時(shí)間:2024-01-02 15:03:14
導(dǎo)語:在高中生物科學(xué)史的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】生物科學(xué)史;高中生物;作用;運(yùn)用策略
當(dāng)前教育的目標(biāo)就是要求教師將教學(xué)知識落實(shí)到學(xué)生的全面發(fā)展上,提高學(xué)生的綜合能力。高中生物作為高中教學(xué)階段一門重要學(xué)科,它雖然屬于理科類的學(xué)科,但其教學(xué)內(nèi)部卻更多的偏向文科方向,這就要求著教師必須引導(dǎo)學(xué)生能夠以文科的思維方式去認(rèn)識生物學(xué)科。為此,生物科學(xué)史作為人類文明歷史進(jìn)程的一部分,教師在教學(xué)中適當(dāng)運(yùn)用生物科學(xué)史,不僅能加深學(xué)生對生物知識的理解程度,還能在一定程度上調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。
一、利用生物科學(xué)史創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入性的教學(xué)情境
在高中生物教材課本上含有大量具有邏輯性的專業(yè)術(shù)語,這就非常需要學(xué)習(xí)者具備極強(qiáng)的邏輯性思維能力。但由于當(dāng)前高中生的邏輯性思維能力并不強(qiáng),而在這種學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,教師再以板書式的教學(xué)方式向?qū)W生展示生物知識,這種帶有強(qiáng)制性的教學(xué)方式不僅容易導(dǎo)致學(xué)生對生物課產(chǎn)生錯(cuò)誤的想法和觀念,還容易對學(xué)生日后的學(xué)習(xí)和發(fā)展有著極其不利的影響。
為此,教師在生物教學(xué)中必須盡可能使課本知識賦有生命的氣息,以其生動形象的文學(xué)形象激發(fā)學(xué)生對它的學(xué)習(xí)興趣。生物科學(xué)史是人類文明歷史發(fā)展進(jìn)程的一部分,它記載了眾多生物科學(xué)家對生命世界的探索和創(chuàng)作,也就是說,生物科學(xué)史中的生物知識在某種意義上是具有生命氣息的,那么教師再將生物科學(xué)史運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)中就相當(dāng)于給生物課堂教學(xué)注入了一定的趣味性。
例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)《生命活動的基本單位――細(xì)胞》前,教師可以給學(xué)生播放關(guān)于“細(xì)胞”歷史的小視頻或者自制的PPT,給學(xué)生講解“細(xì)胞”的發(fā)展歷程。如,細(xì)胞這一說法的提出:在1543年安德烈.維薩里通過對尸體的解剖研究中向世人解釋了人體在器官水平的結(jié)構(gòu),后來比夏又對人體器官進(jìn)行了再一次的研究,即組織結(jié)構(gòu)。而在這個(gè)期間,人類發(fā)明了顯微鏡,但當(dāng)時(shí)比夏并不相信顯微鏡,他更愿意“眼見為實(shí)”。隨后在1665年,虎克利用顯微鏡通過對植物里的木栓組織的觀察,發(fā)現(xiàn)了“小室”,并將“小室”命名為細(xì)胞。而學(xué)生在了解到這一生物史時(shí)就會對“細(xì)胞的提出”這一事件產(chǎn)生濃厚的興趣,會根據(jù)最后的“小室”提出“為什么要叫細(xì)胞為小室呢?”,教師在面對學(xué)生這一類的問題時(shí),便可將虎克當(dāng)時(shí)手繪記錄的圖像展示給學(xué)生看(即由許多個(gè)規(guī)格的小框框組成的圖像)。如此一來,學(xué)生便可清晰的認(rèn)識到細(xì)胞這一概念,教師在趁著學(xué)生的這種學(xué)習(xí)念頭,將生物科學(xué)史導(dǎo)入到教材中,不僅能夠?qū)⒅R建立在學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣上,還能使學(xué)生自主并自覺的集中到教材的講解上。
二、利用生物科學(xué)史開展探究性的教學(xué)活動
生物科學(xué)史凝集著歷代生物科學(xué)家對生命世界的探索精神和創(chuàng)造精神,教師在高中生物教學(xué)中運(yùn)用生物科學(xué)史在一定程度上能夠較好的激發(fā)學(xué)生對知識點(diǎn)的探究興趣,從而提高學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)新型思維能力。
例如,在學(xué)習(xí)《DNA的結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制》一課時(shí),教師可以將學(xué)生分成以4人形式的小組,并給每一組發(fā)可拆開的雙鏈小型DNA模型,讓學(xué)生對DNA模型進(jìn)行觀察,思考“DNA復(fù)制需要的條件”這一問題,接著教師將沃森與克里克對DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的“在提出堿基特異性配對的看法后,我們又立即提出了遺傳物質(zhì)進(jìn)行復(fù)制的一種可能機(jī)理”這一想法分享給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)兩位科學(xué)家的想法對DNA復(fù)制模式進(jìn)行大膽的猜想。隨后,教師向?qū)W生提出了科學(xué)家提出的DNA復(fù)制的模式,即半保留復(fù)制、全保留復(fù)制和彌散復(fù)制,要求學(xué)生運(yùn)用手上的教學(xué)道具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明。教師在設(shè)計(jì)這一教學(xué)活動時(shí),是希望學(xué)生能夠在聽取了科學(xué)家們對DNA復(fù)制模式的看法后,激發(fā)自身對DNA復(fù)制模式的探究興趣。那么學(xué)生在這一教學(xué)活動中,首先分組學(xué)習(xí)加強(qiáng)了學(xué)生之間的互動和交流,其次在猜想和驗(yàn)證中提高了學(xué)生的動手能力和合作意識,可以說,在生物教學(xué)中適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用生物科學(xué)史對學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)有著極大的作用和影響。
三、利用生物科學(xué)史滲透德育性的教育形式
(上接第81頁)
在當(dāng)前的教育的發(fā)展形勢下,社會人士相對于學(xué)生的理論知識與技能更多的注重學(xué)生人文精神的培養(yǎng),生物科學(xué)史中具有大量科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神,教師將生物科學(xué)史運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)中是當(dāng)前教學(xué)中滲透德育的一個(gè)有效的突破點(diǎn)。生物科學(xué)史中隱藏的人文精神不僅能開闊學(xué)生的知識視野,還能促使學(xué)生正確的對待生活中的生物現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生勇于質(zhì)疑、敢于挑戰(zhàn)、堅(jiān)持不懈并敢于奉獻(xiàn)的精神,在無形之中增強(qiáng)學(xué)生的德育意識。
例如,教師在給學(xué)生講解“孟德爾遺傳規(guī)律再發(fā)現(xiàn)”的史記中,可以將后世三位科學(xué)家的行為以講故事的形式分享給同學(xué)們,培養(yǎng)學(xué)生高尚品德的德育意識。孟德爾在19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)中的兩個(gè)規(guī)律,即分離規(guī)律和自由組合規(guī)律,并于1865年先后發(fā)表了他的這一論文,但遺憾的是他的這一發(fā)現(xiàn)并沒有引起當(dāng)時(shí)人們的關(guān)注,就這樣默默無聞了35年,人們也并沒有將孟德爾當(dāng)做是科學(xué)家。直到1900年,在孟德爾去世16年后,荷蘭的一位生物家與德國的一位生物家,以及奧地利的一位生物家?guī)缀踉谕粋€(gè)時(shí)間段里,在不同的工作實(shí)驗(yàn)室再一次發(fā)現(xiàn)了分離規(guī)律和自由組合規(guī)律,而這時(shí)才吸引了人們的關(guān)注點(diǎn)。但這三位生物家始終堅(jiān)持遺傳學(xué)規(guī)律是孟德爾的遺傳學(xué)規(guī)律。教師在講述完這個(gè)故事后,學(xué)生也能在體驗(yàn)故事的過程中真切的感受到“誠實(shí)為人”的偉大精神和情操,促使學(xué)生從心靈上得到了德育意識的滿足。
四、結(jié)語
總而言之,生物科學(xué)史集中了眾多生物科學(xué)家對生命科學(xué)世界的探索精神和創(chuàng)新精神,對于學(xué)生而言,其豐富的教學(xué)資源能夠擴(kuò)大學(xué)生的知識視野。為此,教師必須正確認(rèn)識到生物科學(xué)史對教學(xué)的促進(jìn)作用,并在教學(xué)中實(shí)施有效的運(yùn)用策略,確保學(xué)生能夠在生物科學(xué)史下的教學(xué)活動中獲得更多的智慧與思想,促使學(xué)生得到綜合性的進(jìn)步和發(fā)展。
