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一、高中生物學習中學生創新學習的重要性認識
長期來高中生物課程的實施,學生的學多數是封閉式的,實驗是驗證式的,學習評價更是處于自我封閉的狀態,這在很大程度上導致了學生生物學習活動的形式單一、解決問題的思維不開放等問題存在。隨著高中生物新課程實驗的多樣化與知識內容的模塊化,課堂教學朝著改變學生的封閉式學習方式,突出能力培養、教會學生主動學習、授以良好的學習方法的要求進行改變,教學評價著力于學生多角度、全方位、創造性思維或創新學習能力上。為此,以創新思維活動為主的學習,也就是創新學習成為了高中生物學習的一種好的學習方式。
二、高中生物學習學生創新學習活動的組織策略
現代社會是信息社會,生活中處處蘊含著信息。如電視新聞、報紙雜志、媒體網絡、旅游科技、綜藝體育等,經常為人們提供大量的知識信息。這些信息中很多是人們普遍關心的鮮活生動的生物知識和敏感具體的生物問題,要具體落實到學生的創新學習之中,必然需要采取有效的教與學的策略。研究表明,高中生物學習學生創新學習活動的組織策略主要有:
1.信息的收集策略。課堂教學和學生的探究性活動中,教師要教會學生善于收集和處理鮮活生動的生物知識和敏感具體的生物問題的信息,要能從中不斷補充豐富完善學生已有的生物知識結構。例如教師讓學生在課外多注意博覽群書,走進圖書館,訪問互聯網站,參加社會實踐調查等,就能讓高中生物課堂教學活動得到重要的延伸,使學生收集到豐富的生物學習的資料、獲取生物科學發展的信息,成為生活和生物學習的真正主人,不斷提高學習的能力和培養起勇于實踐、創新學習的意識。
2.學會學習的策略。新課程的高中生物教學,不僅要讓學生認識和記住一些必要的生物科學知識,更重要的是讓學生學會通過分析綜合、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,從而能舉一反三的進行有效的學習。如運用綜合的觀點觀察現象、分析聯系、找出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。學會學習,就是要讓學生成為“善于觀察、勇于探索、敢于思考質疑”的有心人。
3.學會主動思維的策略。心理學研究表明,只有學生的學習思維具有了明確目的性、指向性,學生的學習才能得到舉一反三,才能有長足的進步與提高。高中生物課堂教學應當根據教學大綱和學生的實際情況科學確好教學目標,引導學生學會明確思維目的,也就是通過分析未知和已知的矛盾,為最終解決矛盾找到恰當的途徑,讓學生在學習過程中體會到一門課或一本書的思想精華,是學生終身學習受益的需要。
4.問題適度的策略。在高中生物教學新課程實施中,依據學生的認知水平,教學問題的設計要從低到高,由易到難逐層展開,讓學生提出難易適度的學習問題是教師指導學生進行創新學習指導的重要要求。研究認為:問題適度的策略要求學習其難易程度不能超過或低于學生的“最近發展區”,要變換提問的方式和角度,要有啟發性。教師要通過思路教學激發學生的思維,導出思維的結果。
5.重視實驗教學的策略。高中《生物課程標準》強調“倡導探究性學習,力圖改變學生的學習方式,引導學生主動參與、樂于探究、勤于動手與突出創新精神和實踐能力的培養”。生物實驗是讓學生形象地認識生物體的結構層次、了解生命活動規律,為學生提供感性認識和直接經驗,培養他們觀察思考、動手動腦、分析總結的能力,激發他們不斷探究興趣的重要途徑。有教師總結探究性實驗教學的基本程序為以下六個方面:
三、高中生物創新學習指導要求教師著力于創新教學
