发布时间:2024-02-27 16:01:15
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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.
其次,良好生物科学素养的形成,还要注意培养学生良好的科学品质、科学态度和科学精神。教材中设置了课外阅读栏目其中有关于“科学家的故事”。这一栏目旨在反映科学发展的过程,帮助学生认识科学的历史和本质。在教学中教师可以引入一些对人类有卓越贡献的伟大科学家勤奋求实的故事,让学生懂得要想做到事业有成就,必须具备顽强刻苦的精神和惊人的毅力。其中袁隆平院士搞杂交水稻育种获得巨大成功,便是有利的证明,成为唯一被联合国科教文组织授予教学奖的中国人。
此外,在教学中教师应使学生成为教学的主体,多给学生提供参与的机会和实践的机会,培养学生的创新精神和独立解决问题的能力。生物学本身就是一门实验性很强的学科,各种生命现象和生命活动规律,主要是通过观察、实验来获得的。如在学习“两栖动物的生殖和发育”时,可提前让学生采集蛙的受精卵,再观察记录受精卵孵化成蝌蚪,发育成青蛙的过程,并查阅有关资料共同探讨,分别写出研究报告。以这种方式为作业形式,可以教会学生观察、实验、动手操作,让学生们可以学会合作、学会面对陌生领域,自己去收集资料,自己寻求答案,去创造奇迹,以体验成功的愉悦。
一、引言
随着社会的进步和科技的发展,初中生物课程这门实验性学科也得到了很大程度的发展,与人类生活的联系越来越密切。初中生物课程开设的目的不是去培养生物学家或者生物科学的人才,而是旨在提高中学生的生物科学素养,培养他们热爱大自然,热爱生物科学的感情。但由于受传统观念的制约,初中生物课程的地位总是不及传统的语文、数学,再加之一些学校硬件条件的制约,导致生物课程在很多初中的教学效果不理想,教师兴趣不高,学生学习积极性也不高。本文旨在通过多措并举的深化初中生物课堂教学改革,不断创新与丰富教学实践,构建适合初中生物课堂的教学体系,提高初中生物课程的教学效率。
二、初中生物课堂教学创新与实践的主要思路
1.推进开放式教学,创新教学思路。开放式教学就是废止传统的“封闭式”的学习指导,代之以差异的、动态的、开放的学习指导。教学目标是动态的、开放的,教学内容是动态的、开放的,教学组织形式也是动态的、开放的。这相对传统教学中满堂灌、注入式的方法,严重束缚学生创造力的发展的教学模式有着巨大的进步。初中生物课程的开放式课堂教学是由课程本身决定的,因为生物课程本身就是一个更新速度快、不断发展完善的学科,需要以开放的理念对待。初中生物课程的开放式课堂教学环节包括:教学目标的开放、教学资源的开放、教学时间和空间的开放、作业的开放、评价的开放等五个方面。比如学习绿色植物相关部分内容时,教师就可以利用开放式教学进行,把学生带进大自然中,让学生亲自观察不同类型绿色植物的异同,比如一年生和多年生植物的异同;草本和木本植物之间的异同;单子叶与双子叶植物之间各器官的区别等等,通过亲自观察,加强印象;在环境的污染与保护的教学中,把学生带到校外,让学生自己调查研究环境污染的原因以及给人类的影响,在学生能真正理解环保的重要性后制定环保措施等等,加深理解;考核方式也可以采取开放式,把考场挪到大自然之中,通过对学生实验操作技能、科研的素养、科研的态度等方面的考核来衡量学生成绩。
2.逐步实现分层教学,注重学生差异。以往我们的教学都是讲究公平,不论学生知识背景、智商高低、情感因素等差别,一律实行统一的教学模式,其实这种方式很难实现因材施教。但我们应该清醒地认识到,一个班里几十名同学分别来自不同的家庭、不同的小学校,受过的教育差别以及自身的智力发育、潜力倾向各不相同,这种个体与个体之间存在差异,这是我们必须承认的。所以,只要学生已经尽力,能达到自己的目标,这种教学效果就是最好的,因为教学的目的应该是不同的人在教学上得到不同的发展。分层教学,这种根据学生知识体系、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待的方式,是对学生差异的最大化尊重,而且能让学生树立自信,进而提高教学效率的目的。比如把班里学生根据生物成绩分成A、B、C、D四级,或者把整个年级的若干个班按学生具体成绩重新分小班组合上课。在初中生物教学过程中的分层教学一般要把握以下几点原则,即:教学目标分层、课堂教学分层、课后作业分层、考核评价分层等几方面。
