先教师以“想象实验”引导学生进行探究性学习。在教学时要求学生要亲历实验设计(包括实验步骤、实验结果预测等),强调学生分组全员参与,并在教师的指导下完成。其次通过渗入科学猜想,提高学生思辨是非能力。猜想是科学探究的重要一环,它为进一步制定探究计划、进行实验、收集证据、分析论证指示方向。例如,在讲授格里菲思的肺炎球菌第四组实验时,教师要结合实验情境(实验中出现的与常规推理不相吻合的实验结果)引导学生猜想:当时格里菲思是如何猜想的呢?请同学们像科学家一样进行思维,如果是你,你可能有哪些猜想?最后运用比较方法,引导学生分析、比较格里菲斯、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家的探究性实验之间的异同。在不同的实验设计中可以通过比较,分析相同、不同的特征。例如,在教学“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”后引导学生分析这两个实验异同点。这两个实验对象、方法及所处的时代背景都不同,但都证明了DNA是遗传物质,从而认同科学结论的获得,最基本的方法是实证法。实验的设计思路有共同之处(设法将DNA和蛋白质分开,然后单独地观察每种物质的)。接着运用归纳法总结探究生物问题的一般方法:实验事实理论推断(提出假说)实验验证(实验思路)修改或否定原假说,提出新理论进一步探究得出结论(统一认识)。通过解读和体味科学史中的科学方法,教师引导学生站在科学家的位置进行思维探究,培养学生获取科学知识及提高实验技能(如观察、调查、搜集数据、处理数据、实验和实验中怎样设置对照实验、如何恰当选择实验材料、控制变量等实验设计能力)。
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。
2 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 是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它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。
另外,高中生物教材中相似的概念很多,在教学这些容易混淆概念时,要充分运用逻辑思维中的比较和分类、归纳和演绎、分析和综合以及理想化方法抽象出客观事物的共同本质属性,可以收到事半功倍的教学效果。例如,通过让学生列表比较光合作用和呼吸作用,条件反射和非条件反射等概念能够使概念更清晰,利于掌握概念的本质属性;通过简化的图像对比细胞分裂和细胞分化能够使概念直观化,从而易于区分;通过逆向思维法比较有性生殖、无性生殖概念(一般高等动物都是有性生殖,引导学生思考有没有无性生殖呢,以逆向思考法操作:例举克隆羊多利的事实引证),可以把解决问题的最好方法固定在认知结构中,能够将认知对象的观察自觉深入对变化原因的理性探究中,从而形成对概念的实质性理解。
生命科学中的原理、规律是借助于有关生物学概念才得以表述,在正确理解和运用概念的基础上利于生物学原理的掌握。如归纳总结孟德尔遗传定律之前要先理解父本、母本,正交、反交,显性性状隐性性状等概念。然后运用“假说――演绎法”训练学生的思维:在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结果。由此可见,生物学原理、规律的建立和发展一般在直觉思维、形象思维和抽象思维的共同作用下,经历观察和实验、归纳和演绎、分析与综合、类比、想象、假说等方法的探究,通过假说的试探、直觉的洞察、灵感的激发,不断形成新的概念。并对观察结果进行全面的分析、深入的研究得到原理和规律。因此,在生物学原理、规律教学中,教师要创设便于发现问题、讨论问题、探索规律的教学环境,将原理、规律的教学作为帮助学生认识事物的本质、训练思维能力、掌握科学方法的手段,使学生能够将知识与方法巧妙的结合,从而真正领悟到生物学内在的魅力。
3 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”,它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。
3 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。
总之,在解题过程中要重分析、重引导、重讨论、重总结,用一系列最基本的思想方法去解决一般乃至于最困难的问题,形成一套行之有效的“生物思想方法”。从这个高度去看各种具体解题方法,不过是掌握了“生物思想方法”之后的必然产物,而这一切,正是科学方法教育的最终产物。
此外,高中生物科学方法教育的策略还有:在解决实际问题中运用科学方法;通过开设专题讲座等第二课堂教学方式渗透科学方法;在探究性学习、合作学习等自主探索中总结科学方法;通过课外制作、小发明等科技活动进行科学方法教育等。因篇幅所限,在此不再详述。
参考文献:
篇2
关键词:探究式教学;教学模式;生物新课程;高中
生物课程是高中阶段重要的科学课程,是自然科学中一门基础学科。《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)明确把提高学生生物科学素养作为高中生物新课程理念,要求每个学生不仅要获得生物科学知识,而且要掌握科学方法和科学技能,形成科学态度与科学精神,并倡导开展以探究为核心的教学来实现这一课程理念。[1] 随着新课程实施不断深入和扩大,探究式教学在全国各地各学科教学中日益受到重视。沈平指出,课堂教学是新课程实施的基本途径,是教师进行课程参与、实现专业化发展的重要渠道。[2] 同时,课堂教学也被公认为是新课程实施的主阵地。因此,如何构建行之有效的探究式课堂教学模式,供广大高中生物学教师在实施新课程中参考,无疑是当前高中生物新课程实施过程中亟待解决的重要且紧迫的课题。
1、探究式课堂教学模式的涵义
探究式课堂教学是以探究为基本特征的一种教学活动形式,探究式教学模式起源于美国着名教育家萨其曼(J.R.Suchman)对于“独立学习者发展”的信念,他认为科学家用来分析解决问题,探究未知世界的理性智慧可以传授给学生。[3]该模式是指在教师的指导下,学生积极参与科学探索的实践过程,试图模拟科学家分析解决问题的方法,体会科学家如何面对疑难,养成主动探索、主动思考、主动获取知识和发展能力的习惯,并学会搜集和加工需要的新资料,从而获得在真实生活情境中发现问题、解决问题的方法,进而培养自己的创新能力和实践能力的实践活动。
2、探究式课堂教学模式的设计
探究式课堂教学是探究式教学的重要组成部分,在新课程背景下,探究式课堂教学的环节比以往有更丰富的内涵。借此,根据高中生物新教材(人教版)的特点和近期的教学实践,笔者围绕高中生物新课程探究式课堂教学环节的设计谈谈自己的见解,旨到抛砖引玉。
(1)妙创问题情境,巧立探究课题。
