时间:2023-08-12 09:16:25
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物科学核心素养,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[关键词] 生物素养;学科热点事件;屠呦呦;施一公
培养学生的生物科学素养是普通高中生物学教学重要的目标。我国现行的普通高中生物课程标准所描述的课程基本理念中明确提出,提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施的核心任务。因此,作为高中生物教师,应该充分利用各种课程资源,着力于提高学生的生物科学素养,合理挖掘当前与生命科学密切相关的热点事件,开展教学不失为一种有效的选择。
一、解读生物科学素养的主要内容
我国现行的《普通高中生物n程标准》指出:生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观,它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。1993年,美国生物科学课程研究所(简称BSCS)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南,对生物学素养作了详尽的论述,并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为,一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认识和理解,对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解与掌握,是生物学素养的基本要点。比较两者对生物科学素养的界定,虽然在表述上略有不同,但总的来说,两者对生物科学素养的认识是趋同的。概括地说,生物科学素养可以从知识、能力、情感态度和价值观三个维度来定义:在知识层面上,要求学生掌握基本的生物科学知识,能够用所学习的生物学知识理解或解释发生在身边的生物科学现象;在能力层面上,要求学生具有一定的生物科学探究和创新能力,具有将生物学知识用于解决实际问题的应用能力;在情感、态度、价值观层面上,要求学生形成正确的世界观和价值观,对生命现象和生物科学知识具有关注和探究的热情,对生物学技术及其他与生物学相关的问题具有正确的判断力,并且能根据自己的判断做出正确的抉择。
二、学科热点事件在培养学生生物科学素养中的作用
当今,随着信息传播手段的不断发展,人们获得各类信息的渠道增多,不少事情得到人们的关注而成为社会热点事件,这其中就有一些事件与生物学具有一定关联的,我们称之为学科热点事件。这类学科热点事件本身或者与事件相关的背景可能蕴涵着生物学的知识和原理,可能关系到生物学知识和技术的研究、发展和应用,也可能涉及对生物多样性、现代生物技术应用等方面的态度和价值判断。这就使得这些学科热点事件具备了成为有利于培养学生生物科学素养的课程资源的条件。
引导学生关注和探究这些学科热点事件,对于广大教师来说,也是培养学生的生物科学素养的应然之举。一方面,学生对于与生命科学有关的现象和事件的关注,乃至于愿意着力于对它们进行探索和研究,本身就是生物科学素养的一部分。2016年1月7日的《南方周末》发表的《核心素养:素质教育的新起点》一文中指出:现在的高中生中知道当红影视明星的学生要远多于知道屠呦呦的学生。此文提出,培养学生的核心素养需要用现实的情景及问题来激活教材知识,并借此将综合实践能力与情感、态度等加以整合;需要用人类最前沿的科普性知识,不时对“核心素养”予以淬炼和激活。另一方面,热点事件得到了社会层面较多的关注,在各种媒体中出现的频率也比较高,往往能够激发起学生去了解甚至去研究的兴趣。由于学科热点事件关联着学科的知识、技能和价值判断,只要老师引导得法,学生就有可能围绕这些热点事件有所疑、有所思、有所感、有所得,学生的生物科学素养就会在这个过程中得到有效的提高和发展。
一段时期以来,与生物科学相关的热点问题是很多的,笔者略举两个例子来说明其在培养学生的生物科学素养中的作用。
(一)屠呦呦研究员获得2015年诺贝尔医学和生理学奖
2015年,我国生物科学领域最引入注目的事情当属我国科学家屠呦呦与两位外国科学家分享了本年度诺贝尔医学和生理学奖,这是我国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。获奖消息传来,可谓举国沸腾,中国科学界多少年的诺贝尔科学奖的梦想这一刻终于成为了现实。笔者认为,我们每一位生物老师都应该在第一时间与同学们分享这份喜悦。同时,教师也需要挖掘这一事件在培养学生生物学科素养上的价值。
首先,教师应利用这一事件努力激发学生对生物科学的兴趣和热情。虽然学习及科学研究的本身并不是为了获奖,但获得诺贝尔科学奖毕竟代表了学界对科学家工作的充分肯定,是科学家本人以及他所代表的国家的一种无上的光荣。一个国家获得诺贝尔奖的多少,在很大程度上反映着这个国家科技创新能力的高低。我们国家在获得诺贝奖的道路上才刚刚起步,但我们有理由相信会有更多的诺贝尔奖花落中华大地。屠呦呦研究员获得诺贝尔医学和生理学奖,而在生物学领域还有无穷尽的未解之谜等待着人类去发现。21世纪正是“生命科学”获得巨大发展的世纪,“生命科学”发展的美好愿景一定能够吸引更多的同学关注或者投身于生物科学的研究中。因此,生物教师应该做好学生的领路人和宣传员。
其次,屠呦呦获得诺贝尔奖这一事件能够帮助学生形成正确的价值观。诺贝尔奖的颁奖词中提到,“屠呦呦发现了青蒿素,这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率”,“这三人的科研发现的全球影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。教师应该组织学生从这些颁奖词的角度去分析和讨论学习生物学知识以及进行有关生命科学研究的目的和价值取向。经过探讨,学生能够认识到学习知识、发展能力的重要性,力求用所学的生物学知识解决人们生产、生活中的实际问题。关注整个人类的生存和发展是学习生物学的根本目的,也是每一名学生立志要去实现的目标。屠呦呦研究员在解释当年她选择就读北京大学医学院药学系的原因时说:“药物是治疗疾病的主要手段,我认为只有生药学专业才最可能系统地探索中医药领域。”这段表述说明了屠呦呦年轻时候的志向和追求。显然,她获得诺贝尔奖与她所具有的正确的价值观是密不可分的。
这一事件在培养学生的科学创新意识和精神、引领学生理解生物科学探究历程和方法等方面都具有重要的作用。
(二)施一公教授带领的研究团队揭示剪接体结构及工作机理
在生物科技前沿领域,我国也有一些重大的发明和发现成为人们关注的热点。2015年8月,中国结构生物学家施一公教授带领的研究团队在《科学》周刊同时在线发表了两篇文章,揭示了剪接体的结构及工作原理。这是中国科学家在有关基因表达过程研究领域中的一项重大发现,清华大学为此项科研成果召开了新闻会。生物科学界很多科学家都认为这一发现是有望@得诺贝尔奖的成果。美国科学院院士、美国斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍・帕特尔说:“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成的,这是中国生命科学发展的一个里程碑,它将影响并鼓励下一代青年人进入生命科学研究领域。”这一事件无疑是人们尤其是与生物科学相关的各界人士关注的热点,而帕特尔教授的评论,提示我们这一热点事件富含着培养学生生物科学素养的价值。
首先,教师可以充分利用这一事件培养学生的创新精神和创新能力。创新是一个民族的灵魂,创新精神和能力也是生物科学素养中至关重要的一个部分。围绕这一事件,我们不仅要向学生介绍施一公教授的团队研究的成果和意义,更重要的是要引导学生关注他们在技术和方法上的创新之举,要让学生深刻理解创新对于科学发现的重要意义。RNA剪接体的结构是长期困扰科学家的一个难题,而施一公教授的团队正是创造性地运用了冷冻电镜技术,并运用了新的计算方法才最终得到了科学的结果。也许,同学们并不能理解这些技术的原理,但同学们一定要有勇于创新的意识。同时,我们要让学生对创新有一个正确的理解,创新并不一定就是“无中生有”,如上文提到的冷冻电镜技术已经产生了几十年了,施一公教授的团队是创造性地运用了冷冻电镜的最前沿技术。因此,教师要让学生认识到创新可能是一种技术的改良,可能是一种新方法的运用。只要我们勤于思考,在科学的基础上勇于革新,创新并不是遥不可及的。对于学生来说,只有增强了他们对创新的理解,创新能力的提升才成为可能。
其次,教师也可以有意识地引导学生去关注施一公教授以及他的研究团队。在中国科学界,施一公教授无疑是一颗耀眼的明星。他那些丰硕的科学研究成果,他略带传奇色彩的求学和科研之路,他对生命科学研究的执着追求,他对中国科学研究及教育状况的真知灼见等,都可以成为学生去了解、研究和感悟的素材。在这个过程中,同学们可以更真切地理解科学的价值以及科学探究的过程和方法,这显然有益于提升学生的生物科学素养。施一公教授带领的研究团队同样值得我们的学生去关注。这个研究团队非常年轻,但是,他们用他们的智慧和努力创造了惊人的业绩,这也许更能激起学生向他们学习的热情和向他们靠近的激情和勇气。
再次,在学生对生物知识学习的层面上,这一热点事件对于激发学生学习相关知识的兴趣和信心、促进学生掌握相关知识是大有益处的。RNA剪接体是在真核生物基因表达过程中对前体RNA加工成成熟RNA过程中发挥其作用的。这个作用的机理,高中学生不必要知道。但与这个过程相关联的真核基因与原核基因在结构上的区别、外显子和内含子、基因的转录和翻译、基因表达的调控等知识是在高中阶段需要学生了解甚至掌握的。教师可以在适当的时机给同学们介绍这一热点事件及其有关背景,便会很顺利地为教学创造一个有利于学生学习的情境,学生的学习和探究就能更加投入和主动,这显然有利于学生对相关知识的学习。
当然,与学科密切相关的热点事件是层出不穷的。生物教师应该持续地关注这类事件,并积极探索其在培养学生生物科学素养方面的应用价值,为顺利完成高中生物课程的核心任务做出自己的努力。
[参 考 文 献]
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社,2003.
