时间:2024-01-30 15:25:20
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇高中生物科学研究方法范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
中图分类号:G633.91文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)08-0392-01
实验是生物学教学的重要组成部分,是提高生物教学质量的重要环节。培育初中的品质课堂,一定程度上就是要提高生物实验教学的质量,在实验教学的过程中有效地提高学生的生物实验动手、动脑的能力。而且生物实验课的有效教学可以使学生加深理解、巩固和验证所学到的基础知识,有效地提高教学效率,不仅有利于当前的学习,也为将来进一步学习和参加各种工作打下初步的基础,可以帮助学生建立辩证唯物主义观点,还可以培养学生的观察能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力,有助于培养学生学习生物学的兴趣和调动学习的积极性。所以教师一定要上好生物实验课,提高实验课的教学质量,从而提高学生的能力。下面就实验教学的具体环节谈谈本人的看法。
1.突出学生主体地位
兴趣是学习的动力和源泉,初中生活泼好动,好奇心与求知欲强,这样便会激发他们主动进行学习和探究。所以教师要突破传统的教育观念,转变传统法人教育方法,把学生放在主体地位,使学生能亲身实践。做实验是他们上生物课最高兴的事了。但是,课本实验虽然数量不少,内容和形式与学生的需求却有一定的距离,他们感觉好象是木偶一样被牵着走。这样的实验远远满足不了他们对生物的好奇心。因此,在实验教学中突出学生的主体地位,培养学生的创造兴趣显得尤为重要。在学生实验过程中,教师主要是巡视和具体指导。在发现有共性问题时,可暂停全班实验,进行集体辅导。教师在巡视中发现学生操作有错误或要领没有掌握时,应该诱导启发学生自己纠正,不能包办代替。这样便会加深学生对实验教学内容的理解和记忆,从而在有限的教学时间内,最大化了教学的量和质。做好实验教学的准备工作实验教学和一般的授课有不同的要求,而生物教材又往往受到地方性和季节性的限制,有些生理性实验还需要较长的时间才能看到结果。因此,我们要突出学生的主体地位,激发学生实验情感,从而提高实验课教学质量。
2.教师要充分做好实验课准备
师者传道授业解惑者也,教师是教学的引导者和掌舵者,只有教师自身素质提高,为实验课的开端奠定良好的基础,方能是学生在课程中兴趣倍增、注意力集中、效率提高。那么教师该如何做好实验课的准备工作呢?首先,精心设计好实验教学程序。教师在设计实验教学程序时,应认真构思好学生观察过程中的每一个环节和符合学生实际的教学方法,对实验中出现的问题、现象、失败的原因要尽可能考虑细致,尽可能多设置几个"为什么",以激发学生思维。其次,反复演练,做好示范操作。教师实验操作的基本功如何直接影响实验的效果。因此,每个实验教学前,教师应按课本的实验要求,认真做即便,使自己的实验操作规范、熟练。在演练中还要研究和摸索学生可能发生的问题和实验成败的关键,做到心中有数。最后,适时地、科学地准备好实验材料。解决生物实验材料的途径主要有三个:一是采取替代材料。只要我们处处留心,初中的生物实验材料几乎都可以在当地找到合适的替代材料;二是分工合作获取材料,一些生物材料的培养需要较长时间,有些不易采集到,这些就需要教师之间分工合作,避免因个人的时间仓促或精力有限造成实验材料准备不足;三是发动学生采集和培养。发动学生参与采集和培养不但能调动其学习的积极性,还能让学生获得对生物的生活环境、生活习性的感性认识。
生物科学史中的发现都是众多科学家经过深入的研究与周密的试验得到的,在一定程度上反映出了科学的探究方法,是高中生理解生物知识的重要途径。高中生在学习生物科学史的过程中,不仅能够将生物知识学会,而且能够培养自己的科学思维能力,增强对生物学习的兴趣,了解生物知识对人们日常生活的影响。所以,在高中生物教学中,采取合理的生物科学史的教学方法和途径进行生物课堂的教学是非常重要的。
一、高中生物科学史教学的必要性
当前,随着新课标的实施,以及生物教学在高中教学中的重要性越来越突出,生物教学受到了教育教学领域的高度重视。传统的高中生物课堂教学方式局限于"老师讲学生记"的教学形式,严重束缚了学生的思维,违背了学生为主体的教学理念,不仅不利于学生的发展,而且阻碍了生物教学的进步。生物科学史教学是高中生物教学领域提出的一个新的教学理念,它适应了新课改的要求,在高中生物教学中起到了良好的教学效果,不仅提高了学生学习生物的积极性和主动性,强化了学生的学习兴趣,而且扩展了学生的知识面,丰富了生物教学内容,同时提高了高中生物课堂教学的教学质量和教学水平,促进了整个高中教育教育的发展。
