科学探究的基本方法范文

时间:2023-10-30 17:57:02

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科学探究的基本方法

篇1

小学教育本科专业 地方院校 就业

从南京师范大学晓庄学院设立我国第一个小学教育本科专业开始,小学教育本科专业如雨后春笋般蓬勃发展起来,至今全国已有上百所高校设置了该专业。小学教育本科专业的隶属大概有三:“一是由原来的中师逐级升格而成,如南京师范大学晓庄学院;二是由一些重点高师院校直接设立,如首都师大、上海师大等;三是中师与地方高校合并升格之后设立,如绍兴文理学院、湖州师院等。与前两类主体相比,这类地方高校的小学教育专业在分享高校资源的同时,面临更多的问题和挑战。”国内众多专家学者对该专业进行了深入的研究,本文试图从就业形势的角度来探讨地方院校小学教育本科专业发展中存在的一些问题。

小学教育本科专业的毕业生在该专业最初设立的几年里就业形势良好。如2002年,江苏省首届该专业的毕业生“成为当时江苏省各名牌小学争抢的对象,所有毕业生都找到了自己比较满意的单位”。但随着设置小学教育本科专业院系的增多,“到2008年,该专业就业率已经低于全省本科平均就业率的1.02%”。造成以上原因是多方面的,但最主要原因出自专业自身,小学教育专业学生学科定位不强、学科专业知识较弱、教育教学技能差、师范性较弱。一项调查研究显示:“师范生的什么基本技能最重要,43.39%的新教师首选‘实践操作能力’;其次有38.26%首选‘组织管理能力’,还有10.53%首选‘现代教育技术应用能力’。工作以来最想得到补充的知识是什么:新教师首选‘所学专业方向的知识’的比例最高为22.33%。”这些现状也反映出了地方院校小学教育本科专业建设中出现的一些问题。

一、地方院校小学教育专业发展的问题

(一)专业定位差,培养目标不明确

由于小学教育本科专业是新兴专业,直至2002年小学教育本科专业才被正式列入国家教育部设置的本科专业目录中。有些地方院校没有根据本校的实际情况及社会实际需要而设置,没有深入的思考设置本专业的原因、优势与不足,不明确到底培养什么样的学生,怎样培养,而只是简单地复制其他一些重点师范院校的培养模式。

(二)师资力量薄弱

师资队伍建设是小学教育本科专业建设的基本条件,也是实现培养目标的必要保证。然而,地方院校小学教育专业的师资力量比较薄弱,大多仍是合并升级前中师的师资力量,这些教师在保留自身的优良教育教学传统的同时仍有一些不足:理论水平、科研水平较低,很多教师甚至并没有系统的学习过教育学、心理学等方面的知识,教师学历水平有待提高。

(三)课程设置不合理,师范性与学术性失调

小学教育本科专业课程结构主要由通识类教育课程、学科专业类课程、教育专业类课程和教育教学实践环节构成。地方院校在课程设置上多重视理论课程的设置而忽视实践课程的设置。通识教育类课程的比重仍然有待提高;学科专业方面多教授课程论方面的知识而忽视学科具体专业知识;教育教学实践环节比重低,且实践形式、实践内容单一,最终仍以书面的形式进行考核。

二、地方院校小学教育本科专业发展的策略

(一)明确培养目标

地方院校应明确小学教育本科专业的培养目标和专业定位,这是专业建设的起点和基础。小学教育本科专业应该确定并坚持以培养德、智、体全面发展的有较高文化素养、精通的专业知识、一定的科研能力和熟练的教育教学技能并能适应小学教育改革与发展的复合型教师为培养目标,切实促进教师专业化的发展。

(二)合理设置课程结构,促进教师专业化的发展

我国《教师法》明确规定:“教师是履行教育教学职能的专业人员。”地方院校作为培养小学教师的主力军,必须树立专业化的人才培养理念,全面提高小学教育专业学生的专业素质与文化素养,在教师专业化发展中既要重视学术性,又要重视师范性具体表现在以下方面:

1.合理实施并加强通识教育类课程

“通识教育在高等教育中应作为一种教育思想和教育理念,应贯穿高等教育的全过程。假如说高等教育是一个人,那么通识教育就是人的血液,专业教育则是人的骨骼,通识教育应流动于高等教育的所有筋脉,从而为高等教育提供合理的营养和正确的指引。”通识教育类课程有利于小学专业学生掌握广博的科学文化知识,形成较高的文化素养,成为一名合格的教师。

2.重视学科专业课程的教授

小学教育专业的毕业生最终仍是以某个学科教师的身份进行教育教学的,在教授本学科知识的过程中向学生灌输文理哲等方面的知识以扩充学生的知识面。所以地方院校应加强学生专业学科知识的学习,减少纯理论方面的讲授,使学生真正学有专长,提升学生的竞争力。避免学生泛泛而学却学有不专的现象。

3.加强教育教学实践环节的训练,凸显师范性

2007年教育部《关于进一步深化本科教学改革、全面提高教学质量的若干意见》中提出要“高度重视实践环节,提高学生实践能力”要求,小学教育专业的学生更应如此,在实际的教学中要有精通的专业知识更重要的是有把知识教授给学生的能力。地方院校小学教育专业应该重视教育教学实践环节的教学。可以从校内校外两方面进行,在校内通过微格训练环节加强学生备课、说课、讲课、评课的技能;在校外可以与地方小学合作,通过教育见习、教育实习环节让学生通过参与教育教学全过程来切实提高教育技能。并设置严格的考核体系切勿使实践环节流于形式。

(三)切实提高教师队伍的质量

地方院校应切实提高教师队伍的质量,优化教师队伍的结构。鼓励教师通过继续考取硕士研究生、博士研究生等途径来提高教师的学术水平,并且保持教师原有的重视教育教学实践环节,加强师范性。优化教师队伍结构,通过招聘优秀年轻教师以实现老、中、青教师队伍的良好衔接。

笔者认为作为一名优秀的小学教师必须具备教育智慧、教育情怀、教育艺术、教育耐心,四者缺一不可。其中最为重要的是教育智慧,包括精深的专业智慧、广博的文化智慧和必备的教育教学智慧。孔子有言:“不患无位,患所以立”。地方院校应明确培养目标、合理设置课程结构,提高学生教育教学技能,切实提升本科专业小学教育毕业生的核心竞争力。

参考文献:

[1]闫瑞祥.地方高校小学教育专业发展的优势、问题及对策[J].教育探索,2010,(2).

