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1.內容和理念的變化。課程標準根據生物科學素養的社會需求和生物學科發展的現狀,將內容分化為若干相對獨立和完整的學習模塊,圍繞三個主題組織課程內容。選取現代生物科學中與社會和個人生活密切相連、學生終身學習和發展需要的基礎內容作為每個模塊的基本內容。生物課程標準把重點放在了課程目標、課程改革的基本理念和課程設計的思路上,注重學生學習的過程體驗和情感體驗,而不僅僅是知識點。其中,提高每個高中學生的生物科學素養是高中生物課程的核心任務,而原教學大綱中沒有這樣明確的課程理念。
2.指導意義的變化。教學大綱是告訴教師如何教教材,課程標準是告訴教師如何利用教材教。教學大綱規定的知識點和教學進度,是教師必須遵守和執行的,否則就會影響學生考試,影響學生升學。課程標準屬于軟性建議,教師可以選擇性地參考和應用,如果有其他更適合于教學實際的方法和措施,教師完全可以進行調整,只要能夠培養學生的能力,殊途同歸,就不會影響學生的考評。
3.課程性質的變化。在生物教學大綱中對課程性質的描述比較簡單,高中生物是“普通高中開設的一門學科類基礎課程”。生物課程標準明確提出:“高中生物課程將在義務教育基礎上,進一步提高學生的生物科學素養,尤其是發展學生的科學探究能力,幫助學生理解生物科學、技術和社會的相互關系,增強學生對自然和社會的責任感,促進學生正確的世界觀和價值觀的形成。并在保證共同基礎的前提下,滿足不同學生的個性特點和多樣化發展的需要?!边@與以往關于高中教育及高中生物課程具有雙重任務(升學預備和就業預備)的定位有明顯區別。
4.教學要求的變化。課程標準根據現代生物科學的特點更新基礎知識內容,精選符合學生發展需求和認知水平的基礎知識,其基本概念和原理與現代生物科學相一致,既把握基礎性,也體現先進性。加強了科學探究活動,培養學生的探究能力,使之能適當地反映生物科學的新進展。
這些變化表明,生物課程標準比教學大綱更加關注知識的更新,科學技術與社會的關系,學生身心的健康發展,充分體了生物學課程價值。
二、拓展學習研究領域,提高教師自身素質
生物和地理,歷史等各科都有很大的聯系,無論從哪個角度來說要使學生產生興趣、樂學、愛學,使學生把知識學好、用好,提高教學效果,教師都必須對其他學科進行學習研究。而且現在的社會是多元化社會,各科之間都會互相滲透。只為一科而教學注定是不成功的教學。同時在生物教學過程中,教師在表達形式上的藝術美也是一項很重要的基本教學能力,其中講課時語言感染力就有著非常重要的作用。語言風趣,講解生動,把生物中的一些概念和一些比較難懂的定義編成順口溜或打油詩,用當地學生喜歡聽、學的表述方式,既避免了枯燥無味又增強了學生的記憶,使學生愿意聽并引起高度注意,能夠讓他們在較為輕松的環境中接受知識、增加技能。這些都需要教師加強學習,不斷提高自身素質。
高三生物學復習備考,是以生物教材、教學大綱和考試大綱為依據,通過對基礎知識的全面梳理,使學生扎實掌握生物學基礎知識和基本原理,形成較熟練的生物學思想、思維、方法和技巧,培養學生應用生物學知識分析問題和解決問題的能力;通過對相關知識的重新整合,構建生物學科內的知識網絡,提高學生對基礎知識的理解和記憶的能力;通過適當的習題訓練,實現知識的遷移和能力的提升,全面提高學生的綜合素質和應試技巧。我認為在此期間教師應注意把握如下幾個原則:
一、注重生物學基礎知識的原則
基礎知識是學生解決問題的源泉。因此,生物復習過程中的首要任務就是要抓基礎,對生物學基本概念、基本定律、實驗操作的基本過程等基礎知識要逐一弄清,達到融會貫通、熟能生巧的地步,從而應加強對基本知識和基本技能的強化訓練。
(一) 對生物科學基礎知識的理解能力。
重視能力和素質的考查是新一輪高考改革的一個特點,雖然在高考中強調了對能力的考查,但生物科學的基本知識仍然是非常重要的??寄芰﹄x不開知識的載體作用,離開了知識的積累,能力很難形成。強調對生物科學基本知識的考查,并不是要求學生死記硬背生物科學的某些專業名詞、術語,而是要求學生能夠解釋和說明所學生物科學基本知識的含義,并能用適當的形式(如文字、圖或表)進行表達。這個目標分為三條:⑴理解生物科學的基本概念、原理和規律。所謂理解生物科學的基本概念、原理和規律,就是不但要知道它們的含義,還要知道它們的前因后果、適用條件,以及相關概念之間的聯系和區別。⑵定量描述生物科學的現象和規律。包括用數學知識處理生物問題,以及用簡單的圖、表和數據描述生命活動的特征等方面;⑶了解生物科學發展的最新成就和成果及其對社會發展的影響。通常這一條內容課本中是沒有的,常出現在報刊雜志和廣播電視等新聞媒體中。
(二)設計和完成實驗的能力。
生物科學是實驗性科學,科學概念、原理和規律都是由實驗推導和論證的。教學過程中的實驗有助于加深學生對生物科學概念、原理和規律的理解,實驗能力也是學生將來從事科學研究的基礎。生物科學的重要知識常伴有實驗是現行高中教材的一個重要特點。本目標要求學生了解實驗目的、實驗原理和實驗步驟,會控制實驗條件和使用實驗儀器,會觀察和分析實驗現象,解釋實驗結果或數據,并得出實驗結論,能夠根據要求設計簡單的實驗方案。
(三)獲取和處理生物科學信息的能力。
人們對自然界的各種現象和規律通常是用文字和圖表來描述的。與文字相比,圖表描述生物科學的研究成果具有直觀形象的特點,因此常被各類科研文章采用,要讀懂生物科學方面的資料,能看懂圖表所包含的信息,并能從中找出規律是非常重要的。如,光合作用和呼吸作用的圖解、有絲分裂和減數分裂的圖解、生態系統的能量流動圖解和生態系統的物質循環圖解等。解答考查這類目標的試題,要求學生能從圖表中提取所需的信息,并具備基本的生物科學知識以及判斷、推理和計算
能力。學生在閱讀生物和化學方面的資料時,要著重了解所提出的新概念、新理論、新發現、新技術和新方法,同時還要能讀懂圖示的生物意義,以及有關生物量之間的定性與定量函數關系。
(四) 對生物科學基本知識的應用能力。
學習生物科學的基本知識僅僅停留在理解上是不夠的,還要能在理解的基礎上,應用這些知識去指導生物科學的研究、社會的生產和人類的生活,必須懂得生物科學知識的實用性和社會價值。本目標的試題有的需要生物、化學、生物其中一個學科的知識就可以回答,有的需動用生物、化學、物理三個學科的知識來回答,尤其是以現實問題立意的試題,因為現實問題常常是綜合的。如植物施肥過多的“燒苗”問題的分析、生長素可以作為除草劑的原理剖析、生態農業、基因工程、沙塵暴、食人魚等生物入侵與生物多樣性的銳減、水稻基因組的測定、克隆人 、艾滋病與吸毒等,并且學會將這些情景與課本知識聯系起來進行分析解答的技巧和方法。
二、構建知識網絡與圍繞主干知識相結合復習的原則
在生物學的復習過程中,生物學科的教師要避免這樣一個復習的誤區:在生物學的復習過程中僅僅把以前學習的知識點再引導學生復習一遍。因此,高三生物學的復習,不僅要求生物教師引導學生著眼于基礎知識的復習,而且更重要的是幫助學生構建生物學的知識網絡,圍繞學科的主干知識進行有效地復習。
(一) 構建生物學學科知識體系。
弄清知識間的內在聯系,是學科能力向綜合能力轉化的知識基礎。能力是建立在知識這個載體上的。生物復習過程中,教師應引導學生對基礎知識加以整理和歸類,使之成為知識鏈和知識網,便于學生理解性記憶和回顧。如(1)化學元素化合物(包括生物大分子)細胞的亞顯微結構細胞組織器官系統生物個體生物種群生物群落生態系統生物圈環境保護;(2)脫氧核糖核苷酸基因原核生物和真核生物的基因結構DNADNA結構和復制基因表達基因突變可遺傳變異來源進化生物的多樣性。(3)生殖有性生殖減數分裂DNA復制準確復制遺傳(發生差錯變異)生物進化生物多樣性和適應性。這樣幫助學生歸納出知識主線,有利于學生系統地獲得知識,并形成聯系的觀點,活躍思維。因此,在復習過程中,將知識系統化、網絡化,才有利于知識的遷移,這是實現學科能力向綜合能力轉化的基礎。