创设问题情境是组织探究活动的前提。新教材的特点之一就是在每一节的开头都设置了“问题探讨”和“本节聚焦”栏目。事实表明,任何学习愿望都是在一定问题性的情境中产生的,问题情境能够诱发学生学习的需要,极大地促进探究式课堂教学的实现。问题情境的创设讲究“妙”,课题的引入关键在“巧”,因为妙能生趣,巧能激趣。不管是巧,还是妙,都要以实际生活、生产事实或经验为出发点。《标准》指出:“生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面密切相关。”也就是说,高中生物新课程注重使学生在现实生活的背景中学习和探究生物学。因此,教师应联系生活,善于为学生准备好问题情境素材,设置适当的途径使学生进入“情境”,感受解决问题的过程。如在“生命活动的主要承担者——蛋白质”的教学过程中,可以从最近出现的“大头娃娃”引出问题,并提出课题“‘大头娃娃’形成的原因”。接着进一步创设问题情境:蛋白质有什么作用?它是怎样形成的?为什么有些食品要添加某些氨基酸?这样提出问题,确立课题,非常的巧,非常的妙,非常的新,所以,学生的学习兴趣非常的高涨。
(2)组织学生探究,提高综合素质。
学生是课堂的主体,探究是学生的探究,没有学生的主动参与,探究活动将成为空话。首先,教师应善于利用新教材设计的丰富的探究素材:“资料分析”、“思考与讨论”、“实验”、“技能训练”、“探究”等,使学生多动手,多动脑,多发言,多记录,多归纳,给予他们充分自主学习、主动探究的空间,使之体验更多科学探究的乐趣。例如,在“酶的本质”教学过程中,课前可布置学生收集巴斯德(L.Pasteur)、李比希(J.V.Liebig)、毕希纳(E.Buchner)、萨姆纳(J.B.Sumner)等科学家探索酶本质的过程及其相应的理论材料,并对此作出评价;课堂上由学生简述理论要点,组织自由演说“我从酶本质的探索过程得到的启示……”活动。这样的探究活动能为学生提供自我表现的空间,获得探究过程的体验。
其次,生物学是一门建立在实验基础上的科学。因此,实验探究是科学探究的重要环节。在实验探究教学中,要突出培养学生实验的假说能力、方案的设计能力、过程的观察与记录能力、讨论与结论的分析能力等,充分体现新课程培养学生“过程与方法”的理念。如“核酸在细胞中的分布”的探究实验,可让学生——①提出假说:DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质。②设计实验:取口腔上皮细胞制作临时装片水解用蒸馏水冲洗涂片用吡罗红甲基绿染色5分钟观察(先低倍镜后高倍镜)。③观察和记录:细胞核呈绿色,细胞质呈红色。④得出结论:核酸种类不同,其分布也不同。在真核细胞中,DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质。
再次,新课程强调,课堂探究要取得成效,合作讨论学习是不可忽视的。但目前很多学校都是大班制,学生人数多,实行分组合作讨论学习时遇到不少问题。最简单的策略是采取同位或前后学生分别组成合作小组。小组人数一般以2-6人左右为宜,教师应根据实际情况来进行调整,但要遵循“组间同质,组内异质,优势互补”的原则。即每个组中成员的组织能力、学习能力、学习成绩、思维活跃程度、性别等都应尽量均衡,并确定每个成员的分工,可以采取轮换制,如主持人、记录人、发言人、补充人等由每个成员轮流做。分好组和职务后,在进行小组合作学习前,教师还应解释清楚学习任务,说明成功标准;然后在学习过程中,教师要监控学生的行为,及时提供帮助;最后采取过程评价与结果评价以及学生自评、小组评价和教师评价相结合的方式,公正、科学、合理地肯定学生的探究学习。
(3)展示探究成果,交流彼此思想。
在探究式课堂教学过程中,对于学生的探究成果要进行展示和交流,让全体学生都可以分享成果,共享智慧,实现共同进步和新课程倡导的“全体发展”理念。正如大文豪肖伯纳(G..Bernard Shaw)所说:“如果你有一个苹果,我有一个苹果,彼此交换,那么,每个人只有一个苹果;如果你有一个思想,我有一个思想,彼此交换,我们每个人就有了两个思想,甚至多于两个思想。”
篇3
一、初高中学生知识体系差异
相对而言初中知识比较基础,学生知识面较窄、综合素质和能力较弱,以及适应性不强等问题。初中并没有独立的生物学科,而是将生物知识穿插于科学课本,就知识点而言初中生物突出人体和人类活动的内容,主要要求学生掌握简单的生物学知识(如简单的动植物分类、常见的几种动植物及其结构特点等等)、基本的生物实验操作技能和动手能力、生物学知识在人类生活、生产等方面的一些简单的应用;其知识层次则以要求学生“知其然”为主,突出生物圈,突出人与生物圈的关系,包括生物和生物圈、生物和细胞、生物圈中的绿色植物、生物圈中的人、生物圈中的其他生物、生命在生物圈中的延续和发展、增进健康防治疾病、生物科学技术与社会8个单元,对于学生要求并不是很高。高中生物课程分为必修和选修两个部分。必修部分包括“生物1:分子与细胞”、“生物2:遗传与进化”、“生物3:稳态与环境”3个模块;选修部分有“选修1:生物技术实践”、“选修2:生物科学与社会”和“选修3现代生物科技专题”3个模块。每个模块36学时、2学分。
二、初高中教师教学要求的差异
在初中,学生的学习方法主要是记忆、重现、简单模仿,大部分学生的学习习惯是围着教师“转”,没有完全养成独立思考和对知识进行归纳总结的学习习惯;而高中教学,则要求学生勤于思考,善于归纳总结规律,掌握学习方法,做到举一反三,触类旁通。初中更加重视学生生物学素养的养成,学生能力的培养 ,而对学科知识体系要求学生了解的成分更多,达到掌握的学科知识相对较少;而高中对学科知识体系的掌握要求比较高,不仅要求学生达到一定能力的要求,同时还必须掌握一定的学科知识和学科技能。
三、初高中学生学习方法、学习习惯的差异
初中毕业中考对学生要求较低,大多数的初中学生一般要等到中考前才在学校的组织、要求下,集中优势时间攻克中考大关,而且一般都能在中考中取得不错的成绩。这样就给学生形成一种错觉,生物只要考前背一背就行。而高中阶段,面向高考,对于学生的要求提高了,而学生仍然以初中读、背的方式学习生物,显然是行不通的。
四、对于初高中衔接的几点建议
1、做好教材内容的衔接,保证初、高中生物教学的延续性。
新的高中生物教学内容,在各章节中都有与初中教学内容相衔接的部分、由于课程标准要求不同,高中生物教学与初中生物教学在一定程度上就会出现“脱节”现象。在进行高中生物教学时,凡是涉及到初中生物知识如:“原核生物”,学生只要看到“菌”和“藻”就把它归为原核生物,甚至有些学生把病毒也归为原核生物、还有“三大有机物的代谢”中的食物的消化后的产物和代谢后的产物、营养物质吸收的途径;“神经调节”中的神经元、反射、反射弧、感受器、效应器;“体液调节”中的内分泌系统、激素;内环境的稳态中的内环境的成分及三者之间的关系。
2、做好学习方法指导的衔接,全面提升学生的能力。