二、高中生物科学史的教学方法与途径
1、坚持利用生物科学史教学的原则。首先,在进行高中生物教学时,要把握住教学的重点,生物科学史要适当引入,但是教学的重心还要放在生物知识的教学上;其次,要对生物科学史进行有目的的教学,对教学内容进行科学的筛选,选用的生物科学史部分要能够给学生多方面的教学;第三,高中生物老师要根据具体的实际情况灵活地进行课堂教学,课堂教学只45分钟,老师不能把课堂时间都用来满堂灌的教学,要有选择、有目的的进行教学,而且要对教学内容详略得当;第四,高中生物教师要选取合适的科学史内容进行教学,教学史内容要符合学生的年龄特点和知识接受能力,而且要与学生的高中生物课本内容紧密相连,不能把教学内容复杂化,影响实际的教学内容。
2、加强过程式教学。生物学知识是人类长时间研究与精心积累的知识,在各类知识中占据着举足轻重的位置。在高中生物的教学中,通过对生物科学史的教学,不仅能够使学生切实体验到生物科学家进行生物知识研究的全过程,而且能够将科学家刻苦钻研的探究精神引入到日常的学习中,而且在了解生物知识的同时,还学会了生物探究的方法,明白生物学科中的概念、原理等。在高中生物教学中利用生物科学史的教学,不仅给学生传授了生物知识,而且使学生的科学思维能力得到了有效的培养。
3、讲述生物学家的生平事迹。在高中生物教学中,要在适当的时候,有意地选取一些生物科学家的生平事迹进行讲述,把科学家的事迹适时的渗透到生物知识的教学中,这样不仅丰富了课堂教学的内容,而且能够有效激发学生学习生物的兴趣,在日常的教学中,不知不觉地学习到科学家艰苦奋斗、坚持不懈的精神,使学生以后的生活中不畏艰险、树立正确的人生观和价值观。在生物课堂教学中,加入科学家事迹的讲述,势必会促进学生努力学习,在了解科研的基础上,为我国的科研事业做出贡献。
4、增加生物科学史的故事性教学。高中生物课堂的教学不能只是单纯地讲授生物知识,枯燥的教学会使学生学习的积极性降低,甚至厌倦学习。因此,在生物教学中适当地穿插一些生物科学史不仅能够使课堂的学习气氛活跃起来,而且能够调动学生的积极性,培养学生学习生物知识的兴趣。比如,在进行"酶的作用"的教学时,首先给学生讲述科学家斯帕兰札尼的实验设计,不仅使学生加强了对酶的作用的学习,而且还学会了科学家解决困难的方式方法。
5、增加学习生物知识的途径
高中生物知识的教学不能只局限在课堂教学上,生物教师要给学生适当地提供一些其他的学习途径,比如随着网络的普及,老师可以给学生提供一些生物知识学习的网站,让学生利用对科学史的学习,丰富自己的生物知识。生物科学史有着几千年的历史,在这漫长的年代里,各种有益的科学史料数不胜数,老师在课堂教学中是无法实现史料的完全呈现的,因此给学生提供其他的学习途径是非常有益的,鼓励学生自己去寻找生物科学史中包含的科学知识和各种学习方法。学生充分利用网络对生物知识进行学习,形成良好的学习习惯,不仅提高了学生的生物成绩,而且开拓了学生的视野。当前,比较全面、受欢迎的网站比如http:///ebook/biology;http://cyborg.bokee.cpm/等。
总结:
生物科学史展示了生物学科发展的过程,呈现了各种科学研究的方法,它能够将生物知识的传授与学生科学思维能力的培养有效结合起来。高中学生在对生物科学史学习的过程中,不仅能够将生物科学知识学会,而且还认识了生物科学研究的整个过程。因此,高中生物教学中,要充分发挥生物科学史的教学作用,采用行之有效的教学方法与教学途径,激发学生学习生物的积极性和主动性,使学生的科学思维能力得到有效的提高,进而把学生培养成适应社会发展的有用人才。
参考文献:
[1]俞丽萍.高中生物科学史教学中的科学本质教育[J].生物学教学
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)05-0174-01
在当前新课改的大背景下,科学素质教育是一项备受关注的重要内容。在高中生物教学的过程中,教师不仅要让学生学到生物学科的知识技能,还要注重挖掘学生的科学潜力,培养学生的科学素质。笔者结合自身工作实践,在本文中阐述了科学素质的内涵,并在此基础上,从学生的科学思维、科学实验态度、科学实践能力、科学探究能力、科学合作意识等五个方面,探讨了高中生物课程教学中培养学生科学素质的主要途径,以期对今后的高中生物教学有所借鉴参考。