[2]李伟.小学教育专业招生与就业现状的分析与思考[J].南京晓庄学院学报,2010,(4).

篇2

关键词 探究性实验 评价方案 课程标准 生物学教学

中图分类号G633.91 文献标识码B

为了保持与高中课程标准的统一性,新版教材中增加了很多探究性实验,但是,在实际的教学中,探究性实验的开展却不尽人意,其中重要的原因之一是目前关于探究性实验的评价还很不完善,尤其是当下最流行、最主要的评价方式――纸笔测验中对探究性实验的考查较少,即使考查了也不全面,无法体现课标对探究性实验教学目标的要求。为了更好地评价探究性实验,笔者对标准中探究性实验三维目标的内容进行了细化,在此基础上制定了相应的评价方案,以便更好地促进教师开展探究性实验教学,提高学生的生物科学素养。

1 高中课程标准中探究性实验三维目标内容的细化

1.1 基础知识与基本技能目标内容的细化

基础知识目标内容:①是否具有最基本的学科知识;②是否能运用这些基本知识发现问题、提出问题;③是否具有独立地去探索新知识的能力;④是否具有识别和筛选信息的能力。对于本部分的评价主要采用传统的纸笔评价的方法来进行,占探究性实验评价总分的比重约为30%。

基本技能目标内容:①是否会选择研究课题;②是否会查找资料;③是否会根据研究课题选择常用的研究方法;④是否会用语言和简单图表来描述研究结果等;⑤是否会撰写研究报告、调查报告、小论文等。对于本部分的评价可以与下一部分――过程与方法的评价结合在一起来进行。

1.2 过程与方法目标内容的细化

过程与方法目标内容:①是否能认真观察生物学科现象的过程,并能简单描述所观察现象的主要特征;②是否能在学科学习的过程中发现并能提出一些问题;③是否能利用不同渠道,收集和处理有关信息和资料;④是否能从不同角度用不同的方法解决同一个实践问题;⑤是否能积极地与他人合作和交流,能大胆地表述自己的观点,对结果有一定的评估能力。

评价要点细化。本内容的评价是探究性实验评价中最重要的部分,结合基本技能评价内容,占探究性实验评价总分的比重约为50%。该部分可采用评价量表的方法来进行。对该部分的评价要点细化见表1。

1.3 情感态度与价值观目标内容的细化

情感态度与价值观目标内容:①是否对知识现象具有好奇心和求知欲;②在解决问题的过程中是否有克服困难的信心;③是否有实事求是、尊重客观规律的科学态度;④是否乐于独立思考,敢于提出与别人不同的见解,并能主动与他人合作与交流;⑤是否积极关注科学技术与社会发展以及现实生活中的有关问题,并主动通过多种渠道收集这方面的信息,提出自己的见解。

评价要点细化。关于情感态度与价值观的评价是无法从表象上直接测量,也没有数据可利用,一般来说,可用问卷调查的方法搜集资料、数据进行分析,从而得出结论。该部分的评价占探究性实验评价总分的比重约为20%。学生的情感态度与价值观评价要点可以细化为表2。

2 高中生物学探究性实验评价方案的制定

2.1 基础知识的评价

本部分评价主要采用传统的纸笔评价的方法来进行,设计制定出有关探究性实验的试题来进行测量。在日常的考试、测验、练习、学案、基础训练中都可有涉及,这里就不再详述。

2.2 过程与方法的评价

关于这部分的评价可以制定评价检核表。检核表应该是越简单概括,越容易操作,从而越容易被学生接受,得出的结果对教师和学生就越有价值。下面以人教版高中生物必修一《分子与细胞》第五章第一节中的探究性实验“影响酶活性的条件”中温度对酶活性的影响为例进行说明(表3)。

2.3 情感、态度与价值观的评价

学生的情感态度与价值观用问卷调查的方法搜集资料、数据进行分析,从而得出结论。问卷的设计见表4。

总之,不同探究性实验的具体内容不一样,评价的侧重点也是不一样的,但是所有的探究性实验评价的基本方法是一样的,都是按照基础知识和基本技能、过程和方法、情感态度与价值观三方面进行评价。 在具体的操作过程中,教师和学生可按照实验的实际情况填写相关量表,从而实现对探究性实验的有效评价。

参考文献:

[1]刘恩山.普通高中生物课程标准(实验)解读[M].南京:江苏教育出版社,2003.11

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关键词:引导;探究;发现;模式;实例;生物

一、对引导探究教学模式的基本认识

探究式教学法又称发现式教学法。该教学方法区别于科学家的探究创新教学活动,而是指创设必要的探究情境,在探究活动中获得生物学知识,领悟科学探究的基本理念。运用科学家探究自然界的方法去进行课堂探究活动,在注重探究结果的同时,更应该注重过程性探究。探究性学习在初中生物课堂教学模式下的特点。

1.自主性

突出学生是探究主体,通过自己的探究活动建构知识体系,在体验探究的过程中获得自主发展。教师是探究活动的引导者,学生探究活动的主人。通过探究活动,引导学生掌握基本的探究方法,养成良好的学习习惯。

2.探究性

学生的学习过程不仅仅是简单接受知识的过程,而且是在探究中发现问题、分析问题、解决问题的过程,通过自主探究、合作讨论等多种形式使学生在合作中发现问题,探索和研究问题,最终解决问题,获得探索问题的方法。

3.过程性

探究性学习的教学模式,在获取知识的同时以发展学生的能力为目标。在探究学习的过程中,去体验和领悟知识的形成过程,揭示生物学蕴含的科学道理。改变传统的接受学习,培养学生收集和处理信息的能力,在实验过程中提升创新精神与实践能力。

