發布時間:2022-04-12 10:50:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇生物學教學論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、影響教師質量提升的顯性因素
(一)教育學背景知識不足,缺乏教學訓練
在我國,高校教師多為師范類院校出身,有著教育學專業背景,而在美國,生物教師多為生物學科的研究生,這就使得他們教育學方面知識較匱乏,實際教學過程中難免缺乏專業技能,只能采取“經驗式”的教學模式,所以無法駕馭以學生為中心的新課堂模式。很多教師甚至認為經驗式教學更為穩妥,對于新的教學方法是否真正有效仍處于實驗階段,有太多的不確定性,而不敢冒險采用。因此為教師提供教學方面專門知識的培訓必不可少。如VisionandChange:ACalltoAction報告中就特別強調對于青年科研者包括博士后研究人員和助理教授進行培訓的必要性。
(二)教師投入到教學的時間不夠充足
高校的教師總是身負雙重的責任:科研和教學。而結合美國高校的實際情況,對于大多數教師來說更傾向于科研,導致教師將大部分時間投入到科研中,而沒有充足的時間和精力關注教學。在美國,從世界一流的研究型大學到名不見經傳的文科學院,重視教師教學的寥寥無幾,但幾乎所有高校對教師的科研都有嚴格要求,校方對科研和教學的差異性對待,直接影響了教師對二者截然不同的時間投入。長期的忽視必然需要今后更多的投入來彌補,所以要想實現美國高等教育領域的大變革,增加教師在教學上的時間投入是毋庸置疑的。
(三)缺乏對教師的激勵因素
外在獎勵影響著大多數教師的專業決策,當然教學也不例外。在高等教育的使命越來越多樣化的今天,教師的獎勵制度卻變得越來越窄,即只重視科研論文的發表,不重視本科生的教學。有的教師對于教學工作表現得興致勃勃,他們投入了大量的時間在教學工作中,也花費精力參與了教學類的訓練,然而遺憾的是,政府與學校卻意識不到外在激勵的重要性,財政利益、職稱學銜、教學獎項甚至是同事和校內管理層的口頭認可,這些應有的回報教師全都不曾獲得,因此提高教學質量的積極性必將受到嚴重打擊。學生對新的教學方法適應過程中的抵觸情緒必然波及教師,隨之帶來較低的教學評估,以致威脅到教師的任職。面對雙重壓力,教師唯有選擇明哲保身,拒絕教學上的進步。綜合以上對顯性因素的分析,筆者以為在提升教師的教學質量這場硬仗中,要想突出重圍,實現高等生物教育領域的巨變,顯性障礙必須鏟除,但是途中荊棘密布,絕非只有3個方面的阻難。(1)開展教學類培訓固然能一解教師缺乏教育學基礎知識的燃眉之急,但培訓結束后,教師能否將所學應用到自身課堂中,還得取決于校方的態度。其管理部門是支持還是反對?這就從根本上決定了教師的教學改革能否成功。(2)加大教師教學研究的時間投入,學校在工作日程、教學管理上也需做到精細的分工安排,以保證教師的工作有效順利進行。(3)提供教學類訓練、增加時間投入和開設外在獎勵一定會給教師的教學帶來些影響,但對于教師來說,經驗式教學的思想已根深蒂固,實難發生本質的改變,建立起持久、大規模的循證教學體系仍然困難重重,故“波及整個生物領域甚至全國性的大變革”在清掃路面障礙后仍需深掘地下,找出其內在的隱性因素。
二、影響教師質量提升的隱性因素
(一)教師的職業認同
教師作為出色的研究人員,從稚嫩到成熟,經歷了一個繁瑣精細的過程,他們身處其中,科研的思維方式、解決問題的方法等都已深刻影響其生活學習,即在潛意識里他們處理問題、做出決策時都遵循了某些專業準則。而這些“準則”便是美國生物教師職業認同的主體。首先“認同”一詞多出現于社會科學領域,Twiselton認為“認同的建構被看做不僅僅是個體的過程,而是通過社會互動和一系列社會文化群體的參與而發生的”,是個人對自己在所處的社會環境中的評價和看法。認同一般不是一成不變的,它隨著時間推移和周圍環境的改變,在不斷修正調整,以更好地適應當前。這里我們所說的美國生物教師的職業認同由于其特殊的背景,明顯傾向于科學研究,它包括教師在生物的學科領域內是如何看待自身和研究工作,同時作為科研人員在同行中是如何憑此來獲得尊重和地位。這些無一不是與科研緊緊相扣。然而美國的教師在學生時代,從課程、實驗的學習到學科文化的日常熏陶,將科學研究當做唯一使命,這就造成了如今“殘缺”的職業認同。而且這已不是某一個教師,綜觀整個教師共同體,他們都受學科內的學術準則影響,在遵循準則的基礎上,努力獲得同行的認同,并調適自身以融入到共同體當中。這種潛意識的“融合”,連教師自身都沒有察覺,這便是職業認同的內在同一性。雖為“內在”,卻仍時刻影響著教師外在的行動,其中也包括教學工作,顯然,美國生物教師的職業認同是自科研領域萌芽并茁壯成長的,這就必然導致了對教學的忽視。教師們會認為花時間與精力去嘗試新穎的教學方法便會減少他們科研的產出,從而在同行競爭中處于劣勢,因此他們拒絕教學上的變革。于是,職業認同就成為阻礙教師改善教學水平的重要因素,而且隱藏于表層之下,時刻牽制著教育改革。
(二)職業認同與提高教學質量的沖突
通過前部分論述,我們已承認職業認同作為隱性因素制約著教師的教學,而深究此種影響,我們總結出以下3個方面的沖突。第一,我們觀察美國大學生物教師的成長過程,將會發現他們是在一個科研遠勝于教學的學科文化中成長的。本科學生在參與相關科研項目時,職業認同就已開始萌芽,進入研究生時代后,研究所就像是一個共享的游樂場,在這里,學生盡情學習自己研究領域內的文化與價值觀以及怎樣參與這場科學游戲的規則,大量且集中的科研活動使得其職業認同蓬勃發展,最后在博士和博士后階段科研變成唯一的追求。科學研究的概念、范式已在他們腦海中根深蒂固,職業認同里對教學的排斥性也使得學生喪失了對教學工作的正確認知。當今美國很多高校新手教師的培養模式仍為“學徒式”,即模仿曾經為自己授課的教授或導師的方法來教學。于是對他們而言,教學就等同于講授;而那些德高望重的教授,他們的科研成果在國際上都享有盛譽,可談及教學,在他們看來,僅僅是科研之余的消遣,是為了獲得“教授”頭銜,需履行的表面程序而已。所以倘若教師一日沒有把教學納入為職業認同的一部分,那么提高教師教學質量便是癡心妄想。第二,美國高校內,對于教學有濃厚興趣的研究生們卻深深忌諱“教師”這一稱呼,他們在公共場合中甚至害怕承認自己的教師身份。這種“害怕”主要源于其導師對教學的排斥。盡管洪堡時代便已提出科研教學兩結合的思想,但美國大多數導師仍不允許學生參加實驗室工作以外的任何活動,某些導師甚至公然命令所帶學生將時間和精力全部投入到科研,不要對教學抱有興趣;在他們的學術生涯里,一般不會選擇鐘愛教學的學生加入自己的團隊,而且一旦發現學生的重心由科研轉變到教學,寧愿選擇放棄愛徒,也不愿給予相關指導。所以教師自學生時代便一直害怕承認教學也是其職業認同的一部分,對教學工作的熱情和興趣,也漸漸變為職業成長過程中某些不利因素,直接危及聲譽、地位,因此必須被迫隱藏而不得告知他人。所以來自導師層面的脅迫使得學生在潛移默化中抵觸將教學歸納到教師的職業認同的一部分,日益走向“唯有科研才能帶來事業上的功成名就”的極端。第三,在美國,較之其他職業,教師在薪酬和社會尊重方面都毫無優越感,而“科學家”卻能帶來崇高的地位和不盡的利益。高校里,能者在做科研,弱者只能選擇教學,于是教學便成為“能力低下”的代名詞。身處于這樣的環境中,教師耳濡目染,他們逐漸篤信教學便意味著同行中更低的身份地位,是其事業道路上的“攔路虎”,要想被更多同行認可,獲得更多的榮譽及身份,教師參與科研項目、發表學術論文、獲得的研究經費等可量化的評價指標越多,教師便可以在較短時間里獲得更高的身份。而教學質量的提高則無量化指標,且“十年樹木,百年樹人”,教育本就是一個日積月累、水滴石穿的過程。故教師唯有放棄教學,專攻科研,以在最短時間內尋求最快的事業發展。基于以上對3方面沖突的論述,不難發現,職業認同作為一直被忽視的阻礙教師教學改革的因素,是在解除了培訓、時間、外在動機這3個阻礙后仍無法實現生物類教育改革的癥結所在。此種排斥教學的職業認同形成后,教師對于教學方面的訓練持懷疑態度,會認為參與這類訓練只會浪費時間和精力而得不到真正的效果,所以他們寧愿將時間花在科研工作上,來提升自己在同行中的專業地位,而在Science或是Nature上發表文章,在學科同行中帶來榮譽和地位,遠勝于任一教學上的獎勵。因此要想提高全美生物教師的教學質量,在提供培訓、時間和外在激勵的同時,要更加重視調整教師的職業認同,使得教學同科研享有同樣的地位,那么有優秀影響力的教師們才會把教學納入職業認同中,從而引領整個教師共同體的改變。
三、提升教師質量的措施
美國教育家博耶于1991年發表了《學術反思:教授工作的重點領域》,他提出大學里學術的內涵不應僅僅指專業的科學研究,而應該包括相互聯系的4個方面,即探究的學術、整合的學術、應用知識的學術和傳播知識的學術(教學學術)。產出知識一直是學術的代表,隨著大學與社會的聯系日益緊密,應用知識也逐漸被納入到學術當中,而傳播知識卻一直處于較低位置不能為學術所接受。而博耶對“學術”內涵的重新闡釋,拓寬了學術的范疇,將傳播知識的教學也納入其中,為大學教師提高教學質量、處理好教學與科研以及社會服務之間的關系提供了一個嶄新的理論視野。為了實現大規模的教學變革,使得教師的教學由經驗式向著研究型教學發展,我們必須要對教師的職業認同進行修正,將教學納入其中,并處理好教學與科研之間微妙的平衡。為此,我們提出了下面幾點措施:
(一)調整研究生教育,培訓教育學知識
在研究生培養過程中,除了專業課程,還應增設教育學的課程。學生學習作為合格教師應盡的職責,有關研究型教學的相關知識等;其次將生物教學類的論文計入到學生的畢業成績,學生要想順利畢業,教學類論文也是考核之一,必須完成,那么教學作為必修模塊必然引起學生重視;最后政府可舉辦一些長期的教育培訓,研究生均有機會參與,培訓內容主要針對教學方法,教育思想等教育學知識。每名學生將會配備專門的教學導師,導師在培訓開始前需接受專業訓練,一旦培訓開始,他們將指導學生進行學習,這樣就達到師生的“雙培訓”。美國的研究生教育是孕育優秀教師的搖籃,其培養出的學生將成為教育變革中的中流砥柱。只有將教學知識的相關訓練納入到研究生教育中,培養的新一代教師才會在熟練掌握科研技能的同時,也將教學放在與其同等的位置,作為職業理想不可缺少的一部分。
(二)創建教學學術交流平臺
教師科研方面的職業認同大多源自專業領域的學術期刊,學術論文的發表和同行評閱是職業認同的重要部分。如今想要將教學納入其中,期刊不失為一個很好的端口。如今已經有一些學術期刊意識到這一點,積極拓展有關教育的專欄模塊,如Science雜志開設有專門的教育論壇專欄,已收錄不少優質的教育教學類的研究論文。這些論文將對教師的職業認同產生深刻影響,直至他們將研究型教學真正當作是自己的專業活動,與科研同樣重要。此類雜志必須要在同行評審中有較高的標準,或者是部級別的期刊,這樣才能保證論文的質量和教學研究的重要性。如有美國細胞生物學協會和霍華德?休斯醫學研究所(HHMI)舉辦的生命科學教育雜志就是一個很好地例證,主要收錄來自生命科學教育領域內的優秀學術論文,為教師提供一個交流共享的平臺。但是相對于科研類的學術期刊,教學類期刊數量十分有限,且質量上良莠不齊,因此在修訂教師職業認同的同時,需建立完善的教學類學術期刊平臺,嚴格把關期刊質量,同時保持數量的增加;除了期刊之外,學術會議也是需謹慎對待的“要點”,學術會議是學科內“大家”交流分享學術成果的場所。在會議上教師能實現面對面的交流與辯論,實現了思維的碰撞和學術的進步,教學作為傳播知識的學術,也需要會議平臺,但大多會議是關于專業的科研,很少涉及教學,為數不多的教學會議也只是流于形式,缺乏真正的學術交流。如某次教學會議的主題是討論教師如何改變傳統的講授模式多引入有效的教學方法。可會議上主持者在照本宣科地“講課”,大談傳統講授模式的諸多弊端,其他與會者則“認真聽講”,全程交流甚少,整個會場便如同“先生講,學生聽”的課堂。可見與會者根本沒有領悟教學改革的本質所在,才出現這種“騎馬找馬”的尷尬局面。所以在多舉辦教學學術會議的基礎上還應該保證其多變的形式,可以嘗試研討會(workshop)、圖片式討論會(postersessions)等形式,以達到教師之間更多的交流。
(三)加大教學在教師職業能力考核中的比重
在教師的職稱授予過程中,本應依據教學與科研參半的標準,但實際過程中,在美國的大學,尤其是研究型大學,教師的職稱主要來自其科研上的成果和從校外籌集的資金,教學已經成為大家長期遺忘的部分,得不到應有的重視,最后便形成“能者科研,弱者教學”的惡性循環。要想擺脫教學低于科研的現象,在對教師的職業考核中,對教師教學目標的實現情況,教學技能和組織策略的使用情況等都實行量化統計,將這些都歸為職業考核內容,且所占比重與科研相當。這樣既能將教學與職業生涯緊密聯系起來,以修訂教師“殘缺”的職業認同,也能使教師對教學技能、教學方法等概念知識更為熟悉,為課堂實踐奠定基礎。
四、結語