一、科学素质的内涵
所谓的科学素质,就是要让学生具备一定的科学知识和技能,学会一些科学思维和科学研究的方法技巧,不断提高自身的科学认识能力、科学思维能力和科学实践能力,从而树立正确、科学的世界观、价值观,进而提升自身的全面素质能力。可以说,科学素质的养成是以科学知识、科学技能和科学方法为基础的,只有在学习的过程中,不断积累知识,提升实践能力,才能逐步养成属于自己的科学观念。
尤其是在当前的新背景、新形势下,科学素质逐渐成为现代社会中人们应当必备的基本素质。只有具备一定的科学素质,才能使其主观能动性得到更大发挥,工作能力得到更好展示。在新的高中生物教学大纲中明确要求:高中生物的教学内容要适应新时期社会主义现代化建设的需要,要着力培养一定科学素质的社会所需人才。所以,在高中生物教学的过程中,教师要特别注重学生科学素质的培养,着力提升学生的科学思维、科学实验态度、科学实践能力、科学探究能力、科学合作意识,为学生走向社会奠定坚实的科学基础。
二、高中生物课程教学中培养学生科学素质的主要途径
1.促进学生科学思维养成
在当前的高中生物教学过程中,教师要引导学生把握学习重点,理解科学研究的过程,掌握科学研究的方法。可以说,学生的思维能力是科学素质养成的核心,只有具备了科学的思维方法,才能促进科学素质的培养和学生能力的提升。比如:高中生物必修三教材中讲到了“生长素的发现”,这是学生学会研究方法的较好范例。教师要学会运用适当的教学方法,施以良好的教学设计,将教材中达尔文的胚芽鞘生长实验,通过多媒体课件做成动态效果投影,引导学生仔细观察,形成学生自己的推想,然后让学生将自己的推想与达尔文的推想进行比较,进而激励学生大胆的设计证明达尔文的推想。在此基础上,对学生们的各种推想方案进行分析讨论,对学生们的设计给予鼓励认可,让学生们感受到成功的喜悦,同时学习和领会科学家们的科学研究方法,激发学生的创新思维,促进学生们科学思维能力的养成。
2.培养学生科学实验态度
科学的实验态度是学生科学素质养成的基础。实事求是是学生应该具备的重要品质,也是学生们应该具备的实验态度。教师要引导学生真实的报告、记录在实验中观察到的现象和数据,在学生进行实验设计的过程中,要引导学生选好实验材料,明确实验思路,学会实验对照,实验完成之后帮助学生实事求的撰写实验报告,让学生真正在实验的过程中一丝不苟、精益求精。同时,教师要善于学会利用伟大生物学家的故事感染、教育学生,让学生们了解生物学家们实事求是的科学态度、敢于质疑的科学精神、追求真理的科学遵循以及坚韧不拔的科学意志、严谨细致的科学方法,从而为培养学生们科学的实验态度树立良好榜样。
3.强化学生科学实践能力
理论联系实际是高中生物课程教学的重要原则。比如:教师在讲授“细胞的癌变”时,可以联系实际讲到癌症的预防;在讲授“种群的特征”后,可以组织学生参加课外生物科学活动,去试着调查公园山坡上蒲公英的种群密度。同时,教师可以组织学生开展形式各样的调查活动,提升学生的科学实践能力。比如:引导学生与当地卫生保健部门联合起来调查,根据本地实际情况调查遗传病,让学生们推测其遗传方式。这种类似的活动,可以让学生进一步熟悉操作技能,发展个性品质,将学生们的理论知识运用到实践中,从而产生良好的社会效应。
4.提升学生科学探究能力
高中生物教师要结合生物教学过程,着力培养学生们的科学探究能力,引导学生学会生物科学方法。要培养学生们的观察能力,这是学生们进行科学认识的关键环节,是学生们在参与科学研究中获得感性认知的必备环节。在教学观察中,要帮助学生们明确观察目的、确定观察手段,对观察的情况进行比较、分析和归纳,从而帮助学生学会由局部到整体、由表及里、从上至下等生物学常用的科学观察法,进而培养学生的探究能力。同时,要着力培养学生们的实验方法,让他们学会了解探索性实验、验证性实验、对照实验、模拟实验等方法,学会“观察现象、提出问题、作出假设、设计实验、完成实验、得出结论”这一实验过程,培养学生们的探究能力水平。
总而言之,在高中生物教学中培养学生的科学素养是一项长期艰巨的任务,对学生未来的进一步发展有着不可估量的作用。笔者相信,只要广大高中生物教师真正理解、准确把握科学素质的内涵,在生物课程教学中创新方法方法、搭建丰富载体,努力促进学生科学思维养成,培养学生科学实验态度,强化学生科学实践能力,提升学生科学探究能力,就一定能够促进学生科学素质的养成,为把学生培养成新时期的综合性人才打下坚实基础。
参考文献:
[1]陈家洪,彭万仁;生物教学中的探究式教学[J];《四川职业技术学院学报》;2005年03期.
