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1、 探究性學(xué)習(xí)提高了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)能力
生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需
要的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中,過多強調(diào)單純依靠知識的傳承、講授和灌輸,學(xué)生長期處于被動地位。這樣的教學(xué)模式,既不能全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),也不利于學(xué)生的身心健康。探究性學(xué)習(xí),注重在探究過程中主動地獲取體驗和知識、應(yīng)用知識,解決問題的學(xué)習(xí)活動,從根本上變革了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在理解基本科學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律以及科學(xué)原理的基礎(chǔ)上,運用科學(xué)知識,理解或解釋發(fā)生在身邊的生物科學(xué)現(xiàn)象,形成正確的情感、態(tài)度,價值觀和科學(xué)世界觀,并掌握一系列的相關(guān)技能。因此,探究性學(xué)習(xí)能提高學(xué)生自身生物科學(xué)素養(yǎng)的能力。
2、 探究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的幾點思考
探究性學(xué)習(xí)是一種新的教學(xué)模式,所以無章可循。不過,在多年的教學(xué)實踐
中,就培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)方面,我認為可以從以下幾方面進行思考:
2.1創(chuàng)設(shè)多方面的科學(xué)探究活動,豐富和積累科學(xué)知識
了解科學(xué)知識的本質(zhì),是具有科學(xué)素養(yǎng)的人應(yīng)具備的條件之一。作為學(xué)生,獲取科學(xué)知識的途徑,大部分主要來自書本知識。書本知識是前人體驗和經(jīng)驗的總結(jié),缺少學(xué)生直接經(jīng)驗的過程和真正的體驗。而探究性學(xué)習(xí)是實踐活動性很強的學(xué)習(xí),因此,在教學(xué)活動中,我們可以多路并舉、采用靈活多變的教學(xué)方式和策略,積極創(chuàng)設(shè)科學(xué)探究活動,使學(xué)生從科學(xué)探究中獲得的知識與從其它方式獲得的知識聯(lián)系起來,奠定扎實的科學(xué)基礎(chǔ),豐富和積累科學(xué)知識。
2.1.1引導(dǎo)學(xué)生收集信息,處理信息,獲取新知
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,生物科學(xué)知識也在不斷的更新和發(fā)展,一些新的概念、新的技術(shù)等不可避免的要在教學(xué)過程中反映出來。如干細胞、人類基因組計劃、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。教學(xué)中,組織學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)上、從書本中、從生活里搜集有關(guān)這方面的資料,就可加深對這些知識的了解和認識,通過解讀有關(guān)數(shù)據(jù),處理有關(guān)信息,從而獲取新知。
2.1.2組織學(xué)生調(diào)查研究,提出問題,解決問題
生物科學(xué)知識緊密聯(lián)系人們的生活實際、生產(chǎn)實例,如細胞的分裂、分化與癌變;免疫、傳染病與艾滋??;減數(shù)分裂、受精作用與試管嬰兒;生態(tài)平衡與沙塵暴等。教學(xué)中,組織學(xué)生根據(jù)實際情況,針對性的提出問題,開展調(diào)查研究活動,運用所學(xué)的基礎(chǔ)知識提出見解或深層次的質(zhì)疑,作出分析決策。通過參與和解決現(xiàn)實生活中的具體問題,來獲得科學(xué)與技術(shù)知識。
2.1.3組織學(xué)生設(shè)計實驗,動手操作,建構(gòu)新知
生物科學(xué)本身就是一門實驗科學(xué)。新的課程標(biāo)準(zhǔn)增設(shè)了更多的實驗內(nèi)容,強調(diào)讓學(xué)生盡可能多地身臨其境,親自動手。如模擬實驗探究膜的透性、探究影響酶活動的因素、探究酵母菌的呼吸方式等等,教學(xué)中,組織學(xué)生針對提出的問題,像科學(xué)家一樣自己設(shè)計實驗方案,自己動手操作實驗,對實驗的數(shù)據(jù)進行分析、判斷和推理,將實驗結(jié)果和已有的知識聯(lián)系起來,形成超越巳有知識的新的理解,建構(gòu)新知。
2. 2強調(diào)探究親歷過程、重視探究技能的規(guī)范化訓(xùn)練,培養(yǎng)科學(xué)探究能力
2.2.1讓學(xué)生親身體驗探究的過程
探究性學(xué)習(xí)活動是以學(xué)生為核心,由學(xué)生自主提出問題、自行設(shè)計實驗去探究想要知道的“未知性”的實驗結(jié)果。探究過程中,充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性:思路讓學(xué)生自主探究,方法讓學(xué)生自主尋找,規(guī)律讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn),問題讓學(xué)生自主解決。最終達到讓學(xué)生在“活動”中學(xué)習(xí),在“主動”中發(fā)展,在“合作”中增知,在“探究”中創(chuàng)新。例如,在完成《探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用》實驗時,我和學(xué)生是這樣開展探究活動的:(1)教師提出問題:淀粉和蔗糖是否都能被淀粉酶水解?(2)學(xué)生作出假設(shè):淀粉酶只能水解淀粉(此時學(xué)生已有了酶的專一性知識)。(3)制定方案、實施計劃:首先學(xué)生在課前自己查找有關(guān)資料,淀粉和蔗糖的水解產(chǎn)物是什么?鑒定淀粉和蔗糖水解程度的特定顏色反應(yīng)有哪些?然后根據(jù)已有的知識,設(shè)計實施方案,要證明實驗假設(shè),選定什么樣的方法?采取哪些實驗步驟?需要哪些器材、藥品?最后根據(jù)自己的計劃實施完成。(4)根據(jù)實驗結(jié)果,推斷自己提出的假設(shè),得出結(jié)論。(5)小組之間交流討論,評定各自的設(shè)計方案是否科學(xué)?實驗方法是否合理?實驗操作是否嚴(yán)謹(jǐn)?有哪些心得和體會等等。通過親歷探究過程,學(xué)生在建構(gòu)知識意義的同時,真正享受到了探究的樂趣,提高了探究的技能。
2.2.2規(guī)范學(xué)生的基本探究技能
探究性學(xué)習(xí)的核心在于對問題的探究,探究活動無論是在內(nèi)容、目的、操作,還是組織形式等方面都有著較高的要求。特別是學(xué)生的操作技能是否熟練、規(guī)范,不僅直接影響到科學(xué)探究的質(zhì)量,而且也影響著生物科學(xué)素養(yǎng)的提高。例如探究活動的基本方法之一—觀察,必須有明確目的,掌握一定的觀察方法,具有良好的觀察習(xí)慣。在觀察探究活動中,既要通過問題的形式讓學(xué)生明確觀察的目的,更要引導(dǎo)學(xué)生通過觀察來發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,養(yǎng)成積極思考的好習(xí)慣。然后在觀察的基礎(chǔ)上,學(xué)生自主討論,交流看法和體會,從而獲得新的知識。同樣的道理,在各種探究活動時,教師要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的要求,結(jié)合教材中的具體內(nèi)容,對學(xué)生進行觀察、發(fā)現(xiàn)和提出問題、作出假設(shè)和推理、調(diào)查、實驗設(shè)計和操作、搜集和分析資料等基本技能和方法的規(guī)范化訓(xùn)練和指導(dǎo)。學(xué)生掌握了這些規(guī)范化的基本技能和方法,就能懂得探究活動中到底要探究什么,如何進行探究內(nèi)容的設(shè)計、探究過程的分析和探究結(jié)果的評價等,因而,科學(xué)探究的能力得到了最大程度的發(fā)展。
2.3學(xué)習(xí)生物科學(xué)史及科學(xué)探究歷程,培養(yǎng)科學(xué)情感態(tài)度與價值觀
科學(xué)是一個發(fā)展的過程。在高中生物課程中,有不少內(nèi)容涉及到生物科學(xué)史及科學(xué)探究歷程,如細胞學(xué)說的提出、酶的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、人類對遺傳物質(zhì)的探索過程、孟德爾遺傳實驗及遺傳的基本規(guī)律的總結(jié)、達爾文生物進化理論的提出等等。學(xué)生學(xué)習(xí)這些生物科學(xué)的發(fā)展史及其科學(xué)探究歷程,可沿著科學(xué)家探索生物世界的道路,理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究方法,通過了解科學(xué)家面對問題的思考或試驗探索過程,從中領(lǐng)悟到科學(xué)家的創(chuàng)造過程及解決問題的方法;了解到科學(xué)理論的暫時性與不確定性,開闊心胸,勇于接受錯誤;了解到科學(xué)與社會之間的關(guān)系,縮小科學(xué)與人文之間的鴻溝。因此培養(yǎng)了學(xué)生正確的情感、態(tài)度、價值觀和科學(xué)世界觀,并且還可以以此來指導(dǎo)自身的行為。
總之,科學(xué)素養(yǎng)盡管是對科學(xué)了解的最基本標(biāo)準(zhǔn),但也不是通過簡單的在學(xué)校各種教育中一下子培養(yǎng)起來的,只有終身學(xué)習(xí)才能達到理想的地步。探究性學(xué)習(xí)也不是全部的教學(xué)活動,教學(xué)的策略和方法也是多種多樣的。然而,我們提倡探究性學(xué)習(xí),合理運用探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是可以得到真正的提高的。
參考文獻
[關(guān)鍵詞] 生物學(xué)教學(xué) 生物科學(xué)素養(yǎng)
在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天,國民科學(xué)素質(zhì)的高低直接影響著一個國家綜合國力的強弱;公民科學(xué)素養(yǎng)的高低,直接影響到教育的發(fā)展和社會的進步。在新的課程改革的理念下,提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),探討培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的途徑和方法是所有教育工作者的責(zé)任和義務(wù),也是亟待廣大教育工作者研究和解決的教育使命。
(一)生物科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵
《全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》和《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》中提出,生物科學(xué)素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中重要的組成部分,是指公民參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力,包括理解科學(xué)、技術(shù)、社會的相互關(guān)系,理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。它反映了一個人對生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。
(二)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑
