发布时间:2023-08-28 16:53:30
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的高中生物科学史样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:生物科学史;高中生物;教学实践;育人作用
生物学的发展以及众多的生物科研成果,离不开众多生物学家持之以恒、艰苦卓绝的探索。因此,在高中生物教学中,教师应该挖掘生物科学史的价值,充分发挥其在教学中的育人作用。
一、有利于学生构建生物学知识体系
在高中生物教学中,教师应帮助学生建立起完善的知识体系,这不仅可以帮助学生理清知识脉络,提高学习效率,还有利于学生对知识点的深化理解。高中生物作为一门科学技术普及的基础性学科,让学生通过趣味化的生物科学史,实现课内知识的拓展,并对某一模块的知识形成系统的认识非常有意义。例如,《高中生物必修1》中有“世界上第一个人工合成蛋白质的诞生”,而学生通过对这部分史料的了解,知道了生物科学家是如何一步一步弄清楚氨基酸的排列顺序,最后在实验室合成蛋白质的。这样不仅强化了对蛋白质承担生命活动含义的认识,也拓展了学生的知识面。
二、有利于学生掌握科学的研究方法
生物是探究生命奥秘的学科,科学探究不仅需要严谨的精神,更需要正确的方法。在高中生物教学中,教材中的生物科学史内容可以潜移默化地向学生传递生物研究的探索精神和探索方法,如“世界上第一个人工合成蛋白质的诞生”中,详细介绍了我国科研人员在合成人工蛋白质中的工作态度和工作方法,他们在艰苦落后的条件下,仅仅依靠自己的智慧和理性思维,将天然胰岛素的人工链条进行各自合成,终于完成了结晶牛胰岛素的合成。这一过程就是严谨的科学态度、科学的研究方法发挥作用的过程,对于学生树立科学的研究态度,掌握科学的研究方法是非常重要的。
三、有利于学生了解科学家的精神品质
引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观对其未来的发展非常重要,将学生的“三观”教育渗透在各学科的教学之中也是新课程改革的基本要求。在高中生物教学中,单纯的说教很容易让学生感到空洞乏味,因此教师可以结合生物科学史,将学生“三观”的引导落实到具体的科学家身上,如在《高中生物必修1》的“细胞世界探微三例”中,学生可以通过面对质疑坚持己见的克劳德、善于观察大胆推测的德迪夫、开拓创新注重实践的帕拉德这三个人在生物研究中的经历和成就理解正确的价值观念对人生的指导作用,进而在示范引导下树立正确的世界观、人生观、价值观。
四、有利于学生领会生物科学的基本思想
亚里士多德曾经说过“我爱我师,但我更爱真理”,这种不拘泥于前人的经验、结论,敢于在事实中得出自己结论的精神就是科学研究的基本准则。因此,在高中生物教学中,教师可以利用生物科学史向学生传递生物研究中唯物辩证的基本思想。如在《高中生物必修2》中“遗传因子的发现”这一章,孟德尔通过对比研究发现豌豆出现了性状分离,而在当时生物学界普遍的观点是融合遗传,但是孟德尔没有受这一观点的束缚,而是从事实出发,大胆地提出了生物遗传因子的假设,这种实事求是、敢于打破权威的研究精神为遗传学的发展做出了巨大的贡献,学生可以在前人的故事中切实地体会这种科学研究的基本思想,进而内化成自己学习生物的态度。
五、有利于培养学生团结合作的精神
在学习中集思广益不仅可以提高学习效率,还可以在思维碰撞中形成新的思路。高中生在W习中往往以自我为中心,缺乏团结合作的意识,因此高中生物教师在教学中应该利用生物科学史中的案例,让学生理解团结合作的价值。如在《高中生物必修2》的“DNA分子结构”这一节,教材中对构建DNA双螺旋模型的科学家沃森和克里克进行了介绍,这两位科学家出于对DNA模型的共同兴趣,走到一起从事研究,并在研究中相互帮助,彼此启发,共同撰写了《核酸的分子结构――脱氧核糖核酸的一个模型》,甚至共同获得了诺贝尔奖。这样的合作例子在生物研究中比比皆是,学生在了解故事的同时也能够认识到合作的力量,进而在学习中逐渐形成合作意识。
六、有利于学生体验学科知识的形成过程
基本概念、基本原理是构成学科的基础,学生只有对这些基本概念“知其然,知其所以然”,才能够深入理解相关知识。但是目前在高中生物教学中,许多学生对基础知识的理解存在着“知其然,不知其所以然”的问题,因此教师可以利用生物科学史向学生讲解某一生物概念的提出、发展、完善的过程。例如,《高中生物必修1》中有“光合作用的探究历程”这一节,而在学习中,学生可以随着理论探究的脚步了解光合作用的实验研究过程,进而完成理解与记忆。
总之,在高中生物教学中引入生物科学史不仅可以让学生更好地掌握生物学知识,还能够培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力,并树立正确的世界观、人生观、价值观,进而形成勇于探索、敢于质疑、严谨务实的科学态度。
参考文献:
[1]蔡文娟.重视科学史观在高中生物教学中的应用[J].学周刊,2015(12): 88.
