發(fā)布時(shí)間:2023-11-03 11:02:24
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇生物學(xué)科學(xué)思維,期待它們能激發(fā)您的靈感。
生物這門課程與我們的日常生活緊密相連,很多事物都可以從現(xiàn)實(shí)生活中找到,學(xué)生通過生物這門課,可以認(rèn)識(shí)到自然界中的各種生物,對(duì)他們的生長(zhǎng)習(xí)性有更多的認(rèn)識(shí)。從而能更好服務(wù)于平時(shí)的生活,這是一門與人類日常生活有緊密聯(lián)系的學(xué)科。
(一)提高學(xué)生認(rèn)識(shí)生物學(xué)科的前提
傳統(tǒng)生物知識(shí)的獲得,都是通過教師講課獲得的。在課堂上,教師通過生物書和學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、互動(dòng),是一個(gè)啟發(fā)學(xué)生發(fā)展的地方。新課改后,課堂不再是只傳授知識(shí)的課堂,而是引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)知識(shí)的課堂。另外,我們要關(guān)注學(xué)生的生活、心理,在自己的時(shí)間和空間范圍內(nèi),讓學(xué)生假設(shè)問題情境,從而進(jìn)行自主探索。
(二)教學(xué)準(zhǔn)備是關(guān)鍵
1.了解學(xué)生。首先,為了很好地選擇和實(shí)施課堂教學(xué)方法,要了解學(xué)生的生活環(huán)境、心理狀況,以及學(xué)生熟悉的生物環(huán)境。其次,要備學(xué)生知道的生物基礎(chǔ)知識(shí)。2.運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。學(xué)生對(duì)生物的學(xué)習(xí),很大程度上,跟教師有關(guān)系,一個(gè)幽默風(fēng)趣的教師,可以喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。所以,在課堂上,要對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),讓他們根據(jù)教師提出的問題,去思考,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,不斷提高對(duì)生物的學(xué)習(xí)樂趣。3.生物課堂要貼近學(xué)生生活。我們?cè)谥v課本內(nèi)容時(shí),把與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合起來。教師可以通過多媒體展示與生活相關(guān)的圖片,讓學(xué)生通過這些圖片,進(jìn)行思考,聯(lián)系生物知識(shí),解釋出現(xiàn)的現(xiàn)象,學(xué)以致用。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)。讓學(xué)生在課堂中做自己的主人,學(xué)生自行安排自己的時(shí)間,發(fā)揮主觀能動(dòng)性。4.生物課堂多樣化。根據(jù)生物學(xué)科本身的特點(diǎn),它是和人們的生產(chǎn)、生活、實(shí)踐聯(lián)系比較緊密的學(xué)科。因此,我們組織學(xué)生去野外觀察、學(xué)習(xí)來促進(jìn)生物課堂教學(xué)的成功。
二、發(fā)散思維在生物教學(xué)中的運(yùn)用———光合作用
由于學(xué)生具有好奇心和求知的欲望,這就促進(jìn)學(xué)習(xí)、思考。根據(jù)這一特點(diǎn),我們生物教師可以充分利用教學(xué)資源,即地圖,包括地圖冊(cè)、生物掛圖、生物插圖等,還可以用幻燈片、電視、錄相、多媒體等多種形式。下面我們以光合作用這一節(jié)課進(jìn)行具體的分析。植物有一項(xiàng)很重要的功能,即光合作用。對(duì)于這個(gè)概念的理解,教師要進(jìn)行講解,讓學(xué)生明白,人有沒有光合作用,光合作用是植物在白天進(jìn)行的一種能量轉(zhuǎn)化,即二氧化碳和水在光照的條件下,在葉綠體中進(jìn)行反應(yīng),最后生成氧氣和有機(jī)物的過程。這一過程中,光合作用產(chǎn)生了氧氣,可以供給人和動(dòng)物的呼吸,教師引導(dǎo)學(xué)生思考,晚上能不能把很多植物房子屋子里面呢?學(xué)生通過思考,晚上植物沒有光合作用,主要是呼吸作用,那么呼吸作用就要吸收氧氣,與人爭(zhēng)奪氧氣。所以,在晚上,最好將植物放在室外。而光合作用的一組探索性實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Γ瑒t是教學(xué)中突出重點(diǎn)和突破難點(diǎn)的關(guān)鍵。
(一)先學(xué)后教的方法
教師在講這一節(jié)的內(nèi)容時(shí)候,可以讓學(xué)生以小組為單位,進(jìn)行資料的搜集、整理,等上課的時(shí)候,讓中學(xué)生以小組的形式,進(jìn)行代表發(fā)言,將你們搜集到的知識(shí)講給其他同學(xué)聽,其他組內(nèi)針對(duì)這一組同學(xué)的匯報(bào),提出自己的質(zhì)疑,教師寫到黑板上,分條進(jìn)行解釋。最后利用多媒體展示光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。這樣,可以讓學(xué)生在主動(dòng)探究過程中,體會(huì)最后獲得真理的感動(dòng)。通過多媒體動(dòng)畫,教師展示“光合作用需要二氧化碳”和“光合作用產(chǎn)生氧氣”兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生更加深刻的明白了原理。同時(shí),讓學(xué)生分組進(jìn)行有關(guān)光合作用的一組探索性實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過自己做實(shí)驗(yàn),更加明白了實(shí)驗(yàn)的重要性,通過實(shí)驗(yàn),可以得出真理性的知識(shí)結(jié)論,從而學(xué)會(huì)了光合作用這節(jié)課的主要內(nèi)容。然后,教師在通過一些相關(guān)的練習(xí)題,將學(xué)會(huì)這部分內(nèi)容。總之,通過學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)去探究,這樣對(duì)光合作用的概念有了更深刻的理解,同時(shí)培養(yǎng)了他們認(rèn)識(shí)問題,主動(dòng)探究的能力,還有對(duì)創(chuàng)新能力的思維的培養(yǎng)也起到了很重要的作用,啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)來說明或解決實(shí)際問題,在分析和說明問題過程中領(lǐng)悟光合作用在生物界乃至整個(gè)自然界中的重要意義。不斷提高學(xué)生的自身的各方面的能力,更好地為學(xué)習(xí)新的內(nèi)容做好鋪墊。