隨著高考制度的改革和現代教學觀的形成,教師不僅需要加強學生基礎知識的學習能力提高的評價,更應重視學生創新學習能力的評價。實踐表明,高中生物教學目標中將學習掌握的層次劃分為:記憶、理解、掌握三個層次,其中掌握細分為應用、分析及綜合三個層次,記憶,理解為層次的中、低級水平,應用為較高級水平,分析及綜合為高級水平。對學生開展創新學習的指導,必須按創新學習者的主體作用發揮水平、知識學習能力和實驗教學學習觀察能力、實驗操作能力不同次層進行學習的評價,并創新生物課堂教學的模式開展創新教學。研究表明,生物創新教學包括教會學生的五個方面:“教會收集處理信息、教會理論聯系實際、教會思考生物問題、教會研究生物問題、教會記筆記”和讓學生學會“聽”、學會“言”、學會“憶”、學會“思”、學會“練”、學會“糾”、學會“研”。新課程倡導學生在老師的引導下,通過自己的觀察、實驗、探索以及與他人的合作、交流,從而自己得出結論的“研究性學習”,通過研究性學習,學生培養起自己的創新意識、合作精神和實踐能力。
四、高中生物創新學習要實現生物學科教學的現代化
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關鍵詞 學法 生物學概念 生物科學史 總結
一、加強生物學概念教學,指導學生加強對概念的理解
在高中生物教學中,加強概念的教學是一項非常重要的教學內容??梢哉f,高中生物課的教學,就是對生物概念的教學;高中生物課的學習,就是對生物概念的學習。學生對概念掌握正確與否,直接關系到對生物學知識的理解應用,以及今后的創造性活動。
概念是反映思維對象特有屬性或本質屬性的思維形式。概念包括內涵和外延兩個基本特征。概念的內涵是指反映在概念中的思維對象的特有屬性或本質屬性,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屬性的對象,又稱概念的適用對象。教師在教學中,一定要通過各種手段幫助學生理清概念的內涵與外延,即概念的含義和使用范圍。只有當學生真正地把握了概念的內涵和外延時,才能夠運用概念去解決問題,從而達到教學目的。
概念教學方式多種多樣,如教師可以設置有難度梯度的問題組,師生對話逐層形成概念;可以采取圖文結合的方式來理解掌握概念;可以新舊概念聯系,通過計較、類比嘗試自主構建新的概念等。對一些需要重點掌握的概念,可以采用多種教學方式相結合。如"同源染色體"概念是高中教學中一個非常重要的概念。在進行教學時,我首先用多媒體展示減數分裂過程中染色體行為變化,讓學生觀察聯會的兩條染色體的特征,引出"同源染色體"概念。然后提出下列問題:1、同源染色體是指來源相同的兩條染色體嗎?2、同源染色體中的兩條染色體是不是大小形狀一定相同?請舉例說明3、是不是只有進行減數分裂的細胞在聯會配對之后才會出現同源染色體?(教師演示受精作用課件、動畫模擬精卵結合過程及受精卵中的染色體組成,學生觀察分析),師生共同討論上述問題,總結同源染色體概念的要素:①形狀大小一般相同(強調"一般");②一條來自父方,一條來自母方。最后多媒體展示多組染色體圖片,讓學生辨別哪些圖中具有同源染色體,進一步鞏固同源染色體概念,同時也了解一下學生對此概念的掌握情況。
對于一些概括性高、較抽象的概念,教學中如果直接切入概念,則不利于學生的理解和掌握。教師可以先用豐富的實例使學生掌握相關的概念,然后從中總結出它們的共同特點,得出新概念。如無性生殖是一個概括性較高的概念,教學時可以先用豐富的實例使學生掌握分裂生殖、出芽生殖、營養生殖等概念,然后啟發學生嘗試著從中總結出它們的共同特點:不經過生殖細胞的結合,由母體直接產生新個體。通過這種方式得到的無性生殖的概念能讓學生舉一反三,理解深刻。
為了加強對概念的理解,教師要指導學生注意平時積累,將教材中提到的概念、生物學專有名詞等進行分類和整理,掌握一些容易混淆的概念之間的根本區別與聯系,如原核細胞與真核細胞、同化作用與異化作用、原生質層與原生質體、單倍體與多倍體等概念。
二、重視相關生物科學史教學,指導學生學會科學的思維與方法
在《課標》第四部分"實施建議"中,明確提出"注重生物科學史的學習",首次提出知道生物科學發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。事實上,生物科學史不僅僅是生命科學發展歷程中的一系列人物和事件,更重要的是它蘊含著豐富的科學思想、科學方法、科學的世界觀以及科學精神和科學態度等內容,具有很高的教育價值。生物科學史的知識不僅可以讓學生體驗到科學家們的探索精神與科學態度,而且它也是學生開展探究活動的極好素材,從中可以領會科學的思維與方法。
