生物学科学素养范文
时间:2023-08-18 17:50:43
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篇1
“生物学科思想”是人们在认识生物的活动中运用科学方法的思想意识,是对生物的本质、特征和价值的基本认识。
它蕴含两个层次的含义:
一是能充分认识学习生物知识的意义,并自觉激发自己学习生物的兴趣;二是能掌握学习生物科学的一些基本思想方法。
学科知识、学科能力、学科思想是学科体系的三个要素,而学科思想则是一个学科的灵魂。
生物新课程更加关注学科思想的渗透,在继承原有学科思想的基础上,吸收了许多当代生物科学新的思想、原理和方法,以期对学生科学素养的形成产生更积极的影响。
一、系统论的思想
系统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。
例如,必修3《稳态与环境》生态系统的结构和功能中,不同生物种群甚至生物个体都是生态系统中的一个元素,它不能独立与这个系统起作用,在生态系统中它有特殊的结构地位和营养级别,也有它的生态位。某一种群的变化,都会在整个系统内产生扰动,直到系统通过自身的调节产生新的平衡。
二、信息论的思想
信息论最早是由香农提出的,其定义之一是关于信息量度量和信息编码、信号处理和分析的科学理论。
例如,必修2《遗传与进化》中遗传因子的发现,基因和染色体的关系,DNA分子的结构,中心法则中包含的DNA的复制、转录、翻译、RNA的复制和逆转录,基因的本质和变化(生物的变异),人类的基因组以及现代生物进化理论中的共同进化。
三、控制论的思想
控制论是由诺伯特・维纳提出的,是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科。控制论的基本思想是反馈,控制论是关于反馈的科学。
例如,必修3《稳态与环境》中就体现出的稳态的思想,所谓稳态是指机体依赖调节机制,对抗内外环境变化的影响,维持内环境等生理指标、生命现象处于动态平衡的相对稳定状态。人体内环境稳态的调节,植物生长发育的调节,种群数量的变化,群落的演替,生态系统稳态的调节等都是通过反馈来调节的。生物个体、种群、群落、生态系统是不同层次的生命系统,任何系统的存在和发展都需要保持稳态。
四、哲学思想
哲学是科学的世界观和方法论,是人类认识世界和改造世界的思想武器,一个人在成长过程中也在逐步建构自己的哲学思想,某个人的行为和思维方式,总是直接或间接地受某种哲学思想的支配。
高中生物学教材不仅承载着丰富的教学内容,而且蕴涵着许多深刻的哲学思想。例如,遗传和变异就是典型的对立统一观点。有意识地将哲学思想渗透到教学中,不仅可以提高学生分析问题、解决问题的能力,还能培养文理兼长的人才。
五、生物学科思想方法示例
实验探究是针对研究目的,在人为控制条件的基础上,对研究对象进行干预或处理后,观测所产生效应的研究方法。该过程包括提出问题、作出假设、设计实验方案、实施实验、分析实验结果等(图1)。
案例:探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响。
步骤一:提出问题,做出假设。
汽车尾气及工厂排放出的废气使空气中聚集大量的铅尘,铅尘悬浮物离地面大约0.8 m,因此铅会轻易地通过呼吸道和消化道进入儿童体内;另外儿童喜食的膨化食品、经常用的蜡笔、铅笔和一些色彩特别鲜艳的图书、餐具以及用油漆刷过的积木等玩具,都含有铅的成分,经常接触铅的孩子行为活动能力减慢。由该背景作出假设:铅中毒可能影响动物的神经活动。
步骤二:设计实验方案并实施。
选择大鼠为实验对象,分为四组,设置三个醋酸铅溶液饮用水平:0.05、1、2 g・L-1,对照组饮用蒸馏水。连续饲喂60 d后,进行水迷宫实验,在池水中加入少量墨水使大鼠无法看到水下隐蔽平台。让大鼠从四个方向入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台。重复训练4 d后撤去平台。
本实验醋酸铅染毒组为实验组,饮水组为对照组,测定从入水点到原平台水域的时间用以反映大鼠学习记忆的能力。如果条件许可,还可测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶(AchE)活性。
步骤三:记录与整理数据。
本实验可能受到的影响因素很多,大鼠的个体差异、水浴温度、入水方向、人为操作与观察角度的变化等因素均可能干扰大鼠寻找平台。为减少误差,由同一人采用固定的操作模式,大鼠训练时不要有人在场,在另一处用视频探头跟踪观察。应尽可能采集足够的样本数量,及时记录并整理。
步骤四:分析实验结果是否支持假设。
饮用水中醋酸铅浓度越高,大鼠到达原平台水域的时间越长,说明铅中毒可能影响大鼠的学习记忆能力,支持假设。
该活动涉及到生命周期、环境控制、变化缓慢等问题,实验数据的离散度比较大,得出结论并非易事,。在讨论交流的过程中,学生认识到对于复杂的生命系统的研究,不能只进行单因子分析,还应分析无关变量对实验结果的影响,揭示控制条件与观测结果的对应关系必须有大量的样本支持,该活动的结果表现为统计学意义上的规律。
篇2
关键词:生物教学 科学素养 培养策略
一、初中生物教学培养学生科学素养的意义