自洪堡提出教學與科研相結合的高校辦學新理念,科研在大學的地位已是至高無上,而威斯康星以后,大學服務社會的職能自被發掘后日益熠熠生輝。對美國高校而言,大學教師的教學工作也隨著紐曼時代逝去,在大學里長期無人問津。而這種長期的忽視與教師的職業認同有著密切的關系,職業認同與教學質量改善之間的沖突帶來的一系列困難和挑戰已是迫在眉睫的難題。高校里很多教師已是該領域內的國際性專家,“科學家”的光環已經籠罩其多年,所以他們深知作為科研者身上肩負著探求真理的使命,他們始終把科學研究擺在遠高于教學的位置上,兢兢業業地致力于學術成果的發表,他們中的一些人也將科研作為一生追求的真理,因此在教學上他們從不愿花費過多的時間和精力。然而,作為專業共同體的成員們,教師們的身上還有著另一光榮艱巨的任務:拓寬自身的職業認同感。在自身學科領域內長期形成的職業認同感顯然是不足的,而這種扭曲的職業認同已經阻礙了教師教學改革前進的步伐,因此對職業認同的修訂對完成教師教學的改革意義重大。作為高校的教師,除了擔負的科研重任,教學也是不可忽視的一部分,因此必須予以同樣的重視。筆者在討論顯性因素和隱形因素后,基于教師職業認同的維度,通過修正教師的職業認同,將教學上升到學術層面,與科研處于同等的地位,從而吸引教師對教學的關注,同時也積極參與到教學改革當中,以帶來生物學科內教師教學質量的整體飛躍。
作者:汪麗 馮虎元 安黎哲 單位:蘭州大學教育學院 蘭州大學生命科學學院
1課堂教學內容的調整
結合水產微生物學教材的實際編寫情況,我校水產養殖本科專業目前采用的是2004年出版的全國高等農業院校教材《水產微生物學》,教材的編寫距離現今已10年整。對于一門生命學科來講,10年的發展是非常巨大的,有很多新的、前沿性的內容需要在課堂教學中予以補充。因此,在實際的授課過程中,很多教學內容不能再僅僅局限于課本,而應該更多地和實踐、和當前的微生物學研究發展相結合,提高學生的上課興趣,挖掘學生中存在的創新點。在教學過程中,由于存在課程內容較多、學時設置少的矛盾,按照教學日歷的授課計劃,在緒論第一堂課的講解中,應以微生物的發展簡史為時間主線,將微生物的相關重要事件、經典的實驗設計、劃時代的人物給同學們一一展現,從而激起學生學習水產微生物學的興趣。此外應突出課本中重點知識講授,如細菌、真菌、病毒這些重要的微生物,并和實驗課緊密結合,努力使學生達到能熟練掌握微生物學的基礎理論知識和基本實驗技能。而對于其他種類的微生物進行講解時可壓縮內容。同時,要緊扣水產微生物學的范疇,著重講述特殊的水產微生物種類,及水產微生物在生產實踐中為水產養殖業服務的現狀與實例。
2課堂教學方法的改進
隨著計算機在大學應用的日益普及,目前的大學授課基本采用多媒體教學手段,并在講臺上進行操作演示,使水產微生物學這門略顯枯燥的課程借助現代科技手段,生動而形象地展示在學生們面前。如在講解細菌的二分裂繁殖時,通過動畫的設計,使學生既明白了二分裂繁殖的概念,同時也對細菌強大而快速的增殖過程有了深刻而形象的記憶。同時,學院盡量保證小班化教學,提高教學效果。此外,可以借助先進的計算機手段,利用課余時間制作或者從網上下載水產微生物學實驗基本操作的視頻錄像,上傳到專門的課程網站中,提前讓學生對實驗過程進行了解,提高學生上課的興趣,增加實驗課的趣味性與可操作性。在每次課程結束之后,要注重課下與學生的交流,很多學生不好意思當面指出老師教學中的問題或者說出自己在上課過程中的困惑,因此,通過QQ、微信、郵箱等方式收集學生課后的反饋意見,可以及時發現課堂中的問題,并有針對性地進行改進或者給學生以及時、恰當的反饋。此外,現在手機進課堂的情況十分普遍與嚴重,很大程度上干擾了正常的教學活動,為提高學生聽課的效果,集中聽課注意力,就要加強課堂提問。可以采用兩種方式:(1)在每次上課前5分鐘,對上次課的內容進行檢查回顧,督促學生課下的復習與筆記整理,及時了解學生對已講述知識點的掌握情況;(2)在課堂中講授新知識過程中,遇到重點、難點,或者學生注意力分散時,要及時進行提問,使他們能迅速回歸到課堂教學活動中來。
3實驗教學形式的補充
水產微生物學是分支于微生物學,隸屬于生命科學的,具有很強的實踐性的一門學科,對于實驗教學的高要求是致力于提高水產專業學生實踐能力的不二法寶,具有十分重要的意義。河南農業大學的水產微生物學課程針對水產養殖專業大三學生開設,課程設置總學時為48學時,其中實驗課為20學時,所占比重較大,也凸顯了學校在教學大綱制定過程中對學生實踐動手能力的重視。在實驗課的設計過程中,實驗課教學內容應突出實驗的連貫性、整體性和綜合性,將實驗教學內容設計為兩大部分:基礎實驗與綜合實驗。基礎實驗主要包括培養基的配制、高壓滅菌消毒、無菌操作、微生物的劃線分離、微生物的培養等常規操作技能,是水產微生物學實驗的基礎操作;綜合實驗可以設定為未知水樣的綜合檢測,將前期學習的基本實驗技術進行綜合運用,自行進行試驗設計,對未知的試驗結果進行判定與分析。實驗內容與在安排時間上與課堂理論教學緊密結合,從而有利于學生將課堂所學理論知識迅速應用到實際中去,進一步鞏固課堂理論教學成果,提高學生參與實驗課的興趣,同時增強學生的創新性與動手能力,力爭培養合格的水產養殖專業人才。隨著食品安全問題的日益凸顯,人們對微生物的關注也越來越高,微生物知識的應用也越來越廣泛。網絡的普及,學生所處時代的不同,科技發展的日新月異,水產微生物學教學也遇到了前所未有的機遇與挑戰。在進行水產微生物學教學工作的過程中,教師也需要順應時展,進行水產微生物學教學的改革與探索,致力于培養實用型、創新型、吃苦耐勞型的專業技術人才,力爭為我國水產行業的可持續發展起到重要作用。
作者:鄭蘭蘭劉變枝高春生單位:河南農業大學牧醫工程學院
1教學方式的改革
興趣是學習最好的老師,但是現在單一的教學方式往往使學生處于被動地位。因此,改變學生的學習地位,配合多元化的教學方式來調動學生學習的積極性成為亟待解決的問題。
1.1變被動學習為主動學習
中國當前的教育模式幾乎仍是填鴨式教學,而實驗課的教授更是老師講解為主,學生完全處于被動地位。許多學生在細胞生物學實驗過程中不知前因后果,只是草率結束實驗,課后將實驗內容拋之腦后,一無所知。為調動學生的主觀能動性,在實驗開始前,只是簡單介紹相關的知識,提出實驗目標。然后由學生在課下預習實驗內容,查找資料,熟悉每一個實驗步驟的原理、所需試劑的作用及配備方法,做好充足的準備工作。在細胞生物學實驗結束后,分組討論在實驗過程中出現的問題,及對結果的多樣性進行分析,鼓勵大家暢所欲言,探討該次實驗內容能夠用于解決哪些實際的問題。最后,要求學生認真整理出一份實驗報告。在整個實驗過程中,老師只起到引導、鼓勵及評價的作用,而使學生處于主動地位。突然之間的角色轉變使很多同學學習起來有些吃力,但是堅持一學期下來,發現學生的自主學習能力明顯提高,這正是“授之以魚,不如授之以漁”。
1.2變傳統教學為多元化教學
現在一些高校的細胞生物學實驗課教學方式仍為傳統的板書講解,這種教學方式早已不符合時代的發展。為使學生更直觀生動的了解實驗過程,將實驗過程制作成錄像,上課前通過多媒體播放教學示范錄像。例如,對于原代培養細胞實驗,前期的準備工作繁瑣,耗時長,不可能每個同學都參與,這時通過播放教學示范錄像,使學生深刻了解整個實驗的來龍去脈。另外,在實驗課上由“老師講”變為“學生講”。課前要求學生預習實驗目的、原理及注意事項等,上課時隨機挑選學生為大家講解,其他同學對講解的內容進行補充和糾正。在顯微鏡的使用實驗課中,將學生分為2~3人的小組,小組中的每位同學分別操作顯微鏡,其他同學在旁觀看,指出這位同學在操作過程中存在的問題,進而加深學生對顯微鏡使用方法及注意事項的印象。
2考核方法的改革
隨著對實驗課的重視程度提高,細胞生物學實驗課成績在總成績中所占比例也相應增加。實驗課的考核不再只依靠實驗報告,而在于對學生實驗原理的掌握及實驗操作能力的評價。通過課前提問形式,了解學生的預習情況并給予一定評分。在實驗課結束時,隨機抽取部分學生,考核其對該次實驗中關鍵技術的掌握,如顯微鏡、離心機、天平等儀器的正確使用及臨時裝片的制備,并敘述在操作過程中的注意事項等,從而對學生的操作技能進行測試。另外,在批改實驗報告時,主要依據學生對實驗數據的分析及總結程度給予評分,強化學生的分析思考能力。
3結語
這促使我們調整教學內容,滿足不同層次學生的學習需求;更新教學手段,激發學生的學習興趣;完善考核體系,公平全面的評價學生。同時,在整個實驗教學過程中,不斷提醒加強學生的醫德醫風教育,以提高學生的整體素質。只有通過全面深入的教學改革,才能培養出高素質、高層次的醫學人才。
作者:畢佳佳 劉涌濤 井長勤 喬梁 馮志偉 李延蘭 單位:新鄉醫學院生命科學技術學院
1目標分類法記憶單詞
在制定雙語教學的語言目標時,可將英語專業詞匯按掌握程度進行分類。在教學過程中,主要將其分為兩大類:一類是要求學生能聽懂能理解會說出的三會詞匯;另一類是僅要求學生知道其基本含義的詞匯。例如,在動物學Unit2ALookattheAnimalKingdom中,共涉及16個專業術語。其中第一類單詞有10個,包括exoskeleton(外骨骼)、spider(蜘蛛)、oyster(牡蠣)、tubefeet(管足)、suctioncups(吸盤)、crayfish(龍蝦)、tough(堅韌的)、pattern(圖案)、sanddollar(沙錢)和starfish(海星);第二類有6個,包括thorax(胸部)、ab-domen(腹部)、spiny(多刺的)、seaurchin(海膽)、ar-thropod(節肢動物)以及echinoderm(棘皮動物)。學生重點要掌握的是第一類詞匯,大大減少了單詞的識記任務。在當堂檢測環節中發現學生對專業詞匯的記憶效果明顯增強,提高了雙語課堂的有效性。那艷華在雙語教學過程中,將專業詞匯更具體地分為4個層次,但無論將目標詞匯分為幾類,都要求教師依據具體教學內容和教學對象的實際情況整合詞匯,最終幫助學生掌握專業術語。
2重現法記憶單詞
人的記憶分短暫性和永久性記憶,而永久性記憶與某事物或某現象的重復出現有很大關系。寶力道等人[3]認為背單詞不一定要一次性完全記住,重要的是要對新詞產生初步的印象。一個單詞能不能記住,取決于和它在不同場合接觸的頻率。也就是說單詞的高頻出現,有助于對它的永久記憶。根據這一記憶規律,在教學過程中提高已學過的專業詞匯的重現率。具體步驟是:先分類整理,將每單元的新詞匯和重現詞匯分別整理;再按次序學習鞏固;先講解新詞匯,接著復習舊詞匯;最后多策略復習舊詞匯,提高其重現率。在重現法記憶單詞過程中,有多種方法:①對較簡單的專業術語,通過多媒體課件,先展示其中文含義,讓學生回憶其英文,如reptile(爬行動物)和species(物種)等;②對一些較長較難的專業術語,先展示英文單詞,讓學生說出其中文含義,如coelenterate(腔腸動物)和metamorphosis(變態發育)等;③在多媒體課件中以圖片形式讓學生回憶這些已學過的術語;④將該詞置于簡單句中,讓學生做翻譯練習。重現法提高了單詞的出現頻率,幫助學生提前掃除在閱讀教材過程中遇到的因遺忘專業術語所產生的障礙,明顯加強學生的記憶效果。
3英英釋義法記憶單詞
雙語教學與英語教學不盡相同。在中學英語詞匯教學中,重點詞匯的意義和用法更多地被限制在日常生活的范疇內,而且更注重其語法功能。然而,雙語教學在詞匯部分恰恰淡化了其語法功能,學生需要了解和掌握的主要是其在專業領域的含義。因此,直接通過漢語告訴學生所學術語的含義,遠不如通過簡單的、與生物知識相關的英語句子來解釋其含義,更能幫助學生準確地理解術語和培養其英語思維的能力。例如,在植物學Unit2TheSeedling中涉及stump一詞,含義為殘根,殘余部分。講解時,先展示英文釋義“partofatreeleftinthegroundaftertheresthasbeencutdown”,然后讓學生據此猜測并得出其中文意思。此法還有助于學生辨析識記專業詞匯。例如,trunk和stalk均表示植物的莖,單從漢語意思來看,學生會誤以為這兩個詞可以互相替換。但事實上,這兩個詞不能互換。因為trunk的英文釋義為“themainstemofatree”,而stalk一詞是“themainstemofaplantnotatree”,很明顯兩詞所指代的對象是不同的。
4總結
通過英英釋義的方法來學習專業術語,為學生創造了一個“不是學英語而是用英語學”的環境,不僅有助于培養學生的英語思維能力,而且還有助于學生辨析并準確識記生物學專業詞匯。
作者:夏淑紅 成凌 單位:陜西省楊凌高新中學
1.細胞生物學實驗課程現狀
1.1實驗內容陳舊。由于受計劃課時、經費條件等因素限制,目前細胞生物學實驗項目多為傳統驗證性的,如光學顯微鏡的構造與使用、細胞凝集反應等內容。以上實驗內容和遺傳實驗重復。1.2學生缺乏主動性。現行的實驗教學模式是以驗證理論為主,實驗方式簡單枯燥。一般實驗不要求學生查閱文獻、分析資料,也不要求學生設計詳細的實驗步驟,這樣的實驗教學模式很少能夠發揮學生的主觀能動性,不利于培養師范類院校學生分析問題和解決問題的能力[3]。1.3考核內容不完善。由于細胞生物學實驗課是考察課,獨立于理論課考核,考查內容主要以出勤、衛生、實驗報告為主,教師主觀性較大,缺乏一定的量化標準,較難反應學生的動手能力,進而影響了學生學習動力。
2.改善實驗教學條件,增加實驗教學學時
為了保證實驗教學改革的順利進行,提高實驗教學改革的成效,需要進一步加強實驗室建設。首先要建立開放實驗室,將分子實驗室、細胞生物學實驗室和遺傳學實驗室整合為現代生物學實驗室。從而優化了實驗室的資源共享;其次增加教學實驗經費,改善教學條件。
3.優化實驗內容,構建實驗教學新體系
3.1科學設置實驗內容。在細胞生物學實驗課程的教學過程中,教師需要調整課程內容。調整的原則:一合并技術單一、重復性的實驗。如觀察細胞形態結構、線粒體和液泡系的超活染色與觀察、人類X染色體的觀察等實驗,可將這些單項實驗組合為系統綜合性實驗。3.2建立“三性”實驗教學模式。傳統的細胞生物學實驗教學內容多為驗證性試驗,為進一步深化實驗教學改革,增強學生綜合分析能力,數據處理及查閱資料能力和實踐能力,所以制定了以驗證性、綜合性、設計性為中心實驗的“三性”教學內容。驗證性實驗是通過驗證某些已有結論使學生掌握某些探索自然事物的方法;綜合性實驗是運用本課程或與本課程相關的多種課程知識,對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復合性實驗。