关键词 高中生物学 生物科学史 科学素养
中图分类号:G633.91 文献标识码:A
1 有助于体验科学家认识问题的思维过程和探索精神
生物学科的发展是一个在困难和挫折中曲折发展的过程,一代又一代的科学家百折不挠地追求关于生物学知识的故事可歌可泣令人动容,感受科学家们的艰辛和困苦,有助于学生在感同身受中树立良好的榜样,培养他们为科学献身的崇高精神。例如:高中生物课本中关于光合作用的生化反应方程式看似简单,却是科学家们300多年时间坚忍不拔地探索点结果:1629年比利时科学家范・海尔蒙特做了一个有趣的实验,他把一株小柳树种在装有烘干土壤的大桶里,再用一个穿孔的铁板盖在大桶上,既允许雨水和空气进入,又可避免土壤的流失。最后得出结论:柳树重量的增加主要来自水而非土壤;1772年英国科学家约瑟夫,普里斯特利用小鼠作为实验对象,他把小鼠放入一个缺乏氧气的容器中,不久小鼠死掉;然后他又将绿色植物放入这个缺乏氧气的容器里,重复上述实验,结果小鼠能够生存。普里斯特利的结论是:蜡烛燃烧会污染空气,使小鼠窒息而死;绿色植物则能够净化因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气;20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组植物提供和,释放的是:第二组提供和,释放的是。实验证明,光合作用释放的氧全部来自来水。这就直接证明了光合作用释放的氧气来自水。
发现光合作用生化反应方程式的这段迂回曲折的历程,有助于学生体会到科学家们严谨的科学态度和巧妙的实验方法。回顾科学家们的成长史、奋斗史,循着科学家足迹,领略他们的精神世界,接受他们的熏陶,从而培养了学生不畏艰辛、不怕失败、探索真理的科学情感。同时也使学生明白科学不是绝对的真理,而是一个不断发展变化的。
2 有利于学生形成敢于怀疑的科学态度,形成正确的的创造思路
正确的思路是人们进行科学研究取得成果的必要条件。如何推陈出新,多角度开发研究思维呢?我们可以从科学家们的工作方法中寻找到一些答案。孟德尔在研究豌豆遗传时独辟暖径来用数学统计方法来设计实验,这个实验里面蕴含着很多工作思路,如发现问题和提出问题、作出假设、逻辑推断、检验假设、演绎推理、分析结论、交流评价等。笔者在上课时引入孟德尔发现遗传规律的史实,既避免了传统说教的弊端,又激发了学生的学习兴趣,让学生明白到:我们只有敢于质疑,跳出前人设置的条条框框,才能开拓思路,实现突破。
事实上,科学并非只是一成不变的事实和理论,而是由新旧事实和理论在一致与矛盾共同推动发展的。学生从前人设计实验的过程中学到科学的研究方法,体会到科学研究的艰辛和科学家追求真理的自强不息的精神而对科学产生兴趣,从而激发学生的创新和创造能力。
3 有助于教师转变教学观念、提高教育教学水平
《标准》明确提出,“获得生物学基础事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识,知道生物科学和技术的主要发展方向和成就,知道生物科学发展史上的重要事件”。可见,《标准》已经向生物学教师提出了必须具备生物科学史方面的素养的要求。生物科学史的发展历程和经典实验中除了涉及生物知识外,还有化学、地理、物理等相关知识。这就需要教师要不断提高自己对相关交叉学科的认识,实现知识结构的多元化。在讲授生物科学史时,要想达到提升学生科学素养等目的,教师首先自己要以科学的方法去融合各学科内部的基本概念、理论和定律,广泛利用网络技术、计算机和社会资源,了解学科的发展动向和最新研究成果,对所教内容不仅要知其然,而且要知其所以然。这样才能全面理解所教内容的价值和意义,也才能帮助学生认识到自然界普遍联系、相互作用的现象与规律,使学生学习的兴致更加高涨,从而收到良好的教学效果。
4 有助千提高学生的实验能力
陶行知先生曾指出,真正的教育必须培养出能思考会创造的人,教学实验是激发学生探索兴趣,培养学生创新意识、创新精神的切入点,是科学研究启蒙教育的重要途径。在高中生物教学过程中渗透生物史的教育,还有很多教育功能,例如可以有效提高学生的实验能力和动手能力,生物学是一门以观察和实验为基本研究方法的学科,生物学实验是生物学发现和创造的源泉,是检验生物学理论的唯一标准。科学家们执着不舍的精神、操作实验的正确方法以及发现问题、提出问题和解决问题的创新思路,可以对学生的实验能力产生潜移默化、润物无声的效果,让学生在不知不觉中提高自身的实验水平,从而间接地达到显著提高学业成绩和学习兴趣的目的。在生物教学中渗透生物史教育,将生物学史教育与中学生物教育有机地结合起来,是培养学生科学素养的一条捷径,有利于教师转变教育观念,有利于教师对学生的学法进行指导,有利于学校教育改革的实践。
5 小结
可见,生物科学史的合理运用和渗透,对学生的科学素养的提升、人文精神的熏陶以及教师的教学水平的提高都有着不可替代的作用,但从总体上看,在理论层面上,人们对生物史教育的价值及其作用仍然一知半解;在实践层面上更没有找到将生物史融入科学教学的行之有效的教学方法。经验和现实告诉我们,重新认识和挖掘科学史的教育价值,探索生物科学史教育行之有效的模式,是当前我国科学教育改革急待解决的重大课题。作为生物教学教育者,我们仍然任重而道远!
参考文献
[1]世界生物学史吉林教育出版杜.
[2]温青,光合作用的发现(课件),武夷山:生物省骨干教师培训,2004,5.
[3]罗世炜,利用生命科学史培养学生的科学素养,襄樊职业技术学院2004,8.
[4]郭晓强,在生物化学教学中引入科学史的初步探索,生物学杂志-2004,12.
[5]中华人民共和国教育部制订,普通高中生物课程标准,北京:人民教育出版社,2003,4.