衡量一个国家综合国力的标准是人才,而要评判人才质量的高低,主要看由其科学素养水平。所谓科学素养,具体包括丰富的科学知识,严谨的科学态度,富有创造力的科学精神及科学思维方式,以及科学的价值观。科学素养的形成是一个长期的过程,而学校教育则是提升全民科学素养的主要阵地。当前国际竞争日益激烈,各国已将培养人的科学素养作为基础教育改革的重要方向。而我国国务院办公厅在《全民科学素质行动计划纲要》中明确提出,将提高青少年的科学素养作为重中之重。生物学科是一门极其重要的自然科学,其众多的研究成果及科技不断影响着社会发展及人类,生物科学素养同样是科学素养的重要组成部分。初中生物学科中涵盖了大量丰富的科学知识,严谨且实事求是的科学态度,创新合作的科学精神,多样化的科学方法,创造性的科学思维方式,有着得天独厚的科学素养培养条件。在生物教学中培养学生的科学素养,是生物学科教学的根本任务所在,也是当前生物课程改革的重要内容。初中生物教学中,应积极贯彻《全民科学素质行动计划纲要》,落实生物课程的目标,采取多样化的途径,不断丰富学生的科学知识体系,拓展学生的科学眼界,加强科学思维及方法训练,给予学生良好的科学精神熏陶,全面培养学生的科学素养,为今后的进一步学习奠定基础。
二、初中生物教学培养学生科学素养的策略
(一)夯实学生的科学知识体系
科学知识体系包括生物科学基本知识、基本概念、基本原理等,这是是支撑生物教学的重要内容,也是培养学生良好生物科学素养的重要前提。生物基本知识、概念、原理是初中生物教学的重点,也是难点,以往教学中,主要是教师对知识、概念、原理的进行讲解,学生通过死记硬背的方式去理解记忆,这种方式使学生难以真正去理解并掌握生物科学知识,也体会不到其中蕴含的生物科学思想,甚至使学生在枯燥的学习过程中丧失学习的乐趣。教师应根据教学内容及学生实际情况,转变以往单一的教学方法,不断探索学生喜闻乐见的形式,提升生物基础知识概念原理的教学效果,从而夯实学生的科学知识体系,为培养学生良好的科学素养奠定基础。初中生物学科中有许多抽象晦涩的知识概念,超出了初中学生的思维理解范围,教师可以通过恰当的比喻对其进行解释,使抽象晦涩的概念显得形象具体,使学生易于理解掌握。教材中有许多知识内容与现实的生产生活实际息息相关,教师可以结合生活实际进行教学,从日常生活中的现象出发,将生物科学知识和现实生活紧密联系起来,帮助学生理解生物知识概念,同时将生活中与生物密切相关的热点问题,将被广泛应用的生物新知识、新技术、新动态等介绍给学生,拓展学生的生物科学眼界,还可鼓励学生到现实生活中寻找学习生物学知识,运用所学知识去理解现实问题,解决现实生活问题,从中体验到理论联系实际的成就感,提高对生物知识及方法的理解及应用,不仅能够夯实学生的科学知识体系,而且有利于养成正确的生物科学价值观、科学观,促进学生科学素养的形成。
(二)在实验中培养学生的科学素养
生物是一门以实验为主的自然学科,生物实验不仅是学生学习生物知识的重要手段,也是培养其科学素养的重要路径。生物实验中各种有趣的实验现象,能有效激发学生对学习生物的兴趣,学生亲自动手操作实验,亲历观察生物现象,探索生物本质,加以分析、归纳及总结等一系列过程,不仅能加深对生物基础知识、概念及原理的理解及记忆,还获得丰富的生物实验技能,增强学生的生物科学方法及思维,而且能有效地激发了学生的探究、创新精神,全面提升初中学生的科学素养。生物教师应充分认识到实验在培养学生科学素养中的重要作用,根据实际需要形式多样的实验,包括观察实验、探究实验、模拟实验等,引导学生主动发现生物问题,指导学生操作具体实验,培养其实验操作方法及技能,鼓励学生开动思维去分析探索问题,培养其创新思维能力及创造力。例如,组织学生观察蚂蚁群体的信息交流方式,探究细胞的吸水及失水、植物根吸水实验,探究并模拟种子萌芽所需环境条件,通过实验研究并分析胆汁在食物的消化中的作用,验证水分和无机盐的运输原理等等,同时教给学生科学的实验操作方法及步骤,即发现问题、做出假设、实验验证、得出结论,指导学生及时记录、总结、整理, 在形式多样的实验过程中,使学生获得了生物科学知识,体会到了科学思想及科学的精神,拓展学生的科学思维,养成学生严肃认真、实事求是的科学态度。
(三)在教学过程中全面渗透
科学素养的培养应贯彻于生物教学的全过程,因而教师应在教学的方方面面中全面渗透,时刻为学生营造出浓郁良好的科学氛围,根据课程、环境、教学情境等教学活动实际情况,灵活地设计教学环节,充分强调科学的重要所在,运用辨证、唯物主义的思想观点来诠释并解决生物现象,揭示自然科学的奥秘,教给学生科学的观察、分析方法,不断总结生物科学知识,强化学生的理解记忆及应用,引导并强化学生的科学意识及科学思维,激发学生科学创造能力,培养学生探索、求知、创新精神,在潜移默化中全面提升初中学生的科学素养。例如,可以在课程教学中导入生物科学历史,给学生讲述生物科学家的成就及探索奋斗历程,分享科学研究的成果,分析科学家从发现问题,到探究解决问题的过程,及其锲而不舍的科学精神,提升学生的科学境界,培养学生善于发现、大胆质疑、勇于探究、实事求是、坚持不懈的科学素养。又如,根据教学内容,设计相关的问题情境,组织学生运用科学思维及知识去观察、讨论并交流,启发学生探索解决问题的多种途径,允许出现多种答案,以此培养和发展学生创造性的科学素养。
参考文献:
[1]黄鹤.初中生物学科探究教学现状分析[D].东北师范大学,2012.
[2]赵会景.初中生生物科学素养评价指标体系的构建与验证[D].河北师范大学,2012.