一、 探究性学习提高了学生的生物科学素养能力
生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需
要的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。在传统课堂教学中,过多强调单纯依靠知识的传承、讲授和灌输,学生长期处于被动地位。这样的教学模式,既不能全面提高学生的生物科学素养,也不利于学生的身心健康。探究性学习,注重在探究过程中主动地获取体验和知识、应用知识,解决问题的学习活动,从根本上变革了学生的学习方式。学生在理解基本科学现象、规律以及科学原理的基础上,运用科学知识,理解或解释发生在身边的生物科学现象,形成正确的情感、态度,价值观和科学世界观,并掌握一系列的相关技能。因此,探究性学习能提高学生自身生物科学素养的能力。
二、 探究性学习培养学生生物科学素养的几点思考。
探究性学习是一种新的教学模式,所以无章可循。不过,在多年的教学实践
中,就培养学生生物科学素养方面,我认为可以从以下几方面进行思考:
2.1 创设多方面的科学探究活动,丰富和积累科学知识。
了解科学知识的本质,是具有科学素养的人应具备的条件之一。作为学生,获取科学知识的途径,大部分主要来自书本知识。书本知识是前人体验和经验的总结,缺少学生直接经验的过程和真正的体验。而探究性学习是实践活动性很强的学习,因此,在教学活动中,我们可以多路并举、采用灵活多变的教学方式和策略,积极创设科学探究活动,使学生从科学探究中获得的知识与从其它方式获得的知识联系起来,奠定扎实的科学基础,丰富和积累科学知识。
2.1.1 引导学生收集信息,处理信息,获取新知。
随着科学技术的日新月异,生物科学知识也在不断的更新和发展,一些新的概念、新的技术等不可避免的要在教学过程中反映出来。如干细胞、人类基因组计划、转基因技术等。教学中,组织学生从网络上、从书本中、从生活里搜集有关这方面的资料,就可加深对这些知识的了解和认识,通过解读有关数据,处理有关信息,从而获取新知。
2.1.2 组织学生调查研究,提出问题,解决问题。
生物科学知识紧密联系人们的生活实际、生产实例,如细胞的分裂、分化与癌变;免疫、传染病与艾滋病;减数分裂、受精作用与试管婴儿;生态平衡与沙尘暴等。教学中,组织学生根据实际情况,针对性的提出问题,开展调查研究活动,运用所学的基础知识提出见解或深层次的质疑,作出分析决策。通过参与和解决现实生活中的具体问题,来获得科学与技术知识。
2.1.3 组织学生设计实验,动手操作,建构新知。
生物科学本身就是一门实验科学。新的课程标准增设了更多的实验内容,强调让学生尽可能多地身临其境,亲自动手。如模拟实验探究膜的透性、探究影响酶活动的因素、探究酵母菌的呼吸方式等等,教学中,组织学生针对提出的问题,像科学家一样自己设计实验方案,自己动手操作实验,对实验的数据进行分析、判断和推理,将实验结果和已有的知识联系起来,形成超越巳有知识的新的理解,建构新知。
2. 2 强调探究亲历过程、重视探究技能的规范化训练,培养科学探究能力。
2.2.1 让学生亲身体验探究的过程
探究性学习活动是以学生为核心,由学生自主提出问题、自行设计实验去探究想要知道的“未知性”的实验结果。探究过程中,充分体现学生学习的自主性:思路让学生自主探究,方法让学生自主寻找,规律让学生自主发现,问题让学生自主解决。最终达到让学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新。
2.2.2规范学生的基本探究技能
探究性学习的核心在于对问题的探究,探究活动无论是在内容、目的、操作,还是组织形式等方面都有着较高的要求。特别是学生的操作技能是否熟练、规范,不仅直接影响到科学探究的质量,而且也影响着生物科学素养的提高。例如探究活动的基本方法之一―观察,必须有明确目的,掌握一定的观察方法,具有良好的观察习惯。在观察探究活动中,既要通过问题的形式让学生明确观察的目的,更要引导学生通过观察来发现问题、提出问题,养成积极思考的好习惯。然后在观察的基础上,学生自主讨论,交流看法和体会,从而获得新的知识。同样的道理,在各种探究活动时,教师要根据课程标准中提出的要求,结合教材中的具体内容,对学生进行观察、发现和提出问题、作出假设和推理、调查、实验设计和操作、搜集和分析资料等基本技能和方法的规范化训练和指导。学生掌握了这些规范化的基本技能和方法,就能懂得探究活动中到底要探究什么,如何进行探究内容的设计、探究过程的分析和探究结果的评价等,因而,科学探究的能力得到了最大程度的发展。
2.3学习生物科学史及科学探究历程,培养科学情感态度与价值观
科学是一个发展的过程。在高中生物课程中,有不少内容涉及到生物科学史及科学探究历程,如细胞学说的提出、酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、人类对遗传物质的探索过程、孟德尔遗传实验及遗传的基本规律的总结、达尔文生物进化理论的提出等等。学生学习这些生物科学的发展史及其科学探究历程,可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方法,通过了解科学家面对问题的思考或试验探索过程,从中领悟到科学家的创造过程及解决问题的方法;了解到科学理论的暂时性与不确定性,开阔心胸,勇于接受错误;了解到科学与社会之间的关系,缩小科学与人文之间的鸿沟。因此培养了学生正确的情感、态度、价值观和科学世界观,并且还可以以此来指导自身的行为。
总之,科学素养尽管是对科学了解的最基本标准,但也不是通过简单的在学校各种教育中一下子培养起来的,只有终身学习才能达到理想的地步。探究性学习也不是全部的教学活动,教学的策略和方法也是多种多样的。然而,我们提倡探究性学习,合理运用探究性学习的教学模式,学生的科学素养是可以得到真正的提高的。
参考文献
关键词:初中生物 提升 科学素养
世界科技创新步伐的加快与基础教育课程改革的实施把全面实施素质教育、 促进学生和谐发展、培养学生的科学素养和人文精神摆在了教育的重要位置。科学素养这一概念伴随二十世纪五六十年代美国课程改革运动而系统确立起来,把科学素养作为科学教育的目标已在世界各国达成共识。科学素养包括科学兴趣、科学知识、科学方法和科学精神四个核心要素,既要对青少年进行责任感、团队精神、追求真理、坚持真理等规范性教育,又要通过具体知识的传授,培养学生对科学研究的兴趣,促进其个性的健康发展,促进其健全人格的形成和完善,提高他们的创造能力。
生物课程的根本任务是提高学生的科学素养。“提高全民科学素质,特别是青少年科学素质,是关系中华民族伟大复兴的根本大事,是科学教育的神圣使命。”据研究资料显示,科学素养教育成果的显现是一个漫长的过程,而我国又是一个经济、社会、文化等领域发展相对落后的发展中国家,开展青少年科学素养教育,就显得尤为重大、突出和紧迫。作为生物教师,作为生物科学教育在生物课堂的代言人,不仅要完成生物学科知识体系的传授,更要注重对科学的共性、本质和研究方法的指导,并在此过程中引导学生对科学研究的感悟,对人与自然和社会和谐关系的认同,对自己行为准则的规范。
我工作多年以来,注重发挥学科的资源优势,依托初中生物教材,逐步提升学生的生物科学素养。具体做法是:
一、在课堂中放手让学生讲、演,转变学习方式,提升学生的生物科学知识素养
生物课程目标涵盖了生物学知识、能力以及情感态度与价值观等方面的基本要求,是要通过每节课或每项活动来逐步完成的。课堂教学一直是实施新课程的主阵地,教学模式的改革,只有在课堂上体现出来才是可行的、有效的、成功的。我在“以人为本”教学思想的指导下,进行了一系列的教学改革。针对不同内容设计不同的教学模式,如实验探究课、中心概念形成课、多媒体与课堂教学整合课、问题模式课和学生主讲课等。例如,我在学生充分预习的情况下,给每组学生分别安排不同的展示内容,由学生主讲,并用小品、角色扮演、讲述、谈话等多种多样的手段,把知识讲解得淋漓尽致,使我真正认识到了“你给学生一个机会,学生会给你一个奇迹”的内涵。
二、在探究实验中,放手让学生讨论、探究、实验,提升学生的生物科学方法素养
生物教学不仅是教师讲解和演示的过程,也是师生交往、共同发展的互动过程,教师必须向学生提供更多的机会让学生亲自参与和实践。发展学生的科学素养离不开科学的学习过程。科学的核心是探究,教育的重要目标是促进学生的发展,科学课程应当将这两者相结合。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。新的课程标准突出了科学探究的重要性,将其放在科学教育的中心环节上,着力于发展每一个学生对科学的理解力和从事科学探究的能力,让学生像科学家那样探索和思考,在积极参与科学探究的过程中逐渐对自然界有所认识。
三、在生物课外科技活动中,放手让学生参观、调查、访问,提升学生的生物科学精神素养
生物学习注意课内外活动相结合。教师应打破课堂内外的约束,有计划地安排好需要较长时间才能完成的活动,包括必要的调查、访问、参观等,充分利用多种教学资源,保证活动时间。生物课外科技活动是生物学习的重要形式,生物课外科技活动主要是学生在教师指导下进行的一些与生物科学技术相关的试验、考察、种植等实践活动。一般情况下,课外活动以学生的实践活动为主,突出学生的活动主体地位,活动内容和课程标准所规定的教学内容是相联系的。在课外活动过程中,学生通过亲身实践去扩大、加深和巩固课内所学到的基础知识和基本技能;通过生物课外活动,培养学生的科学素质。但由于课外活动的内容具有多样性、广泛性,容易与课堂教学内容脱节,因此,生物课外活动应围绕课堂教学内容扩展和加深。这样,学生在课外活动中不仅可以学到一系列科学工作方法和技能技巧,增强学习的兴趣,而且可以达到培养学生的科学创新精神、科学实验素质和热爱生物环境科学的良好品质。
四、在校本课程编写中,放手让学生搜集、设计、撰稿,提升学生的生物科学兴趣素养
为凸显学科特色,充分发挥生物学科优势,进一步提升学生的科学素养,笔者创造性地开发了一批注重激发学生潜能的校本课程。在编写校本课程的过程中放手让学生搜集、设计、撰稿,并让学生制作丰富多彩的多媒体课件。多样的校本课程使学生获得能力、情感的提升,唤起学生的学习积极性,提升学生的生物科学兴趣素养,也为他们获得成功提供更多的机会。
基础教育需要通过一系列学生主动参与的科学探究和技术设计活动,才能使学生的科学素养逐步发展并成熟。科学素养的培养和提升,是教育与教学的统一,是一项需要多方紧密配合、共同实施的系统工程。依托初中生物教材,提升学生生物科学素养将是一项长期而艰巨的任务。
参考文献
[1]顾志跃,丁沅.走进科技教育[M].北京:科学出版社,2001.