1.分析教材特點,落實科學(xué)探究活動,提升學(xué)生科學(xué)探索能力。生物新課程將陳述性知識、科學(xué)探究活動和小欄目作為教材內(nèi)容體系的重要組成,在傳統(tǒng)教材“實驗”欄目的基礎(chǔ)上增添了豐富的探究活動,并將其融合為“科學(xué)探究活動”。筆者發(fā)現(xiàn),科學(xué)探究活動呈現(xiàn)出三個特點:一是數(shù)目明顯增加。以中學(xué)階段新課程教材中生態(tài)學(xué)內(nèi)容為例,人教版有34個科學(xué)探究活動,蘇教版有51個,中圖版有32個,河北少兒版有82個,浙江科技版有37個。二是活動的類型呈現(xiàn)多樣化。例如,人教版有“實驗”、“探究”、“調(diào)查”、“模型制作”、“課外實踐”、“思考與討論”、“技能訓(xùn)練”等;河北少兒版有“探究竟”、“大家談”、“親自做”、“想一想”、“試試看”、“閱讀與分析”;蘇教版有“討論”、“課外探究”、“積極思維”、“邊做邊學(xué)”、“繼續(xù)探究”、“課題探究”;中圖版有“探究活動”、“課外實踐”等。三是不同類型的活動有不同能力目標(biāo)的側(cè)重點。例如,“實驗”側(cè)重培養(yǎng)操作技能和觀察能力,“探究”強調(diào)學(xué)生自行制訂探究方案,學(xué)生自主探究空間大,“資料搜集和分析”側(cè)重培養(yǎng)信息搜集和處理能力,“模型建構(gòu)”注重學(xué)生動手動腦建構(gòu)模型,培養(yǎng)訓(xùn)練建構(gòu)模型的方法和能力。
認識教材特點,組織好科學(xué)探究活動,有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)的主動性和積極性,使學(xué)生在活動體驗的過程中促進發(fā)展;有助于實事求是的科學(xué)態(tài)度的形成及認識科學(xué)實驗的基本方法;有助于提高學(xué)生實驗?zāi)芰?、觀察能力和思維能力;有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
2.重視生物科學(xué)史教育,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)。隨著社會的發(fā)展,教育需要培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)的合格公民,科學(xué)素養(yǎng)的組成包括科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)技能、科學(xué)本質(zhì)和STS。科學(xué)史內(nèi)容就是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效的途徑之一。生物科學(xué)史記載了生物科學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展及規(guī)律,能夠切實的反映生物科學(xué)探究的過程與方法、科學(xué)家進行科學(xué)研究時的情感與精神,反映科學(xué)技術(shù)與社會三者的關(guān)系。
新課程增加了科學(xué)史內(nèi)容,將科學(xué)史教育列入學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)當(dāng)中。如“達爾文生物進化理論”、“生長素發(fā)現(xiàn)過程”、“探求光合作用原理的實驗”,對“DNA是遺傳物質(zhì)的實驗證明過程”、“孟德爾遺傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程”、“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗”、“噬菌體侵染細菌的實驗”等,都是學(xué)生理解科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的重要資源,也是學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的重要途徑。教師應(yīng)當(dāng)認同和理解科學(xué)史對學(xué)生終身發(fā)展的作用,創(chuàng)造性的使用教材,引導(dǎo)學(xué)生通過體驗科學(xué)家探索生物奧秘的艱辛歷程,理解科學(xué)發(fā)展的本質(zhì),學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法及科學(xué)家獻身科學(xué)的精神,領(lǐng)悟到科學(xué)的發(fā)展需要人們不斷的拼搏和前赴后繼的努力,進而對學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的形成起到潛移默化的作用。
3.重視滲透STS教育,培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)。STS指的是科學(xué)、技術(shù)、社會( Science&Technology&Society),強調(diào)的是科學(xué)、技術(shù)與社會三者的關(guān)系及科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活和人類發(fā)展中的應(yīng)用。了解科學(xué)、技術(shù)、社會的相互關(guān)系,關(guān)注和參加與生物科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會問題的討論和決策,是生物科學(xué)素養(yǎng)的又一重要組成部分,也是學(xué)生情感發(fā)展的重要途徑。
新課程在教材內(nèi)容中滲透了STS教育,將生物學(xué)知識與學(xué)生的日常生活以及與人類社會的發(fā)展有機結(jié)合起來。通過教材中的各種素材、欄目及活動進行STS教育,不僅使學(xué)生得到了基礎(chǔ)知識和基本技能,也使學(xué)生認識到這些知識對于自身乃至人類生存和發(fā)展的價值,使學(xué)生的情感得到升華。因此,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)將知識的傳授同人類生存、社會發(fā)展、科技進步緊密聯(lián)系起來,讓學(xué)生認識到教材中學(xué)到的知識是能夠在生活中運用的,一方面提高他們學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣,另一方面使他們意識到科學(xué)知識的重要性。例如,通過對個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈的學(xué)習(xí),結(jié)合現(xiàn)實生活中生物與環(huán)境的各種鮮活實例,使學(xué)生認識到人與自然和諧發(fā)展的重要意義;通過人體營養(yǎng)物質(zhì)代謝的學(xué)習(xí)并結(jié)合現(xiàn)實生活中的疾病實例,使學(xué)生了解科學(xué)膳食以及保持身體健康的重要性;通過對克隆技術(shù)、器官移植等高科技生物技術(shù)的了解,使學(xué)生認識到科學(xué)研究的價值和意義,萌發(fā)對科學(xué)研究的熱愛。
參考文獻:
[1]教育部.全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2001.
[2]教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2003.
課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫的重要依據(jù)??傮w編寫思路是貫徹落實課程標(biāo)準(zhǔn)提出的基本理念,根據(jù)各模塊的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合學(xué)生的年齡特征、認知規(guī)律和教學(xué)實際,本著便于教和學(xué)的原則進行設(shè)計。概括地說,教材的編寫要體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念,遵循課程標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計思路,落實課程標(biāo)準(zhǔn)中“具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”的要求。具體包括以下幾個方面。
1.重視基礎(chǔ)知識的教學(xué),幫助學(xué)生形成良好的知識結(jié)構(gòu)
(1)構(gòu)建主線突出、結(jié)構(gòu)合理的知識體系
為凸顯各模塊在知識教育方面的價值,幫助學(xué)生形成良好的知識結(jié)構(gòu),每個模塊的知識內(nèi)容都圍繞一定的主線展開;同時,根據(jù)學(xué)生的認知規(guī)律,確定知識內(nèi)容的呈現(xiàn)順序,使之形成結(jié)構(gòu)合理的知識體系。例如,在《分子與細胞》模塊,教材內(nèi)容圍繞“細胞是基本的生命系統(tǒng)”這一主線展開。
(2)重視基本概念、原理和規(guī)律
高中生物課程涵蓋的知識內(nèi)容廣泛而豐富。對學(xué)生來說,知識性內(nèi)容與生物學(xué)基本概念、原理和規(guī)律的相關(guān)性越高,實現(xiàn)遷移的可能性越大,其時效性越長久,對學(xué)生終身學(xué)習(xí)和發(fā)展的價值就越大。鑒于此,知識性內(nèi)容著重圍繞生物學(xué)基本概念、原理和規(guī)律展開,避免過多事實性知識的羅列堆砌和單純描述,在認識“是什么”的基礎(chǔ)上,更多地探討“如何”和“為什么”。例如,關(guān)于動物和人體的激素調(diào)節(jié),重點是讓學(xué)生通過具體實例理解反饋調(diào)節(jié)和分級調(diào)節(jié)的原理,以及激素調(diào)節(jié)的特點,而不是羅列許多激素的分泌部位和生理作用。
(3)把握基礎(chǔ)性,體現(xiàn)先進性
按照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,精選符合學(xué)生發(fā)展需求和認知水平的基礎(chǔ)知識。知識內(nèi)容的深難度總體上維持在現(xiàn)行高中生物教材的水平,避免出現(xiàn)深、難、重。
基礎(chǔ)不等同于經(jīng)典。教材展示給學(xué)生的生物學(xué),應(yīng)當(dāng)具有時代特色,基礎(chǔ)性應(yīng)是現(xiàn)代意義上的基礎(chǔ)性。在體現(xiàn)共同基礎(chǔ)的必修教材中,一些基本概念和原理力求與現(xiàn)代生物科學(xué)相一致,體現(xiàn)先進性。例如,酶的概念不局限于蛋白質(zhì)的范疇,中心法則不局限于克里克提出的經(jīng)典法則,將免疫也視作一種調(diào)節(jié)方式,等等。此外,還以“科學(xué)前沿”、“科學(xué)•技術(shù)•社會”等形式介紹了生物科學(xué)的新進展,如通道蛋白、人類蛋白質(zhì)組計劃、DNA指紋技術(shù)、基因治療、恢復(fù)生態(tài)學(xué)等。在滿足學(xué)生多樣化發(fā)展需要的選修教材中,內(nèi)容緊扣時代脈搏,集中反映現(xiàn)代生物科學(xué)和生物技術(shù)及其應(yīng)用,同時也注意到把握基礎(chǔ)性,避免過深過難。例如,在《現(xiàn)代生物科技專題》中,側(cè)重基本原理和方法及其應(yīng)用的介紹,技術(shù)操作多用“生物技術(shù)資料卡”形式介紹,學(xué)生一般了解即可。
基礎(chǔ)性與先進性之間有時會出現(xiàn)矛盾,矛盾的焦點是學(xué)生的認知水平和接受能力。對此,教材從高中階段教育的性質(zhì)和任務(wù)出發(fā),做了靈活變通的處理。例如,關(guān)于水分子的跨膜運輸,盡管已發(fā)現(xiàn)水通道,教材正文仍沿用目前細胞生物學(xué)專著中將其歸為自由擴散的說法,而將通道蛋白的內(nèi)容放在課外閱讀材料“科學(xué)前沿”中介紹;關(guān)于細胞的衰老和癌變的原因,則采用在正文中排小號楷體字的辦法,供感興趣的學(xué)生選讀。此外,教材不可能也無必要在反映新進展上面面俱到,為此,在正文和作業(yè)中常常提示學(xué)生搜集有關(guān)資料。
(4)突出重點,點面結(jié)合,使知識內(nèi)容層次分明
教材中重要概念和原理的表述,以黑體字排??;其余需要學(xué)生認真閱讀和理解的內(nèi)容以宋體字排??;供學(xué)生一般了解或選學(xué)的內(nèi)容以楷體字排印,或以“相關(guān)信息”、“資料卡”、“科學(xué)•技術(shù)•社會”等形式出現(xiàn),有的內(nèi)容明確標(biāo)注“選學(xué)”?!渡锛夹g(shù)實踐》中幫助學(xué)生設(shè)計實驗的資料也以楷體字排印。
(5)縱橫銜接,促進知識網(wǎng)絡(luò)的形成