基本知识的归纳就是把书本上的所有知识点有条理的罗列出来,解释各个术语的含义,列出它包含的的种类或分支的方向,并清晰地标明各个知识点之间的联系,这种知识归纳能帮助你准确的理解并牢固的掌握课本的知识。做这个归纳的时候可以适当的参考一些参考书上的归纳,像优化设计上的归纳就很不错,大家可以以之为基本框架,再把更具体的东西,尤其是书上的例子补充进去。
一、学好高中生物课的要求
(1)通过高中生物课的学习,应当获得关于生命活动基本规律的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用;(2)通过高中生物课的学习,应当使自己在科学态度、科学精神、创新意识等方面得到发展,逐步形成科学的世界观;(3)通过高中生物课的学习,应当初步学会生物科学探究的一般方法,能够运用所学的生物学知识和方法解决日常生活中遇到的一些实际问题。
二、学好高中生物课的方法
高中生物课,不仅要有明确的学习目的,还要有勤奋的学习态度,科学的学习方法。针对生物科学的特点,学好高中生物课应做到以下几点:
1.学习生物学知识要重在理解、勤于思考
生物学的基本概念、原理和规律,是在大量研究的基础上总结和概括出来的,具有严密的逻辑性,课本中各章节内容之间,也具有密切联系,因此,我们在学习这些知识的过程中,不能满足于单纯的记忆,而是要深入理解,融会贯通。
2.要重视理解科学研究的过程,学习科学研究的方法
生物科学的内容不仅包括大量的科学知识,还包括科学研究的过程和方法。因此,我们不仅要重视生物学知识的学习,还要重视学生生物科学研究的过程,并且从中领会生物科学的研究方法。
3.要重视观察和实验,生物学是一门实验科学
没有观察和实验,生物学也就不可能取得如此辉煌的成就。同样,不重视观察和实验,也不可能真正学好生物课。在日常生活中也要注意观察生命现象,培养自己的观察能力。
4.要重视理论联系实际,学以致用
生物学是一门与生产和生活联系非常紧密的科学。我们在学习生物学知识时,应该注意理解科学技术和社会(STS)之间的相互关系,理解所学知识的社会价值,并且运用所学的生物学知识去解释一些现象,解决一些问题。
一是归纳,二是做题。
首先讲讲归纳,这是我个人最推崇的方法。因为我高三这一年花在比赛上的时间很多,没有严格地按照老师的进度很系统的复习,但知识归纳帮助我将系统的整理知识和思路,很有效的提高了复习效率,达到比较好的复习效果。我的生物知识归纳包括基本知识的归纳、习题归纳和特殊知识点归纳。
高效课堂,即高质量、高效果、高效率的教学课堂,它一直是广大教育者所孜孜不倦追求的教学目标。那么,对于高中生物课程而言,我们该怎样以新课程理念为指导,来提升课堂教学质量,进而实现高中生物高效课堂的构建呢?下面,笔者就结合自身多年来的教学经验,对此问题进行几点个人意见的描述。
一、倡导探究性学习,引导学生主动参与生物知识的探究过程
《普通高中生物学课程标准》指出:“促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程,勤于动手和动脑,培养学生搜集和处理科学信息的能力和获取新知识的能力。”所以,作为生物教师,我们应力图改变以往传授型的教学模式,倡导探究性学习,即引导学生主动参与对生物知识的探究过程,让学生以主体者的身份参与生物学习活动,这样既能体现学生学习的主体性,也能培养学生获取新知识和批判性思维的能力。
比如,在学习“物质跨膜运输的方式”这一节时,我就向学生提出了如下问题进行导学:细胞膜的成分主要是什么?有什么功能?什么是自由扩散和协助扩散?二者有什么异同?为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片和衰老的红细胞,这是细胞的什么作用?胞吞、胞吐穿过了几层生物膜?它们需要消耗能量吗?分泌蛋白的合成与运输出细胞经过了多少层膜?等等,然后让学生结合这些问题,对本节内容进行阅读和学习,最后给出答案。这样,我通过向学生提出问题进行导学,做到了让学生主动参与生物学习活动,实现了学生主体作用的发挥,为高中生物高效课堂的构建奠定了基础。
二、注重情感态度和价值观的培养,提高学生的生物科学素养
由于教师肩负着学生是否能考上大学的使命,很多老师将《考试说明》当成了《教学大纲》;在高中生物课堂上,将考点中所涉及的本章节的知识与技能当成本节课教学的唯一目标。大部分老师自鸣得意于概念体系的建立,沾沾自喜于知识网络的构建。将问题的结果与预设相同,将知识点网络的静态生成当成一堂成功的课。这样的课堂相对于应试而言是高效的,学生相当于吃快餐迅速增加知识拥有量,记忆了相关结论,然后投身于题海中训练强化。而与之相关的生物科学家的敏锐的思维、探索的精神、创新的能力等,高中生物课堂中的这些人文教育则挖掘的不足。
二、挖掘高中生物科学史中的人文教育
学生在学习高中生物科学史的过程中,很自然的会被科学家们一丝不苟的精神、执着的信念、伟大的成就所感动,并逐步形成了自己的科学素养。