初高中教学属于两个不同的学段,其中必有衔接的规律可循。除了知识之外,学生不同学段的心理特点、认知规律、思维形态、学习习惯、学习方法等都应该研究。如果高中教师不清楚学生在初中学了什么,没学什么,应该学好而没有学好什么,那么,让学生在自己原有知识与经验的基础上建构起新的知识就是一句空话。例如高中相较于初中多了很多实验内容,可以通过演示实验、学生实验让学生通过手脑并用的探究活动,体验探究过程的曲折和乐趣,学习科学方法,发展科学探究所需要的能力并增进对科学探究的理解。
3、做好教学方法的衔接,培养学生学习生物学的兴趣。
在初中,学生做生物实验方法主要是跟着老师重复、简单模仿,而高中实验教学中,则要求学生在实验过程中善于发现问题、大胆的提出假设、并能通过实验设计解决问题。通过这样长期逐渐的熏陶,使学生慢慢地掌握做实验的基本程序。我们应该在可能的情况下为学生创造更多的观察、动手实验以及发挥主观能动性的环境和机会,例如指导学生开展各种各样的生物标本采集和制作,开展生态环境问题调查,分析原因并提出解决的措施等等,同时对学生的发现和创新意识给予及时的肯定和赞扬,这些对学生的发展都能起到很好的调动和激励作用。
4、开设好高中选修课程,增加学生学习生物学的机会。
篇4
关键词:科学探究;思维;内化
新课标重点要求提高学生的生物科学素养和倡导探究性学习。而生物科学发现史作为特别优良的课程教学资源,可应用在学生科学素质的培养、学生学习兴趣的激发和学生情感、价值观等非智力因素方面的培养等。尤其在科学素质的培养方面,对于学生的生物科学基础知识的学习、科学态度和科学精神的培养、科学思维和方法训练三方面都具重要作用。
实验探究能力是体现生物科学素养的重要方面。实验探究教学中,学生在具备相关生物学知识的前提下,实验的基本技能、实验设计的基本方法以及能力的培养、优化与提升,就成为素质教育理念下高中生物探究式教学的重中之重。教材中的实验是培养学生科学素养的重要载体,包含了中学生物实验的基本方法与技能。作为新世纪高中生物教师,我们应在教与学新理念的引领下,利用好教材中的经典实验,促成学生掌握新教材基础实验的探究方法与技能,并学会迁移与运用。
本文主要探讨在学生科学探究思维能力的培养方面,如何发挥生物发现史作为优良教学资源的重要角色。
一、科学探究思维能力
《普通高中生物课程(实验)》(以下简称《标准》)指出:“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,将科学探究列入内容标准,旨在将学生学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。”
科学探究过程包括以下要素:提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验、进行实验与收集证据、分析、写论证、评估、交流与合作。所有探究活动都要历经整个过程,它是科学探究的方法所在。而在探究过程的各个环节中,贯穿始终的是科学思维,它扮演着指挥所有科学方法顺利进行的角色。因此,科学探究思维的培养既是科学探究能力培养的重要内容,也是科学探究能力培养目标达成的最直接途径。
科学思维是运用科学抽象的成果(概念、符号和思想模型)所进行的深入的认知活动。它包含逻辑思维和非逻辑思维两类。所谓逻辑思维,即抽象思维,是指运用比较、分类、分析、综合等逻辑方法,借助概念、判断、推理等思维形式,去揭示和把握认识对象的本质或规律的思维过程。逻辑思维的表现形式主要有:归纳和演绎、分析和综合、比较和分类、类比。非逻辑思维形式主要包括形象思维、直觉思维、灵感、联想和想象、顿悟、猜测等。
分析是指用思维把事物分解为各个部分分别加以考察从而便于形成各个概念或便于确定概念间的关系的方法。综合是指思维把事物的各个部分用形成的各个概念分别代表,形成原来的整体事物的概念或确定这些各个部分的概念的关系的思维过程。
归纳是指思维找出多个特殊性的具体事物的共同性的方法。演绎是指思维从事物的一般性返回到事物的具体的个别性的方法。
比较是确定对象之间的共同点和差异点的一种逻辑方法,是科学思维对由观察与实验获得的感性材料进行逻辑加工的初步方法。
类比是将未知事物与已知事物进行比较,根据对象属性之间的关系在某些方面的相似或相同,而推断未知事物也可能具有已知事物其他的某种属性的方法。
想象是建立新的概念、形象,发现新的联系、规律的有效且重要的思维途径。
形象思维是对形象信息传递的客观形象体系进行感受、储存的基础上,结合主观的认识和情感进行识别,并用一定的形式、手段和工具创造和描述形象的一种基本的思维形式。
直觉思维是指对一个问题未经逐步分析,仅依据内因的感知迅速地对问题答案做出判断、猜想、设想,或者在对疑难百思不得其解之中,突然对问题有“灵感”和“顿悟”。
二、利用生物科学发展史培养学生科学探究思维能力
科学思维能力的提高不是通过简单的灌输,而是个体在自主学习和实践过程中不断内化和升华的过程。教学实践中,通过利用高中生物课程资源中的生物科学发现史中的经典实验,以学生的认知过程为主线,通过分析、研究科学家的实验设计思路,引领学生经历与体验科学工作者进行科学探究时的整个实际过程,让学生学习和领悟科学家科学研究的思维方式和研究方法,从而帮助学生学习其中具体的科学方法和思维。下面就如何利用生物科学发展史,对学生在科学探究的每个环节中常涉及的科学思维加以训练、提升和培养。
1.提出问题
提出问题是科学探究的逻辑起点。爱因斯坦指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题,新的可能,从新的角度去看旧的问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”
如孟德尔在进行豌杂交育种时,注意到分别对具有高矮相对性状的豌豆植株进行杂交,F1代只显示亲本一方的性状。于是提出疑问,为什么子一代没有出现矮茎植株呢?同时大胆联想,如果用这个子一代的高茎豌豆自交又会出现什么结果呢?当得出自交后代出现高矮性状并存的结果时,又大胆演绎,是否所有相对性状杂交实验结果也遵循这样规律?并做了相应归纳后,才确定提出一个科学问题:为什么子一代只出现显性性状,而子二代却出现了性状分离现象呢?如在对肺炎双球菌试验中,通过归纳、分析和综合得出DNA是遗传物质的结论的基础上,赫尔希和蔡斯又发出疑问,艾弗里实验中DNA提取物纯度最高时,仍然含有0.2%的蛋白质,那么最终使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,到底是DNA还是0.2%的蛋白质?赫尔希等人的噬菌体侵染细菌的实验将DNA和蛋白质分开进行独立研究,才最终得出了让科学界信服的结论。
通过让学生经历孟德尔整个提出问题的过程,使学生认识到,一个有价值的科学问题的提出不但需要永不止步的精神,更需要在发现问题的基础上,依靠演绎、联想思维,进行再发问,再肯定,并对所有疑问进行归纳,分析和综合,通过由浅入深、由表及里、由现象到本质的层层思维,最终从一般的非科学问题中挖掘出更有生命力和有科学价值的科学问题。通过这一过程再现和体会,学生的发散、逆向、直觉思维都可得到激发、锻炼、培养和提升。
