发布时间:2023-10-08 10:06:14
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中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2012)03-0185-01
新课标实施以来,教师的教学理念、教学方法发生了很大的变化,教师既要考虑学生的身心发展,想方设法减轻学生的负担,提高初中物理教学的质量;又要培养学生的终身学习能力,为以后的发展奠定基础。那在这种情势的要求下如何才能满足新课程物理教学的要求,并且促进学生的发展呢?
下面笔者结合多年教学实践谈了谈自己的看法。
1.教学中要注重学生的参与及体验
美国心理学家布鲁纳说:“学习的最好动机,乃是对所学知识本身的兴趣”;学生在学习活动中,对自己感兴趣的一切现象、事物、生活等,总是主动、积极地去认识、探究。因此,在教学中,应设法激趣,以诱发学生的探究动机。那么要激发学生的兴趣,就要把握物理和生活的关系,有着密不可分的联系,要学生掌握好物理,必须注意生活物理和物理生活这一辩证关系。如在教学初中物理新教材第一章第一节《声音的产生和传播》时,如果提前一天布置学生在家寻找一些能够发声的简单物体如木片、梳子、铃铛、纸哨、笔套、橡筋、纸盒等。在课堂上先让学生尽情地摆弄,想怎样玩就怎样玩,走进“声音的世界”,创设“生活走向物理”的情景。学生通过看、听、摸,动手做各种发声的实验,再经学生讨论,老师点拨,得出物理结论:声音是因物体的振动而产生的。
2.要注重实施师生互动教学模式
教与学是一种互动关系,也是一种“对话”关系。在现代教学理论与实践中应逐步探索并形成一种探讨式教学模式和方法,然而在诸多实践中并没有形成适合义务教育的方式与方法。现在的教师不再是知识的提供者,而是一个“协助者”,要为学生创设良好的学习环境,设置恰当的问题情境,诱发学生在认知上冲突,引导学生通过自主活动去建构起适合于自己的一种新的认知结构。为此。在教学上要明确教师与学生之间的互动的对话关系。这种关系以师生之间的相互尊重、信任和平等为基础,在理解和对话中形成教师的提问,学生的回答的教学模式,从而让学生感悟情境体验意蕴和内涵并从中获得交流、获取新知。
3.教学设计要与学生的实际情况有衔接
由于电在日常生活中的普及,学生在未学习物理之前,已经具有了家用电器的一些用电常识。例如:用前要接线,用后要断电等。 基于学生在日常生活中有了以上的一些感性认识,笔者认为北师大2007年版九年级物理教材第11章简单电路第1节,对通路、断路、短路知识点陈述时,图11-5[1]中对通路状态的情况并未涉及,且短路实验中,短路的危害也未明确地提出。而人教版2006年版教材第5章电流和电路第2节电流和电路中,在讲解电路的构成时,没有涉及到电路的三种状态,只作了如下叙述:“电源、用电器、再加上导线,往往还有开关,就组成了电路,只有电路闭合时,电路中才有电流”[2]。笔者认为此处没有讲解电路的三种状态,如今在强调培养学生动手能力和实验探究能力的情况下,实在是有一种缺陷。
4.改革教学手段,运用教学媒体
众所周知,课堂教学是实施素质教学的主阵地,教师首先要更新观念,改变陈旧落后的教学方法,将教育改革创新的思想方法落实到日常教育、教学工作中去。现代教学媒体具有形象直观、动态等特点,弥补了传统教学模式的不足,使学生的思维能力不断向高层次发展。因此要在45分钟的物理课堂教学中要提高物理教学的有效性,现代教学媒体应用势在必行。笔者在初中物理课堂教学中探索用计算机辅助教学,通过计算机的视频音频图画音像,从各种不同的角度、不同方面剌激学生的大脑,加强教学信息传播力度。
5.利用学生已有认识对教材内容进行创新
在人教版第5章第1节电荷在导体中定向移动知识点中,教师做了图5.1-5验电器A的电荷从金属杆流动到验电器B上这个实验。学生头脑中已经形成了电荷可以在金属杆中流动的概念后,教师可以利用学生已有的认识,对该实验加以改进,使学生更好地理解导体和绝缘体。改进方案如下:把图5.1-1中的金属杆换成金属丝,先做带电的验电器A把电荷转移给不带电的验电器B的实验。得到金属丝能导电是导体的结论。然后用虎口钳把金属丝从中间钳断,再中和掉验电器B的多余电荷,使它不带电,再用橡皮筋把钳断的金属丝两端连接起来,使学生看到验电器B的金属箔片依然没有张开,从而获得橡皮筋不导电的感性认识,使学生更能接受橡皮筋不容易导电的事实,橡皮筋是绝缘体。
6.以生为本启发引导
初中生对大千世界有很强的好奇心,对物理现象很感兴趣,对实验有着天然的兴趣,具有强烈的探索欲望。在教学中,应充分利用学生的这些特点,启发引导他们进行探究活动。
中学生对事物的现象喜欢问个为什么,学习过程中,可鼓励他们多提出问题,并引导他们提出有意义的问题。针对这一年龄的学生喜欢幻想、有梦,初生牛犊不怕虎的特点,引导他们进行大胆猜想,做出合理的假设。利用中学生喜欢交友,好胜心强的特点,引导他们在学习过程中进行合作和交流。
新一轮的课程改革给我国教育带来了深刻的影响,对原有的课程体系和课程观念进行了彻底变革,同时对教师的思想观念和教学实践提出了巨大的挑战。在以往的教学中,是以教师为中心,学生只是被动地接受,没有自主选择权,教师是权威。教师讲什么,怎样讲,讲的深、广、多、少以及对学生的要求等,主动权都掌握在教师的手里,而在新课程标准中提出以“学生发展为本”,把课堂交给学生,以学生为中心,使学生全面发展、个性发展和可持续性发展。这时教师就应该由原来的教书匠角色转变为课堂教学的策划者、组织者,学生学习的参与者和指导者、合作者、引导者和学生进步的促进者。教师必须适应新课程理念的要求,形成多元整合的教师角色,并能尽快适应它,才能更好地完成教学目标。
一、普通高中生物课程改革
进行普通高中生物新课改,一定要深刻理解高中生物新课程的基本理念;提高生物科学素养;面向全体学生;倡导探究性学习;注重与现实生活的联系。高中阶段将“提高生物科学素养”的课程理念放在所有课程理念之首,强调高中课程标准实施中的核心任务是高中学生的生物科学素养,这是公民科学素养构成中重要的组成部分。高中阶段要保证“不同的学生得到充分的、不同的发展”,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程,重在培养创新精神和实践能力,注重引导学生在现实生活的背景中去学习生物学。
二、教师在学生学习生物课程中角色是多元性的
新课程标准强调教学过程是师生交往、共同发展的互动过程,对教师在教育教学活动中提出了更高的要求。那么,教师应如何对自己进行重新定位,或者说,教师在新课程下应该担当怎样的角色呢?
在传统教学中,教师的角色几乎是单一的,那就是仅仅作为一个知识的传授者。新课程标准的理念强调学生学习的自主、合作、探究,这就要求教师角色要从单一传授知识向多元化角色转变。
1.教师是学生学习的促进者
新课程认为,教学过程是师生的互动过程,传统意义上的教学转变为师生互教互学。教师的角色已经不仅仅是知识的传授者,更是学生学习的促进者,即将教师从过去仅作为知识传授者这一角色中解放出来,促进以学习能力为重心的学生个性的和谐和健康发展。教师是学生学习的促进者是最明显、最直接、最富时代性的角色特征,是教师特征中最核心的特征。
2.教师是学生学习的引导者
教育家第斯多惠说:“不好的教师是传授真理,好的教师是教学生发现真理。”课堂上教师适当引导学生在一定的问题作为前提确定参与的方向,然后激发强烈兴趣,形成主体参与的明确目标,使学生主动探究,在思考与实践中寻求答案。教师的作用就是成为学生学习中的引导者、指导者,而非学习代替者,即俗话说“师父领进门,修行在个人”。
3.教师是学生学习的参与者
教师在高高的讲台上讲,学生在下俯首听,这是传统教学的写照。新课程把教学过程看作是师生交往、师生对话、相互交流、相互理解、相互启发、相互补充的过程。教师应放下架子走近学生、观察学生、倾听学生,参与到学生的学习活动中去。这样才能更真实地观察学生的学习情况,找出差异,并补足差异,因材施教,更能了解学生的需要、学生的想法、学生的心声,才能与学生进行认知交流和情感交流,这样实现教学相长和共同发展。
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)。