(二)學(xué)生逆向思維能力的訓(xùn)練
其實(shí)生物課雖然不參加中考,無論是對(duì)學(xué)生的生活還是學(xué)習(xí)都有很大的幫助的。比如在學(xué)習(xí)“綠色植物的光合”這一節(jié)內(nèi)容時(shí),要和學(xué)生講清楚光合作用的原理和作用以及光合作用的場(chǎng)所、原料、產(chǎn)物等,這些內(nèi)容對(duì)初三的化學(xué)學(xué)習(xí)有一定的幫助;在講酵母菌時(shí),要講清楚其在我們生活中的作用,必親自做做饅頭和釀釀甜酒,在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和生活能力;在講生理課時(shí),一定不要回避,因?yàn)檫@些內(nèi)容對(duì)青春期的學(xué)生來說是至關(guān)重要的,家長(zhǎng)往往忽視對(duì)這些知識(shí)的講解,所以就更需要在課堂上講,以免學(xué)生不注意青春期衛(wèi)生而影響健康的成長(zhǎng)。
我校是農(nóng)村初級(jí)中學(xué),學(xué)校專業(yè)教師師資不足,很多學(xué)科沒有專業(yè)教師。教師對(duì)學(xué)科專業(yè)問題有時(shí)連自己都搞得不是很清楚,沒有經(jīng)過專業(yè)的學(xué)習(xí)和系統(tǒng)的培訓(xùn),對(duì)一些實(shí)驗(yàn)的操作等方面不太熟練,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中不能起到示范作用。加上生物科在下面非主科,得不到學(xué)校的重視,也使得任課教師教學(xué)時(shí)沒的太大的責(zé)任心。
另外,學(xué)校沒有專門的試驗(yàn)員和專門的試驗(yàn)室,對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課外結(jié)合的實(shí)驗(yàn)無法正常開展和完成。教學(xué)中的教法單一、教學(xué)手段滯后、實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)學(xué)校認(rèn)為比費(fèi)錢、任課教師認(rèn)為組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力都是實(shí)驗(yàn)難以正常開設(shè)的原因,所以很多實(shí)驗(yàn)教學(xué)干脆停留在口頭上完成,把“做實(shí)驗(yàn)”變成了“講實(shí)驗(yàn)”,讓學(xué)生記住實(shí)驗(yàn)的方法、步驟、原理,完全失去了實(shí)驗(yàn)本身原有的價(jià)值和特點(diǎn)。可見,反思自己的教學(xué)行為顯得尤為重要。
生物教師應(yīng)不斷轉(zhuǎn)變教育觀念、更新教育思想、改革教學(xué)模式、改進(jìn)教學(xué)方法和手段,適應(yīng)新課標(biāo)的要求。生物新課標(biāo)要求我們制定每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)時(shí),要注意培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)即三個(gè)維度――知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀。
一、知識(shí)性目標(biāo)的反思
根據(jù)新課標(biāo)的要求,制定知識(shí)目標(biāo)。扎扎實(shí)實(shí)抓好生物概念、生物規(guī)律等基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),在具體教學(xué)中,要搞清生物要領(lǐng)的形成過程,講清生物概念的定義、含義及特性等。知識(shí)的學(xué)習(xí)筆者大多是利用問題激發(fā)學(xué)生的互動(dòng)學(xué)習(xí)。例如第五章植物的呼吸作用及其利用,圍繞三個(gè)問題導(dǎo)入:1.什么是呼吸,請(qǐng)說出你身邊的呼吸現(xiàn)象?2.人或動(dòng)物在呼吸時(shí),吸進(jìn)的氣體與呼出的氣體在成分上有什么不同?3.植物有沒呼吸?等問題展開互動(dòng)交流討論。有位學(xué)生提出應(yīng)該用什么方法來證明氧氣或二氧化碳的存在?教學(xué)內(nèi)容就這樣自然的延續(xù)。
二、技能性目標(biāo)的反思
生物課堂教學(xué)應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際,注重應(yīng)用,這既是生物學(xué)科特點(diǎn)的必然體現(xiàn),也是適應(yīng)素質(zhì)教育的迫切需要的表現(xiàn)。在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)盡量列舉身邊的生活、生產(chǎn)中的實(shí)例,向?qū)W生介紹現(xiàn)代科技知識(shí),這樣可以開拓學(xué)生的視野,提高學(xué)生認(rèn)識(shí)問題和解決問題的能力。教材要求的分組實(shí)驗(yàn)有具備條件,一個(gè)個(gè)都要開展,實(shí)驗(yàn)過程注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。七年級(jí)開展的用顯微鏡觀察人血涂片實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)手能力很強(qiáng),出乎意料,對(duì)實(shí)驗(yàn)也非常感興趣,當(dāng)場(chǎng)給以表揚(yáng)。當(dāng)然對(duì)學(xué)生的肯定對(duì)幫助學(xué)生確立自信也是很有幫助。加強(qiáng)課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀的反思