4.开放性

探究性学习活动可以把课内与课外学习内容结合起来,拓展探究活动的空间,开辟多种渠道,灵活采用形式多样的探究性学习形式,比如利用报刊、广播电视网络等媒体获取信息,让探究活动更开放。

二、探究性学习生物课堂教学模式的程序

初中生物探究性学习课堂教学模式一般分为以下几个步骤:创设情境―探究学习―归纳总结―巩固延伸。

1.创设情境

创设学生熟悉的生活情境,能抓住学生的注意力,使每个学生积极参与到课堂探究中,这是决定课堂教学成败的关键,教师可以根据不同学习内容灵活创设情境。

2.探究学习

探究活动的设计要从学生已有的认知结构和思维水平出发,可以设计有探究性的问题,让学生围绕一定的问题展开,可以收集资料,可以展开生物实验,学生以小组合作的形式通过观察、分析、思考、讨论探索问题,在探索的过程中教师给予适当的指导,实现探究性课堂师生互动式教学。

3.总结归纳

在探究基础上,引导学生对探究结果进行总结和归纳,根据学生的能力差异,对学生的探究总结得到的材料有多有少,有的完整,有的片面,有的甚至错误的,教师给予评价、总结,使达到对所学知识全面、科学的理解和掌握,内化为学生自己的知识体系。

4.拓展延伸

必要的拓展延伸,能有效对所学的知识进行巩固与复习,同时能将所学的知识应用于实际生活中,提高解决实际问题的能力。

三、引导探究教学模式的实施原则

1.学生主体探究与教师适时指导相结合的原则

学生是探究性活动的主人,教师起到适时指导的作用。全面落实“以学生为主体”的原则不能忽视教师的作用,让学生去自由探究和发现,这样最终演变成学习上的放任自流,课堂混乱。如果整个过程完全由学生探究,容易让学生感到手足无措,处于无助状态,引导式探究就比较好地解决了这个问题。教师适时的、必要的、谨慎的、有效的指导,使学生探究在经历了一段努力之后有所结果,体验到有所收获的喜悦和兴奋,使学生探究素质不断提升,从而使学生的探究实践得到不断提高和完善。

2.过程与结果并重的原则

探究性学习活动不仅能获得探究的成果,同时通过探究性活动发展学生的综合素质,科学探究的精神。既重过程又重结果,把过程与结果结合起来,在掌握基本概念和原理的基础上发展学生的探究技能,满足学生的求知欲,通过探究培养科学思维能力,锻炼问题解决能力、合作与交流能力,培养科学精神与态度,初步习得科学方法。

在教师的引导下,构建自主探究生物学学习活动,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,激发创造性能力。但探究性学习并不是唯一的学习方式,也并不是每节课都必须按照这个模式进行,可以根据教学内容的特点灵活把握,处理好探究教学与其他教学策略和方法,把各种教学模式有机地融合在生物新课程的学习中。

参考文献:

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一、科学探究的含义和特征

1.科学探究的含义

科学探究是指从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题,创设一种类似于科学研究的情景,通过学生自主、独立地发现问题,对可能的答案作出假设的猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查、搜集证据,对获得的信息进行处理,得出初步结论。学生通过积极能动的科学探究活动来掌握科学知识,受到科学过程和方法的训练,并在两者的相互作用中,理解科学,从而形成和提高自身的科学素养。

2.科学探究的特征

科学探究是一种多侧面、多形式的活动,但无论何种形式,关键是体现科学探究的思想和基本特征。探究性学习具有以下特征:

(1)以问题为中心。科学探究是从问题开始的,发现和提出问题是探究性学习的开端。在教学中,我针对学生的实际经验,从学生熟悉的身边现象入手,提出一些有意义的问题,引发学生的探究活动。如空气中二氧化碳会越来越多吗?燃烧的条件是什么?怎样来灭火?你家的菜刀为什么会生锈?怎样来防锈?等等。总之,我在教学中尽可能为学生创设问题情景,通过调查、实验、观察、阅读教材等途径,引导学生发现和提出问题,将新的知识置于问题情境中,使学生获得新知识的过程成为学生提出问题、分析问题和解决问题的过程,体验科学探究的过程和方法,理解科学的本质和价值,提高自身的科学素养。

(2)强调自主参与。

探究是一个多侧面的活动,需要做观察、提出问题、查阅资料、设计方案、实验验证、分析和解释、合作和交流等。以上活动没有学生积极主动的参与是不可能完成的。所以,我在教学中非常重视激发和培养学生的探究兴趣,使学生积极主动地参与到探究活动中来。例如,我在第一堂化学课上,就做了“魔棒点灯”、“清水变牛奶”、“烧不坏的手帕”等趣味实验,来激发学生的探究兴趣,使学生积极的参与探究活动。 (3)重视合作交流。由于学生对同一个问题的认识角度和认识水平都存在着差异,不同的人可在共享集体思维成果上达到对当前所学知识的正确理解。为此,我在教学中,经常组织学生讨论和交流,这样,既有利于培养学生交流与合作的能力,也有利于发展学生的评价能力,有利于培养学生终身发展所必需的科学素养。

二、在科学探究中,培养和提高学生的科学素养

1.科学探究有利于学生掌握科学知识

科学探究为学生提供亲身体验“做科学”的机会,帮助他们用各种方法去研究有关化学问题,让学生自己去感受探究新知识,在新情景中解决新问题。如在学习燃料时,我布置了如下的探究课题;你认为在氢气、甲烷、煤气、酒精、煤、汽油、柴油等燃料中,哪一种是最理想的燃料?学生在课后通过各种渠道,采用各种方法搜集到了很多资料,很多同学从资源、环境、经济等方面考虑,分别对上述燃料进行了评价,写出了具有较高质量的科普小论文。通过以上探究活动,学生不仅牢固地掌握了科学知识,同时还体验到了学习的乐趣,激发了学生的学习兴趣,从而使学生产生了更强烈的科学探究欲望。

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【关 键 词】 高中生物;新课程;探究性学习

探究性学习是高中新课程倡导的基本理念,也是一种体现自主、合作、探究特征的学习方式。在教学中,实施探究性学习,能提高学生的科学探究能力,使学生领悟科学方法和科学精神,培养学生的创新精神和实践能力。

