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传统生物科技教学过程重知识轻实践,重结果轻过程,整体上缺少科技知识发生过程和应用过程的教育,缺少学生自主的研究性学习,缺少与生活实际的联系,缺少创新思维、科学精神的培养,因而在某种程度上制约了学生科学素养的培养。现代生物科技重实践、重过程,注重探究性学习,注重培养创新思维,有利于科学素养的培养。我结合自身的高中生物课堂教学实践,对科技知识在生物课堂教学中的渗透进行梳理。
一、科技知识在课堂教学中的渗透
(一)教学方法上的渗透
教学方法是最能影响教学效果的重要环节,是沟通教与学,完成教学任务的桥梁,是激发学生学习兴趣、培养学习能力的必要手段。传统的生物教学,学生被动接受地学习,死记硬背,机械训练,学习兴趣被忽视,学习主动性被压抑,科学精神、科学创新能力被扼杀:而现代生物科技教育,重视技术,重视价值取向,重视科学、技术与社会三者的兼容,注重学生科学精神和科学态度的培养,这与《课标》的理念完全一致。改进教学方法,可以使抽象概念具体化,理论内容形象化。
讲授、讨论与实验操作相结合,传授基本知识和基本技能,同时也要注意用最新的科技媒体辅助实现多项互动的主体教学模式。通过多媒体教学将有丝分裂、减数分裂、蛋白质合成的过程生动形象地展现在学生面前,调动学生积极思维,既培养学生观察、想象、思维、综合能力,又突出重点和难点。传统教学过程注重演绎,而忽视归纳和引导学生创新。演绎法这种以继承为中心的教育方法,局限于前人的知识技能的积累。培养模仿能力,能解决同类问题,思维的重复操作性强,但不能引导学生去创新。而采用以上方式传授能先抓住现象,然后从现象中抽象其中的精神或本质,再用基本的最深刻的原则来验证。这就需要学生认认真真、脚踏实地把握好理论基础的学习和做好每一个实验,再加上新理论知识的应用,既培养严谨求实的科学态度和科学方法,又培养探讨和创新意识。因此生物教师首先要挣脱传统思想的束缚,大胆革新,采用多种教学方法。例如对于习题教学,教师首先选择时代感强、具有真实情景,有利于引起学生好奇的习题,以及有利于激发学生兴趣,促进学生探究的习题,然后根据不同类型习题的特点,选择“讨论法”、“科学探究法”等不同的方法进行教学;对于实验教学,尽量变演示实验为师生协同实验,学生在老师的指导下,亲自参与实验的操作,自主观察、思考、分析、发现、归纳;变验证性实验为探究式试验,通过创设情境,引导学生进行科学探究,培养学生提出问题的能力、做出猜想和假设的能力、试验方案的设计能力、收集和处理信息的能力及交流的能力。例如在讲授光合作用时,书中涉及几个教师演示实验和学生实验。
案例1:光合作用
课前让各班的生物科代表和生物科技活动小组长协助做以下准备:
(1)将盆栽的天竺葵和银边天竺葵放在黑暗处一昼夜,然后用锡箔纸盖天竺葵叶的一部分(叶表面、背面同时遮盖),再连同银边天竺葵一起移到光下照射2—3小时。
(2)准备两套装置,在甲玻璃槽里放NaOH溶液。乙玻璃槽中放入清水,将有带叶枝条和清水的两只小烧杯分别放入甲乙玻璃槽中,然后用玻璃罩罩住上述甲、乙装置,封口处用透明胶带封严,先放在暗处一昼夜,然后移到光下2—3小时。
(3)将生长旺盛的金鱼藻扣在漏斗下面,置于大烧杯中,注入清水,水面高于漏斗柄;又将装满水的试管倒插在漏斗内水面下降,准备下一步实验。做好准备后,我在课堂演示要求学生观察,同时填写出表格,让参与准备实验的同学给全班讲解实验步骤,并分析过程得出结论。
案例分析:本案例将课本中的经典实验变为学生实验,在教学方法上做了改进,通过该实验,改变了课程实验过程中过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作能力。
(二)教学评价上的渗透