體現(xiàn)生物學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科的橫向聯(lián)系,教材旁欄設(shè)有“學(xué)科交叉”欄目;為體現(xiàn)各個模塊間、同一模塊各章節(jié)間的聯(lián)系,教材旁欄設(shè)有“知識鏈接”欄目。在必修模塊各章后的自我檢測中,大多安排畫概念圖的習(xí)題。
2.突出生物科學(xué)的過程與方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
有關(guān)科學(xué)過程與方法的內(nèi)容,在教材中占有較大的比重?!斑^程”包括科學(xué)家的研究過程和學(xué)生親自參加的探究過程?!胺椒ā眰?cè)重在科學(xué)探究的一般方法,也包括學(xué)科內(nèi)的方法,如分離細胞器的方法、放射性同位素標(biāo)記法、標(biāo)志重捕法等。
(1)關(guān)于科學(xué)方法的內(nèi)容
教材中涉及的科學(xué)探究的一般方法如下圖。
這些科學(xué)方法的內(nèi)容貫穿在各個模塊中,同時,不同模塊在科學(xué)方法教育上又有不同的側(cè)重點。例如,《分子與細胞》模塊側(cè)重觀察和實證的方法,《遺傳與進化》模塊側(cè)重假說演繹的方法,《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊側(cè)重系統(tǒng)分析的方法。
鑒于思維能力是科學(xué)探究能力的核心,教材注重思維方法的訓(xùn)練:①注重訓(xùn)練抽象思維和發(fā)展形象思維相結(jié)合;②注重形式邏輯思維與辯證邏輯思維相結(jié)合;③注重引導(dǎo)發(fā)散思維、求異思維和批判性思維;④重視數(shù)學(xué)方法、模型方法和系統(tǒng)方法的介紹和運用。
關(guān)于科學(xué)方法的內(nèi)容,教材主要通過研究過程的介紹和探究活動的設(shè)計,讓學(xué)生逐步領(lǐng)悟。此外,在必修模塊中還辟有專門的欄目予以提煉和概括,其中屬于科學(xué)探究一般方法的內(nèi)容見下表。
分子與細胞遺傳與進化穩(wěn)態(tài)與環(huán)境
模型方法
提出假說
控制變量
對比實驗假說—演繹法
類比推理預(yù)實驗
調(diào)查法(樣方法等)
數(shù)學(xué)模型
這里有兩點需要說明:①教材中科學(xué)方法內(nèi)容是建立在義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書基礎(chǔ)上的,初中階段已經(jīng)講述的方法不再作為重點介紹,如觀察法、實驗法、調(diào)查法、比較法、搜集資料的方法等;②系統(tǒng)分析的方法對高中學(xué)生來說過于深奧,教材通過研究群落、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動等內(nèi)容來滲透其大致思路,而未作正式表述。
(2)強化科學(xué)方法教育、培養(yǎng)科學(xué)探究能力的途徑
①安排豐富多樣的科學(xué)探究活動,讓學(xué)生通過活動體驗過程,領(lǐng)悟和運用方法(見下表)。
類型特點能力目標(biāo)側(cè)重點
實驗說明材料用具、方法步驟等培養(yǎng)操作技能和觀察能力
探究學(xué)生自行制訂探究方案
學(xué)生自主探究的空間大全面提高科學(xué)探究能力
模型建構(gòu)提供一定的指導(dǎo),由學(xué)生動手動腦建構(gòu)模型領(lǐng)悟和運用建構(gòu)模型的方法
資料分析提供讓學(xué)生分析的資料培養(yǎng)信息處理能力
資料搜集和分析讓學(xué)生搜集資料培養(yǎng)信息搜集和處理能力
思考與討論,討論提出要討論的問題培養(yǎng)思維能力
技能訓(xùn)練就科學(xué)探究的某一環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)情境,提出問題訓(xùn)練過程技能
調(diào)查提出要求和提示,讓學(xué)生到自然界或社會中進行調(diào)查培養(yǎng)調(diào)查能力
②較多地介紹生物科學(xué)史的內(nèi)容,特別是生物科學(xué)史上的經(jīng)典案例。有的部分以科學(xué)發(fā)現(xiàn)的先后順序作為構(gòu)建框架的重要線索,如遺傳部分。讓學(xué)生分析科學(xué)家是怎樣進行科學(xué)研究的,從中獲得科學(xué)方法等方面的啟示。
③鼓勵學(xué)生積極思考和討論。在資料分析、旁欄思考題、技能訓(xùn)練、練習(xí)、思考與探究、自我檢測等欄目中有許多關(guān)于科學(xué)過程和方法的思考題,可以幫助學(xué)生領(lǐng)悟方法,活躍思維,提高科學(xué)探究能力。
3.關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會的關(guān)系,深化情感、態(tài)度和價值觀教育
通過教材展示給學(xué)生的生物學(xué),是在先進的技術(shù)手段支持下不斷成長的生物學(xué),是通過技術(shù)而不斷轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的生物學(xué),是在廣闊的社會背景中,對人類文明有著巨大推動作用,同時又可能產(chǎn)生一些負面影響和沖擊的生物學(xué)。為此,教材一方面介紹有關(guān)生物科學(xué)、技術(shù)和社會關(guān)系的資料,另一方面還引導(dǎo)學(xué)生深入探討生物科學(xué)、技術(shù)和社會三者之間復(fù)雜的互動關(guān)系,理解科學(xué)的價值和局限性,養(yǎng)成熱愛科學(xué)、尊重科學(xué)、理智地運用科學(xué)成果的情感和意識,樹立人與自然和諧發(fā)展的觀念,形成科學(xué)的價值觀。
教材通過多種方式,突出這方面的教育:
①通過資料搜集和分析、思考和討論、調(diào)查、評價等多種活動,落實科學(xué)、技術(shù)和社會關(guān)系的教育。
②在必修模塊中設(shè)置“科學(xué)•技術(shù)•社會”和“與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)”等欄目;正文辟“與社會的聯(lián)系”小欄目。
③在選修模塊中分別設(shè)置相應(yīng)欄目。如《生物技術(shù)實踐》中的“課題背景”,《生物科學(xué)與社會》模塊中的“從社會中來”、“到社會中去”及“現(xiàn)實中的問題”,《現(xiàn)代生物科技專題》中的“實踐活動”、“進展追蹤”、“論壇”、“熱點問題討論”等。例如,設(shè)置“論壇”引導(dǎo)學(xué)生深入討論生物技術(shù)的安全性和倫理問題。
④在教材的作業(yè)系統(tǒng)中設(shè)計相關(guān)的練習(xí)題。
教材通過介紹科學(xué)家從事科學(xué)研究的實例、安排學(xué)生探究活動和講述有關(guān)知識等多種途徑,試圖構(gòu)建具有生物學(xué)科特點和時代特色的情感態(tài)度價值觀體系。
4.重視知識內(nèi)容與生活經(jīng)驗的聯(lián)系,激發(fā)求知欲,驅(qū)動知識的建構(gòu)
借鑒有意義學(xué)習(xí)和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,教材內(nèi)容的表述不是從概念到概念,而是盡量從生活經(jīng)驗入手,創(chuàng)設(shè)較好的問題情境或懸念,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生頭腦中發(fā)生新知識與原有經(jīng)驗之間的聯(lián)系,完成知識的建構(gòu),同時也理解所學(xué)知識的價值。
①必修模塊的每節(jié)都從“問題探討”入手,該欄問題除出自科學(xué)史外,主要是從學(xué)生的生活經(jīng)驗中提煉。
②教材重要概念和過程的闡釋,盡可能結(jié)合學(xué)生的經(jīng)驗和生活體驗,使之親切而生動。
③不少章節(jié)采用問題串的形式,引導(dǎo)學(xué)生步步深入地分析問題、解決問題,建構(gòu)知識,發(fā)展能力。在《分子與細胞》模塊,還設(shè)有“與生活的聯(lián)系”欄目。
④作業(yè)系統(tǒng)中注意習(xí)題與生活、健康、環(huán)境等方面的聯(lián)系和實際應(yīng)用。
5.加強內(nèi)容的引導(dǎo)性和開放性,促進探究性學(xué)習(xí)
為促進學(xué)生形成主動、探究、合作的學(xué)習(xí)方式,教材改變傳統(tǒng)的注入式寫法,也未停留在經(jīng)典的啟發(fā)式寫法上,而是引導(dǎo)學(xué)生提出問題、分析問題、通過各種途徑尋求答案,在解決問題的思路和科學(xué)方法上加強點撥和引導(dǎo)。
教材內(nèi)容的開放性表現(xiàn)在以下幾個方面:
①有些問題,不是直接給出答案,而是讓學(xué)生自己探究;
②有些問題,并未敘述得面面俱到,而是提出要求,讓學(xué)生自己搜集信息,特別是聯(lián)系當(dāng)?shù)睾彤?dāng)前實際的信息;
③探究活動的寫法重在引導(dǎo),探究的課題、材料用具和方法步驟不作過死的規(guī)定;對于難度較大的探究活動,教材提供了參考案例;
④介紹生物科學(xué)上目前尚未解決的疑難問題或存在的爭議,體現(xiàn)科學(xué)體系的開放性;
⑤有些練習(xí)題的答案不惟一。
6.改進作業(yè)系統(tǒng),促進評價的改革
評價方式的改革是課程改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。教材改變了作業(yè)系統(tǒng)主要為鞏固知識而設(shè)計的傳統(tǒng)做法,以期促進生物課程的評價改革。
①作業(yè)系統(tǒng)圍繞知識、能力和情感三方面的目標(biāo)來設(shè)計,特別重視知識的遷移、方法的運用和發(fā)散思維的培養(yǎng)。例如,必修模塊每章后都有“自我檢測”題,幫助學(xué)生從知識的掌握和能力的發(fā)展等方面進行自我評價。
②作業(yè)系統(tǒng)的內(nèi)容既包括章節(jié)后的作業(yè)題,也包括某些探究活動中的討論題;既有隨堂練習(xí)和技能訓(xùn)練,又有階段性的自我檢測;既有書面作業(yè),又有課外實踐、撰寫綜述報告等實作評價的內(nèi)容。
1.1高中生物實驗的內(nèi)容
根據(jù)實驗的主要方法,可將高中生物必修部分的實驗劃分為7種類型:觀察類、檢測類、探究類、模擬類、調(diào)查類、設(shè)計類和搜集類[5].其中,觀察、檢測和模擬類實驗比較常見;設(shè)計類實驗是學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)真理的重要途徑;調(diào)查類實驗主要是針對已經(jīng)存在的事實或現(xiàn)象,要求學(xué)生通過對客觀事實和現(xiàn)象之間的了解得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生收集和分析資料信息的能力;而搜集類實驗則要求學(xué)生根據(jù)問題擬出資料收集的具體方案,然后通過各種途徑收集相關(guān)資料,最后對搜集到的資料進行篩選歸類整理,并以各種形式(如黑板報、論文、報告及辯論賽等)展示.在選修模塊實驗中,選修1的實驗以實踐活動為主要學(xué)習(xí)方式,全部為實驗操作,不同實驗內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)各有側(cè)重,有的側(cè)重基本概念或原理,有的側(cè)重實際應(yīng)用,還有的側(cè)重科學(xué)方法訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度.實驗類型大多數(shù)為引導(dǎo)式探究.在引導(dǎo)式探究活動中,學(xué)習(xí)資料中提出的實驗結(jié)構(gòu)或程序,學(xué)生自己設(shè)計并進行實驗,通過參與探究過程有所體驗和發(fā)現(xiàn),從而達到預(yù)期的實驗?zāi)繕?biāo)[6].根據(jù)選修2的實驗中的活動建議,主要是進行調(diào)查、討論和探究活動.教師引導(dǎo)學(xué)生開展這些活動,培養(yǎng)學(xué)生的參與意識,使得學(xué)生關(guān)注社會、關(guān)注生活、關(guān)注身邊的科學(xué)和技術(shù),能幫助學(xué)生體會到生物科學(xué)與人類社會、與學(xué)生的日常生活密切相關(guān).選修3的實驗中,除了技術(shù)要求較高的“DNA的粗提取和鑒定”外,其它實驗都不在實驗室進行,而多為口頭交流、辯論等活動,由于本模塊實驗所涉及的科學(xué)領(lǐng)域研究進展迅速,教師要積極引導(dǎo)和組織學(xué)生查閱有關(guān)資料,練習(xí)撰寫專題綜述報告并組織開展這些活動[7].