一、新课程倡导探究性学习

《基础教育课程改革纲要(试行)》明确指出,基础教育课程改革的具体目标之一是:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力。”

《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)对改变学生的学习方式、提高学生的科学探究能力也同样高度重视。《标准》在“课程性质”中指出:“高中生物课程是普通高中科学学习领域的一个科目。高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物科学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。”《标准》在“课程的基本理念”中把倡导探究性学习作为课程的基本理念之一,强调学生学习方式的变革是课程改革的一个重要突破点。

《标准》在“课程目标”的能力目标中非常突出科学探究能力的培养,提出了11项要求:(1)客观地观察和描述生物现象;(2)通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的问题;(3)分析问题,阐明与研究该问题相关的知识;(4)确认变量;(5)作出假设和预期;(6)设计可行的实验方案;(7)实施实验方案,搜集证据;(8)利用数学的方法处理、解释数据;(9)根据证据作出合理判断;(10)用准确的术语、图表介绍研究方法和结果,阐明观点;(11)听取他人的意见,利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改。这11项具体要求对教学来说是新的课题,需要引起高度关注,并在实践中探索落实。

由此可见在高中生物新课程教学中,引导学生进行探究性学习、培养和发展其探究能力,是高中生物新课程改革的重要目标。

二、对探究性学习的认识

探究性学习是指学生在学科领域或现实生活的情境中,通过发现问题,调查研究等探究活动,以获得知识和技能、培养探究能力和应用能力、获得情感体验为目的的学习方式和学习过程。《普通高中生物课程标准》提出了4个课程的基本理念,即提高生物科学素养,面向全体学生,倡导探究性学习,注重与现实生活的联系。其中倡导探究性学习是指:“在普通高中生物课的学习过程中倡导探究式学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程,勤于动手和动脑,逐步培养学生搜索和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养创新精神和实践能力。”探究性学习是一种学生主动研究的学习活动,是一种现代学习的理念、策略和方法。它强调学生可以按自己的兴趣选择和确定学习内容,通过个人及小组合作的方式进行适度的研究,以提高自己分析问题和解决问题的能力。倡导探究性学习就是要改变学生的学习方式,而学生学习方式的改变,关键是教师教学方式的改变。因为新的教学方式是对新的教育理念的体现,这就要求教师要改变传统的教学方式,牢记“为了每一位学生的发展”这一新课程的核心理念,尊重每一位学生,赞赏每一位学生,努力创设民主、平等、和谐、开放的探究性学习环境。

在生物教学中的探究性学习,主要是通过探究活动来实现的。探究是学生认识生命世界,学习生物课程的有效方法之一。我们通常所理解的科学探究是指科学家用以研究自然界并基于此种研究获得的证据,提出种种解释的不同途径。而学生在学习科学知识所采取的探究则是获取科学知识、领悟科学的思想观念、体验科学家们研究自然界所用的方法的各种活动。学生在课堂上的探究,更多的是完整的科学探究的不同侧面,甚至可能只是某一思维过程,其重在体验、领悟甚至是模仿。观察、发现和提出问题,设计并进行实验、分析和解读数据等,都是探究活动的不同侧面。如一次观察活动、一次资料分析活动、一次分析和解读数据的活动等,都可以看作是探究活动。完整的探究活动一般包括6个环节:即提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。如果我们要求学生在课堂上全面落实这6个环节,学生将需要大量的时间和精力,在目前班额大、课时紧的情况下难以实现。实际上,学生的探究活动可以表现在各个层次上,可能是对某些事物的观察、测量;可能是在现有条件下的实验设计;还有可能是对某实验结果的分析;甚至就是对现成资料的分析和研究等等。不论是对哪个层面的探究,只要是探究性学习活动,都能促进学生探究能力的提高。在这些活动中蕴含着知识、方法、技能、科学的思维方式、科学的精神和科学的价值观等重要因素,这样就使得学生在课堂上的探究活动成为一种动态的学习科学的过程。

三、探究性学习的内容

在《标准》中,提高学生的生物科学素养和倡导探究性学习等基本理念渗透在各个模块的学习内容之中,各模块的内容又充分体现着以探究为核心的学习过程,并安排了较多的探究活动,其中有一部分是原大纲规定的内容,但大多数活动内容是新增加的。因此教师在教学中,主要以课程标准要求的探究活动为载体来开展探究性学习。

四、探究性学习的指导

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关键词 教学观 探究能力 实验技能 人文精神

过去我们在化学实验教学中强调知识的掌握和基本技能的训练,学生具备基本的化学实验知识和技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证,但这一传统教育思想远远不能满足当今教育对学生综合素质的需要。因此我对新课程化学实验教学功能有以下几点看法

一、化学实验可以充分体现以实验为基础的化学教学观

化学是与实验为基础的学科,化学实验为学生提供了最自主能动的实践活动形式。为学生创造了在亲身经历和体验中获得知识与技能、激发兴趣、培养科学精神的生动的学习情境。因此,在新的教育理念之下,我们应如何重新思考和理解“以实验为基础”的含义。

(1)以实验为基础的“实验”应该具有四重含义:即实验探究活动、是试验方法论、是实验事实、是实验史实。

(2)化学实验可以实现以上目标,同时化学实验能够贯穿于化学教学的始终。

新教材中正是通过“活动与探究”、“观察与思考”、“拓展视野”、“练习与实践”等栏目来体现以实验为基础的教学观。新课程对实验内容的选择注重实验探究活动,新教材在精选实验探究活动的同时,注重选择有利于学生学习实验方法的有关内容,并通过大量的实验活动为学生提供尽可能多的实验事实,以发挥实验室是在学生学习化学中的作用。同时,结合化学实验探究对学生进行化学实验科学史的教育,体现化学实验史对培养学生科学态度、科学情感、科学精神及科学价值观方面的作用。