篇3
科技论文;生物科学素养;文献检索
高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差,将生物科技论文中的新观点、新作法,以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生,可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用,引导学生主动学习,提高生物学学习能力和生物科学素养。
一、科技论文的概述
所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术,开展科学研究,获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出:“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展,科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中,有效地运用科技论文,能激发学生的探究欲望,促进学生对生物学的认识,提高生物科学素养。
二、科技论文的选择
应选择近期发表的较高水平的科技论文,注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时,介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3,该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育,促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题,检索有关科技论文,让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。
还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如,在学习“生态环境的保护”时,根据不断加剧的“雾霾”天气,引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》,帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验,加深了对“雾霾”天气的了解,提高保护环境的意识,有利于学生掌握生物科学知识,运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论,不仅具有科学的、最新的实验技术和方法,还有翔实的实验数据,让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系,体现科技论文的应用价值与社会意义。
三、科技论文的教学应用
首先在课堂上为每位学生提供一份论文,要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读,培养学生快速地获取有关信息的 能力。
然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词,并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系,通过新情境的构建,培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力,为理解实验和科学进展打下良好基础。
科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性,专业性比较强,学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程,引导学生理解新的实验方法和实验设计,尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法,设计相关类似的实验,提高学生的实验设计能力。
四、科技论文的教育价值
1.促进学生学会文献检索
指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志,比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站,采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”,使用关键词搜索,在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文,比如早期原创性研究论文,进行对比阅读,培养学生学会求知、学会学习,掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。
2.促进学生对生物学核心概念的掌握
高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解,从不同的角度阐释生命的本质,有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中,以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文,通过学习,拓宽视野,加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。
3.提高学生图文转换和图表处理能力
生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果,在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理,剔除冗余信息,并将图表与文字相结合,培养学生科学思维和习惯,提高图文转换和图表处理能力,加深对新的科学实验的理解。
4.提高学生解决问题能力
篇4
关键词:初中生;生物;素养;策略
G633.91
生物学科素是公民参与社会经济以及生产活动或者是做出决策的过程中知道其所需要的一切生物学方面的知识,并具备相应的探究能力,能明确知道科学技术以及社会经济发展之间的关系、明白科学本质及对待科学时应有的态度等。而生物学科素养的培养和教师的教学策略密切相关,生物学科教师采取积极有效的教学策略对初中生生物学科素养的提高具有重要的作用。
一、通过“探究式”教学,对初中生生物学科素养进行培养
探究式教学是提高初中生生物学科素养的一种切实可行的教学方式,这是因为探究式教学能使学生自主学习,通过探究,不仅学习了知识,掌握了方法,而且提高了能力,培养了良好的态度以及情感。例如在学习“种子萌发的外界条件”一课时,大部分学生都认为种子萌发必须具备温度、空气以及水分这三个基本条件,可是就其到底需不需要阳光却各执一词,对此教师可先不给出答案,而应借此引导学生开展对照实验来对正确答案进行探究和观察。一周后学生得出结论:(1)有空气以及水分,但是没有阳光的黑箱内生长的幼苗明显好于有阳光照射的幼苗。(2)还有学生把种子分为两份,让其均在只有空气以及水分的条件下发芽生长,给其中一份覆盖两层纱布,另外一份什么也不覆盖,结果发现覆盖纱布的不仅萌发种子多,而且速度快。(3)还有部分同学将种子淹在水里,结果发现有四五颗种子开始轻微萌发。看到这样的结果后,学生思维如开闸的洪水,倾泻而下,瞬间明白了很多日常生活中常见的生物现象:遮光可加快胚轴伸长,所以妈妈经常于黑房发豆芽;可是完全淹没在水内的种子也会轻微发芽?这是由于水中虽然有氧,可是量太少。学生就此展开激烈的讨论,在这过程中知识以及技能得到了巩固、迁移以及创新,学生在这一过程中开发了思维,培养学学科素养。
二、联系实际,让学生明白生物课对实际生活的作用,以自主探究