【关键词】高中生物 科学史 科学素养
恩格斯说:“在思维的历史中,某种概念或概念关系的发展和它在个别辩证论者头脑中的发展的关系,正如某一有机体在历史中的发展和个别胚胎中的发展的关系一样。”科学发展的历史与科学理论的逻辑是统一的。就生物学来说,某个概念的历史形成过程与我们对该概念的掌握过程是一致的。因此,学习生物学史,从某种程度上说,既学习了生物科学本身,又学习了生物学家所具有的科学情感、科学思维和科学方法,从而提高了应用科学知识解决问题的能力,也就培养了科学素养。
一、对科学情感的培养
生物学史中蕴含着丰富的教育养料,经典的故事或实验往往能给学生带来许多有益的启迪。榜样的力量是无穷的,讲述生物学家们废寝忘食、坚韧不拔、百折不挠地追求真理的故事,是培养学生科学情感的有效方法之一。
在实验的准备阶段,我们师生一起收集了20世纪以来生物科学领域的重大成就,并根据教材的有关内容重点收集整理了部分科学家经典发现的故事,分发给实验班的学生,让学生通过阅读、自学、小组讨论的形式了解科学发现的历程,体会科学的思维方法和研究方法,感受科学家勇于献身、锲而不舍、实事求是的科学精神和品质,以此来培养学生热爱科学、渴求科学知识、努力学习、追求真理并立志献身科学的情感。
二、对科学思维的培养
生物科学的发展历史,既是一部正确思维与错误思维反复激烈斗争的历史,又是一部先进科研方法不断取代落后科研方法的历史。因此,在生物教学中充分运用生物学史的内容,能够培养学生的科学思维和科学方法。生物学史上的许多事例也生动地表明,是否具有科学思维和科学方法,对科学家的得失成败有着重大的影响。
策略: 引导学生从科学史中去发掘那些有益于完成科学探索过程的思想和方法是有益的,例如讲:“遗传”时,介绍克里克1955年提出的“接头假说”,然后引导学生沿着克里克的思维路线合理推理,大胆想象:假定存在于核糖体中RNA是这种模板,假如氨基酸本身不能识别RNA模板,那么为何不可以先在其上附着些能识别RNA模板的物质呢?RNA像DNA一样能利用碱基互补来识别另一条链。所以有理由设想:氨基酸附着在一小段RNA上,而这小段RNA可以识别核糖体中某段核苷酸链,这样不是可以按一定顺序合成蛋白质了吗?克里克将这个吸引人的新思想称为“接头假说”。不久便发现了tRNA,证实了接头思想的正确性。根据已有的发现创造性地提出一些设想或假说,并以此作为工作的出发点去探索、实验,证实假说或而建立新假说,这在科学中是很普遍的。
三、对创新思路的培养
思路正确是人们进行科学研究取得成果的前提条件。如何捕捉和修正工作思路,科学家们成功的工作思路能给我们启示。生物学史中记载了大量生物学家开展科学研究的思路。
如:孟德尔是著名的生物学家,他是怎样发现遗传规律的?前人在研究遗传规律时,是把整个亲本的所有性状作为考察对象,而孟德尔反其道而行之,他首先观察研究一对相对性状的遗传表现,然后逐渐增加相对性状对数。这种单因子分析,排除其他因素的干扰,利于观察研究。他把数理统计方法引入遗传学研究,分析处理实验结果,使结果得到量化,变无形为有形,并从中找到了遗传规律。这在当时是非常新颖的研究思路,是遗传学研究的重大突破。后人评价说,孟德尔在遗传学上所开创的这种研究思路,其价值不亚于孟德尔遗传规律的发现。
人们常说,以史为鉴,可以知得失。我们也可以说,以史为范,可以开拓创新思路。
四、对科学精神的培养
研究方法的科学,必须配合科学研究的态度和精神,因此,在生物教学中,我们必须重视对学生进行科学的热爱和难以满足的好奇心,勤奋的工作态度和坚忍不拔的精神,以及谦逊、公正、创新等优良品质的培养。先躯们在科学史上留下的一个个佳话,正是这方面很好的素材。
科学的研究思路,科学的研究方法,科学的态度和精神,构成了学生科学素养的重要内容。几年来,我坚持把生物学史知识渗透到教学中,实验证明,生物学史知识是培养和提高学生科学素质的重要途径。
五、对问题解决的培养
关键词:高中生物;引导者;模型构建;探究性实验
随着社会向前发展,教材的性质及功能发生了一些重大变化。正因为教材的性质及功能发生了重大变化,传统的教现已难以适应时代的要求与教育的发展。作为全民族未来的一项伟大的事业教育,为了适应社会的发展,为培养出的人才,正在如火如荼地进行改革。在教育改革中,课程改革是一项重要的工作,而课程改革中重要的工作之一是教材改革。本文高中生物新旧必修教材相关内容的变化,对于我们有效地克服原有思维定势造成的负面影响,促进自身的知识更新,避免“穿新鞋走老路”,而真正将其各项要求落到实处是必要的。
一、新教材在相关知识方面与旧教材相比