情感態(tài)度與價(jià)值觀必須有機(jī)地融入到課程教學(xué)內(nèi)容中去,并有意識(shí)地貫穿于教學(xué)過程中,使其成為課程教學(xué)內(nèi)容的血肉,成為教學(xué)過程的靈魂。在學(xué)習(xí)七年級(jí)植物標(biāo)本的采集過程中,“同學(xué)們植物標(biāo)本可幫助我們認(rèn)識(shí)多種多樣的植物,在科學(xué)研究中也占有重要的作用。那么我們?cè)摓橹参镒鲂┦裁茨兀俊薄罢?qǐng)我們大家一起來愛護(hù)花草樹木,以后不會(huì)再出現(xiàn)有的同學(xué)踐踏學(xué)校的草坪這現(xiàn)象。”學(xué)生也意識(shí)要愛護(hù)一草一木。
由此可見,在生物教學(xué)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、探究活動(dòng)對(duì)學(xué)生掌握生物學(xué)基本知識(shí)、基本方法、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新意識(shí)等能力有著很重要的作用。因此,初中的生物教學(xué)應(yīng)該從以下三點(diǎn)重視實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。
一、加強(qiáng)對(duì)教師專業(yè)知識(shí)能力的培養(yǎng)。
學(xué)校要積極支持在職教師進(jìn)修、參加本學(xué)科的繼續(xù)教育,生物教師還可以通過閱讀專業(yè)書籍女如:《中學(xué)生物教學(xué)》、《生物學(xué)教學(xué)》等 ,從中汲取大量營(yíng)養(yǎng),開闊自己的視野,豐富自己的知識(shí)面,解決教學(xué)中的困難。同時(shí)還可以湘潭雨湖區(qū)那里借鑒經(jīng)驗(yàn),各區(qū)或幾個(gè)熟悉的學(xué)校成立生物教學(xué)聯(lián)組,定期開展生物教學(xué)、教研活動(dòng),相互交流,共享教育資源,達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同成長(zhǎng)的目的。最后,要引導(dǎo)教師轉(zhuǎn)變舊的教學(xué)觀念,真正從有利于學(xué)生終身發(fā)展的高度來認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為生物學(xué)的一種基本的教學(xué)方法。
二、充分利用當(dāng)?shù)刭Y源,因地制宜。
農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后,但有著城市無法相比的自然資源。可以利用豐富的農(nóng)村自然資源彌補(bǔ)學(xué)校儀器、設(shè)備和材料的不足,讓學(xué)生自己去野外采集,既豐富了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),又可以陶冶學(xué)生的情操。
三、建立起有農(nóng)村特色的樣本研訓(xùn)。
1、教師要在積極的實(shí)踐中開展研究,探索有效的實(shí)施新課程生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的途徑。
2、學(xué)生要讓他們都參加到家庭家務(wù)中去,學(xué)習(xí)養(yǎng)家畜、家禽,幫助種菜、種田等的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),讓他們?cè)趯?shí)踐中積累生活經(jīng)驗(yàn),運(yùn)用到學(xué)習(xí)上來,最終成為教師教學(xué)中的骨干力量。
事實(shí)上,邏輯思維是所有學(xué)科的基礎(chǔ),是每個(gè)學(xué)生必須具備的基本能力。無論你想要學(xué)習(xí)哪一個(gè)學(xué)科,要學(xué)得好、學(xué)得快,都要求你具有較強(qiáng)的邏輯思維能力。邏輯思維具有條理性、連貫性的特點(diǎn),在生物學(xué)習(xí)過程中更需要靠邏輯思維、推斷演繹去分析問題、解決問題。作為教師,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力應(yīng)注重對(duì)學(xué)生思維過程的組織和引導(dǎo)。要提高學(xué)生的邏輯思維能力,就必須把學(xué)生組織到對(duì)所學(xué)內(nèi)容的分析與綜合、抽象與概括的思維過程中來。
一、分析與綜合
1.分析
分析就是把一個(gè)復(fù)雜的事物分解為各個(gè)部分、各個(gè)要素,然后分別加以考察的一種思維方法。
分析方法在科學(xué)認(rèn)識(shí)中具有重要作用:第一,把復(fù)雜事物簡(jiǎn)單化,為下一步研究提供便利條件;第二,使人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)易于深化、易于揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律。分析方法的應(yīng)用,曾經(jīng)是近代自然科學(xué)獲得巨大進(jìn)展的基本條件。近代遺傳學(xué)的奠基人孟德爾認(rèn)識(shí)到,從整體上觀察植物雜交后眾多性狀的遺傳行為,推導(dǎo)出它們的遺傳規(guī)律是困難的。因此,他只選擇了其中7對(duì)穩(wěn)定而易于區(qū)別的相對(duì)性狀(種子的圓滑和皺縮、子葉的黃色和綠色、植株的高與矮等)分組研究。把分析方法成功地運(yùn)用于雜交實(shí)驗(yàn),把豌豆眾多的性狀分解為簡(jiǎn)單的要素,撇開其它各種復(fù)雜因素,將被考察的因素暫時(shí)從整體中抽取出來,允許其單獨(dú)起作用,從而進(jìn)行精細(xì)、周密的考察,研究每一因素世代傳遞的行為。以此科學(xué)事實(shí)為依據(jù),孟德爾才能通過推理和想象提出科學(xué)的假說。可見,分析方法對(duì)于孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律具有決定性的意義。