【⒖嘉南住
[1] 魏磊.生物科學(xué)史在高中生物教學(xué)中的教育作用[J].文理導(dǎo)航(中旬),2015,(9):64-64
[2] 韓小春.論生物科學(xué)史在高中生物教學(xué)中的運(yùn)用[J].考試周刊,2016,(25):145,161
[關(guān)鍵詞] 新課程 科學(xué)史 價(jià)值
重視生命科學(xué)史的教育價(jià)值是時(shí)代的呼喚?!镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》(簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)提出“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”、 “面向全體學(xué)生”、“倡導(dǎo)探究性 ”、“ 注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系”的基本理念。在課程目標(biāo)中也明確提出,“獲得生物學(xué)基礎(chǔ)事實(shí)、概念、原理、規(guī)律和模型等方面的基礎(chǔ)知識,知道生物科學(xué)和技術(shù)的主要發(fā)展方向和成就,知道生物科學(xué)發(fā)展史上的重要事件”。在實(shí)施建議的教學(xué)建議部分中,第七個(gè)專題“注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)”中舉實(shí)例突出強(qiáng)調(diào)了“科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過程”。 并特別說明“對于《標(biāo)準(zhǔn)》中沒有列出的其他生物科學(xué)史實(shí)也應(yīng)注意引用”。教育
一.生命科學(xué)史的重要價(jià)值教育
1.生命科學(xué)史揭示了自然科學(xué)的本質(zhì)
生命科學(xué)史揭示了自然科學(xué)的本質(zhì),同時(shí)顯示了產(chǎn)生每個(gè)知識點(diǎn)的科學(xué)過程。例如,20世紀(jì)初,薩頓和鮑維里在孟德爾遺傳學(xué)以及19世紀(jì)末在染色體的變化、體細(xì)胞與生殖細(xì)胞的分裂等方面的成果上,提出了染色體學(xué)說,即(孟德爾所說的)遺傳因子可能就在染色體上。但是當(dāng)時(shí)拿不出證據(jù)證明他們的觀點(diǎn)。直到1910年,摩爾根通過一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),控制果蠅眼色的基因位于性染色體上,才證明了薩頓、鮑維里的假說。從“基因位于染色體上”這一知識點(diǎn)的形成過程,可以看到科學(xué)過程的步驟。生命科學(xué)也是在自我更正的過程中積累和進(jìn)步的。
2.生命科學(xué)史是前人探究生物學(xué)知識的科學(xué)過程史
每一個(gè)知識點(diǎn)的產(chǎn)生過程,就是一個(gè)探究的過程。生命科學(xué)史就是前人探究生物學(xué)知識的科學(xué)過程史,生命科學(xué)史中蘊(yùn)涵了知識與過程的統(tǒng)一。(過程中包含著思維方式,如好奇心、求知欲、質(zhì)疑、推理等;過程中包含著研究方法。)創(chuàng)造科學(xué)知識的科學(xué)家,哪一個(gè)不具備廣博的知識呢?DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立,匯集了許多不同學(xué)科背景科學(xué)家的智慧,顯示出知識是非常重要的,僅有沃森和克里克的知識也是辦不到的。知識和過程是自然科學(xué)的兩個(gè)維度,二者是統(tǒng)一的,不能割裂開來。
3.生命科學(xué)史展示了人們的合作過程
生命科學(xué)史展示了在探究知識的過程中,有相同研究方向的人們之間和有不同研究方向的人們之間的合作。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的問世充分說明了這一點(diǎn)。
這個(gè)事實(shí)表明從事不同學(xué)科研究的人,掌握的知識和技術(shù)是不同的,而且不同學(xué)科背景的人帶來了不同的思維方式(尤其是玻爾、德爾布呂克和薛定諤的思想為遺傳學(xué)研究注入了新的活力,他們的思想極大地影響了沃森和克里克),他們的合作為解決問題提供了不同的思路,他們在解決問題中相互啟發(fā),相互補(bǔ)充,相互促進(jìn),同時(shí)共享了研究成果。
4.生命科學(xué)史展示了成功的實(shí)驗(yàn)與選擇合適的實(shí)驗(yàn)對象是分不開的
孟德爾選擇了豌豆;摩爾根選擇了果蠅;細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)始人施旺選用具有相似于植物細(xì)胞壁的動物脊索細(xì)胞和軟骨細(xì)胞;貝爾登和鮑維里在研究細(xì)胞分裂時(shí),選擇了馬蛔蟲細(xì)胞;悉尼·布雷內(nèi)、羅伯特·霍維茨和約翰·蘇爾斯頓(這三人是2002年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者)最終選擇了線蟲來探索“程序性細(xì)胞死亡”的奧秘;科學(xué)家選擇了擬南芥作為植物遺傳研究的模式植物。 以上事例說明了選擇合適的研究對象對解決問題非常關(guān)鍵。這些事實(shí)給予我們的啟示是:在高中生物新課程中的探究教學(xué)中,也涉及選擇探究對象的問題,要解決好探究問題,必須先選擇好探究對象。
二.生命科學(xué)史在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用
1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度
科學(xué)就是客觀地研究事物。如實(shí)地認(rèn)識客觀規(guī)律,符合邏輯地得出正確結(jié)論。所以,實(shí)事求是的態(tài)度就是科學(xué)的態(tài)度。在生物科學(xué)史的教學(xué)中,介紹科學(xué)家們客觀地觀察生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特性,踏踏實(shí)實(shí)地做好生物試驗(yàn),實(shí)事求是地分析觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)態(tài)度,能為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的榜樣,有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神
科學(xué)精神是科學(xué)品質(zhì)的核心??茖W(xué)精神就是敢于懷疑、敢于求真、敢于創(chuàng)新。科學(xué)的每一次進(jìn)步,都是對過去的一次革命,它總是要突破以往的窠臼,達(dá)到一個(gè)新的起點(diǎn)。創(chuàng)新是科學(xué)進(jìn)步的內(nèi)在動力。創(chuàng)新必需有勇敢的精神作基礎(chǔ),要敢于懷疑現(xiàn)有的觀點(diǎn),敢于冒險(xiǎn),敢于克服困難,敢于接受失敗的考驗(yàn),敢于抵制世俗的偏見和環(huán)境的壓力,堅(jiān)韌不拔地追求真理??v觀生物科學(xué)的歷史可以看到,是科學(xué)家們的不斷創(chuàng)新才有生物科學(xué)的不斷進(jìn)步。因此,在生物科學(xué)史的教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家們的創(chuàng)新精神,有助于學(xué)生科學(xué)精神的形成。
3.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維
關(guān)鍵詞 科學(xué)方法 生物學(xué)教學(xué)
中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B
高中生物科學(xué)方法教育是指在高中生物教學(xué)中有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授生物科學(xué)研究方法,使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶和訓(xùn)練,逐步掌握最基本、最主要的研究方法。高中生物科學(xué)方法教育的內(nèi)容分為兩大類:獲取經(jīng)驗(yàn)性材料的方法(也叫經(jīng)驗(yàn)方法),包括觀察法、實(shí)驗(yàn)法、調(diào)查法、模擬實(shí)驗(yàn)法等;從經(jīng)驗(yàn)性材料(感性材料)的獲取到問題、假說或結(jié)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(shù)學(xué)方法、模型方法和系統(tǒng)方法等。那么,教師在高中生物教學(xué)中如何進(jìn)行科學(xué)方法的教育,或者說可通過哪些途徑引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握探索生物學(xué)的奧秘?