一是实验方面的变化。试验方面最大的变化是新教材将过去的一些验证试验改为探究试验,如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”、“探究环境因素对光合作用强度的影响”、“探究植物细胞的吸水和失水”。除此之外,还设置了“模型构建”栏目,如“尝试制作真核细胞的三维结构模型”、“利用废旧物品制作生物膜模型”,这些模型的建构既加深学生对原理的理解和掌握,又有利于促进学生学会用模型的科学方法来分析与解决问题,培养科学探究能力与创新精神,通过这些探究活动的设置和开展,使学生亲历思考和探究的过程,充分发挥其创新意识,让学生亲自去寻找答案,发掘知识,使学生在探讨过程中逐步构建自己的知识体系,领悟科学探究的方法。这对于学生终身的发展是大有裨益的。二是教材编写体例比较。与旧教材相比新教材每章的编写中增加了“本章小结”、“自我检测题”,其中,“本章小结”的内容是该章的知识要点归纳,在于帮助学生进行知识的梳理和总结;“自我检测”则通过典型习题帮助学生巩固和运用新知识。在每节的编写上新教材增加了“问题探讨”和“本节聚焦”。“问题探讨”是新教材编写的一个亮点,被编写在每节的开始,是由图片+情景+讨论题组成。其中的问题有的来自生活,有的来自科学史,对导入新课、激发学生探究欲望有一定作用。“本节聚焦”是针对教学目标特别是认知目标而设置的,它以问题的形式提醒学生本节应着重关注的内容,这有助于学生把握教材的重点难点。除此之外,新教材非常重视引导学生对生物学史的认识,以“科学史话”、“科学前沿”、“科学家的故事”的形式,在章节中展示科学发展的曲折和艰辛,以及科学过程的继续和发展创新,这不仅能提高学生的阅读兴趣,并能使学生置身于科学历史的氛围中去领悟和体会,理解科学发展的历史,感受现代科学前进的脉搏,激励学生为促进生命科学的发展去不懈努力、学习和探索。还增加了“资料分析”、“技能训练”、“相关信息”、“思考与讨论”、“知识链接”、“学科交叉”等,这些都是为学生的自主学习和探究而设计的,学生要透彻回答就必须认真学习本节内容。除此之外,新教材对内容作了前后调整,如,在旧教材第二章第一节细胞的结构和功能中,“动、植物细胞亚显微结构模式图”放在“细胞器”的前面,这样在没有介绍细胞器的前提下就让学生去比较两者的区别,学生就很难理解,而在新教材中将这两部分内容作了调整,这样,不但可以使巩固细胞器的知识,而且还可以运用新知识并很容易的总结出“动、植物细胞的结构区别”,一举两得。三是练习题设计的比较。新教材的练习题分为两大类:一类是每节的课后练习,另一类是每一章的自我检测。每节课后的习题包括“基础题”、“拓展题”两大部分;每章检测题包括“概念检测”、“知识迁移”、“技能应用”和“思维拓展”。其中,“概念检测”又包括“判断题”、“选择题”和“画概念图”,值得一提的是,“画概念图”是新教材出现的新题型,要求学生重视对概念的理解,把握个概念之间的区别。“知识迁移”和“技能应用”是新教材的两个亮点,其特点是既在内容设计上注重于生活的联系,更能引导学生关注身边的生物科学。同时,习题注重学生动手操作技能的培养,倡导学生进行探究性试验操作。新教材的习题比以前要求高了,特别是增加了一些有利于提升学生发散性思维和求异思维品质的话题,更富有针对性和探究性,重视学生知识、情感和技能三维能力的发展,鼓励学生发展自己独特的见解,有利于创新思维能力的培养。新教材与以往教学大纲相比最大的不同是,它贯彻了新课程理念――自主探究、合作学习。如“问题探讨”、“资料分析”等就是为适应学生的自主探究合作学习而设计的。除此之外,新教材在编写内容上更贴近现实生活,如“与社会联系”、“资料分析”,过栏目中的社会热点问题,学生就能更好的理解所学的知识并还有利于提高多方面的能力。
二、新教材教学中时间的安排及“度”的把握
新教材刚出来时,许多学校对新课程一头雾水,根本就不知道如何安排课时?从什么时候开始开课等问题?随时新课程改革的初步进行,这些问题已经得到了解决,也就是从高一就开始开课,每周两节。许多教师认为新教材的课时太少,根本就讲不完,出现经常赶进度的情况。通过这个的统筹安排之后,我们再也没有觉得时间的不够了,不仅能够轻松的完成教学任务,而且能够让学生愉快地学习、轻松地掌握。
三、“学生为主体,教师只是引导者”
新课程的教学要求中有一点是非常重要的,那就是要体现“学生为主体,教师只是引导者”的教学思想。那么如何才能体现“学生为主体,教师只是引导者”的教学思想呢?我认为首先你必须了解你所教的学生的基本情况,这样才能因材施教,能够让学生在课堂上充分发挥学生的主观能动性。以我自己的教学情况为例,我所任教的高一六个班,基本上可以分为2个层次:有四个班的成绩应该很不错,而另外2个班的成绩可能相对来说要稍微差些。以教学中画概念图为例:在那四个较好的班级,我经常让他们充分发挥自己的观点,只提供给他们相关的概念,或者有时候什么也不给,就让他们自己根据某一节或某一章的知识,自己画概念图;而对另外两个班,一般都是根据课后现成的概念图,只要求他们在现成的概念图上直接填相关的概念和关键词。在各个班绘出的概念图中,可以体现出不同的学生对各知识点的裂解、掌握程度以及比较容易混淆的地方。
课堂教学中也应该充分引导学生,让自己发现问题,然后去解决问题。
参考文献:
[1] 苏科庚.谈人教版教材《生物1:分子与细胞》与原教材的比较[J]。生物学教学。2005,2(30):13-14.
[2] 王英.关于人教版高中《生物》新教材的在线回答[J].生物学教学.2005,8(30):16-18.
[3] 崔宇清.中学生的心理特点简述 2009
[4] 陈旭.中学心理素质教育[M].重庆:西南师范大学出版社,2004 2009,2:029-031.
[5] 张可柱.中学生物学实验探究教学研究[M].山东师范大学。2003.
[6] 崔嶷.中学生物实验教学中促进学生探究性学习的研究[M].湖南师范大学。2006.