在組織學(xué)生進(jìn)行生物科學(xué)探究過程中,要指導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜的感觀材料分解為簡(jiǎn)單的要素,把統(tǒng)一的整體分解為各個(gè)組成部分,然后逐一進(jìn)行研究。
分析方法的局限在于:一方面,由于它割裂事物的聯(lián)系,著眼于局部的研究,這就容易使人的思維限制在狹小的范圍內(nèi),養(yǎng)成一種孤立、靜止、片面地看問題的習(xí)慣;另一方面,分析的結(jié)果,只能得到關(guān)于事物各個(gè)部分或因素的局部知識(shí),這就容易使人“只見樹木不見森林”,缺乏對(duì)事物的整體認(rèn)識(shí)。因此,我們的認(rèn)識(shí)不能停留在分析階段,不能孤立使用它,必須由分析發(fā)展到綜合階段。
2.綜合
綜合就是把分析中得到關(guān)于客觀對(duì)象各個(gè)部分的認(rèn)識(shí)按照其內(nèi)在聯(lián)系在思維中聯(lián)結(jié)起來,形成對(duì)客觀對(duì)象的整體認(rèn)識(shí)的思維方法。綜合方法在于從整體上把握事物,注意事物各個(gè)部分和因素是如何相互聯(lián)系而表現(xiàn)出整體特征的。
1953年,沃森和克里克提出的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,就是對(duì)DNA分子各部分認(rèn)識(shí)的一次綜合。他們一方面綜合了當(dāng)時(shí)生物學(xué)家所揭示的DNA作為生物的主要遺傳物質(zhì)的信息傳遞功能,另一方面又綜合了生物化學(xué)家分析DNA各種成分的大量材料,特別是綜合了威爾金斯等人的DNA晶體X射線衍射圖樣和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),把DNA的整體結(jié)構(gòu)完整地再現(xiàn)出來。通過這一綜合,使人們對(duì)DNA的各個(gè)片斷認(rèn)識(shí)達(dá)到從整體上把握了它的結(jié)構(gòu)與功能。由此從分子水平上闡明了生物遺傳和變異的機(jī)制就是DNA分子的自我復(fù)制和改制。
必須指出的是,在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合的過程中,要強(qiáng)調(diào)不能主觀地把事物的各個(gè)部分和因素進(jìn)行簡(jiǎn)單地相加或隨意湊合,而必須按其內(nèi)在的聯(lián)系將它們重新結(jié)合起來,使事物作為一個(gè)整體在思維中再現(xiàn)出來。
人們?cè)诳茖W(xué)研究的不同階段,在科學(xué)發(fā)展的不同時(shí)期以及在對(duì)自然界的不同的物質(zhì)層次的認(rèn)識(shí),總是自覺或不自覺地交替使用這分析和綜合的方法。要善于把分析和綜合的思維結(jié)合起來,既要善于分析事物的各種因素和各個(gè)部分,又要看到各因素、部分之間的內(nèi)在聯(lián)系,從部分和整體的角度來把握事物,才能更全面、更深刻地認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)和規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,還要進(jìn)一步的進(jìn)行抽象與概括。
二、抽象與概括
1.抽象
抽象就是在思想上把一事物的本質(zhì)屬性或特征和非本質(zhì)屬性或特征區(qū)分開來,從而舍棄非本質(zhì)屬性或特征,并抽取出本質(zhì)屬性或特征。經(jīng)過抽象過程,事物的本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性的界限清楚了,這樣,認(rèn)識(shí)便上升到了理性階段。
孟德爾在進(jìn)行兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)F2的表現(xiàn)型出現(xiàn)了9∶3∶3∶1的比例,這與一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中的3∶1有什么關(guān)系?從數(shù)學(xué)的角度來分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展開式,由此孟德爾把兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果抽象為兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳結(jié)果3∶1的乘積――(3∶1)2。進(jìn)而通過分析,提出假設(shè):F1在產(chǎn)生配子時(shí),每對(duì)遺傳因子彼此分離,不同對(duì)的遺傳因子自由組合。F1能夠產(chǎn)生4種數(shù)量相等的雌雄配子。
其實(shí)早在孟德爾之前就有許多人做了大量類似的雜交實(shí)驗(yàn),先驅(qū)們已經(jīng)清楚地證實(shí)了遺傳定律中的許多事實(shí),但卻沒能發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律。孟德爾正是在前人的指引下,總結(jié)自己實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,運(yùn)用概括的方法,第一個(gè)提出了遺傳定律。
抽象的關(guān)鍵是抓住事物的本質(zhì)屬性和本質(zhì)規(guī)律。學(xué)生通常在觀察過程中無法準(zhǔn)確的區(qū)分本質(zhì)與非本質(zhì)或者不能果斷的舍棄非本質(zhì)屬性,就無法進(jìn)行科學(xué)的抽象。這是邏輯思維訓(xùn)練的一個(gè)重點(diǎn)。當(dāng)然,這也和個(gè)體的活動(dòng)積極性、已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。
