高中生物科學方法歸納范文
時間:2023-08-25 17:22:12
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篇1
關鍵詞 科學方法 生物學教學
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
高中生物科學方法教育是指在高中生物教學中有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授生物科學研究方法,使學生受到科學方法的熏陶和訓練,逐步掌握最基本、最主要的研究方法。高中生物科學方法教育的內容分為兩大類:獲取經驗性材料的方法(也叫經驗方法),包括觀察法、實驗法、調查法、模擬實驗法等;從經驗性材料(感性材料)的獲取到問題、假說或結論的得出需要理性思維,理性思維的方法包括邏輯思維、形象思維、直覺和靈感、數學方法、模型方法和系統方法等。那么,教師在高中生物教學中如何進行科學方法的教育,或者說可通過哪些途徑引導學生逐步掌握探索生物學的奧秘?
1 通過生物科學史“解讀”科學方法,重現科學巨匠的探究歷程
生命科學史是以生物科學產生和發展的過程為輪廓,以科學發展歷程中帶有重大轉折作用的課題及事件為主線,用翔實的資料論述科學家的創造性勞動,生動地描述科學家科學探索的思維過程和方法。它作為學生實施科學探究的范例無疑是實施科學方法教育的一個有效途徑。高中生物教材中有許多關于生物科學史的教學內容,如酶的發現、光合作用的發現、生長素的發現、遺傳物質的發現等。這些科學發現本身就是科學家科學實驗(探究)的過程,教師可以充分利用這些素材,幫助學生尋著先人的足跡,在享受科學探究的快樂中受到科學方法的教育。
下面以蘇教版必修2《遺傳與進化》第四章第一節“探索遺傳物質的過程”一課為例,介紹科學方法教育如何有效滲透到教學中。首先教師以“想象實驗”引導學生進行探究性學習。在教學時要求學生要親歷實驗設計(包括實驗步驟、實驗結果預測等),強調學生分組全員參與,并在教師的指導下完成。其次通過滲入科學猜想,提高學生思辨是非能力。猜想是科學探究的重要一環,它為進一步制定探究計劃、進行實驗、收集證據、分析論證指示方向。例如,在講授格里菲思的肺炎球菌第四組實驗時,教師要結合實驗情境(實驗中出現的與常規推理不相吻合的實驗結果)引導學生猜想:當時格里菲思是如何猜想的呢?請同學們像科學家一樣進行思維,如果是你,你可能有哪些猜想?最后運用比較方法,引導學生分析、比較格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡斯等科學家的探究性實驗之間的異同。在不同的實驗設計中可以通過比較,分析相同、不同的特征。例如,在教學“肺炎雙球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”后引導學生分析這兩個實驗異同點。這兩個實驗對象、方法及所處的時代背景都不同,但都證明了DNA是遺傳物質,從而認同科學結論的獲得,最基本的方法是實證法。實驗的設計思路有共同之處(設法將DNA和蛋白質分開,然后單獨地觀察每種物質的)。接著運用歸納法總結探究生物問題的一般方法:實驗事實理論推斷(提出假說)實驗驗證(實驗思路)修改或否定原假說,提出新理論進一步探究得出結論(統一認識)。通過解讀和體味科學史中的科學方法,教師引導學生站在科學家的位置進行思維探究,培養學生獲取科學知識及提高實驗技能(如觀察、調查、搜集數據、處理數據、實驗和實驗中怎樣設置對照實驗、如何恰當選擇實驗材料、控制變量等實驗設計能力)。
應注意的是,用科學史對學生進行科學方法訓練,要防止將科學探索的過程固定化,應以活潑多樣的形式誘發學生的創造性思維。例如,孟德爾分離定律的發現過程以教師的簡述為主,而自由組合定律則應以學生討論為主,特別是孟德爾應用正交和反交兩組測交實驗的結果來檢驗假設的合理性,對學生的思維訓練具有重要作用。
2 通過知識(包括概念、原理、規律)的教學“滲透”科學方法,培養學生科學探究品質
生物學概念是反映生命現象和生命過程本質屬性的一種思維方式,是生物事實的抽象。借助于這種概括、抽象的思維方式,人們找到了復雜的自然世界的簡單規律,建立了假說、模型等抽象的思維方式。
生物科學方法教育就是要幫助學生生動活潑地、主動地從諸多事物及其變化中去尋求規律、構建科學概念。科學概念的形成,常用的科學方法策略有以下幾點。
① 是建立在豐富的事實基礎上,運用歸納法提煉生成。只有相關的事例越豐富,才有可能抽象、概括、從而形成一種理性的解釋和表述,即概念的初步建立。例如,“細胞是構成生命的基本結構和功能單位”,這是一個基于大量觀察,觀察動物、植物、其他生物的身體結構,運用歸納推理得出的一個結論。并不是只有施萊登、施旺分別用顯微鏡觀察植物、動物的結構,還有其他許多學者先后觀察了各種生物材料,才總結出這一科學概念。這樣的教學目的是引導學生必須在觀察植物、動物等多種細胞基礎上,也才有可能建立這一概念。
② 概念教學時要注意聯系生產生活實際,通過舉例演繹生成。如在學習“頂端優勢”時,可呈現幾個生活現象:園林工人修剪行道樹,對盆栽花卉進行造型等,從分析這些生活現象中獲得對頂端優勢的感性認識。以此引導學生進一步列舉自己所熟悉的例子,諸如“果樹整枝修剪”、“茶樹摘心”、“棉花打頂”等例子,通過這些事例幫助學生理解概念。
③ 概念教學時要重視實驗。觀察和實驗是研究自然科學的基本方法,通過實驗,可以提高學生對概念的認識。例如,在學習“滲透作用”概念時,教師可先進行滲透裝置的演示實驗:根據觀察滲透裝置中長頸漏斗內液面的上升或下降,指導學生進行分析和討論,對兩組實驗現象進行比較與分析,引導學生將問題的焦點集中于半透膜兩側的物質分子大小的差異,最后得出滲透作用即水分子或其它溶劑分子通過半透膜的擴散。并讓學生設計坐標系,用數學模型(坐標曲線)表示三種運輸方式過程中物質的濃度梯度、氧氣供應量與物質的運輸速度之間的關系。這樣的概念教學中充分“滲透”科學方法,便于生成概念。
另外,高中生物教材中相似的概念很多,在教學這些容易混淆概念時,要充分運用邏輯思維中的比較和分類、歸納和演繹、分析和綜合以及理想化方法抽象出客觀事物的共同本質屬性,可以收到事半功倍的教學效果。例如,通過讓學生列表比較光合作用和呼吸作用,條件反射和非條件反射等概念能夠使概念更清晰,利于掌握概念的本質屬性;通過簡化的圖像對比細胞分裂和細胞分化能夠使概念直觀化,從而易于區分;通過逆向思維法比較有性生殖、無性生殖概念(一般高等動物都是有性生殖,引導學生思考有沒有無性生殖呢,以逆向思考法操作:例舉克隆羊多利的事實引證),可以把解決問題的最好方法固定在認知結構中,能夠將認知對象的觀察自覺深入對變化原因的理性探究中,從而形成對概念的實質性理解。
生命科學中的原理、規律是借助于有關生物學概念才得以表述,在正確理解和運用概念的基礎上利于生物學原理的掌握。如歸納總結孟德爾遺傳定律之前要先理解父本、母本,正交、反交,顯性性狀隱性性狀等概念。然后運用“假說――演繹法”訓練學生的思維:在觀察和分析的基礎上提出問題以后,通過推理和想像提出解釋問題的假說,根據假說進行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結果。由此可見,生物學原理、規律的建立和發展一般在直覺思維、形象思維和抽象思維的共同作用下,經歷觀察和實驗、歸納和演繹、分析與綜合、類比、想象、假說等方法的探究,通過假說的試探、直覺的洞察、靈感的激發,不斷形成新的概念。并對觀察結果進行全面的分析、深入的研究得到原理和規律。因此,在生物學原理、規律教學中,教師要創設便于發現問題、討論問題、探索規律的教學環境,將原理、規律的教學作為幫助學生認識事物的本質、訓練思維能力、掌握科學方法的手段,使學生能夠將知識與方法巧妙的結合,從而真正領悟到生物學內在的魅力。
3 通過實驗“體驗”科學方法,感受科學探究過程