1.2高中生物實驗的特點
1.2.1實驗數(shù)量多,類型多樣化且綜合性強僅《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》列舉的實驗活動建議就有68條,當(dāng)然這些實驗并不要求學(xué)生全部掌握,但大多數(shù)是最基礎(chǔ)的,學(xué)生掌握這些后,還要了解教材以外的實驗,如試卷和課外書上出現(xiàn)的,要對大綱要求的實驗有所擴展和延伸,才能夠?qū)W以致用.實驗數(shù)量多則相應(yīng)地要求實驗課時也多,據(jù)統(tǒng)計,實驗課時甚至占到生物課總教學(xué)時間的40%[8].高中生物實驗類型多.各種類型實驗的方法不同,包括顯微鏡觀察、染色鑒定、模型制作、多媒體技術(shù)模擬、戶外調(diào)查及課外收集信息等;實驗形式也不同,包括教師演示、學(xué)生分組完成及獨立完成等.高中生物實驗綜合性強.往往一個生物實驗中融合了多種實驗類型特點.如“探究影響酶活性因素”的實驗過程不僅要讓學(xué)生經(jīng)歷一個完整的科學(xué)探究過程,而且還要求培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力,在實驗過程中要考慮單一變量并進行定量分析;又如“設(shè)計并制作生態(tài)瓶”的實驗不僅需要學(xué)生小組合作設(shè)計制作完成,而且也是一個模擬實驗,模擬的過程充滿探究的要素,此外,實驗還要求學(xué)生對自己制作的“生態(tài)小瓶”進行長時間的觀察,這無疑也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力.1.2.2科學(xué)探究受到重視,實驗內(nèi)容貼近生活且技術(shù)比較先進課程標(biāo)準(zhǔn)的4個基本理念之一是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),在能力目標(biāo)別提出了發(fā)展科學(xué)探究能力,并詳細列舉了11條與探究緊密相關(guān)的能力,這為開展探究性實驗教學(xué)提供了重要指導(dǎo).強調(diào)和重視科學(xué)探究還具體表現(xiàn)在新課程實驗的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上,必修的3個模塊中,具有探究性的實驗幾乎占到全部實驗的三分之一,而選修部分的生物技術(shù)實踐模塊的13條活動建議中幾乎均包含探究性的內(nèi)容,另外2個模塊的活動建議也多為可以進行資料收集探究的活動或調(diào)查[9]102.由此可見,課程標(biāo)準(zhǔn)把科學(xué)探究以不同層次和形式融合到實驗教學(xué)中.高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗,注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系,在現(xiàn)實生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué),倡導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中深入理解生物學(xué)的核心概念,這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也可以讓學(xué)生學(xué)以致用.如調(diào)查類和搜集類的實驗都要求學(xué)生到現(xiàn)實生活中去調(diào)查和搜集信息,并對這些調(diào)查和搜集來的信息進行研究分析等.如選修1“生物技術(shù)與實踐”中有果酒、果醋及腐乳的制作等,選修2“生物科學(xué)與社會”中對設(shè)施農(nóng)業(yè)的參觀和對綠色食品生產(chǎn)或消費情況的調(diào)查等,這些實驗活動貼近生活,實驗材料也來源于生活.實驗技術(shù)比較先進.特別是選修部分的實驗,大都與生命科學(xué)新技術(shù)、新應(yīng)用緊密聯(lián)系.如基因工程、克隆技術(shù)及干細胞研究等.此外,還有多媒體技術(shù)的運用,如“利用計算機輔助教學(xué)軟件模擬人體某方面穩(wěn)態(tài)的維持”等.
2生物科學(xué)(師范)專業(yè)實驗內(nèi)容及存在的不足
2.1實驗內(nèi)容
在高師生物科學(xué)(師范)專業(yè)課程體系中,生物類專業(yè)必修課比重大,幾乎每門專業(yè)課程均設(shè)置了相應(yīng)的實驗課程,包括動物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、植物生理學(xué)及人體生理解剖學(xué)等實驗,每門實驗課程的實驗數(shù)均在8~12個.
2.2存在的不足
2.2.1課程內(nèi)容強調(diào)專業(yè)性,缺少與高中生物新課程的聯(lián)系受傳統(tǒng)高師生物課程觀的影響,實驗課內(nèi)容傾向于強調(diào)系統(tǒng)性、整體性和全面性,突出學(xué)科專業(yè)性,而師范性不明顯,驗證性實驗占據(jù)主導(dǎo),設(shè)計性和綜合性實驗欠缺,缺少與中學(xué)生物實驗教學(xué)有機聯(lián)系的問題尤其突出.生命科學(xué)的發(fā)展日新月異,高中生物新課程很注重知識的時代性和前沿性[10],但生物科學(xué)(師范)專業(yè)的實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置往往多年不變,不能反映生命科學(xué)學(xué)科發(fā)展的最新成果,與學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、實驗技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求不符.2.2.2實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏與生產(chǎn)、生活和社會實踐的聯(lián)系高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)提出注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系理念,就是要改變輕視學(xué)生生活的現(xiàn)狀,讓學(xué)生在真實的生活中學(xué)習(xí)和體驗知識.從課程標(biāo)準(zhǔn)建議了大量的調(diào)查類和搜集類的實驗可以看出,高中生物實驗更加強調(diào)與生活的聯(lián)系,倡導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中深入理解生物學(xué)的知識.但生物科學(xué)(師范)專業(yè)的實驗內(nèi)容大多是對理論的驗證,更強調(diào)實驗的學(xué)術(shù)性,相對而言忽視了與學(xué)生生活以及現(xiàn)實自然、社會的聯(lián)系,不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,無法讓師范生深切地體會到專業(yè)知識的價值,可能會影響到以后工作的教學(xué)質(zhì)量.2.2.3實驗教學(xué)缺乏體系建構(gòu)生物科學(xué)作為一門獨立形態(tài)的自然科學(xué),應(yīng)有其自上而下、自下而上的實驗體系,但師范院校的實驗教學(xué)缺乏這種體系的建構(gòu)[11]75.每一門課程僅從單一學(xué)科的知識系統(tǒng)性和完備性方面設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和技能訓(xùn)練,各門課程自成體系,與本專業(yè)其它課程聯(lián)系不緊密,對課程內(nèi)容整合較少,因而造成一些實驗內(nèi)容重復(fù),如微生物學(xué)中的“霉菌觀察”與植物學(xué)中的“菌類植物”實驗內(nèi)容基本一致.2.2.4實驗教學(xué)模式化高師生物學(xué)實驗教材編制模式化,實驗設(shè)計程式化,即實驗?zāi)康幕驹韺嶒瀮?nèi)容與材料等儀器與設(shè)備等操作步驟實驗結(jié)果實驗分析報告[11]76.實驗過程以教師講解、演示為主,學(xué)生履行三步曲,即按實驗指導(dǎo)的要求或教師總結(jié)的實驗步驟進行操作觀察實驗結(jié)果完成實驗報告[12].學(xué)生對實驗材料的采集培養(yǎng)、藥品配制等實驗的準(zhǔn)備過程和實驗方法步驟的設(shè)計參與度低,對實驗方法步驟缺乏必要的思考理解和創(chuàng)新,師范生獨立實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)受到限制.2.2.5研究性實驗內(nèi)容缺乏目前,生物科學(xué)(師范)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課實驗內(nèi)容大多為驗證性實驗,雖然可以加深學(xué)生對理論知識的理解和培養(yǎng)基本的實驗技能,但仍屬于間接獲取知識的渠道,對培養(yǎng)師范生的科學(xué)探究能力不利.
3有效銜接高中與大學(xué)的生物學(xué)實驗教學(xué)
3.1加強高中相關(guān)實驗內(nèi)容的滲透,增加和生活聯(lián)系比較緊密的實驗內(nèi)容
生物科學(xué)(師范)專業(yè)的教師要致力于高中生物學(xué)實驗教學(xué)的研究,了解其基本內(nèi)容和方法手段.在保證實驗課內(nèi)容達到本科水平的前提下,選擇與高中生物教學(xué)聯(lián)系密切并能充分發(fā)揮現(xiàn)有實驗條件的實驗內(nèi)容,制定切實可行的實驗計劃,力爭使中學(xué)生物學(xué)實驗中的基礎(chǔ)部分、經(jīng)典部分成為高師生物學(xué)實驗的研究主題之一,使得高師生物實驗內(nèi)容與手段上形成和中學(xué)生物學(xué)實驗的包涵關(guān)系.
3.2改進生物科學(xué)(師范)專業(yè)的生物學(xué)實驗手段,使實驗內(nèi)容跟上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
在實驗內(nèi)容上,應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前高中生物教學(xué)崗位的要求,組織各教研室有經(jīng)驗的任課教師對實驗教學(xué)進行改革,剔除內(nèi)容陳舊、技術(shù)落后的實驗,增加反映現(xiàn)代定量分析、探究性、設(shè)計性和綜合應(yīng)用的新實驗技術(shù)內(nèi)容,跟上生命科學(xué)技術(shù)的發(fā)展.此外,在實驗課程中,可以結(jié)合相關(guān)的研究課題和最新研究進展,在課堂講解或是實驗過程中穿插介紹,補充同一個實驗的不同技術(shù)與方法.有些新技術(shù)、新方法,即使因為條件所限不能親手做,但也應(yīng)讓學(xué)生有所了解,如光合強度的測定既有傳統(tǒng)的改良半葉法、氧電極法及紅外線二氧化碳氣體分析儀法,也有較為先進的便攜式光合儀測定法.
3.3整合實驗內(nèi)容
在制定生物科學(xué)(師范)專業(yè)的實驗教學(xué)計劃時,要統(tǒng)籌規(guī)劃、互通有無、科學(xué)整合以及合理安排實驗內(nèi)容,避免學(xué)科間實驗的簡單重復(fù),以增加實驗的多樣性和豐富度,提高實驗教學(xué)效率,讓學(xué)生在有限的實驗教學(xué)中,接觸和了解更多的實驗內(nèi)容與方法,這也契合高中生物實驗內(nèi)容和形式多樣化的特點.實際上,高中生物涉及的68個實驗,均可按照生物科學(xué)(師范)專業(yè)的專業(yè)課程進行分門別類,分別歸入或融入到具體的相關(guān)課程實驗中去,使學(xué)生在大學(xué)實驗教學(xué)過程中,基本能接觸到所有的中學(xué)生物實驗內(nèi)容.
3.4改革實驗教學(xué)體系
將以驗證性為主的實驗教學(xué)體系改變?yōu)閷嶒瀮?nèi)容要求由低到高的生物基礎(chǔ)實驗、綜合訓(xùn)練實驗、研究設(shè)計實驗3個不同層次的新體系[9]101.生物基礎(chǔ)實驗主要完成中學(xué)生物學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)及實驗大綱規(guī)定的基本內(nèi)容,旨在培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本實驗技能和動手能力,掌握生物學(xué)基本研究方法;綜合訓(xùn)練實驗則由學(xué)生實驗小組(6~8人)自己設(shè)計方案、準(zhǔn)備藥品儀器及獨立撰寫實驗論文,完成大綱規(guī)定的提高性內(nèi)容或感興趣的問題,旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力;研究設(shè)計實驗為教師根據(jù)本地生物資源或結(jié)合本地生產(chǎn)實際而開設(shè)的科學(xué)研究性實驗項目,在教師的帶領(lǐng)下有針對性地開展科學(xué)研究實驗,旨在培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、科研意識和自然科學(xué)研究工作所應(yīng)具備的科學(xué)態(tài)度.
3.5鼓勵師范生積極參與實驗準(zhǔn)備工作
準(zhǔn)備實驗也是一名生物教師應(yīng)有的專業(yè)素養(yǎng)之一.高師院校在生物實驗教學(xué)中,應(yīng)該鼓勵師范生積極參與到實驗準(zhǔn)備工作中,如動植物實驗材料的采集與培養(yǎng)、試劑的配制、儀器的調(diào)試、微生物菌種制作及消毒滅菌等,使學(xué)生系統(tǒng)地了解實驗從始至終的全過程,這將提高師范生準(zhǔn)備和組織生物實驗的能力.
3.6培養(yǎng)學(xué)生口頭表達能力,鍛煉文字駕馭能力
教師應(yīng)按照學(xué)生的認識規(guī)律,對實驗內(nèi)容加以組織、潤色,并且用科學(xué)、準(zhǔn)確、生動及富于啟發(fā)性的語言表達出來,以便學(xué)生理解和接受.在實驗教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生從實驗現(xiàn)象出發(fā),能夠用生物專業(yè)語言表達、組織及研究實驗,還應(yīng)認真對待學(xué)生的實驗報告,對表達不準(zhǔn)確和書寫不規(guī)范等情況及時糾正.