1 通過生物科學(xué)史“解讀”科學(xué)方法,重現(xiàn)科學(xué)巨匠的探究歷程
生命科學(xué)史是以生物科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程為輪廓,以科學(xué)發(fā)展歷程中帶有重大轉(zhuǎn)折作用的課題及事件為主線,用翔實(shí)的資料論述科學(xué)家的創(chuàng)造性勞動,生動地描述科學(xué)家科學(xué)探索的思維過程和方法。它作為學(xué)生實(shí)施科學(xué)探究的范例無疑是實(shí)施科學(xué)方法教育的一個(gè)有效途徑。高中生物教材中有許多關(guān)于生物科學(xué)史的教學(xué)內(nèi)容,如酶的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)等。這些科學(xué)發(fā)現(xiàn)本身就是科學(xué)家科學(xué)實(shí)驗(yàn)(探究)的過程,教師可以充分利用這些素材,幫助學(xué)生尋著先人的足跡,在享受科學(xué)探究的快樂中受到科學(xué)方法的教育。
下面以蘇教版必修2《遺傳與進(jìn)化》第四章第一節(jié)“探索遺傳物質(zhì)的過程”一課為例,介紹科學(xué)方法教育如何有效滲透到教學(xué)中。首先教師以“想象實(shí)驗(yàn)”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。在教學(xué)時(shí)要求學(xué)生要親歷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(包括實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測等),強(qiáng)調(diào)學(xué)生分組全員參與,并在教師的指導(dǎo)下完成。其次通過滲入科學(xué)猜想,提高學(xué)生思辨是非能力。猜想是科學(xué)探究的重要一環(huán),它為進(jìn)一步制定探究計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、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(shí)驗(yàn)時(shí),教師要結(jié)合實(shí)驗(yàn)情境(實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的與常規(guī)推理不相吻合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果)引導(dǎo)學(xué)生猜想:當(dāng)時(shí)格里菲思是如何猜想的呢?請同學(xué)們像科學(xué)家一樣進(jìn)行思維,如果是你,你可能有哪些猜想?最后運(yùn)用比較方法,引導(dǎo)學(xué)生分析、比較格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡斯等科學(xué)家的探究性實(shí)驗(yàn)之間的異同。在不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可以通過比較,分析相同、不同的特征。例如,在教學(xué)“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”后引導(dǎo)學(xué)生分析這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)異同點(diǎn)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對象、方法及所處的時(shí)代背景都不同,但都證明了DNA是遺傳物質(zhì),從而認(rèn)同科學(xué)結(jié)論的獲得,最基本的方法是實(shí)證法。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路有共同之處(設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開,然后單獨(dú)地觀察每種物質(zhì)的)。接著運(yùn)用歸納法總結(jié)探究生物問題的一般方法:實(shí)驗(yàn)事實(shí)理論推斷(提出假說)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(實(shí)驗(yàn)思路)修改或否定原假說,提出新理論進(jìn)一步探究得出結(jié)論(統(tǒng)一認(rèn)識)。通過解讀和體味科學(xué)史中的科學(xué)方法,教師引導(dǎo)學(xué)生站在科學(xué)家的位置進(jìn)行思維探究,培養(yǎng)學(xué)生獲取科學(xué)知識及提高實(shí)驗(yàn)技能(如觀察、調(diào)查、搜集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)中怎樣設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)、如何恰當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)材料、控制變量等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力)。
應(yīng)注意的是,用科學(xué)史對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練,要防止將科學(xué)探索的過程固定化,應(yīng)以活潑多樣的形式誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如,孟德爾分離定律的發(fā)現(xiàn)過程以教師的簡述為主,而自由組合定律則應(yīng)以學(xué)生討論為主,特別是孟德爾應(yīng)用正交和反交兩組測交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來檢驗(yàn)假設(shè)的合理性,對學(xué)生的思維訓(xùn)練具有重要作用。
2 通過知識(包括概念、原理、規(guī)律)的教學(xué)“滲透”科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究品質(zhì)
生物學(xué)概念是反映生命現(xiàn)象和生命過程本質(zhì)屬性的一種思維方式,是生物事實(shí)的抽象。借助于這種概括、抽象的思維方式,人們找到了復(fù)雜的自然世界的簡單規(guī)律,建立了假說、模型等抽象的思維方式。
生物科學(xué)方法教育就是要幫助學(xué)生生動活潑地、主動地從諸多事物及其變化中去尋求規(guī)律、構(gòu)建科學(xué)概念??茖W(xué)概念的形成,常用的科學(xué)方法策略有以下幾點(diǎn)。
① 是建立在豐富的事實(shí)基礎(chǔ)上,運(yùn)用歸納法提煉生成。只有相關(guān)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(xì)胞是構(gòu)成生命的基本結(jié)構(gòu)和功能單位”,這是一個(gè)基于大量觀察,觀察動物、植物、其他生物的身體結(jié)構(gòu),運(yùn)用歸納推理得出的一個(gè)結(jié)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(jié)構(gòu),還有其他許多學(xué)者先后觀察了各種生物材料,才總結(jié)出這一科學(xué)概念。這樣的教學(xué)目的是引導(dǎo)學(xué)生必須在觀察植物、動物等多種細(xì)胞基礎(chǔ)上,也才有可能建立這一概念。
② 概念教學(xué)時(shí)要注意聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際,通過舉例演繹生成。如在學(xué)習(xí)“頂端優(yōu)勢”時(shí),可呈現(xiàn)幾個(gè)生活現(xiàn)象:園林工人修剪行道樹,對盆栽花卉進(jìn)行造型等,從分析這些生活現(xiàn)象中獲得對頂端優(yōu)勢的感性認(rèn)識。以此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(xué)生理解概念。
③ 概念教學(xué)時(shí)要重視實(shí)驗(yàn)。觀察和實(shí)驗(yàn)是研究自然科學(xué)的基本方法,通過實(shí)驗(yàn),可以提高學(xué)生對概念的認(rèn)識。例如,在學(xué)習(xí)“滲透作用”概念時(shí),教師可先進(jìn)行滲透裝置的演示實(shí)驗(yàn):根據(jù)觀察滲透裝置中長頸漏斗內(nèi)液面的上升或下降,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和討論,對兩組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行比較與分析,引導(dǎo)學(xué)生將問題的焦點(diǎn)集中于半透膜兩側(cè)的物質(zhì)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(kuò)散。并讓學(xué)生設(shè)計(jì)坐標(biāo)系,用數(shù)學(xué)模型(坐標(biāo)曲線)表示三種運(yùn)輸方式過程中物質(zhì)的濃度梯度、氧氣供應(yīng)量與物質(zhì)的運(yùn)輸速度之間的關(guān)系。這樣的概念教學(xué)中充分“滲透”科學(xué)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(xué)這些容易混淆概念時(shí),要充分運(yùn)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(zhì)屬性,可以收到事半功倍的教學(xué)效果。例如,通過讓學(xué)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(zhì)屬性;通過簡化的圖像對比細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化能夠使概念直觀化,從而易于區(qū)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(dǎo)學(xué)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(shí)引證),可以把解決問題的最好方法固定在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,能夠?qū)⒄J(rèn)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(shí)質(zhì)性理解。
生命科學(xué)中的原理、規(guī)律是借助于有關(guān)生物學(xué)概念才得以表述,在正確理解和運(yùn)用概念的基礎(chǔ)上利于生物學(xué)原理的掌握。如歸納總結(jié)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(yùn)用“假說――演繹法”訓(xùn)練學(xué)生的思維:在觀察和分析的基礎(chǔ)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(jù)假說進(jìn)行演繹推理,再通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)果。由此可見,生物學(xué)原理、規(guī)律的建立和發(fā)展一般在直覺思維、形象思維和抽象思維的共同作用下,經(jīng)歷觀察和實(shí)驗(yàn)、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(fā),不斷形成新的概念。并對觀察結(jié)果進(jìn)行全面的分析、深入的研究得到原理和規(guī)律。因此,在生物學(xué)原理、規(guī)律教學(xué)中,教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)便于發(fā)現(xiàn)問題、討論問題、探索規(guī)律的教學(xué)環(huán)境,將原理、規(guī)律的教學(xué)作為幫助學(xué)生認(rèn)識事物的本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握科學(xué)方法的手段,使學(xué)生能夠?qū)⒅R與方法巧妙的結(jié)合,從而真正領(lǐng)悟到生物學(xué)內(nèi)在的魅力。