生物學是以實驗為基礎的科學,回憶和解讀生物科學史中的實驗僅是生物教學中的一小部分,學生親歷實驗是實驗教學的主要內容。新課標中安排了大量的“演示”、“實驗”、“做一做”,它把實驗與其他教學內容緊密地結合在一起,使實驗成為高中生物教學中“教”的手段,也成為“學”的手段,更是學習、認識科學方法的手段。例如,人教版必修1教材中“酶在細胞代謝中的作用”一節,教材重點安排學生做過氧化氫在不同條件下分解速率的實驗,教師要通過引導學生做實驗并得出結論,從而切身體會到酶具有很高的催化效率及其生理意義。通過實驗使學生充分體會控制變量(理解自變量、因變量、無關變量以及什么是對照實驗),假說方法以及用圖像法(繪坐標圖區別酶和無機催化劑催化效果比較等)等科學實驗方法,這樣的教學有助于培養學生的科學探究能力。同時利于培養學生敢于質疑、敢于創新,大膽猜想的科學精神和態度價值觀。
3 通過解題“理解”科學方法,形成“生物思想方法”
“學以致用”,科學方法教育的最終目的無非是提高學習者的科學探究能力,而在高中生物教學中一個重要的落腳點無非是解題和運用能力。近年來的生物高考試題更加重視對學生生物學科素質和能力的考查,如科學態度、意志品質、合作精神、觀察能力、動手能力、分析和解決問題的能力和科學探究的方法等。以實驗題為例,從實驗設計的角度,挖掘科學研究方法教育的合理因素,幫助學生歸納科學方法的基本過程,并加深學生對這些過程的理解,就是十分有效的科學方法指導。① 生物實驗設計的過程就是科學方法理論的應用過程,分析并完成典型的高考生物實驗設計題實際上就是一次科學方法知識的實踐和檢驗。② 高考試題的設計都比較嚴密,尤其是生物實驗的設計有較強的邏輯性,有利于培養學生科學縝密的邏輯思維習慣。③ 高考導向作用的力量是不可估量的,生物科學研究方法以高考試題的形式出現對教師和學生的引導作用非常巨大。
總之,在解題過程中要重分析、重引導、重討論、重總結,用一系列最基本的思想方法去解決一般乃至于最困難的問題,形成一套行之有效的“生物思想方法”。從這個高度去看各種具體解題方法,不過是掌握了“生物思想方法”之后的必然產物,而這一切,正是科學方法教育的最終產物。
此外,高中生物科學方法教育的策略還有:在解決實際問題中運用科學方法;通過開設專題講座等第二課堂教學方式滲透科學方法;在探究性學習、合作學習等自主探索中總結科學方法;通過課外制作、小發明等科技活動進行科學方法教育等。因篇幅所限,在此不再詳述。
參考文獻:
篇2
關鍵詞:探究式教學;教學模式;生物新課程;高中
生物課程是高中階段重要的科學課程,是自然科學中一門基礎學科。《普通高中生物課程標準(實驗)》(以下簡稱《標準》)明確把提高學生生物科學素養作為高中生物新課程理念,要求每個學生不僅要獲得生物科學知識,而且要掌握科學方法和科學技能,形成科學態度與科學精神,并倡導開展以探究為核心的教學來實現這一課程理念。[1] 隨著新課程實施不斷深入和擴大,探究式教學在全國各地各學科教學中日益受到重視。沈平指出,課堂教學是新課程實施的基本途徑,是教師進行課程參與、實現專業化發展的重要渠道。[2] 同時,課堂教學也被公認為是新課程實施的主陣地。因此,如何構建行之有效的探究式課堂教學模式,供廣大高中生物學教師在實施新課程中參考,無疑是當前高中生物新課程實施過程中亟待解決的重要且緊迫的課題。
1、探究式課堂教學模式的涵義
探究式課堂教學是以探究為基本特征的一種教學活動形式,探究式教學模式起源于美國著名教育家薩其曼(J.R.Suchman)對于“獨立學習者發展”的信念,他認為科學家用來分析解決問題,探究未知世界的理性智慧可以傳授給學生。[3]該模式是指在教師的指導下,學生積極參與科學探索的實踐過程,試圖模擬科學家分析解決問題的方法,體會科學家如何面對疑難,養成主動探索、主動思考、主動獲取知識和發展能力的習慣,并學會搜集和加工需要的新資料,從而獲得在真實生活情境中發現問題、解決問題的方法,進而培養自己的創新能力和實踐能力的實踐活動。
2、探究式課堂教學模式的設計
探究式課堂教學是探究式教學的重要組成部分,在新課程背景下,探究式課堂教學的環節比以往有更豐富的內涵。借此,根據高中生物新教材(人教版)的特點和近期的教學實踐,筆者圍繞高中生物新課程探究式課堂教學環節的設計談談自己的見解,旨到拋磚引玉。
(1)妙創問題情境,巧立探究課題。
創設問題情境是組織探究活動的前提。新教材的特點之一就是在每一節的開頭都設置了“問題探討”和“本節聚焦”欄目。事實表明,任何學習愿望都是在一定問題性的情境中產生的,問題情境能夠誘發學生學習的需要,極大地促進探究式課堂教學的實現。問題情境的創設講究“妙”,課題的引入關鍵在“巧”,因為妙能生趣,巧能激趣。不管是巧,還是妙,都要以實際生活、生產事實或經驗為出發點。《標準》指出:“生物科學與人們的日常生活、醫療保健、環境保護、經濟活動等方面密切相關。”也就是說,高中生物新課程注重使學生在現實生活的背景中學習和探究生物學。因此,教師應聯系生活,善于為學生準備好問題情境素材,設置適當的途徑使學生進入“情境”,感受解決問題的過程。如在“生命活動的主要承擔者——蛋白質”的教學過程中,可以從最近出現的“大頭娃娃”引出問題,并提出課題“‘大頭娃娃’形成的原因”。接著進一步創設問題情境:蛋白質有什么作用?它是怎樣形成的?為什么有些食品要添加某些氨基酸?這樣提出問題,確立課題,非常的巧,非常的妙,非常的新,所以,學生的學習興趣非常的高漲。
(2)組織學生探究,提高綜合素質。
學生是課堂的主體,探究是學生的探究,沒有學生的主動參與,探究活動將成為空話。首先,教師應善于利用新教材設計的豐富的探究素材:“資料分析”、“思考與討論”、“實驗”、“技能訓練”、“探究”等,使學生多動手,多動腦,多發言,多記錄,多歸納,給予他們充分自主學習、主動探究的空間,使之體驗更多科學探究的樂趣。例如,在“酶的本質”教學過程中,課前可布置學生收集巴斯德(L.Pasteur)、李比希(J.V.Liebig)、畢希納(E.Buchner)、薩姆納(J.B.Sumner)等科學家探索酶本質的過程及其相應的理論材料,并對此作出評價;課堂上由學生簡述理論要點,組織自由演說“我從酶本質的探索過程得到的啟示……”活動。這樣的探究活動能為學生提供自我表現的空間,獲得探究過程的體驗。
其次,生物學是一門建立在實驗基礎上的科學。因此,實驗探究是科學探究的重要環節。在實驗探究教學中,要突出培養學生實驗的假說能力、方案的設計能力、過程的觀察與記錄能力、討論與結論的分析能力等,充分體現新課程培養學生“過程與方法”的理念。如“核酸在細胞中的分布”的探究實驗,可讓學生——①提出假說:DNA主要分布在細胞核,RNA主要分布在細胞質。②設計實驗:取口腔上皮細胞制作臨時裝片水解用蒸餾水沖洗涂片用吡羅紅甲基綠染色5分鐘觀察(先低倍鏡后高倍鏡)。③觀察和記錄:細胞核呈綠色,細胞質呈紅色。④得出結論:核酸種類不同,其分布也不同。在真核細胞中,DNA主要分布在細胞核,RNA主要分布在細胞質。
再次,新課程強調,課堂探究要取得成效,合作討論學習是不可忽視的。但目前很多學校都是大班制,學生人數多,實行分組合作討論學習時遇到不少問題。最簡單的策略是采取同位或前后學生分別組成合作小組。小組人數一般以2-6人左右為宜,教師應根據實際情況來進行調整,但要遵循“組間同質,組內異質,優勢互補”的原則。即每個組中成員的組織能力、學習能力、學習成績、思維活躍程度、性別等都應盡量均衡,并確定每個成員的分工,可以采取輪換制,如主持人、記錄人、發言人、補充人等由每個成員輪流做。分好組和職務后,在進行小組合作學習前,教師還應解釋清楚學習任務,說明成功標準;然后在學習過程中,教師要監控學生的行為,及時提供幫助;最后采取過程評價與結果評價以及學生自評、小組評價和教師評價相結合的方式,公正、科學、合理地肯定學生的探究學習。
(3)展示探究成果,交流彼此思想。
在探究式課堂教學過程中,對于學生的探究成果要進行展示和交流,讓全體學生都可以分享成果,共享智慧,實現共同進步和新課程倡導的“全體發展”理念。正如大文豪肖伯納(G..Bernard Shaw)所說:“如果你有一個蘋果,我有一個蘋果,彼此交換,那么,每個人只有一個蘋果;如果你有一個思想,我有一個思想,彼此交換,我們每個人就有了兩個思想,甚至多于兩個思想。”