3.提高教师自身素养,端正学习态度。孔子说过,“其身正,不令而行。其身不正,虽令不从”。教师,作为课堂秩序的第一责任人,其一言一行,对学生的影响都是巨大的。我们会发现,很多年之后,某位老师曾经说过的一个观点或者一些特殊的动作,我们依然可以清晰地记得。甚至,以后的一些兴趣与价值观的取向,都明显地受到之前某位老师的引导。所以,初中生物课程教学思路的创新,还是要从教师自身的行为开始,要改变以往课堂支配者的形象,取而代之的是不断提高自身素养,丰富自己的学识,而且好学习如何与学生相处,如何与学生进行良好有效的沟通。教师要不断地完善与学生相处的方法,通过自身严谨的教学风格和和蔼可亲的工作态度来影响学生。尤其对于生物这种课程,很多需要的是一种对科学的探究态度,所以我们要给学生灌输一种精益求精、严谨务实的科研精神,让学生对生物学科有一个正确而且积极的态度。
三、结束语
总而言之,在对初中生物课堂教学思路的创新与改革上,没有固定什么的教学模式,也没有一成不变的思路。只要是能够提高教学有效性,能更大限度地让学生得到锻炼和提高,都是成功的方式。所以,初中生物学科的教师,应该是不拘一格、各尽其能地对生物课程教学的改革进行深入探究,才能使初中生物课堂教学思路得到不断的革新与进步。
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中图分类号:G630 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-12-0108-01
作为普通的生物教师,我们不能左右生物学科在中学课程体系中的设置及教学总体要求,但我们可以通过生物学科教育价值的整合,在基础知识、基本能力教育培养的基础上,通过生物学科教育的改革实践,在充分实现生物学科教育价值上有所作为。
一、让课堂、自然和社会融为一体
在生物教学中,教师要精心处理教材,对教法、教学模式更要精心设计,要把教与学的知识、内容融入自然、融入社会,要把运动的、变化的、活生生的生命及生命现象尽可能多地直接或间接地呈现给学生,让学生真正“触摸”,让生物课永远富有较强的生命力。
1.精心设计好教学媒体的应用,尽可能多地给学生呈现实物、标本、模型,充分运用现代教育媒体,尤其是电视、录像、影碟、多媒体电脑等。它可恰当地呈现大到生态系统,小到生物分子结构的图像,也可以把复杂的或微观的生理活动、生命现象简洁地、直观地表现出来,让课堂更活起来,更有生命力,更富想象力。
2.生物教师要把书面教材无法承载和变化、发展了的有关生物科学知识,以及与生命科学有关的自然、社会知识、材料经过精心筛选后及时引入课堂。如细胞学说的创立史、达尔文和进化论、关注海洋、克隆技术、DNA重组技术、保护臭氧层、控制“白色污染”、赤潮成因及防治等等。
3.以各种生物兴趣活动、社会实践等形式,让学生到大自然、到大社会中去观察、调查、实验,从爱护一草一木,饲养小动物到参与生物科技活动,让其体验到生物科学知识、技能之于人、自然、社会的价值。
二、培养生物学科基本观点
生物科学中,有许多朴实而又博大的基本观点,不仅对学好生物学有非常关键的作用,而且能对学习者的求知、生活、做人等都有指导价值。
1.唯物的观点。一切生命和生命现象都有其物质基础:生命起源的物质性——最初的生命是由非生命物质在极其漫长的时间内,经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。如生命现象的物质性——生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的解释。
2.辩证统一的观点。自然界、生命、生命现象是相互联系、相互制约、辩证统一的。如生物界和非生物界的统一性——生物有明显区别于非生物的基本特征,但一切生命均由非生物界中的普通元素组成,且与非生物界进行着物质和能量的交换;生物之间及生物与环境之间的辩证统一——生物与生物之间、生物与环境之间进行着生存斗争,而生存着的生物均在一定程度上适应了环境,正是这种既斗争又统一的各种复杂关系,构成了生态系统,建立了动态平衡。
3.动态、变化、发展的观点。组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。如细胞和生物个体都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程;细胞和生物个体的结构与生理、生物和环境的关系等也是动态、变化、发展的。
三、培养学生的创造性思维