新课程指出应通过充满趣味性的、与实际生活有关的素材激发学生学习生物的兴趣。生物学和实际生活密切相关,其不少知识都能在生活中得到运用,所以在学习这些知识时应积极联系生活和学生实践经验,举生活实例,让学生体会到所学知识的作用,从而使其学起来更为有趣以及轻松。如可以这样举例:“妈妈腌菜时为什么水会变多?”对此有部分学生答:“因为腌菜时水会从植物细胞内渗透出来,所以水变多了。”然后教师可让学生再举一个类似的生活实例,一些同学说:“番茄加糖调和时也会使水变多。”然后教师问:“从上述生活实例中你们能知道什么?”学生答:“细胞中水分能渗透到外面。”在这一过程中,学生感受到了生物学科的乐趣,体会到了学习的喜悦。然后教师引导学生总结得出:细胞在(低)高浓度溶液内(吸)失水的结论,并运用这一结论向学生提问:“为什么滩涂盐碱地的庄稼不易于生长,但是大米草却是个例外呢?为什么一次施肥量太大会使庄稼“烧苗”呢?等问题。将所学知识和实际进行结合,可以使学生更好的理解所学知识,引起其积极探究的兴趣和热情。
三、通过实验教学法提高学生生物学科素养
实验教学法能极大的调动学生学习的兴趣,同时也有利于开发学生创新思维,提高其实践能力。积极采取实验教学法,让学生参与并自己动手开展实验,还能培养学生良好的观察和实践能力,提高发现、分析以及解决问题的能力,形成严谨的治学作风,树立客观、实事求是的态度。所以,在生物学科教学中,教师可借助教材探究实验,培养学生批判吸收的习惯,让其亲身经历科学过程,亲自运用科学方法,以提高其探究能力,实现生物科学素养的提高。如在学习“光对鼠妇生活的影响”一课时,教师可让学生模仿教材探究程序,首先将问题提出来,然后进行假设,接着制定和开展计划,最后下结论,在这一过程中教师要积极鼓励学生相互之间进行交流和探讨,指出实验设计方面需要注意的事项以及需要遵守的基本原则,在实验设计方面,重点是实验方案一定要合理设计,让学生学习如何设计对照实验。
四、组织“走进农家”实践活动,提高学生生物学科素养
尽管农民在生产实践方面具有极其丰富的经验积累,可是在生物形态结构及其内部生理知识等方面却知之甚少;而对于学生来说,尽管其了解很多生物学科知识,可是却无法将自身所学有效运用于实践中。因此教师可积极组织“走进农家”活动,让农民与学生之间实现互补。例如棉农了解种植棉花不仅要摘心,而且要整枝,以避免棉花出现“疯长”现象,可是其却并不明白之所以要摘心以及整枝是由于营养以及生殖生长二者之间彼此制约所致;粮农非常清楚大雨后要快速将庄稼地水排出去,但是其却不明白这是由于庄稼需要正常呼吸的缘故;尽管果农明白对树苗进行移栽时,必须要将大量叶片以及小枝条剪掉,可是其却不明白什么是蒸腾作用。因此教师可组织学生走进农家,向农民讲解生物学知识,在这一过程中不仅农民明白了自己常做但是不懂的知识,而且学生在这一过程中也认识到了生物学科对社会、对人类的作用,体会到了学以致用的乐趣。
五、通过生物学家事迹介绍,培养学生正确的科学精神以及科学价值观
教师应积极收集生物学家事迹并将其引进生物课堂,通过其积极为人类做贡献的精神和其人格魅力来教育学生,培养学生正确的科学精神以及科学价值观。例如当学生学到“生物性状遗传”一课时,教师可先向学生讲解孟德尔(被称为遗传学之父)在历经8年的积极探究后终于得出结论,即遗传学两大规律的生平事迹。在对其成功原因进行分析以及总结时,教师可重点突出孟德尔具备的极其深厚的生物科学基础知识以及其对这门学科的疯狂热情以及他那种百折不挠的探索精神。如教师可向学生介绍袁隆平将田间作为实验室,通过几十年的努力,最终使水稻产量得到了显著的增加,从而被称为“杂交水稻之父”。通过这些伟大生物学家的伟大事迹,有利于提升W生人生境界,帮助其树立正确的科学态度以及价值观,培养正确的科学精神以及科学品质。
六、结语
总之,初中生物教学不是简单的知识的学习,而是思维的开发,能力的培养,实践的应用,创新的探究,因此作为一名初中生物学科教师,要积极创新教学策略,在教授知识的同时,还要不断提高学生生物学科素养,以使学生各方面能力都得到提高,在不久的将来为社会做出更大的贡献。
参考文献:
篇5
对学生来说,科学素养的基本含义是指:学生能够合理地将所学到的科学知识和技能运用到社会和个人生
活中。新课标中关于提高生物科学素养的理念为:
1.科学态度和科学的世界观。科学态度是指学生对科学知识以及科学技术科学精神所抱有的好奇心、自信心、实事求是的科研工作作风以及善于合作交流的能力、丰富的想象力和创新能力等。科学的世界观主要是让学生理解科学,并认为世界是能够被认知的,科学知识是不断变化的,并且是一个不断发展和完善的过程,科学作为一个产生知识的过程,知识的变化是不可避免的,科学虽然处于不断变化之中,但这种变化是处于缓慢的修正之中,绝大多数知识是相对稳定的,科学不能为一切问题提供全部答案,世界上还有许多事物不能用科学方法来验证等。
2.科学探究方法与技能。科学探究方法与技能是可以受益终生的,让学生们在参与探究的过程中体验、学习探究的方法和技能,并且科学探索是重过程胜于结果的过程,其过程主要的步骤和技能是:提出问题、作出假设、制订计划(设计实验)、作出预期、搜集证据(分析数据)、得出结论、表达和交流等。而在此过程中,学生的思维也得到很大的发展,包括逻辑思维、辩证思维、求异思维、发散思维、批判思维等。
3.生命科学知识和技能。高中阶段,要在义务教育的基础上,进一步学习分子与细胞、遗传与进化、稳态与调控、生物与环境等生物学的事实、概念、原理、规律和观点,使学生对生物学的核心知识有更深入的理解和掌握,进而形成科学的自然观,并掌握观察、动手、分析、收集和处理信息、撰写报告、设计实验等方面的技能。
提高生物科学素养的过程就是对三维教学目标的一个系统的科学化的整合和具体运用过程,通过这一途径对于有效实现三维目标具有现实的推动作用。生物科学知识与我们的现实生活密切相连,通过生物科学素养的培养可以使学生从现实的生活当中体验到科学的重要性,意识到只有自己的科学素养提高了才能用科学的眼光看待周围的事物,用科学的行为来对待周围的事物,用科学的思维约束自己的行为,当他们能够认认真真地对待这一切并能不断地反思自己的所作所为时,自身的科学素质也就自然而然地提高了。那么,在我们的教学中,如何才能达到提高学生生物科学素养这一目的呢?
二、提高生物科学素养的方法
1.借助生物学史和经典实验,让学生了解生物学的重要意义。生物课程标准多层面、多角度地强调了科学、技术和社会的相互关系教育的重要性。例如,课程标准突出了人和生物圈的关系,让学生会健康地生活,运用生物科学和技术解决农业、医药、环境等实际问题。在教学过程中,我注重渗透科学、技术和社会相互关系的教育,通过具体事例帮助学生认识生物科学与社会发展的紧密联系。
2.在观察、实验和实践中,培养学生的科学探索能力。――如果你指望学生们最终能在新的情况下运用所学知识严密审慎地思考问题、分析情况,把某些科学上的想法公诸于人,能进行逻辑论证,能与他人共同工作,他们就必须有机会在多种多样的情况下亲自进行诸如此类的实践。这是美国2016计划中的一个教育原则。
生物学科是一门非常注重实验的学科,通过实验教学以及学生亲身实验设计,可以培养学生的动手操作能力以及对科学真理追求的欲望,从而提高他们的科学素养。因此教师在实验教学过程中一定要注意对实验教学策略的改进,使其真正发挥应有的作用。指导实验的过程中,教师要讲清实验的目的、原理、设计思想和每一步骤的作用和意义,并让学生学会如何对实验现象和结果进行分析,鼓励他们积极地对其进行假设和猜想,提高他们发现和分析问题的能力,以至于他们能真正透彻地了解每一个实验,并从中学到一些规律性的科学方法。同时教师也要适当增加些探究性实验,减少对学生的限制,激励他们大胆质疑,并创造条件让他们进行尝试。因此,实验过程中教师既要积极引导,严格要求,又不能对学生限制过重,剥夺他们的发挥和创造的权利,这样才能真正培养他们的动手能力和创新精神,并从中学到科学的工作方法和工作作风。