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:實驗教學(xué);實驗?zāi)芰?;?chuàng)新能力
提高初中生生物科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),是新課程改革的發(fā)展趨勢。初中生物學(xué)科,主要是向?qū)W生展示基本的生物學(xué)科內(nèi)容,讓學(xué)生掌握研究生物科學(xué)的思路和方法?,F(xiàn)在生物教學(xué)重在培養(yǎng)初中生理性思維的習(xí)慣和養(yǎng)成積極的科學(xué)態(tài)度。義務(wù)教育階段的生物學(xué)課程把提高初中生生物科學(xué)素養(yǎng)作為主要目標(biāo)。但在實際教學(xué)中,初中生物實驗教學(xué)的現(xiàn)狀并不樂觀,仍存在不盡如人意的地方,需要不斷改善。
一、初中生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀與問題
生物是與我們生活聯(lián)系最為緊密的學(xué)科,而初中生物主要向初中生介紹基本的理論觀點和基礎(chǔ)的生物常識及生物現(xiàn)象。有效的生物教學(xué)可以帶領(lǐng)初中生走進五彩繽紛的生物世界。對于初中生物教學(xué)重點不僅在于教會學(xué)生知識,而是培養(yǎng)初中生較高的生物科學(xué)素養(yǎng)。初中生物教師開展教學(xué),重點不是膚淺地復(fù)制教材,而是注重學(xué)生生物科學(xué)思維的訓(xùn)練。在實際教學(xué)中,初中生物學(xué)科的發(fā)展還存在許多有待改進的地方。首先,初中生物課課時安排不合理。部分學(xué)校生物學(xué)科仍被視為副科,因此課時安排較少,每周僅有三節(jié)課,甚至更少。教師為完成教學(xué)任務(wù),一些實驗活動因沒有充足的時間而無法實施。其次,在實際教學(xué)中,存在著重理論知識講授,輕動手實驗?zāi)芰Φ膯栴}。還有部分學(xué)校因條件限制,實驗設(shè)備不能滿足生物教學(xué)的需求,進而導(dǎo)致學(xué)生不能展開必要的生物實驗,只能局限于課本理論知識的學(xué)習(xí)。最后,初中生實驗探究意識薄弱,在實際教學(xué)中,許多初中生對教師形成依賴,缺乏自覺探究和實踐的意識。所以,教師需培養(yǎng)學(xué)生主動參與、勤于動手的學(xué)習(xí)能力。
二、如何在日常生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>
1.明確培養(yǎng)學(xué)生生物實驗?zāi)芰Φ慕虒W(xué)目標(biāo)
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》第二部分課程目標(biāo)提到:“通過義務(wù)教育階段生物學(xué)課程的學(xué)習(xí),使初中生初步具有生物學(xué)實驗操作的基本技能、一定的科學(xué)探究和實踐能力,養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣?!币虼耍瑸榉闲抡n程標(biāo)準(zhǔn)的要求,我們在實際教學(xué)中應(yīng)注重初中生生物實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。教師在備課時,應(yīng)該結(jié)合具體學(xué)情設(shè)置培養(yǎng)初中生實驗操作能力的教學(xué)目標(biāo)。例如,學(xué)習(xí)細胞分裂的基本過程時,教師備課時的能力目標(biāo)即可設(shè)置為:引導(dǎo)學(xué)生動手實驗,通過實驗觀察洋蔥根尖細胞分裂的切片,增強學(xué)生動手實驗的能力和自覺探究的意識。
2.加強學(xué)生生物實驗教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
提高生物實驗?zāi)芰Φ囊粋€重要方面就是培養(yǎng)創(chuàng)新意識。初中生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)可以有效提高學(xué)生自覺探究、動手實驗的能力。創(chuàng)新意識的培養(yǎng)體現(xiàn)在教學(xué)中的方方面面,在教學(xué)中應(yīng)該保護學(xué)生的好奇心,耐心解答學(xué)生的疑問,鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并積極探索解決問題的方法。許多偉大的發(fā)明創(chuàng)造都源于一個“為什么”。面對學(xué)生的不解,我們需要做的是啟發(fā)學(xué)生,為學(xué)生創(chuàng)造解決疑惑的條件。例如,初中生對種子萌芽的過程充滿好奇。我們則以此為契機,開展“種子萌發(fā)條件”的探究活動。通過帶領(lǐng)學(xué)生親自探索,不僅解答了學(xué)生心中的疑惑,同時也增強了學(xué)生動手操作的能力。
3.在實驗步驟解析中培養(yǎng)學(xué)生的分析觀察能力
科學(xué)實驗具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟襟E,生物科學(xué)實驗也不例外。實驗探究的一般方法包括:提出問題、作出假設(shè)、制訂實驗方案、觀察實驗現(xiàn)象、得出結(jié)論、總結(jié)交流等。對于初中生物實驗,我們主要要求初中生了解一般的實驗步驟,并能自主完成簡單的實驗操作,培養(yǎng)學(xué)生實驗中分析觀察的能力。我們操作實驗的一個主要目的是為了證明一些結(jié)論或者觀察一些現(xiàn)象。分析觀察是實驗過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。只有謹(jǐn)慎細致地觀察才能得出準(zhǔn)確的實驗結(jié)論。
4.引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)實驗理論及思想
歸納總結(jié)也是實驗探究的一個主要組成部分。引導(dǎo)學(xué)生動手實驗的重要目的是學(xué)生能夠通過實驗操作總結(jié)出結(jié)論。學(xué)生參與實驗,根據(jù)在實驗中觀察的現(xiàn)象或者實驗結(jié)果歸納出實驗理論或思想,可以讓學(xué)生對生物理論有更加深刻的認識,甚至通過實驗?zāi)軌颢@得新的發(fā)現(xiàn),實現(xiàn)提升學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。
綜上所述,轉(zhuǎn)變初中生物教師的教學(xué)理念,改革初中生物教學(xué)模式,為初中生提供參與實驗探究的機會。抓好實驗教學(xué),不僅是現(xiàn)代初中生物教學(xué)的客觀要求,也是提高初中生生物成績的有效途徑。提高初中生動手實驗的能力不是一蹴而就的事情,需要教師日積月累的付出和學(xué)生堅持不懈的努力。
參考文獻:
高中新教材中展示了大量的生物科學(xué)史的內(nèi)容,對于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個非常重要而且可行的途徑.其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的好奇心,幫助學(xué)生深刻理解生物學(xué)知識.生物學(xué)史的內(nèi)容展示了科學(xué)家所處的時代背景,科學(xué)家對生命現(xiàn)象的研究過程,各種觀點的碰撞和論爭過程,同時也蘊含了許多生物科學(xué)的基本概念、基本原理、基本規(guī)律等生物科學(xué)知識.教學(xué)中合理地進行生物學(xué)史的教學(xué),不但可以增加生物教學(xué)的趣味性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高中生物的興趣,還有助于學(xué)生對生物學(xué)知識更好的理解和掌握.第二,體驗科學(xué)探究的歷程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神.恩格斯在談到科學(xué)家的科學(xué)精神時,曾指出:“懷疑———批判”的頭腦是科學(xué)家的一個“主要儀器”.在教學(xué)中合理地開展生物學(xué)史的教學(xué),通過重演和再現(xiàn)知識的發(fā)生過程,不僅能使學(xué)生了解科學(xué)結(jié)論的由來,還能使學(xué)生體驗科學(xué)家思維發(fā)生發(fā)展的軌跡,體驗科學(xué)知識及其理論體系的演變和完善過程,從而使他們學(xué)會用發(fā)展的、批判的眼光審視現(xiàn)有的科學(xué)知識.第三,有助于訓(xùn)練學(xué)生的思維能力,進行科學(xué)方法的教育.生物科學(xué)史不僅揭示了生物知識的探究歷程,更重要的是揭示了科學(xué)家在這一過程中的思維的火花、求知的態(tài)度、探究的方法,通過讓學(xué)生體會當(dāng)時的場景進行探究實驗設(shè)計和模擬實驗,對學(xué)生滲透科學(xué)方法教育.
二、利用生物科學(xué)史滲透科學(xué)方法教育的基本途徑
科學(xué)方法往往寓于具體科學(xué)知識的認識過程中,只有把認識過程合理地展現(xiàn)出來,學(xué)生才能領(lǐng)會科學(xué)方法是如何提出的,從什么角度,用什么方法解決問題,從而掌握科學(xué)方法.而在當(dāng)前中學(xué)生物課堂教學(xué)過程中,很多教師只是把生物史作為一種知識,附加在生物知識教學(xué)內(nèi)容上,而忽略了生物史的科學(xué)探究過程,疏于從思想與方法的歷史角度去對學(xué)生進行科學(xué)方法的教育.因此,在應(yīng)用生物學(xué)史開展科學(xué)方法教育的課堂教學(xué)組織過程中,我們應(yīng)從課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)入手,把握好“科學(xué)史”與“科學(xué)方法”這兩條主要線索,組織“探究性學(xué)習(xí)”,讓學(xué)生在“體驗生物科學(xué)史”的過程中,實現(xiàn)對“科學(xué)方法”的教育.下面結(jié)合植物生長素的發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程談?wù)劃B透科學(xué)方法教育的基本途徑.
1.利用生物科學(xué)史創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣
“興趣是最好的老師”.上課伊始階段,教師將生物科學(xué)史上引發(fā)科學(xué)家對某一問題研究的生物學(xué)現(xiàn)象作為問題情境呈現(xiàn)給學(xué)生,一方面能可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,更重要的是讓學(xué)生切身感受什么是科學(xué)發(fā)現(xiàn),怎樣提出問題,并在他們腦海中留下深刻印象.教師可以采用幻燈片、講故事、文字展示或角色扮演等形式,再現(xiàn)生物學(xué)現(xiàn)象,然后啟發(fā)鼓勵學(xué)生提出問題.在學(xué)習(xí)“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”時,教師先展示同學(xué)們熟悉的日常生活中植物向光性的圖片,再播放達爾文觀察植物向光性的動畫引發(fā)學(xué)生思考,提出問題“植物向光性的原因是什么?”“單側(cè)光和尖端在植物的向光性現(xiàn)象中都起了什么樣的作用呢?”問題情境的創(chuàng)設(shè)使學(xué)生很自然地邁出了科學(xué)探究的第一步.
2.沿著科學(xué)史的發(fā)展軌跡,體會科學(xué)研究的方法———假說、演繹推理法
在生物科學(xué)史中,一般都展示科學(xué)家在研究過程中出現(xiàn)的問題和解決的方法,生物學(xué)史的學(xué)習(xí)過程就等于學(xué)生沿著科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)思路作了一次思維的探究.針對上面所提的問題,教師引導(dǎo)學(xué)生對達爾文的幾組實驗進行比較分析提出自己關(guān)于向光性原因的假設(shè)或猜想,并請他們用自己的方式進行表達.然后教師再引入科學(xué)史中達爾文的假說,讓學(xué)生結(jié)合當(dāng)時的達爾文所處的歷史背景討論思考為什么達爾文會有這種假設(shè),再思考自己所做的假設(shè)是否合理,這樣可以使學(xué)生在心理上和情感上更接近科學(xué)研究,并能體會達爾文得出結(jié)論所采用的具體科學(xué)方法———假說法.假說的結(jié)論是否正確呢?我們?nèi)绾蝸眚炞C?自然地引出詹森和拜爾的實驗,從不同角度驗證達爾文的假說.然后師生一起分析詹森、拜爾的實驗思路、結(jié)論:尖端產(chǎn)生的刺激可以透過瓊脂片傳到下部,彎曲的原因是尖端產(chǎn)生的刺激在下部分布不均勻.提出假說:尖端產(chǎn)生的刺激可能是一種化學(xué)物質(zhì).該假說是否正確呢?科學(xué)家繼續(xù)探索的步伐前進到了溫特的實驗:讓接觸過尖端的瓊脂塊放在切掉尖端的胚芽鞘上結(jié)果胚芽鞘生長或彎曲生長了,從而驗證了假說的正確性.生長素的發(fā)現(xiàn),是眾多科學(xué)家利用多種科學(xué)方法共同合作的結(jié)晶,通過該過程的學(xué)習(xí)既讓學(xué)生理解了實驗設(shè)計原則與方法,又在這一過程中,體驗了科學(xué)家的探索精神,在現(xiàn)有手段的基礎(chǔ)上對于事物本質(zhì)不斷探索的精神,使學(xué)生體會科學(xué)家在做出猜想和假設(shè)時所用的具體科學(xué)方法,從而實現(xiàn)滲透具體科學(xué)方法教育的目的.