2.概括
概括是在思想上將許多具有某些共同特征的事物,或?qū)⒛撤N事物已分出來的一般的、共同的屬性、特征結(jié)合起來。概括的過程,就是把抽象出來的個(gè)別事物的本質(zhì)屬性,上升到同類事物的本質(zhì)屬性,這也是思維由個(gè)別通向一般的過程。
孟德爾提出的假說對(duì)性狀分離現(xiàn)象和不同性狀自由組合現(xiàn)象作出嘗試性解釋,然后巧妙的設(shè)計(jì)了測(cè)交實(shí)驗(yàn)用以檢驗(yàn)假說演繹出的推論,證明假說是正確的。當(dāng)然,對(duì)假說的實(shí)踐檢驗(yàn)過程是很復(fù)雜的,不能單靠一兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來說明問題。事實(shí)上,孟德爾做的很多實(shí)驗(yàn)都得到了相似的結(jié)果,后來又有數(shù)位科學(xué)家做了許多與孟德爾實(shí)驗(yàn)相似的觀察,大量實(shí)驗(yàn)都驗(yàn)證了孟德爾假說的正確性之后,孟德爾假說最終發(fā)展為遺傳學(xué)的經(jīng)典理論。
生物實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)生的思維參與和實(shí)驗(yàn)觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)探究能力密切相關(guān)。在觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),若沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)的處理、分析與思考,不可能挖掘現(xiàn)象背后的本質(zhì),或發(fā)現(xiàn)問題,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究;實(shí)驗(yàn)操作時(shí),不假思索地按照實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械甚至模仿式地完成實(shí)驗(yàn),那不是實(shí)驗(yàn)研究,那只是在完成一個(gè)操作任務(wù),就像在流水線工作按要求完成操作一樣,那將失去生物實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的價(jià)值和意義。沒有一定程度學(xué)生思維參與的實(shí)驗(yàn)探究只能是流于形式,表面看起來熱鬧,實(shí)則是無效的作秀。由此可見在原生態(tài)的生物實(shí)驗(yàn)課堂中關(guān)注學(xué)生的思維參與,對(duì)提升學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng),發(fā)揮生物實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的價(jià)值起著至關(guān)重要的作用。如何在原生態(tài)的生物實(shí)驗(yàn)課堂中關(guān)注學(xué)生的思維參與是每一位生物教師在設(shè)計(jì)生物課堂教學(xué)時(shí)必須思考的問題。
1 實(shí)現(xiàn)原生態(tài)生物實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)生思維積極參與的策略
原生態(tài)生物實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)生思維的積極參與是促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展,提升學(xué)生思維品質(zhì)的前提。教師在設(shè)計(jì)和實(shí)施生物實(shí)驗(yàn)課堂時(shí),要充分相信每個(gè)學(xué)生的潛能,給予廣闊的思維空間,激發(fā)學(xué)生積極的思維情緒和良好的情感狀態(tài)。
1.1 創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生思維參與的自覺性
在生物課堂的實(shí)施中要能抓住學(xué)生的思維,實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的自覺參與首先基于創(chuàng)設(shè)的情境。教師在創(chuàng)設(shè)情境時(shí)應(yīng)立足于學(xué)生實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知規(guī)律和教材知識(shí),著眼于學(xué)生思維參與,挖掘蘊(yùn)含一定思維力度、具有一定思維價(jià)值的素材,同時(shí)也要關(guān)注學(xué)生思維的深度,便于通過情境圍繞知識(shí)核心將學(xué)生的思維引向深入。
比如,“細(xì)胞的能量‘通貨’——ATP”一節(jié),可以通過介紹由螢火蟲發(fā)光原理而研制成的ATP熒光檢測(cè)儀創(chuàng)設(shè)情境。ATP熒光檢測(cè)儀是我國(guó)以政府文件形式指定用于檢測(cè)物體表面衛(wèi)生狀況的專用設(shè)備。教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注ATP熒光檢測(cè)儀的工作原理:利用ATP能使“熒光素酶——熒光素體系”發(fā)光檢測(cè)ATP;每個(gè)活細(xì)胞都含有一定量的ATP,所以檢測(cè)ATP就可知道物體表面的微生物情況。以此喚起學(xué)生對(duì)ATP思考的好奇心和價(jià)值體驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上引發(fā)學(xué)生對(duì)ATP更深層次的思考,如ATP能使“熒光素酶——熒光素體系”發(fā)光,其他具有能量的物質(zhì)是否也可以使之發(fā)光呢?如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證呢?