4.結語
為使細胞生物學實驗教學質量上一個新臺階,擁有符合實際的教學模式,以適應新形勢下實驗教學水平的發展,所以進行細胞實驗教學的改革是迫在眉睫的任務。通過優化實驗內容,改革教學方法和教學手段,借助輔助教學手段等,讓細胞實驗課擺脫傳統模式,最大限度地增強師范類學生的自主性與參與性,以利于培養具有一定創新潛能和動手能力的綜合應用型人才。
作者:馬勇 陳秀莉 圖雅 單位:包頭師范學院生物科學與技術學院
一、優化實踐教學體系,設置獨立的實踐課
從2002年開始,我們結合我校人才培養目標及具體情況,制定了本科生《分子生物學實踐》及《基因工程實踐》的教學大綱,開設了相應獨立的實踐課程,設計了質粒提取、PCR技術、DNA電泳、限制性內切酶技術、DN段的膠回收、外源基因的連接及重組DNA的轉化、篩選和鑒定等最基本需要掌握的實踐。同時,我們還自編了內容詳細、操作具體的實踐教材。從2002年第一次開課至今已經過去了十多年,實踐課取得了一定的成績,根據課上學生上課情況和完成的實踐報告上看,學生反應良好,能積極動手動腦并提出問題,實踐報告也完成得認真、仔細。學生掌握了這些基本實踐的原理和操作,對將來從事中藥相關領域的研究工作有一定的幫助。但是在這十多年的教學實踐中,我們也發現了問題,由于該課程的實踐內容全都是驗證性實踐,實踐設計為“教師包辦型”,從試劑配制到操作步驟教師都已經準備好,學生只是按照規定的步驟按部就班地做實踐就行了,在這樣的教學模式下學生的行為受到限制,對教師和教材依賴性強,限制了發揮學生主動思維的空間。
二、改革實踐教學內容,強調綜合性和連貫性
由于驗證性實踐限制了學生發揮主動思維的空間,因此,必須建立分子生物學實踐教學創新培養新模式,從驗證性實踐過渡到以設計性、綜合性實踐為主,重點培養學生在科研中的綜合思維能力及實際動手操作能力,變被動灌輸為主動思考,為學生今后進實踐室從事相關領域的科學研究做準備。我們在改革中強調實踐的綜合性和連貫性,如學習重組DNA技術時,我們安排了5個實踐:重組質粒的提取,DNA的酶切,DNA凝膠電泳及片斷的膠回收,外源基因的連接,重組DNA的轉化、篩選及鑒定。這五個實踐包括了重組DNA技術的五個優秀內容“分、切、接、轉、篩”。我們把這5個實踐串聯成一個綜合實踐,使其具有連貫性。每次實踐結束時的樣品正好是下次實踐的材料,這些實踐將變成一整套前后關聯的有機整體,一環扣一環,只有這5個實踐全部操作成功了,才能最后得到自己需要的克隆。這種綜合性實踐使學生在整個過程中面臨著挑戰,也使最終成功得到產物的學生有成就感;不僅能培養學生綜合實踐操作能力,還能培養學生團結協作的精神和對科學研究的興趣。
三、開放型教學模式,提高教學質量
在傳統的實踐課教學中,學生除了在規定的上課時間,機械地完成規定的實踐任務外,幾乎沒有機會進入實踐室,學生的主觀能動性得不到發揮。開放實踐室,為學有余力的學生提供更多時間和空間顯得很有必要的。但對于多數中醫院校來說,由于實踐室資源緊張,在開放方面一直實行得不夠。這次,我們嘗試對學生開放實踐室,鼓勵學有余力的學生進入實踐室,開展相關的分子生物學實踐研究,取得了一些成績。我們首先在課堂上向學生介紹本課程組教師在課題研究中所用到分子生物學實踐技術。有不少學生對教師的科研課題感興趣,我們組織感興趣的學生,在業余時間來課題組和教師一起進行了相關分子生物學的實踐研究。通過和研究生共同實踐,加強了理論課的知識。其次,我們組織學生利用所學到的分子生物學知識,以小組為單位,通過課下查閱資料,完成了科研小課題的實踐設計。學生在課堂上討論了他們設計的小課題,通過教師評價并與教師一起討論,調動了學生的學習興趣,激發了學生活躍的思維,通過討論進一步修正方案,使其更加完善。同時,教師利用業余時間,組織感興趣的學生進行了正式實踐。最后,在課堂中,我們抽出15分鐘,讓做實踐的學生講了具體實踐的體會和出現的問題,與大家分享成功的快樂和失敗的經驗。學生聽得都非常認真,討論得也很熱烈,大家都覺得這種實踐教學模式非常好,增長了很多知識,如果時間允許,希望能多些這種實踐教學模式。
總之,通過分子生物學實踐教學創新培養模式的嘗試,取得了很好的反饋,既給學生介紹了先進的知識內容,拓展了視野,又激發了學生的學習興趣,增強了學生對于學習醫學分子生物學知識的學習熱情,培養了他們的研究創新能力和科學素養。
作者:張前華茜解華郭淑貞單位:北京中醫藥大學基礎醫學院
1.充分應用科學史生物科學史是科學發生和發展的歷史、是探究過程的杰出代表、是科學家揭示出生物科學理論的動態過程,有效利用科學史的教學可以激發學生興趣、提高學生的探究能力、培養學生的“三維目標”、實現學生科學素養和人文精神和諧的統一。學生在科學史的學習中,教師要利用沿著人類認識生命規律過程的相關史實,引導學生探索生命規律,讓學生充分獲得探究體驗,從科學家的奇思妙想中不能充分汲取真正的營養。如“植物激素”此優秀概念的教學,可以借助生物科學史,具體設計過程如下:①1880年,達尓文的向光性實驗,發現單側光照射使胚芽鞘的尖端產生某種刺激,當這種刺激傳遞到下部的伸長區時,會造成背光面生長快,因而出現向光性彎曲。②胚芽鞘的向光性與哪個部位有關?1913年,詹森設計了在胚芽鞘尖端與下部之間放置瓊脂片的實驗,得出:“刺激”可以透過瓊脂塊傳遞給下部的結論。③這種刺激究竟是什么呢?1914年,拜爾的實驗,發現胚芽鞘的彎曲生長,是因為胚芽鞘尖端產生的刺激在其下部分布不均勻造成的。通過上三位科學家的實驗,猜想到胚芽鞘的頂尖產生的刺激可能是一種化學物質,這種化學物質的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。④究竟是不是化學物質呢?如果是,是哪種化學物質?1926年,溫特的實驗,發現胚芽鞘的尖端確實產生了某種物質,這種物質從尖端運輸到下部,并且能夠促使胚芽鞘下面某些部分生長。溫特把這種物質命名為生長素。⑤1934年,科學家從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質——吲哚乙酸(IAA)。⑥1942年,科學家從高等植物中分離出生長素,并確認它就是吲哚乙酸。⑦科學家進一步研究發現,在植物體中還有一些與生長素作用類似的物質,如苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。這一類稱為植物體中天然生長素類。⑧以后人們又不斷發現了一些人工合成的、與吲哚乙酸有類似生理效應的物質,為了區別植物體內的生長素常把這類物質叫生長素類似物。水到渠成地得出“植物激素”的概念:像生長素這樣由植物體內產生,能從產生部位運送到作用部位,對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物。
2.利用探究探究教學是指在教師引導下,學生主動參與到發現問題,尋找答案的過程中,以培養學生解決問題能力的教學活動。以探究的方式講授優秀概念,可以將抽象的知識以實驗的過程讓學生感知,因此被眾多教師用于課堂教學。《標準》提出“倡導探究性學習,力圖促進學生學習方式的變革,引導主動參與探究過程,逐步培養學生獲取新知識、分析和解決問題、交流與合作等能力,培養創新精神和實踐能力。““以優秀概念”基因”為例,利用探究教學策略的設計如下:①提出探究問題:基因是否等于DNA?②推理與設計分析:一個DNA分子就是一個基因嗎?③取證:通過對資料數據分析出全部基因的堿基對數>DNA分子的堿基對數,得出結論:基因只是DNA的片段。④解釋證據:海蜇的綠色熒光蛋白基因轉到小鼠體內,發現小鼠能發光,證明海蜇的發光基因不僅傳給小鼠,而且能表現出來,起到控制小鼠的特定性狀的作用,即具有了特定的“效應”。因此就順利地從DNA水平上給基因下一個完整的定義:基因是有遺傳效應的DN段。
3.通過比喻或模型比喻或模型法可以讓抽象問題更易理解和直觀化。如優秀概念“染色體組”可以用撲克牌的類比法來講授;優秀概念“減數分裂”可用模型法講授,用橡皮泥反映染色體的形態變化,用紅綠分別代表來自父方和母方的一對同源染色體,模擬減數分裂過程中各時期染色體的行為。又如,在講述DNA分子的結構時,教師將DNA分子的平面結構比喻成梯子,磷酸和脫氧核糖交替排列構成了梯子的扶手,堿基間構成的氫鍵就是梯子的踏板,這樣可很好地加深學生對DNA組成的認識。
4.采用概念圖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確定關鍵概念和概念等級;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。理想的概念圖的具有以下幾個特征:①概念間具有明確包容關系的層次結構;②概念間的內在邏輯關系可以用適當的詞或詞組標注出來;③)不同層級概念間的縱橫聯系清楚、明確,并形成一些交叉點:縱向聯系說明概念間的包容與被包容的關系;橫向聯系可以說明處于概念圖中同一層級水平的概念間的有意義聯系;而交叉關系則說明處于不同層級概念間的聯系。故而,在概念圖中的概念是不能被單獨表征的。如在優秀概念“染色體”的教學中和學生一起構建如下的概念圖:
圖1優秀概念“染色體”的概念圖5.借助現代信息技術輔助手段現代信息技術在輔助教學上的主要手段有網絡技術、通信技術、虛擬現實技術、多媒體技術等。在教學過程中,教師使用最廣泛的是多媒體技術,它是以計算機為基礎,以交互方式處理、傳輸和管理文本、圖形、圖像、視頻、動畫和聲音等運載信息的媒體技術。此項技術具有聲、圖、文并茂,形成多種感官刺激,有利于對知識的記憶和保持;渲染理想的教學環境等優點。如在講授“細胞增殖”、“減數分裂”、“神經調節”等抽象、復雜知識時,教師可以用動畫來演示這些過程性知識。
在新課程理念下以“提高高中學生的生物科學素養”為根本任務的《標準》指導下,借助于生物科學史去建構概念,有效展示了概念的發展過程,學生在這樣的教學中學習的不僅僅是條條框框的生物學知識,更重要的是得到了科學方法的訓練,落實了“知識、能力、情感態度價值觀”的三維目標。采用實驗探究進行概念學習,就是通過學生自主設計實驗后在教師指導下實驗,通過學生的親自實踐不僅可利用科學事實建構科學概念,同時能發揮學生的主動性,要讓學生積極地思考,積極地參與學習活動,提高學生對生物學的學習興趣。通過比喻或模型、信息技術輔助學習優秀概念,都是屬于借助一定手段使抽象概念直觀化。概念圖的運用是進一步訓練學生建立概念、理解概念的方法。
生命科學中的“規律、原理和方法”都是借助于有關生物學概念,才得以表述。而概念是人腦對現實的對象和現象的一般特征和本質特征的反映。因此,在生物學教學中學生準確、深刻地理解、掌握概念,不僅是學好生物學的前提,也是發展學生智力和邏輯思維能力的必要條件。因此,生物教師要重視概念教學,運用有效的策略幫助學生正確理解和運用概念,進而運用生物學原理、規律解決生產、生活實踐中的有關生物學問題。
【摘要】生物學概念是生物學科的基礎,也是生物學領域最基本的語言表達單位。在新課程理念下高中生物優秀概念教學要充分應用生物科學史,教師采取探究教學的方式,結合概念圖,通過比喻或模型,并借助現代網絡多媒體等信息技術輔助手段,使學生更好的學習生物學,發展學生智力和邏輯思維能力。
【關鍵詞】生物學;概念教學;新課程
“授人以魚,只供一飯之需,教人以漁,則終身受用無窮。”在生物學教學中,根據生物學科的特點,結合學生的學習實際和教學內容,有意識地對學生進行學法指導,從而提高學習效率,實現知識傳授和智力發展的辯證統一,實現教師主導和學生主體的辯證統一。我們是從以下幾個方面進行具體操作的。
一、觀察指導
學生的學習從感性認識開始,以感知為基礎,而觀察是一種有目的、有計劃的感知活動。生物學科的直觀性很強。教者除了提供掛圖、模型、標本、實物、錄像等豐富的感性材料外,還應指導學生多接觸動植物和大自然,留心生活中的生物學知識。如指導學生多觀察花草樹木、蟲魚鳥獸,參觀動物園,觀看《動物世界》和《人和自然》等電視節目,拓寬觀察的廣度。
在觀察具體事物時,應指導學生明確觀察內容、步驟和方法。明確觀察內容就是讓學生知道觀察什么,在此基礎上,學生才能通過觀察得出結論或驗證結論。低年級的學生,由于知覺的無意識性,注意力易分散,因而應充分運用心理學的注意規律,使他們的注意力具有指向性和集中性。觀察的步驟一般是由整體到部分,從上到下,從前到后,由表及里。觀察的方法有全面觀察、重點觀察和對比觀察等。全面觀察的要求是認真、細致、全方位,全面觀察有利于培養學生良好的觀察習慣,有利于形成學生嚴謹的治學態度。重點觀察就是結合學習內容的重點和難點,對某一方面或幾個方面進行深入地觀察。如“觀察花的結構”時應重點觀察雄蕊和雌蕊等。對比觀察即通過對兩事物的觀察比較尋找異同。
在觀察的基礎上,還應進一步啟發學生思考,實現由現象到本質、由具體到抽象、由感性到理性的飛躍。
二、閱讀指導
閱讀是自學的基礎,是學生獲得知識的重要手段,它還有助于突破教學中的重點和難點。
閱讀從時間上分課前、課中、課后閱讀。課前閱讀可以發現問題、帶著問題聽課;課中閱讀幫助形成正確的概念、原理和規律;課后閱讀溫故而知新,梳理知識形成網絡。只有當學生明確了閱讀的意義,才能積極參與閱讀并樂于閱讀。