篇3
一、初高中學生知識體系差異
相對而言初中知識比較基礎,學生知識面較窄、綜合素質和能力較弱,以及適應性不強等問題。初中并沒有獨立的生物學科,而是將生物知識穿插于科學課本,就知識點而言初中生物突出人體和人類活動的內容,主要要求學生掌握簡單的生物學知識(如簡單的動植物分類、常見的幾種動植物及其結構特點等等)、基本的生物實驗操作技能和動手能力、生物學知識在人類生活、生產等方面的一些簡單的應用;其知識層次則以要求學生“知其然”為主,突出生物圈,突出人與生物圈的關系,包括生物和生物圈、生物和細胞、生物圈中的綠色植物、生物圈中的人、生物圈中的其他生物、生命在生物圈中的延續和發展、增進健康防治疾病、生物科學技術與社會8個單元,對于學生要求并不是很高。高中生物課程分為必修和選修兩個部分。必修部分包括“生物1:分子與細胞”、“生物2:遺傳與進化”、“生物3:穩態與環境”3個模塊;選修部分有“選修1:生物技術實踐”、“選修2:生物科學與社會”和“選修3現代生物科技專題”3個模塊。每個模塊36學時、2學分。
二、初高中教師教學要求的差異
在初中,學生的學習方法主要是記憶、重現、簡單模仿,大部分學生的學習習慣是圍著教師“轉”,沒有完全養成獨立思考和對知識進行歸納總結的學習習慣;而高中教學,則要求學生勤于思考,善于歸納總結規律,掌握學習方法,做到舉一反三,觸類旁通。初中更加重視學生生物學素養的養成,學生能力的培養 ,而對學科知識體系要求學生了解的成分更多,達到掌握的學科知識相對較少;而高中對學科知識體系的掌握要求比較高,不僅要求學生達到一定能力的要求,同時還必須掌握一定的學科知識和學科技能。
三、初高中學生學習方法、學習習慣的差異
初中畢業中考對學生要求較低,大多數的初中學生一般要等到中考前才在學校的組織、要求下,集中優勢時間攻克中考大關,而且一般都能在中考中取得不錯的成績。這樣就給學生形成一種錯覺,生物只要考前背一背就行。而高中階段,面向高考,對于學生的要求提高了,而學生仍然以初中讀、背的方式學習生物,顯然是行不通的。
四、對于初高中銜接的幾點建議
1、做好教材內容的銜接,保證初、高中生物教學的延續性。
新的高中生物教學內容,在各章節中都有與初中教學內容相銜接的部分、由于課程標準要求不同,高中生物教學與初中生物教學在一定程度上就會出現“脫節”現象。在進行高中生物教學時,凡是涉及到初中生物知識如:“原核生物”,學生只要看到“菌”和“藻”就把它歸為原核生物,甚至有些學生把病毒也歸為原核生物、還有“三大有機物的代謝”中的食物的消化后的產物和代謝后的產物、營養物質吸收的途徑;“神經調節”中的神經元、反射、反射弧、感受器、效應器;“體液調節”中的內分泌系統、激素;內環境的穩態中的內環境的成分及三者之間的關系。
2、做好學習方法指導的銜接,全面提升學生的能力。
初高中教學屬于兩個不同的學段,其中必有銜接的規律可循。除了知識之外,學生不同學段的心理特點、認知規律、思維形態、學習習慣、學習方法等都應該研究。如果高中教師不清楚學生在初中學了什么,沒學什么,應該學好而沒有學好什么,那么,讓學生在自己原有知識與經驗的基礎上建構起新的知識就是一句空話。例如高中相較于初中多了很多實驗內容,可以通過演示實驗、學生實驗讓學生通過手腦并用的探究活動,體驗探究過程的曲折和樂趣,學習科學方法,發展科學探究所需要的能力并增進對科學探究的理解。
3、做好教學方法的銜接,培養學生學習生物學的興趣。
在初中,學生做生物實驗方法主要是跟著老師重復、簡單模仿,而高中實驗教學中,則要求學生在實驗過程中善于發現問題、大膽的提出假設、并能通過實驗設計解決問題。通過這樣長期逐漸的熏陶,使學生慢慢地掌握做實驗的基本程序。我們應該在可能的情況下為學生創造更多的觀察、動手實驗以及發揮主觀能動性的環境和機會,例如指導學生開展各種各樣的生物標本采集和制作,開展生態環境問題調查,分析原因并提出解決的措施等等,同時對學生的發現和創新意識給予及時的肯定和贊揚,這些對學生的發展都能起到很好的調動和激勵作用。
4、開設好高中選修課程,增加學生學習生物學的機會。
篇4
關鍵詞:科學探究;思維;內化
新課標重點要求提高學生的生物科學素養和倡導探究性學習。而生物科學發現史作為特別優良的課程教學資源,可應用在學生科學素質的培養、學生學習興趣的激發和學生情感、價值觀等非智力因素方面的培養等。尤其在科學素質的培養方面,對于學生的生物科學基礎知識的學習、科學態度和科學精神的培養、科學思維和方法訓練三方面都具重要作用。
實驗探究能力是體現生物科學素養的重要方面。實驗探究教學中,學生在具備相關生物學知識的前提下,實驗的基本技能、實驗設計的基本方法以及能力的培養、優化與提升,就成為素質教育理念下高中生物探究式教學的重中之重。教材中的實驗是培養學生科學素養的重要載體,包含了中學生物實驗的基本方法與技能。作為新世紀高中生物教師,我們應在教與學新理念的引領下,利用好教材中的經典實驗,促成學生掌握新教材基礎實驗的探究方法與技能,并學會遷移與運用。
本文主要探討在學生科學探究思維能力的培養方面,如何發揮生物發現史作為優良教學資源的重要角色。
一、科學探究思維能力
《普通高中生物課程(實驗)》(以下簡稱《標準》)指出:“科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一,將科學探究列入內容標準,旨在將學生學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養學生的科學探究能力,實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。”
科學探究過程包括以下要素:提出問題、猜想與假設、制定計劃和設計實驗、進行實驗與收集證據、分析、寫論證、評估、交流與合作。所有探究活動都要歷經整個過程,它是科學探究的方法所在。而在探究過程的各個環節中,貫穿始終的是科學思維,它扮演著指揮所有科學方法順利進行的角色。因此,科學探究思維的培養既是科學探究能力培養的重要內容,也是科學探究能力培養目標達成的最直接途徑。
科學思維是運用科學抽象的成果(概念、符號和思想模型)所進行的深入的認知活動。它包含邏輯思維和非邏輯思維兩類。所謂邏輯思維,即抽象思維,是指運用比較、分類、分析、綜合等邏輯方法,借助概念、判斷、推理等思維形式,去揭示和把握認識對象的本質或規律的思維過程。邏輯思維的表現形式主要有:歸納和演繹、分析和綜合、比較和分類、類比。非邏輯思維形式主要包括形象思維、直覺思維、靈感、聯想和想象、頓悟、猜測等。
分析是指用思維把事物分解為各個部分分別加以考察從而便于形成各個概念或便于確定概念間的關系的方法。綜合是指思維把事物的各個部分用形成的各個概念分別代表,形成原來的整體事物的概念或確定這些各個部分的概念的關系的思維過程。
歸納是指思維找出多個特殊性的具體事物的共同性的方法。演繹是指思維從事物的一般性返回到事物的具體的個別性的方法。
比較是確定對象之間的共同點和差異點的一種邏輯方法,是科學思維對由觀察與實驗獲得的感性材料進行邏輯加工的初步方法。
類比是將未知事物與已知事物進行比較,根據對象屬性之間的關系在某些方面的相似或相同,而推斷未知事物也可能具有已知事物其他的某種屬性的方法。
想象是建立新的概念、形象,發現新的聯系、規律的有效且重要的思維途徑。
形象思維是對形象信息傳遞的客觀形象體系進行感受、儲存的基礎上,結合主觀的認識和情感進行識別,并用一定的形式、手段和工具創造和描述形象的一種基本的思維形式。
直覺思維是指對一個問題未經逐步分析,僅依據內因的感知迅速地對問題答案做出判斷、猜想、設想,或者在對疑難百思不得其解之中,突然對問題有“靈感”和“頓悟”。
二、利用生物科學發展史培養學生科學探究思維能力