當(dāng)通過實(shí)驗(yàn)得到ATP是直接能源物質(zhì)時(shí),學(xué)生又會(huì)接著思考:ATP應(yīng)該具備怎樣的結(jié)構(gòu)使它可以直接提供能量呢?ATP在提供能量時(shí)本身會(huì)發(fā)生什么變化呢?ATP提供的能量又從哪里來呢?……
當(dāng)學(xué)生的求知欲被激發(fā),以飽滿的熱情投入到學(xué)習(xí)中去時(shí),學(xué)生的思維參與便成為一種自覺的行為。
1.2 “無錯(cuò)無教學(xué)”,喚起學(xué)生思維參與的熱情
錯(cuò)誤是學(xué)生思維參與的相伴產(chǎn)物,往往可以延伸出新的更貼近學(xué)生實(shí)際的思維素材,對(duì)喚起全體學(xué)生全程思維參與的熱情有著重要的意義。教師要善于利用學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行教學(xué),當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)一定思維層次上的錯(cuò)誤時(shí),教師一定要注意處理的藝術(shù),不要急于糾正,要利用好學(xué)生的錯(cuò)誤讓學(xué)生間進(jìn)行相互思維啟發(fā)和碰撞。
比如,“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”這一節(jié)實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生在自主設(shè)計(jì)有氧和無氧呼吸裝置的時(shí)候會(huì)有很多考慮不周甚至錯(cuò)誤的地方。如有氧呼吸裝置如何排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)的影響?利用NaOH吸收空氣中的CO2后如何知道CO2是否被完全吸收?如何排除無氧呼吸裝置中原有的O2對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,如何知道無氧呼吸裝置中什么時(shí)候酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸?……教師可以將這些學(xué)生設(shè)計(jì)的裝置展示出來,讓學(xué)生來評(píng)價(jià)或完善。學(xué)生通過交流一個(gè)一個(gè)錯(cuò)誤不斷地被發(fā)現(xiàn)和糾正,提高了學(xué)生思維參與的熱情。教師要有效挖掘錯(cuò)誤中蘊(yùn)含的思維因素,引導(dǎo)學(xué)生從錯(cuò)誤中思考,突破思維障礙,讓錯(cuò)誤成為激發(fā)學(xué)生思維參與的寶貴資源。
1.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生思維參與的主動(dòng)性
學(xué)生思維參與的主動(dòng)性來源于興趣和需求。任務(wù)驅(qū)動(dòng)有助于學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中明確思維目的,激發(fā)學(xué)生完成任務(wù)的動(dòng)機(jī)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)讓學(xué)生覺得必須通過自己的思考和努力才能實(shí)現(xiàn)或達(dá)到一定的任務(wù)要求,使之積極主動(dòng)參與思維。
比如“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”一節(jié),教師可以由淺入深地設(shè)計(jì)任務(wù)來驅(qū)動(dòng)學(xué)生的思維參與。首先讓學(xué)生完成探究加熱能加快過氧化氫分解的探究實(shí)驗(yàn),然后基于這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明確對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析任務(wù):指出本實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量。在此任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下指導(dǎo)學(xué)生閱讀書本有關(guān)變量的知識(shí)。這比純粹向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)變量的知識(shí)多了認(rèn)知的載體和任務(wù)的驅(qū)動(dòng),學(xué)生思考問題的主動(dòng)性得到明顯提高。在掌握實(shí)驗(yàn)變量的基礎(chǔ)上,后一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)就是利用已掌握的變量的知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較過氧化氫酶和Fe3+催化過氧化氫的分解的效率。學(xué)生在課堂中一個(gè)一個(gè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下,在完成任務(wù)目標(biāo)的渴望中,調(diào)動(dòng)了思維參與的主動(dòng)性,在主動(dòng)的思維參與中激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)了思維能力。
2 實(shí)現(xiàn)原生態(tài)生物實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)生思維有效參與的措施
原生態(tài)生物實(shí)驗(yàn)課堂中教師對(duì)學(xué)生思維參與的有效性的關(guān)注則是提高課堂效率、實(shí)現(xiàn)學(xué)生深度思維、培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的根本保證。學(xué)生思維的有效參與是課堂中學(xué)生認(rèn)知活動(dòng)的核心,沒有學(xué)生思維有效參與的課堂學(xué)生就沒有真正的學(xué)習(xí)。
2.1 問題引領(lǐng),提高學(xué)生思維參與的層次
“問題”的核心在思維,具體體現(xiàn)就是學(xué)生的思維參與。學(xué)生的思維參與總是從“問題”開始,而思維參與的過程又以“問題”為動(dòng)力。教師在設(shè)計(jì)生物課堂時(shí),以“問題”為主線,促使學(xué)生萌生思維參與的動(dòng)機(jī)和欲望。教師以“問題”為主線積極引導(dǎo)學(xué)生思維參與的過程,必能有效提高生物課堂學(xué)生思維參與的層次。比如“生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)”一節(jié),教師可以先展示因過度放牧導(dǎo)致的草場(chǎng)退化現(xiàn)象。然后從能量流動(dòng)角度分析其原因及可采取的措施,就可以引導(dǎo)學(xué)生生成一系列問題:
草的能量是如何輸入?又如何輸出?與其相似的能量輸入和輸出的生物又有哪些?(由此構(gòu)建第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的輸入和輸出的模型)。