[2]叶禹卿.科学新课程与科学素质培养[M].北京:中国纺织出版社,2002.
[3]丁邦平.反思科学教育[J].中国教育学刊,2001(2).
核心概念;整体备课;生物科学素养;迁移应用
随着高中生物学课程改革的深入开展,越来越多的的高中生物学教师关注生物学核心概念的教学,尝试引导学生从繁杂的“单纯”概念的记忆中解脱出来,转向对核心概念的构建和深层次的理解,实现零散的概念知识科学系统的整合及迁移应用,有效地提高学生的生物科学素养。
一、高中生物学核心概念是学科中心的概念
高中生物学知识包括生命科学事实、基本原理、科学概念、模型等类型,人教版高中生物课程标准教材将核心概念等同于核心知识。刘恩山教授认为,核心概念是基于课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,特别强调概念之间的关联和概念体系的结构。笔者经过近两年的高中生物科学概念学法指导研究认为,高中生物核心概念主要是指位于学科中心的概念性知识,包括概念、原理、模型、规律及理论,是学科知识的主干部分。一般用陈述句表述核心概念。核心概念与我们平时所说的普通定义或概念等有较大区别。以“群落”这一核心概念为例,人教版《高中生物?必修3?稳态与环境》对“群落”的表述是“同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。”而从核心概念角度来看,“群落”是种群概念研究的延续,是多种有直接、间接关系的生物种群有机组合在一起;有一定的物种组成(物种丰富度);有特定的空间结构、边界和范围;在一定的变化条件下还可能发生群落演替。引导学生形成正确的核心概念,有利于培养学生的科学思维能力,形成正确的知识体系,促进生物科学素养的养成。
二、核心概念教学的三个基本环节
1.发挥整体备课优势,凸显核心概念
整体备课是相对于我们教师或集备组平时的课时备课而言的,其是依据系统论的系统教学设计的一种模式,即对某个教学模块的整体设计。教师在整体备课中,要综合考虑课程标准、学生具体学情及教学内容,对学科知识进行整体上创造性教学设计。整体备课是教师在进行逐个课时备课之前要实施的一个环节,事关该模块教学,起到高屋建瓴的作用。
整体备课时要注意凸显核心概念在整个模块知识框架中的位置,在充分了解学生的原有知识储备、符合各模块或单元知识内在逻辑的基础上,尝试围绕核心概念开展教学活动,帮助学生形成每个模块内部及各个模块间的知识体系或知识网络。
如在人教版《高中生物?必修1?分子与细胞》细胞代谢模块的整体备课中,我们要重视“细胞呼吸”核心概念的地位。在学生的前概念知识基础上,要针对如何引导学生探究酵母菌细胞呼吸方式、细胞呼吸过程的分析、呼吸概念的归纳等知识进行备课,还要备光合作用有关内容,以及《高中生物?必修3?稳态与环境》中的有关生态系统能量流动概念。在教学时,注意“细胞呼吸”这一核心概念与光合作用联系,为后续生态系统能量流动概念教学奠定基础,促进学生形成有关概念体系。
在人教版《高中生物?必修3?内环境与稳态》模块教学前,用系统论思想指导整体备课,人体细胞是人生命活动最基本的结构层次;常见的人体细胞举例;每个细胞内可以相对独立地进行一系列细胞代谢活动;人体细胞生活在内环境中;内环境的相对稳定与人体细胞的关系;植物体维持稳定性的机制;生态系统稳定性的调节。每个层次都是个独立的系统,都要维持相对稳定才能行使正常功能。因此,针对一个模块知识的整体备课让我们站得更高,看得更远,从而全盘把握。
2.创设生物实验情境,提升核心概念的建构能力
结合生物学是一门实验学科的特点,教师精心创设实验情境,指导学生动手进行实验探究,并进行实验反思与总结,促进核心概念的构建。
在核心概念“细胞呼吸”教学中,创设以下实验情境,引导学生进行实验,探究酵母菌的呼吸方式。
(1)实验小组通过预习,尝试配制酵母菌培养液。由此,学生建立“细胞呼吸过程需要分解有机物,常见的是葡萄糖”的认识。
(2)通过创设外界通入氧气、不接外面氧气两种实验情境进行对照实验,学生获得“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式”的观点。
(3)通过有氧、无氧条件下细胞呼吸的产物的检测,学生自然得出“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式,产物有二氧化碳、酒精等”。
(4)引导学生分析:本实验中单一的自变量是什么呢?因变量、无关变量又是什么?
(5)思考、讨论:反应底物选择葡萄糖溶液的理由是什么?本实验选择的有氧、无氧条件是如何完整实现?本实验检测实验产物的如何归类?
(6)如果要比较两种呼吸方式放出的热量多少,本实验还可以进行哪些拓展?
通过逐步深入的实验探究,使得学生建立对“细胞呼吸”这一核心概念的正确认识:细胞呼吸是指细胞通过分解有机物,常见的是葡萄糖,以有氧呼吸或无氧呼吸的方式氧化分解,产生二氧化碳、酒精等,同时放出能量的过程。
3.结合生活实践情境,提高概念迁移应用能力
检验概念掌握情况的标准是学生能否灵活应用概念,能否做到学以致用。如在“种群”概念教学中,努力给学生创造应用已学概念的机会。由理想状态下细菌分裂的后代数量分析入手,学生建立Nn=2n的数学模型;进一步思考:若在一个有限的培养基中细菌分裂的后代数量又如何变化;有机地结合课本中的实例建立“S”型增长、“J”型增长曲线的数学模型。在此基础上,引导学生思考:外来入侵物种最可能朝哪一种增长曲线的方向发展?“S”型增长曲线的1/2K值和K值对于保护有益动物、防治有害动物有什么启示?在学生自学基础上分小组进行的数学模型的建构,并应用模型进行分析,激发学生的学习兴趣,拓展学生的思路。
关键词: 激发 ; 中学 ; 生物素养
中图分类号:G633.91 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2015)10-0439-01
生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。 "提高学生的生物科学素养"是新课标四大教育理念的核心内容。
生物学科具有很强的科学性,与生活实践联系紧密,每一个知识点都有探究学习的潜力可挖,关键是教师要有锐意改革的意识,转变以往的教学观念,注重培养学生的质疑意识、合作意识等,充分调动学生学习的积极性和主动性,使学生真正成为学习的主人。
要想提高学生的生物科学素养,教师须做到以下几点:
1.夯实基础知识,培养学生良好的科学品质
科学素养教育的第一特点在于其基础性,即使所有受教育者都具备一种最基本的学识、能力、思想和品质,发展和培养学生科学素养的基础在于掌握科学基础知识。因此,在教学中,应依照课标的要求,力求通过激发学生的求知欲和学习主动性进行基础知识教育,通过"师生互动、自主探究、合作交流"等形式多样的教学方法,让学生理解掌握生物科学知识。还应充分运用多媒体优势解决教学中难点,达到新课标要求的教学目的。比如,在学习"细胞减数分裂"这一节课时,可以通过设计三维动画来显示染色体有规律变化,并通过音频、色彩的辅助,变抽象为直观,化静为动,学生感知鲜明,印象深刻,让学生在网络环境下,通过人机互动的手段获得知识,充分调动学生的感官和思维的积极活动,发挥学生在教学中的主体作用,让学生在理解基础知识的同时,激发学生对学习科学知识倾注极大热情,形成对科学执着追求的意志品质。还要充分挖掘生物科学的成就在生活中运用的实例,激发学生学习生物兴趣。从而实现基础知识教育和培养学生良好科学品质(对科学的兴趣、情感、意志和作风)相统一。
2.加强实验教学,培养学生的生物学技能
生物学是一门实验性很强的科学。重视实验教学、培养探究创新实践能力是新课标的最大特点之一。教学中,采用开放实验室、课内课外相结合的形式,加强实验操作,让学生多动手,多实践,从操作的角度培养学生的科学技能。并严格要求学生在操作过程中科学观察、记录、完成实验报告,通过分析和解释实验中产生的现象或数据,得出符合实际的科学结论。
3.注重生物科学史,提高学生的科学思维和方法
科学思维和方法是科学素养的核心要素,教学中强调能力培养,其核心就是思维能力的培养。新课标指出,要重视科学本质,重视理解科学研究过程,学习科学研究方法。在生物科学史中,不仅记载着生物科学知识的形成的过程,而且蕴涵着科学家的创造性思维方式和灵活多样的科学方法,体现着科学家尊重事实,服从真理和实事求是的科学态度。因此,在高中生物教学中必须注重科学史学习,要充分挖掘教材内在因素,从学生的认知水平出发,适当选取或处理相关史料,将其作为教学内容的一个组成部分,融入单元课题的教学之中,让学生了解科学家是怎样发现问题、分析问题、解决问题和提出新问题的,使学生在科学态度和科学方法乃至创造性思维方面多些感悟。