3 通過實(shí)驗(yàn)“體驗(yàn)”科學(xué)方法,感受科學(xué)探究過程
生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),回憶和解讀生物科學(xué)史中的實(shí)驗(yàn)僅是生物教學(xué)中的一小部分,學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容。新課標(biāo)中安排了大量的“演示”、“實(shí)驗(yàn)”、“做一做”,它把實(shí)驗(yàn)與其他教學(xué)內(nèi)容緊密地結(jié)合在一起,使實(shí)驗(yàn)成為高中生物教學(xué)中“教”的手段,也成為“學(xué)”的手段,更是學(xué)習(xí)、認(rèn)識科學(xué)方法的手段。例如,人教版必修1教材中“酶在細(xì)胞代謝中的作用”一節(jié),教材重點(diǎn)安排學(xué)生做過氧化氫在不同條件下分解速率的實(shí)驗(yàn),教師要通過引導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)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(shí)驗(yàn)使學(xué)生充分體會控制變量(理解自變量、因變量、無關(guān)變量以及什么是對照實(shí)驗(yàn)),假說方法以及用圖像法(繪坐標(biāo)圖區(qū)別酶和無機(jī)催化劑催化效果比較等)等科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,這樣的教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。同時(shí)利于培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新,大膽猜想的科學(xué)精神和態(tài)度價(jià)值觀。
3 通過解題“理解”科學(xué)方法,形成“生物思想方法”
“學(xué)以致用”,科學(xué)方法教育的最終目的無非是提高學(xué)習(xí)者的科學(xué)探究能力,而在高中生物教學(xué)中一個(gè)重要的落腳點(diǎn)無非是解題和運(yùn)用能力。近年來的生物高考試題更加重視對學(xué)生生物學(xué)科素質(zhì)和能力的考查,如科學(xué)態(tài)度、意志品質(zhì)、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(xué)探究的方法等。以實(shí)驗(yàn)題為例,從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的角度,挖掘科學(xué)研究方法教育的合理因素,幫助學(xué)生歸納科學(xué)方法的基本過程,并加深學(xué)生對這些過程的理解,就是十分有效的科學(xué)方法指導(dǎo)。① 生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程就是科學(xué)方法理論的應(yīng)用過程,分析并完成典型的高考生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題實(shí)際上就是一次科學(xué)方法知識的實(shí)踐和檢驗(yàn)。② 高考試題的設(shè)計(jì)都比較嚴(yán)密,尤其是生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)有較強(qiáng)的邏輯性,有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)縝密的邏輯思維習(xí)慣。③ 高考導(dǎo)向作用的力量是不可估量的,生物科學(xué)研究方法以高考試題的形式出現(xiàn)對教師和學(xué)生的引導(dǎo)作用非常巨大。
總之,在解題過程中要重分析、重引導(dǎo)、重討論、重總結(jié),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(gè)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(chǎn)物,而這一切,正是科學(xué)方法教育的最終產(chǎn)物。
此外,高中生物科學(xué)方法教育的策略還有:在解決實(shí)際問題中運(yùn)用科學(xué)方法;通過開設(shè)專題講座等第二課堂教學(xué)方式滲透科學(xué)方法;在探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等自主探索中總結(jié)科學(xué)方法;通過課外制作、小發(fā)明等科技活動進(jìn)行科學(xué)方法教育等。因篇幅所限,在此不再詳述。
參考文獻(xiàn):
如何創(chuàng)設(shè)有效的學(xué)習(xí)情境,這要根據(jù)學(xué)生的年齡和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不同,再加上教師對教育學(xué)和心理學(xué)的掌握,在教學(xué)過程中能夠通過建立師生之間、認(rèn)知客體與主體之間的良好的情感氛圍,使得教學(xué)在積極的情感和優(yōu)化的學(xué)習(xí)環(huán)境中展開,使學(xué)生以情感活動參與認(rèn)知活動,從而激發(fā)學(xué)生的情境思維,并依靠情境思維得到知識、培養(yǎng)能力、發(fā)展智力的有效效果。情境是學(xué)生融入學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境,教學(xué)情境一般會貫穿于整堂課,這是學(xué)生主動自覺的參與學(xué)習(xí)的根本保證。
生物教學(xué)以往都是以教師講授為主,學(xué)生接受的填鴨式教育方式為主,這樣并不利于學(xué)生真正的掌握生物知識。而情境教學(xué)則是在生物教學(xué)中通過采用具體的情境,讓學(xué)生直接參與,并且進(jìn)行教師和學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換,這樣一方面使學(xué)生對抽象知識達(dá)到理性、深刻的理解;另一方面也會激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)的濃厚興趣,自覺的學(xué)習(xí)生物。因此,通過情境教學(xué)使學(xué)習(xí)者對生物學(xué)習(xí)主動產(chǎn)生興趣,才能從根本上改變生物灌輸式教學(xué)的現(xiàn)狀。
一、創(chuàng)設(shè)高中生物情境教學(xué)的實(shí)施原則
1、以學(xué)生為教學(xué)活動的主體。學(xué)生主體是指在教學(xué)活動中,學(xué)生在老師所創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境中主動獲取、處理信息,解決問題并完善自我的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。教師在設(shè)置情境教學(xué)時(shí),要考慮以下的幾點(diǎn):首先,情境的設(shè)置應(yīng)該有利于發(fā)揮學(xué)生的能動性。學(xué)生能主動自覺的從中獲取信息。其次,情境的設(shè)置具有很強(qiáng)的獨(dú)立性。最后,情境的設(shè)置需要與生物學(xué)知識密切聯(lián)系,且具有一定的探究性。只有以學(xué)生作為創(chuàng)設(shè)情境參與的主體,才能真正的使情境教學(xué)成為高中生物課堂的有效策略。
2、以學(xué)生的體驗(yàn)學(xué)習(xí)為主。從生物學(xué)的課程進(jìn)行過程來看,圍繞學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)過程大致可以分為融入情境,做出假設(shè),達(dá)成共識和形成新的認(rèn)識四個(gè)逐漸遞進(jìn)的階段。學(xué)生在接觸學(xué)習(xí)情境后,會以不同的方式融入學(xué)習(xí)情境,從而產(chǎn)生不同的體驗(yàn)。因此,教師在創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境時(shí)要充分考慮學(xué)生的已有的知識結(jié)構(gòu),方法技能和情感態(tài)度價(jià)值觀等,只有如此才能把握學(xué)生融入學(xué)習(xí)情境時(shí)的角度,從而讓學(xué)習(xí)情境充分激發(fā)學(xué)生的積極情感并最終促進(jìn)學(xué)生的整個(gè)認(rèn)識過程。
二、高中生物學(xué)情境教學(xué)的實(shí)施策略
1、通過直觀事物創(chuàng)設(shè)情境。這是指在具體的教學(xué)活動中,教師通過一定的方式、方法向?qū)W生展示,達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率或效果的一種教學(xué)方式,包括實(shí)物直觀和模象直觀。實(shí)物直觀是指通過直接感知實(shí)際實(shí)物而進(jìn)行的一種教學(xué)方式,如,觀察各種實(shí)物標(biāo)本、演示各種實(shí)驗(yàn)等,這使學(xué)生與實(shí)際事物間的聯(lián)系比較密切,給人以真實(shí)感、親切感,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的積極性。模象直觀是指通過對事物的模擬性形象直接感知而進(jìn)行的一種教學(xué)方式。
這種教學(xué)方式不僅活躍了課堂氣氛,還實(shí)現(xiàn)了生物學(xué)理論與實(shí)際生活的聯(lián)系,也將大大加深學(xué)生對知識的印象。
2、設(shè)置問題創(chuàng)設(shè)情境。問題情境是指從學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識出發(fā),提出生動有趣并有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的問題,設(shè)置懸念,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。問題情境教學(xué)法尤其適合生物學(xué)等自然科學(xué)的教學(xué),它有利于發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維、探索和分析、解決問題的能力。問題情境教學(xué)法的關(guān)鍵就是問題的設(shè)計(jì),合理問題的提出會對下面知識的學(xué)習(xí)起到拋磚引玉的作用。如在學(xué)習(xí)《ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸》時(shí),可以以下面問題的提出展開教學(xué)。問題一:人在劇烈運(yùn)動后,比如長跑或長時(shí)間鍛煉,為什么腿部或身體某一部位的肌肉會有酸痛的感覺?休息一段時(shí)間后這種感覺為什么又消失了?慢步前行時(shí)為什么這種感覺不會出現(xiàn)?問題二:把蘋果放進(jìn)不透氣的塑料袋中,幾天之后再打開為什么會有一股酒味?
具有啟發(fā)性問題的導(dǎo)入,能迅速激起學(xué)生的求知欲和探索欲,激發(fā)潛在的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。教師在使用這種方法時(shí),注意切入的問題要從學(xué)生熟悉的事物出發(fā),并且具有誘發(fā)性和延伸性,只有合適的問題才能實(shí)現(xiàn)積極的教學(xué)效果。