在過去的科學史教學時,教師一般都以講故事的方式進行。實踐證明,這種科學史的教學方法是低效的。對科學史實施探究教學,有利于學生了解科學研究的歷史及科學本質。在教學中,教師可以引導學生假想自己就是當時的科學家,讓學生大膽地去提出問題,想辦法解決問題并得出結論,讓學生真正的成為學習的主體。比如,《光合作用的探究歷程》是必修一中的重要內容,筆者按照時間順序將一些光合作用發現史中重要的科學實驗作為背景資料呈現給學生,設置一些問題串讓學生分組討論,分析實驗現象并提出自己小組的推斷,在此基礎上引導學生提出進一步想探究的問題等,再與前人所得結論進行比較。
三、靈活應用圖表,指導學生善于總結
生物這門學科與其他的理科相比,內容雖然不是很多,但都比較零散,需要記憶的知識點也比較多。這就要求學生要對支離破碎的知識進行梳理歸納,使之條理化,從整體上或實質上把握具體知識,減少學習上的盲目性,提高學習效率。所謂讀書要從"從薄到厚"到"從厚到薄",強調的就是學習過程中要善于歸納,精于總結。
常用的知識歸納總結方法有提綱法、圖示法和列表比較法。提綱法一般適用于單元總結,圖示法有畫流程圖、畫概念圖等方式,一般適用于歸納知識點之間的聯系,如在選修三的學習中,植物組織培養過程、植物體細胞雜交技術、制備單克隆抗體技術都可以采用畫流程圖的形式進行歸納總結。,列表比較法一般適用于歸納知識點之間的區別。如學習光合作用和細胞呼吸這兩個重要知識點之后,可以列表比較兩者在場所、能量轉換、物質變化等方面的區別及聯系;學習完DNA復制、遺傳信息的轉錄、翻譯三個過程后,可列表比較三者在發生場所、原料、模板、產物、實質等方面的異同。學生掌握并實際應用這些方法,就可以將所學知識進行歸納、整理,使所學知識系統化、條理化,增強學習效果。
學習方法有很多,如學會預習、學會記筆記等這些一般方法在這兒就不再一一敘述。總之,"工欲善其事,必先利其器",好的學習方法是增強學習信心,提高學習興趣,培養學習能力的有力保證,也是進行教學改革的基本內容之一。所以,在生物教學中一定要加強學法指導。
參考文獻
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1、探究式課堂教學模式的涵義
探究式課堂教學是以探究為基本特征的一種教學活動形式,探究式教學模式起源于美國著名教育家薩其曼(J.R.Suchman)對于“獨立學習者發展”的信念,他認為科學家用來分析解決問題,探究未知世界的理性智慧可以傳授給學生。[3]該模式是指在教師的指導下,學生積極參與科學探索的實踐過程,試圖模擬科學家分析解決問題的方法,體會科學家如何面對疑難,養成主動探索、主動思考、主動獲取知識和發展能力的習慣,并學會搜集和加工需要的新資料,從而獲得在真實生活情境中發現問題、解決問題的方法,進而培養自己的創新能力和實踐能力的實踐活動。
2、探究式課堂教學模式的設計
探究式課堂教學是探究式教學的重要組成部分,在新課程背景下,探究式課堂教學的環節比以往有更豐富的內涵。借此,根據高中生物新教材(人教版)的特點和近期的教學實踐,筆者圍繞高中生物新課程探究式課堂教學環節的設計談談自己的見解,旨到拋磚引玉。
(1)妙創問題情境,巧立探究課題。
創設問題情境是組織探究活動的前提。新教材的特點之一就是在每一節的開頭都設置了“問題探討”和“本節聚焦”欄目。事實表明,任何學習愿望都是在一定問題性的情境中產生的,問題情境能夠誘發學生學習的需要,極大地促進探究式課堂教學的實現。問題情境的創設講究“妙”,課題的引入關鍵在“巧”,因為妙能生趣,巧能激趣。不管是巧,還是妙,都要以實際生活、生產事實或經驗為出發點?!稑藴省分赋觯骸吧锟茖W與人們的日常生活、醫療保健、環境保護、經濟活動等方面密切相關。”也就是說,高中生物新課程注重使學生在現實生活的背景中學習和探究生物學。因此,教師應聯系生活,善于為學生準備好問題情境素材,設置適當的途徑使學生進入“情境”,感受解決問題的過程。如在“生命活動的主要承擔者——蛋白質”的教學過程中,可以從最近出現的“大頭娃娃”引出問題,并提出課題“‘大頭娃娃’形成的原因”。接著進一步創設問題情境:蛋白質有什么作用?它是怎樣形成的?為什么有些食品要添加某些氨基酸?這樣提出問題,確立課題,非常的巧,非常的妙,非常的新,所以,學生的學習興趣非常的高漲。
