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生物学科的核心素养

时间:2023-08-17 18:03:46

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物学科的核心素养,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

生物学科的核心素养

第1篇

[摘要]核心素养背景下的初中生物教学,要基于生物学科核心素养的生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四个要素,去重新理解并建构生物学科教学关系,寻找有效的生物学科核心素养落地途径。

[关键词]初中生物核心素养落地途径

一、生物学科核心素养的初中教学启发

尽管面向初中的生物学科核心素养的具体内容尚未公布,但是其他学段所公布的生物学科核心素养及其要素,对初中生物教学仍然有着极大的启发。如果说核心素养是学生应具备的能够适应社会发展与终身发展的必备品格与关键能力,那生物学科核心素养就是学生通过生物学习之后,所形成的必备品格与关键能力。一般认为,生物学科核心素养由生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等四个要素组成。结合这四个要素,我们去思考初中生物教学,发现可以带来更多的启发:首先,在“生命观念”的视角下,一切生物问题的解释,可以变得更加精确与明确。举一个例子,女人的怀孕时间过去通常都说是40周,而现在的说法都是38周。为什么会少了两周的时间呢?从生命观念的角度来看,确定怀孕开始的准确说法是“从‘形成受精卵’开始”,这实际上是减少了传统判断时间中孕妇末次月经结束到形成受精卵的15天左右的时间,相比较而言,38周的说法也就显得更加科学。实际教学中,可能从知识记忆的角度来看,就是一个时间变化,而在生命观念的视角下,这一时间变化显然更能代表一个生命的形成周期,因而也就更能培养学生的生命观念。其次,在“理性思维”的视角下,初中生物的教学更应当坚持从科学的视角去判断事实,因而“科学探究”也就应当成为生物教学的主要方式之一。当前生物学科的考查方式主要是初二的会考,知识多以记忆和重复训练为主,但是从生物学科核心素养落地的角度来看,让学生在理性思维的驱动之下,进行科学探究,仍然应当是教师教学方式的重要选项。再次,“社会责任”是初中生物教学中容易被忽视的一个话题,但是从当前生物学科的发展来看,却又是一个重要的话题。在初中教学中万不可忽视这一因素,而应当抓住教学契机,不断给学生渗透社会责任意识。基于这样的思考,我在实际教学中,对生物学科核心素养落地的途径进行了探究。

二、生物学科核心素养落地的基本途径

从逻辑的角度来看,要让生物学科核心素养在教学中落地,关键是从生物学科核心素养的组成要素角度,去思考在实际的生物知识教学中,如何将它们联系起来,以在学生建构生物知识的过程中,能够接受核心素养要素的熏陶。关于这一认识,有同行通过自己的总结可以实现呼应:根据初中生的认识规律,结合生物学科的知识特点,在课堂中设计并开展多样的活动,尝试从生命观念、科学探究、科学思维和社会责任四个维度,培养学生的生物学科核心素养。例如:在学生的生活中,总会看到父子或者母子之间的脸型很像这一实际情形。利用这一情形创设基因知识的教学情境,可以迅速吸引学生的注意力。学生自然会提出问题:为什么上一代的脸型以及其他的特征,会传给下一代呢?根据经验,学生的第一反应往往是遗传,但是遗传只是一个概念,并不能从原理上解释为什么,因此实际上,学生仍然是有探究欲望的,这个探究欲望为打开科学探究的教学大门,奠定了基础。而从生命观念的角度来看,这一问题的提出,实际上也能够让学生从生命的角度,去探究遗传的原理。而一旦学生有了探究欲望,在介绍染色体、DNA和基因之间的关系的时候,在向学生描述生殖过程中染色体的变化的时候,学生就会有效加工这些信息,从而最终理解基因经生殖细胞在亲子间传递的原理。这个过程中,如果借助于现代教学手段,给学生呈现染色体以及DNA分子片段的图片,那学生就可以更好地形成基因知识的表象,从而解释一些实际问题。值得一提的是,本文还介绍历史上的第一只克隆羊,与社会上曾经出现的一些违背道德伦理的DNA编辑事件,以培养学生的社会责任,让他们知道在生物技术与道德伦理之间必须做好选择。

三、初中生物教学中核心素养培育启发

在核心素养提出之后,我在教学中常常反思核心素养及其落地,对于师生之间的教学关系意味着什么?我思考的答案是:对于教师而言,我们一方面要兼顾考核评价的需要,另一方面也要重视学生通过生物知识学习能够获得什么,而生物学科核心素养的四个要素,显然是最好的回答。对于学生而言,我们也要引导他们超越考试评价的需要,真正从自然科学及其意义的角度去学习生物这门学科。也就是说,生物学科核心素养可以让教师和学生站在一个更高的高度,去建构生物知识,生成核心素养。

第2篇

【关键词】生物课程 学科素养 科学探究能力

一、问题提出

新课程以来,生物学科的教学模式更加注重培养学生发现问题与解决问题的能力,发展学生的综合实践能力、创造性学习能力和创新精神,培养辩证唯物主义的科学观念和思想方法。农大附中位于南昌主要风景区梅岭的脚下,位于美丽的江西农业大学校园内。这里物种丰富多样,学生的实践学习资源丰富,同时,江西农业大学有林学院和农学院,其师生都是专家,方便实际工作者与研究者共同参与,这样良好的外部环境更有助于培养学生的生物学科素养。《提高中学生生物学科素养的途径与方法的行动研究》这一课题的研究目的是使学生在实践中学会自主、合作,乐学、会学,使生物学课堂真正充满生命活力,并为初中生物学教师的教学提供一点帮助。

二、生物科学素养的内涵

生物科学素养是指参加社会生活,经济生活,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。培养学生的生物学素养,它反映了学生对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力,并逐步形成科学的世界观,这是一个艰巨而意义深远的任务。

三、生物学科素养对学生未来学习、工作和生活的意义

知识经济时代,是学习型、创新型时代。只有具备一定科学素养的人,才能实现终身学习。只有终身学习,才能不断创新,才能不被知识经济时代淘汰。具备生物学科素养的人才能形成科学的态度和价值观。可见,从小对孩子进行生物学科素养培养意义深远。

1.生物学科素养关系到中学生创新能力的培养

创新,是对原来知识技能基础上的超越。创新能力的高低,与人的知识积累密不可分。没有一定的知识积累,创新也是海市蜃楼。一个人的生物学科素养在创新能力的培养中举足轻重。中学生如果以一定的生物知识为根基,掌握了一定的操作技能,他们就有可能产生超越自我的冲动。因此,在生物学科实际教育教学实践中,我们不能忽视生物学科素养在创新教育中的特殊作用。

2.生物学科素养关系到中学生自主、合作、探究能力的提高

一个人获得知识的途径很多,学校教育是受条件制约的,人的一生,自主、合作、探究是获取知识的重要途径。因此,在学校教育过程中,教师要把培养学生的自主、合作、探究能力摆在首要位置。大量事实证明:学生良好的生物学科的学科素养,能为今后的自主、合作、探究学习赢得主动,为实现终身教育保驾护航。

3.生物学科素养关系到生物科学领域的研究水平

学生在生物学课程的学习中,通过参与和解决现实世界中具体问题,来获取科学和技术的知识,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和方法与实践相结合,如何对科技引起的新问题进行思考和判断。当他们参与社会活动时,就能够采取适当的个人行为。

四、提高中学生生物学科素养的途径与方法

培育生物学科素养,可使学生具备对生命现象及生命本质的好奇心,这种好奇心一旦转变成对科学和对学习科学的积极态度,将受益终身。因此,生物学科信息素养的培养要以生物课堂为主阵地扎实、稳步推进。

1、提高教师的科学素养

一个教师的教学理念对教学效果的影响是深远的。教师作为教学的第一生产力,他们在具体到实施教学活动,教师的知识储备和教法方法,都是教学效果提高的保证。具有较高科学素养,是一名教师必备的素质。作为生物教师,如果不看百家之言,吸收更多养分,给自己不断充电,就不能将最新的生物科研成果带到课堂;如果不写作、不反思、不梳理自己的成败得失,就不能提升自己的教学理念及学科素养。这样的教师怎能培养出具有良好科学素养的学生呢?为改变这一被动局面,教师要主动参加学习,利用好图书馆、互联网、校园网等信息渠道,提高自身学科素养。

2、激发学生探究意识

生物教学是研究生命现象的科学,中学生物教学是为学生未来的生物研究打下基础。新课程标准也大力提倡培养学生的探究意识,学生有了探究意识和探究能力,才可以有探究的实践活动。探究意识离不开学生的感受力、判断力和洞察力。作为一线的生物教师,要利用生物学科和地域优势,给学生提供更多的亲历生物生活的机会,让知识和学生已有的生活经验相联,与美丽的大自然相联。学校可以考虑在校园内建立适宜的生物园,为学生提供广阔的实践空间和丰富的生物信息,还可以在郊外深入乡村的地方选择实验田,为学生实践探究搭建平台。

3、提高学生实验操作技能

生物学是一门以实验操作为主的自然科学。在实际实验中,教师可直接演示实验,让学生重复;也可讲解实验过程、要领,让学生亲自去做。或者鼓励学生自己设计、操作实验,启发学生自己发现问题、解决问题。其中最能培养学生学科素养的是让学生根据某一原理设计实验步骤,增强生物学实验研究技能,生物认知能力、动手能力和探究能力都得到提升。

【结束语】提高生物学科素养并非一朝一夕的事,它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起,有目的有意识地帮助学生熟悉生物学知识,了解科学技术与社会进步,掌握科学探究方法与技能、树立科学态度和科学的世界观。教学是一门艺术,在生物教学实践中我们要把这种教学理念贯彻到教学的每一个环节中,以积极的姿态、切实的行动去实践,去总结,去反思,才能真正,拓宽学生视野,锻炼学生能力,潜移默化地提高学生生物学科素养。

【参考文献】

1.杨莉.浅谈生物学科素养的形成[J]中国科教创新导刊

第3篇

关键词:高中生物;核心概念;教学策略

1.以生命科学史教学为主的高中生物课堂教学

新课改以来,生物教材的编写更加注重生物科学素养的培养和科学方法的训练,使得学生更加理解知识以至形成较为正确的科学观念和正规生物学科学习理念,让学生对生物科学史能够加深其自身过程理解能力和本质理解能力等,此类方式无疑是当前我国高中生物教学过程中教学效果最为明显的一种教学形式。需要注意的是,就具体高中生物教学而言,生物课程概念理解尤为重要,其主要体现在核心概念形成上、核心概念发展过程上和核心概念内部自含方法上,所以利用生物科学史速进学生对生物核心概念建构的确切实可行。