【关键词】生命科学史 科学素养 人文价值
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)25-0143-02
生命科学史揭示了科学家们思考和解决生物学问题的思想历程,其中记载着科学家的生平事迹和探究过程,呈现了科学家们的科学态度、科学精神和科学价值观。如果能把它们渗透到生物教学中,对于培养学生的生物学素养、科学素养、人文素养都具有积极的教育意义。
近年来,生命科学史的教育价值越来越被肯定,新课标教材的编写也注重了科学史的运用。人教版高中生物学新教材必修模块中的科学史素材有20多处,这些材料在教材多处都有出现(如科学家访谈、科学史话、科学家的故事、科学前沿、资料分析或章节的正文等),其数量和详细程度远远超过以往教材。为此,本人就人教版《必修1・分子与细胞》《必修2・遗传与进化》《必修3・稳态与环境》3个必修模块为例,对其中体现科学史人文教育的内容进行统计分析,并试图在生物教学中能有效地将科学史教育融入其中,引导学生培养正确的人文价值取向和良好的科学素养。
一 生命科学史教育的意义
生命科学史是一门反映生物科学进程的人文科学,有助于学生在认识上跨越自然科学与人文科学的鸿沟,是高中生物教学中一项宝贵的教学资源。生命科学史教育对于实现新课标理念具有重要的意义,生命科学史既包括科学家对生命现象的研究过程,也包括科学家研究生命现象时所持有的科学观点和态度;既包括生物学理论和方法的形成演变,又包括生命科学与各个学科之间的联系和对社会的影响。
1.生命科学史揭示了自然科学的本质
生命科学史揭示了自然科学的本质,同时阐述了每个观点产生与发展的科学过程。如20世纪初,萨顿和鲍维里在孟德尔遗传学及19世纪末在染色体的变化、体细胞与生殖细胞的分裂等方面的成果上,提出了染色体学说,即孟德尔所说的遗传因子可能就在染色体上。但是当时没有足够的证据证明他们的观点。直到1910年,摩尔根利用果蝇作为实验材料通过一系列实验发现,控制果蝇眼色的基因位于性染色体上,才证明了萨顿、鲍维里的假说。从“基因位于染色体上”的形成过程可以看到科学观点产生的历程。
2.生命科学史揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程
生命科学史是一部思想史,它揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程。但是这些思想受到了当时文化背景和科学技术水平的制约。生物学新知识的产生,首先都需要从思想方法上有所突破。例如,“物种是演变的”这一思想的确立就是对“物种是不变的”思想的一个突破。人类对生命个体发育的探究历程也体现了思想方法上的创新。这些事实反映了当时的思想氛围并影响着人们对事物的认识,科学家的思想以及思想转变与他们从事的科学探究是密切相关的。这对学生形成正确的思想认识具有积极的教育意义。
3.生命科学史教育能培养学生正确的科学价值观
“杂交水稻之父”袁隆平院士的事迹被广为传颂,从而使学生感受到坚持不懈的重要性;遗传学奠基人孟德尔发现了遗传的基本规律,创立了遗传学。然而遗憾的是,这一伟大的理论被埋没了30多年才为世人所知晓。这个例子从反面让学生深刻体会到科学之路并不是一帆风顺的,而是充满了艰辛与挫折,要想获得成功,就必须树立正确的科学价值观,勇于面对挫折和失败,培养对科学百折不挠、坚持不懈的意志和品质。
二 对人教版必修模块科学史人文教育内容的统计
经过深入细致的挖掘,高中生物人教版《必修1・分子与细胞》中,共有5个章节插入了科学史人文教育,篇幅也是3本教材中比例最多的。主要集中在“科学前沿”“科学史话”和“资料分析”等栏目中,涉及科学家们不为人知的科研历程和一些与教材知识点有关的前沿领域的发展。既有自然科学学说观点的产生过程,又能体现科学家们坚持创新的人文精神。这不仅使学生对高中生物学产生浓厚的兴趣,也为接下来的人文科学学习做了铺垫。
在《必修2・遗传与进化》、《必修3・稳态与环境》两本教材中,涉及的生命科学史人文教育的具体内容主要集中在课本正文以及“科学家访谈”栏目中,因为在学习了第一册的细胞学知识后,学生们对高中生物学的认识有了一个基本的框架和一定的基础,因此在必修2和必修3教材的正文中,学生们可以一边阅读知识点,一边渗透科学史人文教育,充分了解遗传、进化、生态等领域的重要科学观点的产生过程以及孟德尔、摩尔根、沃森、克里克等生物科学家们的艰辛历程。更值得一提的是,学生们应当从《必修3・环境与生态》的学习过程中联想到我们国家一直所倡导的“可持续发展”政策,明白保护生态环境就是造福子孙后代。
三 生命科学史教育在高中生物教学中的应用
新一轮的高中生物新课程改革的主要目标是进一步提高学生的生物科学素养,生命科学史中蕴涵的教育价值对于实现这样的课程目标具有积极的意义。因此,将科学史教育恰当的应用于生物教学中,对于培养学生的科学素养具有很大的促进作用。
1.结合生命科学史,进行科学方法的教育
在必修2中有这样一个例子:DNA双螺旋结构的发现堪称现代生物学史上一项划时代的杰出成就,因为它把人们对生物学的研究视野从细胞水平推向了分子水平,并为分子生物学的创立奠定了重要基础。在DNA双螺旋结构的发现中做出了重大贡献的科学家有四位:弗郎西丝・克里克、詹姆斯・沃森、莫里斯・威尔金丝、罗萨琳・富兰克林。然而在这四位科学家中,只有沃森毕业于生物学专业,克里克和威尔金丝均毕业于物理专业,而富兰克林所学专业为化学。在此之前,有许多著名的生物学家研究过这一课题,但都没有取得突破性的进展,而在研究DNA方面知识最欠缺的沃森和克里克为什么最终能取得如此巨大的成功呢?学生自然会有疑问。这四位科学家在大学学的是不同的专业,具有不同的知识背景,然而正是这一特点帮助他们走向了成功,沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的DNA X射线衍射图谱的有关数据为基础,着手建立DNA分子模型,其间也屡屡失败,后来在查哥夫实验的启发下,解决了“碱基配对”的问题,经过反复讨论,终于在1953年初提出了DNA 双螺旋结构的分子模型,他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较发现二者完全相符。这是科学史上由于学科交叉而产生的一次重大的科研成果。这几位科学家结合了生物学、化学、数学等不同学科进行综合研究,并创造性地运用了模型构建的方法,把复杂的科学理论转化为简单易懂的实物模型。这一巨大的研究成果使学生对科学方法的运用有了深刻的体会:生命科学需要利用其他学科中的思想和研究手段;同样,其他科学也在吸收生物学的灵感。任何一门学科都不是独立的,而是相互渗透、相互影响、共同发展的。