(2)組織學生探究,提高綜合素質。
學生是課堂的主體,探究是學生的探究,沒有學生的主動參與,探究活動將成為空話。首先,教師應善于利用新教材設計的豐富的探究素材:“資料分析”、“思考與討論”、“實驗”、“技能訓練”、“探究”等,使學生多動手,多動腦,多發言,多記錄,多歸納,給予他們充分自主學習、主動探究的空間,使之體驗更多科學探究的樂趣。例如,在“酶的本質”教學過程中,課前可布置學生收集巴斯德(L.Pasteur)、李比希(J.V.Liebig)、畢希納(E.Buchner)、薩姆納(J.B.Sumner)等科學家探索酶本質的過程及其相應的理論材料,并對此作出評價;課堂上由學生簡述理論要點,組織自由演說“我從酶本質的探索過程得到的啟示……”活動。這樣的探究活動能為學生提供自我表現的空間,獲得探究過程的體驗。
其次,生物學是一門建立在實驗基礎上的科學。因此,實驗探究是科學探究的重要環節。在實驗探究教學中,要突出培養學生實驗的假說能力、方案的設計能力、過程的觀察與記錄能力、討論與結論的分析能力等,充分體現新課程培養學生“過程與方法”的理念。如“核酸在細胞中的分布”的探究實驗,可讓學生——①提出假說:DNA主要分布在細胞核,RNA主要分布在細胞質。②設計實驗:取口腔上皮細胞制作臨時裝片水解用蒸餾水沖洗涂片用吡羅紅甲基綠染色5分鐘觀察(先低倍鏡后高倍鏡)。③觀察和記錄:細胞核呈綠色,細胞質呈紅色。④得出結論:核酸種類不同,其分布也不同。在真核細胞中,DNA主要分布在細胞核,RNA主要分布在細胞質。
再次,新課程強調,課堂探究要取得成效,合作討論學習是不可忽視的。但目前很多學校都是大班制,學生人數多,實行分組合作討論學習時遇到不少問題。最簡單的策略是采取同位或前后學生分別組成合作小組。小組人數一般以2-6人左右為宜,教師應根據實際情況來進行調整,但要遵循“組間同質,組內異質,優勢互補”的原則。即每個組中成員的組織能力、學習能力、學習成績、思維活躍程度、性別等都應盡量均衡,并確定每個成員的分工,可以采取輪換制,如主持人、記錄人、發言人、補充人等由每個成員輪流做。分好組和職務后,在進行小組合作學習前,教師還應解釋清楚學習任務,說明成功標準;然后在學習過程中,教師要監控學生的行為,及時提供幫助;最后采取過程評價與結果評價以及學生自評、小組評價和教師評價相結合的方式,公正、科學、合理地肯定學生的探究學習。
(3)展示探究成果,交流彼此思想。
在探究式課堂教學過程中,對于學生的探究成果要進行展示和交流,讓全體學生都可以分享成果,共享智慧,實現共同進步和新課程倡導的“全體發展”理念。正如大文豪肖伯納(G..Bernard Shaw)所說:“如果你有一個蘋果,我有一個蘋果,彼此交換,那么,每個人只有一個蘋果;如果你有一個思想,我有一個思想,彼此交換,我們每個人就有了兩個思想,甚至多于兩個思想?!?/p>
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關鍵詞:實驗教學;高中生物;教學方法運用
生物學中的許多定義以及概念都是通過多次的實驗總結出來的,實驗在生物學中占有重要地位,實驗是學生學習生物知識以及人類探索生物領域的重要方法。由于我國深受傳統教育思想的影響,只注重應試教育,實驗課程在高中生物教學中無法得到重視,學生的實驗操作能力較弱。
近啄晡夜推行教育改革,要求轉變傳統教育觀念,促使教學與時俱進,實驗在高中教學的過程中,才被逐漸重視起來。試驗在教學中也逐漸被推廣,不僅僅在生物學中運用到實驗教學,還在化學、物理、數學、語文等學科中也運用到實驗教學。
一、實驗在高中生物教學中的意義
1.有利于激發學生學習興趣