3.模擬科學(xué)史中的實驗探究過程,學(xué)會科學(xué)研究的方法———實驗法
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),生物學(xué)史中科學(xué)家的實驗都包含著一定科學(xué)方法,在科學(xué)史的教學(xué)中,通過讓學(xué)生模擬生物學(xué)史中典型實驗并對設(shè)計原理、思路、試驗方法和結(jié)論進行分析,讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)家的科學(xué)研究方法,滲透科學(xué)方法教育.在生長素的發(fā)現(xiàn)這一生物學(xué)史的教學(xué)中,除了需要學(xué)生學(xué)會達爾文的實驗設(shè)計方法和做出實驗設(shè)計分析外,溫特的實驗也是一個培養(yǎng)學(xué)生進行實驗科學(xué)研究的典例,因此在溫特探究實驗的教學(xué)中,可以結(jié)合前面科學(xué)家的假說(尖端產(chǎn)生的刺激可能是一種化學(xué)物質(zhì)),先讓學(xué)生自己設(shè)計,然后相互討論分析所設(shè)計實驗的可行性,再和溫特的實驗設(shè)計做比較,分析實驗的原理、對照的意義、實驗設(shè)計的注意點,然后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論.通過這一實驗設(shè)計的訓(xùn)練、操作和詳盡分析不但加深了學(xué)生對這一知識的再認識,也使他們較好地掌握了實驗這一科學(xué)研究方法.另外,我們還可以通過讓學(xué)生設(shè)計驗證植物激素極性運輸?shù)膶嶒瀻椭麄儗φ諏嶒炦@一科學(xué)方法進行了較好的鞏固.
三、結(jié)語
1.中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵
一般說來,中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)涉及到四個方面: 科學(xué)知識與技能;科學(xué)探究的方法與能力;科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀;科學(xué)、技術(shù)與社會。 學(xué)校的科學(xué)教育要以促進每個學(xué)生的發(fā)展和全面提高青少年的科學(xué)素養(yǎng)為核心,以培育科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀為主導(dǎo),以發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新精神、形成獨立思考和探索實踐能力為重點,以適應(yīng)學(xué)習(xí)化社會所需要的基礎(chǔ)科學(xué)知識及其技能的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),以理解科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系為背景,在自主學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成科學(xué)的行為和習(xí)慣。
要把作為科學(xué)實踐指導(dǎo)與規(guī)范的科學(xué)思想(包括科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神),以及它所應(yīng)用或創(chuàng)新的科學(xué)方法與科學(xué)知識的教學(xué)結(jié)合起來,克服單純傳授知識的不足,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識的同時也受到科學(xué)思想與科學(xué)方法的熏陶,從而培養(yǎng)比較全面的科學(xué)素養(yǎng)
2.培養(yǎng)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的原則
2.1 力求體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)。 科學(xué)教育不僅要涉及到科學(xué)知識的傳授,而且還要涉及到科學(xué)探究能力和科學(xué)精神的培養(yǎng),以及對科學(xué)、技術(shù)與社會關(guān)系的認識。
2.2 全面提高科學(xué)素質(zhì)。 根據(jù)廣義的科學(xué)本質(zhì)的觀點和科學(xué)教育的內(nèi)涵,科學(xué)素質(zhì)就不只是科學(xué)知識一個方面,還涉及到科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神等方面。
2.3 普及性、基礎(chǔ)性和發(fā)展性相統(tǒng)一。
確定中學(xué)生應(yīng)具備的科學(xué)素質(zhì)的具體內(nèi)容,應(yīng)面向全體中學(xué)生,而不是少數(shù)精英分子,所以它應(yīng)該具有普及性。同時還應(yīng)考慮到中學(xué)生的年齡特征和認知特點,中學(xué)生正處于學(xué)知識、長知識的階段,正處于從具體形象思維向抽象思維過渡的階段,對其進行科學(xué)素質(zhì)的教育應(yīng)與這種特點相符。此外,還必須面向世界,面向未來,面向現(xiàn)代化,全面考慮基礎(chǔ)性與現(xiàn)代化的關(guān)系,基礎(chǔ)性與發(fā)展性的關(guān)系,要選擇那些與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有關(guān),與學(xué)生今后終身學(xué)習(xí)有關(guān),又是他們能夠接受的、能反映時代特征的新內(nèi)容。
3.生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)
生物科學(xué)素養(yǎng)是指學(xué)生將來參加社會生活、從事經(jīng)濟生產(chǎn)、做出個人決策所必需的生物學(xué)概念和過程的理解。因此,在教學(xué)過程中要注意培養(yǎng)學(xué)生的獨立性、自主性,培養(yǎng)收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、分析解決問題的能力、交流與合作的能力,特別是創(chuàng)新精神和實踐能力等探索能力,培養(yǎng)學(xué)生具有良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)品質(zhì),以及正確的價值觀。
4.通過多種手段提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)
在新教材中,探究性活動包括觀察與思考、實驗、調(diào)查、探究、資料分析、進一步探究、演示實驗、設(shè)計、技能訓(xùn)練、課外實踐等。教學(xué)中充分并靈活運用這些探究活動,能較好地培養(yǎng)學(xué)生的各種能力及科學(xué)態(tài)度和科學(xué)品質(zhì)。教師在教學(xué)中,要依照新課標(biāo)的要求,力求通過激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)主動性進行基礎(chǔ)知識教育,通過“師生互動、自主探究、合作交流”等形式多樣的教學(xué)方法,使學(xué)生理解掌握生物科學(xué)知識。
4.1 培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力
4.1.1 培養(yǎng)觀察和實踐能力。運用“觀察與思考”、“實驗”、“調(diào)查”等探究活動,引導(dǎo)學(xué)生觀察實物,練習(xí)觀察的方法,通過動手操作,增加感性認識,加深對所學(xué)知識的理解;通過走出課堂、到大自然或社會中去,就某個與生物有關(guān)的問題進行調(diào)查,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手操作能力和實踐能力。
4.1.2 培養(yǎng)收集和處理科學(xué)信息與分析解決問題等能力。結(jié)合“調(diào)查”、“資料分析”、“探究”等活動,引導(dǎo)學(xué)生在質(zhì)疑、調(diào)查、實驗、收集、分析和解讀數(shù)據(jù)、推理、反思等活動中,既能理解、掌握和應(yīng)用知識,又發(fā)展了學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、分析解決問題的能力;既培養(yǎng)了學(xué)生的獨立性、自主性,又培養(yǎng)了學(xué)生交流和合作的能力。
4.1.3 培養(yǎng)創(chuàng)新能力。積極開展“探究”、“實驗”、“進一步探究”、“技能訓(xùn)練”、“課外實踐”等探究活動,讓學(xué)生通過參與和體驗科學(xué)探究激動,了解探究活動的一般過程,包括提出問題、做出假設(shè)、制訂計劃、收集證據(jù)、得出結(jié)論、表達和交流等。這樣既能培養(yǎng)學(xué)生的獨立性、自主性,還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。
4.2 培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)品質(zhì)
4.2.1 通過“觀察與思考”、“實驗”、“調(diào)查”、“探究”等探究活動,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)知識的興趣,不斷探求新知識的精神,高度的責(zé)任感和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
4.2.2 通過“資料分析”、“調(diào)查”等探究活動,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析資料處理生物科學(xué)信息,通過閱讀有關(guān)的科學(xué)資料,使學(xué)生相信科學(xué),熱愛科學(xué)。
4.2.3 通過“實驗”、“探究”、“演示實驗”等探究活動培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度,要求學(xué)生操作規(guī)范,嚴(yán)肅認真,實事求是。
4.2.4 通過探究活動培養(yǎng)學(xué)生形成愛護動植物的情感,增強愛護生物保護生物的意識,拒絕破壞環(huán)境的行為。
4.2.5 通過“探究”、“實驗”、“資料分析”等探究活動,培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義觀點,建立生物學(xué)基本觀念,形成正確的審美觀,進而逐步樹立
4.3 引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的思維和方法。
新課標(biāo)指出,要重視科學(xué)本質(zhì),重視理解科學(xué)研究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法。在生物科學(xué)史中,不僅記載著生物科學(xué)知識的形成過程,而且蘊涵著科學(xué)家的創(chuàng)造性思維方式和靈活多樣的科學(xué)方法,體現(xiàn)科學(xué)家尊重事實、服從真理和實事求是的科學(xué)態(tài)度。因此,在初中生物教學(xué)中必須注重科學(xué)史學(xué)習(xí),要充分挖掘教材內(nèi)在因素,從學(xué)生的認知水平出發(fā),適當(dāng)選取或處理相關(guān)史料,將其作為教學(xué)內(nèi)容的一個組成部分,融入單元課題的教學(xué)之中,讓學(xué)生了解科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)問題、提出新問題、分析問題和解決問題的,使學(xué)生在科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法乃至創(chuàng)造性思維方面多些感悟,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的習(xí)慣,掌握科學(xué)研究的方法。
4.4 典型激勵,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神。
關(guān)鍵詞 科學(xué)方法 思維方法 學(xué)科方法 科學(xué)素養(yǎng)
科學(xué)方法教育,作為科學(xué)教育中不可分割的一部分,有著深刻的內(nèi)涵和意義。中學(xué)生物科學(xué)方法教育,具有聯(lián)系生物現(xiàn)象與知識、知識與應(yīng)用的重要作用,應(yīng)在中學(xué)生物教育中受到重視。
老一輩教育家楊寅初先生(1937)在其教學(xué)論著中用一單元專門提出要注重科學(xué)方法的訓(xùn)練;北師大陳皓兮教授(1987)的教學(xué)論著中寫道:60年代以來,在各國生物教育中都突出地提出要使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中善于從自然事物、自然現(xiàn)象中去發(fā)現(xiàn)問題,通過觀察實驗、積累資料、進行推論,借以學(xué)會認識客觀自然界的科學(xué)方法[1]。可見,中學(xué)生物教學(xué)中進行科學(xué)方法的教育,并不是一個新的話題??茖W(xué)方法在學(xué)科學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)中,起到了橋梁和紐帶的作用,它將知識“變活”,將知識與實際產(chǎn)生聯(lián)系。目前,已有生物教學(xué)研究者在其學(xué)術(shù)論文中提出,高中生物新課程中涉及的科學(xué)方法主要有:觀察法、實驗法、模擬法、量化法、歸納法、演繹法、分析和綜合法、類比法等[2]。