科學思維能力的提高不是通過簡單的灌輸,而是個體在自主學習和實踐過程中不斷內化和升華的過程。教學實踐中,通過利用高中生物課程資源中的生物科學發現史中的經典實驗,以學生的認知過程為主線,通過分析、研究科學家的實驗設計思路,引領學生經歷與體驗科學工作者進行科學探究時的整個實際過程,讓學生學習和領悟科學家科學研究的思維方式和研究方法,從而幫助學生學習其中具體的科學方法和思維。下面就如何利用生物科學發展史,對學生在科學探究的每個環節中常涉及的科學思維加以訓練、提升和培養。
1.提出問題
提出問題是科學探究的邏輯起點。愛因斯坦指出:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決一個問題也許僅僅是一個數學上或實驗上的技能而已,而提出新的問題,新的可能,從新的角度去看舊的問題,卻需要創造性的想象力,而且標志著科學的真正進步。”
如孟德爾在進行豌雜交育種時,注意到分別對具有高矮相對性狀的豌豆植株進行雜交,F1代只顯示親本一方的性狀。于是提出疑問,為什么子一代沒有出現矮莖植株呢?同時大膽聯想,如果用這個子一代的高莖豌豆自交又會出現什么結果呢?當得出自交后代出現高矮性狀并存的結果時,又大膽演繹,是否所有相對性狀雜交實驗結果也遵循這樣規律?并做了相應歸納后,才確定提出一個科學問題:為什么子一代只出現顯性性狀,而子二代卻出現了性狀分離現象呢?如在對肺炎雙球菌試驗中,通過歸納、分析和綜合得出DNA是遺傳物質的結論的基礎上,赫爾希和蔡斯又發出疑問,艾弗里實驗中DNA提取物純度最高時,仍然含有0.2%的蛋白質,那么最終使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質,到底是DNA還是0.2%的蛋白質?赫爾希等人的噬菌體侵染細菌的實驗將DNA和蛋白質分開進行獨立研究,才最終得出了讓科學界信服的結論。
通過讓學生經歷孟德爾整個提出問題的過程,使學生認識到,一個有價值的科學問題的提出不但需要永不止步的精神,更需要在發現問題的基礎上,依靠演繹、聯想思維,進行再發問,再肯定,并對所有疑問進行歸納,分析和綜合,通過由淺入深、由表及里、由現象到本質的層層思維,最終從一般的非科學問題中挖掘出更有生命力和有科學價值的科學問題。通過這一過程再現和體會,學生的發散、逆向、直覺思維都可得到激發、鍛煉、培養和提升。
2.猜想和假設
對問題的科學假設,是為下一步的活動指明方向,以加速對問題答案也即現象背后隱藏的規律的發現。假設必須是有科學依據,并可通過實驗驗證的。因此假設的確立除需要聯想、想像、直覺等非邏輯思維的參與,更需要嚴密的邏輯思維。如孟德爾的最終問題的提出,其實就是在一系列小問題的提出上,假設,驗證,再提出新問題,再假設,再驗證的過程。學生通過對科學家做出假設的思維歷程加以揣摩、研讀,進而使之科學思維得以磨練。
3.實驗設計
實驗設計的目的是對前面做出的假設進行驗證,比較、歸納和演繹思維在此環節的參與尤其重要。實驗設計的原則主要有:控制性原則、對照性原則、重復性原則、單一變量原則。
高中生物教材中涉及許多對照實驗,設置對照是科學研究中常用的手段,也是科學探究實驗設計這一環節中必不可少的科學思維。如達爾文胚芽鞘實驗中,就曾設置了三組對照,即分別對正常、去掉尖端、被錫箔小帽罩住三種條件下的胚芽鞘進行單側光照射,生長狀況結果分別為彎曲生長、直立生長、直立生長。學生可以通過比較、分析和綜合推斷出尖端在單側光照射下產生某種物質,對胚芽鞘下面的部分產生某種影響。可見對照實驗即是比較科學思維的發揮;同樣在溫特實驗中也有三組對照實驗,將與切下的胚芽鞘尖端接觸過和未接觸過的瓊脂塊分別放在被切去尖端的胚芽鞘的一側,學生通過對結果的比較、分析和綜合,便可得出結論:在單側光的刺激下,胚芽鞘尖端確實產生了某種物質,并從尖端運至下部促使下部的生長,最終導致胚芽鞘的向光彎曲生長。在發現史中的經典實驗里,對照實驗隨處可見。如光合作用發現中的薩克斯實驗,對一個葉片分別進行一半遮光和一半曝光的對照處理;在噬菌體侵染細菌實驗,它的設計目的是為了驗證DNA是遺傳物質,而不是蛋白質。因此設計前提是必須將DNA和蛋白質分開,直接地、單獨地去觀察DNA和蛋白質各自的作用。又如酶的發現中物理性消化和化學性消化的對比試驗等。對照設置都以便于科學的比較思維的參與為目標。
除此之外,控制原則、單一變量原則都是為了便于同等條件下的比較分析而設立。如孟德爾選擇閉花自花授粉的豌豆作為雜交試驗的材料,并選擇豌豆中外觀對比明顯的七對相對性狀作為研究內容,均是便于同等條件下單一變量的比較。通過讓學生學習實驗設計要求幾大原則和設計思路,以及對對照結果的分析,可鍛煉學生的演繹、歸納、比較和綜合思維。
4.實驗方案實施和證據收集
實驗結果數據是假設得以驗證的最有力證據。但在實驗過程中,由于誤差和偶然因素的影響,有可能出現與假設,甚至是與當時科學理論相違背的結果,對這些結果處理方式也是培養學生科學思維的重要環節。如由于偶然因素產生的意外現象引起弗萊明的思索,從而造就了青霉素的發現。同時,對結果的收集,不應僅僅局限于本學科特定的思維層面和角度,孟德爾在豌豆雜交實驗中,就不僅局限于對通常采用的定性結果的記錄,還大膽引入統計學方法對實驗結果出現的不同性狀豌豆的數目進行定量統計分析。創新的證據收集思維造就的便是偉大的基因分離定律的提出。因此,科學家們對待不利證據的處理方式以及收集數據的角度、范圍和方式的創新,最終導致科學進步產生的經典范例,都可使學生對想像、直覺等非邏輯思維加深印象和深層內化。
5.分析、論證和評估
同樣的實驗數據,不同的人分析、歸納、綜合的思維不同,結果便不同。因此,實驗數據分析與實驗設計兩個環節均是考查探究者科學思維能力的重要之處。
如艾弗里在對自己的轉化試驗結果進行分析和綜合時,遺漏了DNA純度這一因素的影響,得出了讓科學界無法接受和信服的結論,直至赫爾希等彌補缺憾。因此分析得出的結論還需要不斷的論證方可最終定論。孟德爾提出對分離現象的假設后,通過歸納和演繹思維得出,一個正確的理論即科學理論,不僅能說明已得出的自交和雜交實驗的結果,還應該能準確預測另一些試驗的結果。他設計了測交試驗,驗證結果證實這一理論是正確的,是具有應用廣泛性的。對這一環節的研習,使學生體會科學邏輯思維的嚴密性對科學成就的取得的重要作用,如嚴密的試驗設計思維才是能得出正確結論的必要前提,并逐漸對之加深理解、接受,直至內化。
三、小結
生物科學發現史中,凝聚著科學家們造就科學成就結晶的心血和科學探究的整個歷程。其中不乏科學家打破前人經驗理論框架的創新思維,如靈感、頓悟、直覺等非邏輯思維的存在,更有嚴密的歸納、演繹、分析、綜合、比較、類比等邏輯思維的參與。因此,教師應將其作為培養學生科學探究思維的經典案例,引領學生經歷與體驗科學工作者進行科學探究時的整個實際過程,讓學生學習和領悟科學家科學研究的思維方式和研究方法。同時,輔以適量的生物實驗探究活動的實踐,使學生在形成科學探究的基本實驗技能同時,更對科學家的科學思維熟習和內化,最終形成能夠利用科學思維自己進行簡單的探究活動的探究能力。從而使學生樹立主動探究,利用科學探究方法解決實際問題的探究意識和習慣。
參考文獻:
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篇5
關鍵詞:高中生物 探究性教學 優化措施
高中生物學科是一門普通的教學科目之一,其目的是為了提高全體學生的科學綜合素養,而探究式教學則是最佳的培養高中學生生物科學素養的方法。
一、探究式教學的意義
1.以學生發展為中心。生物學教學要實施素質教育,首先必須在思想上樹立以學生發展為中心的教學理念,堅持 “以人為本”的教學思想。探究式教學能讓學生自主地觀察生命現象、探索生命本質、獲得生物學知識,因而能培養學生對生命科學的探究能力,并發展學生的個性。因此,探究式教學能突出學生的主體地位和主動精神,激發學生學習的主動性和參與性,激活學生的創新思維,開發學生的智力潛能,促進學生正確理解生物學知識,從而提高學生的科學素質和科學探究能力。