4.引典激励,培养学生的科学精神
科学精神是科学的本质和灵魂。培养科学精神,能为学生一生中技能、能力的发展和运用提供正确的价值导向和长久动力。新课标明确指出:通过学习科学家的思维方式、科学方法、科学态度以及勇于创新、积极进取、善于合作,无私奉献的科学精神,以提高学生的科学素养。因此,教学中我通过课本中的经典实验,并引用一些课外的"科学家与他的经典实验",让学生了解科学的过程,理解科学的本质,养成科学态度和科学精神。例如,在学习"袁隆平和杂交水稻"内容时,要通过介绍或播放袁隆平为了探索杂交水稻的奥秘而每天与合作者蹲在稻田里反复实践、观察研究,在经历无数次的失败与挫折后,永不气馁,不断总结,执着追求,最后获得成功,创造出自然界从来没有的动植物新品种的艰辛历程。让学生认识到科学的进步与成功,凝聚着无数科学家的心血,他们的每一步成功都经历无数次的挫折和失败,也让学生真正体会到科学研究需要顽强的毅力,聪明的才智,以及不断地探索通力协作,才能取得了最后的成功。教材中,"对细胞膜结构的探索"、"孟德尔和他的遗传规律"等内容,都是培养学生科学精神的素材。教学中,尽可能地挖掘科学知识背后的这种隐性课程资源,再现知识的认识过程。让学生充分体验到人们对生物学知识的认识和积累过程,从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念,进而达到培养学生的科学态度和科学精神。
5.培养科学素养,要变革评价方式。
课堂教学中的评价是教学活动的组成部分,具有教学的功能,适时高效的评价活动不仅能促进学生主观能动性的发挥,而且能使学生更加积极的参与到教学活动中来,以保证教学活动的方向及效果。
为了更好的培养学生的科学素养,一定要在评价方式上下功夫,改变原有的单一纸笔的评价方式,要对学生进行全面的评价。评价学生的科学素养应该从整体出发,不仅要评价学生对科学知识的理解和应用,还要对学生发现问题的能力,获取、分析、评估信息的能力,思维方法的多样性、创新性,观察、实验等获得经验性材料的方法及技能的准确性、灵活性等各方面给予恰当的评价,另外还要注重学生参与活动的主动性,实事求是的态度,合作精神、创新精神、好奇心等。
教师要善于组织学生" 讨论"问题,并应注重提出问题的方式方法。一、巧设质疑,诱发兴趣。二、介绍趣闻、趣事,增强兴趣。三、巧妙设计问题情境,使问题具体化、形象化,增加学生对问题的亲切感,有效激发学生探究的欲望,活跃学生的思维。课堂上经常组织学生进行辩论式的学习,引导学生对书本中提出的问题进行辩论,让学生通过对以前所学的知识进行综合、推理、判断,提出自己的见解,从而归纳出正确的答案。辩论式的学习方式不但能使上层的同学更加积极参与思考、辩论,也把中层特别是下层的同学的注意力吸引到课堂上来,从而使各个层面的学生都能在快乐轻松的气氛中得到发展;辩论式的学习方式既符合中学生的争辩心理,还能使学生形成敢于对知识进行大胆质疑的良好的学习态度。
在初中生物学教学中,我们应该正视当前存在的各种问题,努力改善生物学教学的大环境;优化教学方法、手段;重视初中生物学的教学。提高学生对生物学的兴趣,激发学生的学习积极性,争取取得最佳教学质量,实现素质教育的深层发展。
参考文献:
[关键词]中学生物概念教学 核心概念
[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058(2016)290100
生物核心概念是中学生物学课程的基本内容,是生物学科教学的基石和精髓,它处于学科的中心位置。只有牢固掌握生物概念,学生才能对生物问题进行科学的、正确的分析、推理和判断。生物核心概念不是生物符号、代码的简单识别,而是反映生命现象、生命活动规律本质属性的思维形式。中学生物核心概念较多,学生较难全面理解与掌握,让学生理解掌握生物核心概念是新课程规定的基本任务之一。传统的生物概念教学偏重于机械的识记,在新课程理念的指导下,生物核心概念教学应充分发挥学生的主动性,采用丰富的教学方式,引导学生多角度地关注概念之间的联系,从而完成对生物学核心问题的认识与构建,促进学生生物科学素养的发展。
一 、揭示概念的内涵和外延
生物学概念基本由两部分构成,一是内涵;二是外延。在生物核心概念教学过程中,教师在引导学生全面准确掌握概念时,对概念中的关键词要重点进行分析,使概念的内涵和外延得以全面揭示。
例如,在学习质壁分离的概念时,首先引导学生理解质壁分离的“质”、“壁”与“分离”的内涵:质是指原生质层,而不是指细胞质和原生质(动物细胞);壁是指细胞壁;分离是指原生质层与细胞壁的分离。接着层层分析概念的外延:不成熟的植物细胞可否会发生质壁分离?动物细胞可否会发生质壁分离?死亡的植物细胞可否会发生质壁分离?最后让学生设计实验探究植物细胞外界溶液浓度的大小与植物细胞质壁分离的速率的关系,及了解质壁分离原理在农业生产上的应用。
二 、理顺生物概念的关系
在生物概念表述的过程中,各个阶段存在着一定的相互联系,不同的概念之间存在着包含、大小的层次关系、并列关系等。在生物核心概念教学过程中,可让学生通过阅读分析、读图、列表比较等方式,理顺生物概念之间的关系,从而提高学生处理信息的能力。
例如,在学习生物体的结构层次时,引导学生画概念图,启发学生思维,进行概念辨析。教师通过宏观的生活事例,引导学生理解微观的生物世界。教师:我们这栋教学大楼的结构层次是怎样的?学生通过讨论得出:教学大楼的结构层次为:一块砖 一面墙一间教室一层楼一栋楼。接着,教师充分发挥学生的学习主动性,让学生构建人体的结构层次关系
图(如图1)
,让学生开始构图竞赛,激发学生的思维潜能。
又如,原核细胞和真核细胞、和卵细胞的形成过程、光合作用和呼吸作用、有氧呼吸和无氧呼吸等都可以通过图表的方式进行概念辨析,理清概念之间的关系,避免学生对概念混淆不清,培养学生分析、判断、推理、归纳等能力。如将原核细胞和真核细胞知识进行列表比较,引导学生形成正确的知识结构(如下表所示)。
三、重视概念与生活实践相联系
生物科学与人类生活紧密相关,是一门实践性很强的学科。在进行生物核心概念教学时,可结合教学内容,组织生物学习兴趣小组开展生物科学实践活动,通过实践操作,培养学生严谨的科学态度。
例如,在学习无氧呼吸时,指导学生利用合适的条件、装置、方法,制作酸奶、泡菜、葡萄酒,让学生在生活实践中领会发酵的概念。又如,在学习生态系统的结构时,组织学生参观池塘生态系统、森林生态系统、农田生态系统等,让学生现场分析、记录这些生态系统的成分、食物链和食物网,体会生态系统的概念含义。这样,结合教学内容,有计划地开展教学实践活动,增强了学生对生物概念的理解,培养了学生热爱生活、热爱大自然的情感。
四、将抽象的概念具体形象化
在生物核心概念教学过程中,教师可利用比喻、构建生物模型等方式,使抽象的生物概念具体化,帮助学生理解概念,提高概念教学的效果。
例如,在学习物
质进出细胞的三种方式时,把自由扩散比喻为人穿着救生衣从河的上游向下游方向自由漂流;把协助扩散比喻为人坐小木船随水顺流;把主动运输比喻为人坐机动船由下游向上游逆行。又如,在学习动物细胞和植物细胞的亚显微结构时,可让学生制作动植物胞亚显微结构模型,从中理解两者之间的相同点与不同点。通过比喻、生物模型制作等形式,寓乐于知识学习中,增强了学生学习的趣味性,提高了学生对生物知识的学习兴趣。
五、使概念系统化、逻辑化
在生物核心概念教学过程中,教师应引导学生制作概念图,使学生把握生物概念间的内在联系,形成知识的网络结构。概念图以直观形象的方式表达知识结构,能直观地呈现思考过程及知识的联系,是引导学生构建知识体系的重要教学策略。学习过程就是建立一个概念网络,不断地向网络中增添新内容的过程。通过构建生物概念知识网络,使生物概念知识系统化、脉络化、逻辑化,使概念之间的关系明朗化。
例如,在学习苏教版七年级上册“生物体的组成”时,引导学生积极构建以“细胞”这一概念为核心的“生物体结构层次”概念图(如图2)。
概念图可以用于新授课中知识结构的构建,也可以用于复习课中知识体系的构建。运用概念图有助于学生对不易理清的各种概念和原理进行深入的了解和认识。构建概念图,既可以由学生独立完成,也可以由学生小组合作完成,还可以由师生共同讨论完成。通过小组合作构建概念图,可给学生创造互助合作、民主开放的学习环境,从而培养学生的合作学习意识和合作学习能力。
总之,在中学生物核心概念教学中,教师应认真钻研教材,遵循学生的认知规律,结合学生的个性特点,采取丰富的教学形式,引导学生动手、动脑,积极参与概念的理解和建构过程,使学生构建科学的生物学概念体系,夯实生物知识基础,发展生物科学素养。
[参考文献]
[参考文献]
[1] 蓝梅花. 生物概念教学要从“重知识”向“重过程”转变[J].科学教育,2011(1):6-7.