初級(jí)消費(fèi)者的能量又是如何輸入?能量又是如何輸出?其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)呢?(由此構(gòu)建各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量輸入和輸出模型)。
整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能量又是如何輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的?由此構(gòu)建整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定性分析模型。但解決因過渡放牧導(dǎo)致的草場(chǎng)退化現(xiàn)象只是定性分析是不夠的,還需要定量研究。由賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)的定量研究構(gòu)建能量流動(dòng)的特點(diǎn)和能量金字塔的知識(shí)。再?gòu)亩康哪芰枯斎牒洼敵龅慕嵌龋伎疾輬?chǎng)退化問題以及如何解決草場(chǎng)退化又使對(duì)草場(chǎng)的利用達(dá)到最大化。這樣可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到所有問題的思考和解決是有價(jià)值和意義的,在問題的引領(lǐng)和價(jià)值的體驗(yàn)中,提高學(xué)生思維參與的層次。
2.2 給足空間和時(shí)間,實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的深度參與
要將外部的學(xué)習(xí)素材內(nèi)化為學(xué)生內(nèi)部深度思維的載體,教師要多為學(xué)生提供和創(chuàng)造思維參與的機(jī)會(huì),給學(xué)生留足思維的空間和時(shí)間。教師要充分相信學(xué)生的思維潛能,把解決問題的權(quán)利交給學(xué)生,使學(xué)生的思維品質(zhì)在充分的思維活動(dòng)中得以發(fā)展。
比如“綠葉中色素提取和分離”這個(gè)實(shí)驗(yàn),教師可以先讓學(xué)生比較綠色的菠菜葉和發(fā)黃的菠菜葉,分析菠菜葉變黃的可能原因。學(xué)生的學(xué)習(xí)小組討論、交流可能的解釋,然后教師不要急于告知學(xué)生答案,讓學(xué)生自己思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己提出的解釋。學(xué)生的思維參與過程中自主構(gòu)建甚至創(chuàng)造生物知識(shí),思維也就會(huì)越來越深刻。
2.3 運(yùn)用、再現(xiàn)科學(xué)思維方法,提升學(xué)生思維參與的效率
科學(xué)思維方法是提升學(xué)生思維參與效率的保證,是培養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)的本質(zhì)訴求。教師在設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)課堂時(shí)注重學(xué)生思維參與的同時(shí),要運(yùn)用、再現(xiàn)蘊(yùn)含于生物知識(shí)中的科學(xué)思維方法,重視科學(xué)思維方法的指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)學(xué)生高效思維參與同時(shí)領(lǐng)悟到生物科學(xué)研究過程和方法的真諦。
比如,教師在設(shè)計(jì)“孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)一”這一節(jié)教學(xué)時(shí),就可以讓學(xué)生體驗(yàn)蘊(yùn)藏在孟德爾研究過程中的“假說—演繹法”這一種重要的科學(xué)思維方法。其基本的教學(xué)設(shè)計(jì)可以是:從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出發(fā),高莖與矮莖雜交,F(xiàn)1代都是高莖,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2高莖和矮莖比例為3∶1。針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和學(xué)生已有的對(duì)遺傳的理解讓學(xué)生提出問題。然后讓學(xué)生針對(duì)問題嘗試性提出一些可能的假說。再根據(jù)假說,進(jìn)行一些具體的演繹和推理,小組間交流對(duì)提出問題的解釋。然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)推斷和假說。
關(guān)鍵詞:高中;創(chuàng)新思維;生物課堂
在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥灾魈骄繂栴}的能力是至關(guān)重要的一步,生物學(xué)科因?qū)W(xué)生實(shí)踐能力要求極強(qiáng),因而附加給教師的擔(dān)子也顯得尤為沉重,所以教師在日常的教學(xué)中要主動(dòng)探求最佳的教學(xué)方案,逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和同伴協(xié)作能力,以形成高效的生物課堂。
一、生物課堂教學(xué)現(xiàn)狀和創(chuàng)建高效課堂的重要意義
(一)高中生物課程教學(xué)過程中存在的弊端
新課改下,很多教師在沒有充分理解新的教學(xué)方法的前提下,盲目對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行表面化的革新,只注重新形式的生物課堂使得教學(xué)陷入很大的誤區(qū)。
學(xué)習(xí)生物需要極強(qiáng)的探究性,需要大量的實(shí)驗(yàn)協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)任務(wù)。正是在這種觀念的指導(dǎo)下,生物課堂出現(xiàn)了兩種極端的現(xiàn)象:有的教師往往過分看重教學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的啟發(fā)作用,在45分鐘的課堂上花大量時(shí)間做生物實(shí)驗(yàn),因此教學(xué)效率與進(jìn)度受到極大阻礙。與此同時(shí),有的老師發(fā)覺大量實(shí)驗(yàn)對(duì)正常教學(xué)進(jìn)度的局限性后,很少為學(xué)生展示生物實(shí)驗(yàn),這使得大部分學(xué)生對(duì)生物現(xiàn)象的理解僅限于課本上理論知識(shí)的解讀。可以看出,這兩種方式對(duì)于生物教學(xué)而言都存在極大的弊端。所以在此情形下,創(chuàng)建高效的,創(chuàng)新型的生物課堂顯得尤為重要。
(二)創(chuàng)建高中生物有效課堂的現(xiàn)實(shí)意義