生命科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,它在構(gòu)建學(xué)生生命價值觀、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等方面都有著巨大的意義。本研究試圖構(gòu)建生物科學(xué)方法的分類理論,將中學(xué)生物科學(xué)方法教育的內(nèi)容進行分類,進而提出在中學(xué)進行生物科學(xué)方法教育的實施路徑。
一、中學(xué)生物學(xué)科學(xué)方法教育內(nèi)容的確立
1.生物學(xué)科學(xué)方法的內(nèi)涵
方法,指人們認識世界和改造世界所應(yīng)用的行為方式、程序及手段的總和。在科學(xué)研究中,是指借助于思維取得新信息、新成果的方式和手段[3]??茖W(xué)學(xué)的奠基人貝爾納說得好:“良好的方法能使我們更好地發(fā)揮運用天賦的才能,而拙劣的方法則可能阻障才能的發(fā)揮”[4]。科學(xué)方法,指人們在認識世界的實踐活動中總結(jié)出來的正確的思維方式和操作方式,是獲取科學(xué)知識的程序或過程[3]。“與科學(xué)知識相比,科學(xué)方法具有更大的穩(wěn)定性和更普遍的適用性”[5]。因此,在中學(xué)科學(xué)教育中,讓學(xué)生獲取科學(xué)方法比獲取科學(xué)內(nèi)容本身更為重要。
方法是一種途徑,既能夠創(chuàng)造知識也能夠應(yīng)用知識,只有掌握了方法,才能夠使理解科學(xué)和終身學(xué)習(xí)成為可能。學(xué)生對生物科學(xué)方法的學(xué)習(xí)不會自發(fā)進行,需要教師的教學(xué)指導(dǎo)。有研究者認為,科學(xué)研究方法必須基于特定理論進行觀察、實踐和測量,而科學(xué)方法包括通過觀察和實驗進行數(shù)據(jù)的采集,以及形成和檢驗假說。通過對上述內(nèi)容的總結(jié),筆者將生物科學(xué)方法的內(nèi)涵界定為:人們在認識和解決生命科學(xué)問題的實踐活動中,總結(jié)出來正確的思維方式和操作方法,從而獲取生物科學(xué)知識的過程。
2.生物科學(xué)方法顯化教育的內(nèi)涵
盡管大多數(shù)教師都能夠意識到科學(xué)方法教育的重要性,但對于生物科學(xué)方法教育的理解與感悟卻參差不齊,原因在于生物科學(xué)方法教育一直處于隱性教育水平。有研究者對物理科學(xué)方法隱形教育總結(jié)出以下不足:教學(xué)目標(biāo)不明確、教學(xué)內(nèi)容不明確、教學(xué)效果不顯著[6]。
和隱性教育對應(yīng)的是顯化教育。所謂科學(xué)方法顯化教育,是指教師有意識地公開進行科學(xué)方法教育,學(xué)生有意識地學(xué)習(xí)科學(xué)方法,以達到理解知識、掌握方法和形成科學(xué)態(tài)度的目的[6]。中學(xué)生物科學(xué)方法教育也應(yīng)當(dāng)從隱性走向顯化。生物是門實驗學(xué)科,意味著生物學(xué)的知識本身就是由實驗、實踐中得來,知識的運用也體現(xiàn)在實驗中。在中學(xué)生物學(xué)的教學(xué)中,一是要體現(xiàn)出生物科學(xué)技能的必要性,二是通過思維方法的顯化,使得隱性認知得以被剖析,讓學(xué)生能夠認識并有意識地培養(yǎng)相關(guān)的思維方法,通過有針對性的訓(xùn)練,使得學(xué)生能夠像一個“科學(xué)家”那樣思考和解決生物學(xué)問題、應(yīng)用生物學(xué)知識。
3.中學(xué)生物科學(xué)方法的分類
筆者從歷史觀的角度縱向梳理了我國生物科學(xué)方法教育的內(nèi)涵,翻閱從民國時期到當(dāng)代的主要“生物課教學(xué)法”和“生物課程與教學(xué)論”,將其中作者意圖涉及的生物科學(xué)方法進行了整理(如表1所示),其核心思想是讓學(xué)生在認識和學(xué)習(xí)生物學(xué)中習(xí)得正確的思維方法及研究方法。
盡管上述生物教學(xué)的論著中對生物科學(xué)方法都沒有專門的敘述,但都提出了生物科學(xué)方法在生物學(xué)教學(xué)中的重要意義,并且涉及了生物學(xué)研究方法、生物學(xué)思維方法在培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)中是不可或缺的角色。筆者按照生物學(xué)學(xué)科方法、生物學(xué)思維方法這兩類基本科學(xué)方法,構(gòu)建了中學(xué)生物科學(xué)方法分類模型(如圖1所示)。
圖1 中學(xué)生物科學(xué)方法分類
(1)生物學(xué)思維方法
生物學(xué)思維方法是指生物學(xué)科研究方法中概括出來進行理論思維的方法,如分析、歸納、綜合、控制變量等方法。這些方法指導(dǎo)著學(xué)生在遇到生物問題時,能夠正確找出原始問題,并運用正確的思維方式去研究問題,進而更好的解決問題。一般來說,在中學(xué)生物教育中,用來進行理論思維的方法包括:分析、歸納、綜合、假說演繹、類比推理、比較、抽象化、對比實驗、控制變量等。但是由于思維是隱秘的,在日常教學(xué)中往往會忽視以其作為目標(biāo)進行教學(xué)設(shè)計。
(2)生物學(xué)學(xué)科方法
生物學(xué)學(xué)科方法指在生物學(xué)中最常用的揭示生命現(xiàn)象的方法,它包括進行研究的流程,即科學(xué)探究的過程方法,如生物科學(xué)探究過程技能:發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、設(shè)計實驗、完成實驗、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論這整個的過程;也包括在中學(xué)科學(xué)探究中所運用的最基本方法,如生物操作方法:顯微鏡操作、觀察、解剖、染色、過濾、制作裝片、同位素標(biāo)記法、調(diào)查、標(biāo)本制作、純化、蒸餾、萃取等。它是整個生物科學(xué)研究的基礎(chǔ),也是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識,打好生物學(xué)基礎(chǔ)的必備條件。由于其與生物學(xué)科有直接密切的聯(lián)系,它也被稱之為強認知方法。
(3)中學(xué)生物科學(xué)方法的內(nèi)在聯(lián)系
哲學(xué)中的科學(xué)方法從具體到一般層層遞進,下一層是上一層的基礎(chǔ),而在生物科學(xué)方法的結(jié)構(gòu)中,可以看到學(xué)科方法和思維方法之間有著直接的關(guān)聯(lián),它們并不存在層級的高低,思維伴隨著學(xué)科的學(xué)習(xí),學(xué)科方法的強化也鍛煉了思維方法。從認知的角度看,在解決問題時,會同時應(yīng)用到思維方法和具體研究方法,但不論是生物學(xué)科方法還是生物思維方法,都應(yīng)以中學(xué)生物學(xué)知識作為載體去強化和訓(xùn)練。
二、中學(xué)生物科學(xué)方法教育內(nèi)容的實施
1.中學(xué)生物學(xué)學(xué)科方法教育的實施
生物學(xué)學(xué)科方法在生物實驗教學(xué)中體現(xiàn)得最為明顯,通過生物實驗課、生物實踐活動,能夠有效地讓學(xué)生體會和感受科學(xué)方法在實際研究中的應(yīng)用。例如,在“探究植物細胞的吸水和失水”實驗中,涉及制作裝片、使用顯微鏡、觀察、對比的思維和操作,那么教師在實驗課開始之前,就應(yīng)當(dāng)對學(xué)生明確提出要求,要求其正確使用顯微鏡和制作臨時裝片,并將過程告知學(xué)生,接著提出實驗需要解決的問題,讓學(xué)生自主進行實驗的計劃,鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究思維。
2.中學(xué)生物學(xué)思維方法教育的實施
思維方法通常是滲透在教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中,需將其顯化,使學(xué)生明確。比如,研究PH值對酶活性影響這一課時,通過控制其他因素只改變其中一種因素的控制變量法的應(yīng)用在這里就顯得非常自然,而同時控制變量法又應(yīng)用在很多其他知識的學(xué)習(xí)中,要注重在教學(xué)中對科學(xué)方法的總結(jié)和歸納。再如,分析和歸納是兩種最常見的科學(xué)思維方法,當(dāng)學(xué)生通過實驗得出圖表或者曲線時,如何正確地分析和歸納也應(yīng)顯化,以達到更好的教學(xué)效果。
三、中學(xué)生物科學(xué)方法教育的展望
1.在生物課程標(biāo)準(zhǔn)中顯化生物科學(xué)方法
我國現(xiàn)行生物課程標(biāo)準(zhǔn)是以生物知識為核心進行教學(xué)組織的,但從教育目的看,學(xué)習(xí)方法比知識更為重要。因此,以方法為核心、知識為框架的教學(xué)組織更有利于學(xué)生對于方法的掌握。課程標(biāo)準(zhǔn)作為綱領(lǐng)材料,應(yīng)明確生物科學(xué)方法的重要地位。在生物課程標(biāo)準(zhǔn)中將生物學(xué)科方法和生物思維方法顯化在課程目標(biāo)中,是生物科學(xué)方法教育的政策支持。
2.依據(jù)生物科學(xué)方法的邏輯組織教學(xué)
由于方法是現(xiàn)象與知識、知識與應(yīng)用的聯(lián)接,根據(jù)生物科學(xué)方法來組織教學(xué),將其作為邏輯組織教學(xué)能夠有效幫助學(xué)生掌握科學(xué)方法,建立學(xué)生科學(xué)方法知識體系。首先將中學(xué)生物中涉及到的科學(xué)方法進行羅列和總結(jié),從橫向和縱向進行教學(xué),以知識的角度看科學(xué)方法,然后通過科學(xué)方法組織知識體系。
3.提升生物教師的生物科學(xué)方法素養(yǎng)
教師是課堂的組織者、實施者,一切教育方法、教學(xué)策略的落腳點都是教師對學(xué)生的教學(xué),因此,教師是最重要的課程資源。我國教育正處于改革的深水期,教師隊伍必須不斷更新自己的知識庫和教育觀念,才能跟得上教育改革的步伐。及時加強教師的專業(yè)能力,補充教師專業(yè)結(jié)構(gòu)中的科學(xué)方法教育知識,是中學(xué)生物實施科學(xué)方法教育不可缺少的一部分。
參考文獻
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一、正確處理學(xué)科知識、社會需要和學(xué)生發(fā)展之間的關(guān)系
無論是課程目標(biāo)的確定還是教學(xué)內(nèi)容的選取,都有一個首當(dāng)其沖而且無法回避的問題,也就是學(xué)科知識、社會需求和學(xué)生發(fā)展三者的關(guān)系問題。各國課程改革的經(jīng)驗表明,“以學(xué)科為中心”的課程能夠較好地傳遞人類社會積累的知識和經(jīng)驗,有利于學(xué)生建立完整的知識結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)知識的遷移,但是由于忽視社會的需要和學(xué)生的心理特征及認知規(guī)律,容易造成與社會脫節(jié)和學(xué)生學(xué)習(xí)負擔(dān)過重?!耙陨鐣橹行摹钡恼n程強調(diào)按社會需要來確定教學(xué)內(nèi)容,有利于培養(yǎng)學(xué)生參與社會活動的意識和能力,但是由于忽視知識的內(nèi)在邏輯順序和學(xué)生的個性特點,使得課程內(nèi)容零散,缺乏整體性和連續(xù)性,不利于學(xué)生的全面發(fā)展?!耙詫W(xué)生為中心”的課程以學(xué)生的興趣和動機為基礎(chǔ),以學(xué)生所需要的經(jīng)驗和感興趣的問題構(gòu)成學(xué)習(xí)單元,讓學(xué)生從做中學(xué),有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性,但是由于忽視知識的系統(tǒng)性和教育的社會功能,內(nèi)容龐雜而缺乏連續(xù)性,不利于人類文化遺產(chǎn)的傳遞,不利于學(xué)生掌握適應(yīng)社會所必需的基礎(chǔ)知識和基本技能?,F(xiàn)在,越來越多的人認為,學(xué)科知識、社會需求和學(xué)生的發(fā)展都是課程設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮的重要因素,應(yīng)當(dāng)將這三者作為一個統(tǒng)一的整體來考慮,不可偏廢。
中學(xué)生物課程目標(biāo)的確定應(yīng)當(dāng)力求實現(xiàn)學(xué)科知識、社會需求和學(xué)生發(fā)展的最佳結(jié)合。因此,新世紀(jì)中學(xué)生物課程教材改革的重點不是如何更加完美地呈現(xiàn)生物學(xué)科的知識結(jié)構(gòu),而是如何更好地體現(xiàn)學(xué)生發(fā)展和社會的需要。