关键词:实例;高中;生物教学;核心素养;培养对策
G633.91
核心素养是培养当前教育教学的主要目标,也是新的时代学校教学的导向。核心素养包含多个方面,既包含强健的体魄以及良好的心理素质,还包含主重点能力的培养,其中有学习能力和实践能力以及创新能力,协作沟通的能力等。整体上而言,核心素养也就是培养学生的综合能力。因此,下面将基于实例对于高中生物教学核心素养培养对策进行进一步的探索。
一、生物教学培养学生核心素养的重要意义
学生学习学科知识属于一个不断认知的流程,由感性经验到理论知识,再到使用学习过的知识去解决生活当中的具体问题,这属于一个持续的总体,离开任何一个环节均没有办法掌握这门学科的知识。高中阶段生物学科知识重点包含生物基础知识以及生命的本质,是抽象性极强的内容,理解起来比较困难。但是生物学科知识和生活有着十分密切的联系,教师应该利用好这点,把教学内容和生活当中的具体案例结合到一起,将抽象转变为具体,通过实例讲解理论方面的知识,进而让学生的核心素养得到有效的提升。
二、高中生物教学现状及存在的问题
我国高中生物科学素质教育起步的时间不长,最近几年,由于社会发展速度不断加快,对于学生总体素质方面也提出了更高的要求,核心素养问题受到越来越多的关注。但是针对教师方面而言,有些教师教学理念陈旧,无法打破之前的应试教育的限制,在教学方式和理念方面没能够做到与时俱进,这个新课标提出的要求还存在较大的差距。还有一部分教师在生物教学过程中,依然采取单向灌输的方式,教师讲解,学生被动的接受,教育方法不够灵活,教师和学生之间缺少有效的互动和交流,学生对于生物课堂学习缺少应有的热情和参与性。
对于学生而言,已经习惯了原来的学习模式,对于高中生物学习没有兴趣,尤其是缺少自主探索的精神。绝大多数学生被动的应对考试,这主要是受到应试教育以及高考制度造成的影响。高中学生在对生物进行学习的时候,经常使用死记硬背的方式,针对重点和难点以及疑点知识,不具备主动探索的精神,大部分生物实验缺乏实施的必要条件,重点依赖教师的口头叙述,学生没有主动的进行动手实践,对于生物科学知识缺少深刻的认识,没有培养实验过程中生物科学探索的能力。目前^大多数学校因为资金方面的约束,有关生物演示的设备和标本这些有关学习的工具并不是很全面,硬件设施的缺少导致大量的生物实验没有办法展开,学生对于很多生物现象,缺少直接的操作以及观察的条件,仅可以通过想象,这样十分容易导致学生思维受到限制,无法扩展学生的知识视野,以及生物学习的水平。生物实验的缺乏既导致高中学生不具备科研操作能力,同时缺少相应的锻炼对比和分析,判断这些一系列的思维能力,无法帮助学生养成良好的生物学习能力与习惯。
三、高中生物教学学生核心素养的培养策略
(一)培养高中生生物科学素养
在讲解《DNA的分子结构》这一节时,教学目标是为了让学生掌握核酸不一样的类型,并且对于核酸的构造和作用可以有一个更加深入的了解。这节课程当中的重点和难点属于核酸构造,教师在上课之前要事先准备好实验的工具,六种颜色的硬纸片,包含红色和橙色以及蓝色和黄色四种颜色代表碱基,还有绿色和黑色分别代表磷酸基团和脱氧核糖,给学生制作DNA的模型做足准备。
1.以学生为本激发学生学习热情
教师要转变教学观点,坚持由学生发展当作基础,将提升学生生物科学素养当作重点的教学目标,围绕高中学生发展以及提高当作核心。在实际教学的时候,生物教师应该现创建教学情境,抓住学生的眼球,激发学生学习热情。例如,最近几年在部分灾害当中失去生命的人,通常会使用DNA技术对于身份进行鉴定,还可以借助多媒体技术引用电视剧当中的亲子鉴定也是利用DNA。经过情景导入课程,提出问题,DNA是什么,为什么可以使用DNA去确定一个人的身份,之后教师应该要求学生快速思考,表达自主思考的成果。
2.培养学生科学思维能力
教师在设置完问题之后,应该要求学生分组进行探讨,开展自主研究学习,最大限度发挥学生创造性思维,学生应该使用之前准备好的材料开展实验,制作构成DNA分子构造平面模型,最后进行小组沟通,共享实验的成果。学生经过真实的实验,观察思考之后获得结论,教师在对其进行总结,并且设置一些联系的题目,稳定学生的知识,同时实施迁移使用。
(二)培养学生生物哲学素养
以《细胞中的元素和化合物》这一节为例,本节课程的教学目标是让学生认识构造细胞的基础元素,探讨细胞中化合物的种类并且认同生命的物质性,其重点和难点是构成细胞的主要元素和化合物,检验蛋白质和脂肪,还有糖类,并能理解构成细胞的基本元素是碳。
1.通过问题引导学生分析知识
依照之前初中化学的相关学习,高中学生大概了解部分元素和化合物,教师应该要求学生对于细胞以及地壳一些元素表进行观察,让学生自己提出问题,探讨沟通,获得元素类型和含量的特色,教师在根据元素的类型和含量,归纳生物界和非生物界的不同点和相同点。引导学生观察人体细胞的核心元素,最终引导出多种元素以及微量元素。展示元素周期表,对于碳元素知识,让学生意识到碳属于最基础的元素。
2.根据图片和表格去考虑加强学生自学能力
教师应该尽量不直白的讲解,将学生的参与当作核心,注重学生在生物学习当中的主动性。在教学过程中先给学生演示细胞当中化合物的类型图片和含量表。引导学生根据图表去考虑,之后以小组的方式探讨,获取对应的生物知识。
三、结束语
通过本文基于实例探究高中生物教学核心素养培养策略的进一步分析和阐述,使我们了解到现代社会需要的人才,是拥有优秀核心素质的人,教师一定要做好迎接挑战的准备,及时的充实自身的专业知识,挖掘可以注重理论实践的带有一定趣味性的实例,为学生制造一个开放和快乐的学习气氛,促进学生的全面发展。因此,经过本文对高中生物核心素质培养的进一步探索,希望能够给高中生物培养核心素质方面提供一定的参考和帮助。
参考文献:
[1]杨汶澍. 贵阳市高中生物实验教学现状的调查研究及对策分析[D].贵州师范大学,2014,02:16-17.
一、生物实验对生物教育的意义
笔者1986年毕业于北京师范学院生物系,从事生物教育工作20年,后转到实验室工作至今。前段时间研读了徐定冼老师所著《我怎样上生物课》一书,书中观点“生物学是一门实验科学,生物实验是生物教学的重要内容,重视和加强生物实验教学有利于对学生实施素质教育,提高生物教学质量”。多年的生物教育经验使笔者不仅深有同感,还体验到做好生物实验的不易。
生物教学不受重视由来已久,而实验教学更是重灾区,甚至有些生物教师本身对生物实验也有种种片面认识。但高中生物课程标准明确提出,要将“提高生物科学素养”“面向全体学生”“倡导探究性学习和注重与现实生活的联系”确立为高中生物课程应遵循的理念。而提高学生的生物科学素养,又是生物新课程的核心任务和价值所在。因此,高中生物知识体系加大了实验的分量。以高中新教材(人教版)为例,必修课安排了13个实验(其中7个为新增)、11个探究性课题、4个模型建构、3个社会调查、1个设计制作。从这些数据不难看出,不仅实验数量大大增加,实验类型多样化,对实验要求的层次也进一步提高了。这些足以证明丛书总结的“生物实验的意义:(1)有利于激发学生学习兴趣,调动学习积极性;(2)有利于学生获得感性认识,加深理解知识,建立正确概念;(3)有利于培养学生的观察能力、实验能力和思维能力;(4)有利于培养学生的生物学基本技能和科学实验方法”,也逐步取得广泛共识,并加以重视。作为生物教育工作者,理应自觉转变陈旧观念,加深对实验重要性的认识。生物学实验不仅有巩固理论知识、培养实验操作技能的作用,对于培养和提高学生综合能力、生物科学素养更有着举足轻重的作用。同时它还承担着培养学生良好的科学实验态度和习惯,树立创新意识和创新精神的重任。做好生物实验是提高学生生物学素养,乃至提高综合素质的不二法宝。
二、如何准备和改进实验更有利于生物教育的实施
实验是生物科学赖以形成和发展的基础,实验课与理论课相辅相成,二者在生物教学中缺一不可。切不可因时间紧、课时不够等理由,削减或变相削弱实验。削减或变相削弱实验,貌似多挤出复习巩固理论知识的时间,实则导致学生对概念、原理理解不透彻,单凭机械的记忆,怎能长久和深刻。其结果不仅与新课程标准要求相违背,也必然会丢掉对学生进行科学方法训练和素质教育的阵地,实在是得不偿失。徐定冼老师在书中列举了演示实验、研讨实验和学生实验,并逐一加以分析。其中演示实验应该是最普遍、也最常用的形式,虽然它相对简便易行,但“导入新课的演示能让学生透过现象去思考、去探求实质;讲解原理的演示能帮助学生迅速领悟、理解生物学原理,加快由感性认识上升为理性认识,并建立正确生物学概念;复习巩固的演示还能帮助学生澄清、辨别模糊易混淆的概念。”大家共同参与动手、动脑的学生实验是生物教学活动中必不可少的重要环节,更是实验教学的核心。而学生实验的核心是对学生进行科学方法的训练和观察能力、实验能力、思维能力的培养受实验设备、条件、时间因素、教师能力水平等限制,在中学实验室里教师无法演示、学生也无法动手来做的复杂实验,则由研讨实验来代替。作为生物实验教师更应强化服务意识,充分利用好现有条件,开齐各种实验。及时检修仪器设备,如:本学年利用学生实验的空隙检修显微镜87台,其中被蔗糖和龙胆紫严重污染的显微镜50余台、镜筒严重下滑的显微镜20余台,以保证其随时能正常使用,为提高教学质量出力。还应努力主动钻研专业知识,认真学习新仪器设备使用方面的知识,提高实验准备和操作等方面的服务能力,确保生物教育顺利实施。工作中及时听取一线师生的反馈,做好实验材料的选择、用具的及时补充和调配。如:初、高中实验要用到生命力旺盛的萌发种子和洋葱根尖,超市买回的种子和洋葱,多是经过抑制生长处理的,不解除抑制很难培养出根或芽的。怎么才能够按时出效果呢?只有精心分析具体情况,摸索、改进,才能力保实验成功率。萌发的种子―改买刚萌动的黄豆芽待用,省心、省时又省力。洋葱根尖―到市场专门找上一年剩下、已经长出绿叶的小洋葱,回来后稍泡几天就可长出多条新根来(当然也可以用大蒜代替,但也有一定的不足)。这样既没有加大成本,还能出现明显的实验效果。保证了实验成功率,也就提高了教学质量。