社會(huì)需要?jiǎng)?chuàng)新型的人才,學(xué)校也在不斷加強(qiáng)對(duì)課程的改革,這一系列的社會(huì)趨勢(shì)無非就是引導(dǎo)教學(xué)方式逐漸轉(zhuǎn)向“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式上來。在素質(zhì)教育下,高中生物課堂只有主動(dòng)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)模式,多引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手探究問題,自覺解決學(xué)習(xí)中的難題,才能使學(xué)生形成創(chuàng)新性的思維,才能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自由全面發(fā)展。
二、構(gòu)筑創(chuàng)新思想,營(yíng)造有效課堂
針對(duì)目前的教育現(xiàn)狀,只有主動(dòng)尋求解決的途徑才能實(shí)現(xiàn)高中生物課堂的高效。為此,在教學(xué)過程中,廣大生物教師可以采取如下的創(chuàng)新性措施:
(一)巧設(shè)問題,引起學(xué)生的探究興趣
生物課上,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣依賴于教師對(duì)材料情境的創(chuàng)設(shè)。材料情境創(chuàng)設(shè)的好,學(xué)生的探究興趣濃烈,反之,整個(gè)課堂將陷入沉悶無趣的狀態(tài)。如在學(xué)習(xí)“細(xì)胞的呼吸”一節(jié)時(shí),教師可以通過展示罐頭的保質(zhì)期向同學(xué)們提出問題:我們都食用過罐頭,為什么罐頭上會(huì)有保質(zhì)期?密封在瓶里的罐頭會(huì)呼吸嗎?這樣通過聯(lián)系日常生活實(shí)際,激發(fā)了學(xué)生對(duì)問題的探究興趣,提高了他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
在“提取和分離葉綠體中的色素”這一實(shí)驗(yàn)之前,老師首先應(yīng)明確此實(shí)驗(yàn)的探究?jī)?nèi)容,使學(xué)生帶著問題進(jìn)入探究實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié),同時(shí)教師要及時(shí)提出問題,諸如:葉綠素中包含了哪些主要的色素?光合色素在濾紙條上呈現(xiàn)出的寬窄和位置的不同表明了什么?學(xué)生帶著疑問開始實(shí)驗(yàn),使得實(shí)驗(yàn)更具針對(duì)性,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程也更加認(rèn)真。這種巧設(shè)問題的探究式學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、獨(dú)立思考能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
(二)動(dòng)手實(shí)踐,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
生物課堂是一門依托實(shí)驗(yàn)而開設(shè)的課程,它在注重學(xué)生動(dòng)手操作能力的同時(shí)也強(qiáng)調(diào)同學(xué)之間的協(xié)作能力。在高中生物課堂上,教師要注重理論知識(shí)與實(shí)踐能力相結(jié)合,將更多的課外科技活動(dòng)融入課堂教學(xué)的環(huán)節(jié)。同時(shí),教師可以為學(xué)生創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)資料庫(kù)或檔案袋,及時(shí)收錄學(xué)生的觀察日記、實(shí)驗(yàn)心得、參觀感想等。學(xué)生參加更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)既鍛煉了動(dòng)手能力,又?jǐn)U大了科技視野,切實(shí)增強(qiáng)了學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。
高中生物課程中有關(guān)于“根對(duì)無機(jī)鹽的吸收”這樣一節(jié)課程,在學(xué)習(xí)這節(jié)課時(shí),學(xué)生根據(jù)教師提供的多媒體軟件在虛擬的網(wǎng)絡(luò)上種植植株,并根據(jù)自己的認(rèn)識(shí)為植物添加肥料,預(yù)想植物的最終形態(tài)。得到不同的結(jié)果后,學(xué)生可能會(huì)產(chǎn)生疑惑,這就促使同學(xué)自己動(dòng)手查閱相關(guān)資料來化解心中的疑慮,這樣一來既減輕了老師的負(fù)擔(dān),也培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。
(三)信息技術(shù)與課堂教學(xué)的整合
21世紀(jì)是信息化的時(shí)代,信息技術(shù)正逐漸走入學(xué)校的課堂,這種技術(shù)以其高效便利的特性贏得廣大教師、同學(xué)的歡迎。在高中生物課上,教師充分利用信息技術(shù)教學(xué)可以為同學(xué)們提供大量學(xué)習(xí)資源,豐富教學(xué)形式,實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的優(yōu)化。例如在講授“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”一章時(shí),教師可以先利用多媒體介紹遺傳學(xué)奠基人孟德爾的生平和他探索生物奧秘的不懈態(tài)度。此時(shí),教師可以利于多媒體這種直觀有效的形式使同學(xué)們明白:要想攀登科學(xué)的高峰,必須付出百倍的艱辛和努力。
在講授“細(xì)胞的呼吸”一節(jié)時(shí),教師可以將網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于細(xì)胞呼吸的視頻放映給同學(xué)們:泡在鹽水和清水里的植株,在相同的時(shí)間里呈現(xiàn)了不同的狀態(tài)。同學(xué)們觀看視頻時(shí)精力集中,學(xué)的也更加扎實(shí)深入。很顯然,這種多媒體參與教學(xué)的方式節(jié)省了課堂上實(shí)驗(yàn)所花費(fèi)的時(shí)間,同學(xué)們反饋及時(shí),大大提高了課堂效率。
結(jié)語:
生物學(xué)科是一門前沿性強(qiáng)的科目,它涉及到世界上諸多的生物奧秘,結(jié)合了諸多新技術(shù)和新手段,未來它的發(fā)展?jié)摿薮蟆K栽谏镎n的教學(xué)中,教師也應(yīng)該有意識(shí)地向同學(xué)們傳遞創(chuàng)新思想,通過創(chuàng)新課堂教學(xué)方式,自覺擔(dān)負(fù)啟迪學(xué)生創(chuàng)新智慧的重任。
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