2.促進學生學會學習。聯合國教科文組織曾在一份報告中指出:21世紀的文盲將不是不識字的人,而是不會學習的人。探究式教學中,學生首先通過觀察發現、提出問題,然后在教師的引導下提出假設,進行實驗探究,最后總結得出結論。由于問題是一個一個提出的,是逐步深入的,因此學生會在一步一步的思考、分析、判斷中感受和理解知識的產生和發展過程,在動腦、動手和探究中掌握知識,學會科學的思維和研究方法,也就是在“做科學”的過程中受到科學方法的訓練,從而達到提高學生科學素質的目的。探究式教學不僅能讓學生學會知識,而且能讓學生學會學習,使學生主動地學習、積極地學習和創造性地學習。
3.培養學生的創新能力。發展創新思維是素質教育的靈魂,也是培養創新能力的關鍵。在探究式教學中,教師要善于激發學生學習的主觀能動性,鼓勵和引導學生積極分析和獨立思考,勇于提出自己的見解。要在堅持全面發展和基本要求的前提下,探索面向全體學生進行因材施教的方法和途徑, 鼓勵求異思維,充分開發學生的創新思維潛能,培養學生的創新能力。
二、探究式教學的優化措施
1.創設問題情境。在教學中,針對不同教學內容,教師可選用適當的方法,如實物、錄像、演示實驗等,生動地再現有關的生物現象,創設一定的問題情境,使學生獲得充分的感性認識。教師要運用合適的方式引導學生仔細觀察,啟發學生積極思考、自主發現問題,從而激發學生的求知欲和內驅力。例如“植物的激素調節”的教學中,導入新課時,首先展示室內栽培的朝向光源方向彎曲生長的玉米幼苗,讓學生認真觀察幼苗的生長狀況和生長條件, 引導學生提出“植物為什么具有向光性”、“植物向光性與胚芽鞘哪個部位有關”、“胚芽鞘感受光刺激的部位在哪里”、“植物明顯生長的部位又在哪里”等問題。
2.小組合作學習。合作學習是開放教育中重要的教學模式,學生通過小組學習互幫互助,不但可以學到知識、提高能力、彌補自主學習的不足,而且能改善教師與學生、學生與學生之間的關系。首先,教師要積極營造自主、合作、探究的學習氛圍,使學習過程更多地成為發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程。教師應更新觀念,放開學生的手腳,讓學生在自主學習的氛圍中活躍思維。其次,合作學習的內容應著眼于學生的生活基礎,以能挑戰學生的智慧、有效引導學生的積極探索、激發學生學習的欲望為目的,給予學生自主、合作的機會。再次,小組合作學習程序要清晰,時間要充分,以免討論交流看似激烈卻沒有實效性。在小組合作討論之前,教師應先讓學生獨立思考,然后各抒己見,進行充分的交流,而后再進行綜合分析、判斷,最后進行全班的交流,得出最后的結果。另外,小組合作時,教師要參與到每個小組的學習與討論之中,隨時把握各組的學習情況,靈活地運用教學機制,調整學習時間。
3.及時小結歸納。無論采用何種方式小結都應努力把著眼點放在引導學生進入探究者的“角色”上,只有想方設法讓學生多觀察、多思考、多分析、多討論,充分發揮其主觀能動性,才能發揮小結的作用,達到預期的效果。探究的結果,要在學生自己歸納的基礎上,教師引導、總結得出結論,明確結論的運用條件與范圍。對結論的解釋,不要講得太絕對,要留有探究的空間。課后布置的思考題具有開放性,布置的練習作業具有多樣性,結合具體、有針對性的問題進行分析,對學生的思維進行適時得當的點撥、引導,使學生“居高臨下”地俯視生物知識,有助于他們將平時所學的被肢解了的知識系統化,從而既起到“畫龍點睛”的作用又起到思維輻射的作用,使學生在更廣闊的實際背景中用課內得到的結論去解釋實際問題,解決后續知識,完成從實踐到認識再到具體的實踐認識上的兩個飛躍,使小結做到收斂思維與發散思維并舉。
參考文獻
[1]郝志軍 探究性教學的實質:一種復雜性思維視角[J].教育研究,2009。
篇6
關鍵詞:探究;實驗;生物
生物學是以實驗為基礎的一門自然科學,通過實驗對生物現象進行解釋,并從中總結規律,所以,實驗教學是高中生物教學的重要組成部分。新課改中指出“倡導探究性學習”的理念,把提高學生的學習能力作為教學的核心任務,著力改變“照方抓藥”的教學模式,將理論與實踐相聯系。以“探究性學習”作為實驗教學的指導思想,挖掘學生自主學習、合作探究的能力,這是將新課標理念滲透到高中生物教學的重要途徑。
一、探究實驗的提出、種類及原則
新課改高中生物教材中的實驗,以驗證實驗為主。而驗證實驗可控性強,能讓學生在較短時間內了解某一現象和理論,卻忽略了學生的學習興趣和創新意識,這有悖于時代的要求。生物實驗不是還原實驗本身,而是掌握科學的思維、嚴謹的科學方法。米勒曾說過:中學時期的數學教育和科學教育(生物、化學、物理)是決定科學素養的關鍵時期。此時是他們思維邏輯、創造性大爆發的階段。這要求教師在實驗教學中注重掌握過程和方法,更加突顯探究性實驗的重要性。
施瓦布最早提出探究性實驗,它是學生自主學習的過程,是指在教師的引導下,學生圍繞某一問題獨立完成實驗、分析結果、理解概念及原理,以獲取知識,培養研究能力的一種教學方法。第八次高中生物課程改革,指出通過探究過程充分發揮學生的能動性,在探索中激發學生的興趣,培養生物科學素養和嚴謹的科學態度,來提高學生解決問題的能力。
探究性實驗分為觀察或鑒別實驗、驗證實驗、部分性研究實驗、全程性探究實驗、模擬性實驗等5級。要開展好探究實驗,必須在遵循科學性、創造性、可行性、啟發性、主體性、實踐性、和諧性的原則下,拓展思維,挖掘潛能。
二、開展探究實驗的意義
1.主動性培養
有人說過:“告訴我,我會忘記;讓我參與,我就能理解。”傳統實驗教學課前教師將實驗儀器和材料準備好,學生上課時按照課本或教師的要求都能達到目標;而探究性實驗教師只起引導作用,如“溫度對酶活性影響”,學生根據所學知識收集相關資料,設計不同的實驗方案,實施實驗、觀察現象、分析結果、驗證假設。通過參與實驗過程體現了學生關愛生活、主動學習和勇于探索的精神,同時也達到了理論與實際相結合、強化記憶的目的。
2.能力培養
在探究過程中學生經歷了“提出問題、查閱資料、設計實驗、實施實驗、驗證”等過程。參與過程中學生掌握了科學的實驗方法,獲取信息、創新、歸納、演繹推理、邏輯思維和合作探究等能力也都得到提高。
3.科學精神養成
新理論、新規律需要大量的實驗和理論數據的支撐,而學生通過長期和大量探究實驗鍛煉自己、發展自己,在探究過程中還可以不斷地養成敢于質疑、敢于創新、堅持己見、鍥而不舍的科學探索精神。
三、結合實際開展好探究性實驗
現行高中生物教材探究實驗內容多、形式多樣,要達到教學目的需要以“教材―學校”實際情況為依托,從以下幾方面來落實。
1.內容整合,實地調查
每學期開學之初對教材中的所有實驗進行歸類、重組,把實驗原理相近、材料相同等實驗劃歸一類;帶領學生調查學校周圍的植被、礦產、人口等的分布,為后期探究性實驗的開展方式、內容等打下基礎。
2.開設興趣小組,培養創新意識
落實新課改理念的同時還大力倡導校本課程的推進,可借此機會組建興趣小組,讓學生有更多時間體驗生物在不同條件下發生變化的探究過程,這樣不僅彌補了當下課時少的問題,還激發了學生探索知識奧秘的欲望。
3.教學觀念的改變
探究學習的著力點在于學生能力的培養,而教師起著決定性作用。首先,敢于放手,引導學生在探究過程中學會科學的探究方法、態度及素養的形成。其次,教師自身素養的提高。探究實驗可控性差、結果難預料,教師在創設問題時應注重實驗的可操作性及學生的基礎,讓每位學生都能成為探究的主人。同時不斷積累充實自己,應對新的探究內容,以提高學生探究的積極性和自身駕馭課堂的能力。
4.合作學習,互促互進
結合探究實驗的特點和教師的優劣勢,進行新老教師重組。集老教師教學經驗豐富、新教師接收能力強為一體,推動探究實驗課高效、有序地進行和新老教師的共同發展,從而促進學生學習興趣的增進。
生物探究實驗的開展,實現了“授人以魚,不如授人以漁”的教學目標,不僅激發了學生學習興趣、培養了創新意識,還促進了素養的形成、方法的掌握,還幫助教師重塑教學理念、重構知識體系、重建教學模式。總之,探究實驗可以讓學生實現從“探究樂”向“樂探究”的轉變。
參考文獻:
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篇7
關鍵詞: 高考備考 有效備考 教學資源 學案