2.通过科学史教育培养学生的人文价值
从整个必修模块来看,在科学史这一方面,该套教材隐含着生命科学史所具有的“追求韧性品质、创新精神、坚持不懈、求实、合作、交流、责任感”等人文素养内容。其中,创新这一思想所占的比例很大,这与中国追求培养创新型人才方针有密切的关系。在学习生物学知识中,应当让学生有意无意地感受到这些史实人文素材当中的人文思想。具体来说,“探索生物大分子的奥秘――与邹承鲁院士的一席谈”这则人文素材中,邹承鲁院士告诉大家,做课题需要很大的勇气和创新思维,同时,他做学问的基本原则是:努力追求科学真理,跟踪最新发展前沿。并且材料中也出现了“做研究需要锲而不舍,永不自满,为祖国做贡献,办老实事,说老实话,做老实人”等体现求实、合作交流、责任等人文思想情感。这些科学史教育素材对于培养学生的科学态度和科学精神及人文价值取向都有很大的积极意义。
生物学是一门博大精深、具有丰富历史的自然科学,与传统的数理化等课程相比,既包含了复杂深邃的科学知识,同时又具有丰厚的人文底蕴。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方法,学习科学家的精神。这对提高学生的科学素养和人文价值观具有重要的意义。教师不仅要注重学生们科学知识的学习,更要注重他们科学素养的提高,以史为鉴,增强学生的学习兴趣,培养他们的观察能力、识别能力、探索精神以及坚韧不拔、锲而不舍的优秀品质,使学生能成为勇于创新、开拓进取的有用之才。
参考文献
[1]邓过房.人教版高中生物教材科学史人文价值取向[J].基础教育研究,2010(1):31
[2]杨瑞林、王永胜.生命科学史的教育价值[J].课程・教材・教法,2005(4):22
[3]徐江平.让生物科学史教育渗透于教学之中[J].生物学通报,2010(11):24
关键词 学法指导 自主建构 图式 教学策略
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
概念图、思维导图、模型等图式策略已经出现在高中生物课堂。这方面的论述已很多,但大多集中在利用图式讲解知识网络或者课堂小结等方面。调查发现,教师利用现成的图式去讲解,远不及组织学生自主建构图式理解得深刻。学生“亲历”生物图式建构活动,是他们内化知识形成知识网络的必要途径。本课题组成员就如何在高中生物教学中指导学生自主建构图式进行实践研究,试图探索出一套在高中生物教学中指导学生自主建构图式的策略。
1 基于课本内容,指导学生阅读,进行生物模型的建构
高中生物教材中适合采用本方法指导学生自主建构模型的章节颇多。课题组曾经就“人体的内环境与稳态”新授课进行实践研究,组织学生开展建构活动的顺序为:① 教师出示问题,指导学生阅读。② 学生阅读规定内容后讨论并作答。③ 教师对学生的回答及时反馈评价。④ 教师将提炼出的关键术语写在黑板上,并根据师生讨论的结果将相关关键术语连线,在连线上写出连接词。⑤ 随着教学内容的延伸,重复①~④步骤,直至比较完整的模型建构完成。
教师指导学生阅读文本后进行生物模型的建构需要注意以下事项:① 教师需要提前准备好指导学生阅读的问题。这些问题的针对性要强,如果缺乏问题的引导,阅读的效率将降低。② 学生阅读后的讨论环节不可或缺。讨论与交流后,学生彼此之间初步达成共识,即使没有达成共识,或者达成的共识是错误的,也有利于随后的学习。③ 教师要提前设计好板书位置。师生交流环节,教师一边组织学生回答问题,并进行反馈和解释,一边把关键性术语写在黑板上(看似随便的书写,其实是需要教师提前设计好的)。
2 基于生物科学史,充分利用假说,进行生物模型的建构
高中生物教材中适合基于生物科学史进行模型建构的内容有“细胞膜的流动镶嵌模型”“减数分裂过程中染色体数目和行为变化模型”“DNA分子结构模型”“植物胚芽鞘向光性生长模型”等。课题组曾经就“细胞膜的流动镶嵌模型”“减数分裂过程中染色体数目和行为变化模型”进行实践研究。基于生物科学史开展模型建构活动的环节为:环节一,教师展示科学史资料,创设问题情境,并设置疑问;学生小组内讨论,提出自己的假说,并在小组内解释、争论;根据讨论结果,小组内成员间合作建构模型。环节二,各小组派出代表分别展示本小组建构的模型,并进行解说;在聆听其他小组的解说后,小组间互相质疑、释疑;小组成员间就产生的认知冲突展开讨论,并完善本组的模型。环节三,教师出示科学家的实验证据,促使学生重新审视本组构建的模型,并进一步修改、完善;教师对各小组建构的模型进行评价,指出其合理的地方,或指出其与科学事实不相符合的地方,提出完善意见。环节四,学生认同教师的评价意见,对本组的模型进一步完善。
基于生物科学史组织学生自主建构模型活动的开展,需要教师扮好主导者的角色。① 教师要把握好展示科学史实的时机。引入科学史实的目的主要是创设科学探究的问题情景,引导学生产生探究的主题,或者引发学生产生认知冲突,促使学生重新审视自己建构的模型。哪一段科学史在何时呈现,教师要根据具体情况适时提供,提供早了或者晚了,都不利于建构活动的开展。② 教师要对科学史实材料精心筛选。科学史实材料可以来自教材,也可以是教材没有列出的其他生物科学史实,教师要根据需要选择补充。③ 教师要保证小组活动的时间和空间。小组活动的时间要充足,空间上要方便学生讨论、交流。④ 教师要保证学生解说、质疑的时间。小组活动结束后,要组织各小组对本组的模型进行解说,允许其他小组成员质疑。⑤ 教师要留出一定的时间,保证小组能够完善本组的模型。⑥ 教师的评价要及时、合理。教师要在学生建构模型的不同阶段给予启发性的、鼓励性的评价,促进小组建构活动的推进。
3 基于学生认知过程,巧设判断与辨析题,促进学生对生物模型的内化
高中生物教材中多个章节的内容都涉及组织学生建构模型。课堂上学生建构起生物模型并非学习活动的终结,因为有一批学生对自己建构的模型理解肤浅,没有掌握模型的本质含义。所以模型建构活动还需要进一步深化,以促进学生对生物模型的内化。课题组曾经就“生态系统的结构和功能”专题复习课进行实践研究。本次模型建构活动包括以下几个子活动:① (情境展示,初建模型阶段)教师提供某地生态农场的相关背景资料;学生分组讨论,将背景资料中提供的相关信息进行整合;学生分组建构该生态系统的物质循环模型。② (展示解说,质疑释疑阶段)学生分组展示、解说本组建构的模型,其他学生质疑,小组内完善本组建构的模型;在建构好的物质循环模型基础上建构能量流动模型。③ (判断与辨析,反馈与评价阶段)基于学生们建构的模型,教师提供判断与辨析题,并组织学生讨论、辨析;教师对学生的辨析及时反馈、评价,促使学生深化对模型的理解,并内化为自己的认知图式;教师利用思维导图升华学生的认知图式。