2.通过比喻来使一些抽象化的问题变得简单易懂

在生物学核心概念中,抽象化生物概念居多,学生并不是很好理解,那么我们就需要将这些抽象化概念来进行具体化形式体现,再把具体事物抽象出来,同时将其运用适当方法加以表现,可使学生直观了解相关高中生物抽象化基本概念和基本含义。最为常见的例子即为生物核心概念“染色体组”,在此案例中,可用扑克牌的类比方法来教予学生;“减数分裂”可以通过橡皮泥反应染色体形态变化模型方法来进行传授,把父母双方染色体分别用不同颜色的橡皮泥来予以正确表示,只有这样才能够在一定程度上以生动形象的方式表现出减数分裂各个时期染色体所表现的行为。这种比喻方法可以使学生对生物学概念的抽象从而变得简单通俗,更能够加强学生对此种教学方法的理解能力。

3.运用比较来寻找差异

生物核心概念中大都意义相近或关系较为密切,这便会使学生对一些生物概念比较容易混淆,以至不便于学生理解和学生掌握。例如就拿光合作用于呼吸作用来比较,可以通过它们的反应场所、条件以及物质变化和能量变化等四个方面来做对比,从中可以看出,光合作用是通过植物、藻类和某些细菌以二氧化碳和水做原料,必须有叶绿体的情况下通过光合作用形成含糖的有机物,之后在此基础上进行有机物的合理存储,但此时呼吸作用则与之相反。这样通过对比来了解两者之间的联系和差异,以便加深学生对这两个概念的理解和认知。

4.对高中生物核心概念的剖析

从生物学资料和生物学科网络资源中可以看出,现下国内较为常见的一种高中生物核心概念就是一种名字解释和学科基本定义。我们通常所说的高中生物核心概念就是高中生物重点概念和学科自身内部重点名词以及解释等。所以,高中生物学科蛋白质、高中生物学科核酸、高中生物学科光合作用、高中生物学科呼吸作用、高中生物学科中心法则、高中生物学科生态系统等等皆被视为高中生物学科核心概念,教师认同感倍增。此条首要一点就是要抓住生物核心概念关键词,例如同源染色体的概念是:配对两条染色体,染色体形状和染色体大小一般情况下大都处于等同状态,一条来自父方,一条来自母方,此种形式亦被称为叫做同源染色体。

5.使用多媒体辅助工具等进行加深理解和认知

随着现代社会科技的飞速发展,多媒体文化教育技术已经越来越成熟普遍。通过计算机对视图、文字、动画、音频的处理可以使一些抽象的生物概念被形象生动的表现出来,此项技术具有图、文、声并茂,刺激多种感官认知以至学生加强对生物概念理解和对此类生物学概念意义长久保持,同时也能够渲染优异教学环境,营造良好学习气氛。之后在此基础上做出概念图来对基本概念进行系统分析,一般构建一个完整的概念图需要以下几个步骤:拟定一个生物概念主题,列出与主题相关的概念;将被整理出的主要概念进行科学合理排序,按照概念的逻辑关系和等级确定关系;初步拟定概念图的纵向分层和横向分支;用连线方式建立概念之间关系连接并注明两者之间关系;通过射线来标明两者间主从关系;为了更加全面了解概念图的解析,下面复杂概念图便能够对此类知识进行全面阐述和说明,表明了高中生物概念教学细胞增殖方式、高中生物概念教学意义等生物核心概念的基础性关联,适时突出各种核心概念间的有效关系。

上图我们可以清楚划分各概念之间主从关系,高中生物核心概念教学中,学生更能够对部分高中生物学科概念和内容加深理解,无论是在教师授课上,还是以后学生的系统复习中,教学效果尤为明显,可将零散知识逐步系统化,系统知识逐步零散化,使学生在生物概念的整个学习过程更加积极、主动。

结束语

综上所述,高中生物课堂教学过程中应以学生为整个结构教学体系中的主体,发挥出教室原有教学引导作用,加大概念教学力度,大力培养学生自主实践能力和综合素质,对课堂任务和课堂教学内容进行仔细分配,然后根据学生具体学习情况,合理安排课后作业和实践活动。本文针对当前我国高中生物教学现状,对高中生物课堂有效教学的相应教学策略和教学途径进行详细分析和阐述,希望为我国高中教育事业的发展提出相应合理化建议。

参考文献:

[1]裴新宁。概念图及其在理科教学中的应用[J]。全球教育展望2001,8:47-51

[2]张洪荣。《浅谈生物学基本概念教学中的设疑方法》中学生物学2002(02)::1-14

[3]李良《高中生物基本概念的教学》学科教研教苑2003(6):11-12

第4篇

思想是客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的概念化的结果,是人类一切行为的基础。人因思想而区别于动物,人因思想而伟大,人因思想而崇高。学科思想是经过分析、抽象、提炼,形成的对学科发展和学科学习最具有影响力的一些观点、思想和见解,是“知识”背后的“知识”。学科思想是学科教学的精髓和灵魂,不仅影响着学生的知识储备和能力发展的状况,而且在学生以后的学习、生活中具有迁移作用。所以在教学中,关注学科思想的渗透,不仅可以帮助学生更系统深刻地认识本学科,还会影响学生对客观世界及主观认识的再认识。

《生物学课程标准(2011版)》中指出“生物学课程的目标、内容和评价都旨在提高每个学生的生物科学素养”“初步形成生物学基本观点”,此处的生物科学素养应当包括基本的“生物学科思想”,“生物学基本观点”即生物学学科思想。思想指导行为,生物学学科思想是“生物知识”背后的“灵魂”。如结构与功能相适应、稳态、层次观、系统整体观等学科思想是贯穿生物学学习的核心知识。

一、通过观察生物学事实发现生物学科思想

生命科学的建立与发展离不开对大量的生物学事实、现象的观察,可以说生命科学始于观察。达尔文进化论的诞生源于达尔文细致的观察与记录,细胞的发现源于显微镜的发明,可以帮助人们看到微观的生命世界。所以说学会观察是学习生物学的首要前提,在初中生物教学中,教师首先要引导学生有目的的观察,让学生在观察前对将要观察的对象有意识有目标,而不是漫无目的的随意观察;其次要引导学生有方法的观察,帮助学生建构科学有序的观察方法;最后要引到学生有思想的观察,即能够将观察到的事实、现象等与生物学概念相联系。例如在教学“观察根毛和根尖的结构”时,要引导学生首先直观观察根尖结构,形成整体认识,然后进一步通过显微镜进行微观观察,观察过程中不仅要观察根尖不同部位的细胞结构,而且要联系根尖的功能进行分析。如分生区细胞很小且排列紧密,是因其功能是通过分裂不断产生新细胞;紧邻分生区的细胞停止分裂,只进行生长,越向上越大,因此称为伸长区;成熟区细胞停止生长,开始分化形成根毛、导管等,而细密的根毛增大了与土壤的接触面积,更有利于吸收土壤中的水分,所以成熟区是植物的根吸收水分无机盐的主要部位。通过这样的联想观察,让学生体会到生物学结构与功能相适应的学科思想,意识到任何结构都有其存在的必然性是因为结构的功能性。结构与功能相适应的思想在生物学科中普遍存在,如鸟类适行的结构特点,小肠适于消化和吸收的结构特点,细胞膜适于物质交换的结构特点等。

二、通过建构核心概念提炼生物学学科思想

自然科学的学科核心概念是指课程中能够展示当代学科图景的概念和原理,是学科结构的主干部分,是位于学科中心的概念性知识。学科核心概念包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释,生物学核心概念处于学科中心位置,包括了对生命现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关学科具有重要的支撑作用。概念是客观事实在人脑中的主观反应,因此概念的形成需要有丰富的事实支撑,更重要的是需要经过大脑的分析、总结、抽象的过程。例如“细胞是生物体结构功能的基本单位”这一核心概念是高度抽象概括的,需要通过一些生物学事实和次位概念来帮助学生进行抽象,如通过“显微镜的使用”、“临时装片的制作”等活动,学生可以真切地感受到“一些生物由单细胞构成,一些生物由多细胞构成”;再通过“观察各种组织永久装片”、分析归纳生物体结构层次等活动,可以建立“多细胞的生物体具有一定的结构层次”的概念;再通过学习细胞各结构的功能,观察、分析单细胞生物等活动,理解“细胞能进行分裂、分化,以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖”这一次位概念。基于此,学生就会建构起“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一核心概念。再如,学习生态系统这个概念时,学生需要建构个体、种群、群落的概念,并通过分析综合这些次位概念抽象出生态系统的概念。在以上概念的建构过程中,要注意引导学生体会到生物学科的层次观思想,生命物质只有组成一定的结构,才能完成生命活动,生物结构从微观到宏观的层次是:组成细胞的亚显微结构细胞组织器官系统生物个体种群群落生态系统。细胞是进行生命活动的基本结构单位,生物个体是生态系统的基本单位,生态系统是生物结构的最高单位,生物圈是地球上最大的生态系统。

三、通过解释生命现象运用生物学学科思想

“生物学科是自然科学中的基础学科之一,是研究生命现象和生命活动规律的一门学科。”生物学科的性质决定了生物学科与生命世界的密切关系,因此,在学习生物学过程中有很多生命现象和规律都会蕴含着生物学科思想,教师不仅要引导学生从观察、总结生命现象和规律中感悟生物学科思想,更需要帮助学生学会运用生物学科思想去解释生命现象。如学习人类的起源和动物的主要类群时,向学生渗透生物发展进化的观点。现存的生物是经历了千百万年与环境相互作用不断发展进化的产物。在生物进化过程中,生物的形态结构由简单到复杂、生理功能由低级到高级、生活环境由水生到陆生,形成了对环境的适应性,也形成了生物的多样性。到学习生物的进化时,学生就会自觉运用生物发展进化的观点来解释生物进化的历程及原因。再如对于让人望而生畏的癌症,为什么那么可怕,学习了生物学后学生可以运用稳态的思想解释,癌细胞由于遗传特性的改变发生非常快速的无法停止的分裂,并形成肿瘤或是进行转移,导致人体失衡。还有学习保护生物多样性时,让学生解释为什么要保护生物多样性,让学生联系食物链、食物网、能量物质流动等相关知识,运用稳态的学科思想解释,某一个物种的灭绝会引起与其相关的食物链失衡,进而影响生态系统的稳定性。

四、通过生活体验感悟迁移生物学学科思想

知识源于生活,用于生活,学生在生活中处处都会感受到生物学知识的存在及价值。学以致用,知识只有在运用中才能焕发活力。在我们的生活中处处蕴含着生物学知识和思想,因此在平时的教学中,要引导学生关注生活,观察周围的生命世界,并将生物学知识和观点迁移至生活中。如生物结构的系统整体性观点,即生物的各种结构具有整体性,生物结构的整体性表现在组成生物结构的各种要素的全面均衡和完整。完整的结构能为生命活动提供各项必需的条件,生命活动只有在完整的结构中才能进行。例如细胞具有整体性,脱离了细胞的叶绿体或线粒体就不能独立地进行光合作用或呼吸作用。生物个体具有整体性,脱离了个体的组织器官也不能独立地完成它们的生理功能,大脑脱离了人体就无法独立进行信息处理。生态系统也具有整体性,某个种群的灭绝,也会导致与这个种群相关的食物链发生失衡,生态系统遭到破坏。利用生物结构的整体性观点,也可以使我们形成生物体局部与整体相统一的观点。将生物结构系统整体性思想迁移到学生的生活中,让学生意识到他们每个个体都是家庭中的一员,是班集体中的一个部分,是社会中的一个公民,要想班集体优秀,家庭和睦,社会稳定,每个人都必须贡献一份自己的力量,激发学生的集体荣誉感和个人价值感、使命感。