新課標下的高考仍然是為高校選拔合格的高校學生,按照高考考試大綱的命題指導思想:“力求體現普通高中新課標的理念,反映生物課程標準的整體要求,著重對生物科學素養和能力的考查,注重時代性與實踐性,促進素質教育的實施。”根據新課程的基本理念:“提高生物科學素養、面向全體學生、倡導探究性學習、注重與現實生活的聯系。”因而新課標下的高考備考,課程標準和考綱是最基本的指導綱要。
過去的高考備考,是依綱靠本,依照考綱、教學大綱,立足課本,是為備考的根本。在一輪復習中,熟悉課本,不遺漏地復習一遍所有考點,尤其重要。在新課標之下,教材有多種不同的版本,對教師備考而言,就無所謂“靠本”了。因此,教師在備考復習的教學中不能就教材教教材,要根據課標、考綱的要求整合各種教學資源,才能通過備考的復習有效提高學生學習能力,即:理解能力、實驗和探究能力、獲取信息能力、綜合運用知識能力。備考中提高課堂教學的有效性,提高備考的有效性顯得尤為重要。備考的教學資源包括教材,還要篩選各種教輔資料、各種備考信息,收集近年的各地高考題等。
而對學生而言,一輪復習是備考的立足之本,貫穿備考的主要資源卻是課本,且是只有一個版本的課本。在高考的三輪復習中,對夯實基礎而言,第一輪是最重要的,也是最有效的,如果在一輪復習有較大的漏洞,則會令有效備考難以落實。
一、教學資源分析
在學生的手頭備考的資料中,除了課本還有各種來源的、良莠不齊的教輔。教材對學生而言是學習課本,是高考備考的首要資源、主要的復習資料。教材是對新課標透徹的理解與分析,是學生手頭學科知識最完整的、科學性最強的學科學習與備考資源。教輔只是教師教學、學生學習的輔助材料。
在新課標的基本理念指導下,新教材與舊教材的編排有所不同,注重培養探究性的學習方式,注重培養學生的生物科學素養,培養學生的學習能力。但新教材中生物學科的系統性不及舊教材的完整,學生不易于歸納復習要點、構建完整的學科知識網絡,并且在學生的心目中,教材已看過,已學過,毫無新意,不符合學生的獵奇心理。且學生備考時間有限,又要顧及各學科的備考,精力有限。另外選修生物生源的偏低,也決定這部分學生的學習方式、學習習慣存在著缺陷。而各種新穎的教輔資料、信息鋪天蓋地沖擊學生視野,各種或寫實或夸張的廣告式的用語包裝著教輔,加上或是過來人的、或是自身的所謂“經驗”的指引下,功利性的誘惑下,學生容易片面地夸大教輔的作用,甚至以教輔代替考綱與教材,使夯實基礎艱難而行。
二、學生學情分析
對于課本的專業性、重要性,一些學生并不是完全不理解的,只不過是認為課文內容多、煩、雜、零碎,不夠教輔精煉,且在一輪復習中,由于剛完成所有模塊的學習,又有高二水平測試復習的基礎,課本早已被學生從思想上冷落了,從功利的角度而言,利用教輔,學生可省略通過學習,吸收、內化對考點的理解,對知識的整理、網絡的構建等,因為所有的這一切,在教輔中都是現成的,拿來就用的。但是這些學生不知道,對知識的整理,構建網絡,分析難點、重點的學習內容,既可加深對知識的理解,強化記憶,更能培養各種學習能力,是實現有效備考中重要的環節。有些學生甚至于不僅“跳開”課本,還“跳開”教輔的知識歸納與分析,一頭掉進教輔茫茫無盡的題海中,使備考簡化成練習。還有一種學生,茫然無目標,無奮斗動力與毅力,學習基礎差,以或游戲或放棄之姿態面對備考,無論教材、教輔均輕之、放之,擺無所謂之態度,使夯實基礎艱難而行。
三、立足課本,夯實基礎
高中生物新課標指導的教學,“更尊重學生多樣化的發展的需求;更貼近社會實際和學生的生活經驗;更多地反映生物科學和技術的新進展;更重視發展學生的創新精神和實踐能力;更強調學習是一個主動建構知識、發展能力、形成正確的情感態度與價值觀的過程”。在教學中能讓學生自主地建構知識、發展能力、才是有效的備考。
為了讓學生更好地重視課本,打好基礎,其中一種最常見的方式是以知識清單的形式,把考點羅列在清單上,整理成知識網絡,讓學生回顧已學的知識,構建知識網絡。目的是讓學生回歸課本,以知識清單為指導,梳理知識,復習有關考點。這一方式對于層次好的、自覺學習的學生是有較好的作用的,他們有明確的奮斗目標,了解教師的教學目的,使備考能有效落實。但對于一些層次差、又個性十足的學生而言,這種方式激發不了他們的學習興趣,達不到回歸課本、理解知識點、夯實基礎的目的。在教學中發現不少學生連翻開書本回顧課本相關內容的程序都沒有,他們或是把知識清單上還有記憶的內容填上,不會的或許就讓它繼續空著;或許翻開書也不知道該從哪兒找答案;或是為了完成清單應付教師,采取跳躍的、不連貫的形式看書,只回顧清單上的某幾句內容,而不是跟著清單的指引回顧知識點,構建知識網絡,使夯實基礎無法落實。
層次差的學生,學習的方式、習慣的缺陷已經是早已固化。這些學生連如何看書都不會,他們或是不屑或不愛、不習慣閱讀書本;或是從書本第一句看到最后一句也是收獲不大。因為他們不會帶著問題看書、不會看書后進行知識整理,不會從書本的內容中提取解題依據,更不會把書本中的散落在各章節的、零碎的知識點構建成一個適宜有效記憶的學科知識網絡。因而課堂上既要激發其學習的興趣,還要做必要的學法指導。就是要教會學生如何看書、如何依據課本梳理考點、如何通過看書分析資料等。在課堂教學中,以教師的專業的角度出發,設計回顧課本、梳理知識網絡的程序,學生帶著教師的問題看書、按照教師預先設計的思路,從如何看書,如何分析課本的資料入手,跟隨教師的指引,歸納知識點、梳理知識網絡。
教學具體思路:
通過一段時間的訓練以后,逐步過渡到學生能模仿教師的方式,甚至能以自主學習的方式,從考綱出發,根據考綱的要求,閱讀課文,并根據課本的內容,在教師適當的點撥、輔導下,嘗試自行歸納知識點,梳理知識。對于層次較好的學生,則要提高要求:需要構建知識概念圖、知識系統網絡圖。使一輪復習能落實到立足課本,夯實基礎。
四、因材施教,自編學案
除了課本的教學資源,適當的教輔是必要的,它包括對課本基礎知識復習效果的檢驗、難點的分析、不同難度梯度的鞏固練習、拓展思維的思考題,以檢驗學生的“知識遷移能力的,訓練學生知識理解能力、信息處理能力、探究能力與綜合運用知識的能力”。
近年來由于社會、家庭對高考的關注度的不斷提高,高考早已社會化、產業化。各種教輔資料滿天飛,但教輔資料一般是面向層次較高的學生,不適應所有層次的特別是層次低的學生,因為教輔是絕對不可能對不同學生的具體學習、備考情況有針對性的。
教輔資料一般有完整的知識網絡,有詳細的重、難點分析,大量的練習題。教輔的知識整理得越詳細,選題越新穎,越是深受學生喜愛,越是容易誤導學生以教輔代替課本,從而忽略了自主建構知識網絡、整理歸納知識的過程,因而使夯實基礎、訓練能力的有效訓練過程得不到落實。
教學中,根據自身學生的學習狀況,出現的問題,教師可設計適合學生的學案(即講學稿)。學案的一般包括:“學習目標”、“課文回顧”、“鞏固練習”等環節。
“學習目標”是將考綱細化,使學生明確相關考點的具體要求。
如:案例《植物生長素與向光性》,根據考綱,把本部分考點做以下的細化:
學習目標:
1.分析生長素的發現過程的相關實驗,領會其中的科學方法;
2.說出胚芽鞘的生長素的產生部位、作用部位、運輸方式;
3.解釋生長素和植物向光性的關系;
4.通過學習、分析經典實驗,學會對實驗現象、結果進行解釋,并嘗試相關的探究實驗的設計。
學習目標使學生有明確的學習目標,明晰復習的具體要求。
“課文回顧”是要求學生在回顧課文的情況下完成對知識的梳理,整理知識網絡,歸納相關的規律,辨析易混淆的概念。
案例:《植物生長素與向光性》,讓學生在回顧課文后完成下表:
經典實驗回顧:
知識總結:
產生生長素部位是胚芽鞘的___________;
感光部位是胚芽鞘的___________;
生長素作用部位是胚芽鞘的___________;
彎曲生長部位是胚芽鞘的___________;
運輸:
運輸極性運輸方向___________;橫向運輸發生部位___________;方向:___________。___________
找規律:
請以圖示的方式歸類胚芽鞘有哪些常見的處理方式使其生長狀況符合以下情況:直立生長、不生長、彎曲生長等,并歸納在這幾種情況中生長素的分布規律。
案例《細胞器》
思考:你還可以從哪一方面對細胞器進行分類?