(二) 圍繞主干知識進行復習。
生物學科的主干知識是近幾年高考的考點,突出考查主干知識、重點知識,有利于引導教學回歸教材,把時間、精力有所傾斜。在考查中,也反映了學生識記、理解、運用等生物學科基礎知識的體系狀況。從生物學主干知識、重點知識方面去考查,這種試題導向更有利于引導高三生物復習教學對基礎知識的系統把握。
在生物學的復習過程中,生物學科的教師要引導學生緊緊圍繞生物學的主干知識進行復習。如生物體的光合作用與細胞呼吸的關系、真核生物的有絲分裂與減數分裂的聯系和區別、生物體遺傳的物質基礎與遺傳規律的關系、生物的進化與生態系統的聯系、人體三大營養物質代謝與人體健康的聯系、人體的免疫與機體的代謝調節、生物體的生殖與細胞增殖、分化的聯系、基因與基因工程、細胞與細胞工程、微生物的生長規律與發酵工程等知識。這樣有利于學生形成學科主干知識的思維方式,培養良好的學科最基本的思維品質。
三、專題復習與模擬訓練相結合的原則
在二輪復習中,復習專題的選擇、習題的精選、解題技巧的培養是這輪復習的重點。專題復習的進行有利于學生形成不同章節之間、必修教材與選修教材之間重要知識點的綜合,這種知識點的綜合體系要有效地轉化為實際地分析解決學科內綜合問題的能力。而適當精選的模擬試題的訓練,有利于強化與提升這種綜合能力。
(一) 專題復習。
第二輪復習專題的選擇有兩個方面可作考慮,一是學科內跨章節的專題,如植物生命活動與調節專題,涉及必修教材細胞學、植物生理與調節及選修教材第三章植物細胞工程。這種方法能幫助學生理順在第一輪復習中零散的知識點,建立起完整的關于植物學知識的體系,有利于學生解決高考出現的綜合題;二是根據某一知識點,將與之相關的跨章節知識歸納在一起,如蛋白質專題、生物能量專題、生物育種專題、實驗設計與分析專題等。這種模式對于培養學生知識的遷移能力、某一具體過程的綜合分析能力十分有效。我在復習中只提供復習提綱,復習提綱共分六個專題,涉及三本教材的各章節知識點,按細胞與細胞工程、植物生命活動的調節及C3、C4植物、動物生命活動的調節及免疫、微生物代謝與發酵工程、生命的延續(遺傳與進化)、生物與環境等體系,要求學生結合各章節的知識點進行歸納,回歸課本,在教材中找到相應知識點間的聯系,課堂上不再具體講解各知識點,如細胞工程、光合作用的具體過程等,而是注重分析各知識點之間內在的聯系。對于一些重要的綜合專題,如生物育種專題、蛋白質專題等,可通過典型例題的分析進行講解,每專題計劃用二課時完成。
(二) 精選模擬習題、強化解題能力。
在第二輪復習中,習題的選擇對于學生得分能力的提高十分關鍵。模擬題選練時,不要不加選擇地盲目使用外來資料和試題,避免重復和難題偏題的誤導。做練習題要重質量而不是數量。也就是做一題要懂一題而且要會一類,通過做題掌握知識、提高能力、增強信心、找出差距。在習題課的安排上,按照不同的題型進行分類,有計劃地集中選擇某一類型的試題集中分析講解,如信息題、圖表、數據、曲線題、實驗題等,指導學生針對不同的題型,如何進行分析、判斷;如有效信息的提取、曲線升幅度、斜率變化特點、曲線拐點的含義等;習題課還要解決學生審題不仔細的毛病,特別對試卷中出現的一些常見題,不能根據以往的經驗答題,要注意題中信息的變化(如2004年上海高考題38題縱坐標不是常見的細胞核的DNA含量,而是每條染色體DNA的含量)。
(三) 重視評講、規范答題。
針對高考理綜試題特點,教師有必要進行習題的精選、重編試題,應將試卷中有代表性的、典型的習題選擇出來,安排學生練習,并指導學生就審題、分析、解答三個過程逐一過關。在每個專題復習中,選擇歷年高考題中綜合性強、易答錯的試題,集中分析評講;針對學生答題不規范的問題,組織學生分析、解答高考題,根據高考題所給的標準答案,學生分析自己答案與標準答案之間差異,自己漏答、錯答的原因;師生共同評價高考題答案的準確性、規范性,通過有目的的訓練、分析逐步提高學生的答題得分能力。
四、理論聯系實際的原則
在生物學復習過程中,要重視理論聯系實際,注重應用,必需以教材為本,不脫離教材,在極為關鍵的第一輪復習中,步步夯實教材基礎知識是關鍵,不迷信課本以外的東西。必須緊扣考綱、明確考點、把握目標。重視生物學核心知識,既包括經典的、在生物學知識體系中具有支撐作用的基礎知識,例如植物光合作用原理、生物細胞呼吸的原理、遺傳的基本規律等知識;又包括體現現代生物學進展的新知識,例如細胞生物膜系統、干細胞、PCR技術、基因工程等知識;還包括解釋和解決工農業生產和人體健康、優生等生活實際問題所需要運用到的各種生物學知識,例如影響光合作用效率的因素等知識。生物學科理論聯系實際,關注科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展。這既是生物學科特點的必然體現,也是適應素質教育的迫切需要。因此,教師應盡量列舉大量的生活、生產中的實例,如濫用抗生素問題,食品安全問題,AIDS研究,禽流感,假藥事件等;要引入生命科學發展史和學科前沿知識,凸顯生物學科在當今社會發展中的地位,激發興趣和解決問題的熱情;向學生介紹現代科技知識,這樣可拓展學生的視野,提高認識問題和解決問題的能力。
總之, 生物學備考過程中要在學習生物高考大綱的基礎上,突出能力的培養,在選擇題目時,立意于能力,注重學生對知識分析和運用,但又不忽略基礎知識的復習,始終以培養學生思維能力為出發點,改變教法,消除了以滿堂灌、簡單地重復知識來扼殺學生的思維能力和以題海戰術來泯滅學生的思維分析能力的傳統復習方法,只有重視了學生能力的培養,才能全面提升學生的素質。
參考文獻
新時期高中教育強調素質教育,我們所說的素質是以人的先天稟賦為基礎,在環境和教育的影響下,形成并發展起來的內在的、相對穩定的生理、心理及文化的整體質量水平。人的素質包括多方面內涵,其中有思想素質、科學文化素質、身體素質和勞動技能素質等。對于高中生物教學來說,我們除了強調對高中生的思想素質、身體素質進行培養外,更強調對高中生進行生物科學素質的培養。因為生物科學素質是科學文化素質的構成因素之一,是生物學科的科學素質的集中表現。那么,高中生的生物科學素質是什么呢?生物科學素質應該包括高中生對生物科學知識的掌握水平、生物實驗操作能力、思想水平和行為品質。廣大高中生物教師在高中生物教學中要注意從這四個方面著手,培養和全面提高高中生的生物科學素質。
培養高中生的生物科學素質是非常有必要的,因為生物科學素質是對高中生進行素質教育不可或缺的重要一環,直接影響高中生的整體素質水平。高中生物教師應該把培養高中生的生物科學素質作為生物教學的重要方面,為高中生整體素質的提高奠定基礎。為了更好地培養高中生的生物學科素質,我們應該重點關注高中生以下方面的能力。
一、提高高中生生物科學知識掌握水平
高中生的生物科學知識水平是衡量高中生生物科學水平的重要方面。高中生物知識板塊在教育標準中有具體要求,以確保高中生在畢業時達到素質教育要求的知識水平。高中生物課程標準作為高中生物科學教育和知識水平的重要標準,是我們對高中生開展學科教育的重要標準和重要教學目標,我們要詳加解讀,嚴格根據規定內容開展教學工作,提高高中生的學科知識素養。
二、提高高中生生物科學能力水平
對于高中生來說,在學習高中生物的時候,除了要實現一定的知識目標外,還要掌握一定的生物科學能力。這一生物科學能力水平直接影響高中生的科學素質,我們要對處在生物教育深化階段的高中生展開細致入微的培養工作,具體可以從培養高中生的觀察能力、動手實驗能力、思維能力、自學能力等幾個方面入手,培養和提高他們的生物科學能力。
1.培養高中生的觀察能力。對于生物知識的學習來說,高中生的觀察能力非常重要。觀察和實驗是生物最基本的研究方法,高中生通過能動的、客觀的綜合觀察,從實驗的宏觀現象入手,揭示和認識微觀變化的本質是生物學習的重要方法。高中生觀察能力直接關系高中生物實驗教學效果和高中生的學習能力水平。所以,我們要把培養高中生的觀察能力作為一項重要基礎能力來培養。