3、利用多媒體創(chuàng)設(shè)情境。多媒體是以計(jì)算機(jī)為中心把處理多種媒體信息的技術(shù)集成在一起。多媒體情境則是利用多媒體技術(shù)把文本、圖形圖像、視頻圖像、動畫和聲音等承載信息的媒體集成在一起,并結(jié)合教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方法。與傳統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)相比,多媒體情境尤其獨(dú)特的功能,如多重感官刺激、傳輸信息量大速度快、信息傳輸質(zhì)量高應(yīng)用范圍廣、使用方便等。多媒體教學(xué)不僅能為課題教學(xué)開辟廣闊的領(lǐng)域和前景,而且給學(xué)生提供了更多自由選擇的渠道和廣闊的空間,也給學(xué)生形象的呈現(xiàn)了一個(gè)活靈活現(xiàn)的精彩世界,使學(xué)生身臨其境,引起情感的共鳴。例如在講授《細(xì)胞的分裂》一節(jié)時(shí),如果只是按照教學(xué)彩圖來講,學(xué)生可能還是一頭霧水,但是通過多媒體不但可以展示各個(gè)分裂時(shí)期的圖片,還可以制作小動畫,讓學(xué)生直觀清晰的理解這兩個(gè)過程。由于課件具有直觀感和新鮮感,學(xué)生通過觀察、分析,很快能理解和掌握細(xì)胞分裂的過程,這將顯著增強(qiáng)教學(xué)效果。
在生物教學(xué)中,多媒體在課堂教學(xué)中所起的作用主要是課堂演示,它在揭示一些較抽象的生理過程vhe生物學(xué)規(guī)律等內(nèi)容的教學(xué)活動中發(fā)揮了重要的作用。
關(guān)鍵詞:高中生物;素質(zhì)教育;策略
中圖分類號:G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9132(2017)06-0109-02
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2017.06.067
應(yīng)試教育到素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變是當(dāng)前我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的一項(xiàng)深刻變革,多年來,教育界一直在探索具體的實(shí)施辦法,做出了很多有益的嘗試。不過,總體看來,素質(zhì)教育還有很長的路要走,要實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育,需要多方面共同努力。我們的高中生物教學(xué)同樣需要開展素質(zhì)教育,這關(guān)系到我們培養(yǎng)的生物科學(xué)人才的質(zhì)量高低。在日常的教學(xué)實(shí)踐中,我們積累了一些經(jīng)驗(yàn),因此,現(xiàn)在,筆者就高中生物教學(xué)如何推行素質(zhì)教育提供一些建議和思考,希望給大家提供借鑒。
一、運(yùn)用生命科學(xué)史滲透素質(zhì)教育
當(dāng)前,生物科學(xué)發(fā)展迅猛,世界上諸多國家都加大了對生物科學(xué)的研發(fā)投入,人類對生物生命科學(xué)的奧秘有了更多新的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識。生命科學(xué)史內(nèi)容的引入可以讓學(xué)生從歷史的角度對生物生命科學(xué)有個(gè)整體的認(rèn)識。國際上普遍將科學(xué)素養(yǎng)概括為三個(gè)組成部分,即對于科學(xué)知識達(dá)到基本的了解程度;對科學(xué)的研究過程和方法達(dá)到基本的了解程度;對于科學(xué)技術(shù)對社會和個(gè)人所產(chǎn)生的影響達(dá)到基本的了解程度。目前各國在測試本國公眾科學(xué)素養(yǎng)時(shí)普遍采用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。只有在上述三個(gè)方面都達(dá)到要求者才算具備基本科學(xué)素養(yǎng)的公眾。而對于我們的學(xué)生來說,一個(gè)進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)教育的基本指導(dǎo)思想應(yīng)該是讓學(xué)生了解生物科學(xué)研究的一般過程,而不僅僅看重結(jié)果。在課堂上適當(dāng)引入生命科學(xué)史,使得學(xué)生在這些歷史故事中,了解學(xué)科發(fā)展以及研究方法,這樣學(xué)生不僅受到厚重人文氣息的熏陶,而且潛移默化間也學(xué)會了新的學(xué)習(xí)和思考方法,進(jìn)而使得科學(xué)素質(zhì)得以提升。因此,我們要把生命科學(xué)史引入課堂教學(xué)。
例如,通過光合作用的發(fā)現(xiàn)過程進(jìn)行科學(xué)史的教育,可以使學(xué)生了解到,科學(xué)家用了200多年的時(shí)間,才對光合作用的生理過程有了比較清楚的認(rèn)識,從而使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難、科學(xué)研究方法的重要,以及綜合利用各學(xué)科的成果和研究手段的重要性。所以,教師在教學(xué)中一定要深入挖掘這樣的教學(xué)契機(jī),將生命科學(xué)史自然融入其中。生物科學(xué)中很多的新發(fā)現(xiàn)都不是輕而易舉的,有艱苦卓絕的深入探索,也有靈感閃現(xiàn)似的頓悟,然而這一切其實(shí)都是為有準(zhǔn)備的人而生的。這些歷史故事可以給學(xué)生勇于攀登科學(xué)高峰的勇氣,讓他們逐漸具備生物科學(xué)研究所需要的必備素質(zhì),那就是基本的研究頭腦和用于探索,認(rèn)真執(zhí)著的品質(zhì)。
二、高中生物課堂要培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣和品質(zhì)
(一)讓學(xué)生學(xué)會觀察
觀察看似簡單,實(shí)則不然,做科學(xué)研究,就要學(xué)會科學(xué)的觀察方法??茖W(xué)歷史上一些重大發(fā)現(xiàn)無不始于細(xì)心科學(xué)的觀察,科學(xué)脫離不開實(shí)踐,我們要在實(shí)踐中觀察,養(yǎng)成勤于觀察、善于觀察的好習(xí)慣。尤其是生物學(xué)的學(xué)習(xí)跟觀察是密不可分的,只有通過觀察,我們才能發(fā)現(xiàn)生物的多樣性、特異性、細(xì)微性。作為教師要積極調(diào)動學(xué)生主動去觀察的興趣,興趣本身有著強(qiáng)烈的動力,讓學(xué)生愿意去觀察,帶著問題去觀察。濃厚的學(xué)習(xí)興趣,是啟迪學(xué)生求知欲望,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的重要手段。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的綜合觀察習(xí)慣
在多年的教學(xué)生涯中,我們會發(fā)現(xiàn),各門課程之間好像互不相關(guān),然而,實(shí)際上彼此之間卻有密切的聯(lián)系。事物之間不是孤立存在的,面對觀察對象,要啟發(fā)學(xué)生去思考事物之間存在的內(nèi)在聯(lián)系。通過綜合觀察習(xí)慣的培養(yǎng),學(xué)生就能夠?qū)⒉煌挛锖同F(xiàn)象之間聯(lián)系起來進(jìn)行綜合的思考和學(xué)習(xí)。如生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈,通過綜合觀察,學(xué)生才能真正認(rèn)識食物鏈?zhǔn)鞘裁?,它的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出什么特點(diǎn),才能真正認(rèn)識生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者三者之間的關(guān)系。
(三)培養(yǎng)學(xué)生全面記錄的習(xí)慣
及時(shí)準(zhǔn)確的記錄是觀察必不可少的環(huán)節(jié),這樣就可以避免觀察本身的隨意性。在觀察之前,教師要指導(dǎo)學(xué)生有目的地觀察,觀察中要注意重點(diǎn)關(guān)注的是什么,可以列出觀察的提綱,留出空白,方便學(xué)生作詳實(shí)的記錄。因此,在觀察提綱的引導(dǎo)下,學(xué)生就能比較全面、詳細(xì)地去觀察,同時(shí)也更能做好觀察記錄??茖W(xué)研究講究嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),好的記錄習(xí)慣也必不可少。如觀察海洋魚類的多樣性,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生對海洋魚類標(biāo)本進(jìn)行全面觀察,全面記錄海洋魚類的形態(tài)、大小、魚鰭的形狀大小等等。在觀察和記錄中加深對知識的理解和記憶的深度。
三、教師要提高自身素質(zhì),改變教學(xué)觀念
(一)教師要提高自身業(yè)務(wù)理論水平
學(xué)生素質(zhì)的提高,首先需要一位高素質(zhì)的教師,生物科學(xué)發(fā)展迅猛,生物學(xué)教師要緊跟科學(xué)發(fā)展的前沿,樹立“活到老,學(xué)到老”的理念,將學(xué)習(xí)變成習(xí)慣,扎實(shí)提高個(gè)人業(yè)務(wù)水平和理論素養(yǎng)。只有這樣,教師才會更靈活、更科學(xué)地去安排好教學(xué),對課堂進(jìn)行優(yōu)化,學(xué)生才能受到教師更多有益的影響,進(jìn)而促使學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
(二)教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念
素質(zhì)教育下的高中生物教學(xué)要改變傳統(tǒng)的教師“一言堂”的局面,要充分認(rèn)識到學(xué)生才是課堂的主人,變傳統(tǒng)的“以教師為中心”為“以學(xué)生為中心”,通過教學(xué)創(chuàng)新,充分調(diào)動學(xué)生參與課堂的熱情。在教學(xué)改革中,PBL教學(xué)法讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí),通過自主探究合作的學(xué)習(xí)效果會更好,應(yīng)加以推廣應(yīng)用。
總之,在新課標(biāo)的指引下,我們高中生物學(xué)教師要轉(zhuǎn)變觀念,大膽改革實(shí)踐,不斷提高自身素質(zhì),充分調(diào)動學(xué)生的積極主動性,將素質(zhì)教育滲透到課堂教學(xué)中去,通過生命科學(xué)史,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察和研究能力等,助力學(xué)生綜合素質(zhì)的不斷提高。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:學(xué)法;生物學(xué)概念;生物科學(xué)史;總結(jié)
古人云:授人之魚,只供一飯之需;教人之漁,則終生受益無窮??梢娊處煴仨氉⒅貙W(xué)法指導(dǎo),讓學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”,以提高學(xué)習(xí)能力,達(dá)到葉圣陶先生所說的“教是為了不教”,“自求得之”的目的。中學(xué)生物教學(xué)面臨教材內(nèi)容多,課時(shí)少等問題,這就促使并要求生物教師更加高效率、高質(zhì)量地進(jìn)行教學(xué)。在教學(xué)中滲透學(xué)法指導(dǎo),利用“學(xué)法”這一杠桿,提高教學(xué)質(zhì)量。下面,就生物學(xué)科如何滲透學(xué)法指導(dǎo)談?wù)劰P者在教學(xué)實(shí)踐中的幾點(diǎn)做法。
一、加強(qiáng)生物學(xué)概念教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對概念的理解
在高中生物教學(xué)中.加強(qiáng)概念的教學(xué)是一項(xiàng)非常重要的教學(xué)內(nèi)容。可以說,高中生物課的教學(xué),就是對生物概念的教學(xué);高中生物課的學(xué)習(xí),就是對生物概念的學(xué)習(xí)。學(xué)生對概念掌握正確與否.直接關(guān)系到對生物學(xué)知識的理解應(yīng)用.以及今后的創(chuàng)造性活動。
概念是反映思維對象特有屬性或本質(zhì)屬性的思維形式。概念包括內(nèi)涵和外延兩個(gè)基本特征。概念的內(nèi)涵是指反映在概念中的思維對象的特有屬性或本質(zhì)屬性,又叫概念的含義。概念的外延是指具有概念所反映的特有屬性或本質(zhì)屬性的對象.又稱概念的適用對象。教師在教學(xué)中,一定要通過各種手段幫助學(xué)生理清概念的內(nèi)涵與外延,即概念的含義和使用范圍。只有當(dāng)學(xué)生真正地把握了概念的內(nèi)涵和外延時(shí),才能夠運(yùn)用概念去解決問題,從而達(dá)到教學(xué)目的。