2.猜想和假设
对问题的科学假设,是为下一步的活动指明方向,以加速对问题答案也即现象背后隐藏的规律的发现。假设必须是有科学依据,并可通过实验验证的。因此假设的确立除需要联想、想像、直觉等非逻辑思维的参与,更需要严密的逻辑思维。如孟德尔的最终问题的提出,其实就是在一系列小问题的提出上,假设,验证,再提出新问题,再假设,再验证的过程。学生通过对科学家做出假设的思维历程加以揣摩、研读,进而使之科学思维得以磨练。
3.实验设计
实验设计的目的是对前面做出的假设进行验证,比较、归纳和演绎思维在此环节的参与尤其重要。实验设计的原则主要有:控制性原则、对照性原则、重复性原则、单一变量原则。
高中生物教材中涉及许多对照实验,设置对照是科学研究中常用的手段,也是科学探究实验设计这一环节中必不可少的科学思维。如达尔文胚芽鞘实验中,就曾设置了三组对照,即分别对正常、去掉尖端、被锡箔小帽罩住三种条件下的胚芽鞘进行单侧光照射,生长状况结果分别为弯曲生长、直立生长、直立生长。学生可以通过比较、分析和综合推断出尖端在单侧光照射下产生某种物质,对胚芽鞘下面的部分产生某种影响。可见对照实验即是比较科学思维的发挥;同样在温特实验中也有三组对照实验,将与切下的胚芽鞘尖端接触过和未接触过的琼脂块分别放在被切去尖端的胚芽鞘的一侧,学生通过对结果的比较、分析和综合,便可得出结论:在单侧光的刺激下,胚芽鞘尖端确实产生了某种物质,并从尖端运至下部促使下部的生长,最终导致胚芽鞘的向光弯曲生长。在发现史中的经典实验里,对照实验随处可见。如光合作用发现中的萨克斯实验,对一个叶片分别进行一半遮光和一半曝光的对照处理;在噬菌体侵染细菌实验,它的设计目的是为了验证DNA是遗传物质,而不是蛋白质。因此设计前提是必须将DNA和蛋白质分开,直接地、单独地去观察DNA和蛋白质各自的作用。又如酶的发现中物理性消化和化学性消化的对比试验等。对照设置都以便于科学的比较思维的参与为目标。
除此之外,控制原则、单一变量原则都是为了便于同等条件下的比较分析而设立。如孟德尔选择闭花自花授粉的豌豆作为杂交试验的材料,并选择豌豆中外观对比明显的七对相对性状作为研究内容,均是便于同等条件下单一变量的比较。通过让学生学习实验设计要求几大原则和设计思路,以及对对照结果的分析,可锻炼学生的演绎、归纳、比较和综合思维。
4.实验方案实施和证据收集
实验结果数据是假设得以验证的最有力证据。但在实验过程中,由于误差和偶然因素的影响,有可能出现与假设,甚至是与当时科学理论相违背的结果,对这些结果处理方式也是培养学生科学思维的重要环节。如由于偶然因素产生的意外现象引起弗莱明的思索,从而造就了青霉素的发现。同时,对结果的收集,不应仅仅局限于本学科特定的思维层面和角度,孟德尔在豌豆杂交实验中,就不仅局限于对通常采用的定性结果的记录,还大胆引入统计学方法对实验结果出现的不同性状豌豆的数目进行定量统计分析。创新的证据收集思维造就的便是伟大的基因分离定律的提出。因此,科学家们对待不利证据的处理方式以及收集数据的角度、范围和方式的创新,最终导致科学进步产生的经典范例,都可使学生对想像、直觉等非逻辑思维加深印象和深层内化。
5.分析、论证和评估
同样的实验数据,不同的人分析、归纳、综合的思维不同,结果便不同。因此,实验数据分析与实验设计两个环节均是考查探究者科学思维能力的重要之处。
如艾弗里在对自己的转化试验结果进行分析和综合时,遗漏了DNA纯度这一因素的影响,得出了让科学界无法接受和信服的结论,直至赫尔希等弥补缺憾。因此分析得出的结论还需要不断的论证方可最终定论。孟德尔提出对分离现象的假设后,通过归纳和演绎思维得出,一个正确的理论即科学理论,不仅能说明已得出的自交和杂交实验的结果,还应该能准确预测另一些试验的结果。他设计了测交试验,验证结果证实这一理论是正确的,是具有应用广泛性的。对这一环节的研习,使学生体会科学逻辑思维的严密性对科学成就的取得的重要作用,如严密的试验设计思维才是能得出正确结论的必要前提,并逐渐对之加深理解、接受,直至内化。
三、小结
生物科学发现史中,凝聚着科学家们造就科学成就结晶的心血和科学探究的整个历程。其中不乏科学家打破前人经验理论框架的创新思维,如灵感、顿悟、直觉等非逻辑思维的存在,更有严密的归纳、演绎、分析、综合、比较、类比等逻辑思维的参与。因此,教师应将其作为培养学生科学探究思维的经典案例,引领学生经历与体验科学工作者进行科学探究时的整个实际过程,让学生学习和领悟科学家科学研究的思维方式和研究方法。同时,辅以适量的生物实验探究活动的实践,使学生在形成科学探究的基本实验技能同时,更对科学家的科学思维熟习和内化,最终形成能够利用科学思维自己进行简单的探究活动的探究能力。从而使学生树立主动探究,利用科学探究方法解决实际问题的探究意识和习惯。
参考文献:
1.朱忠善.生物科学史在生物学教学中的作用[J].科学教育,2008(4):82.
2.刘冠军等.科学思维方法论[M].济南:山东人民出版社,2005.1.
3.赵法茂.生命科学史视野中的知识发生过程教学研究[D].济南:山东师范大学,2003.
篇5
关键词:高中生物 探究性教学 优化措施
高中生物学科是一门普通的教学科目之一,其目的是为了提高全体学生的科学综合素养,而探究式教学则是最佳的培养高中学生生物科学素养的方法。
一、探究式教学的意义
1.以学生发展为中心。生物学教学要实施素质教育,首先必须在思想上树立以学生发展为中心的教学理念,坚持 “以人为本”的教学思想。探究式教学能让学生自主地观察生命现象、探索生命本质、获得生物学知识,因而能培养学生对生命科学的探究能力,并发展学生的个性。因此,探究式教学能突出学生的主体地位和主动精神,激发学生学习的主动性和参与性,激活学生的创新思维,开发学生的智力潜能,促进学生正确理解生物学知识,从而提高学生的科学素质和科学探究能力。
2.促进学生学会学习。联合国教科文组织曾在一份报告中指出:21世纪的文盲将不是不识字的人,而是不会学习的人。探究式教学中,学生首先通过观察发现、提出问题,然后在教师的引导下提出假设,进行实验探究,最后总结得出结论。由于问题是一个一个提出的,是逐步深入的,因此学生会在一步一步的思考、分析、判断中感受和理解知识的产生和发展过程,在动脑、动手和探究中掌握知识,学会科学的思维和研究方法,也就是在“做科学”的过程中受到科学方法的训练,从而达到提高学生科学素质的目的。探究式教学不仅能让学生学会知识,而且能让学生学会学习,使学生主动地学习、积极地学习和创造性地学习。
3.培养学生的创新能力。发展创新思维是素质教育的灵魂,也是培养创新能力的关键。在探究式教学中,教师要善于激发学生学习的主观能动性,鼓励和引导学生积极分析和独立思考,勇于提出自己的见解。要在坚持全面发展和基本要求的前提下,探索面向全体学生进行因材施教的方法和途径, 鼓励求异思维,充分开发学生的创新思维潜能,培养学生的创新能力。
二、探究式教学的优化措施