2.培養高中生動手實驗的能力。高中生物是以生物實驗為基礎的學科,生物實驗是高中生進行生物學習的基礎。高中生在生物學習中不僅要通過生物實驗學習生物基礎知識和了解生物知識原理,更要通過動手操作生物實驗實現對生物知識的主動探究,提高高中生的能力??梢?,生物實驗能力是高中生必須具備的基本素質之一。我們要制定嚴格的實驗操作標準,鼓勵高中生動手實驗。
3.培養高中生的生物思維能力。高中生物學習過程中離不開思維參與,高中生的生物學習過程就是運用思維解決實際問題的過程。高中生思維的發達程度直接影響高中生生物學習的實際效果。高中生的思維需要我們注重培養,在教學過程中,要讓學生自主學習、自主探究,以鍛煉思維能力。
4.培養高中生的自學能力。高中生的自學能力就是在已有知識水平和技能的基礎上,不斷獲取新知識并運用這些知識的能力。我們在教學中要充分發揮高中生的自主性,讓高中生自主開展學習和探究活動。培養高中生正確的學習方法,使高中生學會學習。高中生的自學能力是其重要品質,在當今信息社會,如果沒有一定的自學能力,很快就會被社會淘汰。只有具有一定自學能力的人才能緊跟時代步伐,不被社會淘汰。
三、高中生物科學思想水平影響學生的科學素質
對于高中生物知識的學習和培養學生科學素質來說,也要求高中生具有一定的學科思想水平。因為生物是一門實驗學科,生物知識是在實驗的基礎上獲得的結論,是辯證唯物思想的重要體現,不是想當然的結果。所以,我們在教學中要培養高中生的辯證唯物主義思想,讓高中生保持實事求是的科學態度,學習生物、認識生物,還要培養高中生的環保意識,讓高中生認識到環境保護的緊迫性和重要性。
四、培養高中生良好的生物科學品質
高中生在生物學習中表現出來的行為品質是高中生科學素質的重要表現,我們要加強培養。
1.培養高中生的生物學習動機。正確的學習動機是高中生精力充沛地學習的動力。我們要讓高中生明白生物學習的重要性和實用性。
自20世紀80年代以來,STS的理念和教育模式作為科學教育領域內的一種新的嘗試得到了世界眾多國家的認同,成為世界科學教育改革的一個重要方向。STS是“Science,Technology and Society”(科學、技術和社會)的英文縮寫,是研究科學、技術與社會的相互關系,以及科學技術服務于社會生產、生活及發展的科學教育思想,它要求學生懂得科學知識的應用,知道科學技術與社會之間的相互影響和作用,培養學生關注社會的意識,并能以正確的價值觀和方法解決科技發展所帶來的社會問題。
《普通高中生物課程標準(實驗)》在課程性質部分明確指出:“高中生物課程將在義務教育基礎上,進一步提高學生的生物學素養。尤其是發展學生的科學探究能力,幫助學生理解生物科學、技術和社會的相互關系,增強學生對自然和社會的責任感,促進學生形成正確的世界觀和價值觀?!?/p>
“遺傳與進化”是高中生物必修模塊,它是生物學的一個基礎和核心內容,也是生物科學與社會、個人生活關系最密切的領域,在本部分內容里包含遺傳的細胞基礎、分子基礎、遺傳的基本規律、生物的變異、人類遺傳病、生物的進化六部分,該模塊主要從細胞水平和分子水平闡述生命的延續性及生物進化的過程和原因。本文以該模塊為切入點,對STS教育在生物學中的滲透進行探討。
一、系統化生物學知識,在教學中貫穿STS教育
生物具有嚴整的結構,通過代謝表現為生長、繁殖等生命現象,具有應激性,能夠適應并影響環境,因此生物學的基本概念和原理不是孤立的,而是彼此有著一定關聯。在教學中,教師應心中有STS理念,在有意識地引導學生在學習生物學知識、技能的同時,建立起生物科技與社會的教育觀念。
例如:學習細胞分裂知識后,分析細胞分裂中DNA、染色體變化規律,推導DNA與生物的遺傳相關,通過“Avery實驗、噬菌體侵染細菌實驗”證明“DNA是主要的遺傳物質”,繼續追問思考:作為遺傳物質應該具備什么條件?為什么DNA可以作為遺傳物質?通過了解沃森和克里克成功的奧秘引出DNA結構、功能、中心法則這些遺傳學的基本知識,由此引導學生關注:人類基因組計劃、中國超級雜交水稻基因組計劃、親子鑒定、基因診斷與治療、生物技術制藥和研制疫苗、艾滋病病毒的遺傳機理、基因工程、酶工程、發酵工程、蛋白質工程、轉基因食品、害蟲和病原體抗藥性形成、干細胞的應用、克隆技術、人體器官移植、組織培養、朊病毒等,這些都是極好的STS教育素材,教師只要隨心巧用,必可達到良好的STS教育效果。
可遺傳的變異為生物的進化提供選擇的材料,在生存斗爭過程中適者生存,不適者淘汰,有利變異不斷積累和加強,推進了生物的進化,學生沿著達爾文的思路,能了解達爾文的自然選擇學說模型,教師提示學生達爾文進化學說的局限,能激發學生深入探究了解現代生物進化學說。不同的物種之間,生物和環境之間,在相互影響中不斷進化和發展,即共同進化。至此,又很自然地把生物與環境的相關知識水到渠成的聯系起來,在生物與環境里,生物性污染、生物凈化、生物資源合理利用、綠色消費等又是滲透STS教育的良好素材。
以上的知識梳理只是一個示例,在任何一個模塊的學習中,任何一個生物學的基本概念和規律的拓展,均可以作為主線將STS生物學知識框架建構。教師心中應有生物整體的概念,善于從不同角度把STS教育落實于生物教學實踐中。
二、穿插應用生物科學史,滲透STS教育
生物科學史是一部科學發展的歷史,它揭示了人類生命科學的發展規律,蘊含著豐富的STS教育材料。如孟德爾、摩爾根在經典遺傳學上的貢獻、我國首次人工合成結晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉運核糖核酸、袁隆平兩系雜交水稻法、DNA雙螺旋結構提出、《寂靜的春天》帶來的環保革命等,生物科學史為我們展示了生物科學事實、概念、原理、方法,以及技術發明的歷史背景、發展歷程、現實應用,對于學生深入了解生物學原理、生物學實驗設計的基本思路、掌握科學研究的一般方法,提供了極好的范例,同時,從生命科學的發展史來看,每一項成就的獲得無一不是生物學家們不斷思考、不斷探索,甚至是不斷失敗后反復實驗而獲得的成功,因此生物科學史在教學中的融合,既有助于學生理解知識和概念,培養科學思維,形成良好的知識結構,理解科學研究方法,掌握生物科學概念原理,又有利于培養學生科學態度和形成正確的價值觀。
例如,“基因的分離定律”可以采用以下教學步驟:(1)問題引導,設疑激趣:簡單解釋“融合遺傳”的觀點,預測孟德爾豌豆雜交實驗F1會是什么樣顏色?實際結果F1紫色,與“融合理論”不符合,怎么解釋?(2)設問:在孟德爾豌豆雜交實驗里為什么F1全是高莖?矮莖消失了嗎?F2為什么會出現3∶1這樣的結果?是偶然的嗎?怎么解釋孟德爾的發現?(3)帶著疑問,引導學生思考孟德爾對該實驗現象的解釋;它與“融合理論”的本質區別是什么?孟德爾的解釋是否合理呢?怎么檢驗它的正確性?(4)介紹“假說―演繹法”,指導學生繪制一對相對性狀的遺傳圖解,理解測交實驗過程,預測測交實驗結果,領悟“假說―演繹法”在科學實驗研究中的價值。(5)師生共同歸納總結孟德爾基因分離定律的實質,并組織模擬性狀分離比實驗,體會模型意義。(6)介紹孟德爾定律在生產實踐上的應用。通過設疑探究模擬孟德爾關于基因分離定律的過程,再現生物學家的實驗設計和操作,讓學生親身體驗和感受科學探究過程,學生能夠較好理解基因的分離定律實質,理解“生物―技術―社會”之間的關系,并對“觀察、發現問題―分析問題、假設―實驗設計、驗證―歸納總結”的一般研究過程有了真實的體驗,實現知識(分離定律)、技能(科學研究方法)目標的達成。
三、情境創設、課堂引導,落實STS教育