三、如何准备和改进实验更利于学生生物学素养的提高
普通高中生物课程标准中,不仅增加了实验的数量,对实验的要求也越来越高。除了验证性实验以外,还增加了定量和定性分析实验、模拟实验、探究性实验和设计创新性实验等类型。尤其是更多的探究性实验取代了原有的验证性实验后,学生在教师引导和鼓励下能积极思考、设计实验方案,思维空间得到了最大限度的拓展。随之而来的是实验教师为学生准备的实验材料、仪器、药品也要更加丰富多样,如:高中“DNA的粗提取与鉴定”,单从实验材料来说,原来只要鸡血细胞液一种即可。实行新课标后,每组所用材料增至2~3种,但要从十几种材料中任选。也就是说实验教师要事先依各组要求准备出鱼卵、猪肝、菜花、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜以及在液体培养基中的大肠杆菌等十几种材料备用;再说用具,原本用玻璃烧杯盛放析出的DNA,实验中师生反应:DNA被玻璃吸附损耗,改用塑料器皿。可实验室没有那么多塑料杯,只能临时到化学实验室找塑料瓶替代。再如:高二“绿叶中色素的提取和分离”实验,依书中要求准备好了画滤线的用具毛细吸管,实验中师生觉得效果不够好,就尝试着临时换用载玻片。这班要每组一张,那班要每组用两张,还有的班又要换回毛细吸管,对各种要求都要及时满足,不能怕麻烦。上述种种工作和原来相比较,多出的工作量不亲身所为是很难想象的,也是难与外人所道的。作为生物实验教师,就更应抱着把工作做到位的态度,潜心熟悉所用教材,对应做实验心中有数。
总之,理论教学和实验教学在培养学生生物科学素养方面有各自不可或缺的作用,探究性实验更能挖掘实验的内涵、拓展实验的功能、提升实验教学的品质,充分体现“自主、探究、合作”的新课程理念,对于推进“以探究为核心的、多样化的生物教学方式”具有指导作用。实验教师就应该充分利用现有条件,为学生创造更多的实验操作机会,为生物教育更好的实施、学生生物学素养的更快提高而努力。
通过概念复习教学,促进学生理解和掌握生物科学领域中核心的基础内容,并在新的情境中加以应用,才能有助于形成或提高理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力、综合运用能力,不断提高自身科学素养。因此,生物学概念复习教学是高三生物学教学的核心任务与基础。
为了提高高中生物学概念复习教学的有效性,笔者认为应注意下列两方面的教学。
一、强化核心概念的复习
所谓核心概念是指位于生物学知识领域中心的概念性知识,即是与生物科学事实相对应的知识,包括了重要概念、原理、模型及理论等的基本理解和解释,在某种程度上,我们可以将核心概念等同于课标所述的“核心的基础内容”,它是生物学科结构的主干部分,有着广泛的应用且能经得起时间的检验。
高中生物课程强调核心概念的教学,这就要求进行模块备课、单元备课及课时备课时,必须学会准确地把握模块、单元及课时的核心概念。核心概念具有基础性、系统性及联系性等特征,即核心概念具有内涵丰富,可以发展其他概念、核心概念与其他概念以一定的关系组成了同类事物的整体、核心概念引领整个系统知识块的发生、发展和深化等。一般来说,每个模块的核心概念数目控制在10―15个。如生物必修Ⅱ《遗传与进化》的核心概念有:染色体、基因、中心法则、减数分裂、性状、突变、重组、遗传规律、基因频率、物种、种群、自然选择、隔离等。此处直接用生物学名词术语代替了概念的表述,是鉴于读者知道这些生物术语的内涵和外延,而在课堂教学中,应该要用适当的陈述句、科学地表达这些概念,才能有利于学生分析、理解、掌握与应用。
强调核心概念教学的目的是避免传统的对繁杂的生物学事实性知识的记忆教学,转变为追求对核心概念的理解学习和深度学习,体现了国际科学教育倡导的“少而精”(less is more)的教学原则。
开展核心概念复习教学时,除了关注核心概念的内涵、外延、例证、前科学概念等科学概念的要素以及核心概念与一般概念、核心概念与核心概念之间的关系之外;应注意下列问题。
1.概念与术语不同
名词术语仅是标记概念的符号,学生能说出光合作用、呼吸作用、生态系统等生物学名词术语,但不知道如何提出和解答相关的问题,这意味着他只是知道了这些“字眼”,却没有真正理解这些生物学概念。
2.概念与定义不同
通常人们将概念的含义直接与定义相对应,这观点从上世纪70年代起受到质疑:有一些概念如等边三角形有明确的定义,但更多的概念特别是更为抽象复杂的概念,它们所包含的意义无法用一句定义确切表达。同时,随着时代的发展、科学的进步,人们对它的理解不断地发生变化。如现代遗传学尚没有给基因一个统一的定义,多数分子遗传学著作阐述现代基因的概念时,主要从基因与性状的关系、与染色体的关系、与DNA分子的关系、与遗传信息的关系、基因的结构特征以及基因的分类等六个方面上进行界定。此外,对学生而言,随着学习的深入,“定义”的描述会不断变化、加深。如光合作用这一概念,初中阶段的定义是绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中合成了淀粉等有机物,并且把光能转变成化学能,储存在有机物中,这个过程就是人们常说的光合作用。高中阶段的定义是光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用的过程是十分复杂的,它包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。可见,高中阶段对光合作用要求提高了。
明确概念与名词术语及定义的区别,就要求概念复习教学过程中,杜绝将概念以孤立的名词解释的方式让学生死记硬背,这是一种无意义的学习。长此以往,学生可能知道或记得某个生物学名词术语或定义,但不理解概念及概念之间的联系,无法构建良好的生物知识结构,就谈不上在新情境中运用这些知识。另外,随着学生年龄的不同,“定义”的描述会不断变化、加深。所以“定义”可能会让学生在后续学习时产生困惑。
概念复习教学还应通过生物图、生物表、概念图等形式帮助学生构建概念之间的内在联系,形成知识链、知识网。
二、注意区分生物学事实和生物学概念
生物学基本事实包括动物、植物等生物的名称;大小、形状、颜色等生物的外部特征以及生物、生命现象的发生和发展的过程等。概念是人脑在感觉、知觉和表象的基础上,对感性材料进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的思维加工和改造的产物。总之,事实是客观的,是通过感官或者一定的仪器器材进行观察测量得到的。概念往往是主观的,是人的思维活动的结果,即是由众多的事实归纳推理得出的。
请分析下列陈述句哪些表述的是生物学事实?哪些表述的是生物学概念?“细胞核控制着细胞的代谢与遗传。”“有丝分裂中期每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上。”“由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。”根据上述对事实和概念的认识,我们不难作出判断:“有丝分裂中期每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上。”这个陈述句表述的是生物学事实,它是可以通过显微镜、细心观察得到的;“细胞核控制着细胞的代谢与遗传”及“由细胞外液构成的液体环境叫做内环境”这两个陈述句表述的是生物学概念,它们是通过众多的生物学基本事实归纳推理得出的,符合客观实际的。
区分生物学基本事实与生物学概念的目的是教师在设计课堂教学方案时,必须将生物学核心概念作为每节课的知识目标与教学重点,引导学生通过一定的生物学事实构建正确的生物学概念及合理的概念体系,并以此解决所面临的实际问题。这就要求教师在教学活动中必须采用恰当的教学手段开展概念复习教学。如通过设置问题串:“为什么用果蝇作为实验材料?根据哪一个杂交组合可以判断出果蝇的显性性状?为什么?果蝇的白眼性状遗传是否符合孟德尔的分离定律?与孟德尔分离定律相比较,这个实验中有什么特殊的情况吗?和性别有关吗?如果控制果蝇眼色的基因用字母A表示,你能写出摩尔根的两组果蝇杂交实验的遗传图解吗?如果你是摩尔根,你将如何解释果蝇白眼性状的遗传?需要设计一个测交实验来验证你的解释吗?为什么?如何设计?”等引导学生深入理解并应用知识。应避免出现类似:“减数分裂发生的场所在哪?减数分裂过程,染色体复制几次,在哪个时期复制?细胞分裂几次?减数第一次分裂染色体的行为、数目、形态有何变化?减数第二次分裂染色体的行为、数目、形态有何变化?减数分裂中染色体的“减数”发生在什么时期?”等仅仅是识记生物学事实的设问,这将导致学生死记硬背,违背了生物科学教学的“做中学”原则,学生不是通过观察、实验、思考、交流等方式学习生物学,那么,提高学生的生物学科学素养这一课程理念就会落空。