3.倡导自主合作探究性学习方式,在科学探索的过程中提升科学素养。生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断的探究过程中逐步发展起来的。探究也是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。倡导探究性学习,可以把现实世界带入教师,融入学生的生活;可以使学生更好地理解知识的形成过程;可以使学生在实践中学会交流,学会合作;可以鼓励学生在多个领域里进行学习;可以有效地发展学生的思维能力;可以为全面评价学生提供实践途径;有利于培养学生的创新精神。
4.注重与现实生活的联系,学以致用。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。注重与现实生活的联系是社会发展的需要;是学生发展的需要;是生物课程的特点;符合学习规律。联系现实生活,有利于培养学生的兴趣;有利于增强学生的社会责任感。
篇6
关键词:生物教学,科学素养
科学素质教育是我国当前教育改革的重要内容,中学生物教学不仅要使学生获取生物学科方面的基础知识和基本技能,还要特别注重培养和提高学生的综合科学素质。教学实践证明,只有教师遵循教学规律,重视教育方法和教学内容的改革,就能很好地培养学生的创新意识和创新能力等科学素质。
在中学生物教学中培养学生的科学素养应首先明确科学素质的内涵及其教育目标。科学素质主要指人们在认识自然和应用科学知识的过程中表现出来的内禀心理特征。科学素质的发展以科学知识、科学技能、科学方法的掌握和积累为基础。一个人只有在对科学文化的学习和实践活动过程中,通过具体的科学知识、科学技能、科学方法的内化和升华,才能逐步形成自己的科学能力和科学观。此外,影响科学素质形成和发展的因素还有兴趣、情感、意志和作风等非智力因素。缺乏良好的非智力因素,会严重影响一个人所能达的科学知识与能力水平,影响到科学观的高度。
一、培养学生学习生物的兴趣
兴趣是学生力求接触和认识某种事物的意识倾向。它对学生的学习活动起着推动的作用,在教学中首先必须重视学生兴趣的培养。一是通过设置问题,调动学生的学习兴趣。好刨根问底是青少年学习的特点之一。实践表明,学生运用自己的智慧克服困难越多,兴趣也就越高。在教学中,教师应重视设问,从一个疑点的解决到另一个疑点的出现,步步深入,一环扣一环,从而引发了学生积极主动的思考,激发他们的学习兴趣。二是运用直观教学增强学生的学习兴趣。生物学是直观性很强的一门学科。直观教具有实物、标本、模型挂图,直观手段包括投影、录像等。除了经常使用传统的直观教学媒体外,网络教学可引导和组织学生上网查阅有关资料,或采用网络信息技术,将大量的信息和资源放在相关的网页中,可以提高学生的直接兴趣。三是点拨前沿知识,提高学生的学习兴趣。兴趣产生于认识和需要。科技前沿知识由于具有新和奇的特点,可以更好地提高学生的知识兴趣。如克隆技术、人类基因组计划等,对学生有一种神秘的吸引力。如果教师把社会责任适时地加进去,就能更好地提高他们的兴趣。
二、重视教学方法,渗透情感与价值观教育
如通过高中生物必修一模块的教学,使学生着重理解生命的物质性及生命物质的特殊性,理解生命系统的开放性,理解细胞的生命历程。世界是物质的运动和运动着的物质,这是唯物主义的根本观点。以细胞为基本单位的奇妙而多彩的生物世界,其组成的元素和化合物,既与非生命世界有普遍的联系,又有重大的区别,尤其是组成细胞的有机分子,如生命活动的主要承担者──蛋白质;遗传信息的携带者──核酸;具有多种生命功能的糖类和脂质。蛋白质、核酸和多糖又都是由特定单体构成的生物大分子,它们以碳链为骨架,成为细胞的结构基础,演绎着或简约、或繁复的生命之歌。学生形成从分子水平上看待生命的物质性和生命物质的特殊性的认识,对于他们树立正确的世界观极为重要。理解生命系统的开放性,即要与周围环境进行物质和能量的交换。
三、培养学生的科学态度
生物学是一门以实验为主的自然科学,科学实验是培养学生科学素质的重要途径。生物学实验通过指导学生观察、实验,以及对观察、实验现象与结果进行分析、理解、概括和综合,不仅有利于学生形成概念、掌握理论,还有利于加强科学观察、科学分析等科学实验能力的培养,有利于加强科学认识、科学思辩等思维品质的培养。
实事求是对于学生来说是一种非常重要的品质。应当把对学生实事求是品质的培养渗透到生物教学中。第一,要求学生真实地报告和记录在实验中观察到的现象和数据,在实验设计时提醒学生选择的实验材料要容易获得,思路要明确,要有对照实验。实验完成之后要求学生实事求是写出实验报告。第二,通过介绍科学家的故事感染和教育学生,如把光合作用发现史、生长素发现史等有关科学家原始经典实验过程及探究精神的内容贯穿教学中,让学生感受科学家在科学研究过程中表现出的人格美。如实事求是的科学态度,敢于怀疑、追求真理的科学精神,坚韧不拔的意志,谦逊的品格,合作的精神,大胆的想象,严谨的方法和奇妙的灵感等。
在教学中,教师要有意识地介绍科学家的科学事迹,可促进学生科研奉献精神的行成。如介绍奥地利遗传学家孟德尔历尽8年艰苦努力,提出了两个遗传的基本规律――基因的分离规律及基因的自由组合规律,但不为世人注意,直到死后十多年,才被科学界认可。再如胰岛素的发现者班廷在潮湿的环境中工作多年,经费短缺,连生活费都搭上了,更糟的是女友也因承受不了这种压力离他而去。让学生明确:正是众多科学家的默默工作、无私奉献,才推动了科学的进步。
四、培养学生的创新合作精神
创新精神、合作精神是科学素质的重要内容。一方面,要激发学生的创新意识。鼓励学生收集大量的生物科技资料并汇报交流,激发学生的探究兴趣和科技创新兴趣。另一方面,要培养学生团结合作的精神。可以通过小组合作的方式,共同做好一个课题。强调团结合作的精神,让学生自发分成若干个小组,合理分工,齐心协力,做好课题研究工作。这样不仅能够提高学生对信息的处理能力,还可以培养学生团结合作的精神。 爱因斯坦曾说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”对于中学生来说,能否发现问题、提出问题,主要依赖于教学中问题情境的创设。在传统的教学中学生不爱问“问题”,或者没有问“问题”的习惯,其实是教学中几乎没有给学生问“问题”的机会,只能使学生被老师“牵着走”。
科学的核心是探究发现,教育的重要目标是促进学生的发展生物学教学应突出科学探究的学习方式。应给学生提供充分的科学探究机会,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。
参考文献:
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关键词:生物学;核心素养;课堂教学
随着国家发展学生核心素养体系的,重视和深化发展学生核心素养成为基础教育改革的热点和方向,落实立德树人是课程改革的核心和根本任务,发展学生的核心素养是育人的重要目标。[1]2017年新修订普通高中生物学课程标准明确将生物学核心素养作为课程宗旨,生物学课程的根本任务是提高学生终身发展所需的生物学核心素养[2],因此课程、教学、评价都要基于核心素养来设计和实施。下面以“DNA的复制冶为例谈谈在教学中培养学生的核心素养。摇摇
一、基于生物学核心素养的教学分析
生物学核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的,在解决真实情境中的实际问题所表现出来的必备品格和关键能力[3],包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面。生命观念是生物学核心素养的基础和支柱,生命观念的形成离不开理性思维和科学探究,理性思维是科学探究的重要内涵,科学探究是理性思维的实证过程,在形成生命观念、进行理性思维和科学探究的过程中,最终形成一定的社会责任意识和义务。[1]基于核心素养的教学,将课程目标定位在核心素养上,需要我们从关注知识点的落实转向素养的养成,从关注教什么转向关注学生学会什么,需要更多地思考如何让知识成为素养,让知识变成智慧。[4]以学科核心素养为根本宗旨的生物教学,更加尊重学生的个体差异性发展,关注学生素养的培养,注重课堂教学的原生态,让学生形成基本的生命观和生物学基本观点[5],发展生物学核心素养。