建構主義觀點認為:知識是從情境和活動中來的,學習是在真實的活動和社會性的互動里發生的,情境教學是教學研究中的一個重要問題,所謂“情境教學”,就是“從情與境、情與辭、情與理,情與全面發展的辯證關系出發,創設典型的場景,激起兒童熱烈的情緒,把情感活動和認識活動結合起來,所創建的一種教學模式”,即“情境教學”指的是教師人為“創設”的情境中所進行的教學。[1]創設情境的目的或激發學習興趣,或啟迪思維,總的來說是為實現有效的教學服務,因此創設恰當的教學情境,開展STS教育活動,是生物教師的基本素質和能力體現。如學習“性別決定和伴性遺傳”的內容時,我先給學生展示一位男明星和一位女明星的照片,設問:人都是由受精卵發育而來,為什么有的發育成雄性,有點發育成雌性?再講述“色盲的發現”“月亮的女兒”的故事,提問:色盲和白化病的患病人群有什么不同?為什么會出現這樣的情形呢?面對可能出現的不同的遺傳病,如果你是一個遺傳咨詢師,你怎么給一個懷孕的母親進行遺傳咨詢?在這樣創設的提問情境,學生產生了價值取向,注意力集中,認真思考,為相關知識的學習做好了準備。隨著一個個問題的解決,學生較好掌握了知識,同時在假設的情景里應用所學習知識分析問題,解決問題,“科學、技術、社會”的意識也自然地融入在教學活動中。
四、活動延伸,課外拓展STS教育
課堂教學的時間是有限的,因此教師在做好課堂教學的活動的同時,應充分組織學生圍繞與生物學有關的科學、技術及社會問題開展以學生為主體,以實踐性、趣味性為主要特征的活動課,對生物學課堂教予以必要延伸和拓展補充。如舉辦“基因工程和轉基因技術”“克隆技術與人類未來”“人類基因組計劃”等專題講座,進行“生物與人類未來”“環境污染”“健康與生命”“健康與營養”等專題調查,推薦適合中學生的科普讀物,收集報刊雜志上最新科技發展動態,開展閱讀競賽活動,進行小制作、小發明、小實驗等豐富多彩的活動。學生通過活動的參與,能鞏固已學的生物學知識,學和合作與分享,認識體會生物學科學的重要性,養成關注與生物學有關的社會問題的習慣,自覺運用生物學的相關知識解決人類面臨的社會問題。
當今世界,生命科學日新月異,生物工程、克隆技術、轉基因技術、人類基因組計劃的研究在環境保護、醫藥生產和疾病預治等方面發揮巨大作用的背景下,在新課程理念的指導下,生物教學與STS教育相結合,把知識與應用、科技進步與社會發展,價值觀與關注社會的理念融于教學過程中,能使生物教學的內容更趨于完整。教師應立足于社會生活中的實際情況和問題,利用好教材,使學生能夠積極思考,理解生物科學與技術在社會中的作用及反作用,作出判斷和決策,主動學習,尋求當今社會發展中的生物科學、技術運用的最佳方案,培養科學的價值觀,具有對社會問題進行預測、判斷、決策和解決的能力,使生物學科教學真正著眼于每個學生的全面發展和終身發展的需要,真正全面提高學生的生物科學素養。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2013)09-117-002
微生物學是生物科學的一個重要的分支,是生物科學中理論性、技術性、應用性都很強的基礎學科之一。微生物學的發展,促進了許多重大理論問題的突破,為分子生物學和分子遺傳學的發展奠定了基礎[1]。微生物學實驗是微生物學教學內容的重要組成部分[2],對印證和鞏固微生物學理論知識,以及研究與應用微生物都具有很重要的作用。因此,隨著生物科學的不斷發展,如何進一步通過微生物學實驗課程的教學,培養學生掌握實驗方法與實驗技能,提高學生思維能力﹑綜合應用能力和創新能力,提高學生綜合素質,是微生物學實驗教學重要的研究課題。對這一問題,許多高校都展開了探索和實踐,如林雁冰[3]等研究構建了一種創新型微生物實驗教學體系,黃族豪[4]等對生物科學專業創新人才培養進行了探索與實踐。近年來,我們針對黔南民族師范學院生物科學專業的本科學生,對微生物學實驗課程的教學模式進行了探索和實踐,為高素質創新性人才培養提供理論參考和實踐依據。
一、修訂微生物學實驗課程教學大綱,整合實驗內容,構建實驗教學模式
黔南民族師范學院是改革開放以來,在實施西部大開發戰略進程中,由教育部和貴州省人民政府批準的一所省州共建、以省為主的本科層次的民族師范院校。新建的地方院校,經費困難,用錢的地方很多,實驗設備短缺而陳舊落后,由于微生物實驗受儀器設備和實驗學時等條件的限制,擬訂的實驗教學大綱開設的實驗項目數偏少,僅有8個實驗(只有1個綜合性實驗,其余都是簡單的驗證性實驗),實驗內容單一,相當學生學習消極,培養學生的實驗方法和技能單調、不利于學生創造性思維和創新能力的培養。
近年來隨著各級政府對學院的投入增加,實驗室建設有了長足發展,實驗設備儀器得到添置,實驗條件有所改善。為了加強培養學生的實驗技能,提高學生的實驗素養和創新能力,我們根據微
生物學科的特點,結合我院的實際和多年的教學實踐,本著以人為本,以學生的發展為根本的教學理念,夯實學生基礎,注重學生創新能力培養的原則,修訂微生物學實驗課程教學大綱。新的微生物學課程實驗大綱將原來的實驗內容由8個實驗調整為10個(其中5個驗證性實驗,3個綜合性試驗,2個設計性實驗),實驗學時由原來的24學時增加至48學時(其中2個綜合性實驗與1個設計性實驗,每個實驗時,其余為3個學時,共計48學時)。按照人們認識事物的規律和微生物學知識的邏輯關系,將上述微生物實驗的內容整合為三個模塊,即基礎性微生物學實驗模塊、綜合性微生物學實驗模塊、創新性微生物學實驗模塊,構建形成微生物學實驗課程教學模式。該模式體現了微生物學實驗課程客觀規律的教學框架,它具有目的明確、內容具體、結構穩定和實踐性強的特點,在實施過程中注意三個模塊的實驗內容既有區別又有聯系,使學生能系統掌握微生物實驗的基本方法和技能,培養學生的綜合素質和創新能力。
二、基礎性實驗模塊實驗內容的整合
1.教學目標
通過開設5個實驗,使學生印證和鞏固微生物學的基本知識、基本理論;掌握微生物學實驗的基本操作技能(包括臨時裝片制作技術、微生物形態觀察技術、微生物轉管培養技術、微生物實驗無菌操作技術),環境消毒的方法,體會無菌操作的重要性,牢固樹立無菌概念;培養學生獨立使用實驗儀器開展實驗的能力,為進一步開展綜合性實驗和設計性實驗奠定良好的基礎。
2.主要內容
將微生物在實驗室環境和人體表面分布,微生物的形態識別,細菌特殊構造的觀察,真核微生物與原核微生物的形態和區別,顯微鏡、細胞計數器、測微尺等儀器使用,培養基制備、無菌操作技術、微生物染色觀察技術等知識整合為5個實驗。即:(1)培養基制備、滅菌及環境消毒;(2)實驗室環境、人體表面微生物的檢查及無菌技術;(3)細菌、放線菌、酵母菌和霉菌的制片及簡單染色觀察;(4)細菌革蘭氏染色、芽孢、莢膜、鞭毛染色;(5)微生物大小測定、顯微鏡直接計數技術和懸滴觀察。每個實驗3學時。原來的微生物學實驗課程大綱對這部分實驗內容安排了7個實驗(每個實驗3學時),但還不包括細菌芽孢、莢膜、鞭毛染色和微生物大小測定等實驗內容。經過上述整合,不僅豐富了實驗內容,還對學生的實驗技術和操作技能進行多方位的訓練,為綜合性實驗和設計性實驗打下堅實的基礎。在實驗順序上,按前一個實驗作為下一個實驗的基礎或準備進行安排,使實驗體系緊湊,邏輯相連。如培養基的制備實驗的結果,就為實驗室環境、人體表面微生物的檢查及無菌技術實驗做好了培養基的準備,節約耗材,提高實驗的效率。
3.教學方法與效果
該模塊的教學方法利用黑板板書和多媒體,教師用邊示范操作邊介紹的方法進行教學。對微生物形態觀察的實驗內容為學生制作示范鏡顯示觀察結果。在學生實驗過程中,教師觀察各實驗臺學生操作情況,并及時糾正不規范的操作。實驗報告按傳統的格式完成。實驗準備和預備實驗由指導教師帶領學生進行(學生以實驗臺為單位輪流安排)。經過該模塊的學習和訓練,學生反映良好,對他們實驗能力的提高幫助很大。
三、綜合性實驗模塊實驗內容整合
1.教學目標
綜合性實驗的教學目標是強化學生的動手能力、實踐能力和將微生物各單項基礎實驗技術整合應用的能力,培養學生綜合實驗技術,分析和解決實際問題的能力。