興趣有助于學生更好地學習,在教學中,首先就要讓學生對這門學科感興趣,學生才有學習下去的動力。生物學科不同于有語文以及數學等學科,其具有奇妙的現象,大多結論可以通過實驗直觀的展現在學生的眼前,具有非常強的操作性。實驗教學是一種新穎的教學方式,學生可以在實驗的操作中學習生物知識,極大的激發學生的興趣,使得學生主動積極的參與學習中來,通過自身的實驗操作對所學的知識點記憶深刻。在教學中,可以運用多種實驗教學,吸引學生的注意力,并引導學生學習。
2.提高實驗技能
隨著我國新課標改革,提倡素質教育,對學生提出了更高的實驗技能要求。教師在教學的過程中,就要著重培養學生的實驗技能,包括思維能力、觀察能力、操作能力等。這是素質教育所提出的新的要求,也是現代社會所需的實用型人才所具備的素質。在教學的過程中,教師就要引導學生實驗項目進行仔細觀察,并記錄好實驗數據,開發學生的思維能力,要讓學生分析思考實驗現象、結果。如果實驗現象與結果不符的時候,就要引導學生根據觀察、實驗數據以及操作手法,結合三者進行思考,或者讓學生親自操作。培養學生思考以及觀察的能力,提高學生的實驗技能。例如教師在講到如何運用顯微鏡的知識點的時候,教師應將顯微鏡的性能講解給學生聽,如顯微鏡的放大倍數、分辨率等基礎知識。學生了解這些基礎知識過后,教師應讓學生獨自操作顯微鏡。通過布置觀察植物細胞的任務,讓學生利用顯微鏡進行實際操作,熟練顯微鏡的操作手法,以便提高學生的實驗技能。
3.培養探究能力
在教學的過程中,要改變以往以教師為主體的教學觀念,要形成以學生為主體的教學觀念,教師僅充當引導的作用。教師與學生共同參與到教學中來,在教學的過程中,教師應設計多種探索式實驗,讓學生獨立操作實驗,布置相關問題讓學生通過實驗進行探討研究,給予學生自主探究能力的培養。例如教師在講授植物染色體這一課的時候,可以布置學生研究在低溫的作用下,植物染色體數目的變化情況的任務,讓學生自主實驗,并記錄在不同的溫度下,植物染色體數目的變化情況。試驗過后教師與學生進行討論,相互交流實驗結果以及意見,促使學生積極參與教學,培養學生的探究能力。
二、實驗運用于高中生物教學需遵循的原則
1.等量性原則
等量性原則,就是在實驗中,通常會設置一個或多個變化的條件,其他條件相同。在其他條件相同的情況下,觀察變量對實驗結果的影響。例如在進行細胞大小與物質運輸的關系的實驗中,細胞大小是變量,物質是固定量,試劑、試管容量等條件都完全相同,分別將幾種大小不同的細胞作用于物質,觀察物質運輸的狀況。根據對照實驗,學生可以清楚了解細胞大小對物質運輸的影響。
2.操作性原則
實驗是在學生的基礎知識上進行的,高中生物實驗比較簡單,實驗材料比較常見,用時短以及現象明顯等特征。高中生物教學中的實驗具有可操作性,容易觀察實驗現象。如果課程設計的實驗比較復雜、困難,學生無法理解以及操作,不利于學生學習,實驗也不具有實用性。
3.探索性原則
根據課改的要求,高中生物教材非常重視實驗教學,在生物課程中分為驗證性實驗和探索性實驗。教師在傳授學生課本上的實驗之外,還應引導學生設計更多的探索性實驗,讓學生運用所學的知識,對生物學科進行拓展性探索,提高學生學習的積極性以及主動探究能力和思維能力,促進學生進行探究性學習,提高探究能力。
4.科學性原則
教師在演示實驗的過程中,操作手法一定要規范,實驗現象要非常明顯,利于學生學習。教師在做實驗之前就要做好充分的準備工作,熟練掌握各個實驗環節,使得實驗具有科學性。如在實驗現象較難把握以及實驗條件不充分的情況下,教師可以通過多媒體進行實驗演示,提高實驗的準確度,提高實驗的科學性。
三、結語
高中生物教學主要是以實驗為基礎進行教學的,生物實驗教學是教師常用的教學方法,生物學中的許多定義以及概念的知識都是通過多次的實驗總結出來的,實驗在生物學中占有重要地位,實驗也是學生學習生物知識以及人類探索生物領域的重要方法。在新課改的背景下,更要重視實驗在高中生物教學中的運用,促進教學方式的改善,同時能夠促進學生學習效率的提高,為我國提供更多的實用型人才。
參考文獻:
[1]王吉富,靳友啟.淺談新課程理念下的高中生物實驗教學[J].新課程(中學版),2010,62(01):36-37.