在閱讀時讓學生做到眼、口、腦、手并用,養成良好的閱讀習慣。例如:閱讀中對于概念、規律等結論性內容用筆勾勾劃劃;對于說明概念的內涵和外延的修飾語或限制詞可加上著重號;對于文中晦澀的文字可反復吟讀,理解其意;對于不能理解的內容要加上問號。隨著學生閱讀水平的提高,教者要求學生閱讀后能提出問題并能提綱挈領地歸納大意,形成知識結構。此外還要指導學生重視圖表的閱讀,明確其意,領會其質。
三、知識精加工的指導
新授課后或階段性復習時,學生對所學知識進行精加工是理解整理知識的過程,是去粗取精濃縮知識的過程,是去偽存真形成真知的過程。常見的方法有比較法、分類法、聯系法、歸納法等。
(一)比較法
有比較才有鑒別,求同法和求異法是進行比較的兩種重要手段。求同法即找出事物之間相同點。如通過對葉綠體和線粒體的比較可以得出兩細胞器的三方面的相同點:雙層膜結構;遺傳上的獨立性;與能量代謝有關。求異法即找出不同點,例如通過對動、植物細胞亞顯微結構的比較可總結出植物細胞特有的結構——細胞壁、大液泡、質體、以及高等動物細胞特有的結構——中心體。
比較法是學習過程中最常用的方法也是其它方法的基礎,在教學中應強化這樣的訓練以達到運用自如的地步。
(二)分類法
根據一定的標準對有關材料進行科學分類,分類隨標準而異,在比較的基礎上進行分類。如新陳代謝從“方向上”分同化作用和異化作用,從“性質上”分物質代謝和能量代謝。新陳代謝的類型從同化作用上分自養型和異養型,從異化作用上分需氧型和厭氧型。
(三)聯系法
每門學科都有其嚴密的知識體系,學科內部以及不同學科間都存在著聯系。教學中應指導學生從橫向、縱向兩方面去挖掘相關知識的聯系。如滲透作用與物理學上的擴散作用的聯系,遺傳問題與數學上排列組合和概率的聯系,染色體、基因、DNA、堿基排列順序四者的聯系,遺傳規律與細胞分裂的聯系等。
生物體是一個互為聯系的統一體,生物體各結構之間,結構與功能間、結構與環境之間都存在著聯系。教學中可以指導學生從細胞、組織、器官、系統四個水平尋找結構間的聯系,體會結構與功能、結構與環境的統一性。如人體的呼吸、消化、循環、泌尿、內分泌和神經系統之間以新陳代謝為紐帶而相互聯系。
此外還要加強理論與實際的聯系,用生物學知識解釋生活中的某些生物學現象,做到學以致用。
(三)歸納法
歸納法是學生在占有學習材料的基礎上,對材料進行提綱挈領總結概括形成知識點或知識體系。歸納時思維方式可采用發散思維和聚合思維。歸納方法可采用符號綱要法和主題詞法等。例如利用發散思維可將染色體的知識點歸納如下:
附圖{圖}
利用聚合思維可將光合作用的條件、場所、過程、實質、意義濃縮于光合作用的總反應式中。將細胞分裂中前、中、后、末期的特征歸納為:“仁、膜消失現兩體;赤道板上排整齊;均分牽拉向兩極;仁、膜重視重開始。”
以上幾種知識精加工方法具有交叉性,使用時不要把它們截然分開。
四、記憶方法的指導
艾賓浩斯的“遺忘曲線”告訴我們,學習剛結束遺忘也就開始了,并且遺忘表現出“先快后慢”的規律。教師在教學中應指導學生及時復習,一章節一單元結束后再進行階段性復習,與遺忘作斗爭。
記憶一般包括機械記憶和理解記憶兩種。機械記憶適用于無意義的材料,如生物學上的一些數據。生物學絕大多數知識都需理解記憶,而理解記憶又建立在比較、分類、歸納等基礎上。如用比較法記憶脊椎動物五綱的特征,利用知識體系由點到面去回憶有關知識點,此外還有聯想記憶等方法。
學有法而無定法。教學中我們針對學生的學習情況進行學法指導,力求共性和個性的統一,力求學生形成行之有效的學習方法。對于少數學習特別困難的學生要雙管齊下,既要指導學法又要培養他們的非智力因素,激發興趣,增強學習的信心,使他們走出學習的低谷。
甘肅定西普通高中選用的生物教科書里面的內容主要涉及了一些動物和植物的一些基本的生理功能、環境保護和人類的環境保護意識以及生態發展平衡的內容,還有一些人口方面的知識內容,這些教學內容的選擇和設置都與我們的生活息息相關,貼近學生的實際,符合高中學生的認知經驗,能激發學生學習生物、探究生物的興趣,為我們開展高中生物綜合實踐活動研究性學習提供了有效的素材。研究性學習是綜合實踐活動板塊的一項內容。研究性學習可以改變學生學習的方式,它強調一種主動探究式的學習,利于培養學生的創新精神和實踐能力,本人試圖利用特產資源為“專題”(或問題、課題)進行研究性學習。在研究的工程中可以選取形式多樣的主題進行,例如,馬鈴薯的專題討論形式、馬鈴薯的課題研究形式、馬鈴薯的研究方案設計形式、馬鈴薯的模擬體驗形式、馬鈴薯的實驗操作形式、馬鈴薯的社會調查形式等,探究馬鈴薯的各種生物現象和問題。只有將書本中學到的東西與實踐結合起來,知識才會變得鮮活、豐滿、深刻。
一、高中生物教學中開展研究性學習的必要性
在我國的高中生物學課程改革中,研究性學習是很重要的內容。國家教育部于2003年4月進一步修訂的《普通高中課程方案(實驗)》中就將研究性學習作為綜合實踐活動學習領域的一項重要科目,并將研究性學習定位為每個學生的必修課程,三年共計15學分,占所修總學分的 12.8%。
二、整合課程資源,在高中生物教學中開展研究性學習
在進行普通高中綜合實踐活動研究中,我們要根據自己學生的實際特點以及學生的興趣愛好和個性特長整合我們的生物課堂的資源和本地鄉土文化馬鈴薯資源,在整合選取有效課程資源的基礎上擬定綜合性研究主題,為開展高中生物研究性學習提供平臺和素材,讓學生參與綜合實踐活動,讓學生在活動中習得知識、提升能力,養成參與實踐活動的習慣。對校本課程和地方課程進行開發研究在很大的程度上可以提升師生的自豪感。在這種情感的驅動下,綜合實踐活動研究的實效性大大提升了,師生的生物課程的生成意識和生物課程資源的開發意識提升了,本地特產馬鈴薯的價值和品位提高了,它們的經濟價值實現了。只要我們多動腦,多思考,走出教室,走向社區,走向農村,走向實踐,在大自然中求知、求真,我們的生物教學的目的一定會實現,并且會實現得更好。
三、整合課程資源注重選題指導
教師對參加者進行必要的基礎知識講座,幫助學生做所需知識技能的準備,并且舉行選題講座,將專題內容與課本中相關知識點建立聯系,提高學生學習的內驅力。
(一)整合課程資源,開展馬鈴薯綜合實踐活動研究性學習的選題指導
緊密聯系課程資源,結合本地的實際情況和鄉土特色,選取學生司空見慣的馬鈴薯,引導學生走向農村調查研究,認真分析、歸納總結馬鈴薯凸顯的各種生物現象。學生要認真探究總結出其中的各種邏輯生物關系,并且根據自己的調查研究提出具有操作性的舉措,并形成小論文。在學生選題研究的時候,教師要引導學生選題一定要小而精,不能人云亦云,要有創造性,讓學生親歷實踐,在實踐中觀察發現。
(二)整合課程資源,開展馬鈴薯綜合實踐活動研究性學習的選題方法
1.整合課程資源,開展馬鈴薯綜合實踐活動研究性學習的延伸擴展法:對生物教學中有關實驗作適當的調整、擴展,就材取題,借題發揮。如細胞中還原糖、脂肪、蛋白質的測定的一組實驗,可以巧妙變換為“馬鈴薯不同品種、部位淀粉分布的因素”“淀粉含量與深加工”等專題。這些專題與教材要求貼近,課本知識與課題研究互相滲透,有利于學生完整知識結構的形成。
2.整合課程資源,開展馬鈴薯綜合實踐活動研究性學習的追根究底法:根據教材的有關知識點設疑激思,層層探人,設計相應的實驗,加以論證和探索,就能產生新的研究課題。如根據課本中有關生長素的知識點設計“馬鈴薯的保鮮與催熟”專題。
3.整合課程資源,開展馬鈴薯綜合實踐活動研究性學習的類比遷移法:在原型啟發下,將現有的研究方法稍作改進,或改變控制現象產生的變量,來研究另一種信息,從而成為新的研究課題。
4.整合課程資源,開展馬鈴薯綜合實踐活動研究性學習的時事熱點法:科學技術日新月異,科技成果層出不窮,選擇一些社會關注的熱點。如“馬鈴薯瘟與馬鈴薯制品”“馬鈴薯育種”“馬鈴薯無性生殖”等,查閱圖書資料,擴大知識視野。
5.整合課程資源,開展馬鈴薯綜合實踐活動研究性學習的參考引進法:專題除自己命題,也可根據教學目標、能力要求引進別人好的課題。如“馬鈴薯脫毒種薯制備的調查研究”“馬鈴薯中淀粉的提取”“無土栽培與常見缺素癥的分析”等。
總之,利用“馬鈴薯專題研究”開展生物課外綜合活動研究性學習將研究性學習與生物學科課程教學進行了有效的整合。在開展研究性學習的過程中,教師和學生在自己不同的最近發展區都有所進步,在這樣和諧、高效、實踐生物課堂中,我們的高中生物課堂教學一定會取得較好的效果。
生物學科是一門實驗學科,實驗是研究生物科學的基本方法,運用好實驗教學法,對于提高學生的學習興趣,和學習的積極性、主動性、提高教學質量,培養學生理論聯系實際和實事求是的科學態度,提高學生的素質都有十分重要的意義。而探索性實驗教學方法是一種傳授新知識的實驗教學方法,學生通過觀察和實驗以及對實驗結果的分析、討論而獲得知識。這種方式適用于實驗材料容易得到,實驗需要的基礎知識較少,實驗操作難度不大的教學內容。現行生物教材中的大部分實驗和演示實驗等教學內容都可以采用這種方法進行教學。由于這種教學方法適合學生的心理特點和認知規律,有利于調動學生的積極性和創造性,能夠充分發揮學生的主體作用,教學效果良好。那么應該如何實施探索性實驗教學法呢?
探索性實驗教學法可以以如下三種形式進行實施:
1.邊實驗邊分析討論
這種形式的每一步都是由教師提出問題開始,教師啟發、指導學生通過觀察來尋找答案,并將答案敘述出來。
這種形式適合于以觀察為主的實驗,特別對于那些獨立觀察能力不強的學生,采用這種形式有助于督促學生進行有目的地觀察和思考。由于在實驗中學生的探索活動處在教師的嚴格控制之下,教學的管理比較容易。如在教授初中植物《莖的輸導》這一節時,可將“水分和無機鹽通過導管向上運輸”的演示實驗設計成邊討論、邊分析、邊實驗的形式。選取白色花的玉蘭枝條,下端插在盛有稀釋的紅墨水的瓶中,放在陽光下,待白色的花變紅了,開始引導學生進行分析討論及進一步觀察。問:白色的花為什么變紅?引導學生答出:墨水中的紅色物質運輸到了花中去了,說明了莖有輸導作用。再問:莖的結構有好多部分組成,到底哪個部分有輸導作用呢?指導學生觀察莖的橫切面,得出:莖的木質部被染紅了,紅墨水是由木質部運輸的。繼續問:木質部有導管和木纖維,紅墨水是通過哪個部分運輸的呢?指導學生用放大鏡觀察莖的縱切面,得出:木質部中只有導管染紅了,紅墨水是通過導管運輸的。最后得出根吸收水分和無機鹽是通過莖中的導管運輸的結論。
這種教學形式要求教師提出的問題要簡潔,逐步遞進。在事先教師要對學生可能做出的回答有充分的估計,使問題和引導既朝著既定的目標進行,又避免問題中存在的暗示因素。再實驗在實驗操作方面,教師對學生可能出現的問題和困難要有預見性,特別是對于操作能力差的學生,教師應采取有效的措施幫助他們完成實驗任務。
2.把實驗分段并討論
這種形式是把一個實驗分成幾段,教師分段講解操作方法,提出本段要解決的問題,由學生分段獨立完成實驗,每段實驗結束以后,在教師的引導下,學生分析、討論,得出本段實驗的結論,全部實驗結束以后,再將各分段實驗的結論進行分析和綜合,得出整個實驗的結論。
這種形式適于在學生已具有初步的實驗技能和自制能力的情況下使用。在實驗內容較多,學生的操作技能不夠熟練,需分析的問題比較復雜,或者學生的自制力比較差一點時,分段應該多一些,隨著學生的能力提高,分段可逐漸減少,并過渡到先實驗后分析討論的形式。這種形式既可以使學生的學習主動性和能力在一定范圍內得到發展,有利于學生得出正確的實驗結論,課堂紀律也比較容易控制。
在采用分段實驗和討論的組織形式時,教師首先要考慮如何分段,教師應根據實驗內容各部分之間的相互關系、操作方法的變化和復雜程度不同,實驗觀察與分析難度不同及實驗時間長短來進行分段。分段確定后,對教學中必需的舊知識,新的操作技術和觀察的內容,步驟等,要根據分段的情況和教學的需要,安排在不同的時間講授。有共性的問題放在整個實驗前交待,與各分段有關的問題放到每一段實施之前。這樣既有利于實驗的進行,又節省時間。
3.先進行實驗,后進行討論
這種組織形式要求教師在實驗前提出一系列與實驗有關的問題,規定實驗操作與觀察記錄的順序,并交代清楚關鍵的操作技術和注意事項,以幫助學生明確實驗目的、要求,然后由學生獨立完成整個實驗過程;最后在教師的組織下,通過討論、分析得出正確的結論。這種教學方法有利于培養學生獨立思考的能力和鍛煉學生的實驗技能,但教學難度較大,只適合已獲得一些實驗技能,自控力較強的學生。由于這種組織形式有一定的難度,所以,在實驗前教師應組織學生做好復習,為學生的觀察、思考提供必需的知識,同時復習已經學過的、課上要運用的操作技術,以保證實驗的順利進行。
在采用先實驗后討論的形式時,教師提出的問題必須十分細致明確,順序清楚,這樣學生的實驗的觀察才會具體,到位。例如,在觀察水螅時,如果只籠統地提出要求觀察體形、進食情況和刺激后的反應,而沒有具體的內容,學生的觀察就會很粗略,不能形成深刻、清晰的印象,既不利于對觀察能力的培養,也使以后的討論難以進行。
這種組織形式的一大優點是教師可以有時間去幫助個別有困難的學生解決實驗中的難題,并檢查學生完成實驗的方法是否正確和質量如何。如發現學生中存在共性的問題時,可要求學生暫停實驗,待說明和解決問題之后,再繼續進行實驗。
通過探索性實驗教學法,可以從多方位培養學生的能力,例如,分析思考能力、自學能力、語言表達能力、動手動腦能力等,但在采用探索性實驗教學法時,還應當注意以下三個問題:
第一:在實驗觀察時應以獨立觀察為主,同學之間可以互相幫助,但不允許學生翻看教科書,從書中尋找答案來代替觀察。
第二:如果觀察或操作的內容過多,較復雜,教師應用板書或板圖給以提示,如果觀察的內容是生物的結構,還應出示有各結構名稱的掛圖,有利于學生把實物與掛圖對比,理解得更徹底。