教学评价是为了甄别与选择,为了促进教学,它贯穿于中学生物学活动中的每一个环节,是一个与教学并行持续的过程。传统的教学评价受应试教育的影响,过分强调甄别和选拔功能,忽视促进学生发展的激励功能、调节导向功能、记录成长功能,评价指标单一,评价方法单一,评价形式单一,评价内容单一,使很多学生难以尝试“成功的喜悦”,挫伤了学生的自信心和学习积极性,不利于学生科学精神、观念、态度的形成,不利于学生科学创新能力、实践能力的提高,不利于学生的全面发展。
二、科技知识以“课外活动”形式渗透
根据现代生物科技知识的特点,拓宽教学的空间,将现代生物科技知识教学延伸到课外。教师根据学生的兴趣结合教材提供的“窗口”举办形式多样的课外活动。
由于现代生物技术对设备的要求较高,很多高中受学校经济、技术等限制没有适应现代生物技术的设备,可以采用借助科研单位、大专院校的技术设备开展一些基本的实验,如:尝试利用微生物进行发酵来生产特定的产物、尝试植物的组织培养、尝试DNA的提取和分离、尝试蛋白质的提取和分离、尝试PCR技术的基本操作和应用、尝试学习细菌培养的基本技术等现代技术活动实践。聘请科学家作科普讲座、报告等。如我校开展了环境保护教育专题——拯救地球、艾滋病的预防与治疗、生物武器等教育。教师可从报纸杂志上摘录适合于学生的教育内容并向学生宣讲一些生物科技动态,指导学生在课余时间进行课外阅读,了解有关现代生物学前沿的最新成就,使学生理解生物学与技术进步、社会发展的关系,从更广阔的角度认识生物学的进步。现在出版了许多关于科技知识的科普读物,如《科技博览》、《科技大世界》、《中学科技》、《科技时报》、《中学生物学》、《百科知识》、《科技日报》等,书刊类:《科学》、《中学科技》、《科学时报》等,这些读物语言生动有趣、通俗易懂,在保证科学性的同时,很好地兼顾了可读性。还可以向学生推荐一些科技类网站和电视类节目:中央电视台的科技博览、人与自然、探索(discovery)等栏目。也可以组织学生参观科研单位的科技教育活动,各大专院校生物奥赛培养基地。除正常的科技课堂教育外,各种科技社团、兴趣小组活动等内容丰富、形式多样的活动也可以作为现代生物科技活动的有益补充。
案例2:如开展简单易行的无土栽培课外活动
实验材料:葱(取材简单)营养液(自己配制)
实验方法:水培法
实验步骤:
1.配制营养液:一组用土壤浸出液,一组用营养液,一组用自来水,一组用纯净水,分装四个广口瓶,标号A、B、C、D。
2.将四组葱长势相同的葱置于四个广口瓶中,放在适宜光照条件下,隔一段时间换上对应的营养液。
3.观察四组葱的长势,在实验过程中定期观察,测量、记录葱的生长情况。
实验结果:土壤浸出液中的葱生长最快,叶色鲜绿,健壮挺拔;
营养液中的葱长得较快,叶色鲜绿,健壮挺拔;
自来水中的葱长得较慢,细瘦,叶色淡绿;
纯净水中的葱生长最慢,瘦弱矮小,叶色黄绿。
案例分析:“植物无土栽培”属现代生物技术,学生对此很感兴趣,在实验过程中勇于实践,大胆创新。在整个试验过程中,学生自始至终都非常投入,以下几方面素质得到了提高:①观察能力:通过对不同培养液中葱的生长状况的每个细节的观察,有利于养成细致的观察习惯,培养敏锐的观察能力。②操作能力:通过实验,不仅培养了使用仪器的技能,还掌握了基本操作技能,如称量、溶解、溶液量取和稀释。③思维能力:学生在操作和观察的基础上,对观察到的现象和结果进行对照、比较、分析、综合,透过现象看本质,使感性认识上升到理性认识。学生对实验中不同培养液中葱的生长作对比,得出植物生长需要无机盐的结论。④创新能力:有的学生提问:为什么土壤浸出液中的葱长得要比营养液中的好?我没有直接解答,而是帮助学生比较土壤浸出液与营养液成分,引导学生自己得出结论。学生认识到,自来水中无机盐含量少,因而葱能生长,但生长不良。纯净水中由于没有无机盐,因此葱的生长状况最差。有的学生回去后还将吊兰等花卉进行无土栽培,也获得了成功。