高中生物科學方法總結范文5
【摘要】新一輪生物課程改革是轉變學生學習生物課程方式的一個突破點。高中生物教學必須寓新課程理念于課堂教學之中,激發學生思考潛能,提高探究思維能力;通過實驗探究生物的規律,是學習生物學的重要途徑,因此實驗教學在生物教學中占有非常重要的地位,有效地培養學生生物科學素養、創新精神和創新能力,真正彰顯新課程理念。
【關鍵詞】高中生物;新課改;實驗教學
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089(2012)06-0139-01
《高中生物新課程標準》指出:高中生物課程要讓學生初步學會生物科學探究的一般方法,具備較強的生物學基本操作技能、收集和處理信息的能力、觀察能力、實驗能力、思維能力和解決實際問題的能力。高中生物教學必須切實寓新課程理念于課堂教學之中,在教學中真正彰顯新課程理念。通過教學實踐,我發現"探究性學習"在高中生物實驗教學中的應用是一個循序漸進的過程,現從以下幾個方面談談我的體會。
1通過生物發展史,培養學生思維和科學的探究方法,引導學生學會探究
自然科學的發展史就是一部科學探究的歷史。通過科學史的學習,不僅能加強學生知道知識的發生、發展過程,還能能激發學生學習的興趣,探究未知世界的好奇心。因此在教學過程中,我們要努力做到:
1.1展示科學家的思維過程,培養學生的思維能力。 生物學史上的許多重大發現,都閃爍著科學家們非凡的創造性思維的光芒。如光合作用發現史、植物生長素的發現過程和孟德爾兩個遺傳基本規律的創立等。
教學中應該引導學生循著科學家的思維歷程去親身體驗一番,探究得出結論的具體思維過程。并適時讓學生大膽作出種種設想、猜測,讓他們無拘無束地去思考、去爭辯。通過這這種方式的教學,科學思維的全過程充分地暴露出來,學生不僅從中獲取科學知識,更重要的是受到科學思維的熏陶。
1.2從生物學史中學習科學的研究方法。
在生物學發展史中,每一項重大發現,都是各種科學研究方法綜合運用的結果。教師應充分地把科學家們獨到的科學思想和方法滲透到知識傳授中,啟迪學生領會科學方法,且能運用到實際的實驗設計中。
如在遺傳的基本規律的教學中,可向學生提出孟德爾之所以能發現遺傳的兩大規律,與他精心選擇實驗材料有關,當然還有科學的觀察和分析方法,他在觀察時,對紛繁復雜的雜交現象,只看其一對性狀,而對其它性狀暫且不管,這就使研究對象大大簡化了,特別是他把數學統計方法引入生物學的研究,是超越前人的創新。
二、創設探究性實驗,促進學生主動探究
可通過將模擬實驗、驗證性實驗設計為探究性實驗,為學生提供一個能動腦思考、交流、合作、親自探究創新的空間,激發學生的求知欲,促使學生主動探究,使學生的知識水平和探究能力在探究過程中逐漸增長起來。
例如:"植物細胞的質壁分離及質壁分離復原" 實驗,這是一個驗證性實驗。在完成教學目標后,我們引導學生向探究的方向邁進:(1)實驗材料,是否只能選用洋蔥外表皮細胞,其他植物細胞可以嗎?(2)實驗試劑,除了蔗糖溶液,可改用其他試劑嗎?試劑的濃度呢?(3)實驗操作方法,有沒可改進或簡化,可提高實驗效率的?