第三:在分析討論時,教師應對學生正確的結論適時肯定,并糾正不正確的結論。討論時應讓學生充分表達自己的意見,不要過早肯定正確的結論,而使錯誤的結論得不到表達,這樣也不易發現不正確結論的原因。應通過引證實例或排除產生錯誤的原因來糾正錯誤的結論,不能簡單地否定和壓制學生的不同意見,以免挫傷學生的學習積極性。
一、生物學優秀概念及其教育價值
美國課程專家H. Lynn Erickon在“概念為本的課程與教學”一書中指出,優秀概念是居于學科中心,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的概念。費得恩(Feden)認為,優秀概念是學生將學科的事實和現象忘記之后,仍然留在記憶中并能應用的概念性知識。戴維(Davy)則認為優秀概念構成了學科的骨架,具有遷移應用的價值。
綜上所述,我們認為,生物學優秀概念與生物學事件、生物學事實和生物學現象一樣,同為生物學知識。但從教學角度看,分屬“為什么”(概念性知識)和“是什么”(事實性知識)兩個層別。生物學優秀概念是在眾多的生物學事件、生物學事實、生物學現象的基礎上歸納、推理出來的結論,是對同一類生物學問題本質特征的概括。例如“穩態”這一概念,就是在分析細胞內環境各種理化因子相互作用現象的基礎上,概括出“生物體依靠自我調節機制維持內環境理化性質相對穩定狀態”這一穩態本質,進而得出其內涵是:機體在遭受外界因素干擾下,依靠體內復雜的自我調節機制,各個器官、系統協調活動,使內環境達到的一種動態平衡;其外延是:所有的生命系統在不斷變化的環境條件下,依靠自我調節機制維持相對穩定的狀態。理解“穩態”概念的本質,有助于學生理解生命的本質,從系統的角度來認識生命系統與環境的關系。
與事實性知識相比,優秀概念具有更高的概括性。人們對優秀概念的理解可以較長久地保存在記憶中,有助于形成較好的知識框架,學習更多知識。所以在教學中要更加重視學生對優秀概念的理解,而不是對事實的記憶。
在教學中,教師必須注重優秀概念的教學理解。具體而言,就是要以生物學現象和事實為載體,把握生物學優秀概念的要素和內涵及其外延,領會其教育價值,形成生物學思維方法。
下面以“穩態”概念為例,探討生物學優秀概念及其教育價值和教學理解問題。
二、“穩態”概念及其教育價值和教學理解
“穩態”概念不僅包涵了生命系統通過自我調節保持穩態并適應內外環境變化,通過自動調節作用在結構與功能上達到和諧與統一,而且它又以“生命系統”與其他相關生物學知識整合。可以構建這樣一個存在穩態的知識體系:分子細胞組織器官個體種群群落生態系統一般系統,能讓學生明白其實生命系統的各個層次都是存在穩態現象的,在生命系統內部和生命系統與環境之間信息流動的過程中,都存在著生命系統的穩態與調控,甚至是自然界的一般系統在其變化與平衡之中也存在著這樣的穩態與調節。從而從不同層次和不同的角度幫助學生認識到生命的復雜性和動態平衡性,幫助學生理解各個層次的生命系統是如何在不斷變化的環境中通過自我調節機制維持自身的穩態,有助于學生理解生命系統的穩態,認識生命系統結構和功能的整體性;有助于學生形成正確的生態學觀點和人與自然和諧發展的觀念;同時在構建過程中領悟系統分析、建立數學模型等科學方法,更好地訓練學生將數學的公式和方法引入生物學研究,形成系統的觀點,為學生將來的進一步學習乃至科學研究打下堅實的基礎。
1.“穩態”概念的教育價值分析
(1)豐富對生物學知識的理解和認識
生命系統是開放系統,它們與外界環境之間不斷進行著物質交流、能量轉換和信息傳遞,這就決定了生命系統時刻處于動態變化過程中。無論是個體水平還是群體水平,這種動態變化必須在一定范圍內進行,否則系統就會崩潰。也就是說,穩態是生命系統能夠獨立存在的必要條件。穩態的維持靠的是生命系統內部的自動調節機制。關于這種調節機制,在個體水平上主要是動物體和植物體的生命活動的調節,在群體水平上主要是生態系統的自動調節。可見,就理解生命活動的本質和規律來說,“穩態”概念具有其他概念不可取代的價值,有利于豐富學生對生物學知識的理解和認識。
(2)在把握宏觀與微觀的聯系中拓展視野
上世紀20年代,奧地利生物學家、心理學家貝塔朗菲(Ludwig Von Beriatanffy)創立了一般系統論,指出“應把生物作為一個系統來研究”。系統具有“整體性”,就是說,不能把系統割裂成要素孤立地去研究,應該注意研究要素及要素間的相互作用與相互影響。系統還具有層次性,即從系統結構上看是分層的。系統的最重要特征是穩態。用一般系統論的觀點來分析生命系統的穩態,有助于我們在把握宏觀與微觀的聯系中從多個角度認識生命系統的穩態。
生命是一個開放的系統。這個開放的系統在生命活動中不斷地與它所處的外部環境有物質、能量和信息的交流,通過信息的傳遞和反饋調節,這個系統維持著自身的穩態。這個系統的層次性表現在多個方面:細胞是基本的結構和功能單位,其上有組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統和生物圈。每一層次都可以成為獨立的生命系統,都存在著穩態,都發生著與環境的交流,都發生著信息的傳遞和反饋調節。同時,這一層次和那一層次之間的關系又不可忽略。由此,揭示了生命系統中尺度、結構與功能之間有著必然的內在聯系,生命系統在不同尺度下存在著不同層次的結構,尺度與結構決定生命系統的功能。這不僅反映了人們認識事物的發展規律,也拓展了人們研究事物本質的視野。
(3)領悟多種生物科學研究方法的實質
系統分析包括定性分析和定量分析,中學生物學教育一般只能做定性分析。為了使學生能夠運用系統分析的方法進行學習,在構建“穩態”概念過程中要借助于“探討人口增長對生態環境的影響”、“闡明生態系統的穩定性”等內容,教會學生用系統分析的方法來分析問題。在科學探究中經常使用的兩種邏輯方法——模型方法(建立物理模型和數學模型)和數學方法(取樣調查),在建構“穩態”概念過程中都有很好的載體(例如:設計并制作生態瓶——物理模型,嘗試建立數學模型解釋種群的數量變動,等等),應引導學生運用這些科學方法進行“穩態”概念的學習。
2.“穩態”概念的教學理解
(1)在已有知識經驗的基礎上認識“穩態概念
將生物的個體和群體看作不同層次的生命系統,它們都在與外界環境的相互作用中通過信息的傳遞和自身的調節來達到維持穩態的目的。這是構建“穩態”概念的關鍵,也是做好初高中教學銜接的一個有效的著力點。
學生在初中階段初步學習過生物與環境關系的知識,在這個基礎上,教師引導學生用系統分析的方法分析:無論植物、動物、人體還是種群、群落乃至生態系統,任何一個生命系統時刻處于動態變化中,通過信息的傳遞,生命系統感受內外環境的變化,通過調節做出應答性反應,從而維持自身的穩態。這是構建“穩態”概念的主線,有利于學生把握相關知識內容之間的本質聯系,有利于學生建立整體性的認識。
(2)借助各種直觀手段幫助學生構建概念
在教學中,應盡可能通過實驗、實物、圖片、照片、錄像片等,豐富學生的感性認識,將有助于學生對“穩態”這一學科主題的理解和構建。
教科書的圖片非常精美,與文字緊密配合,我們得充分利用好這些圖片。比如關于組織液、血漿和淋巴三者間的內在聯系,教材寫得比較具體,而且配有插圖,可以先讓學生閱讀課本相關內容,同時參考教科書中的圖,進行獨立思考,在此基礎上引導學生理解三者間的關系。在看圖過程中,首先應該引導學生識別圖中各種結構和成分,弄清各結構間的關系,這是理解組織液、血漿和淋巴內在聯系的基礎。教材提供的插圖只反映人體局部組織中的情況,要說明全身的細胞外液是一個有機的整體,有必要再提供人體循環系統(包括血液循環和淋巴循環)的整體圖,有助于學生建立對人體細胞外液的整體認識。
我們也可以選取一些能反映機體各器官系統協調活動,以及機體與外界環境相適應的相關例子的視頻畫面,運用多媒體進行教學,通過視頻畫面,烘托氣氛,激發學生的學習興趣。但要注意不應讓學生的興趣過多停留在感性的層面上,及時結合畫面提出有關問題,盡快將學生引入對問題的理性思考,在這樣的觀察與思考中構建“穩態”概念。
(3)在解決實際問題中幫助學生構建概念
個體和群體水平的穩態,都與人們的日常生活和生產實踐有著密切的關系。比如,人體的許多疾病都是穩態失調的結果,每一個人的健康都與內環境的穩態有關,幾乎所有人都親歷過諸如發燒等穩態失調引起的疾病;諸多環境問題又是生態系統的穩態失調的結果。教師應當充分利用學生的生活經驗,啟發學生將理論知識與實際生活聯系起來。
比如教師可以從學生身邊的一張化驗單入手,引導學生分析化驗單上為什么每種成分都有一個變化范圍,從而初步認識內環境的各種成分是動態變化的;又比如教師可以引導學生思考生物圈2號失敗的原因,讓學生領悟到自然界中生態系統的相對穩定性,穩定的生態系統對于生物的生存至關重要。
教師還可以聯系有關沙塵暴的事實,讓學生討論沙塵暴發生的原因;聯系密云水庫合理捕撈量的確定問題,引導學生討論種群數量的變化規律……事實上,現實生活中遇到的各種相關問題,報紙、雜志、廣播、電視、網絡等媒體上關于穩態的自然科學問題和社會科學問題等的報道都將成為學生構建“穩態”概念很好的切入點。
我們不必拘泥于教材中的實例,可以通過一些標志性的問題或實例讓學生打開思維的閘門,列舉出更多的實例進行分析,這樣教學效果會更好。
(4)在豐富多彩的活動中促進學生構建概念
建構主義學習理論認為,知識不可能以實體的形式存在于個體之外,真正的理解只能是由學習者自身基于自己的經驗背景而建構起來的,這取決于特定情況下的學習活動過程。就以“穩態”這一概念來說,就涉及內環境,而內環境的化學成分、理化性質等都很抽象,其動態變化更令學生難以捉摸。
我們可以通過設計模型建構、探究與實驗、社會調查、野外實地考察(調查)、搜集資料、資料分析、思考與討論等活動,通過這些多樣的學習活動,豐富學生對穩態的感性認識,促進穩態概念的全面構建。
比如,我們可以引導學生討論“化驗單都告訴了我們些什么”,討論“為什么醫院里給病人輸液時必須使用生理鹽水”等問題;結合2008年奧運會,討論“為什么奧運會上要禁止使用興奮劑——激素類藥物應用的利與弊”,討論“有氧運動與減肥”等問題;我們還可以在適當的時候引導學生展開關于“糧食重要還是鳥類重要(北大荒墾荒問題)”的大討論,展開為什么要“退耕還林、還草、還湖”、“食人魚能不能成為我們的新寵物”的討論等等,在這樣的思考與討論、資料分析等活動中落實“穩態”概念的構建。
建立數學模型是生態學研究的重要方法。在要求學生“嘗試建立數學模型解釋種群數量的變化”這一活動中,不僅能讓學生了解建立數學模型的方法,也能讓學生在模型的建構過程中體會群體生態學中的這種動態變化的調節機制,為群體生態中的穩態構建奠定基礎,還可以幫助學生理解建立模型的一般步驟,領悟并嘗試應用這種方法。建立數學模型的方法對高中學生來說是有一定難度的,教學中應當使學生認同運用恰當的數學模型能夠較好地表達某些生物學規律。一定要避免從數學到數學,為計算而計算的教學,比如“種群基因頻率的穩定與變化”的教學中一定得注意,數學計算的目的是構建“穩態”概念,幫助學生理解運用這一概念。
值得注意的是一些關鍵性事件對概念的構建至關重要。例如組織學生調查“人口增長過快給當地生態環境帶來的影響”,從揭示人口增長對生態環境帶來的影響,分析因果間的邏輯關系,盡可能探求表面上未直接關聯的事物之間存在著的關系,例如,人口增長與農藥使用之間的關系,并且根據實際情況,充分拓展思維,提出解決問題的方案或對策;可以組織學生到野外進行實地調查,感受生物多樣性的價值,同時讓學生通過實地調查來體會和運用樣方法等等。教師應當鼓勵學生親自調查或廣泛搜集資料,再通過課堂討論,加深對科學、技術、社會相互關系的認識,提高參與社會事務的討論和公眾決策的能力。
生物學優秀概念的教學理解的要義是:圍繞生物優秀概念,以生物學現象和生物學事實為載體,把握優秀概念的要素和內涵及其外延,領會其教育價值,形成生物學思維方法。
理解生物學科、理解學生心理和理解教學規律是搞好生物教學的三大基石。其中,理解生物學科應當是首要的。
另外,減輕學生的課業負擔,關鍵是要把課教得本質、精確、簡明扼要、平易近人,這也與教師的生物學優秀概念理解水平緊密相關。這就要求教師能透過眾多的生物學事實聚焦優秀概念,精選生物學事實,揭示生物學優秀概念的內涵。只有這樣才能引發學生的學習興趣,使學生在有限的時間內學到更本質的、有利于終身發展的生物學素養
素質教育歷來是高等教育階段的主要任務,提升學生的科學素養是素質教育中一項最基本的內容,尤其是對生物學而言,更應該注重提高和培養學生的生物科學素養,這樣才能夠培養出能適應當代生命科學發展需要的應用型專門人才。所謂生物科學素養是指參加社會生活、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,包括人們所掌握的生物科學知識、技能和方法,以及在此基礎上形成的生物科學能力、科學觀以及科學品質等方面。①細胞生物學是研究細胞基本生命活動規律的科學,是21世紀自然科學的三大前沿學科之一,是當前生命科學領域中最活躍、最富有發展前景的學科,是生物類專業的主干課程之一。因此,在細胞生物學教學中如何提高學生的科學素養對于培養新時期的生物人才至關重要。本文主要對當代大學生生物科學素養現狀、實施生物科學素養教育的重要意義以及如何在細胞生物學教學之中提高學生的科學素養進行了綜述,旨在為生物教學提供一定的參考價值,以供方家借鑒。
1 當代大學生的生物科學素養現狀及其存在問題