(作者单位:四川省教育科学研究所,成都 610225)

第5篇

随着社会的飞速发展,生命科学与生物技术已经发展成多学科综合渗透的高科技领域,而且成为21世纪高科技发展的三大支柱之一,在我国也越来越受到重视。但是,纵观中学教师和学生对生物的态度,我们不难发现,我国生物教学现状令人担忧,前途不容乐观。由于近些年生物没有被列入中考范围,所以生物学科在我国初中教学中一直被定位为“小学科”,是教师眼中的“豆芽科”,是学生眼中的“副科”。应该如何改变生物教学现状呢?如何才能让学生更好地学好生物呢?核心问题就是:纠正教师和学生的错误观念,摆正生物学科的地位。

一、认识生物学的重要性

1.认识生物技术的重要性。提高生物技术发展水平,是提高我国科学技术的重要途径。生物技术可以推动一个国家经济的发展,对提高一个国家的综合国力具有强有力的促进作用。生物学已经成为21世纪的带头学科之一,生物工程已成为21世纪的龙头产业,生物科技已成为衡量一个国家科技水平和核心竞争力的重要依据。

20世纪以来,生物科学取得如此巨大的成就和突破已经使生物学这门古老学科焕发了青春。随着它与物理学、化学、数学以及其他学科之间不断交叉、渗透和融合,作为药学、农学、环境等学科的基础,更为物理学、化学、信息科学、材料与工程学注入了新的血液,极大地推动了科学技术的发展。

在教学过程中,教师应该适当地给学生展示我国乃至全世界的生物科技成就,让学生认识生物的重要作用,激发学生学习生物的积极性,使学生改变对生物课程的态度,以便在以后的学习中打消生物是“小学科”的观念。

2.认识初中生物课程的重要性。初中生物课程是初中的必修课程,是培养学生生物思维的重要途径,对我国以后生物发展起着基础性的作用。但是由于前几年全国上下大兴素质教育,呼吁减轻学生课业负担,中考不再考生物学科,只在初二下学期结业,使得生物学科在学校领导、教师、学生及家长心中的地位大大下降,令人尴尬。许多学校生物专业的教师纷纷改行,生物学科成了“捎带”、“搭配”,以致教师和学生忽视了生物学习的重要性,致使生物学科教学现状令人担忧,完成九年义务教育学生的生物学素养令人担忧。

因此,要想从根本上提高学生学习生物的兴趣,教师就必须转变观念,重新认识生物学科的重要地位。

二、实现生物课堂教学的高效率

认识到初中生物的重要性后,教师就要想方设法提高生物课堂的教学效率,使学生掌握一定的生物知识,为以后我国生物技术的发展培养高素质人才。

1.依“纲”扣“本”,结合实际,设计高质量的教学方案。教学大纲和课本是教师教学的依据,它规定了学生学习生物的大体方向以及学习生物所要达到的目标。教师只有认真学习教学大纲,吃透教材,才能准确把握课堂教学的目的及要求,才能在教学中做到有的放矢,才能使学生掌握生物的基本知识。大纲规定,生物课堂教学的目的要求教师要从知识教育、能力培养和政治思想教育三方面综合考虑,不能顾此失彼。在教学过程中,教师应该从各个方面激发学生学习的兴趣,不能单纯地向学生灌输结论,要注意学生能力的培养。

2.教学方法要得当。教学方法灵活,教学思路明晰,训练步骤高效,这才是较完美的课堂教学。当今的生物学教学已经渐渐超越了限于知识传授的结论式模式,而转向掌握科学研究方法、开发学生智慧的过程,转向学生自主学习、独立操作,有效地发现问题、分析问题、解决问题的过程。教师要让学生通过主动参与知识发生,亲历问题研究,总结相应知识,在“做科学”的过程中优化获得未知知识和技术的学习策略。

“授人以鱼不如授人以渔。”教师除了在课堂上运用恰当的方法给学生传授知识外,还要教给学生学习生物的方法,使学生在生物学习时自如运用,充分发挥主观能动性,更加深入地探索生物的奥妙。

第6篇

关键词:中学生物;教育价值;实现方式

一、中学生物学科开展的必要性

(一)中学生物学科开展的背景。

从上世纪80年代开始,不少国家在进行大规模的教育改革,中小学改革是普通教育改革的重中之重。其不仅包括教育内容的改革,同时也要求教学方法和手段进行革新。截止21世纪的今天,我国教育改革依然在不断前行,具体到中学生物学科由于历史原因的遗毒,在应试教育的高考中不被重视,生物教学也陷入低谷,但同时在新世纪强调生命科学的今天,生命科学是新世纪的领先科学,生物科学教育理应享有其在现代科学中的相应地位。伴随着教育教学改革的步伐,生物学科的开展也应借鉴各科改革经验,与其他学科的教育同步发展,生物学科的开展,涉及课程改革、教学改革最终都要靠教师来落实,生物学科教育开展也应与教师培训制度同步发展,实施在教育工程,全面提高教师素质将成为教育成败的关键。

(二)中学生物学科开展的价值。

在现代多元化的社会里,要实现一门学科的价值,教育者就要努力实现学科课程价值整合任务。就生物学科而言,其价值言多。首先,生物学科特别是生命科学是与人们日常生活关系最密切的自然科学之一,与人类发展息息相关,其具有最很强的人文科学价值;其次,从生物学科自身的发展来看,生物科学对社会发展、人与自然和谐相处具有很大的教育价值,生物科学发达则相对来说人类的生存软环境就适宜,对人类自身可持续发展具有很好的教育意义;其次,在中学开展生物学科,可以使孩子们在孩童时代就开始接触和了解人类之外的其他生命和事物,诱发学生的好奇心,对孩子的阶段性教育乃至整个学习生涯都有激发作用。本文就生物学科的教育价值展开探讨。

二、中学生物学科的教育价值

(一)中学生物学科教育价值概念。

生物学科教育价值可从学科教育价值关系中的主体(社会需要、个体需要)和客体(生物学科教育价值属性)来体现。其中,当前生物学科教育的社会需要未得到足够的体现,起因于其能力、德育等目标强调系统、严密,从而显得过于笼统,而未能切实的跟随时展,与时俱进的制定具体的目标。生物学科的个体需要强调内在需求,只有诱发了学生的好奇心,这种好奇心转化为求知欲,从而才能激发出无尽的学习动力。生物学科教育价值属性也有多方面,其不仅能对学生进行生物学基础知识和技能的培养,还能使学生学会用变化、发展的世界观观察自己的周围,培养创造性思维,确立科学价值观。

(二)中学生物学科教育价值体现。

第一,基础功能,中学生物学科能给学生提供最基础的生物科学知识及应用技能,使得学生能保持最基本的科学文化素养;第二,创新功能,中学生物学科能给学生提供创新所需的基础方法理论,能对创新起到助推的作用,当然这需要我们的生物学科能不断的补充相应的新知识、新内容;第三,引导功能,中学生物学科能引导学生对特定课题进行探索,实现创新。因为学生的创新能力都是从零开始,其想法观念、研究模式等都需要逐步提高,所以中学生物学科教育正是对其进行引导和教授。

三、中学生物学科教育价值的实现

(一)树立正确的生物学科价值观。

生物学科教育在学校的科学教育中对学生的科学价值观的教育培养具有非常重要的作用。传统唯科学主义的科学教育认为,在人与自然的相互关系中,人对自然是征服与被征服的关系,因此也就不难解释前工业革命带来的全球的环境污染;但随着科学和人类自我拯救意识的觉醒,我们看到人类在处理人和自然关系的关系上已经开始关注人类活动自身对环境带来的危害,并已经有意识的开始环境保护,这其实是人类价值观的转变,重视科学精神中客观精神、理性精神、实证精神等对科学价值观的培养具有很重要的作用。在中学生物学科的教学过程中这些科学的价值观应当通过平时的教学和生物实验逐步灌输,让同学们在学到知识的同时也能树立科学的价值观,这样中学生物学科教学就不仅完成了它的基本任务,同时也将其副产品――树立正确的生物学科价值观贯穿在整个教学过程中。

(二)培育科学的生物学科基本观点。

生物学科中有许多基本价值观对学生的求知、生活、做人都很有意义,而要实现中学生物学科的教育价值,这些基本的观点必须树立。

1 唯物观点。唯物史观教育我们要用唯物客观的世界观来看问题,具体到生物课程里就是世界是物质的,地球上的生命起源于非生命物质,其经过不断的演化和发展才有了今天地球上千姿百态的生命。生命现象包括生物的产生、新陈代谢、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命特征都可以物质基础理论来解释。

2 辩证观点。辩证观强调生命及其自然环境等都是相互联系、相互制约、辩证统一的。其涵盖生物界和非生物界的辩证统一、细胞和生物体结构的辩证统一、生物体结构和功能的辩证统一、生命活动的辩证统一、生物自身及与环境的辩证统一等观点,正是在这一系列的辩证统一中生命才能存活下来,才有了今天这个既斗争又统一的复杂关系,构成了动态的生物平衡。

3 发展观点。世界上的事物没有一成不变的,组成生物的一切物质都是在不断变化发展的。即要用动态的观点看问题,每个生物体都经历出生、成长、衰老、死亡的全过程。

(三)实践创新的生物学科教学模式。

1 实现课堂与自然、社会的结合。

让中学生物课堂成为学生生物课与自然、社会的完美结合,是实现生物学科教育价值的基础,单纯的生物学课本的知识量很有限,而且已经写进生物课本里的知识多是已经相对滞后的信息或科研成果,教师要想引起学生对本学科的浓厚兴趣就必须改变教学内容,让生物课本的内容鲜活起来,而要做到这一点,实现课堂与自然、社会的实践结合是最好的方法。即把课本知识融入自然、融入社会,尽可能的在学生面前呈现鲜活的生物课,让学生能触碰到不断运动变化的生命及其生命现象,将生物课的生命力立体的表现出来。因此,在教学过程中,我们要重视以下问题:

(1)将教学模式改变为教学媒体的应用,与实物、标本、模型等充分结合。现代教育媒体辅助生物教学,不仅能提高教学效率,同时也能使学生将单纯的看书方式转变为声像信息方式,把复杂的生理活动、生命现象直观的呈现出来,使得课堂更具活力。

(2)将现展的最新学科成果经过滤后再进入课堂。如关注海洋、克隆技术、保护臭氧层技术、控制白色污染等学科问题知识要经过教师的提前审视,使得最终进入课堂的学科知识不仅新鲜,而且浅显易懂、很生活化,而非一般生涩难懂,避免导致画猫不成反类犬的副面效果。