1.创设问题情境。在教学中,针对不同教学内容,教师可选用适当的方法,如实物、录像、演示实验等,生动地再现有关的生物现象,创设一定的问题情境,使学生获得充分的感性认识。教师要运用合适的方式引导学生仔细观察,启发学生积极思考、自主发现问题,从而激发学生的求知欲和内驱力。例如“植物的激素调节”的教学中,导入新课时,首先展示室内栽培的朝向光源方向弯曲生长的玉米幼苗,让学生认真观察幼苗的生长状况和生长条件, 引导学生提出“植物为什么具有向光性”、“植物向光性与胚芽鞘哪个部位有关”、“胚芽鞘感受光刺激的部位在哪里”、“植物明显生长的部位又在哪里”等问题。
2.小组合作学习。合作学习是开放教育中重要的教学模式,学生通过小组学习互帮互助,不但可以学到知识、提高能力、弥补自主学习的不足,而且能改善教师与学生、学生与学生之间的关系。首先,教师要积极营造自主、合作、探究的学习氛围,使学习过程更多地成为发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程。教师应更新观念,放开学生的手脚,让学生在自主学习的氛围中活跃思维。其次,合作学习的内容应着眼于学生的生活基础,以能挑战学生的智慧、有效引导学生的积极探索、激发学生学习的欲望为目的,给予学生自主、合作的机会。再次,小组合作学习程序要清晰,时间要充分,以免讨论交流看似激烈却没有实效性。在小组合作讨论之前,教师应先让学生独立思考,然后各抒己见,进行充分的交流,而后再进行综合分析、判断,最后进行全班的交流,得出最后的结果。另外,小组合作时,教师要参与到每个小组的学习与讨论之中,随时把握各组的学习情况,灵活地运用教学机制,调整学习时间。
3.及时小结归纳。无论采用何种方式小结都应努力把着眼点放在引导学生进入探究者的“角色”上,只有想方设法让学生多观察、多思考、多分析、多讨论,充分发挥其主观能动性,才能发挥小结的作用,达到预期的效果。探究的结果,要在学生自己归纳的基础上,教师引导、总结得出结论,明确结论的运用条件与范围。对结论的解释,不要讲得太绝对,要留有探究的空间。课后布置的思考题具有开放性,布置的练习作业具有多样性,结合具体、有针对性的问题进行分析,对学生的思维进行适时得当的点拨、引导,使学生“居高临下”地俯视生物知识,有助于他们将平时所学的被肢解了的知识系统化,从而既起到“画龙点睛”的作用又起到思维辐射的作用,使学生在更广阔的实际背景中用课内得到的结论去解释实际问题,解决后续知识,完成从实践到认识再到具体的实践认识上的两个飞跃,使小结做到收敛思维与发散思维并举。
参考文献
[1]郝志军 探究性教学的实质:一种复杂性思维视角[J].教育研究,2009。
篇6
关键词:探究;实验;生物
生物学是以实验为基础的一门自然科学,通过实验对生物现象进行解释,并从中总结规律,所以,实验教学是高中生物教学的重要组成部分。新课改中指出“倡导探究性学习”的理念,把提高学生的学习能力作为教学的核心任务,着力改变“照方抓药”的教学模式,将理论与实践相联系。以“探究性学习”作为实验教学的指导思想,挖掘学生自主学习、合作探究的能力,这是将新课标理念渗透到高中生物教学的重要途径。
一、探究实验的提出、种类及原则
新课改高中生物教材中的实验,以验证实验为主。而验证实验可控性强,能让学生在较短时间内了解某一现象和理论,却忽略了学生的学习兴趣和创新意识,这有悖于时代的要求。生物实验不是还原实验本身,而是掌握科学的思维、严谨的科学方法。米勒曾说过:中学时期的数学教育和科学教育(生物、化学、物理)是决定科学素养的关键时期。此时是他们思维逻辑、创造性大爆发的阶段。这要求教师在实验教学中注重掌握过程和方法,更加突显探究性实验的重要性。
施瓦布最早提出探究性实验,它是学生自主学习的过程,是指在教师的引导下,学生围绕某一问题独立完成实验、分析结果、理解概念及原理,以获取知识,培养研究能力的一种教学方法。第八次高中生物课程改革,指出通过探究过程充分发挥学生的能动性,在探索中激发学生的兴趣,培养生物科学素养和严谨的科学态度,来提高学生解决问题的能力。
探究性实验分为观察或鉴别实验、验证实验、部分性研究实验、全程性探究实验、模拟性实验等5级。要开展好探究实验,必须在遵循科学性、创造性、可行性、启发性、主体性、实践性、和谐性的原则下,拓展思维,挖掘潜能。
二、开展探究实验的意义
1.主动性培养
有人说过:“告诉我,我会忘记;让我参与,我就能理解。”传统实验教学课前教师将实验仪器和材料准备好,学生上课时按照课本或教师的要求都能达到目标;而探究性实验教师只起引导作用,如“温度对酶活性影响”,学生根据所学知识收集相关资料,设计不同的实验方案,实施实验、观察现象、分析结果、验证假设。通过参与实验过程体现了学生关爱生活、主动学习和勇于探索的精神,同时也达到了理论与实际相结合、强化记忆的目的。
2.能力培养
在探究过程中学生经历了“提出问题、查阅资料、设计实验、实施实验、验证”等过程。参与过程中学生掌握了科学的实验方法,获取信息、创新、归纳、演绎推理、逻辑思维和合作探究等能力也都得到提高。
3.科学精神养成
新理论、新规律需要大量的实验和理论数据的支撑,而学生通过长期和大量探究实验锻炼自己、发展自己,在探究过程中还可以不断地养成敢于质疑、敢于创新、坚持己见、锲而不舍的科学探索精神。
三、结合实际开展好探究性实验
现行高中生物教材探究实验内容多、形式多样,要达到教学目的需要以“教材―学校”实际情况为依托,从以下几方面来落实。
1.内容整合,实地调查
每学期开学之初对教材中的所有实验进行归类、重组,把实验原理相近、材料相同等实验划归一类;带领学生调查学校周围的植被、矿产、人口等的分布,为后期探究性实验的开展方式、内容等打下基础。
2.开设兴趣小组,培养创新意识
落实新课改理念的同时还大力倡导校本课程的推进,可借此机会组建兴趣小组,让学生有更多时间体验生物在不同条件下发生变化的探究过程,这样不仅弥补了当下课时少的问题,还激发了学生探索知识奥秘的欲望。
3.教学观念的改变
探究学习的着力点在于学生能力的培养,而教师起着决定性作用。首先,敢于放手,引导学生在探究过程中学会科学的探究方法、态度及素养的形成。其次,教师自身素养的提高。探究实验可控性差、结果难预料,教师在创设问题时应注重实验的可操作性及学生的基础,让每位学生都能成为探究的主人。同时不断积累充实自己,应对新的探究内容,以提高学生探究的积极性和自身驾驭课堂的能力。
4.合作学习,互促互进
结合探究实验的特点和教师的优劣势,进行新老教师重组。集老教师教学经验丰富、新教师接收能力强为一体,推动探究实验课高效、有序地进行和新老教师的共同发展,从而促进学生学习兴趣的增进。
生物探究实验的开展,实现了“授人以鱼,不如授人以渔”的教学目标,不仅激发了学生学习兴趣、培养了创新意识,还促进了素养的形成、方法的掌握,还帮助教师重塑教学理念、重构知识体系、重建教学模式。总之,探究实验可以让学生实现从“探究乐”向“乐探究”的转变。
参考文献:
[1]徐群翊.浅谈实施初中生物探究性实验教学的必要性和可能性[J].科学教育,2006(05).
[2]杨国辉,毛本勇.开展生物探究性实验[J].云南教育,2004(23).