创造性思维是创造力的核心,它是指改组已有知识、经验,从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维。结合这些特征及生物学科教学的特点,我们可以建立培养学生创造性思维的有效途径和方法。
1.激发学生主动联想,培养学生创新思维方法。联想是由所感知或所想的事物想起相关的事物的思维活动,联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础,通过自由想象可探索各种解决问题的方案,通过强制联想可找到实现预期目标的途径。
2.充分重视教师主导、学生主体的思想,努力实现课堂教学民主。生物教师要创设出一种民主、和谐、开放的课堂气氛,积极调动学生学习的积极性、主动性,让学生大胆地思考、质疑和创新。
3.加强观察、实验和实践活动。生物科学是一门以观察和实验为基础的科学。在生物教学过程中,我们须十分重视课内外的观察、实验教学和实践活动,结合教材内容和教材有关观察、实验和实践活动,师生共同设计、开展验证性实验、探索性实验、平行 实验、反向实验及有关生物科技活动,让学生学习如何去有意、有效、有发现地观察,如何规范、科学、有创造性地进行实验和实践活动,学会完整科学地设计实验、分析实验结果,并积极开展思维活动,培养创新能力。
四、培养学生科学的价值观
1.结合教学内容,向学生介绍生物科学的发展对人类逐步正确地了解自然、了解自己、了解生命,改善人类生活质量,促进人与自然和谐发展等方面的重要作用,激发学生热爱生物科学,乃至献身生物科学事业的决心和精神动力。
2.在达成认知、技能目标的同时,重视情感目标的达成和人文精神的培养,让学生更富于爱心,关心他人,热爱生命,关爱自然,乐于为社会服务。
在制定不同专业生物化学教学大纲时重点考虑:一是课时区别;二是实践教学区别;此外还有理论基础知识的难度、深度区别。生物科学、生物技术专业本科班的生物化学教学因相关学科微生物、分子生物学、遗传学等学科教学的需要增加了理论教学的课时数、深度与难度,实践教学则关注与其他学科的联系与互补。生物技术及应用专科专业要求的是掌握基本的理论知识,重在实验实践技能的掌握与了解。而化学专业强调学生除了了解生物化学的基础知识外,着重掌握与化学研究密切相关的如有关物质的合成、物质分析测定等方面的知识与技能。总之,教学大纲是课程教学工作的指南以及对该课程掌握程度的反映,各专业应根据专业人才培养目标的不同拟定不同的教学大纲。
教材选择与教学参考书推荐
如上所述,不同专业的生物化学教学内容、教学难度深度、不尽相同。如何使教学内容落到实处,教材选择和教学参考书推荐显得尤为重要,教材体现了课程主要内容和教学的基本要求,作为教师传授知识的重要媒介,它是确保有效教学的重要依据[2],一本好的教材不仅学科特色鲜明、重点突出,还反映了学科的研究水平和研究进展、研究前沿,能有助于提高学生的科学思维能力和创新能力,提高学生自主学习能力[3]。而教学参考书是对课堂教学内容的重要补充与延伸,能有效指导学生进行科研活动,有利于学生开阔视野,对培养学生的自学能力、创新能力有显著效果。在教材与教参选择上除了考虑不同专业的需求,总体原则还要把握的是尽可能选择国家规划教材、优秀教材和精品课程教材,此外还要注意教材、教参的更新与教参量的要求,不能应付了事而只随便列举一本两本教学参考书,也不能广而泛大量要求学生阅读,而应该是针对不同专业学习程度的需求尽量精而简,这样才能达到事半功倍的效果,有效提高学生对专业知识和专业技能的掌握程度,增强学生的自学能力和创新能力。
教学模式与方法的探讨
在教学模式与方法探讨这个问题上,已经有很多作者对不同专业、不同学科甚至是不同院校的教学改革做了大量的研究工作。笔者也曾对普通高校生物化学教学方法进行了初步探讨,提出了激发学生学习自主性的几点有效教学方法和教学途径[4],可以说对各专业的生化教学都有一定的促进作用,但通过教学对比,发现相同教学模式与教学方法下,各专业的教学效果还是有区别的,究其原因,主要是不同专业学生的基础学识水平不一样、相关学科知识量不一样、学习习惯也不一样。比如,高职高专层次的学生因基础知识掌握相对薄弱,学习上习惯等待老师发出相应指令才行动,课堂信息量就不宜过大,否则极易产生厌学心理,所以,高职高专的教学以适量、注重实践性和应用性、简单明了为主,而本科专业的学生入学基础较好,求知欲也较强,就可适当加大课堂信息量及布置较多的课后自主性学习内容。总之,不同专业的学生采取不同的教学模式与教学方法,更有利于教学的开展、学生知识的掌握和能力的提高。
注重不同专业先修学科与后修学科间的联系