生物相關專業的學生對生物科學技術具有濃厚的興趣,生物科學技術基礎知識扎實,對生物技術發展持積極的肯定態度,具備良好的科技強國的信念。但是,他們對高新生物科學技術知識和先進實驗技術了解較少,生物科學實驗實踐技能較差,對生物科學科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有調查表明,當代大學生對于當前的一些生物熱點問題有一定的了解,但是對于高新技術的應用和新的科學研究領域的認識不足。在理性上,有43%的學生是盲目的懷疑,或者是盲從專家和他人的觀點,對事物較少有自己的看法;在探索求知精神上,“科學功利主義”對學生的影響最大,使得學生視野狹窄、目光短淺;在實證精神上,有62%的學生缺乏實驗實證精神,偏重抽象思維,缺乏科學實驗的精神和價值眼光。②此外,許多高校只注重生物專業課的常規教學,很少舉辦專門的科研活動,且科學技能培養與鍛煉的途徑缺乏,這使得大學缺乏濃郁的科學素養氛圍,學生較難形成一定的科學技能,由此科學實踐能力也較差。
2 細胞生物學教學中培養科學素養的意義
細胞生物學是生物學類及農林醫藥類本科生一門必修的專業基礎課,是現代生命科學的前沿分支學科之一,它是以細胞為研究對象,從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層研究細胞和細胞器的結構和功能、細胞的生活史和各種生命活動規律的學科。細胞生物學是一門承上啟下的學科,和分子生物學一起同是現代生命科學的基礎,并廣泛滲透到遺傳學、發育生物學、生殖生物學、神經生物學和免疫生物學等的研究中,和農業、醫學、生物高新技術的發展有密切的關系,是生命科學的重要支柱之一,在解決人類面臨的重大問題、促進經濟和社會發展中發揮重要的基礎作用。同時,細胞生物學又是一門實踐性很強的學科,重要理論與實踐密切地聯系著。隨著生命科學自身和生物產業的快速發展,對生命科學相關領域創新型人才的需求也在不斷增加。由此可見,細胞生物學課程中科學素養的培養對于建立與其專業層次、研究方向相符合的細胞生物學知識構架體系,培養和鍛煉學生的科學思維能力具有非常重要的作用。
3 細胞生物學教學中如何培養學生的科學素養
細胞生物學作為生物學類及農林醫藥類的一門專業基礎課程,在培養學生的科學素養方面,具有舉足輕的重要作用。然而,科學素養的提高不是一朝一夕之功,教師應始終將其貫穿于自己的教學之中。如何在細胞生物學教學中培養和提高學生的科學素養,以下是筆者的一些想法和體會。
3.1 加強課堂教學中的“生活化”融合
細胞生物學的知識理論性強,內容抽象深奧、難于理解,教師可以試將抽象的內容與日常生活相聯系,使學生有此聯想起有趣的、熟悉的生活場景或事物,這不僅使抽象的內容具體化和動態化,使其容易理解,而且激發了學生的探究欲望和學習興趣。例如講解“蛋白質的分選”時,引導學生由細胞社會聯想到人類社會。細胞中的各種蛋白質發揮結構或功能作用的部位幾乎遍布細胞的各種膜區和組分,只有當蛋白質各就各位并組裝成結構和功能復合體,才能參與細胞的各種生命活動。這就好比在人類社會中,各專業的畢業生只有找到適合其自身特點的工作崗位才能發揮所長。總之,運用發散性思維,盡可能地將細胞生物學抽象的理論知識與生活實際聯系起來,并配合以多媒體輔助手段,使抽象的內容變得形象生動,易于理解掌握。
3.2 側重教學內容的前沿性和新穎性
細胞生物學發展極為迅速,隨著科學家們研究成果的不斷涌現,其內容處在不斷更新的動態過程中。因此,教師在教學過程中,要注重聯系學科的前沿和熱點,講述較先進的科學結論,跟蹤國際上最新進展。此外,教師在注重教學的同時,宜以科研并舉,以科研引導和促進教學;教學與培養科學研究型人才緊密結合;教學內容與最新科研進展同步,使學生在正確掌握細胞生物學基礎上學會解決與之相關的科學研究問題。如將教師的主要科研成果與基礎理論教學有機結合,結合教學內容介紹自己的科研成果,這樣既生動又貼切,學生又很熟悉,使學生獲得學習的興趣和動力,亦可以啟發學生的創新思維能力,培養學生的科研鉆研精神。
3.3 增加細胞生物學實驗綜合性和設計性實驗的比例
綜合性實驗注重知識的綜合運用,實驗原理和方法步驟較為復雜,可以使學生更好地理解實驗原理,正確使用儀器設備,鍛煉學生綜合分析問題的能力;設計性實驗是指學生根據實驗項目,自主設計實驗方案,自主準備實驗材料,自主配制實驗所需試劑,根據自己的時間自主安排實驗進程, 設計性實驗可以充分調動學生的實驗積極性,培養學生的創新思維和勇于探索的精神。由此可見,綜合性和設計性實驗可以鍛煉學生綜合分析問題和解決問題的能力。③然而目前許多高校由于實驗條件和課時安排的限制,細胞生物學實驗主要以基本操作和驗證性實驗為主,綜合性和設計性實驗較少甚至沒有,這在一定程度上限制了學生綜合素質和創新思維的培養。④因此,教師應根據科學性、可行性和實用性原則增大綜合性和設計性實驗的比例。如我們精選了真核生物基因組的提取、純化、鑒定、擴增、酶切、重組、轉化、篩選的大實驗,膜蛋白的分離與鑒定等綜合設計型大實驗,這些實驗中的每個實驗都構成了一個綜合性整體,同時,在實驗材料的選擇上盡量做到由學生自主選擇。通過每一次的綜合設計實驗,使學生進一步鞏固了已學習的知識和已掌握的技術,并能夠對實驗結果進行合理的正確的資料采集、整理、分析和歸納,有效地培養了學生的科學素質、科學精神、創新思維及分析問題和解決問題的能力。
3.4 組織各種“科學小組”,布置學科發展前沿的討論,與全程科研訓練對接,以培養學生的科學態度和科學精神
在教學活動中,我們采取“科學小組”的組織形式來進行,讓學生以小組為單位,對細胞生物學相關前沿研究領域和應用方面的研究進展進行自由探索和討論,然后開展組與組之間的交流。同時,在進行“原代細胞培養”和“膜蛋白的分離與鑒定”等綜合性和設計性實驗時,也采用科學小組實驗的形式,組內每個學生承擔不同實驗的角色,而模仿真正”課題工作”。這不僅可以實現教師與學生的多向交流與合作,而且拓展了理論和實驗教學的時間和空間。此外,在教學過程中,我們不斷向學生介紹周圍一些教師的科研計劃,并鼓勵學生積極參與到教師的研究活動當中,引導學生學會閱讀科研文獻,以了解其中的科學研究思路和科學研究方法,鼓勵他們撰寫專題課程論文或綜述性文章。通過以上這些方式,一方面可以激發學生濃厚的學習興趣,另一方面可使學生們在學習中直接體會到科學研究的原過程,以培養學生的科學態度和科學精神。
總之,在細胞生物學的教學活動中要利用一切可能的途徑向學生傳授科學的基礎知識和研究方法,培養學生進行科學研究的實踐能力、創新能力、獨立思考能力及分析問題和解決問題的能力,培養學生用科學的觀點理解生命世界的現象并能作出決斷以及辨識真偽的能力,同時擁有良好的科學態度和科學精神。
在中學生物學的教學中,滲透和培養學生的現代意識,這是我國當前中學生物學教學,以至于中學各學科教學中一個不可忽視的新課題。21世紀將是一個復雜多變的蓬勃發展的新世紀。國際間的劇烈競爭、和平、戰爭和發展;國內社會的轉型、改革、開放和四化建設,無疑對21世紀的人才素質、知識、能力和思想意識素養諸方面,都提出了新的時代要求。尤其對人才的思想素質,特別是學生的現代意識方面,如競爭意識、適應意識、系統整體意識、創新意識、改革開放意識、自主意識、科技意識、人口意識和環境意識等,提出了更新的要求。
中學生物學教學,在培養跨世紀人才現代意識的啟蒙教育中,具有它不可替代的特殊地位和啟蒙教育功能。幾年來,我們在教學中,注意了讓學生在學習生物學知識、培養生物學能力的同時,有意識地對學生滲透了一些現代意識的啟蒙教育,取得可喜的效果。
一、滲透競爭意識的啟蒙教育
競爭,優勝劣汰,這是生物界生物生存發展和進化的規律之一,當然也是人類社會生存發展的一種客觀法則。在生命科學中,這是一個古老而傳統的理論。但在我國當今社會轉型中,卻已成為一種較為流行的現代觀念。在中學生物學中,涉及競爭的生命現象、知識和理論,卻屢見不鮮,為學生競爭意識的啟蒙教育提供了極為有利的情境。
1.讓學生在對眾多生命現象的考察中啟蒙競爭意識
初中生物教學中有許多滲透競爭意識的情境和契機。例如我們在教學《生物的進化》時,我們讓學生自由討論和探討生物進化的原因,讓學生從考察許許多多的生物競爭現象中,理解生物競爭的涵義,然后概括綜合上升為理性的競爭概念,形成競爭的觀念。在教學中滲透了競爭意識的啟蒙教育。
如同一片森林里的各種樹木,在其生長發育的過程中,彼此爭奪著陽光、水分和營養物質;食性相同的動物,彼此爭奪著食物;食肉動物和食草動物之間的捕食和反捕食等等,這些一系列的生命現象,就是生物競爭現象。在討論中,學生理解了自然界中的生物,為了生存下去,就得為獲取足夠的物質、能量、食物和生存空間,而彼此進行著生存競爭,這些就是一種競爭。在生物界,生物具有本能的過度繁殖的傾向,而生物賴以生存的食物、物質和生存空間,卻是非常有限的。因此,生物間必須彼此競爭(或斗爭)著,才能生存和發展,這是生物生存和發展的法則。人類也不例外,只是競爭的內容、方式、時間、空間不同而已。因此,學生在學習生物競爭知識的同時,受到了競爭思想的熏陶,受到了競爭意識的啟蒙教育。
2.讓學生在典型復雜的生命現象的綜合分析中,深化學生的競爭意識
在高中生物教學中,我們有意識地將一些競爭的知識和理論,通過典型復雜的生命現象的綜合分析,提高到一個更高的層次。
例如,我們讓學生共同討論分析某一草原上生活的狼、羊、牧草等生物及它們與周圍無機環境的復雜關系時,學生通過討論、分析和綜合,理解了狼與羊、羊與草彼此間的捕食關系,也理解了狼與狼之間,羊與羊之間為爭奪食物和生存空間的競爭關系,即其競爭(或斗爭)的一面;但也啟發學生理解狼捕羊,但狼又不能捕光了羊;羊吃草,但羊又不能吃光了牧草。否則,狼、羊、牧草三者會同歸于盡,毀滅了此草原生態系統。可見,生物之間又有相互依存的一面。況且狼與狼、羊與羊之間,還有群居、互助、互利、互愛的一面。這種生物之間既競爭(或斗爭)又依存的多重性,使學生對于競爭思想有了更全面更深刻的認識,使學生競爭的知識、理論,自然而然地得到加強。我們順勢將知識遷移,向學生設問:人類應如何把握和運用競爭法則來正確處理好人與大自然、人與生物界、人與人之間的復雜競爭關系呢?讓學生以平等競爭的思想,去面對一個復雜的人類社會的新情境,去面對自己未來的人生征途,使學生產生了強烈的競爭意識。
二、滲透適應意識的啟蒙教育
未來的21世紀,將是一個復雜多變的新世紀,人們將面臨激烈的競爭和挑戰。為了使我們的青少年學生,在未來21世紀的大風大浪中有所作為,就應該從小培養他們適應新環境的意識和能力。當前的中學教育,就正是啟蒙和培養他們適應意識的關鍵時期。
適應思想包含于中學生物學之中。在教學中,我們既注意了把適應思想的啟蒙教育貫穿于教學的全過程之中,又注意到抓住教學情境中的點滴積累,抓住典型實例畫龍點睛地及時地把生物學適應知識上升到適應思想的高度,激發學生的適應意識。
1.在教學的全過程中啟蒙學生的適應思想
在生物教學的全過程中,我們時刻注意滲透適應思想。例如我們在初中教學植物知識的同時,強調了現存的每一種植物都具有與環境相適應的形態結構和生理功能特征。植物的根、莖、葉、花、果實和種子等器官,都具有明顯的適應性特征。蟲媒花的顏色鮮艷、氣味芳香,適應于昆蟲傳粉。風媒花的花粉粒小而數量多,容易隨風飄散,適應于風力傳粉。借風傳播的種子,如蒲公英、柳樹等,果實上都生有毛絨絨的白色纖維,隨風飛揚。靠動物傳播的果實種子,如竊衣鬼、針草、蒼耳等,其果實的表面都有刺和粘液,容易附著在動物的身體上隨動物的運動而攜帶到其他地方去。動物的保護色、警戒色和擬態,都是動物在體色、外形和結構上適應周圍環境的典型實例。魚體的流線型、用鰓呼吸、用鰭游泳、用膘控制沉浮等都是與水生環境相適應的特征。蜥蜴、家兔等陸生動物,用肺呼吸、用四肢行走、體內受精等都是與陸生環境相適應的特征。微生物不但能適應在有氧環境中生存,某些厭氧性細菌還能在缺氧環境里生存。在教學中,我們把這一系列生命現象及其特征,緊密地與適應思想相結合,使學生理解了現存的生物都是基本上適應其生活環境的,滲透了適應思想的啟蒙教育。
2.在教學新情境中,抓住典型實例分析綜合,深化學生的適應思想
生物的適應性是普遍的,這即是適應性的普遍性。但是,生物的生存環境卻是客觀多變的,變化是絕對的。因此,生物對其生存環境的適應在一定程度上又是相對的,不完全的,這就是生物適應性的相對性,不少生物常常在其生存環境迅速變化時,不能適應新的環境而不能生存或滅絕。恐龍的滅絕和當今許多珍稀動植物的瀕于滅絕,充分證明了生物適應的相對性。生物的適應既具有普遍性又具有相對性,這種雙重性使學生認識到生物適應的復雜性和多樣性,深化了學生的適應思想。我們又常常不失時機地引導學生以適應觀念去考察人類社會,使學生認識到人類社會的發展也是復雜多變的,有其規律性。作為21世紀建設者和生活者的青少年學生,必須具備各種素質、知識、能力和思想,特別應具備強烈的適應意識和多方面的適應能力,才能立足于社會,才能生存發展,才能有所作為。因此,強化了學生的適應意識,對學生產生巨大而深遠的潛移默化的影響。
三、滲透整體意識的啟蒙教育
整體觀念實質是一種系統觀念。人們在考察某一事物時,要從整體(大系統)出發,注意在整體綜合的控制下進行 局部分析,從整體到部分,從大系統到子系統。然后通過局部的逐級綜合達到總體綜合,又從部分回到整體,這種宏觀和微觀的綜合,從整體和部分的不同層次上,從整體及部分的結構、功能及彼此聯系上,去考察事物的觀念可理解為整體觀念。啟蒙和培養學生從整體系統的觀念去考察事物,很有必要。
1.利用一系列生物學實例啟蒙學生的整體思想
生物學科中體現整體思想的科學實例是很多的。例如:一個細胞可以看做一個整體,細胞有細胞整體層次上的結構和功能,又有各組成部分及各細胞器的結構和功能,彼此既有區別又有聯系。一個生物體也可看成是一個整體。一個種群、一個群落、一個生態系統都可以看成一個整體或一個系統。