2.主要內容
將基礎性實驗模塊的實驗內容有機整合,把微生物的分離、培養、鑒定、生理生化、環境條件對微生物的影響等知識整合為3個綜合實驗。即:(1)IMViC試驗;(2)土壤中微生物的分離培養及初步鑒定;(3)大型真菌菌種分離、質量鑒定。其中第1個實驗為3學時,剩余的的2個實驗各為時。該部分實驗在強化基本原理的基礎上,把實驗內容與生產實際和科學研究緊密聯系起來,真正做到理論聯系實際,為微生物實驗技術廣泛應用打下堅實的基礎。
3.教學方法與效果
綜合性實驗的教學主要以學生為主,將單項基礎性實驗根據實驗目的進行有機組合,集成微生物實驗方法和技術,形成對微生物研究和應用的綜合技術。如土壤中微生物的分離培養及初步鑒定綜合性實驗,將培養基的配制、滅菌、分離、鑒定、轉管培養、菌種保藏等技術進行整合,形成土壤中微生物的分離培養及初步鑒定整套實驗方法和技術。教師在實驗前提前布置實驗題目,交待實驗目的和要求,學生獨立擬定實驗方法和步驟,實驗前由教師檢查實驗方案合理后,學生獨立實施。實驗過程中觀察學生的實驗操作方法是否規范,并及時指正。實驗準備以實驗臺為單位,在指導教師的帶領下進行。實驗報告以小論文的格式完成。學生對這種應用性較強的模塊學習積極性較高,能發揮學生的主觀能動作用,知識掌握程度也牢固。
四、設計性實驗模塊
1.教學目標
該模塊以人才培養與社會對人才需求有機接軌為目標,培養學生綜合運用所學知識和技能,結合經濟社會發展的需求,開展設計性實驗,進行探究性學習,培養學生的創新思維和創新能力。
2.主要內容
該模塊是學生進入工作崗位(教學、科研、生產等各領域)從事微生物和相關領域工作必備的知識和技能,也是學校人才培養與社會對人才需求實現無縫結合的重要環節。根據當地經濟社會發展人們生活與生產亟待解決的熱點問題,結合學生特點作為實驗內容,開展具有本院微生物學科特色的設計性實驗。即(1)當地飲用水源水中細菌總數和總大腸菌群的檢測(時);(2)牛乳的巴氏消毒、細菌學檢查、酸乳的制作及質量檢測(3學時)。
3.教學方法與效果
設計性實驗由教師結合社會發展需要,在實驗前提出實驗題目和要求,學生獨立設計實驗方案,指導教師檢查合理后,學生獨立進行實驗。實驗過程教師觀察學生操作,指導學生解決實驗過程中出現的問題。實驗準備以實驗臺為單位,仍然在指導教師的帶領下進行。實驗報告以小論文的格式完成。該模塊內容結合社會生活與生產實際,實踐性和應用性很強,學生學習的積極性高,主動性強,能有效促進創新人才的培養。
五、實驗成績考核
實驗成績由學生制訂的實驗方案(30%)、完成的實驗報告(30%)和實驗技能(40%)構成。實驗方案和實驗報告按統一的基本要求作為評分的標準,由指導教師評閱給出成績。技能考核以大型真菌組織分離制作菌種作為技能考核單元,從培養基配制和滅菌、接種環境消毒、組織分離方法、無菌操作等方面綜合檢查學生對微生物實驗基本操作技能的掌握情況,以成功分離無污染的菌種為判定標準,記載考核成績。指導教師對實驗報告評閱在下一個實驗前批改發給學生,并在下一個實驗前對前一個實驗進行小結,肯定成績,指出不足,以利于學生及時改進。
六、小結
微生物學實驗教學模式從2009年開始在我院生物科學專業2007級兩個班的微生物學實驗課程中摸索,在生物科學專業2008級職業師資班微生物學實驗課程的教學過程中逐步完善,經過對生物科學專業2009級兩個班學生的教學實踐檢驗,得到學生的認可。不管是哪個年級,在微生物學實驗課程結束后,相當部分的學生向指導教師提出申請,要求教師指導他們進行微生物學方向的研究性學習,有些同學在畢業論文選題時選擇微生物學領域的內容。由此微生物學課程教師常常因要求的學生過多而超過學院規定教師指導學生的任務。學生通過微生物學實驗教學模式的學習訓練,成果顯著,有的發表了研究論文,有的考取碩士研究生。實踐證明,通過以上對微生物學實驗教學的改革,建立的微生物學實驗課程教學模式,符合我院生物科學專業學生的特點,使學生認識到了微生物學實驗課程的重要性,大大激發了學生對微生物學實驗的興趣,調動學生學習的積極性和創造性,發揮學生學習的主觀能動性,培養了學生的動手能力、思考分析、解決問題的能力和創新能力,為學生適應將來工作或進一步深造奠定了良好的基礎。
基金項目:貴州省高校專業綜合改革試點項目:黔教高發[2012]426號;黔南民族師范學院微生物學重點學科建設項目:院政發[2011]04號;黔南民族師范學院優秀教學團隊建設項目,院教發{2011}5號。
參考文獻:
[1]周德慶.微生物學教程[M]北京:高等教育出版社,2011,4
一、生物學科的教育價值
就生物學科來說,社會需要體現在中學生物學科設置和生物學科教學總體要求上。目前的生物學科教學大綱中,生物學科教育的社會需要尚未充分體現,主要原因是其能力目標、技能目標、德育目標等太過原則、籠統,而知識目標過分強調系統、嚴密。從中學生物教學具體情況而言,生物學科的教育目標應放在人與自然的開放系統中,從生物科學自身發展、生物科學對社會發展的巨大貢獻,以及社會與自然和諧發展等角度,提出體現當代社會需要的生物學科教育的知識、能力、技能、德育等目標。而生物學科教育的個體需要來自于個體生存與發展的內在需求。這種內在需求對生物學科教材和教學方法,提出了挑戰。只有當中學生物學科的教育誘發了學生對自然的好奇心,激發了探究的興趣和欲望,習得了分析解決有關問題的能力,這種內在需求才是持久的,才能激發出無盡的學習力量。
二、生物學科教育價值的實現
作為中學教育第一線的教師,我們不能左右生物學科在中學課程體系中的設置及教學總體要求,但我們可以通過生物學科教育價值的整合,在基礎知識、基本能力教育培養的基礎上,通過生物學科教育的改革實踐,在充分實現生物學科教育價值上有所作為。
1.小課堂、大自然、大社會
讓生物課的課堂成為“小課堂、大自然、大社會”是生物學科實現其教育價值的基礎。一本生物教材的信息量是有限的,且很多信息是滯后的,其知識相對也是基礎的。教材不經教師精心處理,教法、教學模式不經教師精心設計,不把教與學的知識、內容融入自然、融入社會,不把運動的、變化的、活生生的生命及生命現象,盡可能多地直接或間接地呈現給學生,讓學生“觸摸”,生物課將不是真正意義的生物課,其本身亦將缺乏生命力。
因此,在生物課堂教學過程中,我們要重視以下幾個問題: (1)精心設計好教學媒體的應用,盡可能多地給學生呈現實物、標本、模型,充分運用現代教育媒體,尤其是電視、錄像、影碟、多媒體電腦等。
(2)讓書面教材無法承載的或是變化、發展了的有關生物科學知識,以及與生命科學有關的自然、社會知識、材料經過精心篩選后再進入課堂。如細胞學說的創立史、哈維和血液循環理論、 克里克和沃森與DNA雙螺旋結構、達爾文和進化論、卡爾文和光合作用、關注海洋、克隆羊、DNA重組技術、保護臭氧層、無磷洗衣粉推廣、控制“白色污染”、赤潮成因及防治等等。
(3)以各種生物興趣活動、社會實踐等形式,讓學生到大自然、到大社會中去觀察、調查、實驗,從愛護一草一木,飼養小動物到參與生物科技活動,使其體驗到生物科學知識、技能之于人、自然、社會的價值。
2.培養生物學科基本觀點
生物科學中,有許多樸實而又博大的基本觀點。這些基本觀點不僅對學好生物學有非常關鍵的作用,而且能對學習者的求知、生活、做人等都有指導價值。教師必須充分地利用每項生物教學活動,讓學生在學習過程中,逐步明確、認同、確立這些基本觀點。
(1)唯物的觀點。一切生命和生命現象都有其物質基礎:生命起源的物質性――最初的生命是由非生命物質在極其漫長的時間內,經過極其復雜的化學進化過程演變而成的。生命的物質性――C、H、O、N、S、P等元素組成了核酸、蛋白質等化合物,這些化合物構成了生物體結構和功能的基本單位――細胞。生命現象的物質性――生物的新陳代謝、生長、應激性、生殖發育、遺傳變異等一切生命現象、生理過程均可給以物質基礎上的解釋。