(3)将生物课堂内容加入到实践活动中去。实践是理论的基础,让学生到大自然、社会中去亲身体验生物课上的内容,比如亲自饲养蚕蛹,通过观察,不断的写生物报告日记,或者饲养一些其他的小动物,将学生体验到的生物科学知识、技能用之于社会、自然中去。

2 实现课堂的教学民主化。

课堂是教师和学生共同的舞台,教学民主符合主导主体思想,存在于教学课堂的师生间的平等互动能营造出一种和谐、开放的氛围,从而能最大限度的调动学生的学习主动性,教师结合教学内容在学生背后起到引导和辅助作用,使得课堂的知识真正的是学生去主动学习,而非老师填鸭式的训呵。

3 创设问题课堂,培养创造性思维。

第7篇

关键词 科学方法 思维方法 学科方法 科学素养

科学方法教育,作为科学教育中不可分割的一部分,有着深刻的内涵和意义。中学生物科学方法教育,具有联系生物现象与知识、知识与应用的重要作用,应在中学生物教育中受到重视。

老一辈教育家杨寅初先生(1937)在其教学论著中用一单元专门提出要注重科学方法的训练;北师大陈皓兮教授(1987)的教学论著中写道:60年代以来,在各国生物教育中都突出地提出要使学生在学习过程中善于从自然事物、自然现象中去发现问题,通过观察实验、积累资料、进行推论,借以学会认识客观自然界的科学方法[1]。可见,中学生物教学中进行科学方法的教育,并不是一个新的话题。科学方法在学科学习的结构中,起到了桥梁和纽带的作用,它将知识“变活”,将知识与实际产生联系。目前,已有生物教学研究者在其学术论文中提出,高中生物新课程中涉及的科学方法主要有:观察法、实验法、模拟法、量化法、归纳法、演绎法、分析和综合法、类比法等[2]。

生命科学是一门以实验为基础的学科,它在构建学生生命价值观、培养学生创新能力等方面都有着巨大的意义。本研究试图构建生物科学方法的分类理论,将中学生物科学方法教育的内容进行分类,进而提出在中学进行生物科学方法教育的实施路径。

一、中学生物学科学方法教育内容的确立

1.生物学科学方法的内涵

方法,指人们认识世界和改造世界所应用的行为方式、程序及手段的总和。在科学研究中,是指借助于思维取得新信息、新成果的方式和手段[3]。科学学的奠基人贝尔纳说得好:“良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能,而拙劣的方法则可能阻障才能的发挥”[4]。科学方法,指人们在认识世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和操作方式,是获取科学知识的程序或过程[3]。“与科学知识相比,科学方法具有更大的稳定性和更普遍的适用性”[5]。因此,在中学科学教育中,让学生获取科学方法比获取科学内容本身更为重要。

方法是一种途径,既能够创造知识也能够应用知识,只有掌握了方法,才能够使理解科学和终身学习成为可能。学生对生物科学方法的学习不会自发进行,需要教师的教学指导。有研究者认为,科学研究方法必须基于特定理论进行观察、实践和测量,而科学方法包括通过观察和实验进行数据的采集,以及形成和检验假说。通过对上述内容的总结,笔者将生物科学方法的内涵界定为:人们在认识和解决生命科学问题的实践活动中,总结出来正确的思维方式和操作方法,从而获取生物科学知识的过程。

2.生物科学方法显化教育的内涵

尽管大多数教师都能够意识到科学方法教育的重要性,但对于生物科学方法教育的理解与感悟却参差不齐,原因在于生物科学方法教育一直处于隐性教育水平。有研究者对物理科学方法隐形教育总结出以下不足:教学目标不明确、教学内容不明确、教学效果不显著[6]。

和隐性教育对应的是显化教育。所谓科学方法显化教育,是指教师有意识地公开进行科学方法教育,学生有意识地学习科学方法,以达到理解知识、掌握方法和形成科学态度的目的[6]。中学生物科学方法教育也应当从隐性走向显化。生物是门实验学科,意味着生物学的知识本身就是由实验、实践中得来,知识的运用也体现在实验中。在中学生物学的教学中,一是要体现出生物科学技能的必要性,二是通过思维方法的显化,使得隐性认知得以被剖析,让学生能够认识并有意识地培养相关的思维方法,通过有针对性的训练,使得学生能够像一个“科学家”那样思考和解决生物学问题、应用生物学知识。

3.中学生物科学方法的分类

笔者从历史观的角度纵向梳理了我国生物科学方法教育的内涵,翻阅从民国时期到当代的主要“生物课教学法”和“生物课程与教学论”,将其中作者意图涉及的生物科学方法进行了整理(如表1所示),其核心思想是让学生在认识和学习生物学中习得正确的思维方法及研究方法。

尽管上述生物教学的论著中对生物科学方法都没有专门的叙述,但都提出了生物科学方法在生物学教学中的重要意义,并且涉及了生物学研究方法、生物学思维方法在培养学生生物科学素养中是不可或缺的角色。笔者按照生物学学科方法、生物学思维方法这两类基本科学方法,构建了中学生物科学方法分类模型(如图1所示)。

图1 中学生物科学方法分类

(1)生物学思维方法

生物学思维方法是指生物学科研究方法中概括出来进行理论思维的方法,如分析、归纳、综合、控制变量等方法。这些方法指导着学生在遇到生物问题时,能够正确找出原始问题,并运用正确的思维方式去研究问题,进而更好的解决问题。一般来说,在中学生物教育中,用来进行理论思维的方法包括:分析、归纳、综合、假说演绎、类比推理、比较、抽象化、对比实验、控制变量等。但是由于思维是隐秘的,在日常教学中往往会忽视以其作为目标进行教学设计。

(2)生物学学科方法

生物学学科方法指在生物学中最常用的揭示生命现象的方法,它包括进行研究的流程,即科学探究的过程方法,如生物科学探究过程技能:发现问题、提出假说、设计实验、完成实验、分析数据、得出结论这整个的过程;也包括在中学科学探究中所运用的最基本方法,如生物操作方法:显微镜操作、观察、解剖、染色、过滤、制作装片、同位素标记法、调查、标本制作、纯化、蒸馏、萃取等。它是整个生物科学研究的基础,也是学生学习生物学知识,打好生物学基础的必备条件。由于其与生物学科有直接密切的联系,它也被称之为强认知方法。

(3)中学生物科学方法的内在联系

哲学中的科学方法从具体到一般层层递进,下一层是上一层的基础,而在生物科学方法的结构中,可以看到学科方法和思维方法之间有着直接的关联,它们并不存在层级的高低,思维伴随着学科的学习,学科方法的强化也锻炼了思维方法。从认知的角度看,在解决问题时,会同时应用到思维方法和具体研究方法,但不论是生物学科方法还是生物思维方法,都应以中学生物学知识作为载体去强化和训练。

二、中学生物科学方法教育内容的实施

1.中学生物学学科方法教育的实施

生物学学科方法在生物实验教学中体现得最为明显,通过生物实验课、生物实践活动,能够有效地让学生体会和感受科学方法在实际研究中的应用。例如,在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,涉及制作装片、使用显微镜、观察、对比的思维和操作,那么教师在实验课开始之前,就应当对学生明确提出要求,要求其正确使用显微镜和制作临时装片,并将过程告知学生,接着提出实验需要解决的问题,让学生自主进行实验的计划,锻炼学生的科学探究思维。

2.中学生物学思维方法教育的实施

思维方法通常是渗透在教学内容当中,需将其显化,使学生明确。比如,研究PH值对酶活性影响这一课时,通过控制其他因素只改变其中一种因素的控制变量法的应用在这里就显得非常自然,而同时控制变量法又应用在很多其他知识的学习中,要注重在教学中对科学方法的总结和归纳。再如,分析和归纳是两种最常见的科学思维方法,当学生通过实验得出图表或者曲线时,如何正确地分析和归纳也应显化,以达到更好的教学效果。

三、中学生物科学方法教育的展望

1.在生物课程标准中显化生物科学方法

我国现行生物课程标准是以生物知识为核心进行教学组织的,但从教育目的看,学习方法比知识更为重要。因此,以方法为核心、知识为框架的教学组织更有利于学生对于方法的掌握。课程标准作为纲领材料,应明确生物科学方法的重要地位。在生物课程标准中将生物学科方法和生物思维方法显化在课程目标中,是生物科学方法教育的政策支持。

2.依据生物科学方法的逻辑组织教学

由于方法是现象与知识、知识与应用的联接,根据生物科学方法来组织教学,将其作为逻辑组织教学能够有效帮助学生掌握科学方法,建立学生科学方法知识体系。首先将中学生物中涉及到的科学方法进行罗列和总结,从横向和纵向进行教学,以知识的角度看科学方法,然后通过科学方法组织知识体系。

3.提升生物教师的生物科学方法素养

教师是课堂的组织者、实施者,一切教育方法、教学策略的落脚点都是教师对学生的教学,因此,教师是最重要的课程资源。我国教育正处于改革的深水期,教师队伍必须不断更新自己的知识库和教育观念,才能跟得上教育改革的步伐。及时加强教师的专业能力,补充教师专业结构中的科学方法教育知识,是中学生物实施科学方法教育不可缺少的一部分。

参考文献

[1] 陈皓兮,中学生物学教学法[M].北京:北京师范大学出版社,1987.

[2] 孙文霞,沈光华.高中生物新课程中的科学方法教育[J].生物学杂志,2006(12).

[3] 刘蔚华.方法大辞典[M].济南:山东人民出版社,1991.

[4] 向洪.当代科学学辞典[M].成都:成都科技大学出版社,1987.

[5] 涂艳国.论科学教育的基本要素[J].教育研究,1990(9).

[6] 李正福,李春密,邢.物理教学中的科学方法显性教育[J].教育科学研究,2011(1).

[7] 杨寅初.中等学校生物学教学法[M].北京:正中书局,1937.

[8] 陈皓兮,叶佩珉.小学生物教学指导书(人教版)[M].北京:人民教育出版社,1988.

[9] 周美珍.生物教育学[M].杭州:浙江教育出版社,1992.

[10] 汪忠.新编生物学教学论[M].上海:华东师范大学出版社,2006.