(一)确定生物学核心素养的目标
生物学核心素养是对生命现象及其运作的理解和认识,是科学世界观的组成部分,是满足学生终身发展所必须的生命观念、思维和方法,是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现,是三维目标的提炼和有机升华。“DNA的复制冶是人教版高中生物必修2第三章第三节内容,DNA分子的结构和复制是遗传学的基本理论[6]。学生已有有丝分裂、减数分裂和DNA双螺旋结构等知识背景,教师在分析学生、教学内容的基础上,确定了基于生物学核心素养的学习目标:概述DNA分子的复制,探讨DNA复制的生物学意义,理解结构和功能的内在联系;运用假说———演绎法推测DNA分子复制的方式,感悟假说———演绎的科学方法;通过分析推测复制过程的经典实验,学会分析实验的方法,领悟科学探究的魅力,建构DNA通过复制传递遗传信息功能的概念,体会科学技术的应用;探究活动中,指导学生分析、推理、归纳、大胆想象和猜测,培养科学的思维及合作学习的精神。
(二)找准培养生物学核心素养的“三点
培养学生生物学核心素养是本课程的价值追求,也是课程预期的教学目标。教师在进行教学设计时,要考虑本节课学科核心素养的针对性和有效性,找准培养学生生物学核心素养的立足点、切入点、支撑点,是培养学生核心素养成功的关键性前提。根据课程标准的要求和教材内容、学生的实际,教师精心设计课堂教学,设计了启发式、自主和合作探究学习的方法,确立了本节生物学核心素养的立足点是生命观念、理性思维、科学探究;切入点是体验假说———演绎;支撑点是科学探究。
(三)定位培养生物学核心素养的助推剂
精心设计教学主线,准确分析教情、学情,确立有效的教学方法,这些都是课堂教学中落实核心素养的助推剂。教师把科学探究的过程设计为课堂教学的主线,让学生亲历科学探究的过程,体验生物学知识的形成过程、感悟生物学思想和方法[3],体会解决问题的过程和方法,建构生物学核心概念,达成对生命的理解,养成科学态度和科学精神,为学生的终身发展奠定素养基础。
二、基于生物学核心素养的课堂教学
教学中,在层层设疑、解疑、演绎推理过程中,学生体会假说———演绎的科学方法,课堂围绕“发现问题———作出假设———演绎推理———实验验证———得出结论冶这一探究主线实施[6],处处渗透着生物学核心素养的培养,最终达成课堂的核心素养目标。
(一)利用前概念创设新情境
前概念是学习新概念的基础,利用学生已有概念的回顾,达到温故知新的目的。教学中,教师结合图片呈现问题:DNA化学组成的基本单位是什么?DNA分子的空间结构是怎样的?使学生进一步理解结构与功能的内在联系,建构生命观念。指导学生推测:DNA复制的场所可能在哪?进一步引发思考:一个DNA复制后形成两个子代DNA的4条链可能的组成方式有哪些?问题解决的同时伴随着新的设疑,激发学生的求知欲,使学生尽快进入学习新知的情境。教学中发挥科学前概念的正迁移作用,使之成为学习新概念的铺垫、资源,成为新知学习的新增长点。
(二)立足核心素养点,开展探究活动
生物学核心素养的四个方面并不是在每节课都要充分体现和落实,根据学习内容、学情等不同,每节课侧重点有所不同。教学中,教师准确把握核心素养的培养点,围绕培养点开展探究活动,有效的探究活动不仅直接影响核心素养中理性思维、科学探究的落实,也间接影响生命观念和社会责任的达成。在本节学习中,核心素养的培养重点立足于结构和功能相统一等生命观念,演绎与推理、归纳概括、建构模型等理性思维,以及科学探究的过程、方法和品质等。1.科学探究建构DNA的复制方式科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。学习中,沿着“发现问题———做出假设———演绎推理———实验验证———得出结论冶这一主线,感悟假说———演绎的科学方法,运用归纳与概括、演绎与推理、模型、批判性思维等方法,探讨DNA分子复制的方式。发现问题。根据导入环节设疑:一个DNA复制后的子代4条链可能的组成方式有哪些?教师组织学生讨论、绘图、板图交流可能的复制方式———半保留、全保留复制、弥散复制。作出假设。学生根据问题交流结果作出假设:DNA复制是半保留复制;DNA复制是全保留复制;DNA复制是弥散复制。演绎推理。教师设置了5个递进的问题:设计此实验的关键思路是什么;怎样区分用肉眼看不到的DNA分子;若亲代DNA用同位素15N标记,放在含有14N的环境中培养,亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素;实验中如何将不同N元素组成的DNA分子区分开;亲代、子一代、子二代DNA都分别进行离心,结果怎样分布。指导学生分组讨论、绘图、板图交流,在师生交流过程中,预测DNA三种复制方式形成的子代DNA的可能情况,以及如何设计实验进行验证,体验科学探究的严谨,发展学生的理性思维。实验验证。学生利用学具动手制作DNA复制的模型,模拟复制方式,初步建构半保留复制的概念,体会科学家的研究过程和结果,佐证学生的推理结论。得出结论。在前面推理、模拟的基础上,归纳概括出:DNA复制方式是半保留复制。2.讨论———探究建构DNA复制过程本环节分两个板块进行,首先教师呈现科恩伯格的两个实验研究,指导学生合作讨论分析、获取信息、找关键词,推测DNA复制可能需要的条件:模板、能量、原料、酶等。其次,教师充分利用信息技术的手段,演示DNA复制的动态和连续变化过程,阅读教材内容,思考交流以下问题:DNA复制的条件、场所、时间、结果?DNA复制的特点、意义,如何保证其准确性?同时结合大肠杆菌半保留复制图例,用数学方法计算三代中含15N-DNA的比例。在此过程思维的碰撞中,聚焦构建概念,学生再次体会生命观点。
(三)课堂总结拓展,课后反馈巩固
师生共同梳理主体知识,重温科学探究的过程、方法,深化对DNA复制的整体认识。同时引导学生思考,启发学生的思维,有学生提出:DNA复制是从一端开始还是两端开始复制呢?两条链复制是同时的吗?是同一个方向进行吗?有些问题远超出学生的认知水平,教师指导学生对部分问题进行深层次分析,使学习达到一个更新更高层次。结合学生质疑,教师呈现图片,展示DNA复制的多起点、两条链反向延伸的特点,拓展了课堂内容,为后续学习奠定基础。课后教师设计了5道重要概念的反馈题,及时了解学生掌握情况,巩固深化DNA复制这一重要概念。
三、思考
课堂教学是发展学生生物学核心素养的重要阵地,以培养学生生物学核心素养为总目标的教学,要关注学生的个体差异和发展需求,准确定位每节课核心素养的立足点、切入点,是落实核心素养的前提。创造机会,多组织学生主动学习的探究活动,是落实核心素养的关键。设置递进式的问题,创设学习的真实情景,是启发学生思维,落实学科核心素养的重要保障。生物学课程分为初中、高中两个学段,初中侧重于生物多样性及其分类,以及细胞、遗传、进化、生态系统等概念的初步理解;高中侧重对细胞、遗传、进化、生态等概念进一步深入探讨,深入到分子水平探讨生命活动的机制,更加关注生态学和进化思想[5]。在落实核心素养的要求上,两个阶段有着不同的目标,如何进行无缝衔接,是我们值得思考的问题。以学科核心素养为根本宗旨的课堂教学被赋予了新的元素,但同时衍生出新问题:课堂教学中如何评价学生生物学核心素养的发展水平?如何利用生物课程的特点发展学生的核心素养?探索生物科学素养与核心素养的培养之间的关系,在课程改革的道路上,我们且行且思且实践。
参考文献:
[1]吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试,2016(10).