(2)辯證統一的觀點。自然界、生命、生命現象是相互聯系、相互制約、辯證統一的:生物界和非生物界的統一性――生物有明顯區別于非生物的基本特征,但一切生命均由非生物界中的普通元素組成,且與非生物界進行著物質和能量的交換。細胞和生物體自身結構的統一性――這些自身結構各有其結構和功能的特點,但同時又相互聯系組成一個統一的整體。生物體結構和功能的統一性――這是生命科學最基本的觀點之一。
(3)動態、變化、發展的觀點。組成生物的物質、生物體本身、生物界都是在不斷的運動、變化、發展的。生物的組成物質是動態變化的――生物體的新陳代謝使生物體每時每刻進行著新舊更換。細胞和生物個體是動態、變化的――他們都有一個發生、成長、衰老、死亡的動態變化過程。細胞和生物個體的結構與生理、生物和環境的關系等也是動態、變化、發展的。
3.培養創造性思維
創造性思維是創造力的核心,它是指改組已有知識、經驗,從而產生新穎的、具有社會價值的成果的思維。其特征是具有高度的主動性與積極性、獨特性與求異性、流暢性與變通性、抽象性與形象性的統一,邏輯性與非邏輯性的統一。結合這些特征及生物學科教學的特點,我們可以建立培養學生創造性思維的有效途徑和方法。
近十年來生物學已經被列入高考的范圍內,而且分值越來越高,由以前的72分增加到了90分,恢復了生物學的地位。在此基礎上,作為一名生物老師有必要和同學們共同研究如何學好高中生物。下面,我來談談我的個人看法:
要學好高中生物課,不僅要有明確的學習目的,還要有勤奮的學習態度、科學的學習方法。針對生物科學的特點,學好高中生物課應做到以下幾點:
一、掌握基本知識要點,“先記憶,后理解”
與學習其它理科一樣,生物學的知識也要在理解的基礎上進行記憶,但是,高中階段生物學還有著與其它理科不一樣的特點。對于生物學來說,同學們要思考的對象即思維元素是陌生的細胞、組織、各種有機物和無機物以及它們之間奇特的邏輯關系,因此同學們只有在記住了這些名詞、術語之后才有可能掌握生物學的邏輯規律,即所謂“先記憶”。高中生物常用的記憶方法有簡化記憶法、聯想記憶法、對比記憶法。要深刻理解重點知識,讀書做到“六個W”, 對于一些重點和難點知識,大家要深刻理解。如何才能深刻理解呢?大家讀書時要時時思考“六個W”,這六個W分別是:Who―誰或什么結構;What―發生了什么變化或有什么;How―怎樣發生的;When―什么時間或什么順序;Where―在什么場所或結構中發生的;Why―為什么會發生這樣的變化。大家在思考中經常將這六個W連起來肯定會有不小的收獲,這就是“后理解”。這就像畫畫時,先要畫出形,然后才能畫出神。
二、要重視理解科學研究的過程,學習科學研究的方法
生物科學的內容不僅包括大量的科學知識,還包括科學研究的過程和方法。因此,我們不僅要重視生物學知識的學習,還要重視學生生物科學研究的過程,并且從中領會生物科學的研究方法。因為現在高考總會有一個大題是讓我們根據所學知識設計實驗,所以現在的生物學課程很注重科學家發現某個問題并探究的過程。
三、要重視觀察和實驗,生物學是一門實驗科學
沒有觀察和實驗,生物學也就不可能取得如此輝煌的成就;同樣,不重視觀察和實驗,也不可能真正學好生物課。在日常生活中也要注意觀察生命現象,培養自己的觀察能力。這就要求學校領導和有關部門加強對學校生物實驗室的關注,能讓學生實際操作。
四、 要重視理論聯系實際,學以致用
生物學是一門與生產和生活聯系非常緊密的科學。我們在學習生物學知識時,應該注意理解科學技術和社會之間的相互關系,理解所學知識的社會價值,并且運用所學的生物學知識去解釋一些現象、解決一些問題。這就要求我們做到聯系三個實際:聯系自然實際;聯系生活實際;聯系生產實際。
五、學會思考生物問題
學習生物不僅要認識和記住一些必要的知識,還要善于通過分析綜合、對比判斷,研究生命現象的特征與成因,思考它們之間的相互關系,這就要懂得學會思考分析生物問題。如:運用綜合的觀點觀察現象、分析聯系、找出規律,比如有絲分裂和減數分裂中染色體和DNA的變化規律;運用對比的方法分析判斷、比較異同、認識本質,如DNA和RNA的區別、有絲分裂和減數分裂的異同、光合作用和呼吸作用的異同及聯系等,形成鮮明而準確的印象。學生學習時要善于觀察、勇于探索、敢于思考質疑,做生活和學習的有心人。
六、學會記筆記
首先要明白修訂后的課標的變化;對教師教學行為的要求等方面,以便于更好指導教學,真正把新課標的要求落實到位。筆者就課標的變化、在教學中如何體現課標要求,談談自己的看法。
1課程性質
先從生物科學的性質論述到生物學課程的性質,但不同的是把實驗稿中的“生物科學是研究生物現象和生命活動規律的一門科學”改為“生物科學是研究生命現象和生命活動規律的一門科學”。這微小的變化,其實更全面的概括生物科學的性質,因為“生物現象”表述的主要是個體方面的現象;而“生命現象”不僅僅是個體水平,包含了微觀和宏觀的各方面的現象。同時強調了生物學應成為一門真正意義上的科學教育課程:不僅習得科學知識,還要領悟科學方法。
生物學科屬于理科,理科的本質特征在于理性思維和科學探究,課堂上應該時刻有理性思維的產生和探究活動,才能真正讀懂了課標的內涵、體現課標的要求。
2 內容標準(課程內容)
更加強調重要概念的教學、增加了動物的類群、調整了部分條目的目標行為動詞、增減了部分教學案例
2.1 重要概念的教學: 生物學概念是生物學課程內容的基本組成,也是教與學的重點。建立、理解和使用生物學概念是生物學素養水平的指標之一。在“課程內容” 共列出了有50條重要概念,并對重要概念以描述概念內涵的形式進行闡述。課標中的概念,不僅是傳統意義上的概念,而是比邏輯學、心理學意義上的“概念”更寬泛。包括了對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋,對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用。例如“生物體的結構層次”主題下的重要概念,“一些生物有單細胞構成,一些生物由多細胞組成”,這就是對生命基本現象的解釋,進一步說明“細胞是生物體結構和功能的基本單位“這一重要概念。又例如:“生物與環境”主題,先形成“生態系統”的概念,然后為學習“生物圈”打下基礎。加強重要概念學習時,要注意區別事實性知識和概念性知識,詞典中的概念和頭腦中的概念、前概念和科學概念。
首先用事實性知識來支撐概念的形成。事實性知識是具體事實的描述,是自身,不能遷移,對事實性知識本身不能形成概念。在教學中應指導學生,通過對事實性材料進行觀察、分析、總結,抽象出概念,進而形成概念。要教給學生詞典中的概念,最終形成頭腦中的概念,這就是教學的功能的體驗。還有注意,學生從多種渠道獲取的與生物學相關的信息及他們的思考結果都會影響學生對新知識的接受,因此,要注意學生頭腦中已有的概念,特別是那些與科學概念相抵觸的錯誤概念,要幫助學生消除錯誤概念,建立科學概念。
其次,用探究活動來促進概念的形成??茖W概念的形成,關鍵是要善于幫助學生通過對事實性資料進行分析、抽象和概括,建立概念。課標倡導的探究性學習,就是讓學生通過對事實、表象深入思考、分析,并在可能的條件下做探究、做實驗進行概括,以促進概念的形成和理解。
最后,創設新情景來鞏固概念的形成??茖W概念的真正掌握,應體現在運用中,教師應創設許多機會,讓學生在新情景下運用已有概念去閱讀新的事例,解決類似的相關問題。
2.2 動物類群: 無脊椎動物中增加了腔腸、扁形、線形和軟體各類群;脊椎動物中增加了魚類、兩棲類、爬行類。這樣修改讓學生對生物界有較全面的認識,增進對動物與人類關系的認識,為學習生物多樣性的保護和生物的進化等內容打基礎。