第8篇

关键词:生物教师;学科教学知识(PCK);结构;建构

PCK(Pedagogical Content Knowledge)即学科教学知识,是舒尔曼(Shulman)在1986年提出来的,他认为PCK是“将特定的学科内容与教育学知识融合为这样一种理解:如何将特定的主题或问题进行组织与重新表征,以适应学习者的能力与不同的兴趣需要”。[1]舒尔曼指出PCK是教师知识的核心,是区别学科专家与学科教师最有效的知识。自舒尔曼提出PCK以后,国内外学者对PCK的内涵、特征、结构、形成过程等进行了研究,为教师PCK的发展提供了相关的理论基础。本文通过对生物教师PCK结构的探讨尝试建构丰富和发展生物教师PCK的途径和方法,希望促进生物教师的专业发展。

1.PCK的内涵

舒尔曼之后,塔米尔(Tamir)、格罗斯曼(Grossman)、马克斯(Marks)和马格努森(Magnusson)等人继承并拓展了PCK的概念,尽管他们对于PCK内涵有不同的演绎,但是对PCK的核心知识大家还是持赞同意见的,即有关学生理解的知识、有关教学策略和表征的知识。基于舒尔曼和其他学者对于PCK知识的研究,笔者将PCK定义为,是教师在特定的教学情境里,基于对学生和特定学科内容的综合理解,选择教学策略表征,将学科知识转化为学生理解的知识过程中所使用的知识。

2.PCK的知识结构

舒尔曼认为 PCK的生成不是几种知识的简单相加,而是以有效的方式重组、整合教师各方面的知识,将其转化为易于学生学习或理解的知识表征,其作用远远大于这些构成成分之和。[2]本文PCK的知识结构借鉴的是美国爱荷华大学帕克(Park)的研究理论,她在马格努森理论框架的基础上以科学教师为研究对象,作了进一步的探讨认为PCK有五种核心成分:(1)有关学生理解的知识;(2)课程知识;(3)教学策略知识;(4)评价学习的知识;(5)学科教学定位知识。每种知识要素间相互联系整合形成PCK,并构建形成了PCK的五边形结构。[3]

根据此理论结构,本文将生物教师的PCK结构分为以下五个部分:

2.1生物学科教学定位知识

学科定位是教学决策的基础,是关于不同年级的学科目标和教学目的的信念。生物学科的教学定位应以课程标准为根本依据,引领宏观教学方向,关键是要领会课标的基本理念与三维目标。[4]其次要以教材为依托,因为它是课标的具体诠释,有详尽性、形象性等特征,便于教师作为具体的教学内容。此外,要以教学要求为重要尺度,它是对课标的详细分解,具有很强的操作性。

2.2生物课程知识

课程知识包括有关特定主题教学的课程媒材知识、横向课程和纵向课程的知识。生物课程媒材是指教材以及与课程相关的其他媒体和材料,例如,网络知识、教师经验等。生物横向课程知识是指有关特定年级生物学科的教学内容组织形式和前后知识间的联系方式,以及与其他学科的知识内容的联系方式。生物纵向课程知识是指教师对学生学习生物知识整个历程的了解,例如学生已学过什么知识,正要学习什么知识以及未来要学的知识。[5]

2.3有关学生理解的知识

主要有以下方面:(1)学生已有的知识。关于生物某一特定主题和内容,学生前概念、已有的知识技能和理解方式。(2)学生的迷思概念,是指日常生活经验累积的与科学概念不一致的概念。(3)学习困难。学生在学习过程中会遇到的困难和困难类型,教师对此要有预想。(4)学生的学习特点。生物教师要对学生的认知水平、动机、兴趣和学习类型把握准确。有关学生理解的知识会影响到对课程计划的设计、对学生的期望和评价,教师若对学生了解深刻,有助于教师选择恰当的教学策略而达到有效教学。

2.4评价学习的知识

学习评价作为学习系统的反馈调节机制,在学习与教学过程中起着重要作用,它具有学习诊断、反馈调节、激励和学习导向的功能。根据学习的不同阶段,学习评价可分为诊断性评价、形成性评价和总结性评价;按照不同的评价体系,可分为绝对评价、相对评价和个体差异内评价;按照评价的不同方式,可分为定量评价和定性评价;按照评价的主体,又可分为他人评价和自我评价。

2.5生物学科教学策略的知识

生物教学策略是实施教学过程的教学思想、方法模式、技术手段这三方面动因的简单集成,是教学思维对其三方面动因的进行思维策略加工而形成的方法模式。教学策略是为实现某一教学目标而制定的、付诸于教学过程实施的整体方案,它包括合理组织教学过程,选择具体的教学方法和材料,制定教师与学生所遵守的教学行为程序。课堂教学策略的设计必须体现有效性,在设计每一种教学策略时,既要发挥其促进学习的优势,也要尽量降低内在的局限性。

3.PCK建构的理论基础

PCK的发展受到教学信念的影响。教师有怎样的教学信念就会有怎样的教学设计,也决定怎样提取概念和组织教学内容。例如,传统教师只注重自身知识内容的讲授,忽略了学生学习的主体地位;而认同新课改理念的教师会通过多元化的教学设计活动,来发展学生的创造探究能力,促使学生更好的理解学习内容。

PCK是在教学实践中形成和生成的。PCK源于教学实践,只有在第一手的教学实践中才能形成。PCK强调教学知识传递给学生的有效性,是一种指导教师实践、教学决策和行为的知识。PCK还具有实践中的生成性。科克伦等人认为PCK并不是一种静态的知识,它是在教师“实践-反思-再实践-再反思”的循环往复中生成的,是教师对原有知识的再造和重组。[7]

PCK是各种构成知识要素的整合,具有全面性和融合性。PCK是由教师认知结构中的多种知识成分转化而来的,任何成分的缺失都会影响到教师PCK的建构。PCK不是不同知识要素间的简单叠加,而是它们的内在融合。教师要在连续不断的教学实践和使用过程中才能真正领会各个知识要素间的内在联系。

4.生物教师PCK建构的基本方法

4.1树立新课标教学信念

教师的教学行为深受其教学信念影响。教师的理论和信念会通过一系列课堂活动与决策表现出来,对生物教师的教学目标、教学方法和实际课堂教学具有决定性影响。高中生物新课程标准倡导:进一步提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习和注重与现实生活的联系,教师能否贯彻实施这些理念关系到当前生物课程改革的成功与否,也影响着教师的教学设计、教学实施和教学反思,因此生物教师要树立符合课程标准的教学信念。

4.2立足生物教学实践,形成促进PCK发展的思维方式

教师的思维方式影响着教师PCK的发展,也影响到教师的教学实践。教师的教学实践包括教学设计、教学实施和教学反思三个基本环节。在每一环节,教师应思考不同内容。在第一环节,教师要考虑到学生的理解、课程知识和教学定位。在第二环节,教师应在对学生、教学内容有了充分了解后选择恰当的教学策略实施教学,教师要重点关注采用生么样的学习评价来验证学生是否理解。在最后环节,教师主要反思:学生的学习是否达到了教学目标,教学策略在应用上还存在什么问题,如何改进。教师经常思考这些问题,就可以形成自己的教学思维方式,有效地促进PCK的发展。

4.3积累有效的教学经验,适时进行系统反思

美国学者波斯纳提出教师快速成长的公式是:经验+反思=成长。PCK被认为是一种经验型的知识,需要通过课堂教学经验的反思来发展。反思是自我理解、自我审视、自我澄清的过程,是建构个人实践理论的过程。反思的核心点是理解教师为什么选用某个教学策略,以及如何改善教学中某些不足点进一步提高教学效果。如若教师需要发展深刻理解的话,就必须反思自身的实践,反思学生的作业、需求和环境背景。教师的PCK发展是一个不断进行实践、反思的过程,通过教学实践积累教学经验,又在教学经验的基础上进行有效反思,从而不断发展。

4.4思考并整合相关知识,选择恰当的教学策略

教师的教学策略知识是PCK的核心知识要素之一,是指教师综合生物学科定位知识、课程知识、和有关学生理解的知识等,采用恰当的教学策略和表征工具将生物学科知识转化为学生易于理解的知识。这一过程最重要的是教师要把握:整合、转化。

整合是以思考分析为前提的。生物教师要明确关于某一特定主题的教学定位和目标,分析该主题的知识特点和联系方式,收集有关学生理解的知识,思考该课题的教学组织形式并进行教学加工,只有认真思考综合分析以上这些内容,教师才能有效整合PCK的相关知识。

转化要突出学生的主体地位,紧紧抓住为了学生理解这一目的。教学策略及表征是建立在上面的分析整合基础上的,这一整合形态知识的形成过程就是将生物学科知识转化为学生易于理解的表达方式的过程。

参考文献:

[1] Shulman L S.Those Who Understand:Knowledge Growth in Teaching[J].Educational Researcher,1986,15(7):4-14.

[2] 张小菊,王祖浩.科学教师学科教学知识的研究[J].全球教育展望,2013,8(313):68-79.

[3] 解书,马云鹏,李秀玲.国外学科教学知识内涵研究的分析与思考[J].外国教育研究,2013,6(40):59-68.

[4] 陈卫东.关于高中生物必修课程教学定位的几点思考[J].中学生物学,2011,27(9):60-62.

[5] Soonhye Park,Ying-Chih Chen.Mapping Out the Integration of the Components of Pedagogical Content Knowledge(PCK): Examples From High School Biology Classrooms[J].Journal of Research in Science Teaching,2012,7(49):922-941.

第9篇

关键词:生物教学;学生;科学探究素养

一、科学探究素养的概念

科学探究作为生物学核心素养有不同的定义。杨铭等提出:作为生物学核心素养,科学探究是指学生能针对有价值的问题、疑问、难题或想法进行研究,基于好奇与困惑理解生命世界和构建知识的意愿和能力[1]。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中的表述是:科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施及对结果的交流和讨论的能力[2]。两者均认为科学探究为一种能力,前者更突出学生的主观意愿层面,缺乏对科学探究过程的阐释;后者强调探究的基本方法和思路,但没有对科学探究的品质进行说明。《普通高中化学课程标准(2017年版》的表述是:科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动;能发现和提出有价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究;勤于实践,善于合作,敢于质疑,勇于创新[3]。这个定义认为科学探究是各种品质和探究过程、方法的有机统一,较好地阐释了科学探究的特征。值得一提的是,虽然化学课程标准是从化学的视角界定科学探究,但其所提出的科学探究的特征在生物学也同样存在。因此,通过生物课程的学习,学生应逐步并最终掌握科学探究的思路和方法,形成互帮互助的合作精神,形成创新意识,能够从实践层面进行探讨或尝试解决现实生活中的问题。因此教师在生物教学过程中需要灵活运用多种教学策略、技能,让学生成为具有科学探究素养的人。

二、生物教学中学生科学探究素养的培养策略

(一)立足生活实际,增强探究氛围

生物学科是研究生命和生命规律的科学,其探究离不开生活,而且要求学生需具备良好的思维能力,在遇到问题时,能够进行思维发散,从而解决问题。为此,在教学过程中,教师需要将教学内容联系生产生活实际进行教学,增强探究氛围,在探究过程中,让学生进行思维交流、碰撞,使其探究能力得到提升。例如,在教学“人类活动对生物圈的影响”这一课时,教师要认识到这节课的内容紧贴生活实际,如果脱离实际生活让学生学习书本上的知识,则难以达到预期的效果,无法实现素质教育的目的。这就需要教师适时地联系生活实际对学生进行引导。课前先给学生提供学习纲要,让学生自行学习,自主查找关于人类活动对生物圈影响的资料,做好课前的了解工作。上课的时候,学生进行小组交流,根据自己所查找的资料进行谈论,最后请每个组派一名代表上台进行阐述,这种学生个人学习与小组间的活动相结合的探究形式,激发了学生的探索兴趣,让他们主动参与其中,增强了探究氛围,更为重要的是无形之中加强了学生对生物圈环境的关注,有效提升了学生的环保意识,实现了思维能力的培养,并逐渐养成良好的探究习惯。