我們在教學《綠色開花植物》時,啟發學生把一株植物體作為一個整體去考察,從整體到部分,又從部分回到整體去分析綜合。先從結構上考察,可把它分解為不同層次的部分:細胞、組織、器官。這些部分之間彼此分工協作又聯系著。細胞間靠胞間連絲聯系著、器官間靠維管束聯系著形成一個植物體整體。再從生理功能上考察:植物體中的六種器官盡管各自功能不同,但彼此密不可分。根吸收水和無機鹽,葉吸收空氣中的CO[,2],通過葉的光合作用,制造了有機物,再由莖輸送到根、花、果實和種子中去,維系著一株植物的整體生命活動。植物的營養生長和生殖生長,彼此對立但又彼此依存,從而使學生理解了植物生長發育的動態過程中的整體性,啟蒙了學生的整體思想,受到了整體觀念或系統觀念的啟蒙教育。
2.以典型的生物科學實例,深化學生的整體觀念
教學中,我們抓住典型實例分析綜合,深化學生系統開放的觀念。我們在教學文秘站:高中生物學《生態系統》時,首先讓學生學習了生態系統的結構、功能、動態平衡及人類在其中的地位和作用,再注重啟發學生理解系統的開放性。讓學生討論思考,在一定的空間和時間內,系統內各種生物間以及生物與無機環境間,由能量的流通、物質的循環和信息的交換,彼此形成一個動態的整體(系統)。但這個系統是開放式的耗散結構系統,它不但從外界不斷獲取能量,但也不斷地消耗著部分能量,物質也被不斷分解、化合、轉化和利用、循環著,信息被不斷交換著,充分表現了該系統的開放性。任何生物體的新陳代謝、同化、異化、物質的攝取、利用與排出、能量隨物體載體的運動而逐級流動,這些都使學生進一步理解了生態系統的開放性和動態性。人類生活在地球的生態大系統之中,人是自然的一部分。人類的衣、食、住、行,各種生產、生活消費所需物質的原料必須從大自然生態系統中去索取,而生產、生活的廢物又要排放到生態系統中去。因此,人類的任何行為都要放到整個地球生態系統的動態平衡中去考察。人類既要改造自然又不能去破壞自然,而要做到人和自然的和諧統一,自然而然使學生產生了“天人合一”的整體思想,深化了整體觀念,強化了整體開放意識。
四、滲透創新意識的啟蒙教育
我們考察一下人類的世界,便知它是一個創造的世界,一個不斷創新的世界。培養學生的創新觀念,樹立創新意識,是何等重要。我們緊緊抓住每一個創新情境,滲透創新意識的教育,不斷去點燃學生創新意識的火把。
例如,我們在教學《植物細胞的全能性》時,我們啟發設問學生:人們能不能用植物的細胞、組織、莖尖、葉片及花粉花藥等,在一定條件下去培養它們生長發育為一株株新的植株?有的學生說,這就是植物組織培養的高新生物技術,我國的生物學家們已用花藥等培養了許多優質高產的煙草、小麥新品種,并居世界領先地位。
我們在教學高中生物《遺傳的物質基礎》基因時,課上我們啟發學生:①基因一般在DNA分子上是以直線方式排列的。那么,基因能不能跳躍位置呢?某些基因能不能從一個DNA分子中截取出來,轉移組裝到另一DNA分子中去呢?新的基因能不能表達出新的生物性狀?這些當今基因工程的創新思想,在學生的心田里燃起了創新的火苗。我們還常常讓學生帶著創新性的思考題,課外去閱讀大量科普書刊,去參與課外科技活動,去思考、去爭論。②北京大學陳章良教授等今年破譯了恐龍蛋化石的部分遺傳基因,那么,恐龍將來能不能復活再現?③世界上每一種生物實質上是一座宏大的基因庫,那么,保護生物的多樣性、保護瀕滅生物物種有什么重大意義?④生物的基因庫實質上也可認為是生物的信息庫,那么,可不可以說,世界上現存的生物體實質上是生物信息的一種特殊動態表現形式呢?讓學生從信息論的角度,去理解生命現象及其本質,提高了學生的認識層次,開拓了學生的知識、思想視野,燃起了學生思維創新的火花,有力地強化了學生的創新意識。
隨著教學改革的不斷深入,中小學將開展全面推廣使用新教材,同時與文字教材相配套的音像教材也逐步到位。教師如何使用好音像教材,最充分發揮音像教材所特有的作用,這是電化教學的一個非常重要的課題。根據多年生物學電化教學的實踐,我們對音像教材的備課談幾點看法:
一、“通讀”(通看)音像教材,了解音像教材的內存和特點
一般情況下,教師備課必須做到3點:一備教材,二備教法,三備學生。教師備課比較重視文字教材(主要是課本),而忽視音像教材的備課,因而在電教課中,往往不能充分發揮音像教材所特有的作用。所以教師要想取得滿意的教學效果,在備課時,首先要“通讀”有關音像教材(投影片、幻燈片、錄像片、教學光碟、影片、錄音等),充分了解音像教材的內容特點及使用方法、片長、編者意圖。錄像片、科教片必須多播放幾遍,做到心中有數。這樣,在備課時才能全面考慮,精心設計教案,為保證上好電教課作好充分準備。
二、選擇使用音像教材,發揮其最佳作用
不同的音像教材,都有其不同的教學內容及特點。要想盡可能地發揮不同音像教材的最佳作用,選擇合適的音像教材是保證電教課成功的關鍵之一。教師在考慮使用音像教材時,就必須對不同的音像教材(有相同的或相似內容的)進行比較,根據教學的時機需要,選擇使用。這樣,才有可能發揮不同音像教材的最佳作用。講生物結構時,如:細胞的結構、根的結構、莖的結構、葉的結構、心臟的結構……最好選投影片或幻燈片。因為教學主要是讓學生了解這些結構的名稱、組成和作用。投影片和幻燈片可以在需要的時候信手拈來,整個結構清晰地展現在大銀幕上,若是表現植物體內水份運輸、有機物輸送及動物體的血液循環等,還可以來用線條動片(即摩爾條紋片)。在表現生物體形態、動態過程(即生長、運動等)時,最好選擇錄像片(目前可用來教學的光碟很少,有的也只是題庫,教室的硬件還沒到位),因為攝制的實景、制作的動畫顯示出來的畫面形象、具體、逼真,再加上音樂、音響、字幕的配合,更能吸引學生的注意力。
三、“剪輯”有關教學錄像片,“填補”音像教材的空白
教師根據實際需要,選擇配套音像教材的時候,有的內容配套音像教材中沒有,這時教師可考慮在其它教學錄像資料片中選擇、剪輯,填補配套音像教材的空白。現有的配套音像教材,在內容選擇、時間編排上不盡人意,同樣需要教師、電教教研員一起研究音像教材,根據教學的實際需要,有選擇地剪輯其它教學錄像資料片,為電教所用。例如,初中生物學“動物的攝食”一節,這節內容的教學目標是讓學生知道水螅、青蛙、啄木鳥的攝食方式及捕食器官的結構和與捕食方式相適應的特點。這部分內容配套錄像片是沒有的。為了使學生清楚地看到以上3種動物的捕食器官及捕食的過程。教師可在其它錄像片中進行剪輯:“水螅的捕食”可剪輯上海教育學院攝制的《水螅》錄像片,“青蛙的捕食口可剪輯福建電教館攝制的《莊稼漢的好朋友》錄像片(原為小學語文使用的錄像片),“啄木鳥的捕食”可剪輯南京電教館攝制的《啄木鳥》錄像片。有關“血液循環、消化和吸收”可剪輯深圳電教館引進的《生命的奧妙》錄像片。有的內容還可以從收集的電視節目如:《動物世界》、《人與自然》等科教節目上剪輯下來,用于教學。由此可見,教師剪輯有關錄像片時,既要考慮教學的實際需要,更要考慮教學的實際效果,才能有效地發揮音像教材這種電教媒體的優勢,提高電化教學的教學質量。
四、精心設計教案,選擇最佳的教學方法
教師備課時,在了解音像教材的前提下,有針對性地選擇或剪輯好音像教材(錄像片)后,就要綜合考慮各方面的因素,精心設計好教案,考慮最佳的教學方法,特別是電教媒體——音像教材與其它傳統教學媒體一一掛圖、模型、標本等的有機組合運用,并充分發揮多種媒體的特有作用,優化教學過程,提高教學質量。
摘要:導入是課堂教學的重要環節之一,它可以引起學生的注意,能使學生積極主動地參與課堂活動,從而提高課堂的教學效果。本文從導入技能的作用、原則和方法入手,結合課程標準實驗教科書(人民教育出版社)《生物》(必修1)、《生物》(必修2)、《生物》(必修3),對新課程下生物導入技能加以詳細的分析和闡述。
關鍵詞:新課程 生物教學 導入原則
導入是教師在一個新的教學內容或新的教學活動開始時,利用各種教學媒體,創設學習情境,激發學生學習興趣,啟迪學生思維,集中學生注意力,使其主動學習新知的一種教學行為方式。導入是課堂教學的關鍵環節,在中學生物教學中一個恰當的導入,可以激起學生學習興趣,調動學生求知欲,將學生帶入學習情境等作用。
1.導入的作用
導入是一節課的開始,雖然只是一個很短的環節,但是在整個教學活動中起著舉足輕重的作用,主要表現在以下幾方面:
導入可以激發學生的學習興趣,使學生產生學習動機;導入可以引起學生注意,集中精力;導入可以開拓學生的思維的廣闊性和靈活性;導入可以起銜接新舊知識的橋梁作用;導入可以揭示課題,體現教學目的;導入可以帶領學生步入學習情境中。
2 導入的“七字”原則
導入技能要遵循一定的原則,主要是“七字”原則,即準、啟、聯、形、趣、巧、簡。
2.1 “準”字原則
“準”字原則是指導入要有一定的目的性與針對性。導入的實際要以教學內容、教學目的及學習者的實際情況為基礎,也就是說要緊扣教材,根據學習者的特征來構思導入。對與同一個教學內容,可以有很多不同的導入方法,但無論哪種方法都要遵循目的性和針對性原則,否則,導入的形式再新穎,導入的內容再充實都很難達到很好的效果。切忌盲目的偏離教學內容的導入。
2.2“啟”字原則
“啟”字原則是指導入要具有啟發性,也就是說導入要引導學生積極思考和發現,以促進對知識的掌握和思維能力的提高,激發學生解決問題的強烈愿望,調動學生的積極性,促進他們更好的理解教學內容。導入的啟發性要與教師生動的語言和恰當的方式有機結合。
2.3“聯”字原則
“聯”字原則是導入要有一定的關聯性。導入內容既要與新知識緊密相連,又要與學習者原有知識聯系。如果脫離新知識的導入,形如虛設,起不到銜接作用。注重導入的關聯性,可以使學生對新內容不感到陌生,利于將新知識納入原有認知結構中,促進知識同化和應用。
2.4“形”字原則
“形”字原則指導入要體現直觀性和形象性。直觀事物往往給人很深刻的印象,而生物教學內容大多的具體而形象的,這樣可以使學生在獲得感性認知的基礎上,通過積極思維而形成概念,從而理解原理。
2.5“趣”字原則
“趣”字原則指導入要有趣味性。有趣的導入可以使教學內容以新鮮活潑的面貌呈現在學生面前,可以使學生在輕松歡快的氛圍學習,可以最大限度的引起學生的興趣使其主動學習。
2.6“巧”字原則
“巧”字原則是指導入語言要有藝術性。導入的作用之一是吸引學生的眼球,那么導入不僅要在形式上新,在語言上也要精雕細啄。總的來說,導入的語言要求精辟、準確、樸實易懂,更要實事求是。
2.7“簡”字原則
“簡”字原則指導入要有一定的概括性。導入雖是教學的重要環節,但是它不是教學的主體。由于時間分配是有限的,所以要求導入要具有高度概括性。導入過于繁冗,會產生頭重腳輕的感覺,學生也許會厭煩,不能發揮它的真正作用。
3 導入的方法
隨著教師素質的提高,理念的革新,教學媒體的發展,導入的方法也是多種多樣,下面介紹幾種常見的導入方法:
3.1 以舊拓新,承前啟后
這是一種比較常用的簡單的導入方法,是從舊知識入手,復習舊知識的同時引導學生去發現問題,明確學習目標。以舊知識為基礎發展深化,引導學生去發現問題 ,明確探索目標 ,從而進入新教學內容的學習 。它以回憶 、提 問 、練習等方式復習舊的教學內 容 ,從舊教材的連接點上過渡到新知識的學習。
【案例】在學習 “光合作用”時,可以這樣導入:在初中我們學過光合作用的相關知識,知道光合作用可以吸收二氧化碳放出氧氣,可以把無機物轉化成有機物,那么,今天我們接著原有的知識一起深入的探討光合作用的過程。
【評析】生物學科中許多知識都是以舊知識為基礎的,利用舊知識來引入新課是很常見的。這種方法的特點是簡單但作用很大,它可以使學生從已知領域容易地進入未知領域,能激發學生主動獲取知識的興趣。
3.2 開門見山,單刀直入
直接導入就是不用借助其他材料,教師只要概述新課的主要內容及教學程序 , 明確學習 目標和要求 ,引起學生思想重視并準備參與教學活動 ,做到“課伊始,意亦明”的一種導入。
【案例】在學習 “人類對全球環境的影響”時,可以這樣導入:全球的環境與我們人類息息相關,而人類對環境的影響越來越大,今天我們就來學習人類對全球環境的影響。
【評析】 這種導入方式直截了當、干脆利落,點明了學習內容,提出了學習要求,能夠引起學生的注意力,調動他們意志中的積極因素。
3.3 引用實例,貼近生活
生物學有許多知識與現實生活聯系,生活實踐能使學生有親近感和實用感,不失為一中好的導入方法。實例導入能起到觸類旁通的功效,也可介紹新穎、醒目的事例 ,為學生創設引人入勝的學習情境。
【案例】大家都打過乙肝疫苗吧,大家知道打了乙肝疫苗就很不容易患乙肝,大家想沒想過這是怎么一回事,為什么打了疫苗以后就不容易患病呢?這就是我們今天要解決的問題——特異性免疫
【評析】通過疫苗來導入特異性免疫,把知識與生活實例聯系,使學生對知識沒有生疏感。
3.4 設置疑問,層層遞進
設置疑問導入法是根據學生的心理特點和知識特點,提出帶有懸念的問題,來引入新課,這樣可以激發學生的求知欲。只要疑問和懸念設計的恰當,學生就會急切的產生“愿知其詳”的心情,促進學生學習。
【案例】在講解 “遺傳的物質基礎”時,可以這樣設疑:“為什么父母和子女有相似之處?”“父母傳給子女的是什么物質?”“這種物質有什么特點呢”等等,這樣可以使學生帶著疑問專心學習。
【評析】 案例中的三個問題層層遞進,讓學生帶著問題去學習,具有很強的針對性和目的性。這三個問題也許正是學生的疑惑,進而可以提高學生的學習興趣和動力。
3.5 實驗導入,印象深刻
生物學是一門以實驗為基礎是學科,學生的實驗能力和觀察能力顯得尤為重要。課前教師巧妙的設計實驗,指出一些現象,讓學生觀察、分析,進行歸納 總結,從而得出結論便是新課內容。