篇7
关键词: 高考备考 有效备考 教学资源 学案
新课标下的高考仍然是为高校选拔合格的高校学生,按照高考考试大纲的命题指导思想:“力求体现普通高中新课标的理念,反映生物课程标准的整体要求,着重对生物科学素养和能力的考查,注重时代性与实践性,促进素质教育的实施。”根据新课程的基本理念:“提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系。”因而新课标下的高考备考,课程标准和考纲是最基本的指导纲要。
过去的高考备考,是依纲靠本,依照考纲、教学大纲,立足课本,是为备考的根本。在一轮复习中,熟悉课本,不遗漏地复习一遍所有考点,尤其重要。在新课标之下,教材有多种不同的版本,对教师备考而言,就无所谓“靠本”了。因此,教师在备考复习的教学中不能就教材教教材,要根据课标、考纲的要求整合各种教学资源,才能通过备考的复习有效提高学生学习能力,即:理解能力、实验和探究能力、获取信息能力、综合运用知识能力。备考中提高课堂教学的有效性,提高备考的有效性显得尤为重要。备考的教学资源包括教材,还要筛选各种教辅资料、各种备考信息,收集近年的各地高考题等。
而对学生而言,一轮复习是备考的立足之本,贯穿备考的主要资源却是课本,且是只有一个版本的课本。在高考的三轮复习中,对夯实基础而言,第一轮是最重要的,也是最有效的,如果在一轮复习有较大的漏洞,则会令有效备考难以落实。
一、教学资源分析
在学生的手头备考的资料中,除了课本还有各种来源的、良莠不齐的教辅。教材对学生而言是学习课本,是高考备考的首要资源、主要的复习资料。教材是对新课标透彻的理解与分析,是学生手头学科知识最完整的、科学性最强的学科学习与备考资源。教辅只是教师教学、学生学习的辅助材料。
在新课标的基本理念指导下,新教材与旧教材的编排有所不同,注重培养探究性的学习方式,注重培养学生的生物科学素养,培养学生的学习能力。但新教材中生物学科的系统性不及旧教材的完整,学生不易于归纳复习要点、构建完整的学科知识网络,并且在学生的心目中,教材已看过,已学过,毫无新意,不符合学生的猎奇心理。且学生备考时间有限,又要顾及各学科的备考,精力有限。另外选修生物生源的偏低,也决定这部分学生的学习方式、学习习惯存在着缺陷。而各种新颖的教辅资料、信息铺天盖地冲击学生视野,各种或写实或夸张的广告式的用语包装着教辅,加上或是过来人的、或是自身的所谓“经验”的指引下,功利性的诱惑下,学生容易片面地夸大教辅的作用,甚至以教辅代替考纲与教材,使夯实基础艰难而行。
二、学生学情分析
对于课本的专业性、重要性,一些学生并不是完全不理解的,只不过是认为课文内容多、烦、杂、零碎,不够教辅精炼,且在一轮复习中,由于刚完成所有模块的学习,又有高二水平测试复习的基础,课本早已被学生从思想上冷落了,从功利的角度而言,利用教辅,学生可省略通过学习,吸收、内化对考点的理解,对知识的整理、网络的构建等,因为所有的这一切,在教辅中都是现成的,拿来就用的。但是这些学生不知道,对知识的整理,构建网络,分析难点、重点的学习内容,既可加深对知识的理解,强化记忆,更能培养各种学习能力,是实现有效备考中重要的环节。有些学生甚至于不仅“跳开”课本,还“跳开”教辅的知识归纳与分析,一头掉进教辅茫茫无尽的题海中,使备考简化成练习。还有一种学生,茫然无目标,无奋斗动力与毅力,学习基础差,以或游戏或放弃之姿态面对备考,无论教材、教辅均轻之、放之,摆无所谓之态度,使夯实基础艰难而行。
三、立足课本,夯实基础
高中生物新课标指导的教学,“更尊重学生多样化的发展的需求;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;更重视发展学生的创新精神和实践能力;更强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程”。在教学中能让学生自主地建构知识、发展能力、才是有效的备考。
为了让学生更好地重视课本,打好基础,其中一种最常见的方式是以知识清单的形式,把考点罗列在清单上,整理成知识网络,让学生回顾已学的知识,构建知识网络。目的是让学生回归课本,以知识清单为指导,梳理知识,复习有关考点。这一方式对于层次好的、自觉学习的学生是有较好的作用的,他们有明确的奋斗目标,了解教师的教学目的,使备考能有效落实。但对于一些层次差、又个性十足的学生而言,这种方式激发不了他们的学习兴趣,达不到回归课本、理解知识点、夯实基础的目的。在教学中发现不少学生连翻开书本回顾课本相关内容的程序都没有,他们或是把知识清单上还有记忆的内容填上,不会的或许就让它继续空着;或许翻开书也不知道该从哪儿找答案;或是为了完成清单应付教师,采取跳跃的、不连贯的形式看书,只回顾清单上的某几句内容,而不是跟着清单的指引回顾知识点,构建知识网络,使夯实基础无法落实。
层次差的学生,学习的方式、习惯的缺陷已经是早已固化。这些学生连如何看书都不会,他们或是不屑或不爱、不习惯阅读书本;或是从书本第一句看到最后一句也是收获不大。因为他们不会带着问题看书、不会看书后进行知识整理,不会从书本的内容中提取解题依据,更不会把书本中的散落在各章节的、零碎的知识点构建成一个适宜有效记忆的学科知识网络。因而课堂上既要激发其学习的兴趣,还要做必要的学法指导。就是要教会学生如何看书、如何依据课本梳理考点、如何通过看书分析资料等。在课堂教学中,以教师的专业的角度出发,设计回顾课本、梳理知识网络的程序,学生带着教师的问题看书、按照教师预先设计的思路,从如何看书,如何分析课本的资料入手,跟随教师的指引,归纳知识点、梳理知识网络。
教学具体思路:
通过一段时间的训练以后,逐步过渡到学生能模仿教师的方式,甚至能以自主学习的方式,从考纲出发,根据考纲的要求,阅读课文,并根据课本的内容,在教师适当的点拨、辅导下,尝试自行归纳知识点,梳理知识。对于层次较好的学生,则要提高要求:需要构建知识概念图、知识系统网络图。使一轮复习能落实到立足课本,夯实基础。
四、因材施教,自编学案
除了课本的教学资源,适当的教辅是必要的,它包括对课本基础知识复习效果的检验、难点的分析、不同难度梯度的巩固练习、拓展思维的思考题,以检验学生的“知识迁移能力的,训练学生知识理解能力、信息处理能力、探究能力与综合运用知识的能力”。
近年来由于社会、家庭对高考的关注度的不断提高,高考早已社会化、产业化。各种教辅资料满天飞,但教辅资料一般是面向层次较高的学生,不适应所有层次的特别是层次低的学生,因为教辅是绝对不可能对不同学生的具体学习、备考情况有针对性的。
教辅资料一般有完整的知识网络,有详细的重、难点分析,大量的练习题。教辅的知识整理得越详细,选题越新颖,越是深受学生喜爱,越是容易误导学生以教辅代替课本,从而忽略了自主建构知识网络、整理归纳知识的过程,因而使夯实基础、训练能力的有效训练过程得不到落实。
教学中,根据自身学生的学习状况,出现的问题,教师可设计适合学生的学案(即讲学稿)。学案的一般包括:“学习目标”、“课文回顾”、“巩固练习”等环节。
“学习目标”是将考纲细化,使学生明确相关考点的具体要求。
如:案例《植物生长素与向光性》,根据考纲,把本部分考点做以下的细化:
学习目标:
1.分析生长素的发现过程的相关实验,领会其中的科学方法;
2.说出胚芽鞘的生长素的产生部位、作用部位、运输方式;
3.解释生长素和植物向光性的关系;
4.通过学习、分析经典实验,学会对实验现象、结果进行解释,并尝试相关的探究实验的设计。
学习目标使学生有明确的学习目标,明晰复习的具体要求。
“课文回顾”是要求学生在回顾课文的情况下完成对知识的梳理,整理知识网络,归纳相关的规律,辨析易混淆的概念。
案例:《植物生长素与向光性》,让学生在回顾课文后完成下表:
经典实验回顾:
知识总结:
产生生长素部位是胚芽鞘的___________;
感光部位是胚芽鞘的___________;
生长素作用部位是胚芽鞘的___________;
弯曲生长部位是胚芽鞘的___________;
运输:
运输极性运输方向___________;横向运输发生部位___________;方向:___________。___________
找规律:
请以图示的方式归类胚芽鞘有哪些常见的处理方式使其生长状况符合以下情况:直立生长、不生长、弯曲生长等,并归纳在这几种情况中生长素的分布规律。
案例《细胞器》
思考:你还可以从哪一方面对细胞器进行分类?