生物学隶属于自然科学。生物学课程是一门科学课程,这是生物学课程的基本性质之一。科学是一个内容丰富的知识体系,其中就包括人类认识自然界的一些特殊途径和方法。正由于有了这些对生命世界准确地提出问题及获取较为可靠答案的方法,如观察、量化、求证和思考等,人类对自身和环境的认知才能日益深入、全面和可靠。这些方法反映出自然科学与其他领域认知模式的不同,也体现了科学最基本的特征和本质。生物学课程作为一门科学课程,不仅要传播科学的事实和概念,更要体现科学是一个探究的过程。生物学教育的宗旨应该是培养全体学生的生物科学素养。这一宗旨的确立,将使我国生物学课程产生一些重大变化。理解这一新的课程理念,也将有助于生物老师们的教学改革和实践。
一、关于科学素养的认知
我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代,未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者,而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中,要去面对各种各样与科学相关的问题,并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。
(一)科学素养概念的提出
20世纪60年代以前,中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮,人们才提出了科学素养理念。70年代初期,在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念,并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后,这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同,成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释,因时代而有所不同,并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代,不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此,目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是:科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。由此可见,科学素养包括了两个不同的方面:一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况;另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为,科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况,自然科学的核心基础应该包括:①学生理解基本科学现象、规律,以及科学原理是如何用于技术领域之中的;②学生以在学校的学习为基础,形成终身学习的基本能力和习惯;③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象;④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观,并以此来指导自己的行为;⑤学生应掌握一系列的相关技能,包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能,以及创造性和批判性的思维方式。
不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点,有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势,有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生,旨在培养所有未来公民科学素养。因此,对不同的学生来说,科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何,科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展,达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业,然而每个公民必须具备科学素养,才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时,能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。
(二)具有科学素养的人
严格地定义科学素养会有一些困难,因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养,而是用对具备科学素养的人进行描述,间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该:①具有良好的科学态度和科学情感,包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度;②掌握了科学的基本概念和原理;③具有基本的科学探究能力,及对事物的观察能力,思考问题的能力,创造性地解决问题的能力,具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。
科学素养理念的提出,为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念,将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。
二、关于生物科学素养的认知
“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。
(一)生物学素养概念的提出
1993年,美国BSCS(生物学课程研究所)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知和理解,对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握,是生物学素养的基本要点。BSCS还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点:他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念;了解人类对生物圈的影响;领悟科学探究的过程,知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度,对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题,具备创造性的思维;知道如何正确地利用科学技术;能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策;能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。
我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的,并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出:“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的,以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程,是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念,标志着我国生物课程有了重大变化,这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。
(二)生物课程标准中的生物科学素养
2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是:“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。”