深化学生对模型的认知,需要注意的事项有:① 组织学生辨析前,教师应给学生留有充裕的时间、空间进行模型的初步建构,这将为学生深化对模型的认知作好准备。② 教师提供的辨析题需要精挑细选。教师要根据以往的教学经验,选择学生学习的盲点、易错点进行组织辨析,使学生对模型的认识不断清晰,促使外在的模型内化为学生自身的认知图式,并渐趋完善。③ 与其他模型建构活动类似,教师要留出充足的时间,组织学生展示、解说、质疑、释疑、完善。在这个过程中,学生一边聆听他人的解说,一边重新审视自己建构的模型,进而不断完善自己的认知图式。
4 聚焦核心概念,关注关键术语,进行概念图、思维导图的建构
高中生物每个章节都涉及核心概念教学。每个核心概念都涉及多个知识点,知识点与知识点之间的逻辑联系复杂。如何围绕核心概念将其涉及的多个知识点整理成知识框架,是所有高中生物教师都在关注的课题。课题组曾经多次在新授课、复习课中尝试探索指导学生自主建构概念图、思维导图的途径。该建构活动的一般顺序为:① 教师指定阅读范围、给出核心概念或中心术语,并列出系列问题,指导学生阅读和思考;学生在阅读过程中找出一些关键术语。② 学生以小组的形式展开讨论,并围绕核心概念或中心术语建构概念图或思维导图。③ 各小组展示本组建构的概念图或思维导图,其他小组质疑;教师恰当反馈信息,及时评价。④ 教师补充学生未找出的关键术语;学生进一步完善本组的概念图或思维导图。
教师围绕核心概念和关键术语,组织学生自主建构概念图、思维导图时需注意的事项有:① 教师给出核心概念或中心术语是必要的。这样,学生的阅读和自主建构才能围绕某个中心展开;教师还需要精心组织系列问题,指导学生阅读。② 学生在阅读过程中找出关键术语,有利于概念图、思维导图的建构;教师补充学生未找出的关键术语,有利于概念图、思维导图的进一步完善。③ 教师不苛求各小组建构的图式相同,只要有道理教师都应鼓励。
5 总结
在高中生物课堂上指导学生自主建构图式,教师应根据不同的教学内容选用不同的策略。这些策略各有特点,但活动中教师的主导作用是相同的:教师应该为学生建构活动提供充裕的时间和空间;教师应该为学生建构活动提供必要的素材;教师要为学生提供解说、质疑、释疑的机会;教师要为学生提供修改、完善图式的机会;教师要允许学生建构的图式有差异。
参考文献:
[1] 洪长根.用套图法复习“人体的内环境与稳态”[J].生物学通报,2011(8):46-47.
[2] 朱平.运用“假说”开展生物膜模型建构活动的教学实践[J].生物学通报,2011(1):47-49.
关键词:高中生物;教学;探究式教学
中图分类号:G633.91 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2017)04-0160-01
高中生物教学作为高中自然生物学科,不仅需要学生掌握基本的理论知识,而且需要培养学生的实践操作技能,提高学生的生物科学素养,注重探究性学习和现实生活结合在一起,注重培养教师的生物教学新理念。目前,高中生物教学模式比较死板,学生对于生物知识学习缺乏兴趣和积极性,所以导致高中生物教学的效率不高。随着高中生物新课程教学深入改革,当前形势下的高中生物教学提出了更高的要求和目标。只有通过教师的引导,才能激发学生的积极性,让学生养成良好的思维习惯,促进学生自主获取知识。基于此,本文就高中生物教学中探究式教学的应用进行了深入探讨,以期能够提升高中生物教学效果。
1.探究式教学的概述
近几年以来,随着新课程教育改革发展,探究式教学由此而生,探究式教学指的是让学生自主学习探究,教师只是作为引导者的身份参与到课堂教学活动中,让学生在合作学生的过程中,相互讨论、思考和探究,通过观察教学实验过程,充分掌握生物教学的原理和结论。在探究式教学中,明确提出以学生为中心,突破了传统的教师为中心、一言堂的教学模式,提倡让学生在自主探究中获得知识。
学生可以根据自身的需求合理选择知识,不再被动地接受知识,能够培养学生的主观能动性和创新思维能力,符合新时期课堂教学模式的需求,充分激发学生的学习兴趣。
探究式教学主张建设开放式课堂,以学生为中心,教师起到引导辅助作用,充分引导和鼓励学生参与到课堂教学中自主发现问题、分析问题并解决问题。学生在生物实验和研究问题中,能够深入探索生物知识体系,熟练运用生物技能。
根据《普通高中生物课程标准》的发行,其中明确提出高中生物新课程必须以"探究性学习"为教学的基本理念,改变传统的单一课堂教学模式,注重培养学生的知识获取能力和情感价值观,努力达成综合性教学目标。由此可以看出,探究式教学对于培养学生的科学素养起到重要作用。
2.探究式教学在高中生物教学中的应用策略
2.1 在探究式教学中结合应用生物科学史。生物科学史对于生物科学的发展历史进行了准确记载,其中包含着许多生物科学家的思维方式以及科学实验方式,只有遵循生物科学历史的发展事实,在探究式教学中遵从实事求是的教学理念,才能为学生探究式教学提供丰富的试验素材。
2.2 在生物实验中应用探究式教学方式。高中生物教学并不是单一的理论讲解,而且具有大量的生物实验,生物实验也是培养学生实践操作技能的重要方式,高中生物教学中的生物实验为学生提供了丰富的探究条件。所以,在生物实验中应用探究式教学方式能够起到良好的作用。教师在生物探究式实验中,应该根据学生的实际情况设计生物实验,让学生独自参与到生物实验探究中,教师仅仅起到引导作用,这种探究性生物实验能够培养学生的科研能力,促进学生掌握生物学知识,让学生亲身体验生物实验探究的乐趣。
2.3 创造探究式教学相适宜的教学情境。在高中生物探究式教学中,教师必设置相适宜的教学情境,才能达到更好的教学效果。在教学情境中可以调动学生的学习兴趣和积极性,让学生把生物知识融入到探究过程中,加强对知识的理解。首先,教师可以提前录制教学内容相关的视频,查找教学资料图片,在教学过程中,把这些资料通过多媒体设备展示出来,让学生更加直观地了解试验过程。
3.总结语
综上所述,在高中生物教学中应用探究式教学方法,能够培养学生的主观能动性和创新思维能力,调动学生的学习积极性,教师作为引导者的身份能够启发学生自主探究。在实际教学过程中,教师要结合学生的实际情况,灵活开展探究式教学,才能提升高中生物课堂教学质量。
参考文献:
[1] 梁静文. 高中生物探究式教学浅析[J]. 山西师范大学学报(自然科学版),2013,S2:84-86.