(二)基于经典实验,创设探究情境

教材中的经典实验是教师对学生进行科学探究素养培养的良好素材。但在传统的生物学教学中,由于受到考核压力、课时不足等因素影响,大多数中学生物教师对经典实验只注重其中关于生物学知识点的讲解,使学生对经典实验的认知过于单一,无法深入把握其要点,长期处于被动接受知识的状态,进而导致其探究能力的缺失。如果教师只是单纯、严格地按照实验方案进行实验,将会降低经典实验培养学生科学探究素养的价值,教师应通过进行重复但不完全一致的经典实验,创设具体的探究学习情境,开放探究过程,让学生体会探究的乐趣。例如,在进行“用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验教学时,传统教学中教师直接将实验材料和实验方法提供给学生,学生如果按照实验方法进行操作,实验就变成了学生练习高倍显微镜的使用。针对此,教师需要将验证性实验改为探究性实验,具体而言,教师应将实验室已有的实验材料用具列一个清单,并且设置一些干扰选项,如将樟树树叶和新鲜菠菜叶作为观察叶绿体的选项。然后设置一个探究性的问题:“请同学们想办法观察叶绿体的结构”。以此开启科学探究模式,提高学生的探究积极性。在此过程中学生会出现各种各样的问题,如有学生选取菠菜叶的上表皮,则无法观察清楚叶绿体结构。这时候教师需要根据学生的实际情况引导学生分析其原因,并根据原因引导学生找到解决的办法。教师只需要给学生搭建一个用“科学方法”解决问题的平台,使学生体会到探究的乐趣,学生便能够在自主探究的过程中主动掌握生物学知识。

(三)综合评价,提升学生探究积极性

实验教学评价是学生进行实验的动力,评价的好坏直接影响着学生的实验热情和动力。教师应对学生在探究实验过程中的表现进行多方位的综合评价。例如,实验方案的科学性、可行性、创新性,实验技能的掌握程度,小组内的参与度,是否完成实验,能否将剩余实验材料进行正确的处理等。教师要找出每个小组的闪光点,并对其不足进行鼓励改正,使每个学生都能从实验中收获知识、锻炼能力,提高学生参与实验的积极性,进而提升其参与科学探究的主观能动性。

(四)户外教学,体验探究过程

教师在进行户外教学过程中,可以小组的形式让学生自主设计完成整个探究过程,还原科学探究的基本步骤,激发学生的探索兴趣,促进其合作精神的培养。在进行探究过程中要适当引入学科知识,加深其对生物学知识的认知并有意识地引导学生对他们司空见惯的环境中的现象提出自己的疑问,然后运用所学知识探究、解释遇到的问题。教师在户外教学时,不只要关注生物学科本身的知识,还应力求融会贯通各科知识,提供给学生展示自己的机会,争取在户外教学体验探究的过程中让理论和实践充分结合,使学生感受到生物学科的魅力,进而产生兴趣,发展探究能力。例如,教师在进行“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”户外教学时,学生参与了整个实验过程,包括提出问题、制定计划、实施计划、得出结论、交流讨论。通过这一过程,学生完成了科学探究的基本过程。除了完成实验中的探究问题之外,学生也会提出许多其他的问题。如询问教师“某种植物的名称、作用”“为什么某种植物在某地生长茂盛,而在其他地方却非常少”等。根据学生的问题,教师可以进行良好的指引,对于植物名称,可以让学生将这种植物的花叶采摘回去,自己查阅资料进行探究判断;对于第二个问题让学生谈论交流,有人认为与土壤有关,有人认为与植物间的相互竞争有关等。对学生提出的问题,教师要让其自主进行探究实验,以培养学生的探究能力与意识。

第10篇

一、总体评价

5年来,福建省高考生物学试题严格遵循《普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科·课程标准实验)》和《福建省理科综合考试说明》(下简称《考试说明》)的要求,按照既有利于高等学校选拔人才,又有利于中学实施素质教育的原则,结合我省普通高中生物学课程教学的实际情况进行命制,较好地完成了国家命题到本省自主命题的平稳过渡。

生物学科高考试卷的命制充分体现普通高中生物学课程的基本理念,体现对知识、能力、情感态度与价值观等方面的课程目标的考查,着重考查考生对基础知识、基本技能的掌握程度和综合应用所学知识分析、解决问题的能力和探究能力,重视从“知识立意”向“能力立意”的转变。

1.遵循《考试说明》,保证命题的稳定性和连续性

福建省高考生物学试题的命制严格遵循《考试说明》提出的命题原则,在突出以能力测试为主导,关注学生的发展潜能的同时,强调理论与实际的联系,关注考生生活经验、学习特点和认识水平。在试卷结构、试题类型、考查方式上保持了一定的稳定性。试题内容科学、严谨,有较高的信度、效度,必要的区分度和适当的难度,尤其在难度方面,基本符合《考试说明》的要求。

在考查内容的选择上,强调生物学课程属于科学课程的性质,重视对学生生物科学素养的考查,以《考试说明》对理解能力、实验与探究能力、获取信息能力和综合运用能力等要求为着力点,严格执行《考试说明》所规定的考试范围与知识内容掌握程度的要求,不超纲,不出偏题、怪题。试题考查的知识覆盖面较广。5年来考查的知识点与各模块之间的分值比例,见表1。

表1 2009-2013年福建省高考生物学试卷各模块分值

与考查知识点的数量

由于在整份理科综合试卷中,生物学科所占的试题量与分值最少,但从表1可见,近3年所考查的知识点都维持在28个左右。在有限的题量中,还能涵盖了大部分的知识点,充分体现了试卷的覆盖面。同时,各模块之间比例基本保持稳定,兼顾到各模块内容的考查。

保证命题的稳定性和连续性,还体现在试题的阅读量上。5年来的试卷,在文字量上,都保持在2500个字左右,同时,思维量和答题量也进行了合理的控制,一般答题书写的文字量在110个字左右,保证考生有充分的思考与作答时间。

2.突出主干知识,强调重要概念考查

根据《考试说明》的知识内容的要求进行命题,5年来共计考查了知识内容表中81个知识点,还有19个知识点未考查。未考查的是《考试说明》规定掌握要求为Ⅰ层次的,也就是所谓的识记部分的内容。而多次重复考查的内容大都落在学科主干且掌握要求为Ⅱ层次的知识点上。5年来,生物学试题考查了学生有关光合作用、呼吸作用、生命调节、遗传规律及基因工程等主干知识,这些知识占历年试卷的80%以上。

从对知识内容考查的趋势来看,不强调考查枝节内容,而强调核心内容的考查;不强调考查单纯的生物学事实,而强调对生物学概念、原理的理解和应用的考查;不强调对内容记忆情况的考查,而强调对分析、综合等思维能力的考查。在命题中较好地处理了概念性知识与事实性知识间的关系。试题围绕生物学科的重要概念进行命制,摒弃简单的识记和再现知识的命题旧思路,放弃对“梢枝末节”事实性知识的考查,注重考查学生生物科学素养。

3.注重能力立意,凸显实验能力的考查

在近5年的试卷中,涉及最多的是对实验与探究能力的考查,每年考查实验与探究能力的试题所占分值都达到全卷的40%以上。在这些试题中,除了考查教材所要求的生物学经典实验的目的、原理、方法和操作步骤等,更多的是考查探究能力所要求具备的实验思想、方法、技能,以及科学史上完成科学发现所经历的实验过程。

试题对经典实验的考查不局限于识记实验的内容,着重考查学生对经典实验中所蕴藏的科学方法和科学精神的领悟。试题一般涉及到调查法、观察法、实验法等生物科学方法的理解和应用,强调考查学生的实验素养。凸显实验能力的重要性,充分体现生物学科的理科属性与学科特点。

4.重视情境创设,突出生物学素养考查

为了确保试卷的科学性,5年来,利用生物学各分支学科的真实的实验数据与研究结果作为素材,设计试题情境,见表2。

表2 2009-2013年福建省高考生物试题相关情境

试题情境材料来自生物学各专业研究文献,通过命题教师的加工,使信息的呈现方式符合考生的认知水平和阅读习惯。试题情境设计新颖,文字叙述简练,设问指向明确,注意难度与区分度,多方位地考查学生综合运用知识的能力。

从具体的情境出发,在考查考生基础知识、基本技能的同时,试题更注重对生物学科能力和学科思想、方法应用的考查,突出生物学素养考查。从具体的、真实的实验背景出发进行命题,这是我省生物学科自主命题的主要特点与风格。

二、典型试题回顾

随着命题从“知识立意”向“能力立意”转变,深入落实命题指导思想,在历年的试卷中都涌现出注重能力考查的典型试题,这些试题较好地处理了“知识”与“能力”关系,符合《考试说明》对四种能力的考查要求,试题的立意也得到了中学教师的认可。

1.强调基本概念之间的联系,重视考查理解能力

从“能力立意”出发,强调基本概念及其相互联系,使得概念性知识的考查,归属到理解能力的考查范畴。一道试题不再简单地考查单一的概念,而是通过概念之间的联系进行设问,包含了多个的概念。既强调考查概念的内涵和外延,也重视由概念构建的知识框架的考查。这在选择题的命题上体现的尤为明显,多是通过结合图与表进行命制,利用对图表的推论与解读,达成理解能力的考查。

例1(2011年福建卷第4题)下表选项中,甲、乙、丙三者关系能用右下图表示的是( )

该题通过甲、乙、丙之间的关系图来组织命题。在教材中,该关系图只见于甲状腺激素的分级调节,但命题时,将其推广到生态系统的物质、能量的流动及内环境成分的转换关系,不再以某个模块的单一概念为考查对象,强调概念之间的联系。考查考生构建概念模型的能力。在实测中,本题为中等难度。如果将表中对应的甲、乙、丙的概念顺序进行变换,还可以提高该题的难度。

2.细化、深化学科主干知识,考查分析判断能力

进一步细化、深化主干知识的考查,且对主干内容的考查常常进行跨模块的综合,对学生的分析与判断能力提出了较高的要求。

例2(2011年福建卷第5题)火鸡的性别决定方式是ZW型(ZW,ZZ)曾有人发现少数雌火鸡ZW的卵细胞未与结合,也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测,该现象产生的原因可能是:卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合,形成二倍体WW后代的胚胎不能存活。若该推测成立,理论上这种方式产生后代的雌雄比例是( )

A.雌∶雄=1∶1 B.雌∶雄=1∶2 C.雌∶雄=3∶1 D.雌∶雄=4∶1

该题也是对减数分裂这一主干知识的深化,考查了减数分裂、性别决定等知识的掌握情况和运用水平。试题提供了必要的情境材料和所需的遗传学内容,并不要求考生死记硬背一些简单的遗传学事实性知识,因此,在试题中给出了火鸡的性别决定方式以及雌、雄火鸡的性染色体组成。命题时还考虑到学生容易跌入的“陷阱”,在设置答案选项时回避了最容易出错的答案:雌∶雄=2∶1,确保已经掌握相关知识的考生有机会重新进行审题,得出正确答案,充分体现了人文关怀。本题在实测中属于较难题。