复习面对的是旧知识,要调动学生的学习的兴趣;让学生对旧知识整理、归纳,有效地加深记忆;并培养学生的各种学习能力,需要以恰当的方式将旧知识予以重现,以拓展的方式进行再学习与提高。
“巩固练习”是通过针对性的练习及时反馈学生的学习情况。
学案的设计还可有阶段性的不同,随时根据学生在课堂、作业、测试反馈的状况,或细化教学某一环节;或通过课堂的有效训练落实某种教学措施;或对某一难点细化分析;或是设计针对性的检验练习,以对学生进行有效的备考指导。
五、教学措施,从严落实
高三学生虽是已经有多年学校集体学习的经历,本该是有良好的、适于集体生活、学习的行为与习惯。但层次低的学生往往不是智力因素的原因,而是长久不良学习习惯与学法缺陷所致,且“江山易改,禀性难移”。一旦进入高三,纵使有瑰丽的理想,也缺乏坚毅的意志、顽强的斗志。这往往会使教师的教学策略无法完全落实,使教学的有效性打折扣。因此,课堂甚至课后,要督促学生落实复习措施。
教学中有严谨的科学性、严明的纪律、严肃的落实措施,还要让学生尝到落实教师教学策略带来的甜头,使其成绩有所进步,体会成功感。让其信任教师,就会“亲其师而信其道”。教师还要在思想上准备好与学生打一场一整学年的备考持久战,不到高考一刻绝不松懈,这样备考策略才能得到落实。
一轮复习是基础,时机一旦错过,无以复再。基础不牢,补救将困难重重。依照本校工作的六字方针“从严、过细、到位”,实现这六字,达到这一要求,是困难的,努力为之,既要有周全的计划,还要随时从教学中反馈,进行适当的调整,使备考有效进行。
参考文献:
篇8
关键词:高中生物 实验能力 教学策略
生物学是以实验为基础的自然科学。在全面推进素质教育的今天,生物实验高考无论从形式到内容都发生了深刻的变化,更加注重对学生应用生物学原理分析问题、解决实际问题能力的培养。加强对实验教学的研究,有利于培养学生掌握知识的能力。通过实验教学可以帮助学生形成生物概念,理解和巩固生物知识,通过探索性实验可以使学生主动获取感性知识,进行积极思维,把观察到的感性材料进行分析、综合、概括、归纳,上升为理性认识,从而提高分析问题、解决问题的能力,同时也培养了学生的观察能力。因此,抓好实验教学对生物教学具有很大的推进作用。
一、在教学中我们注重“提出问题”和“实验设计”两个重要环节
探究始于问题,“发现问题比解决问题更重要”,确定一个可通过实验探究解决的问题,提出可检验的假设,既是进行探究性实验的前提,也是进行实验探究的难点。训练学生运用简化和提炼的策略,对教师提供的背景资料和问题情境进行解读,鼓励学生敢于“异想天开”,教师不要把所有问题事先都给学生设想好,并给出合理的解答,要给学生留下空间和时间去发表自己的见解,收集汇总学生的各种问题,然后训练学生善于运用比较、分析、归纳、概括、重新组合等科学的思维方法来处理各种问题,最终学生就能发现有价值的信息。实验设计能力本质上是一种科学研究能力,设计实验方案其实质就是解决一个实验问题,我们训练学生运用解决问题的模式进行实验设计。首先建立问题的框架,明确实验设计的重点和关键,抓住实验设计的核心找到解决问题的方案。在设计实验方案的过程中,运用求同法、求异法、剩余法、共变法确定实验的变量和孤立变量;训练学生运用对比的科学方法建立对照实验;精心设计实验步骤第一是“共性处理”、第二是“变量处理”、第三是“显示差异结果”;训练学生运用发展变化的观点,根据实验的实际情况,不断修正改进原来的实验方案;训练学生用辩证的思维方法看待自己的实验,评估实验的局限性。
二、在生物实验中培养学生的质疑能力
创新意识是人类的最高形态,是人类智能的最高集中表现,而培养学生的创新意识首先在于培养学生的质疑精神。质疑,就是学习者在强烈的好奇心驱使下,敢于独立思考,设疑问题,敢于大胆发言,热烈讨论,敢于追根问底,探索求知。生物科技的每一次进展和重大突破都是大胆质疑的结果,如我国在世界首次人工合成牛胰鸟素获得成功,针刺麻醉的采用,优质高产的“杂交水稻”培养成功,克隆技术应用等,充分说明了创新意识的重大价值。因此,教师既要积极引导学生学习科学家的伟大创新精神,又要努力引导学生养成多思善问、质疑问题的良好习惯,充分发展学生的思维想象能力,培养学生的创新意识能力,如讲到植物的光合作用能合成有机物,它是目前人类所利用一切食物的来源时,请学生设想一下,能不能创办一个模拟光合作用制造粮食和其他有机物的“化工厂”?学生的想象“阀门”被打开后,学生会产生或提出尽多,尽可能新,尽可能是独创的的想法、解法、见解或可能性。要引导学生大胆质疑、敢于质疑、善于质疑、鼓励和引导学生质疑,对于敢于提问的学生,不管问题大小,价值如何,都有要给予鼓励。
三、在实验室观察中培养学生科学严谨的学习态度
培养学生的实验观察能力,要与培养学生实事求是、尊重实验事实的科学态度,以及训练学生严格操作、细心观察的科学方法紧密结合起来。学生只有严肃认真、一丝不苟地对待每一个生物实验,才能养成良好的实验习惯,形成实验能力,对培养和提高学生整体素质具有重要促进作用。生命运动是最复杂的运动,生物实验千变万化、现象各异、操作要求高。有些实验现象相近或仅是一个瞬间过程而难以观察;有些实验因浓度、温度、光照强度、PH值、实验步骤的先后顺序改变等外界条件的变化而带来现象、结论的改变;有些实验因为操作程序不同而有不同现象;许多学生做实验时,没有严格、科学的按书上的实验步骤去做,实验难做成功,与书上的实验结果相比较有一定的距离,还有些实验需反复操作才能成功等这一切都要求学生必须有一个科学、严谨的学习态度。实验中要严格操作,仔细观察、记录、认真分析、归纳才能得出结论。如色素的提取与分离的实验,操作过程中因加丙酮过多而造成色素带不明显现象。因此、当学生在实验中出现与书本上描述的现象有不同的情况时,要及时记录、认真分析原因。如果对出现的现象不能实事求是地对待,而自作聪明、弄虚做假造成的恶性后果是无法估量的,也就不可能培养学生严谨的科学态度。
四、在生物实验中积极开辟课外实验培养学生的创新能力
开展生物课外实验活动是素质教育的重要组成部分,它可以开阔学生装的视野,增加学生的知识,加强生物学科与社会、生活的联系,提高学生综合治理运用所学知识,分析和解决实际上问题的能力,科学研究能力和敢于创新的能力。近几年,我们都及时组建生物课外科技兴趣小组,并有计划,有组织地开展活动。从去年到今年之间我们组织高二生物兴趣小组,挖掘山区的课程实践资源,寻找素养形成与实际可行性的结合点。对云和黄源的黑木耳基地,张家地灵芝基地,石塘的花菇基地,朱村的香菇基地,城东、城西鸡腿菇基地,城镇周围的平菇栽培,大棚木糠段料菇栽培,大棚黑木耳栽培等开展调查,参观,实践,访问和研究,形成固定的实验基地。对云和县内的食用菌进行分类,命名,开发并栽培各种可研究实验的食用菌资源,研究其成分、营养价值、保健及药物作用。还组织高中生物兴趣小组成员参观了啤酒厂,同学们结合书本以及生活知识提出了一系列问题,如:制啤酒的水质有何要求?为何要将蛋白质沉淀?干啤与全麦工芽啤酒有何区别?从而激发了学生学习生物学知识的兴趣,促进学生积极、主动地去学习科学知识,而且培养了学生观察能力、分析解决问题的能力、科学研究能力和敢于创新的能力。
篇9
教育的最终目标是帮助学生成为独立、自律的学习者。《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020年)》着眼于每一个学生的终身发展,明确提出培养勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。本文就高三生物学复习的课堂学生“为什么学”、“学什么”、“怎么学”来探讨复习教学的有效性。
一、高三复习教学的目标
1.基于《高中生物课程标准》的要求
《普通高中生物课程标准(实验)》(下文简称《课标》)重申生物学科作为科学课程的性质,明确提出“培养学生的生物科学素养”为课程的核心任务。生物科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的生物学知识运用到社会及个人生活中,并在此基础上形成的生物科学能力、科学品质以及科学观等。