二、化学实验可以发展学生科学探究能力

在以往初中化学教学中,我们更多的重视化学实验在激发学生的学习兴趣和培养实验操作技能方面的重要作用,这是无可厚非的。但坦率地说仅仅这样是不够的,化学实验是进行科学探究的重要方式,是学习化学、实现科学探究的重要途径,通过化学实验不仅可以增进学生对科学探究的理解,而且可以发展学生的科学探究能力。在实验探究的过程中,学生可以形成基本的化学实验技能,发展实验能力;反过来,化学实验技能和能力又是学生学习化学和顺利进行探究活动的基础和保证。因此,在化学实验教学中应当重视实验技能的训练和培养。将实验技能的训练与培养置于具体的实验探究活动之中,使二者有机的结合起来。换句话说,就是教师应引导学生把注意力放在实验探究活动上,在积极、主动的实验探究活动中,形成化学实验技能。在新化学课程中,有80%以上的实验要求学生亲自动手完成,50%以上的实验是作为科学探究的方式呈现的。新教材这样做是希望学生通过义务教育阶段化学课程中的实验内容的学习,不仅能激发起学习化学的兴趣,掌握实验的基本技能,而且能够逐步改变初中学生被动学习化学的倾向,初步形成科学探究的能力。

三、化学实验可以让学生学习基本的实验技能

我们知道,学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。重视科学探究,转变学习方式并不是忽视基础,在化学新课程中,明确要求学生遵守化学实验的规则,初步形成良好的实验工作习惯,同时对实验技能提出具体的要求:

(1)能进行药品的取用、简单仪器的使用和链接、加热等基本的实验操作。

(2)能在教师的指导下根据实验目的选择实验仪器和药品,并能安全操作。

(3)初步学会配制一定溶质质量分数的溶液。

(4)初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质。

(5)初步学习使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分类。

(6)初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体。

对学生进行实验技能的训练,是化学实验的教育教学功能之一,但不是唯一功能。过分强调实验技能的熟练化,进行专门训练的做法既枯燥,效益有不高,是需要加以扭转的。教师应当引导学生把注意力放在实验探究活动上,在积极主动的实验探究中活动中,形成化学实验技能,是实验技能的训练与培养成为实验探究活动的结果之一。

四、化学实验可以培养学生的合作精神和人文精神

“情感、态度、价值观”已作为化学新课程的教学目标被明确提出。课程标准要求的情感目标之一是“发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神”,合作精神是科学实验成功的要素之一,对于中学生今后的发展也是非常重要的。在人文教育方面起着其他内容无法替代的作用。

(1)化学实验可以培养学生实事求是、严肃认真的科学态度,一切从客观实际出发,如实的反映实验中观察到的实验现象和化学事实。

(2)化学实验不仅为学生提供丰富的感性材料,同时还能引导学生用辩证唯物主义的观点来认识和分析化学事实,形成科学的世界观和价值观。

(3)化学实验可以培养学生关爱社会、关爱自然、与人合作的情感,在实验过程中经历成功与失败的情感体验,同时通过实验还可以的学生进行安全教育。

可以肯定,在科学教育中渗透方法、态度、价值、情感、责任等人文内涵,使学科知识与人文内容相联系,体现科学教育与人文精神的融合,是现代科学教育的一个重要趋势。

总之,只有发挥实验的教育教学功能才能落实化学新课程的总目标“提高学生的科学素养”,落实新课程的核心理念,“一切为了学生的发展”。

参考文献:

[1]刘知新主编.化学教学论.北京:高等教育出版社,2004

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一、探究式教学的内涵

中学化学探究式教学是促进学生的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”为根本目的,以自主学习理论、探究教学理论为基本依据,在教师的引导下,创设实验问题情境,激发学生提出问题,让学生运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,通过自主设计实验方案,自己摸索操作方法,自主拟定实验步骤,自行探究实验结论,并通过评价与交流,促进学生知识、能力与态度的和谐发展。这是一种以自主学习为核心,以探究为主线的实验教学模式,

二、科学探究活动的实施

科学探究是化学新课程的最大亮点,化学新课程倡导以科学探究为主的多样化的学习方式。探究是从问题开始的,发现和提出问题是探究式学习的开端。没有问题的思维是肤浅的被动的思维。在问题意识的驱动下,让学生自主、积极的投身其中通过观察、调查、实验、收集资料、分析、思考等活动,体验知识的获得过程,得出结论,解决问题,实现自身主动建构与发展。因此,善于创设问题情境,提出适合探究、值得探究的问题就显得尤为重要。而我们调研中发现,新课程实施后,教师多多少少都有一些问题意识,在教学中也想以问题引路,但是所提的问题大多是浅表性的,学生读书就能回答,有些甚至是随意的,缺乏对教学内容和学生的深入研究。一个好的化学问题,应该具有良好的问题结构、新颖的问题情境和恰当的认知冲突,符合科学规律,要能够让学生体验到问题解决中的困惑和解决问题后的喜悦,这样的问题才是值得探究的问题。如在“二氧化碳制取的研究”一课中,在提供了纯碱、石灰石、稀盐酸、稀硫酸等试剂及必要的仪器之后提出:“含CO32-的物质和酸反应都能制取CO2吗?”这个问题需要学生思考反应原理、动手实验、对比观察、才能得出结论。这样设置对于启迪学生的思维,激发学生的探究欲望,培养学生分析问题、解决问题的能力都起到了积极的作用。

许多问题提出后,是需要用实验来解决的,因此化学实验虽不是科学探究的唯一方式,但它是主要方式,它是科学探究在化学学科中的具体化,是发展科学探究能力的实践基础。通过实践探究活动可使学生认识科学探究的基本过程,体验科学探究活动的艰辛,感受化学世界的奇妙与和谐。若能充分理解新课标和新教材增加许多探究性实验的编排意图,想方设法创造条件尽可能的给学生提供化学仪器和药品,让学生积极主动地进行实验探究,包括让学生设计、评价实验方案,观察和描述稍纵即逝的实验现象,细致分析实验数据,正确得出实验结论,善于拓宽实验思路,从生活中寻找实验素材,补充开发设计一些有创意的实验,开展课外小组实验、家庭小实验、微型实验、趣味实验等多种探究活动,就能在探究活动中培养学生的实验能力。事实求是、一丝不苟的科学态度和敢于质疑、勇于探索的创新精神。如在“氧气的制取”一课中,把学生分成四人一组,提供长颈漏斗、分液漏斗、大试管、广口瓶、锥形瓶、圆底烧瓶、注射器、带导管的橡皮塞、弹簧夹、酒精灯等仪器并引导学生组装出一套基本装置后,又提出:“要固液反应且不需要加热制氧气可选那些仪器?若想在制气的过程中补充液体或控制液体的加入量,可设计什么样的装置?若想控制反应的发生和停止,还可设计怎样的实验装置呢?”让学生带着这些环环相扣、步步深入的三个问题,动脑、动手、探究、组装出多种制取氧气的装置。