[2]赵占良.试论中学生物学的学科本质[J].中学生物教学,2016(1).
[3]谭永平.中学生物课在发展核心素养中的价值和基本任务[J].生物学教学,2016(5).
[4]蔡文艺,周坤亮.以“核心素养冶为中心的课程设计[J].辽宁教育,2014(7).
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生物学是一门与现实生活密切相关的自然科学。生物新课程倡导生物教育要回归生活,追求科学世界与生活世界的统一,尤其倡导教学内容应贴近学生的生活、满足学生的需要、促进学生的发展,让学生懂得科学、技术和社会三者之间的相互影响和相互作用,培养学生关注社会、生活的意识,并能以正确的价值观看待和解决科技发展带来的各种社会、生活问题。究竟应如何联系生活实际,活学高中生物,提高个人的科学素养?下面笔者就此谈谈几点建议:
一、联系生活实际,理解、记忆生物知识
生物学属于理科课程,具有严密的逻辑推理性、知识的内在联系性、规律性和系统性;同时生物学的名词、概念较多,有些知识也比较零碎,又具有着文科课程的特性,也就是需要记忆的知识点较多。鉴于生物学科的上述特点,要学好生物学,得从两方面着手:一是理解,二是记忆。在平时的学习中,对于课本复杂、抽象、枯燥、零碎的知识内容我们常常可以通过联系生活实际,去理解、记忆它。
例如,在学习“有丝、减数两类分裂图像的区分标准”时,可联系生活中非常熟悉的一部电影——《无间道》:①无:看有无同源染色体(如果无,则为减数第二次分裂;如果有,则为有丝分裂或减数第一次分裂)②间:看同源染色体之间有无被其他染色体间隔开(如果有,则为有丝分裂;如果无,则为减数第一次分裂)③道:赤道板(如果每条染色体的着丝点排列在赤道板上,则为有丝分裂中期;如果同源染色体排列在赤道板的上、下两侧,则为减数第一次分裂中期。如果同源染色体彼此分离,正远离赤道板,则为减数第一次分裂后期;如果姐妹染色单体彼此分离,正远离赤道板,则为有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。)通过以上联系,便可化复杂为简单,化微观为宏观,从而轻易地突破“准确识别有丝分裂图像和减数分裂图像”这一难点。在学习“神经调节和体液调节两者之间的关系”时,可联系已有的生活经验:①当你的手被针扎了,你不会感到胳膊疼,你能准确地找到针扎的部位;②某患者注射胰岛素后,体内血糖浓度下降,但没有一个准确的反应部位。通过以上联系,便可化抽象为具体,从而轻易地突破“神经调节反应迅速、准确;而体液调节反应缓慢,作用范围广泛”这一难点。又如,在学习“微量元素的种类”时,可联系生活中的人和事:孟同木(人名)用锌铁皮搭棚子。(“孟同木”联系“锰、铜、钼”三种微量元素,“用锌铁皮”联系“锌、铁”两种微量元素,“搭棚子”联系“硼”这种微量元。)通过以上联系,便可化枯燥为有趣,化无意义为有意义,从而轻松牢固地把“微量元素的种类” 记住。
二、联系生活实际,培养综合分析能力和知识应用能力
要学好生物学,就应在平时的学习中注意多联系生活实际,培养自己的综合分析能力和知识应用能力。
例如,在学习“呼吸作用”时,可联系生活中常见的例子——家庭制作甜酒:先将大米煮熟,装入缸中,待米饭冷却至35℃左右,往米饭中加入适量的酒药(酒药实际上是酵母菌和曲霉菌种),拌匀,然后在米饭中间挖一个洞,加盖并在30℃的条件下保温24小时。(1)加酒药前为什么先要使米饭冷却?而后为什么还要保温?(从酶的活性考虑)(2)为什么酿甜酒时要用酵母菌和曲霉菌种?(从酶的专一性考虑)(3)在缸的米饭中间挖一个洞的目的是什么?(从有氧呼吸、无氧呼吸所需条件考虑)(4)酿制甜酒时,为什么总是先来“水”,后来“酒”?(从有氧呼吸、无氧呼吸的产物考虑)
又如,在学习“生态系统的结构”时,可联系生活中的实例:鸳鸯湖由于生活污水排入导致连续多次发生蓝藻暴发,引起水草死亡及周边居民中毒的现象。据水样分析表明:①居民中毒是由于蓝藻中的某种有毒物质引起的;②在不同时间段(早晨和下午)该湖泊的同一地点、同一水层的PH值及含氧量均不同。(1)湖泊中导致蓝藻暴发的主要原因是什么呢?(从水体富营养化的原因考虑)导致水草死亡的主要原因又是什么呢?(从光合作用、呼吸作用的角度考虑)(2)在该湖泊的同一地点、同一水层于不同时间段(早晨和下午)抽取水样分析,为什么其PH值、含氧量均不同?(从光合作用、呼吸作用的角度考虑)(3)蓝藻中的某种有毒物质是如何经过食物链传递给居民的?(从食物链、营养级的角度考虑)通过以上联系,不仅培养了自己的综合分析能力和知识应用能力,而且还能够将所学知识融会贯通,进一步夯实基础。
三、 联系生活实际,培养科学探究能力
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一、结合生活实践,正确认识教材
教材、教参是教学的辅助资料,要以生物课程标准为要求,有选择性地挖掘教材,充分利用教材。对于教材中的科学发展史:细胞学说的建立过程、光合作用的探究过程、“DNA是主要的遗传物质”的发现过程、生长素的发现过程等等,展现生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方法,更重要的是让学生在学习的过程中能更好地理解和掌握知识,陶冶道德情操,培养学生的生物科学素养。
在正确认识教材的基础上,还要能充分利用周边的环境、实物,让学生在了解一些生物知识的同时,从实际出发,增强感性认识,提高学生的兴趣。我们的学校是一所农村高中,有着得天独厚的生物教学资源,可以利用课外时间带着学生认识各种各样的生物,与各种生物及其生活的环境近距离接触,了解不同的生态系统,感受人和自然的和谐统一,培养学生热爱自然的感情。
二、利用教学设施,关注生物学动态