2.3 目標行為動詞的調整: 補充了新的目標動詞,如知識性目標動詞中補充了“寫出、估計”,刪去了“撰寫”;技能性目標動詞中補充了“進行、制作”等。如“說明顯微鏡的基本構造和作用”中“說明”修訂為“說出”;“解釋某些有害物質會通過食物鏈不斷積累”中“解釋”修訂為“舉例說出”;“形成生物進化的基本觀點”中“形成”修訂為“認同”等,這次修訂來看,降低了要求。修訂后的活動建議,可行性強,易操作。
2.4 教學與評價實例: 由“案例”改為“教學與評價實例”,其中刪去了“案例:制作小腸壁結構的模型”,并且集中移到最后作為附錄呈現。提供的實例更符合實際的教學需要。
3教學建議
主要增加了“關注重要概念的學習”部分。強調了教師在設計和組織教學活動時,注意圍繞應重要概念展開,精選恰當的教學活動內容,幫助學生梳理生物學重要概念,并以此來建構合理的知識框架,進而為學生能夠在新情境下解決相關問題奠定基礎。強調了在教學中,要處理好事實性與概念的關系、前概念與科學概念的關系。
其他方面的變化。如強調了“要特別注意能力和情感態度與價值觀方面的要求”;“小組合作探究時,教師應兼顧不同發展水平的學生,成員間要分工明確并定期互換,使每一成員都有機會擔任不同的角色”,“應培養學生以實事求是的科學態度”,“采用小組討論、角色扮演、模擬游戲等多種不同的教學策略和方法”;“要注意實驗廢棄物的妥善處理”等。從這些變化可以看出,修訂后的課標更注重學生情感態度、能力的培養和生物科學素養的提高。
4評價建議
增加了“重視檢測學生知識目標的達成”的評價建議,“要利用好紙筆測驗等方式檢測學生知識目標的達成?!泵鞔_提出“倡導評價方式的多樣化”??梢?修訂后的框架更完整了,也更合理。
總之,修訂后的課標更注重生物學科的理科地位,教學理念更鮮明、目標更明確具體、結構更科學合理、體系更完整,既突出了生物學科理科的特點,又體現了科學、嚴謹、細致的態度,既是對課改十年的肯定,也是對課改十年中出現的新問題進行的反思。那么,在教學中如何更好地適應新課標,就需要我們認真研讀新課標,從其變化中讀出所蘊含的科學思想,來指導我們的教學。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部.2012.義務教育生物學課程標準(2011年版).北京:北京師范大學出版社
[2]吳舉宏.從形式化趨同走向實質性創新[J].中學生物教學,2012,229(8):4-7
以“利”字來看生物科學與自然哲學的關系?!昂獭睘樽匀徽軐W,“刀”為自然科學,在初始時自然哲學與生物科學本為一體,也是人類對世界最早的認知結晶,不分彼此。只是經過不斷的發展,這一部分內容過于龐大,才被后人加以細化分類,自此不相往來,但本質上是不可分的,生物科學只是自然哲學的一部分而已。在注重科學素養教育的環境下,缺失了自然哲學思想的指導,就形成了只見“刀”、不見“禾”的現象,使得青少年只注重學習科學知識,而不重視為什么要學和如何合理地使用科學知識,或干脆厭惡學習科學知識,而現今畸形的社會認知觀念也只以青少年掌握多少科學知識審視青少年是否優秀。社會群體價值取向的單一,導致青少年成長方向單一,使其在形成正確世界觀的關鍵時期走偏。可以說,青少年現存的諸多心理健康問題,很大程度上是因為社會因素造成的。從生物科學來看,種子為什么發芽,獵豹為什么跑得快,人為什么生病,螞蟻為什么成群等現象,均是因為個體與個體間的利益關系,群體與群體間的利益關系,物種與世界的利益關系所導致的結果。種子在特定的條件下發芽才能存活,獵豹要跑得更快才能捕到獵物,人因為微生物入侵而生病,螞蟻要成群才能相互依存??梢哉f,利益是世間一切生物行為的原動力,是世間萬物的根本關聯。在生物教學中,我們天天在講、在學這些關系所衍生的既定的知識點,天天在講利害,卻很少講利害的由來,講它們的根在哪里。它們的根就在自然哲學里,在這些利害背后隱藏的利益關系里。
一、“重要概念”的內涵
《標準》中指出:生物學重要概念是處于學科中心位置,包括了對生命現象、規律、理論等的理解和解釋,對學生學習生物學及相關學科具有重要的支撐作用。
對“重要概念”的理解首先需要理清概念與事實的關系。事實性知識是客觀的,可以通過感官或一定儀器觀察測量獲得,比如“昆蟲具有兩對翅膀、三對足”,這就是一個可以觀察到的事實。而概念往往是主觀的,是人的思維活動的結果,即是由眾多的事實歸納推理得出的,概念是對事物的抽象或概括,比如“遺傳性狀是由基因控制的,基因的遺傳信息是可以改變的”,這是人類思維活動對事實性知識進行邏輯加工得出的結論。由此可知,生物學事實是幫助學生形成正確的生物學概念的前提,但是教師的教學活動不能僅僅是讓學生記住一些生物學事實,更重要的是讓學生通過事實提取生物學本質的東西,建立正確的生物學概念,進而在學生的頭腦中建構出合理的概念體系,并能利用這個體系解決他們的實際問題。
對“重要概念”的理解還應對重要概念、一般概念、上位概念、下位概念進行區分。比如,“生態系統能夠維持相對穩定是由于生態系統具有自我調節能力”與“生態系統的自我調節能力是有限的”,前者是重要概念、上位概念,后者是一般概念、下位概念。生物學重要概念即是那些能夠展現當代生物學科圖景的概念,是生物學科結構的主干部分,是生物學知識領域的中心。
二、重視“重要概念”教學的意義
傳統初中生物教學中常有這樣一些偏差:追求對事實的記憶,忽視對概念的理解;注意記憶概念術語定義,忽視對概念的深層理解;教學注意力沒有集中在重要概念上,而是放在次要概念上;關注孤立概念的學習,淡化了以重要概念為中心的概念體系的建構。這些偏差都降低了生物課堂教學的有效性,甚至增加了學生的學習負擔。
(一)提高學生的生物科學素養
《標準》指出:“生物科學素養是指參加社會活動、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀”。三維目標第一個維度就是知識目標,而概念構成了知識的主體。只有較好地進行重要概念的教學,學生的科學素養才能得到全面發展??茖W思維能力的發展也是科學素養的重要內容,尤其是抽象邏輯思維能力,而概念學習是發展學生抽象邏輯思維能力的重要途徑之一。
(二)促進學生對知識的深入理解和遷移應用
傳統教育往往強調對事實信息的記憶和背誦,然而要達到深層理解的程度僅憑大量的事實記憶是遠遠不夠的。重要概念教學有助于學生在事實性知識上建立深度的、高層次的學習。例如“認識洋蔥表皮細胞”、“認識人的口腔上皮細胞”是事實性的學習,在此基礎上建立起來的“理解細胞是生物體結構與功能的基本單位”概念性學習有助于學生理解細胞的結構及功能、動植物細胞結構區別及生物體的結構層次。學生不需要記憶所有細枝末節的信息或孤立的事實,而是需要深入理解從大量事實中概括出的抽象規律和原理,掌握這些基本概念和原理并能遷移應用于新情境中。
(三)幫助教師明確教學目標和重難點
初中新課程仍然重視知識教育,但不意味著把紛繁復雜的生物學事實都讓學生記憶掌握。明白了這一點,教師就會很清楚課堂教學目標中,概念性知識目標應該占有很大比重,理應成為課堂教學的重點。在新授課上,教學主線基本上是沿著生物學事實、概念、規律或原理進行的,多節課甚至整學期的課都為重要概念的構建服務;而復習課則可以在重要概念的指導下,自上而下地梳理重要概念的支撐點。比如在《標準》中內容標準第五部分“生物圈中的人”提出了8個重要概念,其中一個重要概念表述為“消化系統包括口腔、食道、胃、小腸、肝、胰、大腸和,其功能是從食物中獲取營養物質,以備運輸到身體的所有細胞中”。圍繞此重要概念展開的教學分解為“人體需要的主要營養物質”、“人體消化系統的組成”、“食物的消化過程”、“營養物質的吸收過程”、“合理膳食”等支撐內容,合理安排每個內容的教學目標有助于學生建立起消化系統的整體概念。
三、如何圍繞“重要概念”組織教學
《標準》指出,“教師在設計和組織每個單元的教學活動時,應該注意圍繞重要概念展開,精選恰當的教學活動內容,其教學策略可以是講授、演示、實驗、資料分析、討論等,以促進學生對重要概念的建立、理解和應用”。在具體的教學實踐中,可以采取以下策略:
(一)給學生提供豐富的直觀材料或緊密聯系學生生活經歷,幫助學生理解抽象概念
抽象概念的形成需要以事實或者感性的、直觀的材料作為基礎,所以在生物教學中教師要給學生提供豐富的直觀材料,引用學生生活的相關經歷,以幫助學生理解抽象概念。比如,對《標準》內容標準第四部分“生物圈中的綠色植物”中的重要概念“綠色植物能利用太陽能(光能)將二氧化碳和水合成貯存著能量的有機物,同時釋放出氧氣”概念的理解,教師可讓學生先從海爾蒙特、普利斯特利、英格豪斯等人的實驗中感知光合作用發現的過程,通過分析各實驗之間的聯系,理解光合作用的原理和意義,從而在各實驗研究的支撐下建構起光合作用這一重要概念。再如,對“遺傳”相關概念的理解,教師可以引導學生從觀察人的眼睛、頭發、耳垂等,讓他們注意到白種人與黃種人的眼睛顏色是不一樣的,而黃種人之間也有卷發與直發的區別。在這些事實的基礎上,讓學生逐漸了解概念背后的規律。
(二)重視前科學概念與錯誤概念對概念掌握的影響,促成學生的概念轉變
一般認為,學生在接受正規的科學教育之前所形成的概念可稱之為前科學概念或前概念。學生形成的前科學概念中有些是對客觀世界的樸素觀念,有的則完全與科學概念相悖,后者也叫錯誤概念。教學過程中就要注意引導學生由前科學概念向科學概念,由錯誤概念向正確概念轉變。這個由原有概念改變、發展和重建的過程稱為概念轉變。例如,有些學生誤認為“動脈血”就是在動脈里流動的血,經過學習發生概念轉變,懂得動脈血是經過肺部氣體交換以后含氧量比較高的血液。
(三)重視探究和實驗在概念學習中的作用
初中學生思維發展正在從形象思維向抽象邏輯思維轉變,抽象的邏輯思維有了發展,逐步占據主導地位,但很大程度上還屬于經驗型的,在認識事物和考慮問題時還經常需要具體的感性經驗來支持,所以在初中生物學習中思維常需要表象作為基礎。教師要加強探究、實驗、觀察和直觀教學,給學生的思維活動提供素材。例如,在《標準》中內容標準第一部分“科學探究”中明確教師需要幫助學生形成以下重要概念:“設置對照實驗,控制單一變量,增加重復次數,獲得準確結果的可能性就越大”。學生直接理解這個重要概念的內涵和外延都有困難,需要教師引導學生從具體的實驗探究中去感受各種實驗表象,進而從大量事實性的知識中真正理解此重要概念的內涵,提高實驗探究能力。比如,教師在進行“實驗法的一般步驟”教學時以響尾蛇怎樣追蹤到被自己襲擊過的老鼠為例提出“只用一只被響尾蛇咬過的老鼠來做實驗行不行”,“另外一只用沒被咬過的兔子來做實驗行不行”,“實驗只做一次行不行”,“被響尾蛇咬過的老鼠和沒被咬過的老鼠拖行不同的路線行不行”等一系列問題讓學生從討論和教師引導中逐漸對此重要概念形成正確的認識。
(四)善用圖表幫助學生理解概念的實質和聯系
概念圖是用來組織和表征知識的工具,它通常將某一主題的有關概念置于圓圈或方框之中,然后用連線將相關的概念和命題連接,連線上標明兩個概念之間的意義關系。一個完整概念圖的完成需要經過以下幾個步驟:①選取一個知識領域;②確定重要概念和概念等級;③初步擬定概念圖的縱向分層和橫向分支;④建立概念之間的連接,并在連線上用連接詞標明兩者之間的關系;⑤在以后的學習中不斷修改和完善。例如《標準》中重要概念“按照是否有傳染性,可將疾病分為傳染性疾病和非傳染性疾病”可以由下表表示重要概念與一般概念及事實性知識之間的聯系(如圖1)。
列表比較教學也是生物教學中建構重要概念的基本方法之一。在生物學概念中,有很多名稱相似或相近的概念,如染色質和染色體等,可以采取圖解分析、結構示意圖對照等方式進行比較,就能有效地突出它們的異同,在辨析中學生留下深刻的印象。如《標準》中重要概念光合作用和呼吸作用就可以用表格形式進行比較(如表1)。
1.推進開放式教學,創新教學思路
開放式教學就是廢止傳統的“封閉式”的學習指導,代之以差異的、動態的、開放的學習指導。教學目標是動態的、開放的,教學內容是動態的、開放的,教學組織形式也是動態的、開放的。這相對傳統教學中滿堂灌、注入式的方法,嚴重束縛學生創造力的發展的教學模式有著巨大的進步。初中生物課程的開放式課堂教學是由課程本身決定的,因為生物課程本身就是一個更新速度快、不斷發展完善的學科,需要以開放的理念對待。初中生物課程的開放式課堂教學環節包括:教學目標的開放、教學資源的開放、教學時間和空間的開放、作業的開放、評價的開放等五個方面。比如學習綠色植物相關部分內容時,教師就可以利用開放式教學進行,把學生帶進大自然中,讓學生親自觀察不同類型綠色植物的異同,比如一年生和多年生植物的異同;草本和木本植物之間的異同;單子葉與雙子葉植物之間各器官的區別等,通過親自觀察,加強印象;在環境的污染與保護的教學中,把學生帶到校外,讓學生自己調查研究環境污染的原因以及給人類的影響,在學生能真正理解環保的重要性后制定環保措施等,加深理解;考核方式也可以采取開放式,把考場挪到大自然之中,通過對學生實驗操作技能、科研的素養、科研的態度等方面的考核來衡量學生成績。
2.逐步實現分層教學,注重學生差異
以往我們的教學都是講究公平,不論學生知識背景、智商高低、情感因素等差別,一律實行統一的教學模式,其實這種方式很難實現因材施教。但我們應該清醒地認識到,一個班里幾十名同學分別來自不同的家庭、不同的小學校,受過的教育差別以及自身的智力發育、潛力傾向各不相同,這種個體與個體之間存在差異,這是我們必須承認的。所以,只要學生已經盡力,能達到自己的目標,這種教學效果就是最好的,因為教學的目的應該是不同的人在教學上得到不同的發展。分層教學,這種根據學生知識體系、能力水平和潛力傾向把學生科學地分成幾組各自水平相近的群體并區別對待的方式,是對學生差異的最大化尊重,而且能讓學生樹立自信,進而提高教學效率的目的。比如把班里學生根據生物成績分成A、B、C、D四級,或者把整個年級的若干個班按學生具體成績重新分小班組合上課。在初中生物教學過程中的分層教學一般要把握以下幾點原則,即:教學目標分層、課堂教學分層、課后作業分層、考核評價分層等幾方面。
3.提高教師自身素養,端正學習態度
孔子說過,“其身正,不令而行。其身不正,雖令不從”。教師,作為課堂秩序的第一責任人,其一言一行,對學生的影響都是巨大的。我們會發現,很多年之后,某位老師曾經說過的一個觀點或者一些特殊的動作,我們依然可以清晰地記得。甚至,以后的一些興趣與價值觀的取向,都明顯地受到之前某位老師的引導。所以,初中生物課程教學思路的創新,還是要從教師自身的行為開始,要改變以往課堂支配者的形象,取而代之的是不斷提高自身素養,豐富自己的學識,而且好學習如何與學生相處,如何與學生進行良好有效的溝通。教師要不斷地完善與學生相處的方法,通過自身嚴謹的教學風格和和藹可親的工作態度來影響學生。尤其對于生物這種課程,很多需要的是一種對科學的探究態度,所以我們要給學生灌輸一種精益求精、嚴謹務實的科研精神,讓學生對生物學科有一個正確而且積極的態度。
2 多媒體對初中生物創新的影響
今天,多媒體的應用在生物教學中顯得尤為重要。生物學是研究生物的形態特征、生理特點、進化等方面知識的學科。多媒體可將書本知識化靜為動,化虛為實,化抽象為直觀,在課堂教學中合理運用,能起到調動學生積極性,激發學習興趣的作用??梢源蟠筇岣呓虒W效益,培養學生的創新思維能力。
1.靈活應用信息技術和手段,培養自信心,激發出學生的創新思維熱情
創新思維能力的培養,最需要學生對自己的創造潛能擁有自信。擁有自信才能有積極的態度和不懈努力的精神去探索問題,大膽地提出自己的想法。為此,每當學生感到困惑、遇到挫折而產生動搖的時候,作為教師就要鼓勵學生,讓他們找回自我、戰勝自我、超越自我,“再嘗試一下,你一定行。”當然學生提出的觀點不可能都具有可行性和實際意義,但對于其個人來說都是新的。我們應及時給予肯定、鼓勵,讓學生樹立發現問題、解決問題的自信心。
2.靈活應用信息技術和手段,培養學生頑強的創新思維意志