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。提高生物科学素养是《高中生物课程标准》提出的四个基本理念之一。生物科学素养反映了一个人对生物科学领域中核心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的科学素养的能力。生物科学素养包含的主要内容是:生物科学知识与技能、生物学科学方法、生物科学精神与态度、理解科学技术社会(STS)的关系。生物科学素养是一个人综合素质和能力的体现,需要在长期的学习、工作和生活中逐步培养和建立起来。作为一名从事一线教学的农村高中生物学教师,要深知自己的责任和义务,必须更新观念、改进教法、与时俱进,重视理论和实践的联系,校内外相结合进行农村高中生物科技教育,全面提高学生的生物科学素养。
1 抓住课堂教学主阵地
生物学基础知识包括基本的生物学概念、原理和规律。让学生掌握一定的生物学知识既是生物课程所规定的基本任务之一,也是学生具有生物科学素养的基本要求和标志。学生在高中阶段,要在义务教育的基础上,进一步学习分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境等生物学的概念、规律和观点,对生物学的核心知识有更深入的理解和掌握,进而形成科学的自然观。农村高中学生生物科学素养的提高是建立在掌握生物学的基础知识之上的。
培养和提高农村高中学生的生物科学素养,主渠道是生物课堂教学。为了抓住课堂教学主阵地,最大限度地提高课堂教学效果,教师要从五个方面着手:(1) 锤炼自身,终身学习。新课程把教师地位确立为主导,是对教师素质提出更高的要求。教师不再仅仅是无错误地传授知识和解除疑惑,必须是有智慧地、创造性地让学生获得知识,体验学习,学会学习。这就要求教师要不断学习新的教育教学理论、吃透课标、研读教材,锤炼自身,终身学习。(2) 分析学情,精心备课。认真分析学情,精心备好每一节课,每一节课都有具体、明确、可操作性的教学目标。(3) 发掘教材,开发素材。发掘教材中蕴含的基本技能,积极开发利用教材等教学资源,为学生提供丰富多彩的学习素材,使课本知识鲜活起来。(4) 创设情境,有效参与。在课堂教学中,把教学过程变成学生发现知识的过程,创设有吸引力的问题情境,将学生的注意力引导到最佳的思维状态,使学生真正有效参与学习。(5) 优化教法,巧用媒体。优化教学方法,巧用现代教学手段,使宏观与微观、静态与动态、抽象与直观能够轻易地实现相互转化,通过声音、图画、视频等多种刺激,调动学生的多种感觉器官。这样让学生能够更轻松地理解生物学知识,使课堂教学富有时代气息。
教师通过课堂教学,使学生在知识、能力、情感、态度价值观等方面获得协调发展,为提高农村高中学生的生物科学素养奠定坚实的基础。
2 积极开展探究性学习
普通高中生物课程标准在分析我国理科课程改革的基础上,借鉴世界各国科学课程标准及教学改革的实践经验,把“倡导探究性学习”作为基本的课程理念,以期将我国生物课程改革推向深入。科学探究技能不仅属于科学家的本领,也是对具有科学素养的现代公民的基本要求。学校的科学探究活动通常是指学生积极主动地获取生物学知识、领悟科学思想、领悟科学研究方法而进行的各种活动。每个高中学生都应该学习和掌握科学探究的基本技能。高中生物教材为学生提供了充分的科学探究素材。
教学中,教师要经常结合学校所在地、学校和学生的实际,指导学生自己提出生物学探究课题、制定计划、实施计划、收集证据、分析研究、写出报告、交流展示,积极开展探究性学习活动,使学生在解决实际问题的过程中达成学习目标。2011年4月,指导学生探究性学习的活动项目“远离农药污染 维护生命健康――西关村莲花菜菜青虫防治调查及无害化防治研究”获甘肃省青少年科技创新大赛优秀科学竞赛项目二等奖。2012年4月组织学生开展的探究性学习活动项目“渭源县脱毒马铃薯培育和栽培研究”在甘肃省青少年科技创新大赛中荣获优秀科技竞赛项目二等奖。教师要组织学生进行辩论、专题讨论、项目设计等多种多样的探究性学习的方式。通过开展探究性学习活动,广大农村高中学生在知识、能力、情感、态度与价值观方面得到较快发展,收到较好的学习效果。
生物科学是自然科学中发展最为迅速的科学之一。生物科学研究在20世纪取得了许多重大突破,研究成果更加迅速地转化为社会生产力,显现出巨大的社会效益和经济效益。生物科学也向着更加关注人类自身的方向发展。随着与物理学、化学、数学以及其他各学科之间不断交叉、渗透和融合,生物科学已经日益呈现出主导学科的地位。同时,生物科学在解决人口增长、资源危机、生态环境恶化、生物多样性面临威胁等诸多问题方面发挥的作用越来越大,有力地促进了现代社会文明的发展。
生物科学作为自然科学中的基础学科之一,是研究生物现象生命活动规律的一门科学,是农、林、牧、副、渔、医药卫生、环境保护及其它有关应用科学的基础。《全日制普通高中生物新程标准》指出,义务教育阶段的生物课程以提高学生生物科学素养为主要的的必修课程,是科学教育的要领域之一。
一、生物科学素养是什么