學生經思考、實踐和探討后,得出結論:(1)其他植物細胞也行,但洋蔥外表皮紫色部分,液泡呈紫色,原生質層和細胞壁區分明顯,在顯微鏡下觀察質壁分離現象十分清晰。(2)蔗糖溶液粘性強,易污染顯微鏡。根據滲透作用原理,其他試劑也行,比如可用經濟易制的NaCl試劑。而試劑的濃度不能太高,否則易導致細胞死亡,無法質壁分離復原;濃度太低,實驗沒有現象或不明顯。(3)操作方法可改進直接把蓋玻片掀開,滴加外液。這樣,一方面可以減少幾次重復滴加和用吸水紙吸引的步驟;另一方面又避免因操作不當污染了顯微鏡。
看到學生探究的熱情高漲,我結合這個實驗,引導學生探究某植物細胞的細胞液濃度。有了這個驗證性實驗作為背景,學生設計起來就容易得多,設計實驗的方法和思路與原實驗基本相同,將原來只滴加30%蔗糖溶液,改為分別滴加10%、20%、30%、40%等不同濃度的蔗糖溶液,分別觀察植物細胞質壁分離來估測細胞液的濃度。
通過此實驗不難發現,學生從以前按部就班,到現在能在實驗過程中發現問題,并由此設計實施探究性實驗,能力有了一定的提高。學生也發現自己通過實驗更好掌握了植物滲透吸水原理,對自己所做實驗結論也較滿意。
三、指導學生設計探究性實驗
在實驗教學中應當盡量鼓勵學生運用所學的知識,進行實驗設計。指導實驗設計的一般方法,包括提出問題作出假設實驗設計進行實驗分析結果得出結論表達交流,老師可以提供學生一個已設計好的方案或者教材實例進行參考模仿。
例如,在探究"影響酶活性的條件"實驗中,許多同學確認的課題是《溫度對酶活性的影響》。但在設計實驗方案時,我發現部分同學根據已有的知識選用斐林試劑來檢測酶的催化效率。他們認為在適宜的溫度條件下,淀粉可以被淀粉酶水解成還原性糖,因而可以用斐林試劑檢測。是不是真的可以用斐林試劑呢?在我的提醒下,學生很快意識到他們忽視了斐林試劑反應的條件需要加熱,對于冰水浴實驗組,在加熱過程中,隨著溫度的升高,酶活性也會逐漸增加,使淀粉逐漸被水解,導致結果很可能與對照組差不多,從而影響了探究目標的達成。而選擇碘液來檢測就不存在此類誤差,可在催化反應結束后直接滴加碘液,根據溶液是否變藍來判斷淀粉有否被水解。
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從人類認識和學習知識的規律看,必須注重科學方法
教育心理學認為,人類認識和學習客觀規律有:建立實踐基礎階段;用科學方法進行思考階段;歸納總結規律階段。在平時教學中比較重視從實踐到認識,讓學生接受知識,而忽視科學方法的總結與規律的應用??茖W方法的尋求和應用過程,恰恰是最富有魅力的過程,對學生智慧的開發具有十分重要的作用。
從學生的終身發展需要看,掌握科學方法意義重大
有學者認為:我們必須改變教育觀念,今后課堂教學應特別重視科學方法、教育方法、學習方法、推理方法、搜集資料方法的傳授,以提高學生自主獲取知識的能力。因此,教師通過教學,給予學生的最具生命力的東西,應該是教給學生發現問題、分析問題和解決問題的科學方法,使學生離開學校后,仍能很好地學習、工作和發展。所以,與掌握具體的科學知識相比,掌握科學方法意義更重大。
從培養創新型人才看,更應學習和掌握科學方法
傳統的學科教學中,過于注重知識的系統傳授,離開方法和思想的知識是“死”知識,消極接受知識的學生,只能成為知識的“傳聲筒”。創新意識的形式、創新精神的樹立和創新方法的掌握是創新型人才應具備的基本條件,學習科學方法學習能使學生掌握正確的思想方法和工作方法,提高科學素養和科學鑒賞力。學生在早期學習階段,若能接受科學方法的指導,就能為將來成為創新型人才奠定良好的基礎。