對于一些概括性高、較抽象的概念,教學(xué)中如果直接切入概念,則不利于學(xué)生的理解和掌握。教師可以先用豐富的實(shí)例使學(xué)生掌握相關(guān)的概念,然后從中總結(jié)出它們的共同特點(diǎn),得出新概念。如無性生殖是一個(gè)概括性較高的概念,教學(xué)時(shí)可以先用豐富的實(shí)例使學(xué)生掌握分裂生殖、出芽生殖、營養(yǎng)生殖等概念,然后啟發(fā)學(xué)生嘗試著從中總結(jié)出它們的共同特點(diǎn):不經(jīng)過生殖細(xì)胞的結(jié)合,由母體直接產(chǎn)生新個(gè)體。通過這種方式得到的無性生殖的概念能讓學(xué)生舉一反三.理解深刻。
二、重視相關(guān)生物科學(xué)史教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會科學(xué)的思維與方法
在過去的生物教學(xué)中,科學(xué)史沒有得到足夠的重視,傳統(tǒng)的科學(xué)史教育.往往是把科學(xué)史作為一種知識附加在科學(xué)教學(xué)內(nèi)容上,而新的高中生物課程在這方面有了明顯的改進(jìn)。在《課標(biāo)》第四部分“實(shí)施建議”中.明確提出“注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)”.首次提出知道生物科學(xué)發(fā)展史上的重要事件的要求.反映出新課程對知識的“來龍去脈”的重視。事實(shí)上,生物科學(xué)史不僅僅是生命科學(xué)發(fā)展歷程中的一系列人物和事件.更重要的是它蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)的世界觀以及科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度等內(nèi)容,具有很高的教育價(jià)值。生物科學(xué)史的知識不僅可以讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)家們的探索精神與科學(xué)態(tài)度.而且它也是學(xué)生開展探究活動的極好素材,從中可以領(lǐng)會科學(xué)的思維與方法。
在過去的科學(xué)史教學(xué)時(shí),教師一般都以講故事的方式進(jìn)行。實(shí)踐證明,這種科學(xué)史的教學(xué)方法是低效的。對科學(xué)史實(shí)施探究教學(xué),有利于學(xué)生了解科學(xué)研究的歷史及科學(xué)本質(zhì)。在教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生假想自己就是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家.讓學(xué)生大膽地去提出問題.想辦法解決問題并得出結(jié)論.讓學(xué)生真正的成為學(xué)習(xí)的主體。比如,《光合作用的探究歷程》是必修一中的重要內(nèi)容,筆者按照時(shí)間順序?qū)⒁恍┕夂献饔冒l(fā)現(xiàn)史中重要的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為背景資料呈現(xiàn)給學(xué)生.設(shè)置一些問題串讓學(xué)生分組討論.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并提出自己小組的推斷.在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生提出進(jìn)一步想探究的問題等,再與前人所得結(jié)論進(jìn)行比較。通過對這段科學(xué)史的探究學(xué)習(xí),學(xué)生不僅了解光合作用知識的來龍去脈,經(jīng)歷人類探究光合作用的漫長過程,牢固掌握了相關(guān)知識,還學(xué)會了如何依據(jù)資料作出科學(xué)結(jié)論。
三、靈活應(yīng)用圖表,指導(dǎo)學(xué)生善于總結(jié)
生物這門學(xué)科與其他的理科相比,內(nèi)容雖然不是很多,但都比較零散,需要記憶的知識點(diǎn)也比較多。這就要求學(xué)生要對支離破碎的知識進(jìn)行梳理歸納,使之條理化,從整體上或?qū)嵸|(zhì)上把握具體知識,減少學(xué)習(xí)上的盲目性,提高學(xué)習(xí)效率。所謂讀書要從“從薄到厚”到“從厚到薄”,強(qiáng)調(diào)的就是學(xué)習(xí)過程中要善于歸納,精于總結(jié)。
關(guān)鍵詞:生物科學(xué)史 新課程 光合作用
科學(xué)史的創(chuàng)始人喬治?薩頓認(rèn)為, 科學(xué)史是自然科學(xué)與人文科學(xué)之間的橋梁, 它能夠幫助學(xué)生獲得自然科學(xué)的整體形象, 從而全面地理解科學(xué)與人文的關(guān)系。高中生物課程不再只限于理論知識的講解,而是更多地引入生物發(fā)展史上的經(jīng)典事例,向?qū)W生系統(tǒng)地介紹生命科學(xué)的起源和發(fā)展。這樣不但能充分激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲,同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀,養(yǎng)成勇于探索、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。本文僅就如何應(yīng)用光合作用的科學(xué)史進(jìn)行生物教學(xué)展開了討論。
早在公元前3世紀(jì),古希臘亞里士多德就提出土壤是構(gòu)成植物組分的觀點(diǎn)。這一觀點(diǎn)統(tǒng)治西方將近2000年,這也是人們對光合作用最早的認(rèn)識。
1648年,海爾蒙特的盆栽柳樹實(shí)驗(yàn)證明樹木的重量增加來自雨水而非土壤,世界各地生物課本都會提到這一段記載。他所做的柳樹實(shí)驗(yàn)說明光合作用過程中有水的參與,也是生物研究上劃時(shí)代的工作,向傳統(tǒng)的認(rèn)識提出了新的挑戰(zhàn),為人們的研究指明了方向。
1771年,普利斯特利通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),植物可以更新空氣。但是,他并不知道更新了空氣中的哪種成分,也沒有發(fā)現(xiàn)光在這個(gè)過程中所起的關(guān)鍵作用。問題的研究進(jìn)一步深化,問題更加具體化。
1779年,荷蘭科學(xué)家英格豪斯做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn),并進(jìn)一步證實(shí)光照是這一實(shí)驗(yàn)成功的秘訣,即光照是植物放氧的先決條件。
隨著化學(xué)水平的發(fā)展人們發(fā)現(xiàn)了空氣的組成,到了1782年,日內(nèi)瓦教師塞尼比爾發(fā)現(xiàn)在煮沸過的水中放入綠葉時(shí),即使光照充足也不能收集到氧氣;只有在水中通入CO2后,才能看到氣泡的出現(xiàn)。因此,他認(rèn)為,植物在光照下如果產(chǎn)生O2就必須有CO2的存在,O2是來自CO2的;指出CO2是光合作用的原料,氧氣是產(chǎn)物,而且CO2也是產(chǎn)物氧氣的來源。
1804年,法國科學(xué)家德?索敘爾通過定量分析植物所吸收的CO2、釋放的O2及植物體的增加量發(fā)現(xiàn),綠色植物在陽光照射下,用CO2與H2O在植物體內(nèi)合成了有機(jī)物質(zhì),并產(chǎn)生了與CO2大致相等體積的O2。他提出,CO2和H2O是植物體有機(jī)物質(zhì)的來源,即兩者是光合作用的原料。
1864年,德國科學(xué)家薩克斯用天竺葵做實(shí)驗(yàn)材料得出結(jié)論:天竺葵的葉子在光下制造了淀粉,同時(shí)也說明光合作用需要光,產(chǎn)物為淀粉。
1880年,美國科學(xué)家恩格爾曼用水綿和好氧型細(xì)菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)說明:氧是葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。這就有力地說明了葉綠體是光合作用的場所,氧氣是光合作用的產(chǎn)物。
1937年,英國科學(xué)家希爾將離體的葉綠體加到具有適當(dāng)氫受體的水溶液中,光照后放出氧氣,此反應(yīng)稱為希爾反應(yīng)。氫受體有2,6―二氯酚靛酚、苯醌、NADP+和NAD+等,說明氧氣是在水的光解過程中產(chǎn)生的,為人們研究光合作用產(chǎn)物氧氣的來源提出了新的見解。
1939年,美國科學(xué)家魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),有力地證明了光合作用釋放的氧氣來自水。
進(jìn)入20世紀(jì)40年代,美國科學(xué)家卡爾文等用小球藻做實(shí)驗(yàn),采用放射性同位素14C做標(biāo)記,最終探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑。至此,根據(jù)科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程可歸納出光合作用的定義和反應(yīng)式:
光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物,并且釋放出氧的過程。即:
[關(guān)鍵詞] 科學(xué)史 教育 優(yōu)化 課堂教學(xué)
生物科學(xué)史教育對于實(shí)現(xiàn)《課標(biāo)》理念具有重要意義,這是由生物科學(xué)史的內(nèi)涵所決定的。生物科學(xué)史既包括科學(xué)家對生命現(xiàn)象的研究過程,又包括科學(xué)家研究生命現(xiàn)象時(shí)所持有的不同觀點(diǎn)和態(tài)度;既包括生物學(xué)理論和方法的形成演變,又包括不同學(xué)科之間的聯(lián)系、科學(xué)與社會的相互影響。新課標(biāo)理念之一就是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),在教學(xué)建議中明確指出注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí),因此通過充分發(fā)揮科學(xué)史的教學(xué)價(jià)值也是行之有效的途徑之一。
1、科學(xué)史在新課標(biāo)中的重要性
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出“要注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)”。 包含生物科學(xué)史的內(nèi)容反復(fù)出現(xiàn)在課標(biāo)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中,例如,生物必修1:分子與細(xì)胞模塊中的 “分析細(xì)胞學(xué)說建立的過程”、“細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型的建構(gòu)”、“說明光合作用以及對它的認(rèn)識過程”;生物必修2:遺傳與進(jìn)化模塊中的“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”、“分析孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法”;生物必修3:穩(wěn)態(tài)與環(huán)境模塊中“概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)和作用”等內(nèi)容。高中生物新課程教科書編寫亮點(diǎn)之一就是增加了許多有關(guān)生物科學(xué)史的史例,甚至有些章節(jié)如必修2中遺傳章節(jié)完全按科學(xué)史上對人類對遺傳物質(zhì)的探索過為主線來組織編寫教材的各節(jié)內(nèi)容,這樣編寫的目的是想再現(xiàn)知識的發(fā)生過程,力圖使生物學(xué)傳統(tǒng)結(jié)論式教學(xué)轉(zhuǎn)向過程式教學(xué),以達(dá)到既傳授知識又能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的目標(biāo)。