关键词 生物;教学;意义
【中图分类号】 G633.91 文献标识码:B 文章编号:1673-8500(2012)10-0115-01
在21世纪的今天,生物技术充斥世界的各个角落,不管在国内还是国外,都可以看到生物技术的重要地位,生物学的发展前景是美好的,正如许多科学家预言的那样,21世纪将是生物世纪。因此,作为生物科学发展的摇篮,中学生物教学应被充分重视,只有这样才能为培养高精尖的生物科技人才奠定坚实的基础。
1 中学生物教学发展概况
生物课程作为高中教学阶段的一门重要学科,开设历史已百年有余。纵观生物教学的历史,大致可以分成四个阶段:第一阶段是分科教学阶段,即把生物学知识按生物种类加以介绍;第二阶段是一般理论阶段,又称近代生物学课程阶段;第三阶段是以研究科学进程为主的生物教学阶段;第四阶段是以理论应用为目的的生物教学阶段,又称现代生物课程阶段,在这个阶段人们开始认识到生物学在解决社会和生活实际问题时所具有的科学价值,它强调培养学生用科学的方法思考并解决问题,运用所学的知识改善生活,为社会服务。
2 高中生物教学的基本方法
相对于初中学生,高中生对生物知识的了解有了一定的基础,那么作为高中生物教师,怎样才能针对高中生的特点开展生物教学呢?
2.1 巧用比喻化解难题。
生物教学中,很多生物结构无法用肉眼看到,需要用语言加以描述,但是抽象的语言往往缺乏直观性。这时候教师就可以运用比喻来增加直观性,如把氨基酸水解形成的多肽链比喻成手和手相挽形成的人墙,把肽键比喻成这道人墙中手与手构成的握手;把高温和低温对酶的影响比喻成煮熟的鸡蛋(不可孵化)和冰箱中的鸡蛋(可以孵化)两种状态。通过这种生动的比喻,可以使学生对抽象的概念和物质有着更深刻的理解。
2.2 利用一些口诀谐音加强记忆。
很多学生害怕生物课,其中一个原因就是生物课中有很多需要死记硬背的概念,这对于活泼好动的高中生来说是一个很大的考验。为了解决这一难题,教师可以利用一些口诀、谐音之类的办法。如有丝分裂前期特点可总结为“膜仁消失显两体”;人体所必需的八种氨基酸可记成“家里一本亮色的书(甲硫、赖、异亮、苯丙、亮、色、缬、苏氨酸)”等。通过这样的方法,使学生在记忆这些内容时大大节省了精力,增加了学习兴趣。
2.3 使用幽默的教学语言感染学生。
现代教学理论强调既要充分发挥学生的主体性,又要充分体现教师的主导性。虽然目前的生物教学有着各种先进的手段和方法,但很多理论知识依然离不开教师的讲解,这时候,语言艺术就成为衡量教师素质的一个重要指标。在生物教学中,教师富有哲理和情趣的幽默语言,能深深地感染和吸引学生,不仅能使自己教得轻松,还能使学生学得轻松。
2.4 充分利用教材中的插图。
为了便于学生掌握知识,在新教材中配有大量的插图,这些插图大致可分为几种类型:用于说明生物结构的模式图、用于描述操作方法的说明图、用以解释生理过程的示意图以及实物照片、趣味性的漫画、连环画等。这些插图是教材的有机构成部分,有利于学生对教材知识的理解,教师在授课过程中要充分利用这些课程资源,使学生能够轻松地学好这门课。
2.5 理论联系实际。
生物学科是一门应用性很强的学科,因此教师在讲授理论知识的时候,要注意联系实际。例如,讲到无氧呼吸时可从日常生活中的例子入手:长跑以后往往会觉得腰酸背痛,这是为什么呢?这主要是因为长跑时氧气供应不足,我们体内细胞会进行少量无氧呼吸并产生乳酸,而组织里乳酸积累过多就会使人产生腰酸背痛的感觉。类似于这样贴近生活的例子可以使学生更容易接受相关的知识。
2.6 重视生物实验。
生物技术之所以在科学领域取得骄人的成绩,各种生物实验功不可没,因此在日常教学中,教师要充分重视生物科学实验,充分利用一切条件开展科学实验。通过实验操作让学生了解一些生物学原理远比教师站在讲台上向学生直接灌输知识要直观生动得多,并且让学生亲自动手实验大大激发了学生的兴趣,培养了学生的动手能力。
2.7 关注生物科学史教学。
自然科学是人类长期认识自然的智慧结晶。自然科学的每一个成果,都浸透着追求真理的汗水,凝聚着历代科学家坚忍不拔、奋力求索的精神。因此,通过生物科学史教学有利于培养学生的科学态度和科学精神。此外,科学史就是实验史,它在很大程度上反映了科学家的探究活动与方法,能够作为理解科学探究与掌握科学方法的范例。再者,科学没有国界,而科学史的主人公——科学家,是有着自己的祖国的,可以科学家的爱国事迹对学生进行爱国主义教育。