三、新课程背景下,教学方法要新

学生是学习的主体,只有主体全身心的投入,才能有好的学习效果。新课程背景下,应注意克服传统教学中教师向学生单项传递的弊端,善于采用小组学习或合作学习的方式引导学生开展讨论和交流活动,使学生在发表自己见解的同时倾听他人意见,并在此过程中进行客观的比较和鉴别,取长补短,提高认识。使学生通过交流互动、亲身体验,逐渐形成勇于探究、勤于思考的心理品质,掌握探究学习的基本策略和方法,逐渐形成自主学习的能力和保持持久的探究兴趣,使学生真正成为学习的主人。课堂教学中,教师的作用是设疑激趣、启发引导,是营造宽松、愉快、课堂教学氛围,是搭建好师生互动、生生互动的交流平台,是鼓励学生实践探索、创新求异。如在“二氧化碳制取的研究”一课中,当学生组装好仪器后,开展组与组之间的竞赛,让每小组派代表上台发言,评价装置的优劣,完善装置的功能。这时老师的作用是鼓励、是创设一种争先恐后地展示装置、合理有序的解决问题的氛围,使探究、交流活动进入,接着教师选择由低级到高级的四套有代表性的装置指出:“制取装置的探究让我们亲历了一种不断发现问题、分析问题、解决问题、改进完善的探究过程”,揭示了探究活动的意义及内涵。装置探究出以后,又让学生讨论归纳出制取CO2的主要步骤,并亲手实践制出一瓶CO2,使学生获得成功的喜悦。

四、探究式教学的几点思考

1、主导和主体

建构主意认为,学习是一种建构的过程,学生是知识的积极构建者,教师则是学生构建知识的支持者、辅导者和高级合作者,负有调动学生学习积极性的使命。探究式教学能促使知识的有意义的构建,真正落实学生的主体地位,促使学生的主体发展和可持续发展的能力。因此开展探究式教学关键在教师,教师必需发挥主导作用,导而得法,着力营造学习氛围,使学生真正成为学习的主人,学而得法,是决定探究式教学是否成功的前提。

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初中生物属于非中考学科,因此很多学生或者部分老师都把它视为“豆芽学科”,在学习时间的安排和分配上,都更偏颇于语数外。大家都要围绕中考这根指挥棒转,这本来无可厚非。但是,学好并掌握基础的生物知识是每个人都必不可少的。平常生活中,种植花草、养殖动物、自身保健等方面都不可避免地要应用到生物学的知识。这是我作为一名初中生物教师的自豪之处,让每个学生都具备生活必须的生物科学素养正是我的职责所在。

《初中生物新课程标准》(2011年,正式版)中明确指出了这门课程的三项基本理念,也提出了这门课程的三项具体目标。作为一线教师,搞好任教学科的教学工作,努力提高自身的业务水平是基本职责。作为生物教师,基本职责是认真贯彻新课程标准的基本理念,努力实现生物教学的基本目标,争取让每个学生都能快快乐乐、轻轻松松地参与到这门学科的学习中来,通过自主、合作、探究去实现知识、能力、情感·态度·价值观的三维目标。为了实现目标,教师必须在平常的教育教学工作中做好三件事情。

一、坚持面向全体学生进行教学

我所任教的地方是重庆市江津区的一所普通农村初中,前些年,生物这门学科与中考毫不沾边,所以生物似乎有点儿“受歧视”。要到半期考试、期末考试的时候,语数外的老师都会来找我“借课”,把生物课改上其他学科课。后来,区教委对中考进行了改革,取消了“一考定升学”的中考制度,从2010年起实行初中学生学业成绩结构评价制度。具体来说,中考成绩分为三个板块,七年级考查语文、数学和英语三个科目,总分450分,学生考试成绩按10%计入中考成绩;八年级考查语文、数学、英语、物理、生物、地理六个科目,总分750分,学生考试成绩按20%计入中考成绩;九年级考查语文、数学、英语、物理、化学、思品、历史、体育八门学科,总分800分,学生考试成绩按70%计入中考成绩。这样一来,打破了传统的中考模式,有利于学科教育的均衡发展,也为我们生物、地理等“豆芽学科”提供了有效保证。现在,我们区的每所学校都在强调“科科都是主科”,学生对生物、地理的学习也比以往更加重视。

但是,问题也迎面而来,同行们都为了中考,努力提高生物学科的教学质量,潜意识里开始偏重升入普高的学生,而对于那些学习基础较差、准备升入中职学校的学生开始放任自流。他们忽略了“每一个学生都需要学习生物,每一个学生都可以学好生物”,违背了教育工作者必须恪守的一项基本原则,也违背了素质教育的基本宗旨。所以,我们应该坚持面向全体学生进行教学。每一个班级的学生都可能良莠不齐,有品行好的,有品行坏的,有成绩好的,有成绩差的。因为学生受天赋秉性、家庭背景、生活环境等各方面因素的影响和制约,在思维方式、日常行为和学习成绩方面也存在千姿百态的个体差异,作为教师,应该充分尊重学生之间的个体差异,不管出身贵贱、不管品行好坏、不管成绩优劣,一视同仁,给予每一个学生平等的学习机会,为每一个学生的生物学习搭建良好的发展平台。结合不同学生的特点,采用不同的教学手段,让每一个学生都尽可能地得到发展和完善。也就是说,既要让每一个学生都通过努力达到基本要求,又要适应和满足学生的不同的学习需求,通过因材施教,促进每一个学生的充分发展。