高中生物教學中科學方法教育的實施
根據中學生的認知水平和學科教育的實際,教師在高中,生物教學中如何進行科學方法教育呢?筆者認為,高中生物科學方法教育的實施可從以下六個方面進行。
1.通過科學史學習,讓學生體會科學方法
學科的發展史不僅僅是學科事件的記錄和再現,也是人們研究科學思想的反映和復原,同時也是科學方法的發展史。因此,學科課程內容應精選最基本、最重要的科學概念作為重點,使教與學的思路盡量接近科學家的認識思路,讓學生真正理解這些概念的產生過程。具體地說,在學科教學中要把學生引導到科學家當年的研究時代,從當時的科學背景出發,讓學生重溫科學家們在何種問題、何種環節、何種情況下、用何種方法和思路做出了科學發明和發現,讓學生對事件、問題、方法做出正確的描述和解答,并把其中的關鍵步驟聯系起來。因此,學科教學應與學科科學史相結合,通過模擬科學認識過程,將科學史溶入學科教學之中,將科學方法融入科學史教學之中,這是當前課程改革的方向和途徑。
2.通過學科知識教學,滲透科學方法
在學科知識教學中,處處蘊涵著科學方法,因此,在知識的傳授過程中,要注重滲透科學方法教育。例如,在生物課堂教學中有比較多的概念、規律和原理教學,概念、規律和原理的建立、發展及應用過程中,蘊涵著豐富的科學方法,常用到觀察和實驗、比較和分類、分析和綜合等科學方法。教師在教學過程中,應充分挖掘教材中的科學方法教育因素,以具體的教學內容為依托,采用不同的教學手段和方法,適時點撥,通過概念的形成、規律的得出、模型的建立、知識的應用等,讓學生在獲取知識的同時掌握不同的科學方法。因此,在學科知識的教學過程中,滲透科學方法教育,才會結出豐碩的智慧之果。
3.通過問題解決,訓練科學方法
發展學生分析問題和解決問題的能力,并達到運用的水平,是科學方法教育的根本目的。科學方法訓練的途徑:一是通過教師的講解引導;二是學生參與分析和解決問題的具體實踐。習題教學主要是通過思維方法的訓練,提高學生的思維能力和分析解決問題的能力。通過習題訓練:一是夯實“雙基”,牢固掌握概念、深刻理解規律;二是活化已經理解的基礎知識,增強靈活運用的能力;三是提高分析問題和解決問題的運用能力。對于需要運用科學方法求解的習題,教師要突出科學方法,讓學生理解掌握并能運用這種方法。
4.通過知識復習,總結科學方法
知識復習是接受知識、智力發展和能力培養的重要過程。通過復習能溫故知新,擴大知識面,能進一步學習和掌握科學方法,能有效提高各項能力。因此,復習課是鞏固科學方法教育的良機,有利于提高方法的系統性、深刻性。復習課教學中,進行科學方法教育要做到以下幾點:(1)運用邏輯方法進一步深化概念和規律的理解;(2)要對學習過的,最本質、最重要的知識內容加強內在聯系,并融會貫通,在加深對知識結構、體系的認識理解的同時,不斷鞏固所學的科學方法;(3)要突顯解決實際問題的基本方法,通過例題、習題進行針對性訓練,有效提高分析和解決問題的能力。
5.通過科學實驗,體驗科學方法
生物學科是以實驗為基礎的自然科學,因此,開展實驗教學是科學方法教育的重要途徑。例如在現行高中生物教材中,編排了許多探究性實驗,每個實驗的過程都是學生親身體驗科學研究方法的過程。在平時的實驗教學中,學生過多重視實驗的過程和實驗的結果。但對實驗的目的、實驗探究方法等問題的思考很少。因此,在教學中應盡可能地將驗證性實驗轉換成探究性實驗,要求學生明確實驗目的、自主設計實驗、合作討論完善實驗、自主實施實驗,進而使學生體驗到科學研究的方法和過程。
6.通過研究性學習,實踐科學方法