復習面對的是舊知識,要調動學生的學習的興趣;讓學生對舊知識整理、歸納,有效地加深記憶;并培養學生的各種學習能力,需要以恰當的方式將舊知識予以重現,以拓展的方式進行再學習與提高。
“鞏固練習”是通過針對性的練習及時反饋學生的學習情況。
學案的設計還可有階段性的不同,隨時根據學生在課堂、作業、測試反饋的狀況,或細化教學某一環節;或通過課堂的有效訓練落實某種教學措施;或對某一難點細化分析;或是設計針對性的檢驗練習,以對學生進行有效的備考指導。
五、教學措施,從嚴落實
高三學生雖是已經有多年學校集體學習的經歷,本該是有良好的、適于集體生活、學習的行為與習慣。但層次低的學生往往不是智力因素的原因,而是長久不良學習習慣與學法缺陷所致,且“江山易改,稟性難移”。一旦進入高三,縱使有瑰麗的理想,也缺乏堅毅的意志、頑強的斗志。這往往會使教師的教學策略無法完全落實,使教學的有效性打折扣。因此,課堂甚至課后,要督促學生落實復習措施。
教學中有嚴謹的科學性、嚴明的紀律、嚴肅的落實措施,還要讓學生嘗到落實教師教學策略帶來的甜頭,使其成績有所進步,體會成功感。讓其信任教師,就會“親其師而信其道”。教師還要在思想上準備好與學生打一場一整學年的備考持久戰,不到高考一刻絕不松懈,這樣備考策略才能得到落實。
一輪復習是基礎,時機一旦錯過,無以復再。基礎不牢,補救將困難重重。依照本校工作的六字方針“從嚴、過細、到位”,實現這六字,達到這一要求,是困難的,努力為之,既要有周全的計劃,還要隨時從教學中反饋,進行適當的調整,使備考有效進行。
參考文獻:
篇8
關鍵詞:高中生物 實驗能力 教學策略
生物學是以實驗為基礎的自然科學。在全面推進素質教育的今天,生物實驗高考無論從形式到內容都發生了深刻的變化,更加注重對學生應用生物學原理分析問題、解決實際問題能力的培養。加強對實驗教學的研究,有利于培養學生掌握知識的能力。通過實驗教學可以幫助學生形成生物概念,理解和鞏固生物知識,通過探索性實驗可以使學生主動獲取感性知識,進行積極思維,把觀察到的感性材料進行分析、綜合、概括、歸納,上升為理性認識,從而提高分析問題、解決問題的能力,同時也培養了學生的觀察能力。因此,抓好實驗教學對生物教學具有很大的推進作用。
一、在教學中我們注重“提出問題”和“實驗設計”兩個重要環節
探究始于問題,“發現問題比解決問題更重要”,確定一個可通過實驗探究解決的問題,提出可檢驗的假設,既是進行探究性實驗的前提,也是進行實驗探究的難點。訓練學生運用簡化和提煉的策略,對教師提供的背景資料和問題情境進行解讀,鼓勵學生敢于“異想天開”,教師不要把所有問題事先都給學生設想好,并給出合理的解答,要給學生留下空間和時間去發表自己的見解,收集匯總學生的各種問題,然后訓練學生善于運用比較、分析、歸納、概括、重新組合等科學的思維方法來處理各種問題,最終學生就能發現有價值的信息。實驗設計能力本質上是一種科學研究能力,設計實驗方案其實質就是解決一個實驗問題,我們訓練學生運用解決問題的模式進行實驗設計。首先建立問題的框架,明確實驗設計的重點和關鍵,抓住實驗設計的核心找到解決問題的方案。在設計實驗方案的過程中,運用求同法、求異法、剩余法、共變法確定實驗的變量和孤立變量;訓練學生運用對比的科學方法建立對照實驗;精心設計實驗步驟第一是“共性處理”、第二是“變量處理”、第三是“顯示差異結果”;訓練學生運用發展變化的觀點,根據實驗的實際情況,不斷修正改進原來的實驗方案;訓練學生用辯證的思維方法看待自己的實驗,評估實驗的局限性。
二、在生物實驗中培養學生的質疑能力
創新意識是人類的最高形態,是人類智能的最高集中表現,而培養學生的創新意識首先在于培養學生的質疑精神。質疑,就是學習者在強烈的好奇心驅使下,敢于獨立思考,設疑問題,敢于大膽發言,熱烈討論,敢于追根問底,探索求知。生物科技的每一次進展和重大突破都是大膽質疑的結果,如我國在世界首次人工合成牛胰鳥素獲得成功,針刺麻醉的采用,優質高產的“雜交水稻”培養成功,克隆技術應用等,充分說明了創新意識的重大價值。因此,教師既要積極引導學生學習科學家的偉大創新精神,又要努力引導學生養成多思善問、質疑問題的良好習慣,充分發展學生的思維想象能力,培養學生的創新意識能力,如講到植物的光合作用能合成有機物,它是目前人類所利用一切食物的來源時,請學生設想一下,能不能創辦一個模擬光合作用制造糧食和其他有機物的“化工廠”?學生的想象“閥門”被打開后,學生會產生或提出盡多,盡可能新,盡可能是獨創的的想法、解法、見解或可能性。要引導學生大膽質疑、敢于質疑、善于質疑、鼓勵和引導學生質疑,對于敢于提問的學生,不管問題大小,價值如何,都有要給予鼓勵。
三、在實驗室觀察中培養學生科學嚴謹的學習態度
培養學生的實驗觀察能力,要與培養學生實事求是、尊重實驗事實的科學態度,以及訓練學生嚴格操作、細心觀察的科學方法緊密結合起來。學生只有嚴肅認真、一絲不茍地對待每一個生物實驗,才能養成良好的實驗習慣,形成實驗能力,對培養和提高學生整體素質具有重要促進作用。生命運動是最復雜的運動,生物實驗千變萬化、現象各異、操作要求高。有些實驗現象相近或僅是一個瞬間過程而難以觀察;有些實驗因濃度、溫度、光照強度、PH值、實驗步驟的先后順序改變等外界條件的變化而帶來現象、結論的改變;有些實驗因為操作程序不同而有不同現象;許多學生做實驗時,沒有嚴格、科學的按書上的實驗步驟去做,實驗難做成功,與書上的實驗結果相比較有一定的距離,還有些實驗需反復操作才能成功等這一切都要求學生必須有一個科學、嚴謹的學習態度。實驗中要嚴格操作,仔細觀察、記錄、認真分析、歸納才能得出結論。如色素的提取與分離的實驗,操作過程中因加丙酮過多而造成色素帶不明顯現象。因此、當學生在實驗中出現與書本上描述的現象有不同的情況時,要及時記錄、認真分析原因。如果對出現的現象不能實事求是地對待,而自作聰明、弄虛做假造成的惡性后果是無法估量的,也就不可能培養學生嚴謹的科學態度。
四、在生物實驗中積極開辟課外實驗培養學生的創新能力
開展生物課外實驗活動是素質教育的重要組成部分,它可以開闊學生裝的視野,增加學生的知識,加強生物學科與社會、生活的聯系,提高學生綜合治理運用所學知識,分析和解決實際上問題的能力,科學研究能力和敢于創新的能力。近幾年,我們都及時組建生物課外科技興趣小組,并有計劃,有組織地開展活動。從去年到今年之間我們組織高二生物興趣小組,挖掘山區的課程實踐資源,尋找素養形成與實際可行性的結合點。對云和黃源的黑木耳基地,張家地靈芝基地,石塘的花菇基地,朱村的香菇基地,城東、城西雞腿菇基地,城鎮周圍的平菇栽培,大棚木糠段料菇栽培,大棚黑木耳栽培等開展調查,參觀,實踐,訪問和研究,形成固定的實驗基地。對云和縣內的食用菌進行分類,命名,開發并栽培各種可研究實驗的食用菌資源,研究其成分、營養價值、保健及藥物作用。還組織高中生物興趣小組成員參觀了啤酒廠,同學們結合書本以及生活知識提出了一系列問題,如:制啤酒的水質有何要求?為何要將蛋白質沉淀?干啤與全麥工芽啤酒有何區別?從而激發了學生學習生物學知識的興趣,促進學生積極、主動地去學習科學知識,而且培養了學生觀察能力、分析解決問題的能力、科學研究能力和敢于創新的能力。
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教育的最終目標是幫助學生成為獨立、自律的學習者。《國家中長期教育改革與發展規劃綱要(2010-2020年)》著眼于每一個學生的終身發展,明確提出培養勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力。本文就高三生物學復習的課堂學生“為什么學”、“學什么”、“怎么學”來探討復習教學的有效性。
一、高三復習教學的目標
1.基于《高中生物課程標準》的要求
《普通高中生物課程標準(實驗)》(下文簡稱《課標》)重申生物學科作為科學課程的性質,明確提出“培養學生的生物科學素養”為課程的核心任務。生物科學素養最基本的含義是指學生能夠合理地將所學到的生物學知識運用到社會及個人生活中,并在此基礎上形成的生物科學能力、科學品質以及科學觀等。