同理,区分生物学基本事实与生物学概念也有利于教师在命制试题时,关注生物学核心概念的考查。
试题1西瓜消暑解渴,深受百姓喜爱,其中大籽(B)对小籽(b)为显性,红瓤(R)对黄瓤(r)为显性,两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,已知西瓜的染色体数目2n=22,请根据如图所示的几种育种方法的流程图回答有关问题:(注:甲为黄瓤小籽,乙为红瓤大籽,且甲乙都能稳定遗传)
(1)二倍体西瓜子房发育成果实,与种子产生的 有关,该化学物质发挥生理作用的特点是 。
(2)②过程常用的试剂2是 ,③过程得到的无子西瓜B果实的基因型和表现型分别为 , 。
(3)若甲乙为亲本,杂交获得F1,F1相互授粉得到F2,在F2中两对性状均为显性个体所占的比例为 。⑥过程进行原生质体融合得到杂种体细胞,该过程需要用到的酶是 ,⑦过程的原理是 。
(4)过程⑧是花药在MS培养基所提供的特定条件下脱分化,发生多次细胞分裂,形成 ,然后,最后长成单倍体植株。
该试题围绕核心概念“基因的自由组合定律”考查学生是否把握了单倍体、二倍体、三倍体、育种方法等相关概念间的内在联系,形成知识的网络结构;考查了学生能否运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
试题2已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。第一年将二倍体黄瓤西瓜种子种下,发芽后用秋水仙素处理,得到四倍体西瓜植株;以该四倍体西瓜植株为母本,以二倍体纯合红瓤西瓜为父本进行杂交,所结西瓜中有种子,第二年种下该种子得到三倍体植株,开花后授以二倍体西瓜的成熟花粉,即可结出无籽西瓜。请回答以下问题:
(1)秋水仙素作用于 ,可诱导四倍体的产生,秋水仙素的作用机理是 。
(2)四倍体母本的基因型是 ,三倍体的种子位于
(3)三倍体西瓜的基因型是 ,第二年对三倍体植株的花要授以二倍体西瓜成熟花粉,目的是 。
(4)三倍体西瓜无子的原因是 无子形状能否遗传 (能或不能)。
(5)要想获取大量的三倍体西瓜幼苗,最快的培育方式是 ,请写出培育过程 。
关键词: 新课程 科学素养 高中生物教学
在科学技术正日益深刻影响我们的生活的今天,一个人科学素养的高低绝不是无关紧要的,它影响到人的生活质量,甚至不断影响和改变国民的价值观和对许多问题的看法。科学素养教育已成为新世纪理科教育改革中极为关注的核心和焦点。高中生物教学应肩负起提高学生科学素养、促进学生全面发展的重任。
一、高中生物新课程的科学素养要求
科学素养的涵义是非常丰富的,它包括科学知识与科学技能,科学探究(过程、方法与能力),科学态度,情感与价值观,科学技术与社会。我认为:“高中生物课程是把提高学生科学素养这一课程理念转化为课程目标的三个维度,即知识、能力、情感态度和价值观。”高中新教材与原教材对于学生科学素养要求存在差异,体现在教学大纲的课程目标与教材编制。
1.原教学大纲与课程标准的课程目标的差异。
新课程标准在知识方面将“概念”和“模型”列入基础知识中,并要求学生知道生物科学和技术的主要发展方向、生物科学发展史上的重要事件,还提出了参与知识传播的任务;将原来的“态度观念”发展为“情感态度与价值观”,增加了情感和价值观方面的目标;能力方面,对生物学基本技能的要求更明确,对信息能力的要求更全面,提出了系统的科学探究能力的要求。
2.原教材(人教版)和新教材(人教版)编制的差异。
新课程教材以模块方式呈现学习内容,而且模块之间内容相对独立。在以往的传统教材中,就必修内容而言,是按元素、细胞、代谢、调节、遗传变异、进化及生物与环境七块内容编排。而在新教材中,分成了《分子与细胞》、《遗传与进化》、《稳态与环境》三个模块。虽然与老教材内容差不多一致,但其内容呈现的顺序发生了变化。例如:在《分子与细胞》模块中,对细胞膜——系统的边界这一部分的知识,教材先在第三章中简略介绍了细胞膜的成分和功能,而将细胞膜的结构划分到了第四章,并将细胞膜的功能之一“控制物质的进出及实例”另立单独的两节。
二、高中新课程背景下学生生物科学素养的培养
生物课程改革的核心目标是全面发展学生的科学素养,这就要求教师在生物教学中着重培养学生的科学素养,使学生不但具有广泛的科学知识,还掌握一定的科学方法,具有良好的科学素养。
1.用好新教材的栏目,培养学生生物科学素养。
新教材大量设置了“问题探讨”“本节聚焦”“资料分析”“思考与讨论”“实验”“探究”“与生活的联系”“知识链接”“科学前沿”“技能训练”“模型建构”等小栏目。这些栏目是根据《生物课程标准》规定内容,结合高中学生思维水平及特点精心设置的,其目的是促使学生在更高水平上“改变学习方式”和“提高生物科学素养”。例如,在“实验与探究”中鼓励学生大胆猜想,对一个问题的结果作多种假设和预测。学生主动参与、亲身实践、独立思考,在探究中学知识,养成探究的意识和精神,动手能力也有进一步提高。因此,教材栏目具有极大的使用价值,不可轻易否定。
但是,每一种教材不可能适应每个地区、每所学校、每一个学生的情况,教材栏目同样如此。在教学中只有根据学校、教师、学生实际和教学情境超越教材栏目开展教学才是正确的选择,即要根据教学实际对栏目本身或内容进行取舍、补充、替换。例如“资料分析”中的“人体的体温调节和水盐调节”、“分析细胞呼吸原理的应用”等内容应补充更翔实的内容及更多联系生活的实例。教学中有时因为时间或环境限制,可对“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”等内容做“忽略”或“替换”处理。
2.注重问题情境的创设,培养学生探究意识。
我国基础教育课程改革将变革学习方式、倡导探究性学习放在了突出的地位,对“探究性学习”的研究成为了“课改”中的一个亮点。研究性学习是一种对知识的主动探求、发现和体验,学会对信息获取、分析、判断和选择,并重视解决问题的积极学习方式,在研究性学习中,学生的主体地位得到真正体现,积极主动学习代替了被动强迫学习,创造性思维得到培养、发展,探究能力进一步升华为创造能力。例如,在“生物膜的流动镶嵌模型”的教学中,根据教材中的科学史实验资料,教师设置了以下问题串:①根据你所学习的化学知识,物质具有相似相溶的特性。你能得出什么结论?②生物膜是由脂质组成的,这个结论的依据是对现象的推理分析还是对膜成分的提取和鉴定?③在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗?④为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢?从该实验你能得出什么结论?你认为组成细胞膜的化学分子还有什么?如果你是当时的科学家,当你做实验时发现单分子的脂质展层面积是红细胞表面积的两倍时,大胆地展开你的想象力,你能作出什么假设?根据以前所学知识,你能找出该模型还有什么不足之处吗?说一说你的理由。
3.加强实验教学,提高学生的动手能力和创新意识。
生物学科是一门实验科学,生物实验是高中生物教学中的重要内容,也是生物学习的一种重要方法。在必修和选修模块中,都不同程度地体现了对生物实验的进一步要求。生物实验教学能进一步提高学生的实验素养,激发学生实验探究的兴趣;增强学生的创新意识;培养学生实事求是、严谨认真的科学态度;养成交流与合作的良好习惯;发展学生的实践能力。因此,在高中生物教学中,应该重视学生实验技能的提高,让学生学会把实验获得的信息演绎、归纳成结论。同时要求学生充分尊重实验事实,要求学生按照一定的程序规范操作,有目的、有计划地观察实验现象,如实记录实验现象和数据,不弄虚作假、臆造事实。当实验现象与自己所学理论不相吻合时,更要认真分析、寻找原因,大胆质疑,培养一丝不苟的求实态度。
1.中学生科学素养的内涵
一般说来,中学生的科学素养应涉及到四个方面: 科学知识与技能;科学探究的方法与能力;科学态度、情感与价值观;科学、技术与社会。 学校的科学教育要以促进每个学生的发展和全面提高青少年的科学素养为核心,以培育科学态度、情感与价值观为主导,以发展学生创新精神、形成独立思考和探索实践能力为重点,以适应学习化社会所需要的基础科学知识及其技能的学习为基础,以理解科学、技术与社会的关系为背景,在自主学习过程中养成科学的行为和习惯。
要把作为科学实践指导与规范的科学思想(包括科学态度、科学精神),以及它所应用或创新的科学方法与科学知识的教学结合起来,克服单纯传授知识的不足,帮助学生在学习科学知识的同时也受到科学思想与科学方法的熏陶,从而培养比较全面的科学素养
2.培养中学生科学素养的原则
2.1 力求体现科学本质。 科学教育不仅要涉及到科学知识的传授,而且还要涉及到科学探究能力和科学精神的培养,以及对科学、技术与社会关系的认识。
2.2 全面提高科学素质。 根据广义的科学本质的观点和科学教育的内涵,科学素质就不只是科学知识一个方面,还涉及到科学思想、科学方法和科学精神等方面。
2.3 普及性、基础性和发展性相统一。