2、科學(xué)史教學(xué)中常遇到的問題
傳統(tǒng)的科學(xué)史教育,往往是把科學(xué)史作為一種知識卡片附加在教學(xué)內(nèi)容上,教師往往以故事敘事的方式進(jìn)行教學(xué),對通過科學(xué)過程發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識能力重視不夠,沒有真正深入挖掘科學(xué)史的特殊教育價(jià)值來實(shí)現(xiàn)教學(xué)三維目標(biāo),反而讓學(xué)生對科學(xué)史教學(xué)產(chǎn)生泛味枯燥感。如在講授光合作用發(fā)現(xiàn)過程史時(shí),如果沒有從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的變量,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則,實(shí)驗(yàn)方法等方面挖掘組織探究式教學(xué),只是按照科學(xué)上發(fā)現(xiàn)光合作用的時(shí)間順序來介紹發(fā)現(xiàn)光合作用的幾個(gè)簡單的科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生就會覺得無趣,因?yàn)橛行┙Y(jié)論在初中已經(jīng)知道。
3、科學(xué)史教學(xué)方法的構(gòu)建
建構(gòu)主義理論認(rèn)為,知識不是被動地接受而是由認(rèn)識主體積極地構(gòu)建;強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自主性,重視學(xué)生的已有知識對學(xué)習(xí)的影響,提倡學(xué)生之間、師生之間的交流與對話,通過討論、爭辯形成統(tǒng)一的認(rèn)識。要求課堂盡量讓學(xué)生有時(shí)間和機(jī)會表達(dá)自己的見解,提出自己的觀點(diǎn)??茖W(xué)史教學(xué)自然會涉及到這方面的問題,例如,問題是怎樣產(chǎn)生的?如何提出問題的解決方法?結(jié)論是在什么基礎(chǔ)上形成的?當(dāng)時(shí)及以后有沒有人對這一結(jié)論提出異議等等??茖W(xué)教育的本質(zhì)就在于培養(yǎng)學(xué)生的理性懷疑精神和科學(xué)創(chuàng)新能力,只有將學(xué)生的觀念與科學(xué)史中科學(xué)家的觀念相互交融,進(jìn)行跨越時(shí)空的對話,理解科學(xué)的本質(zhì),才可能建構(gòu)科學(xué)觀念。
以DNA是主要的遺傳物質(zhì)例析實(shí)施科學(xué)史教學(xué)過程設(shè)計(jì)
結(jié)合建構(gòu)主義和新課標(biāo)探究式教學(xué)理念,經(jīng)過教學(xué)反復(fù)實(shí)踐總結(jié),進(jìn)行有效科學(xué)史教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下6個(gè)環(huán)節(jié):
(1) 提供科學(xué)爭論主題(或演示某一自然現(xiàn)象) 教師上課一開始,就給學(xué)生提供歷史上科學(xué)爭論主題(或就給學(xué)生演示某一自然現(xiàn)象)。20世紀(jì)中葉,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體和遺傳有關(guān),而組成染色體的由蛋白質(zhì)和DNA,究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢?這個(gè)問題曾引起生物學(xué)界激烈的爭論。如果你是科學(xué)家,選什么實(shí)驗(yàn)材料研究好?必須指出的是,向?qū)W生揭示的某一自然現(xiàn)象必須是以往科學(xué)家在歷史上進(jìn)行理論研究的問題。學(xué)生通過觀察思考,由此產(chǎn)生一個(gè)需要解決的問題,既能引起學(xué)生的好奇心,又能促使學(xué)生利用科學(xué)史資源進(jìn)行進(jìn)一步的探究。
(2)頭腦風(fēng)暴發(fā)散思考 教師啟發(fā)學(xué)生就這一自然現(xiàn)象提出自己的觀點(diǎn)(解釋)。為了促使學(xué)生提出各種不同的觀點(diǎn),可采用“頭腦風(fēng)暴法”(即由發(fā)散性思維產(chǎn)生的各種方法),激發(fā)學(xué)生的想像力,促使學(xué)生各抒己見,如果你是科學(xué)家你會選擇什么樣的實(shí)驗(yàn)材料來研究?真核細(xì)胞、原核細(xì)胞還是病毒?能否找到只有蛋白質(zhì)和DNA的生物?你會怎樣開展實(shí)驗(yàn)研究?使學(xué)生以一種移情的方式,設(shè)身處地地體驗(yàn)歷史上科學(xué)家的探究與思考。
(3)學(xué)習(xí)史料自我對比 介紹早期科學(xué)家關(guān)于這一現(xiàn)象的思考與實(shí)例,作為學(xué)生研究的參照系;舉例說明當(dāng)時(shí)其他科學(xué)家的不同觀念;引導(dǎo)學(xué)生討論或探索這些觀念產(chǎn)生的背景、條件,使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)認(rèn)識的歷史局限性。艾弗里是以肺球鏈球菌作為研究人類傳染病的模型來研究致病現(xiàn)象;如果你是當(dāng)時(shí)的艾費(fèi)里,為何會想到證明轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)的問題?赫爾希和蔡斯則是利用噬菌體作為研究生命遺傳現(xiàn)象的模型。以噬菌體這一結(jié)構(gòu)簡單、便于操作的生物體為模型,充分體現(xiàn)了生物學(xué)研究中簡化還原的思想。如果你是當(dāng)時(shí)的赫爾希和蔡斯,你接下來會怎么做?
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn) 教師將學(xué)生分組,要求學(xué)生從多種觀點(diǎn)(或觀念)中選擇某種觀點(diǎn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。讓學(xué)生認(rèn)識到,對同一自然現(xiàn)象可能有不同的解釋,可以用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)這些觀點(diǎn)(假設(shè)),激發(fā)學(xué)生的想像力和創(chuàng)造力。1928年格里菲思通過肺炎雙球菌在小白鼠身上實(shí)驗(yàn)得知S型菌中存在轉(zhuǎn)化因子,但這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢?如果你是艾費(fèi)里,接下來你會怎么想?讓學(xué)生發(fā)散思考,怎樣探明轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)的疑問。引導(dǎo)學(xué)生明確思路:“想辦法將蛋白質(zhì)和DNA真正區(qū)分開,分別觀察蛋白質(zhì)和DNA的作用”。由于肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)DNA提取不純,影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。對于蛋白質(zhì)和DNA誰是遺傳物質(zhì)的問題,如何進(jìn)一步進(jìn)行探究? 學(xué)生分組以噬菌體為材料分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),教師巡回指導(dǎo)。選擇有代表性的兩個(gè)小組進(jìn)行成果,征求全班意見以進(jìn)一步改進(jìn)。教師提問:如何實(shí)現(xiàn)對DNA和蛋白質(zhì)分別跟蹤?學(xué)生通過討論,決定將同位素標(biāo)記法引入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),提高了實(shí)驗(yàn)方案的可行性。教師提問:如何實(shí)現(xiàn)同位素標(biāo)記?各小組討論,提出對噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)分別進(jìn)行同位素標(biāo)記的可行辦法。教師繼續(xù)組織討論,兩種同位素是否都標(biāo)記在一個(gè)噬菌體上還是要分組實(shí)驗(yàn)?要求學(xué)生對兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較,找出它們的區(qū)別和聯(lián)系。
(5)體會科學(xué)方法和科學(xué)精神。通過這兩個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),你有什么啟發(fā)和心得?讓學(xué)生各抒己見,暢談自己的感想和體會。通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)比較,使學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性與邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)研究的多維性。圍繞某個(gè)問題的科學(xué)研究往往不只是從一個(gè)角度展開的,一個(gè)觀點(diǎn)的證實(shí)往往需要多方面證據(jù)的共同支持。艾弗里改進(jìn)提純轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn),將雜質(zhì)氨基酸的含量減少到萬分之二,赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入細(xì)菌的蛋白質(zhì)的含量約百分之一,都是試圖排除蛋白質(zhì)在實(shí)驗(yàn)過程中起到遺傳作用的可能性。事實(shí)上,無論是埃弗里還是赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn),都沒能完全排除蛋白質(zhì)對結(jié)果的影響。但是,其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)證據(jù)的支持使這一疑點(diǎn)得以消除。引導(dǎo)學(xué)生從人文角度分析,領(lǐng)略科學(xué)史中蘊(yùn)涵著豐富的精神養(yǎng)料。埃弗里提純轉(zhuǎn)化因子花了十年左右的時(shí)間,而當(dāng)他最終將結(jié)果發(fā)表時(shí),卻不被接受。八年之后,其科學(xué)價(jià)值才被承認(rèn)。事實(shí)上,科學(xué)史已不止一次地表明,超越時(shí)代的科學(xué)發(fā)現(xiàn)注定難以為那個(gè)時(shí)代所接受。而正是在這樣的逆境中,科學(xué)大師的精神、氣質(zhì)才得以凸現(xiàn),給人以心靈的震撼與沖擊;也正是在這樣的曲折中,科學(xué)不迷信權(quán)威,科學(xué)追求真理的特性才得以徹底地體現(xiàn)。這些鮮活的事例,或許能使學(xué)生終生難忘,給學(xué)生以人生境界的潤澤與點(diǎn)化。
4、實(shí)施科學(xué)史課堂教學(xué)反思
4.1根據(jù)教學(xué)目標(biāo)需求,選擇編輯科學(xué)史素材
雖然新課標(biāo)明確提出要注重科學(xué)史的教學(xué)和學(xué)習(xí),但在新教材編寫中由于篇幅、容量等方面的原因,并沒有完全把相關(guān)的科學(xué)史都寫入教材,但對課堂教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成卻相當(dāng)重要的史料事件,教師就有必要在課前,根據(jù)符合本節(jié)課堂教學(xué)目標(biāo)的要求,通過多種途徑搜集相關(guān)的科學(xué)史的文本素材和圖像素材,對搜集到的相關(guān)科學(xué)史素材內(nèi)容進(jìn)行精心選擇和適當(dāng)整理編輯,突出其主題和關(guān)鍵事件,展示給學(xué)生,以作教材的補(bǔ)充,為教學(xué)服務(wù)。
4.2根據(jù)教學(xué)目標(biāo)需求,側(cè)重不同的教學(xué)價(jià)值