【案例】在講解物質出入細胞方式中“擴散現象”時,可以在課上做實驗,準備兩杯水,往其中一杯水中滴墨水,讓學生自己觀察實驗現象,總結特點。
【評析】“擴散現象”實驗十分簡單,但是效果確實很好,通過這樣的實驗,學生積極參與課堂,不僅親身體驗了科學方法,還真正做到了以學生為主體。實驗導入讓學生親眼所見,親自總結,印象尤為深刻。
3.6 情境導入,感情共鳴
學生的情感十分豐富,而感情總是在一定的情境中產生的。情境會使所授知識在學生頭腦中產生新的感情,營造出和諧的學習氣氛,為創造良好的學習環境奠定基礎。
【案例】在講到 “食物鏈”時,教師可以播放視頻來導入新課,視頻最好是鳥語花香,春色滿園,一片生機盎然的景象。學生的思緒徜徉在春意盎然的美景中。然后教師質疑:“你知道嗎?在這百花盛開的森林中存在著吃與被吃的現象……”然后再一步步講解事物鏈的相關內容。
【評析】情境導入不僅可以吸引學生的注意力,還能夠使學生對生物課產生農厚的興趣。通過視頻來導入,使學生沉浸在美好的畫面中,不經意間進行了美育,做到事半功倍。
3.7 矛盾導入,出奇制勝
這是向學生揭示事物矛盾的方式導入新課,使學生產生要求解決矛盾的強烈愿望,充分調動學生的積極性。
【案例】在講解 “減數分裂中染色體的行為”時,可以這樣導入:“我們都知道人體有23對染色體,在生殖過程中,是精子和卵細胞結合而形成受精卵,發育成子代個體。如果精子和卵細胞染色體不變的話,子代個體的染色體數就是46對,這就與“每種生物細胞中的染色體數目是恒定的”相矛盾。這是為什么呢?今天我們就來解決這個 “矛盾”。
【評析】本案例是利用矛盾導入法導入新課,“矛盾”是吸引學生注意力的亮點。就是這個“矛盾”極大的帶動學生的思考,集中了注意力,提高課堂教學質量。
3.8 故事詩詞,引發興趣
故事導入法是一種比較新穎的方法,即教師針對教學內容適當地利用故事、謎語和笑話來導入新課。在各學科的發現史和發明史中,充滿了動人的故事;古代詩詞中也有很多佳句;引人思考的謎語等都是導入的材料,教師可以根據教材內容的特點和需要 ,選擇內容,可避免平鋪直敘之弊,收寓教于趣之效。
【案例】在講到食物鏈的時候,教師可以這樣導入:大家都聽過這樣的話“螳螂捕禪,黃雀在后”,那么,它反應什么樣的生物學現象呢?這就是我們今天要討論的問題。
【評析】這次導入是結合古詩詞“螳螂捕禪,黃雀在后”,在生物課上出現古詩詞是很新穎的,它能極大地吸引學生注意力,調動學生的積極性。
3.9 類比導入,印象深刻
類比導入就是把抽象的食物與形象的事物進行類比,幫助學生建立模型,使抽象的事物具體化、形象化,便于學生理解和掌握。
【案例】在講解“特異性免疫”時,可以這樣導入:大家想一想,在古代,為了御敵城堡有幾層保護啊?我們知道從外依次是護城河、城墻、官兵。其實護城河與城墻就相當于人體的第一道防線和第二道防線,那么官兵就是第三道防線,那么第三道防線是怎樣御敵的呢?這就是我們今天探討的問題。
【評析】案例中把古代城墻等實物與人體防線類比,十分新穎,具有創意,而且能夠吸引學生的興趣,培養學生的創造性思維。
新課程下生物課堂教學的導入技能是實現高質量生物教學的具體化,對于課堂教學有舉足輕重的作用。文中提到的是幾種常用的導入方法,在實際的教學過程中,根據實際情況進行必要的調整、創新,讓導入更加藝術化、專業化。
摘要:本文以一節高中生物公開課的開展作為教學案例,談談新的課程理念在生物學教學中的具體實施以及在實施過程中對相關問題的困惑和反思,同時對課堂教學中如何開展發展性教學評價進行了初步的探討和嘗試。
關鍵詞:評價,學生發展
一 問題的提出
《生物多樣性及其保護》一節是我的轉正公開課,從教材的分析來看,本課的內容多,但相對比較簡單,與之相關的素材和資料易通過各種途徑獲得,因此教師對教材內容把握的彈性較大。但在備課的過程中,一些問題引起了我的思考:新的教學改革,要求教師改變以往一講到底的做法,對知識的獲得,要變學生的被動接受為主動獲取,如何在教學中充分體現學生的主體地位,這是一個值得深思的問題。
在商量怎樣上這節公開課時,同事的建議給了我很大的啟發:“這節課的內容雖多,但難點少,部分內容可以嘗試讓學生來講。”——讓學生參與到教學中來?這確實是比較新穎的一種教學模式。伴隨著新課程標準的落實和新課程的普及,課堂教學已經發生了巨大的變化:自主、合作和探究已經成為課堂教學活動的主要形式,課堂教學目標已經從過去的知識立意轉向能力培養。
然而,讓學生參與到課堂教學中來,那么,評價學生的活動也就成了這節課的關鍵,在教學中如何通過積極有效的評價手段,促進學生潛能和個性的發揮,培養學生的創新意識和創造力,從而促進學生能力的發展,進而提高教學質量?
二 策略的選擇和問題的解決
讓學生參與到教學中來,在評價上必須解決三個問題:1、評價的內容是什么;2、如何評價的問題;3、評價的效果如何。
1.評價的內容是什么?
評價的目的既然是促進學生能力的發展,那么,評價的內容就應該多元化:既有知識方面的,也有能力和情感方面的評價;既要關注共性,也要注重學生個性的發揮,倡導學生用不同的方法去學習和表現對知識的理解,使每一位學生都有展示自己才華的機會。
基于此,在評價的內容上,筆者主要關注以下幾點:1、學生的介紹是否有重點?2、介紹的內容是否出現科學性錯誤?3、介紹的內容是否在原有內容上有所拓展?4、學生材料組織的形式和介紹語言的表達有何特色?
從上述評價的內容來看,前三項是對知識的評價,最后一項則是關注學生的獨特個性,是對學生創新能力的賞識性評價。
2.如何評價的問題
我在構思本節課的評價方式時,嘗試把賞識評價引入到課堂教學中來。即學會欣賞每一位學生,及時對每位學生的積極表現做出恰當的賞識性評價,贊賞每一位學生的獨特之處,贊賞每一個學生所付出的努力和熱情,贊賞每一位學生對教科書的質疑和超越。在評價的方式上采取教師評價和學生評價(自評和他評)結合起來的辦法,使學生通過評價和被評價,有所思,有所得。
3.如何對評價進行評價(評價的效果)
課堂教學中的即時評價是否有效,要看評價能否激發和保持學生的學習動機,能否有效地引導學生進行自主學習并使學生保持和強化這種積極的學習狀態。
為了了解這堂課是否達到了上述目的,課后,我請所教班級的學生談談對這節課的感受和體會,同時也積極聽取了科組老師對本堂課的評價,根據學生和其他聽課老師反饋回來的信息對本節課的評價進行了自我反思和再評價。
三 教學實踐與教學效果分析
我將整節課的教學流程設計為三個環節:明確概念——介紹、評議——討論、總結。
“明確概念”。教師結合前面學過的知識加以點撥,使學生明確生物多樣性包括三個層次的內容,即基因(遺傳)多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。
“介紹、評議”。學生以小組匯報的形式介紹生物多樣性的三個方面內容(生物多樣性的價值、我國生物多樣性的特點、面臨的威脅和原因),在此基礎上,師生對介紹的內容進行點評和討論。
“討論、總結”。生物多樣性的保護是當前面臨的一個環境問題,目前所采取措施的可行性及不足表現在哪些方面?這些問題通過師生的共同討論來完成。
上述三個環節中,“介紹、評議”是本節課的重頭戲。
第一小組的同學根據他們搜集到的資料,利用課件簡要介紹了教材中提及的幾種價值,在此基礎上還增加了食用、商品、娛樂、經濟、道德等方面的價值,大大拓展了原有內容,為了說明生物多樣性的藥用價值,組員劉嘉政還特地從家里帶來一棵靈芝邊介紹邊展示,真正做到“言之有物”。
針對這一組的介紹,我采取了學生評價的方式。有的學生認為:“內容比原來教材充實、具體,所舉例子更貼近生活”,也有的學生提出:該小組補充的“生物多樣性具有仿生價值”屬于教材中提到的“科學研究價值”的內容,不應歸為“其它的應用價值”,這就對發言的內容進行了修正;還有的學生提出:該小組沒有說明直接使用價值和間接使用價值之間的區別,并當場以開發大西部引發的“沙塵暴”來加以說明,很好地對兩者的區別作了具體的補充。
以駱琦等組成的第二小組,從調查校園的小樹林說起,過渡到我國生物多樣性的情況,在介紹的整個過程中,駱琦以自己拍攝到的照片對我國生物多樣性的四個特點進行了具體翔實的論述。
對這一組的介紹,我采取了教師評價的方式。在評價中我提到這樣一點:這一小組從調查身邊生物多樣性的情況說起,然后擴展到整個國家的特點,這種由點到面、由此及彼的論述方式不僅使過渡自然,而且合乎論證的邏輯,值得大家學習。
第三小組的同學則搬來了他們所訂閱的地理雜志,以科爾沁草原的“前世”、“今生”和開發大西部引發的一系列生態生境問題,來說明生物多樣性面臨的幾大原因,組員張正在整個介紹中的語言非常流利和順暢,吸引了在座同學和老師的注意力。
我在評價這組的發言時說:“這組同學在介紹我國生物多樣性面臨威脅的幾大原因時,圍繞‘生態環境的破壞’一項,從不同角度、不同方面(如國外、國內的例子)對這一主要原因展開論述,有證有據,重點十分的突出。”
綜觀整堂課,三個教學環節間的銜接比較緊湊,學生的介紹各具特色,異彩紛呈,完全打消了我先前的憂慮,教學中師生、生生的互動較多,課堂氣氛和諧活躍,達到了預期的教學效果。
四 評價的效果
如果評價能夠促使學生自覺地進行內省和反思,使自己的認識上升到一個新的高度,那么,這種評價對于學生的發展,其效果就是積極有效的。從課后學生和老師反饋回來的信息看,大部分的學生覺得這節課讓自己“獲益不淺”。以下是一個學生課后的體會:
我們小組負責“生物多樣性的價值
”方面的介紹,為了使介紹生動有趣,我們有的組員負責到網上搜集資料,有的同學則負責掃描雜志上的圖片,我還特地從家里“偷”來一棵活生生的靈芝,準備在介紹“藥用價值”時能用上場,負責介紹的羅青一早就寫好了演講稿,還反復進行了幾次“演練”。我以為我們的介紹一定會在班上引起“轟動”,沒想到同學們的評價讓我們大吃一驚:我們居然出現了科學性錯誤:“仿生價值”本屬于“科學研究價值”方面的內容,我們卻把兩者分開來講了。直接使用價值與間接使用價值之間的區別應當是我們介紹的重點,我們竟然把這個知識點忽略過去了!要不是評價的同學用“沙塵暴”的例子幫我們補充說明,我們小組的介紹就完全失敗了。 老實說,我們小組在準備材料的過程中,早已對生物多樣性的各種價值爛熟于心了,遺憾的是,我們卻未能在短短幾分鐘的介紹中把我們的理解很好地傳達給其他同學,這是我們課后一直耿耿于懷的。如果下次還有機會上去介紹,我想我們一定能比現在做得更好。
——劉嘉政(第1小組組員)
學生能從他人的評價中認識到自己的不足,并把這種不足內化為下次努力的強大推動力,進而產生繼續參與和表現自我的欲望。我想,這樣的評價促進了學生的點滴進步,成為了學生自我教育和促進自我發展的有效方式。
五 反思與討論
美國一位課程理論專家說:評價最主要的意圖不是為了證明,而是為了改進。也只有這樣,才能促進每一位學生的全面發展。
1.評價方式的改變。以成績作為唯一標準的評價方式已經不能適應社會對人才的要求。新的教學觀要求教師通過多元的評價方式來促進學生能力的發展,因此,發展性評價已經成為課堂中一個重要的組成成分。在這節公開課上,我第一次嘗試把賞識性評價介入到課堂教學中來,通過評價關注學生創新精神和實踐能力的發展,以及良好的心理素質、學習興趣與積極情感體驗等方面的發展;尊重個體差異,注重對個體發展獨特性的認可,給予積極評價,發揮學生多方面潛能,幫助學生悅納自己、擁有自信,使評價成為教師、學生共同積極參與的交互活動。
2.從本堂課的評價方式來看,既有學生評價,也有教師評價甚至兩者的結合。教師和學生既是評價者又是被評價者,評價的態度是中肯的,評價的效果是積極有效的。通過這種師生、生生之間多元互動的評價方式,有利于學生對知識的自主建構,也有利于學生能力的進一步發展和提高。
3.評價不是目的,而是提高教學質量、促進學生發展的手段。評價的本質是促進學生潛能、個性和創造性的發揮,使學生樹立自信心和保持持續發展的動力,它具有激勵、診斷和發展的功效。通過評價可使學生評判自己的成績,監控自己的發展,顯露自己的特長,分享成功的喜悅,增強自信,從而促進學習。
4.教師要掌握好評價上的“收”和“放”。讓學生介紹某個知識點,總有精彩和不足的地方,對學生的精彩之處,要不吝贊美之詞,予以充分的肯定,使學生體會到成功的喜悅,增強學生的自信心,是之為“放”;對學生不足的地方,評價要恰到好處,既有肯定,又有補充或修正,使學生在一種和諧的氣氛中自覺地對知識進行二次構建和完善,是之為“收”。
第三小組在介紹“生物多樣性面臨的幾大原因”時,談到了三峽工程所帶來的一系列生態問題,認為三峽工程已經嚴重破壞了生物的生存環境,導致生物多樣性的急劇減少,并表示出了極大的憂慮。在這個知識上,教師要做好評價上的“收”——如果一味肯定學生的觀點,無疑是誤導學生進入“三峽工程弊大于利”的認識了。因此在評價時,應引導學生對問題進行冷靜的思考:三峽工程固然在一定程度上導致了生態環境的破壞,使生物多樣性面臨一定的威脅,但是從長遠來看,就國民經濟利益而言,是利大于弊。這樣,通過適當的評價使學生的某些過激認識“軟著陸”。
5.在課堂教學中進行發展性評價,也遇到了不少問題,例如,在評價之前,教師如何對學生的活動進行有效的指導?在評價過程中,學生自評往往是難以開展的一個環節,或是只能留到課后進行,在有限的一堂課中,如何把他評和自評有效地結合起來,從而最大限度地促進學生知識、能力和情感的發展,是我一直思考的問題;對評價的再評價,往往是通過對他人的訪談和調查來獲得,這不免使得一些個人的感情因素滲入其中,影響了評價的準確性,因此,評價標準的確定,也是一個值得深入研究的課題。