二、努力提高学生的生物科学素养

生物科学素养主要是指人们在认识自然和应用生物科学知识的过程中表现出来的内禀特质,包括人们所掌握的生物科学知识、技能和方法,以及在此基础上形成的生物科学能力、科学观以及科学品质等方面。科学教育的基本任务是培养学生必备的、可持续发展的科学素养。生命科学是科学的一部分,因此,生物学教育的基本任务,是培养和提高学生的生物科学素养。生物学教师应该努力让所有的学生经过这门课程的学习,都有机会成为具有良好科学素养的人。

一方面,教师要努力培养学生的科学态度,包括好奇心、诚实、合作和创造力。生物教师的首要任务是培养学生对生物科学现象产生好奇,并将这种好奇心转变成对这门课程主动进行学习的积极态度。其次,教师应坚持要求学生真实地报告和记录在实验中观察到的东西,从而培养他们诚实守信、忠于科学的良好品质。再次,团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分,所以教师还应该努力提高学生的团队意识和合作能力。最后,教师要杜绝“填鸭式”教学,积极引导学生主动去发现问题、分析问题,帮助他们解决问题,让学生真正成为学习的主人,从而提高他们的创造力。

另一方面,教师要丰富学生的生物学知识和技能。让学生掌握一定的生物学知识是生物课程所规定的基本任务之一。学生在初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等基本事实、基本原理和规律,对生物学的整体画面有一个大致的了解。教师除了传授知识外,还要给学生提供机会,让他们了解现代生物学的进展,了解现代生物技术对人类社会和人们生活的影响,让学生在研究型学习或实践活动中利用所学知识和方法去解决身边的问题,使学生具有运用知识的能力,也是知识领域中的另一个重要目标。

三、积极倡导探究性学习

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义务教育《化学课程标准》中明确指出:义务教育阶段的化学课程应“以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能”。通过探究活动,可以使学生亲历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,从中获得有关的化学知识和技能,体验科学探究的乐趣,学习科学研究的方法,领悟科学的思想和精神。因此,教学中积极组织学生开展科学探究活动,对于培养学生科学思维的品质,乃至人的终身发展至关重要。

为使学生尽快了解科学探究的一般过程,培养和发展学生的科学探究能力,笔者认为,科学探究教学中应注意以下几点:

一、应联系学生自身实际,消除对“科学探究”的畏难情绪,引导学生了解探究活动的一般过程

一般来说,科学探究的基本过程包括六个要素:提出问题,进行猜想和假设,制定实施计划、设计实验,实验与观察、获取事实与证据,检验(反思)与评价、表达与交流。由于初中生对“科学探究”的内涵、实质并未真正理解,再加之初学化学,因此他们对这个“科学探究”感到很深奥,要完成这探究活动会很困难,畏难情绪油然而生。此时就需要教师联系学生自身实际加以引导。通过引导,让学生认识到科学探究的意义和基本过程,能从日常生活或化学学习中提出问题,进行初步的探究活动。

其实,探究活动就发生在学生身边,每个学生都经历过很多探究活动,不管这种活动是多么的简单。例如,某个学生在写字时,发现圆珠笔突然写不出字了,他会怎么办?他可能会先检查一下笔尖是否损坏,如果没坏,他会接着把笔芯取出来,看一看笔芯中是否有“油”。如果真是“油”没了,就换一支新的笔芯。

这么一个简单的、习以为常的过程,其实就是一个探究活动。因为它包括了探究活动的一般过程:发现问题——圆珠笔写不出字了;提出问题——怎么会写不出字?作出假设——可能是笔尖坏了或没“油”了;制定和实施计划——检查笔尖和笔芯;得出结论——笔尖坏了或没“油”了;最后解决问题——换笔尖或笔芯。类似的例子只要我们稍加启发,学生肯定会举出很多很多。在此基础上,再引导学生进行具体的分析,使他们逐步了解探究活动的一般过程。这样学生就会感到探究活动并没有想象中的那么难,不仅增强了完成探究活动的信心和勇气,而且激发了参与探究活动的兴趣和热情。

二、应重视探究技能的规范化训练,提高学生的化学科学素养

科学探究不同于以往的化学实验。以往的实验是学生按照教师或教科书规划的“路径”进行验证性的操作,至于“为什么”则不去思解。而科学探究是让学生运用观察、实验、调查等方法广泛获取信息,从日常现象和化学学习中提出问题,作出猜想或假设,设计实验或有关的活动方案,寻求解决问题的依据或证据,定性或定量地处理有关的信息和资料,从而提出解决问题的合理建议。

科学探究的方式方法是多种多样的,观察是科学探究的一种基本方法,也是发现问题、提出问题、探索奥秘、获取知识的前提。然而科学观察不同于一般的观察,要有明确的观察目的,要掌握一定的观察方法,要有良好的观察习惯。更重要的是要由目的性观察变为思维性观察。为了达到这个目标,在科学探究教学中应特别注意从下列几个方面培养学生的观察技能:(1)既观察实验结果,又观察实验过程中发生的各种现象;(2)既要抓住观察重点,又要全面观察;(3)既观察主反应的现象,又兼顾副反应的现象;(4)注重对异常现象的观察,以培养学生分析问题、解决问题的能力、意志和品质;(5)注重实验现象的对比观察,以培养学生探究知识的科学方法。在观察的基础上,还应再组织学生互相讨论,交流看法和体会,让学生在热烈的讨论中迸发出思维的火花。

三、应倡导发展性评价,发挥评价促进学生科学探究能力发展的功能

倡导发展性评价,突出评价促进学生发展的功能是此次新课程改革提出的新的评价理念。因此,对学生的评价不仅要关注他们的学业成绩,而且要发现和发展学生多方面的潜能。

要改变过去单纯通过纸笔测验、考试检查学生对知识、技能掌握的情况,倡导运用多种评价手段和方法,评价学生在情感态度、价值观、创新意识和实践能力等方面的进步与变化。为此,在对学生科学探究能力评价时要注意以下几点:

1.评价主体的多样性

学生科学探究活动的评价者可以是教师,也可以是学生个人或学生小组,还可以是学生家长、教育主管部门、科技管理部门以及社区有关组织等。在这个多层次、多角度、开放性的评价网络中要特别重视让学生参与评价活动,重视学生自我评价对学习活动的促进作用。

2.评价内容的全面性

化学课程以培养和发展学生的科学素养为主旨,因此对学生的评价应涵盖科学素养的各个方面。不仅要对学生知识掌握结果进行评价,更需要对学生的创新意识、合作精神、情感态度、价值观、实验操作技能、探究能力、分析问题的思路、知识的理解和认知水平以及表达交流技能等进行全方位的评价。

3.评价作用的激励性

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关键词:科学探究;可持续发展;思维训练;素养;能力

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)15-357-01

“二十一世纪是生物的世纪”,人类离不开生物。作为基础教育的初中生物教学,应使学生学会科学探究,并通过科学探究提升思维能力,为学生今后从事生物学甚至于其它科学领域的研究奠定必要的基础。

那么在生物教学中应该如何通过科学探究活动对学生进行思维训练,使之形成可持续发展的能力呢?以下本人结合几年的教学实践谈谈几点看法。

一、通过科学探究活动,激发学生的学习兴趣,引导学生积极思维,令其被科学魅力所吸引

兴趣是思维的催化剂,是学习的动力。当学生对某个问题产生兴趣时,必然会围绕着这个问题积极地思考。单纯由实验现象所引起的,只是直接的兴趣,难以持久要善于“创造”种种诱因,在教学中充分利用和联系学生的生活实际和经验是学生学习动力的源泉。比如,在进行《植物的蒸腾现象》的实验探究教学中,我利用“为什么人们常说大树底下好乘凉呢?”这个既有趣又紧扣生活实际的问题引出实验课题,学生的注意力一下子就被吸引了,在探究实验过程中我采用层层追问法,不断提出既有趣而又有思考性的问题启发学生思考,学生的注意力不断得到凝聚,由此学生的直接兴趣被转化为间接兴趣,学习的积极性也有了很大的提高。

通过科学探究活动还有助于培养学生正确对待科学的情感态度和价值观。如在“探究影响鼠妇分布的环境因素”探究活动结束时,引导学生在活动完成以后将鼠妇放回大自然中,使学生养成热爱大自然,珍爱生命的美好情操。通过“探究酸雨的危害”、“设计校园绿化方案”等科学探究活动丰富学生的情感,使之了解科学发展关乎自身,关乎社会,培养爱祖国、爱家乡的情感,增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。由此引导学生从低层次的直接兴趣上升为高层次的对探索科学的向往。

二、在科学探究活动中明确科学探究的基本方法,使其上升为一种科学素养

科学探究能力是在探究性学习过程中形成的。因此,教师应积极提供机会让学生亲自尝试和实践。通过各种探究活动明确科学探究的基本方法,即解决问题的程序。以下谈谈我的一点做法。

例如,在进行《响尾蛇如何追寻猎物》的实验探究教学时,我是这样引导学生的:

第一步,引导学生通过观察发现并提出问题。如本实验,引导学生通过观察提出“为什么响尾蛇能追寻到被它咬过的猎物?”的问题。激发学生产生探究的欲望。

第二步,引导学生收集与问题相关的信息,然后根据信息对问题进行合理的猜想与假设。经过启发引导相当部分的学生提出了“响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻被它咬过的猎物”的合理假设。

第三步,引导学生针对提出的假设制定实验计划,以验证假设。首先引导学生注意实验中控制的变量因素――毒液,而为了验证毒液在响尾蛇追寻猎物中独一无二的作用,就要进行对照实验。而后进一步引导学生注意对照实验中只能有一个变量,也就是说除了“毒液”以外两个实验中其它条件必须相同。由此学生不难了解实验的目的任务、方法、材料、装置等等都是根据假设来确定的

第四步,引导学生根据实验计划实施实验并记录实验数据,当然本实验学生无法亲身进行,但教师可请学生参考科学家的做法。

第五步,引导学生分析、讨论实验结果,推导结论验证假设。在学生进行分析和讨论的过程中应注意引导学生发现实验中变量的变化是否导致了实验现象的不同,进而启发学生推导出实验结论。本实验中的变量是“毒液”,死老鼠身上有没有毒液最终决定了响尾蛇的追寻结果,由此推导出响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻被它咬过的猎物的实验结论。

第六步,引导学生表达和交流自己的实验结论。在教学中激励踊跃表达自己的见解,学会交流合作,在培养智商的同时培养学生的情商也是至关重要的。

通过《响尾蛇是如何追寻猎物》实验探究活动,帮助学生感受和理解科学探究的基本过程:问题假设实验结论。通过各种科学探究活动学生学会了科学探究的基本方法,为学生今后从事生物学甚至于其它科学领域的研究奠定必要的基础,真正上升为一种科学素养。

三、通过科学探究活动,训练学生的思维能力,形成可持续发展的能力

通过科学探究活动训练学生的思维能力,科学探究活动要通过一系列的思维操作才能实现。

首先,是对探究的问题进行分析。如《响尾蛇如何追寻猎物》的实验探究中就必须通过分析响尾蛇能追寻到被咬过的死老鼠而不能追寻到没被咬过的死老鼠的实验现象得出响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻被它咬过的猎物的实验结论。因此,所有的科学实验都离不开分析。

其次,对照实验在科学探究活动中必不可少。如在探究“鼠妇的生活”的实验中有光或无光条件下鼠妇反应的比较等。在实验教学中应注意比较方法的运用。

再次,把生物体的各部分,生命现象的各个方面和属性联合起来,形成对生物体和生命现象整体的认识,这就是综合。比如在《观察细胞的形态结构》的探究实验中,学生观察和了解了细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核等构造之后,再把它们联合起来就形成了一个完整的生活的细胞的概念。分析和综合是相辅相成、紧密联系的对立统一的关系。它们是思维活动的基础。