科學(xué)史的教育教學(xué)功能是多方面,其中蘊(yùn)含著科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)精神,在課堂教學(xué)中必須要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)需求,側(cè)重發(fā)揮符合本節(jié)教學(xué)目標(biāo)的某方面教育教學(xué)價(jià)值功能,以有利于達(dá)成教學(xué)目標(biāo),切不可為講科學(xué)史而講科學(xué)史,或喧賓奪主、木末倒置。如在介紹艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí),要重點(diǎn)突出科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性與邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性等科學(xué)方法的教育功能的一面。如在介紹DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)建科學(xué)史時(shí),要重點(diǎn)突出發(fā)揮科學(xué)精神的德育教育功能,重點(diǎn)介紹沃森、克里克不畏艱苦失敗克服了一個(gè)又一個(gè)困難勇于探究的科學(xué)精神和相互鼓勵(lì)、精誠合作的精神,同時(shí)介紹威爾金斯和富蘭克林等科學(xué)家對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立所提供的幫助,使學(xué)生懂得合作的重要,形成在合作中學(xué)習(xí)、在合作中提高的意識。
參考文獻(xiàn)
[1]常海波 讓生物科學(xué)史走進(jìn)課堂 [J] 科學(xué)教育,2007年第1期
[2]劉恩山 生物教育研究方法與案例 [M] 高等教育出版社,2008年9月
關(guān)鍵詞: 生物科學(xué)史教學(xué) 問題化學(xué)習(xí) 探究能力
生物科學(xué)史在很大程度上就是實(shí)驗(yàn)探究史,其中多數(shù)實(shí)驗(yàn)在高中課堂上是無法體驗(yàn)和再現(xiàn)的。學(xué)生對于平鋪直敘的實(shí)驗(yàn)史實(shí)不可能感興趣,也不能拓展學(xué)生的思維和提高實(shí)驗(yàn)探究能力。如果將生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)問題化,讓科學(xué)家的思維滲透在問題中,學(xué)生就可以在嘗試解決問題的過程中體驗(yàn)科學(xué)家探究之路,從而提升思維品質(zhì)和探究能力。
1.學(xué)習(xí)目標(biāo)問題化
生物科學(xué)史教學(xué)的目標(biāo)是讓學(xué)生了解知識發(fā)現(xiàn)的過程,體會科學(xué)家的思維方式和科學(xué)研究方法。如果將這些學(xué)習(xí)目標(biāo)以告知的方式簡單地呈現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生會認(rèn)為這些東西離自己太遙遠(yuǎn),而且面對已知結(jié)論的科學(xué)探究,學(xué)生不會激起探究的欲望。如果我們將這些學(xué)習(xí)目標(biāo)隱性化、問題化,將其轉(zhuǎn)變成學(xué)生身邊的問題,甚至是學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)、提出的問題,從而激發(fā)學(xué)生嘗試解決問題的欲望,變被動接受為主動探索,學(xué)習(xí)目標(biāo)便會水到渠成。
課例:植物生長素的發(fā)現(xiàn)
高中生物教材中科學(xué)史的學(xué)習(xí)目標(biāo)大同小異,主要是讓學(xué)生了解科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,體會實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。將學(xué)習(xí)目標(biāo)問題化后,可以將學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)史轉(zhuǎn)變成設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn),這樣,學(xué)生就由被動的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變成科學(xué)發(fā)現(xiàn)的參與者和創(chuàng)造者,學(xué)習(xí)積極性自然大不相同。同時(shí)在參與和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中又會發(fā)現(xiàn)新的問題,學(xué)生的思維將得到充分發(fā)展和提升,學(xué)習(xí)目標(biāo)也將上升到更高的層次。
2.學(xué)習(xí)過程問題化
生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)過程是一種比較特殊的學(xué)習(xí)體驗(yàn),由于條件所限,在課堂上進(jìn)行完整的全程探究活動較難做到。因此,在生物科學(xué)史教學(xué)中的探究性學(xué)習(xí)更多的是思想實(shí)驗(yàn)。在思想探究中簡單的對話式或呈現(xiàn)式教學(xué),對學(xué)生缺乏有效的刺激,教學(xué)效果不佳。這就要求學(xué)生將生物科學(xué)史學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)化成以一條核心問題為主線,并圍繞核心問題自我構(gòu)建一系列的問題系統(tǒng),并通過小組合作形式解決這些問題,最終形成完整的科學(xué)發(fā)展脈絡(luò)。要讓學(xué)生建立起這樣的問題系統(tǒng),可以從以下幾個(gè)方面嘗試。
2.1角色扮演策略
每一個(gè)科學(xué)知識的發(fā)現(xiàn),放在其學(xué)科歷史脈絡(luò)中都有其特有的時(shí)代性,學(xué)生只有站在當(dāng)時(shí)科學(xué)家的角度才可能發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的問題,才可能體會當(dāng)時(shí)科學(xué)家的思維方式。所以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行角色扮演,使學(xué)生提出有價(jià)值探究問題的有效策略。
如遺傳基本規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中,可以進(jìn)行如下教學(xué)片斷設(shè)計(jì)。
師:讓我們將目光聚焦到160多年前那個(gè)在學(xué)術(shù)界雜交試驗(yàn)盛行的年代里,如果你就是當(dāng)時(shí)年輕的孟德爾,現(xiàn)在有一堆雜交試驗(yàn)的結(jié)果擺在你的面前,你會有什么樣的苦惱,你又想知道哪些問題?
生:為什么子一代只有一種性狀?為什么子二代又有兩種性狀?為什么子二代的性狀比總是接近3:1……
師:以你現(xiàn)有的知識理論可以解決這些問題嗎?
生:不能。
師:不錯(cuò)。當(dāng)年的孟德爾就和你們現(xiàn)在一樣,面對這么多的問題無從下手,因?yàn)闆]有任何現(xiàn)成的理論可以解決他產(chǎn)生的疑問。那么你現(xiàn)在能提出解決辦法嗎?
(學(xué)生隨后討論并嘗試解決問題的辦法。)
通過這一角色扮演后,學(xué)生將自己放在研究者的角色上,以研究者的身份思考問題、解決問題,真切體會到科學(xué)研究的艱辛與不易,才能真正走進(jìn)科學(xué)家的思維世界,提升自己的思維品質(zhì)。
2.2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)策略
從生物學(xué)科的歷史發(fā)展脈絡(luò)看,每一位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都會受到當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制,一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)會存在不足和缺陷,而這恰好是激發(fā)學(xué)生問題意識、構(gòu)建問題系統(tǒng)的最好資源。
如促胰液素發(fā)現(xiàn)中,沃泰默限于當(dāng)時(shí)權(quán)威主流認(rèn)知的影響,并沒有對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行大膽分析,也沒有設(shè)計(jì)更合理的實(shí)驗(yàn)以進(jìn)一步研究遇到的問題,而是歸結(jié)為實(shí)驗(yàn)操作中的不可抗拒因素。教師此時(shí)可以不展示斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn),而是利用這一契機(jī)引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建新的問題系統(tǒng):沃泰默實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵問題出在什么地方?如何徹底排除神經(jīng)系統(tǒng)的干擾?如何設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn),讓實(shí)驗(yàn)更有說服力?學(xué)生將這些實(shí)驗(yàn)思路問題化以后提出自己的改進(jìn)措施進(jìn)行新的研究。最后在交流評價(jià)的基礎(chǔ)上,教師再展示斯他林和貝利斯的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行對比,提升學(xué)生的成就感和探究知識的熱愛。
2.3自我反思追問策略
在生物科學(xué)史學(xué)習(xí)過程中,自我反思追問策略是構(gòu)建問題化學(xué)習(xí)方式的較高階段。該策略更多的是在解決某一問題以后,引導(dǎo)學(xué)生回顧自己的思考?xì)v程,從而獲得這種思考?xì)v程的經(jīng)驗(yàn)提升。在教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會追問自己:就這一內(nèi)容我是如何發(fā)現(xiàn)問題的?我發(fā)現(xiàn)了哪些問題?對于這些問題我是從哪些角度思考的?我又是采用什么方法解決的?我解決問題的方法與其他同學(xué)的不同之處在哪?有沒有更好的解決辦法……自我反思和追問不僅僅是一種構(gòu)建問題系統(tǒng)的策略,更是一種良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在反思與追問中,學(xué)生往往能發(fā)現(xiàn)新的、有價(jià)值的問題,從而開展新一輪探索。
3.問題化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵與注意事項(xiàng)
基于問題化學(xué)習(xí)的生物科學(xué)史教學(xué)關(guān)鍵是師生根據(jù)情境創(chuàng)設(shè)以問題主線為核心的問題系統(tǒng)。教師在實(shí)施的過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①教師應(yīng)放下包袱,實(shí)現(xiàn)思想和教學(xué)方式的雙重轉(zhuǎn)變,要讓學(xué)生真正提出自己的問題;②讓學(xué)生提出問題不是天馬行空,而是圍繞課題基礎(chǔ)問題展開,同時(shí)教師和學(xué)生要對學(xué)生提出的問題進(jìn)行一定的篩選,確定問題的主線;③問題化學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生,只有真正投入問題的發(fā)現(xiàn)和探究中才能提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和思維能力,教師在這個(gè)過程中應(yīng)是引導(dǎo)者和領(lǐng)航者。
參考文獻(xiàn):