总之,在高中生物课堂教学中渗透科技知识对于高中生物教学水平的提高具有重要作用。高中生物教师应当积极对此方面进行努力。以上是我根据教学实践所作的总结,期望能给其他高中生物教师提供一些有益的参考。
一、科技知识在课堂教学中的渗透
(一)教学方法上的渗透
教学方法是最能影响教学效果的重要环节,是沟通教与学,完成教学任务的桥梁,是激发学生学习兴趣、培养学习能力的必要手段。传统的生物教学,学生被动接受地学习,死记硬背,机械训练,学习兴趣被忽视,学习主动性被压抑,科学精神、科学创新能力被扼杀:而现代生物科技教育,重视技术,重视价值取向,重视科学、技术与社会三者的兼容,注重学生科学精神和科学态度的培养,这与《课标》的理念完全一致。改进教学方法,可以使抽象概念具体化,理论内容形象化。
讲授、讨论与实验操作相结合,传授基本知识和基本技能,同时也要注意用最新的科技媒体辅助实现多项互动的主体教学模式。通过多媒体教学将有丝分裂、减数分裂、蛋白质合成的过程生动形象地展现在学生面前,调动学生积极思维,既培养学生观察、想象、思维、综合能力,又突出重点和难点。传统教学过程注重演绎,而忽视归纳和引导学生创新。演绎法这种以继承为中心的教育方法,局限于前人的知识技能的积累。培养模仿能力,能解决同类问题,思维的重复操作性强,但不能引导学生去创新。而采用以上方式传授能先抓住现象,然后从现象中抽象其中的精神或本质,再用基本的最深刻的原则来验证。这就需要学生认认真真、脚踏实地把握好理论基础的学习和做好每一个实验,再加上新理论知识的应用,既培养严谨求实的科学态度和科学方法,又培养探讨和创新意识。因此生物教师首先要挣脱传统思想的束缚,大胆革新,采用多种教学方法。例如对于习题教学,教师首先选择时代感强、具有真实情景,有利于引起学生好奇的习题,以及有利于激发学生兴趣,促进学生探究的习题,然后根据不同类型习题的特点,选择“讨论法”、“科学探究法”等不同的方法进行教学;对于实验教学,尽量变演示实验为师生协同实验,学生在老师的指导下,亲自参与实验的操作,自主观察、思考、分析、发现、归纳;变验证性实验为探究式试验,通过创设情境,引导学生进行科学探究,培养学生提出问题的能力、做出猜想和假设的能力、试验方案的设计能力、收集和处理信息的能力及交流的能力。例如在讲授光合作用时,书中涉及几个教师演示实验和学生实验。
案例1:光合作用
课前让各班的生物科代表和生物科技活动小组长协助做以下准备:
(1)将盆栽的天竺葵和银边天竺葵放在黑暗处一昼夜,然后用锡箔纸盖天竺葵叶的一部分(叶表面、背面同时遮盖),再连同银边天竺葵一起移到光下照射2—3小时。
(2)准备两套装置,在甲玻璃槽里放NaOH溶液。乙玻璃槽中放入清水,将有带叶枝条和清水的两只小烧杯分别放入甲乙玻璃槽中,然后用玻璃罩罩住上述甲、乙装置,封口处用透明胶带封严,先放在暗处一昼夜,然后移到光下2—3小时。
(3)将生长旺盛的金鱼藻扣在漏斗下面,置于大烧杯中,注入清水,水面高于漏斗柄;又将装满水的试管倒插在漏斗内水面下降,准备下一步实验。做好准备后,我在课堂演示要求学生观察,同时填写出表格,让参与准备实验的同学给全班讲解实验步骤,并分析过程得出结论。
案例分析:本案例将课本中的经典实验变为学生实验,在教学方法上做了改进,通过该实验,改变了课程实验过程中过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作能力。
(二)教学评价上的渗透
教学评价是为了甄别与选择,为了促进教学,它贯穿于中学生物学活动中的每一个环节,是一个与教学并行持续的过程。传统的教学评价受应试教育的影响,过分强调甄别和选拔功能,忽视促进学生发展的激励功能、调节导向功能、记录成长功能,评价指标单一,评价方法单一,评价形式单一,评价内容单一,使很多学生难以尝试“成功的喜悦”,挫伤了学生的自信心和学习积极性,不利于学生科学精神、观念、态度的形成,不利于学生科学创新能力、实践能力的提高,不利于学生的全面发展。