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。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。
二、怎样树立生物科学素养
(一)生物学思想的树立
生物学思想的建立是培养学生生物科学素养的前提,高中生物教学的目的在于培养学生初步的生物学思想,树立起辨证唯物主义的世界观。虽然初中已经接触到生物这一门学科,但是初中生物不参与中考,很多学生并没有引起重视,所以高中阶段就需要重新树立生物学思想。这就要求在教学过程中,教师要指导学生对生物学概念的理解和掌握,并多次强化记忆,运用PPT等教学手段,使学生更直观的看到,加深记忆。比如《细胞器—系统内的分工与合作》一节,出现的很多生疏的名词,学生不易于记忆。如果用PPT进行教学,学生易于理解并记忆。
(二)科学探究能力的培养
科学探究能力对于学好生物这门学科是必须的一种能力。生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常包括提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释和结论、反思与评价、表达与交流等八个要素。为了培训学生的科学探究的能力,就必须在教学中积极组织学生进行探究性学习,只有在不断的探究性学习过程中,学生通过动手操作实验课,细致观察实验结果、记录实验数据,并对实验数据进行分析得出结论,逐步培养学生收集和处理生物科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作的能力等,突出创新精神和实践能力的培养,让学生充分体验科学过程与科学方法,形成生物科学探究能力和科学态度与价值观。通过这样不断的锻炼,学生才能真正具有科学探究能力。
(三)情境的创设,积极引导学生
在教学过程中,应该改变以往的讲授模式,要多引导学生参加教学,教学的目的是学生的知识的获得,而不是教师的教授。可以通过以下这些方面,来调动学生的积极性。其一,多给出图形或者数据资料,代替以往的直接给出结论,这样就要求学生必须开动思维,参与其中才能获得知识。其二,从生活经验、经历中提出可进行探究的问题。其三,多给学生讲一些生物科技的新进展或者成就,提高学生对生物学的兴趣。
(四)科学探究过程和结果的交流
真正获得科学探究能力,不仅需要学生独立的观察、思考、提问、并作出假设,进而进行探究活动,同样需要对探究的结果进行整理、汇报和交流。在教学过程中,教师要注重对学生独立完成探究性学习报告的撰写的培养,并组织交流探究的过程和结果。同时,根据各个学校的条件,可以有计划的安排一些需要较长时间才能完成的实验活动,充分利用多种教学资源进行有效教学。
三、生物实验能力的培养
实验能力是加强学生的生物科学素养的主要手段。实验教学是高中生物教学的基本形式之一,是培养学生科学思想、方法、态度和创新精神的重要手段。实验主要培养学生观察实验、收集和处理信息、数据处理等方面的能力,促使学生积累实验设计预测、质疑、反思、推理、归纳和演绎等科学方法应用的体验,要求学生要实事求是地记录、整理和分析实验数据、定量表述实验结果等。通过实验过程,培养学生的动手能力,分析实验现象的能力和逆向思维的能力。但是,在实验中要注意安全教育,即安全使用实验器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精灯等)和实验药品(酒精、酸、碱等),这也是生物学实验的基本技能,教师应强化安全教育,增强学生的自我保护意识。
综上所述,在高中生物教学中,教师应该重视培养学生的生物科学素养。在平常的教学中,及时给学生灌输生物学思想,同时加强对学生科学探究能力的锻炼,增强学生的实验动手能力,使学生更适应现代生物科学技术的飞速发展。
参考文献:
[1]梁振.在高中生物教学中培养学生的生物科学素养.文理导航.2011(11).
新《高中生物课程标准》明确指出:在高中生物教学中要通过自主、合作、探究的教学模式,培养学生的科学探究能力[1]。在传统的高中生物教学过程中,教师一般都是照本宣科,以教师的讲授为中心,学生处于被动地接受知识的地位。这种教学模式无视学生的主观感受,严重阻碍着学生探究能力的培养。新的高中生物课程标准给出了一个新的教学思路,这便需要教师改变教学方式,在教学过程中注意启发学生对知识进行主动探究,培养学生科学探究能力的形成,提升学生的生物科学素养。
一、借助各种教学工具,使教学更具直观性
教师应当积极为探究活动创设情境,生物教学的直观教学工具有标本、模型、挂图、幻灯片、录音录像等。借助各种各样的教学工具,可以使教学内容更加直观,使课堂内容对学生更加有吸引力。另外,实现教学手段的现代化,能够更好地使学生集中注意力,激发学生主动学习的热情。但是如果直观教具出现得太早或者使用不当,反而会使学生将注意力全部集中到教学工具上,而忽视了对知识本身的关注。因此教师在使用教学工具时,可以先对教学的内容进行讲解,引导学生对有关的教学内容进行交流和讨论,使学生提出相关的问题或者由教师总结本课程中应当解决的问题,然后通过借助各种教学工具,引导学生独立自主地进行探索。例如在讲解DNA的结构时,教师可以先将本节课需要学习的内容大概进行描述,然后引导学生提出课堂中应当解决的问题,进而通过让学生观察模型和挂图等方式,使学生能够积极主动地进行探索学习。