确定中学生应具备的科学素质的具体内容,应面向全体中学生,而不是少数精英分子,所以它应该具有普及性。同时还应考虑到中学生的年龄特征和认知特点,中学生正处于学知识、长知识的阶段,正处于从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段,对其进行科学素质的教育应与这种特点相符。此外,还必须面向世界,面向未来,面向现代化,全面考虑基础性与现代化的关系,基础性与发展性的关系,要选择那些与现代科学技术的发展有关,与学生今后终身学习有关,又是他们能够接受的、能反映时代特征的新内容。
3.生物科学素养的培养目标
生物科学素养是指学生将来参加社会生活、从事经济生产、做出个人决策所必需的生物学概念和过程的理解。因此,在教学过程中要注意培养学生的独立性、自主性,培养收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力,特别是创新精神和实践能力等探索能力,培养学生具有良好的科学态度和科学品质,以及正确的价值观。
4.通过多种手段提高学生生物科学素养
在新教材中,探究性活动包括观察与思考、实验、调查、探究、资料分析、进一步探究、演示实验、设计、技能训练、课外实践等。教学中充分并灵活运用这些探究活动,能较好地培养学生的各种能力及科学态度和科学品质。教师在教学中,要依照新课标的要求,力求通过激发学生求知欲和学习主动性进行基础知识教育,通过“师生互动、自主探究、合作交流”等形式多样的教学方法,使学生理解掌握生物科学知识。
4.1 培养和发展学生的科学能力
4.1.1 培养观察和实践能力。运用“观察与思考”、“实验”、“调查”等探究活动,引导学生观察实物,练习观察的方法,通过动手操作,增加感性认识,加深对所学知识的理解;通过走出课堂、到大自然或社会中去,就某个与生物有关的问题进行调查,培养学生的观察能力、动手操作能力和实践能力。
4.1.2 培养收集和处理科学信息与分析解决问题等能力。结合“调查”、“资料分析”、“探究”等活动,引导学生在质疑、调查、实验、收集、分析和解读数据、推理、反思等活动中,既能理解、掌握和应用知识,又发展了学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力;既培养了学生的独立性、自主性,又培养了学生交流和合作的能力。
4.1.3 培养创新能力。积极开展“探究”、“实验”、“进一步探究”、“技能训练”、“课外实践”等探究活动,让学生通过参与和体验科学探究激动,了解探究活动的一般过程,包括提出问题、做出假设、制订计划、收集证据、得出结论、表达和交流等。这样既能培养学生的独立性、自主性,还能培养他们的创新精神。
4.2 培养学生良好的科学态度和科学品质
4.2.1 通过“观察与思考”、“实验”、“调查”、“探究”等探究活动,培养学生学习生物科学知识的兴趣,不断探求新知识的精神,高度的责任感和良好的学习习惯。
4.2.2 通过“资料分析”、“调查”等探究活动,引导学生学会分析资料处理生物科学信息,通过阅读有关的科学资料,使学生相信科学,热爱科学。
4.2.3 通过“实验”、“探究”、“演示实验”等探究活动培养学生的科学态度,要求学生操作规范,严肃认真,实事求是。
4.2.4 通过探究活动培养学生形成爱护动植物的情感,增强爱护生物保护生物的意识,拒绝破坏环境的行为。
4.2.5 通过“探究”、“实验”、“资料分析”等探究活动,培养学生的辩证唯物主义观点,建立生物学基本观念,形成正确的审美观,进而逐步树立
4.3 引导学生形成科学的思维和方法。
新课标指出,要重视科学本质,重视理解科学研究过程,学习科学研究方法。在生物科学史中,不仅记载着生物科学知识的形成过程,而且蕴涵着科学家的创造性思维方式和灵活多样的科学方法,体现科学家尊重事实、服从真理和实事求是的科学态度。因此,在初中生物教学中必须注重科学史学习,要充分挖掘教材内在因素,从学生的认知水平出发,适当选取或处理相关史料,将其作为教学内容的一个组成部分,融入单元课题的教学之中,让学生了解科学家是怎样发现问题、提出新问题、分析问题和解决问题的,使学生在科学态度和科学方法乃至创造性思维方面多些感悟,培养学生科学思维的习惯,掌握科学研究的方法。
4.4 典型激励,培养学生科学精神。
【摘 要】本文从培养学生的科学思维方式、科学精神、实验能力和信息搜集能力诸方面论述了高中生物教学中科学素养培养问题。
关键词 高中生物;科学素养;教学
高中生物课程《标准》在“课程设计思路”中明确提出,在高中阶段设置必修和选修模块是为了满足学生多样化发展的需要,有助于拓展学生的生物科技视野,增进学生对生物科技与社会关系的理解,提高学生的实践和探究能力,满足学生多样化发展的要求。其中对生物科学素养的定义为“生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力、以及相关的情感态度价值观。它反映了一个人对生物科学领域中的核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。”
一、让学生体验科学发现的过程,具备科学的思维方式
高中生物教科书中明确提到,学习高中生物时,我们应该注意研究过程,学习研究的方法。我们要培养学生的科学素养,就必须重视对学生科学思维能力的培养,注重学生在学习过程中的表现,而不是像以前一样,只是看学生的考试成绩。
例如,“生长素的发现”,“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”结果,以强有力的证据证明DNA是遗传物质,这是让学生掌握科学过程的一个很好的例子。“生长素的发现”在讲授时,我们可以使用多媒体演示,变抽象为直观,指导学生进行必要的观察推理和想象,体验的过程中,研究科学家的思维过程。
二、重演科学史,培养学生的科学精神
科学精神是人们在工作,学习和生活中表现出来的毅力,勤奋的工作态度和价值观。许多科学家和科学史的智慧结晶,包含科学探索,积累的科学史实,科学的研究方法和科学思想,使学生能接受科学的方法,科学精神和科学启蒙方面的熏陶。这是高中学生的科学素养中最重要的组成之一。在课堂中重现科学家们经典实验的设计过程,让学生重复科学家探索的思路,使知识成为学生再发现和再创造的过程,培养学生的探究能力。例如,细胞膜的结构和功能,光合作用的研究,研究和动物激素等的概念。生物科学史是一个非常有价值的教育资源,其中的许多例子,反映科学教育的精神,是培养学生良好的材料。例如,孟德尔经过8年,经历了无数次的杂交实验,他终于作出分离基因和基因的自由组合定律。达尔文冒着生命危险做全球生物调查,最终写出伟大的进化杰作《物种起源》。通过科学历史教育,可以发展学生的科学精神,也能激发学生的民族自尊心、自信心、自豪感和凝聚力,学生的爱国主义和情绪,从而实现提高学生生物科学素养的目的。
三、培养学生的生物实验能力
生物科学素养的提高需要依靠对学生实验能力的培养。科学研究表明,如果学习的内容尝试后,只听三小时,能记得60%;如果你听了看了三个小时后,能记得80%;如果听了看了并且动手做三小时后,能记住90%。可见,生物课程学习中实验是十分重要的。实验教学主要培养学生观察实验、收集和处理信息、数据处理等方面的能力,帮助学生积累实验设计、质疑、推理、归纳和演绎的科学方法等应用体验,学生必须要实事求是的记录,整理和分析实验数据,定量表达结果等。《标准》说,学生应正确使用显微镜、生物实验和仪器等常用工具,实验操作能力必须具备。
需要注意的是,安全使用实验器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精灯等)和实验药品(酒精、酸、碱等),在实验中是不能忽视的,教师应强化这方面的实验安全教育,帮助学生树立安全实验观,提高他们生物学实验的基本技能。
四、培养学生收集信息的能力
我们在信息时代,获取信息,处理信息体现的是一个人的能力,也是适应社会发展的需要,信息的搜集和处理能力的高低已经成为学生的一个基本的科学技能,因此,在生物教学中,学生收集、处理信息的能力,也是有效鉴别学生科学素养的重要手段。
获得各种信息渠道,在一般情况下,有两种方法:一种是取得个人的经验,而另一种是间接获得。第一种通过实验、观察、测量信息可以直接得到;通过参观、访问的信息和方法来获取信息是间接的。如以近亲繁殖“危险”的调查,间接收集信息作为一个例子来说明:第一,学生可以参观医院,医疗中心,了解一些近亲家庭的危害。第二,学生可以访问互联网上的信息,以获取相关信息。碘对动物生长发育影响的探讨,可以让学生在家里做探索实验,获得直接的信息。
信息的处理是一个重要的工作,它直接关系到结论的正确与否。因此,在信息的处理过程中,我们应该注意对收集的信息进行加工处理,鉴别其是真实的还是虚假的,其是否是超过时效的,已经过时没有用的,这样我们才能筛选出有价值的信息,使学生能够获得既正确可靠又系统规范的信息。另外,教师要教给学生处理各种信息的工具,如数理统计方法,逻辑思维方法,判断、定义、推理、归纳方法,还有各种分析图表、各种统计图、流程图的绘制等。
总之,在生物教学中,学生科学素养的培养,不是一朝一夕的事情,也不是一时半会的训练就能达到并融会贯通的,而是一个系统的教学过程。因此,从基础做起非常必要,对学生科学素养的培养和训练在每一个环节都不能马虎。
参考文献
[1]梁振.在高中生物教学中培养学生的生物科学素养[J].文理导航,2011.04