二、科技知识以“课外活动”形式渗透
根据现代生物科技知识的特点,拓宽教学的空间,将现代生物科技知识教学延伸到课外。教师根据学生的兴趣结合教材提供的“窗口”举办形式多样的课外活动。
由于现代生物技术对设备的要求较高,很多高中受学校经济、技术等限制没有适应现代生物技术的设备,可以采用借助科研单位、大专院校的技术设备开展一些基本的实验,如:尝试利用微生物进行发酵来生产特定的产物、尝试植物的组织培养、尝试DNA的提取和分离、尝试蛋白质的提取和分离、尝试PCR技术的基本操作和应用、尝试学习细菌培养的基本技术等现代技术活动实践。聘请科学家作科普讲座、报告等。如我校开展了环境保护教育专题——拯救地球、艾滋病的预防与治疗、生物武器等教育。教师可从报纸杂志上摘录适合于学生的教育内容并向学生宣讲一些生物科技动态,指导学生在课余时间进行课外阅读,了解有关现代生物学前沿的最新成就,使学生理解生物学与技术进步、社会发展的关系,从更广阔的角度认识生物学的进步。现在出版了许多关于科技知识的科普读物,如《科技博览》、《科技大世界》、《中学科技》、《科技时报》、《中学生物学》、《百科知识》、《科技日报》等,书刊类:《科学》、《中学科技》、《科学时报》等,这些读物语言生动有趣、通俗易懂,在保证科学性的同时,很好地兼顾了可读性。还可以向学生推荐一些科技类网站和电视类节目:中央电视台的科技博览、人与自然、探索(discovery)等栏目。也可以组织学生参观科研单位的科技教育活动,各大专院校生物奥赛培养基地。除正常的科技课堂教育外,各种科技社团、兴趣小组活动等内容丰富、形式多样的活动也可以作为现代生物科技活动的有益补充。
案例2:如开展简单易行的无土栽培课外活动
实验材料:葱(取材简单)营养液(自己配制)
实验方法:水培法
实验步骤:
1.配制营养液:一组用土壤浸出液,一组用营养液,一组用自来水,一组用纯净水,分装四个广口瓶,标号A、B、C、D。
2.将四组葱长势相同的葱置于四个广口瓶中,放在适宜光照条件下,隔一段时间换上对应的营养液。
3.观察四组葱的长势,在实验过程中定期观察,测量、记录葱的生长情况。
实验结果:土壤浸出液中的葱生长最快,叶色鲜绿,健壮挺拔;
营养液中的葱长得较快,叶色鲜绿,健壮挺拔;
自来水中的葱长得较慢,细瘦,叶色淡绿;
纯净水中的葱生长最慢,瘦弱矮小,叶色黄绿。
案例分析:“植物无土栽培”属现代生物技术,学生对此很感兴趣,在实验过程中勇于实践,大胆创新。在整个试验过程中,学生自始至终都非常投入,以下几方面素质得到了提高:①观察能力:通过对不同培养液中葱的生长状况的每个细节的观察,有利于养成细致的观察习惯,培养敏锐的观察能力。②操作能力:通过实验,不仅培养了使用仪器的技能,还掌握了基本操作技能,如称量、溶解、溶液量取和稀释。③思维能力:学生在操作和观察的基础上,对观察到的现象和结果进行对照、比较、分析、综合,透过现象看本质,使感性认识上升到理性认识。学生对实验中不同培养液中葱的生长作对比,得出植物生长需要无机盐的结论。④创新能力:有的学生提问:为什么土壤浸出液中的葱长得要比营养液中的好?我没有直接解答,而是帮助学生比较土壤浸出液与营养液成分,引导学生自己得出结论。学生认识到,自来水中无机盐含量少,因而葱能生长,但生长不良。纯净水中由于没有无机盐,因此葱的生长状况最差。有的学生回去后还将吊兰等花卉进行无土栽培,也获得了成功。
总之,在高中生物课堂教学中渗透科技知识对于高中生物教学水平的提高具有重要作用。高中生物教师应当积极对此方面进行努力。以上是我根据教学实践所作的总结,期望能给其他高中生物教师提供一些有益的参考。