二、培养学生的问题意识
在高中生物教学的过程中,应当着重培养学生的问题意识,学生在接触到一个课题的时候能够经过思考提出自己的问题,便是对问题进行探究的前提条件。学生在带着问题进行学习时,可以自发地进行知识的探究。教师在教学过程中,应当注意引导帮助学生学习生物科学的探究方法,以学生为主体,让学生能够参与到知识的探索过程中,在自主的探索过程中解答自身提出的问题并验证自己的想法,而不是由教师强行将知识点灌输给学生。
教师的启发应当以激发学生的学习兴趣为主,在对课堂知识产生兴趣的前提下,学生才能够提出自己的问题并进行探究。因此,教师要严格遵循引导、合作、自主与创新的原则来引领学生完成生物科学的探究过程[2]。教师应当精心设计课堂教学内容和方式,引导学生的独立思考,使学生能够积极地投入到知识的探究过程之中。比如,在学习基因和遗传时,教师可以向学生提供许多的遗传上的例子以引导学生提出问题,单眼皮的父母能否生出双眼皮的子女?决定男女性别的是父亲还是母亲?这些问题常常可以使学生产生学习的兴趣,在学生带着这些问题进行思考并进行探究学习时,便可以更好地掌握知识点,提高学习效率。
三、注重实验操作,提高学生的动手能力
进行实验操作是培养学生探究能力的重要手段,是学生将课堂上学习的知识进行分析验证的过程,学生在亲自动手操作的过程中可以将自身观察到的现象与书本上学习的知识进行对比,发现问题,并进一步进行探究,从而在增强实验技能的同时提高科学探究能力。高中生一般都具备了一定的动手操作能力,教师应当尽可能地让学生动手完成实验的全部过程。教师可以让学生根据实验主题,自主设计有关的实验方案,并分小组进行实验,学生在实验的过程中,通过充分的交流讨论,互换各自的意见,使学生的学习兴趣更加浓厚,能够更加认真地投入到知识的探索之中。
教师在实验课程的设置上,要注重充分培养学生的科学探究能力,让学生能够在实验中了解科学研究的过程,掌握科学研究方法,进而提高科学研究素养。例如在做“洋葱细胞的质壁分离与复原”实验时,教师应当引导学生思考,鼓励学生自主设计实验方案并进行实施,而对于学生的实际操作则不应多加干涉,学生在实验成功时可以加深对课堂知识的理解,在实验失败时,教师应当引导学生独立思考寻找失败的原因,从而培养学生的科学探究能力。通过实验,学生不仅能够学习植物质壁分离与复原的知识,同时还学会了通过科学实验来发现规律的研究方法,从而提高了科研研究素养。
四、将教学内容与生活密切联系
生物知识来源于人类的生活,高中生物教学也不能脱离生活,只有与现实生活进行紧密联系,能够以生物学的知识解释现实生活中的现象,生物学的研究才具有意义。要使生物课堂更有生命力,教师应当注意将课堂的内容与日常生活进行联系,使学生能够学会结合现实的生活来发现生物问题,解释生物问题,以此达到掌握知识的目的。
教师在生物教学的过程中,要善于发现和挖掘与日常生活有关的内容,能够从日常生活的现象中选择教学素材,使生物学更加有生活气息,使知识内容不再枯燥无味,以此激发学生的学习热情,让学生能够主动参与到知识的探究活动中,并且提高运用生物学知识解决日常生活问题的能力。比如在讲述营养物质代谢这一课程时,教师可以引入日常的生活问题来创设一些教学情境:牛奶应该在吃面包前喝还是吃面包后喝?减肥时最应该减少哪种食物的摄入?通过提出这些日常生活中会遇到的问题来激发学生的兴趣,带着这些问题进行思考学习,最终通过学生的探究得出结论。在这个过程中,学生能够独立自主地对问题进行探究,不仅能够加深对所学知识的理解,还有助于培养学生的科学探究能力。
五、总结
高中生物教学应当注重培养学生的学习兴趣、问题意识、动手操作能力、运用生物学知识解释生活现象的能力,在此基础上使学生掌握科学的探索方法,进而培养学生的科学探究能力,为此,教师可以借助各种教学工具和先进的教学技术,采用科学合理的教学模式。
参考文献:
[1]王雪梅.生物教学中培养学生科学探究能力的教学研究[D].首都师范大学,2011.
高中生物新的课程标准的目标是:面向全体学生,培养学生的科学素养,培养学生的探究能力.由这个目标制定出的人民教育出版社的教材中涉及了很多的生物科学史.如,必修一:细胞学说建立过程、细胞核的功能、生物膜结构的探索历程、关于酶本质的探索历程、光合作用的探究历程.必修二:孟德尔的豌豆杂交实验(遗传定律发现史)(假说-演译法)、萨顿的推论及摩尔根关于基因位于染色体上的实验、肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、DNA双螺旋结构模型的建构、生物进化学说的发展.必修三:促胰液素的发现、生长素的发现历程等.