3.整合、拓展教材实验,考查实验与探究能力

部分中学生物学教师认为“做实验不如讲实验”“不做实验一样考出好成绩”。其实不然,对实验意识和实验能力的考查是生物学高考的一个重要内容。为了减少或避免出现上述错误的认识,充分利用高考的导向作用,考查中,常对教材中要求及出现的经典实验进行整合和拓展,在考查实验意识的同时,尽可能考查考生的实际动手能力。

例3(2009年福建卷第1题)下列对有关实验的叙述,正确的是( )

A.在观察洋葱细胞有丝分裂实验中,将已经解离、漂洗、染色的根尖置于载玻片上,轻轻盖上盖玻片后即可镜检

B.对酵母菌计数时,用吸管吸取培养液滴满血球计数板的计数室及其四周边缘,轻轻盖上盖玻片后即可镜检

C.在叶绿体色素提取实验中,研磨绿叶时应加一些有机溶剂,如无水乙醇等

D.检测试管中的梨汁是否有葡萄糖,可加入适量斐林试剂后,摇匀并观察颜色变化

该题采用《考试说明》规定的实验作为情境材料,考生可通过实验叙述与自己实验时的冲突进行判断,试题考查考生的生物学实验基本技能,有利于加强学校、教师与学生对生物学实验的重视,具有一定的教学导向作用。本题亮点在于B选项,选项所涉及的是血球计数板的使用方法,由于许多学校并不开设该实验,造成考生无法准确判断该操作的正确性。本题解题时考生可用排除法,因此,实测中本题属于容易题。

4.关注社会热点与生活实际,考查获取信息与综合分析能力

以现实问题包括热点问题为试题情境,为考生提供运用学科知识分析、获取信息、解决实际问题的载体,考查考生获取信息与综合分析能力。这类试题能较好地考查学生生物科学素养。

例4(2013年福建卷第27题)为探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响,将大鼠分为四组,其中一组饮水,其余三组饮醋酸铅溶液,60天后进行检测。

检测a:用下图水迷宫(池水黑色,大鼠无法看到平台)进行实验,大鼠从入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台,重复训练4天后撤去平台,测定大鼠从入水点到达原平台水域的时间;

检测b:测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酶(AchE)活性。AchE活性检测原理:AchE可将乙酰胆碱(Ach)水解为胆碱和乙酸,胆碱与显色剂显色,根据颜色深浅计算活性。

请回答:

(1)表中用于评价大鼠学习记忆能力的指标是____,通过该指标可知____组大鼠学习记忆能力最弱。

(2)ACh是与学习记忆有关的神经递质,该递质由突触前膜释放进入____,与突触后膜上的受体结合,引发突触后膜____变化。ACh发挥效应后在____酶的催化下水解,本实验是通过检测单位时间内____的生成量,进而计算该酶的活性。

(3)表中结果表明:脑组织铅含量越高,ACh水解速度越____。

(4)水迷宫实验过程中,使短期记忆转化为长期记忆的措施是____,以此强化神经元之间的联系。

该题结合的背景是有关环境污染对人类的影响。试题通过水迷宫实验探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响,考查考生在新情境中运用科学探究的方法,分析与解决实际问题的能力。试题关注铅污染,与生活实际相结合,并不回避污染这一热点问题。试题的亮点在于不仅考查了铅污染对记忆能力的影响,还关注学习活动中重复学习的意义。本题属于容易题。

在考查获取信息能力方面与综合分析能力方面,生物科学发展史上的重要事件也是命题中常用的素材。

例5(2012年福建卷第5题)双脱氧核苷酸常用于DNA测序,其结构与脱氧核苷酸相似,能参与DNA的合成,且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时,在DNA聚合酶作用下,若连接上的是双脱氧核苷酸,子链延伸终止;若连接上的是脱氧核苷酸,子链延伸继续。在人工合成体系中,有适量的GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸,则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有( )

A.2种 B.3种 C.4种 D.5种

该题以生物科学发展史上,开展DNA测序的原理作为背景,引入一个教材上没有出现生物学名词“双脱氧核苷酸”,要求学生从题干中获取信息,并对所得到信息进行分析、处理。考查的知识点着重落在学生对DNA复制和碱基互补的理解上。如果教师在平时的教学中关注DNA测序原理的相关内容,对考生的信息获取能起到一定的帮助作用。本题在实测中有较好的区分度、信度,属于中等难度题。

三、对自主命题的几点思考

1.贯彻能力立意,加强综合运用能力考查

5年来,福建省高考生物试题的命制大多是以具体实例为素材,以基本知识为载体,以考查能力和素质为重点而展开设问的。试题多关注考查考生的探究能力,对中学生物学教学能重视探究能力的培养,有着良好的导向作用。可以说是在现行教材知识框架体系的下,命制出的具有较高考查层次的试题,基本上达到了《考试说明》有关能力的要求,较好地体现了素质教育和创新能力培养的要求。

但是,纵观5年来我省高考生物试题,不难发现对知识考查的内容还是占一定比重。虽然,原封不动地源于教材上的、仅靠死记硬背就能得分的试题几乎没有,但识记能力考查的内容还是存在,且较多地停留在低层次的水平上。对于考查考生从自然现象和社会生活实际出发,运用相关生物学知识,综合地分析与解决问题能力的内容,相对还较少,虽然这样的试题已在逐年提高中。

在高考重视能力立意的大环境中,命题者应该认真领会《考试说明》对于能力考查的要求,不断提高试题的新颖性,避免落入俗套,确保考试的有效性和公平性。创设真实的、生产生活实践中的生物学问题,考查学生发现、分析、解决问题的能力,不应过分的强调知识的覆盖面。在适当的时候,也可推出新的题型,强化对生物学科能力的考查,例如,可推出实验设计题,实验评价题,绘图说明题等,提升综合运用能力考查的比例,为全面考查考生的综合运用能力开辟崭新的途径。

2.保持利于选拔但又不增加考生负担的试卷难度

高考是常模参照考试,其难度指标常用考生的通过率来表示,是由参与考试的考生的整体水平决定的,它是试题对考生知识和能力水平合适程度的指标,社会对高考试题的难度问题十分敏感,试题过难,会让中学应试教学更加明显,加重学生负担,试题过易,不能有效区分各类学生,达不到选拔的目的。所以,在高考中科学地调控难度非常重要。但是决定试题难度的因素很多,以试题的命制技术为例,是否让学生理解试题的情境,试题语言表述的准确与否,设问的指向明晰与否都是构成试题难度的要素。在目前的高校招生录取现状下,应该把握一定的试题难度,而不应该一味地提高试题难度以体现命题者的水平。

5年来,我省生物高考试卷的总体难度均在0.62左右,符合《考试说明》的难度要求,能较好地体现试题的区分能力,也有利于减轻高中学生过重的课业负担。且与全国卷生物试题命题要求相当,实现了平稳过渡,试题也以中等难度试题居多,因此,保持现有的试题难度指标及难、中、易题所的比例具有重要的现实意义。

3.尝试命制开放性的主观题以测量学生的学科能力

为了提高考试的信度和效度,我省的生物高考试题包括非选择题部分,通常都使用客观题的形式对考生进行考查,试题提供的情境或设问比较有限制性,开放度比较低,很难考查考生真实水平。主观性试题的数量比较少,具有开放性的主观题更是少之又少。

第11篇

关键词 高中生物复习 核心概念 教学策略

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

现行《普通高中生物课程标准(实验)》中明确指出:“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决问题的过程中深入理解生物学的核心概念。”生物学核心概念是位于生物学科中心的概念性知识,包括对重要概念、原理、理论等的基本理解和解释。这些内容能够展现当代生物学科图景,是生物学科结构的主干部分,并能展现生物学科的逻辑结构;同时,它还具有高度的统领性、包摄性以及引领性,能够反映核心问题。教师围绕高中生物复习中的核心概念进行教学,能使学生少走弯路,少绕圈子,直达问题的主干及核心;围绕核心概念进行教学,还可把孤立、零乱的知识以点连线,以线带面地进行整合,把相关的知识进行有效的构建,从而达到高三一轮复习有效、高效的课堂教学。

1 核心概念的界定

在高中生物复习中,教师经常会对一些概念的理解存在偏差,比如对一般概念、重要概念以及核心概念的把握不准确,定位不精准,这些都会影响一轮复习的有效备考。因此,如何对教材核心概念进行界定,而不是简单通过感性印象对其甄别,显得尤为重要。美国课程专家埃里克森认为:“核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中各种概念、原理、理论和解释体系,为领域的发展提供了深入的角度,还为学科之间提供了联系。”国内课程专家刘恩山教授也指出:“核心概念是基于整个课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,强调概念之间的关联和概念体系的结构。”基于学者们的观点,生物学教材中的核心概念是能够反映该教材核心问题,统领包摄教材章节中的基本概念、事实、原理及规律,是构建整个生物学教材的基本骨架,并且能经得起时间和实践的检验。

例如,在复习《选修3・现代生物科技》中“细胞工程”这一专题时,笔者通过罗列比较一般概念、重要概念,从而界定出该专题中具有统领和包摄作用的“核心概念”。在“细胞工程”专题中,一般概念有16个,分别是细胞工程、脱分化、微型繁殖、胚状体、外植体、细胞贴壁生长、接触抑制、原代培养、传代培养、原生质体、合成培养基、愈伤组织、生物反应器、细胞株、细胞系、克隆。而重要概念有7个,分别是细胞全能性、植物细胞组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞培养、核移植、动物细胞融合、单克隆抗体。而通过比对、分析和界定后,发现该专题中的核心概念其实只有3个,是细胞全能性、植物组织培养技术、单克隆抗体。正是这三个核心概念,很好地诠释了整个细胞工程的核心内容和知识所在。比如一般概念中的脱分化、微型繁殖、胚状体、外植体、原代培养、传代培养、愈伤组织、细胞株、细胞系都是围绕细胞全能性这一核心概念进行阐述。这样,通过比较对比,学生就能够对这一专题进行深刻的理解和感悟了。

2 核心概念教学

2.1 运用概念图,整合新的核心概念

概念图是由概念节点和连线组成的一系列概念的结构化特征,概念节点是表示某一命题或知识领域的各概念,连线表示各概念间的逻辑关系。在高中生物复习当中,教师通过运用概念图进行教学,能清晰有效地呈现教材内容,有利于学生对已有知识进行迁移和联系,进行有效的复习备考;同时,也有利于理清相近概念的层级关系和逻辑关系,便于学生对核心概念和相关概念进行梳理和整合,培养学生对知识迁移、归纳的能力和兴趣。例如,在复习“植物组织培养”时,教师以必修部分的概念和原理为前提,利用概念图呈现核心概念和相关概念的联系,在学生唤醒原有知识的基础,促进理解和掌握新知识(图1)。