课程标准提出“提高学生科学素养”的理念,是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展:
1.科学态度和科学的世界观
科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括:①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇,并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中,培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西,而不是他想象中应该是的东西,也不是他认为老师想要的东西。③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种:一种是特殊才能的创造力,主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力;另一种是自我实现的创造力,它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西,但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此,中学生的创造力主要是自我实现的创造力。
科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度,主要包括:①科学认为世界是能够被认知的,世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展,只要通过认真系统的研究都可以被认知。②科学知识是不断变化的,知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战,从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中,但这种变化只是处于缓慢的修正之中,绝大部分科学知识是非常稳定的,所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题,是由政治、经济、文化和环境共同决定的,科学只是其中的因素之一。
此外还有爱国主义教育,包括积极培养热爱大自然,珍爱生命,爱家乡、爱祖国的情感,正确理解人与自然和谐发展的意义,从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。
2.科学探究方法与技能
科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能,它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能,包括:提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图,不仅在于掌握生物学知识本身,而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法,让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题,并以此渐渐地养成探究的态度和方法。
科学思维的方法,包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的,是每个人可以掌握、应该掌握的技能。
3.科学、技术与社会(STS)
生物学课程对学生进行STS的教育,目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学,什么是技术,以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识,而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展,科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。
学生在生物学课程的学习过程中,通过参与和解决现实世界中具体问题,来获取科学与技术的知识,形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样,在日常生活中,他们就知道如何把所学的知识、方法与实践相结合,如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。
4.生物学知识和操作技能
这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器,基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律,对生物学的整体画面有一个大致的了解。
生物课程标准提出关于科学素养的理念,是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。
(三)生物科学素养的不同水平
培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时,他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家DavidMorgan博士的观点,学生开始这门课的时候,他们一般不是零起点;而当学生结束这门课程的学习时,他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。
美国生物学课程研究所(BSCS)也认为,生物学素养的高低是一个连续变化的过程,每个学生都处于这种连续变化的不同位置上,不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平,分别是肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。了解了生物学素养的特点,有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略,并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。
1.肤浅的生物学素养
学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念,并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念,对生物学概念的理解也很不准确。
2.功能化的生物学素养
学生能够使用正确的生物学词汇,对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。
3.结构化的生物学素养
学生应能够理解生物学的概念体系,理解科学探究过程的知识和技能,能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系,对于生物学的学习充满兴趣;他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。
4.多维的生物学素养
学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位,知道生物学的发展史和生物学的本质、特点,理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足,自己主动去获取更多的知识或技能;能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。
我们对所有的学生进行科学教育,其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学,中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。
参考文献:
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[2]汪忠,刘恩山.《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)解读》[M].北京:北京师范大学出版社,2002.