高三学生应该在高中最后一年学习中重视自身科学素养的提升,这要求复习课不仅仅是知识的传授,而应该关注核心概念的形成过程,让学生的学习是“知其然而知其所以然”。即教师应致力于让学生深入理解生物学重要概念,培养学生收集和运用实证的科学能力以及形成科学的态度价值观。
2.基于“能力立意”的升学考试
基于“能力立意”的命题原则是当前各级考试的主题,试题情境与教科书中的相似程度越来越少,如何通过高三这一年的有效复习,让学生有效地掌握与应用学习方法和学习策略,能够应用已有知识解决新情境中的问题,这是高三复习教学研究的重要问题之一,它将有益于学生在考试中取得成功。
二、高三复习教学的
1.强调探究能力与元认知知识的掌握
众所周知,高考备考常有“一轮、二轮复习”之说,老师在讲台上滔滔不绝地讲、学生在题海中埋头苦练是高三教室里最常见的场景,但是,大量实践证明,这样的教学方式学生不喜欢,教学的效果未必是最好的。
生物学是科学课程。科学课程的教学着重强调如何发现和建构知识,它强调了科学方法的两个特征:归纳推理和探究过程。《课标》高度关注探究学习,同时,实验探究能力也是历年《全国普通高等学校招生考试大纲(生物)》中重要的能力要求之一。
高三学生经过二年新课的学习,应该具备了本学科的基本知识与基本技能,复习的目的除了巩固所学的知识,帮助学生自主构建知识体系外,更是为了提升学生的元认知知识,让学生了解自己的认知活动,包括何时该使用特定概念性知识或程序性知识来解决实际问题。
因此,如何提高学生的科学探究能力,发展学生运用概念解决问题的能力显然是教师在高三复习的重中之重,让学生在复习知识的同时体味学科中蕴含着的生物科学的思想与方法。
2.学会倾听与对话
生物新课程中倡导“探究性学习”。科学探究要求学生能够提出问题,设计并实施研究方案,分析实验结果,运用实验结论进行解释。教师在进行教学设计时将更多地创设情境,让学生观察、实验、讨论、交流,在体验中领悟学科的知识与方法。在此过程学生们要通过与教师、同伴的互动不断修正,重组和细化原有的认知,这样的互动需要表达与交流,因此,学会倾听与对话是必要的。
“倾听与对话”是学生实践他们思维过程和提高思维技巧的一种方式。对话,对学生而言,意味着主体性的凸显,创造性的解放;对教师而言,意味着不仅要传授知识,还要分享理解。倾听,是学生获取知识的重要技能,也是教师组织教学、有效提问和把握学生心理动向的先决条件。
对话是倾听的根基,倾听是分析、思考和延续对话的前提。在对话中,教师倾听,能及时捕捉教学中的生成点;学生倾听,能受到启发,解除疑惑,完善思维。
在高三复习中,教会学生倾听与对话,能够帮助他们形成对学习内容的理解,加强学生的参与和合作,在新的问题情境中通过“合作学习”开展探究,运用概念或方法,唤起学生积极的思维,提高分析问题和解决问题的能力,从而提高复习的效率。
三、高三复习教学策略
高三复习课中如何帮助学生提升运用知识解决生活、生产中实际问题的能力,领悟学科的思想与方法。笔者以《生长素的发现》为例,尝试运用“倾听与对话”的教学模式,旨在提高复习教学的有效性。
1.走进经典实验,温故而知新
篇10
关键词:生物教学;科学史教育;教师;学生
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2017)01-0089
一、教学理念
新课程理念要求高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养,给《生物课程标准》赋予科学史重要的地位。课标在7条教学建议中明确指出“要注重生物科学史的学习”。生物科学史提供了科学探究的经典范例,蕴含着组织探究教学的优质资源。在教学中应充分发挥生物科学史的教育价值,使学生通过科W史的学习提高科学精神和探究能力。因此,本节课以“问题探究科学发现的过程来学习科学研究方法”为设计理念,整合科学史的教育方法,切实落实主体性教学,提高学生的探究能力,训练学生科学的思维方法。
二、学习任务分析
“核酸是遗传物质的证据”一节是新课标教材浙科版必修2第三章遗传的分子基础第一节的内容,是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上来学习的。
由于肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验具体证明了DNA更加具备作为遗传物质的特性,从而进一步证明DNA是遗传物质,而烟草花叶病毒(TMV)感染实验,证实RNA也是遗传物质,三个实验是介绍本节课程内容的载体,所以“肺炎双球菌的转化实验,噬菌体侵染细菌实验以及烟草花叶病毒(TMV)感染实验的原理和过程。”是本节的重点内容。学生在学习本课内容时,对于肺炎双球菌的转化实验的原理和过程的理解掌握需要一定的逻辑思维能力,领悟科学家的实验设计思路和其中包含的科学方法,所以“肺炎双球菌的转化实验的原理和过程”为本节教学的难点。
三、学习者分析
学生已经学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学知识,知道蛋白质与核酸的化学元素组成,明确了染色体在前后带遗传中的重要作用,知道染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA。而高中学生的认知水平和思维发展水平都达到了新的高度,具有更高的抽象概括性、反省性和监控性特点。他们能够用理论作指导分析综合各种材料,以不断地加深对事物发展规律的认识。其思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但很不完善,仍需设计教师主导的定向教学活动。而且涉及科学方法方面的知识也非常少。故在教学中,可以通过典型事例分析,创设问题情境,激发学生学习兴趣,引导学生探索,学习怎样观察、分析、推理和归纳;学习怎样选择材料、设计实验,进行科学方法训练,逐步提高学生设计实验的能力。
四、教学目标
1. 知识目标
(1)总结“核酸是遗传物质”的探索过程。
(2)分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路。
(3)探讨实验技术在证明核酸是遗传物质中的作用。
2. 能力目标
分析DNA是遗传物质的实验设计思路,模拟科学家的设计思路尝试简单的实验设计。
3. 情感目标
(1)概述噬菌体侵染细菌的实验,体会实验方法与技术的多样性。
(2)概述肺炎双球菌的转化实验,感悟实验的严密性和逻辑性。
(3)感悟科学家实验设计的优美和解决问题的思维方式,感受科学家热爱科学、献身科学的执着与奉献精神,增强学生热爱生命科学,学习生命科学的责任感和使命感。
五、教学重难点
1. 教学重点
(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
(2)噬菌体侵染细菌实验的实验分析。
2. 教学难点
(1)活动:资料分析――噬菌体侵染细菌实验。
(2)肺炎双球菌转化实验的原理和过程的分析。
六、教学方法
利用生物科学史进行探究教学的教学,该教学模式充分利用科学史所蕴含的组织探究教学的优质资源,通过“创设情境,提出问题”“设计实验,讨论交流”“回归经典实验,对比反思提高”等三个环节组织教学。此课时采用探究式教学,以学生为主体,调动学生的自主性、合作性、探究性。同时,结合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,通过一系列问题的设置,层层深入,引发学生思考,逐步完成教学目标。教师在其中要充分发挥引领作用,及时对学生的分析进行校正和总结,帮助学生构建知识网络。
七、教学过程
八、板书设计
第一节 核酸是遗传物质的证据
核心问题:谁在充当生物的遗传物质角色?
重点内容:
难点分布:分析推理;实验设计。
九、教学特色
1. 立足“用史”,而非单纯“学史”
以史导史,认同科学是一个过程。以史激趣,促使学生“乐问”。渗透科学方法,引导学生“析问”。指出实验局限,促使学生“再问”。培养科学素养,引导学生“解问”。既可提高学生的科学素养和人文素养,也让学生体验学习过程中的成功喜悦。
2. 较好地把握科学史素材的深度和广度
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