二、高中生物教材中生物科学史的教学价值
高中新教材中展示了大量的生物科学史的内容,对于学生科学素养的培养是一个非常重要而且可行的途径.其作用主要体现在以下几个方面:
第一,激发学生对科学的好奇心,帮助学生深刻理解生物学知识.生物学史的内容展示了科学家所处的时代背景,科学家对生命现象的研究过程,各种观点的碰撞和论争过程,同时也蕴含了许多生物科学的基本概念、基本原理、基本规律等生物科学知识.教学中合理地进行生物学史的教学,不但可以增加生物教学的趣味性,激发学生学习高中生物的兴趣,还有助于学生对生物学知识更好的理解和掌握.
第二,体验科学探究的历程,培养学生的科学精神.恩格斯在谈到科学家的科学精神时,曾指出:“怀疑――批判”的头脑是科学家的一个“主要仪器”.在教学中合理地开展生物学史的教学,通过重演和再现知识的发生过程,不仅能使学生了解科学结论的由来,还能使学生体验科学家思维发生发展的轨迹,体验科学知识及其理论体系的演变和完善过程,从而使他们学会用发展的、批判的眼光审视现有的科学知识.
第三,有助于训练学生的思维能力,进行科学方法的教育.生物科学史不仅揭示了生物知识的探究历程,更重要的是揭示了科学家在这一过程中的思维的火花、求知的态度、探究的方法,通过让学生体会当时的场景进行探究实验设计和模拟实验,对学生渗透科学方法教育.
三、利用生物科学史渗透科学方法教育的基本途径
科学方法往往寓于具体科学知识的认识过程中,只有把认识过程合理地展现出来,学生才能领会科学方法是如何提出的,从什么角度,用什么方法解决问题,从而掌握科学方法.而在当前中学生物课堂教学过程中,很多教师只是把生物史作为一种知识,附加在生物知识教学内容上,而忽略了生物史的科学探究过程,疏于从思想与方法的历史角度去对学生进行科学方法的教育.因此,在应用生物学史开展科学方法教育的课堂教学组织过程中,我们应从课堂教学的各个环节入手,把握好“科学史”与“科学方法”这两条主要线索,组织“探究性学习”,让学生在“体验生物科学史”的过程中,实现对“科学方法”的教育.下面结合植物生长素的发现教学过程谈谈渗透科学方法教育的基本途径.
1.利用生物科学史创设情境,激发学生科学探究的兴趣
“兴趣是最好的老师”.上课伊始阶段,教师将生物科学史上引发科学家对某一问题研究的生物学现象作为问题情境呈现给学生,一方面能可以激发他们的学习兴趣,创设学习情境,更重要的是让学生切身感受什么是科学发现,怎样提出问题,并在他们脑海中留下深刻印象.教师可以采用幻灯片、讲故事、文字展示或角色扮演等形式,再现生物学现象,然后启发鼓励学生提出问题.在学习“植物生长素的发现”时,教师先展示同学们熟悉的日常生活中植物向光性的图片,再播放达尔文观察植物向光性的动画引发学生思考,提出问题“植物向光性的原因是什么?”“单侧光和尖端在植物的向光性现象中都起了什么样的作用呢?”问题情境的创设使学生很自然地迈出了科学探究的第一步.
2.沿着科学史的发展轨迹,体会科学研究的方法――假说、演绎推理法
在生物科学史中,一般都展示科学家在研究过程中出现的问题和解决的方法,生物学史的学习过程就等于学生沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究.针对上面所提的问题,教师引导学生对达尔文的几组实验进行比较分析提出自己关于向光性原因的假设或猜想,并请他们用自己的方式进行表达.然后教师再引入科学史中达尔文的假说,让学生结合当时的达尔文所处的历史背景讨论思考为什么达尔文会有这种假设,再思考自己所做的假设是否合理,这样可以使学生在心理上和情感上更接近科学研究,并能体会达尔文得出结论所采用的具体科学方法――假说法.假说的结论是否正确呢?我们如何来验证?自然地引出詹森和拜尔的实验,从不同角度验证达尔文的假说.然后师生一起分析詹森、拜尔的实验思路、结论:尖端产生的刺激可以透过琼脂片传到下部,弯曲的原因是尖端产生的刺激在下部分布不均匀.提出假说:尖端产生的刺激可能是一种化学物质.该假说是否正确呢?科学家继续探索的步伐前进到了温特的实验:让接触过尖端的琼脂块放在切掉尖端的胚芽鞘上结果胚芽鞘生长或弯曲生长了,从而验证了假说的正确性.生长素的发现,是众多科学家利用多种科学方法共同合作的结晶,通过该过程的学习既让学生理解了实验设计原则与方法,又在这一过程中,体验了科学家的探索精神,在现有手段的基础上对于事物本质不断探索的精神,使学生体会科学家在做出猜想和假设时所用的具体科学方法,从而实现渗透具体科学方法教育的目的.