高三學生應該在高中最后一年學習中重視自身科學素養的提升,這要求復習課不僅僅是知識的傳授,而應該關注核心概念的形成過程,讓學生的學習是“知其然而知其所以然”。即教師應致力于讓學生深入理解生物學重要概念,培養學生收集和運用實證的科學能力以及形成科學的態度價值觀。
2.基于“能力立意”的升學考試
基于“能力立意”的命題原則是當前各級考試的主題,試題情境與教科書中的相似程度越來越少,如何通過高三這一年的有效復習,讓學生有效地掌握與應用學習方法和學習策略,能夠應用已有知識解決新情境中的問題,這是高三復習教學研究的重要問題之一,它將有益于學生在考試中取得成功。
二、高三復習教學的
1.強調探究能力與元認知知識的掌握
眾所周知,高考備考常有“一輪、二輪復習”之說,老師在講臺上滔滔不絕地講、學生在題海中埋頭苦練是高三教室里最常見的場景,但是,大量實踐證明,這樣的教學方式學生不喜歡,教學的效果未必是最好的。
生物學是科學課程。科學課程的教學著重強調如何發現和建構知識,它強調了科學方法的兩個特征:歸納推理和探究過程。《課標》高度關注探究學習,同時,實驗探究能力也是歷年《全國普通高等學校招生考試大綱(生物)》中重要的能力要求之一。
高三學生經過二年新課的學習,應該具備了本學科的基本知識與基本技能,復習的目的除了鞏固所學的知識,幫助學生自主構建知識體系外,更是為了提升學生的元認知知識,讓學生了解自己的認知活動,包括何時該使用特定概念性知識或程序性知識來解決實際問題。
因此,如何提高學生的科學探究能力,發展學生運用概念解決問題的能力顯然是教師在高三復習的重中之重,讓學生在復習知識的同時體味學科中蘊含著的生物科學的思想與方法。
2.學會傾聽與對話
生物新課程中倡導“探究性學習”。科學探究要求學生能夠提出問題,設計并實施研究方案,分析實驗結果,運用實驗結論進行解釋。教師在進行教學設計時將更多地創設情境,讓學生觀察、實驗、討論、交流,在體驗中領悟學科的知識與方法。在此過程學生們要通過與教師、同伴的互動不斷修正,重組和細化原有的認知,這樣的互動需要表達與交流,因此,學會傾聽與對話是必要的。
“傾聽與對話”是學生實踐他們思維過程和提高思維技巧的一種方式。對話,對學生而言,意味著主體性的凸顯,創造性的解放;對教師而言,意味著不僅要傳授知識,還要分享理解。傾聽,是學生獲取知識的重要技能,也是教師組織教學、有效提問和把握學生心理動向的先決條件。
對話是傾聽的根基,傾聽是分析、思考和延續對話的前提。在對話中,教師傾聽,能及時捕捉教學中的生成點;學生傾聽,能受到啟發,解除疑惑,完善思維。
在高三復習中,教會學生傾聽與對話,能夠幫助他們形成對學習內容的理解,加強學生的參與和合作,在新的問題情境中通過“合作學習”開展探究,運用概念或方法,喚起學生積極的思維,提高分析問題和解決問題的能力,從而提高復習的效率。
三、高三復習教學策略
高三復習課中如何幫助學生提升運用知識解決生活、生產中實際問題的能力,領悟學科的思想與方法。筆者以《生長素的發現》為例,嘗試運用“傾聽與對話”的教學模式,旨在提高復習教學的有效性。
1.走進經典實驗,溫故而知新
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關鍵詞:生物教學;科學史教育;教師;學生
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2017)01-0089
一、教學理念
新課程理念要求高中生物學教學重在培養學生的科學思維、科學方法、科學精神等生物學科學素養,給《生物課程標準》賦予科學史重要的地位。課標在7條教學建議中明確指出“要注重生物科學史的學習”。生物科學史提供了科學探究的經典范例,蘊含著組織探究教學的優質資源。在教學中應充分發揮生物科學史的教育價值,使學生通過科W史的學習提高科學精神和探究能力。因此,本節課以“問題探究科學發現的過程來學習科學研究方法”為設計理念,整合科學史的教育方法,切實落實主體性教學,提高學生的探究能力,訓練學生科學的思維方法。
二、學習任務分析
“核酸是遺傳物質的證據”一節是新課標教材浙科版必修2第三章遺傳的分子基礎第一節的內容,是在前面學習了有關細胞學基礎(有絲分裂、減數分裂和受精作用)、闡明了染色體在前后代遺傳中所起的聯系作用、分析了染色體的主要成分是DNA和蛋白質的基礎上來學習的。
由于肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗具體證明了DNA更加具備作為遺傳物質的特性,從而進一步證明DNA是遺傳物質,而煙草花葉病毒(TMV)感染實驗,證實RNA也是遺傳物質,三個實驗是介紹本節課程內容的載體,所以“肺炎雙球菌的轉化實驗,噬菌體侵染細菌實驗以及煙草花葉病毒(TMV)感染實驗的原理和過程。”是本節的重點內容。學生在學習本課內容時,對于肺炎雙球菌的轉化實驗的原理和過程的理解掌握需要一定的邏輯思維能力,領悟科學家的實驗設計思路和其中包含的科學方法,所以“肺炎雙球菌的轉化實驗的原理和過程”為本節教學的難點。
三、學習者分析
學生已經學習了有絲分裂、減數分裂和受精作用等細胞學知識,知道蛋白質與核酸的化學元素組成,明確了染色體在前后帶遺傳中的重要作用,知道染色體的主要組成成分是蛋白質和DNA。而高中學生的認知水平和思維發展水平都達到了新的高度,具有更高的抽象概括性、反省性和監控性特點。他們能夠用理論作指導分析綜合各種材料,以不斷地加深對事物發展規律的認識。其思維的目的性、連續性和邏輯性也已初步建立,但很不完善,仍需設計教師主導的定向教學活動。而且涉及科學方法方面的知識也非常少。故在教學中,可以通過典型事例分析,創設問題情境,激發學生學習興趣,引導學生探索,學習怎樣觀察、分析、推理和歸納;學習怎樣選擇材料、設計實驗,進行科學方法訓練,逐步提高學生設計實驗的能力。
四、教學目標
1. 知識目標
(1)總結“核酸是遺傳物質”的探索過程。
(2)分析證明DNA是遺傳物質的實驗設計思路。
(3)探討實驗技術在證明核酸是遺傳物質中的作用。
2. 能力目標
分析DNA是遺傳物質的實驗設計思路,模擬科學家的設計思路嘗試簡單的實驗設計。
3. 情感目標
(1)概述噬菌體侵染細菌的實驗,體會實驗方法與技術的多樣性。
(2)概述肺炎雙球菌的轉化實驗,感悟實驗的嚴密性和邏輯性。
(3)感悟科學家實驗設計的優美和解決問題的思維方式,感受科學家熱愛科學、獻身科學的執著與奉獻精神,增強學生熱愛生命科學,學習生命科學的責任感和使命感。
五、教學重難點
1. 教學重點
(1)肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。
(2)噬菌體侵染細菌實驗的實驗分析。
2. 教學難點
(1)活動:資料分析――噬菌體侵染細菌實驗。
(2)肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程的分析。
六、教學方法
利用生物科學史進行探究教學的教學,該教學模式充分利用科學史所蘊含的組織探究教學的優質資源,通過“創設情境,提出問題”“設計實驗,討論交流”“回歸經典實驗,對比反思提高”等三個環節組織教學。此課時采用探究式教學,以學生為主體,調動學生的自主性、合作性、探究性。同時,結合討論法、比較法、歸納法等多種教學方法,通過一系列問題的設置,層層深入,引發學生思考,逐步完成教學目標。教師在其中要充分發揮引領作用,及時對學生的分析進行校正和總結,幫助學生構建知識網絡。
七、教學過程
八、板書設計
第一節 核酸是遺傳物質的證據
核心問題:誰在充當生物的遺傳物質角色?
重點內容:
難點分布:分析推理;實驗設計。
九、教學特色
1. 立足“用史”,而非單純“學史”
以史導史,認同科學是一個過程。以史激趣,促使學生“樂問”。滲透科學方法,引導學生“析問”。指出實驗局限,促使學生“再問”。培養科學素養,引導學生“解問”。既可提高學生的科學素養和人文素養,也讓學生體驗學習過程中的成功喜悅。
2. 較好地把握科學史素材的深度和廣度