2.2 设计“问题串”,引导学生对核心概念的学习

所谓“问题串”,就是指教师为实现一定的教学目标,根据学生已有的知识或经验,针对学生学习过程中将要产生或可能产生的困惑,将教材知识转换为层次分明、具有系统性的一连串问题。在高考生物复习时,教师可以围绕核心概念精心设计一组具有针对性、探究性的问题,激发学生去发现、探索的欲望,从而培养学生热情和动力。如,在讲授“单克隆抗体”这一概念时,教师运用一组“问题串”(图2)进行巧妙设问,使得学生对这一概念的理解更加深刻,不易忘记。

2.3 演示认知过程,学概念

在高考生物复习中,有许多概念是纯理论性的,内容很抽象,学生理解起来相对比较困难,久而久之就会有挫败感,产生厌学的情绪。因此,教师在教学过程中可以适当地转换教学方式,把抽象的问题通过演示知识过程来帮助学生理解抽象的生物学核心概念。

以“通过神经系统的调节”一节内容中为例,“动作电位”这一核心概念并不是很好理解。教师倘若通过传统的教学方式让学生看教材,读概念“由相对静止变为显著活跃的电位变化过程”,则显得抽象不易理解。那么,如何通过形象生动的具体指标来展示“动作电位”,从而让学生掌握一些列的静息电位、电位差、电荷移动、局部电流等相关概念呢?教师可以利用图解(图3)逐一演示,并加以说明,使学生有逐步认知的过程。

首先,神经纤维处于静息状态,即相对静止时,膜上有一个“内负外正”的电势差,这电势差的形成是由靠能量来维持,而维系这一电势差的能量主要依靠膜上的3个结构。

第一个结构是“Na-K离子泵”,它是由蛋白质构成,在消耗一个ATP分子的情况下,能够向膜外泵出3个Na+,向膜内泵入2个K+。这样一个过程已经使得膜外的阳离子偏多。第二个结构称为“K+通道”,通过前面第一个过程,膜内K+浓度明显高于膜外,于是膜内外之间形成一个浓度差,使得膜内有一个向外扩散K+的趋势。在静息状态下,膜上仅有K+这个通道会打开,不断向外运输K+。通过上述两个结构,膜外的阳离子越聚越多,导致的结果就形成了一个“内负外正”的状态,这就是“静息电位”。第三个要介绍的是“Na+通道”。前面由于“Na-K离子泵”的作用,膜外的Na+浓度很高,当受到某一刺激时,Na+通道会迅速打开,在短时间内膜外的Na+会迅速向膜内回流,而回流的结果就使得膜内外的电势差瞬间发生改变,在一个非常短的时间内形成了一个“内正外负”的状态,这就是“动作电位”。利用以上图解,学生对于电位的形成机制及概念的相应内涵与要点都有了一个比较清晰的认识,从而也就达到了对“动作电位”这一核心概念深入理解的目的。

可见,演示认知是学概念的一个重要策略,也是学习教材内容,掌握学科知识的必要能力。通过演示知识呈现过程,使得许多抽象的概念知识形象易懂,从而提高高考生物复习的有效性。

2.4 利用生物科学史,构建核心概念

全国新课标卷Ⅰ相对广东卷而言,更注重生物科学史的考查。利用科学史促进高中生物核心概念建构,也是高中生物复习当中的一个重要策略。以科学发展史为材料,让学生重走科学家的研究历程,培养学生的科学探究能力,使学生体会概念的建构过程,加深对核心概念的理解。

例如,“DNA是遗传物质”的探索历程就是一个很好的素材。此前,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由遗传因子控制;摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上;科学家接下来又发现:染色的成分是蛋白质和DNA,而染色体在遗传上具有连续性和稳定性。因此,探究遗传物质的本质无疑就落在蛋白质和DNA上了。对遗传物质的早期推测,一开始就有人认为是蛋白质,他们的理由是:蛋白质的基本组成单位――氨基酸,氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息,因而认为蛋白质是生物体主要的遗传物质。但又有不少人对这一观点提出质疑,挑战这一观点的有以下几个经典实验:1928年,格里菲思利用小鼠作为实验对象,进行了肺炎双球菌的体内转化实验,得出了“已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质――转化因子”的结论,但是转化因子究竟是什么,格里菲斯却未能搞清楚。紧接着,1940年艾弗里为了搞清楚什么是“转化因子”,以肺炎双球菌作为实验材料,进行了体外转化实验。他设法把S型细菌的各种成分相互分离,分别单独和R型细菌进行培养,结果发现,只有添加了S型细菌DNA成分的培养基上,部分R型会转化为S型细菌,并且这种转化后的S型细菌可以进行增殖,于是艾弗里得出了“转化因子是DNA,DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质”这一结论。遗憾的是,艾弗里实验中提取出的DNA,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质,因此,仍有人对实验结论表示怀疑。于是1952年,赫尔希和蔡斯以“T2噬菌体”为实验材料,利用“放射性同位素标记”技术,完成了另一个更具有说服力的实验:“首先分别利用35S、32P标记的细菌培养噬菌体进行同位素标记,然后将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养,观察同位素的去向。”如此,巧妙地把蛋白质和DNA区分开,直接、单独地观察DNA和蛋白质的作用,从而进一步证明了“DNA是遗传物质”。

教师通过讲解“遗传物质的探索过程”这一生物科学史,让学生清楚地认识到科学探究是要经历了“发现问题―作出假设―实验验证―得出结论”的过程,从而形成质疑与严谨的科学态度以及良好的生物科学素养。同时,通过对发现史进行梳理,“DNA是遗传物质”这一核心概念也得到了构建。

3 小结

总之,高中生物复习教学关键在于核心概念的构建,针对不同的概念类型和教学内容,有选择地运用概念图、设计问题串、演示认知过程和利用生物科学史等策略进行核心概念的重构,是提高高中生物复习的重要策略。同时,教师还要加强学生梳理、归纳知识的能力,帮助他们正确理解和内化相关概念,从而提高概念教学的有效性。

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)[S].北京:人民教育出版社,2011.

[2] 兰英,译.埃里克森.概念为本的课程与教学[M].北京:中国轻工业出版社,2003.

[3] 刘恩山,张颖之.课堂教学中的生物学概念及其表述方法[J].生物学通报,2010,45(7):40-42.

第12篇

关键词:生物;改革;目标;角色;地位;教学方式

随着新课程改革的逐步实施,高中生物教学改革正在如火如荼地进行着。无论是教师的教学方式,还是学生的学习方式都在发生着改变。对学生进行科学创造思维能力的培养是教育发展的要求,是素质教育的要求,是生物教学的根本任务。教师作为素质教育的执行者和推进者,必须转变教学方式、理念,必须遵循新课程的理念和思想,顺应时展的需要,重视和突出发展学生的科学素养与人文精神、创新精神与实践能力。

一、正确认识课程目标

《高中生物学课程标准》明确了高中生物学课程目标是“进一步提高学生物学的生物学科学素养”。在课堂教学中,传授知识不是唯一目的,而是建立和掌握科学方法、培养科学研究的精神、形成科学信念与科学习惯、开发学生智慧相统一的过程。尤其要注重观察教师是否着力于提高学生的生物学科学素养,包括提高学生的信息搜集、加工、利用能力,提出问题、设计实验以及解决问题能力,创造性思维的习惯、能力和技巧,主动参与、与人合作、汲取不同意见作决策的能力以及初步运用所学的知识去评价、处理和解决个人和社会生活有关的实际问题的能力;形成人与自然、社会和谐统一,科学与技术、社会相互关联的态度和价值观。

高中生物新课程理念着眼于学生全面发展和终身发展的需要,提出了提高学生生物学科素养,面向全体学生,倡导探究性学习,并注重与现实生活联系的基本理念。同时,新课程目标融知识、能力、情感、态度与价值观于一体。这些充分体现了新时期我们对生物教育价值的追求。新课程体系在课程功能、结构、内容、实施、评价和管理等方面,都较原来的课程有了重大创新和突破。从目标设计的结构框架来看,纵向是情感态度价值观、过程和方法、知识和能力这三个维度,横向是学习、探究和练习。

二、重新定位教师角色

新课程生物教师及时作好角色的转变,担当引导和参谋的作用,为学生提供探讨问题、解决问题的机会,注重揭示知识的发展过程和解决问题的方法,帮助学生积极参与知识的建构,激励学生自主学习。

课堂也不再是学生学习的唯一场所,学习内容也不再仅仅是教科书,这就必然导致师生关系的变化。我国传统的师生关系,实际上是一种不平等的师生关系,教师不仅是教学过程的控制者、教学活动的组织者、教学内容的制定者和学习成绩的评判者,而且是绝对的权威。面对新课改,这就要求教师从知识的杈威向平等参与学生的学习转变。从知识的传递向学生学习的促进者、组织者、指导者转变。促进者,指教师从过去仅作为知识传授者这一核心角色中解放出来,促进以学习能力为重心的学生整个个性的和谐、健康发展。教师即学生学习的促进者是教师最明显、最直接、最富时代性的核心特征。

三、重新审视学生地位

此次课程改革的一个显著的特征就是将学生的学习方式的转变作为一个重要的突破口。在多样化的学习方式中,新课程倡导“主动、合作、探究”。其中探究性学习承载着科学知识的掌握、科学技能的发展、科学方法的训练、科学精神的培养和科学思维习惯的养成等多重任务,从而使“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的课程目标三位一体得以实现,因此科学探究的学习方式应该成为生物学学科重要的教学方式。探究性学习带来学生学习方式的根本改变,学生由过去的先开始概念、规律学习的方式变为通过各种事实来发现规律的方式。这种学习方式的中心是针对问题、重在“做”的过程,强调学生的主动参与、探究发现与合作交流。通过问题探讨、课题设计、实验操作、模拟体验、社会调查等活动,积极主动去探索、感受和理解知识的产生和发展过程。由此教师必须改变教学策略,学生也必须改变学习方式,教学过程要成为学生积极动手操作、积极参与讨论、积极动脑筋思考的主动过程,学生的学习只有经历“做”的过程才能深刻理解所要学习的概念。提高科学探究能力重在提高学生的科学探究意识和探究的水平,因此教学中要通过培养学生的观察、测量、分类、实验等,培养学生的形象思维;通过培养学生对数据资料的收集分析、表达与交流、预测、推论和假说以及从事实验技能,提高学生的逻辑思维能力。

四、注重教学方式变革

1.注重学生的学法指导

学生的认识过程从感性到理性,从具体到抽象。要使学生对所学知识理解透彻,融会贯通,形成系统的知识体系,教师必须对学生进行学习方法指导。“授人以鱼,只供一餐;教人以渔,终身受用”。对学生进行学法指导可概括为两点:一是帮助学生形成化学学习常规,包括实验常规、听课常规、看书常规,作业常规;二是结合化学学科学习的特点指导学法,如把观察与思考的联系,结构与性质的关系,形成点、线,面、网结构化的学习方法;从宏观到微观,从定性到定量的分析推理的方法:用辩证唯物观去认识问题的方法等。

2.培养学生的自主意识