[3]余自强,郑春和等.《生物课程标准研修》[M].北京:高等教育出版社,2004.
[4]刘恩山.《中学生物学教学论》[M].北京:高等教育出版社,2003.
[5](美)国家研究理事会.《国家科学教育标准》[M].北京:科学技术文献出版社,1999.
一、通过生物教材,培养学生的科学精神
高中生物课程中富含很多科学知识和科学研究的步骤、方式。比如,孟德尔在进行豌豆杂交试验时,通过8年的时间,发现了生物遗传中的分离和自由组合规律;我国科学家袁隆平通过水稻杂交的方式将水稻的亩产量提高,因而解决了我国人民的温饱问题。教师可以利用这些实例,教导学生要养成认真观察、细心思考、大胆试验的科学精神,善于发现自然世界中隐藏的秘密,并利用这些奥秘服务于人类。这些教材内容,能够拓宽学生的视野,在科学精神的熏陶下,学生的科学态度和思想将得到锻炼和提高。
二、将生物知识应用于生活,培养学生的科学精神
学习科学知识主要是为了应用于生活实践。高中生物课程中有许多内容跟生活密切联系,教师可以利用这些知识积极引导学生,使学生具有科学的应用思想和应用能力。比如,农业上农作物产量提高的主要方式就是利用提高植物光合作用的利用率,间作套种、合理密植;遗传学中人类研究DNA密码,促使人类提前预防疾病。教师讲述这些知识时,不仅要将这些知识的基本原理告诉学生,还要让学生知道学会了生物学知识就可以协调人与自然的关系,将这些知识应用于实际,可以为人类造福,让学生们理解学习生物知识的作用和意义。
三、通过生物学中的科学发现过程,培养学生崇尚科学的精神
发现实际生活中常见的生物应用过程是复杂和曲折的。这些故事可以激发学生的好奇心,引发学生的求知渴望,培养学生崇尚科学的态度。
案例一:青霉素是广泛应用在治疗疾病的一种药物,弗莱明最初也是在试验中偶然发现了溶菌酶。患感冒的弗莱明某天观察培养皿中的菌种,突然将流出的鼻黏液加到了其中一个培养皿里,后来黏液周围的细菌被溶解掉,进而发现了溶菌酶。
案例二:詹纳通过细心的观察和冷静的思考,发现了牛痘能够预防天花,从而极大地降低了天花的死亡率。教师通过讲解这些生物的发现过程,使学生养成观察生命现象的热情,并积极探索生物科学领域。
四、通过生物实验,使学生养成求真务实、严谨的科学精神
生物科学知识大都是在众多的生物实验基础上发现的,通过实验可以培养学生求真务实、严谨的科学精神。
1. 在实验过程中,教师要充分利用实验带来的直观效应使学生养成敏锐的探究能力,刺激学生的学习兴趣。生物课中进行分组实验时,教师要让学生掌握正确的观察方法,进而使学生形成谨慎的科学态度。比如,在探索生物酶的作用时,要让学生掌握操作技巧,了解原理和方法,培养学生严谨的生物实验精神。生物科学的发现偶然性和必然性的结合,但是严谨认真的科学精神是发现这些的基本条件。
2. 培养学生单独进行和设计实验的能力。生物课程的实验性要求学生要有独立操作和设计实验的能力。教师在指导学生进行实验操作的时候,鼓励学生多动手,多实践,严格地进行实验操作,仔细观察和记录,对实验现象和实验数据进行有效的分析,得出相对应的实验结论。学生进行实验的过程中,有的试验成功,有的试验因为某些原因失败了,学生要善于总结经验教训,然后在不断反思中进步。
3. 通过实验培养学生的求实精神。由于某些原因导致无法实行实验的预见方案,也未能出现预见的实验现象,教师最好不要直接告诉学生原因,也不要停止学生的实验,而要正确引导学生找出原因,修改方案,找到解决方法,养成学生求实的科学精神。