二、課程目標(biāo)要適應(yīng)社會發(fā)展的需要
在充滿希望和挑戰(zhàn)的21世紀(jì),科學(xué)技術(shù)與社會將發(fā)生強相互作用??萍紝⒏叨壬鐣?社會將高度科技化。社會的高度科技化要求公民普遍具有較高的科學(xué)素養(yǎng),包括科學(xué)知識、科學(xué)觀點、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)方法、科學(xué)價值觀、科學(xué)思維習(xí)慣和行為習(xí)慣等。生物科學(xué)在社會發(fā)展中的地位和作用要求我國涌現(xiàn)出一大批站在生物科學(xué)前沿的創(chuàng)新型人才。從這個意義上說,中學(xué)生物課程一方面要使廣大受教育者具有較高的生物科學(xué)素養(yǎng),另一方面又要為將來可能從事生物科學(xué)研究的學(xué)生,在態(tài)度觀念、知識和能力等方面打好生物學(xué)基礎(chǔ)。
從國際上看,全球經(jīng)濟的一體化,人類社會的高度信息化和科技化,高科技的發(fā)展所引發(fā)的知識經(jīng)濟時代的到來。全球性的人口、糧食、健康、能源、資源和環(huán)境等問題,都給各國的基礎(chǔ)教育,尤其是發(fā)展中國家的基礎(chǔ)教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),要求基礎(chǔ)教育的教育目標(biāo)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,如強調(diào)國際理解,具有收集和處理信息的能力,樹立全球意識和環(huán)境意識,樹立人與自然和諧共處、可持續(xù)發(fā)展的觀念,學(xué)會關(guān)心,學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會發(fā)現(xiàn),學(xué)會創(chuàng)造等。從國內(nèi)形勢來看,經(jīng)濟正處在高速增長的階段,同時也面臨著許多問題,如人口負擔(dān)過重,環(huán)境污染加劇,科學(xué)技術(shù)水平與發(fā)達國家相比差距較大,民族創(chuàng)新意識不強,社會轉(zhuǎn)型期人們的思想觀念沖突和各種社會矛盾比較突出,人們的思想道德和科學(xué)文化素養(yǎng)有待于進一步提高,等等。這些問題對基礎(chǔ)教育所提出的要求,特別是知識經(jīng)濟對基礎(chǔ)教育的要求,也都應(yīng)當(dāng)在中學(xué)生物課程目標(biāo)中得到體現(xiàn)。
知識經(jīng)濟是建立在知識的生產(chǎn)、傳播、轉(zhuǎn)移、分配和使用之上的經(jīng)濟。知識經(jīng)濟所依賴的主要資源不是有形的物質(zhì)資源,而是無形的智力資源。中國作為一個人口眾多、人均物質(zhì)資源相對貧乏、因科技和管理水平低而對物質(zhì)資源的利用效率又很低的國家,如果能充分開發(fā)人們的大腦,提高民族創(chuàng)新能力,特別是科技創(chuàng)新能力,沉重的人口負擔(dān)就會轉(zhuǎn)化為無與倫比的智力資源。中國就有可能變劣勢為優(yōu)勢,在某種程度上超越工業(yè)化國家已經(jīng)走過的一些發(fā)展階段,迅速趕上發(fā)達國家。假如我們培養(yǎng)出的學(xué)生總是長于記憶而拙于發(fā)現(xiàn),長于應(yīng)試而拙于實踐,樂于接受現(xiàn)成結(jié)論而不會質(zhì)疑,只知被動完成老師下達的學(xué)習(xí)任務(wù)而不知主動地學(xué)習(xí),創(chuàng)新精神和實踐能力就無從談起,我們怎么能抓住知識經(jīng)濟時代帶來的發(fā)展機遇呢?由此可見,新世紀(jì)中學(xué)生物課程的教育目標(biāo),應(yīng)當(dāng)以全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)為宗旨,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點。
三、課程目標(biāo)要符合學(xué)生發(fā)展的需要
關(guān)于學(xué)生發(fā)展的需要,首先應(yīng)當(dāng)研究中學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)的心理特征和認知規(guī)律。要了解哪些內(nèi)容是學(xué)生樂于學(xué)習(xí)的,哪些內(nèi)容對學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展具有較高的價值,而不是單純從學(xué)科知識的系統(tǒng)性出發(fā),選取學(xué)生應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。調(diào)查表明,關(guān)于動植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和分類等事實性知識,名詞術(shù)語較多;有些動植物是學(xué)生不常見的,教學(xué)大綱和教材從學(xué)科知識的系統(tǒng)性出發(fā),將它們作為代表動物或代表植物講述,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣較低。關(guān)于原理性知識和程序性知識,能夠使學(xué)生理解為什么,懂得怎么做,是學(xué)生非常感興趣的。例如,生物的性狀是怎樣遺傳給后代的?遺傳物質(zhì)是怎樣發(fā)現(xiàn)的?等等。因此,在確定具體教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)時,對事實性知識應(yīng)當(dāng)做較低要求,如知道或識記等;對原理性和程序性知識應(yīng)當(dāng)做較高要求,如理解和應(yīng)用等。教學(xué)內(nèi)容的時效性和對學(xué)生發(fā)展的價值是與其基礎(chǔ)性呈正相關(guān)的,也就是說,教學(xué)內(nèi)容與基本概念、基本原理和相關(guān)性越高,其時效性就越長,對學(xué)生發(fā)展的價值就越大。因此,在確定本學(xué)科課程目標(biāo)時,使學(xué)生掌握生物學(xué)的基本概念和基本原理仍是不可忽視的。
生物學(xué)實驗、實習(xí)和調(diào)查等探究活動是中學(xué)生普遍感興趣的。這些探究活動不僅能夠幫助學(xué)生掌握知識,而且能夠使學(xué)生充分體驗到發(fā)現(xiàn)的樂趣,成功的愉悅,在科學(xué)態(tài)度、意志、合作精神、觀察能力、動手能力、分析和解決問題的能力等方面也能得到發(fā)展。因此,讓學(xué)生擁有科學(xué)探究的經(jīng)歷和體驗,應(yīng)當(dāng)成為中學(xué)生物課程的重要目標(biāo)。
在研究學(xué)生心理特征和認知規(guī)律的基礎(chǔ)上,至少還應(yīng)當(dāng)研究以下幾個問題。一是如何促進學(xué)生的全面發(fā)展。促進學(xué)生的全面發(fā)展是靠整個教育體系特別是課程體系來實現(xiàn)的,社會和家庭因素也起著重要作用,因而非一門學(xué)科課程所能承擔(dān)。但是,一門學(xué)科課程的教育功能又是多方面的。中學(xué)生物課程作為一門科學(xué)課程,在提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展智力的同時,在德育、美育和促進學(xué)生身心健康發(fā)展方面也應(yīng)當(dāng)發(fā)揮獨特的作用。二是如何體現(xiàn)尊重學(xué)生個性發(fā)展的特點。學(xué)生的認知水平和興趣都不是整齊劃一的。具體教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)彈性和選擇性,有基本要求和較高要求之分,隨著年級的遞進,選學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)逐漸增多。各種探究活動應(yīng)當(dāng)為學(xué)生提供多種可供選擇的方案,也可以讓學(xué)生自己提出探究的課題,自己設(shè)計和進行實驗尋找答案。
三是如何為學(xué)生的終身發(fā)展打基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。為此,在課程目標(biāo)中應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生具有利用課本以外的信息資源獲取和處理信息的能力。 四、課程目標(biāo)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)學(xué)科特點
在20世紀(jì),隨著數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)原理和方法在生物學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用,研究手段的現(xiàn)代化,生物科學(xué)取得了突飛猛進的發(fā)展。以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立為標(biāo)志,分子生物學(xué)的研究取得長足進展,并深入到遺傳學(xué)、細胞生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、進化論和生態(tài)學(xué)等各分支領(lǐng)域,使生物學(xué)各個領(lǐng)域的研究在分子水平上趨于統(tǒng)一,并越來越接近揭示生命的本質(zhì)。生物科學(xué)原理與工程技術(shù)的結(jié)合,催生了生物工程(生物技術(shù)),并迅速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,成為新的經(jīng)濟增長點,在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域碩果累累。與生物學(xué)密切相關(guān)的人體科學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、優(yōu)生學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、行為科學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,在促進人們身心健康、提高人們生活質(zhì)量方面發(fā)揮了重要作用。
21世紀(jì)將會加速發(fā)展的學(xué)科群中,生命科學(xué)因其研究客體的極端精巧和復(fù)雜性,以及社會多種需求(人類生存環(huán)境、資源、食物、健康等)所產(chǎn)生的緊迫性,最可能出現(xiàn)革命性的變化,以至成為新的科技革命的中心,對其他學(xué)科產(chǎn)生巨大的帶動作用,并對人類社會的生產(chǎn)方式、生活方式乃至思維方式產(chǎn)生廣泛而深刻的影響。
生物科學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢要求中學(xué)生物課程的知識教育目標(biāo)做出相應(yīng)的變革,應(yīng)當(dāng)使學(xué)生不僅掌握基本的生物學(xué)概念、原理和規(guī)律,而且了解這些知識產(chǎn)生的過程及其應(yīng)用,還要了解生物科學(xué)的新進展和發(fā)展趨勢。
生物課程在思想品德教育方面具有獨特的作用。生命的物質(zhì)性,生物界普遍存在的對立統(tǒng)一,各種生命現(xiàn)象之間、生物個體之間、生物與環(huán)境之間存在的相互依存和普遍聯(lián)系,等等,都是進行辯證唯物主義教育的好材料。我國生物資源的多樣性、生物科學(xué)的成就等內(nèi)容,能夠激發(fā)學(xué)生的民族自豪感;我國野生生物資源和生物多樣性面臨的危機、生態(tài)環(huán)境的惡化等內(nèi)容,能夠激發(fā)學(xué)生的民族責(zé)任感,這些都是進行愛國主義教育的良好素材。生物進化觀點和生態(tài)學(xué)觀點教育,能夠幫助學(xué)生建立科學(xué)的世界觀。生態(tài)學(xué)的基本原理和生態(tài)倫理學(xué)等內(nèi)容,能夠幫助學(xué)生正確認識和對待人與生物的關(guān)系、人類社會經(jīng)濟發(fā)展與自然環(huán)境的關(guān)系,樹立人與自然和諧共處和可持續(xù)發(fā)展的觀念。生物工程的興起和克隆技術(shù)的出現(xiàn),已經(jīng)并將繼續(xù)對人類的倫理道德體系提出新的挑戰(zhàn)。生物科學(xué)史和科學(xué)探究活動等內(nèi)容,能夠幫助學(xué)生理解科學(xué)的性質(zhì),養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。生物科學(xué)、技術(shù)與社會相互聯(lián)系和相互作用的內(nèi)容,能夠幫助學(xué)生正確認識科學(xué)、技術(shù)和社會的關(guān)系,形成科學(xué)的價值觀。中學(xué)生物課程目標(biāo)應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)本學(xué)科這些德育功能。