随着现代科学技术的发展,各个学校的教育教学设施日益完善,这为素质教育的开展提供了良好的条件。作为生物教学资源的设施主要包括图书馆、实验室、多媒体、录影机、投影机、VCD和网络等,学科教学应当充分发挥这些资源的作用,以实现教育教学效果的最大化。
1.多媒体在教学中的应用为各科教学提供了一个良好的展示平台
多媒体直观、形象的声、光、电效果是传统教学所无法替代的。多媒体展示有以下几个特点:
(1)能激发学生的兴趣,发挥学生的主动性。
(2)能化抽象为具体,培养学生的思维能力。
(3)能够突出重难点,提高教学效果。
我们在教学中应积极制作多媒体课件,借助现代教育手段向学生展示经过筛选的优秀素材和清晰明了的逻辑思维过程,从而使生物教学化抽象为具体、化枯燥为鲜活、化疑惑为理解,拓展学生的视野,丰富教学内容。校园网络的开发和利用突破了传统教学手段的狭隘性,突破了课堂教学的时空局限性;网上充足的信息可以使学生思路更开阔,也为教学活动和学生自主学习提供了一个极好的平台;网络中人机互动的学习方式,可以使交流更及时、开放。网络的价值越来越被现代教育所看重,这其中蕴涵着价值无限的教学资源。所以,充分利用网络这一巨大的信息载体,进行教学资源的开发和内容重组,已成为现代教学的一个重要实现途径。
2.密切联系生物学新发展新动态
比如,教师可以引导学生说一说“克隆羊多莉的诞生”,“植物组织培养”是怎么回事,当我把这些名词的真正含义解释清楚后,我发现学生流露出兴奋的神情。通过以上多种教学方法,激发了学生的好奇心,使他们认识到学习生物的重要性,从而培养了学生学习生物的兴趣和热情。
三、注重实验教学,培养全面人才
生物学是一门专门研究生命现象和活动规律的自然科学,也是一门实践性科学,实验教学是其中重要的组成成分。目前我国的生物学教学非常注重生物学的实验教学,教材中新增加了许多实验,包括观察、探究和调查等实验,提高学生对信息的获取、处理、转换与表达等能力。因此,加强学生实验,培养学生观察、体验和探究能力,培养科学素养,是生物学教学改革的一个必然趋势。那么,如何通过实验教学来培养学生的科学素养呢?
1.兴趣是最好的老师
趣味性十足的生物实验,直观的实验现象可以充分激发学生的探索兴趣。利用课堂演示实验、播放多媒体课件等来激发学生探索生物奥秘的兴味与情趣,可以使学生对未认识或未充分认识的生命过程和现象有了直观的了解。
2.独立实验培养学生独立的思考能力、动手能力
在独立实验中,教师不仅要重视培养学生的动手能力,还要培养学生的观察能力。在指导学生掌握正确观察实验现象方法的同时,用已有的理论知识正确分析实验现象。
3.掌握科学实验研究的基本方法
比如,“叶绿体中色素的提取和分离”实验中不但要使学生学会操作,知道其实验原理,还要使其掌握探究有关问题的方法,引导学生逐步形成良好的实验习惯。在实验教学中,要使学生懂得科学发现既有其偶然性也有其必然性,唯有严谨求实的科学态
度、坚韧不拔的科学精神才能使偶然变为必然。要鼓励学生勇于面对疑难,让学生懂得成功往往是经过无数次的失败才获得的。
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关键词:生物学 实验教学素质教育
生物学作为人类认识自然的伟大成果,生物教育不应仅是知识的传播,更是一种科学精神的浸润与陶冶,生物学是以实验为基础的自然科学。实验教学不仅是锻炼学生实践能力的重要途径,更是激发学生探索兴趣,培养学生生物科学素养的大好时机。
对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力等。在实验教学中,结合生物学的特点,对学生进行生物科学素养的培养,是生物教学的首要任务和终极目标,生物教师应努力在生物实验教学中让高中生逐步提升生物科学研究的素养,这是素质教育对生物教学的根本要求。
一、在实验中培养学生对实验仪器、药品正确使用的习惯
高中生物实验所使用的仪器和药品较多,有些是学生在以前生物课甚至化学课时未接触过的。对这些仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,造成对实验结果的影响,对实验器材的损坏,对药品的浪费,还可能造成安全隐患。例如,学生在使用显微镜时,经常发生不规范操作。观察装片时学生常常直接使用高倍镜,认为高倍镜比低倍镜观察清楚。这是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小,所以高倍镜适宜观察局部和细节,而低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。
二、在实验教学中培养学生分析实验程序的习惯
高中生物包含一些复杂的实验,这些实验步骤经过编写人员长期总结、反复摸索,有很多设计得很巧妙的地方,但“智者千虑,必有一失”,其中也还有值得改进的地方。在学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了,先要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系。例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养解离漂洗染色压片。先让学生了解每一步骤的作用。
在进行以上实验操作时就有学生发现在观察时视野里一片紫色,看不清细胞,更不用说找到染色体。在教师指导下他取下装片观察、思考后,发现是染色后直接把根尖夹取到载玻片上,而载玻片上只滴有一滴清水,不能稀释染料很浓的紫色,直接压片当然效果不好。找到原因后,很自然就能想到,在染色后再漂洗一次,洗去多余的染料,就能得到很好的实验效果。显然学生有这种想法是建立在对实验步骤充分理解的基础上的。所以在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做,还能思考怎样做更好。通过这样分析现有的实验程序设计,可以培养学生生物实验程序设计的素养。
三、在实验后培养学生反思实验的习惯