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摘要:研究性学习,是一种学生在教师指导下确定研究课题,用类似科学研究的方式(即:问题→资料→实验与验证→结果解释)主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。在这种学习研究过程中,更注重学生的“体验”,并以学生的自主性、探究性为基础,它对培养学生的创新思维,提高学生的创新能力大有裨益。立足课堂,让学生成为研究者便是现代生物教学中“学生为主体”意识的充分体现,更是生物新课程教学大纲的一个亮点。这种立足于课堂教学的研究性学习,不但体现出知识的运用、情感的培养与能力的发展等教学要求,也充分体现了素质教育和创新能力培养的新要求,是现代生物教学改革的必然趋势。
笔者从三则课例,浅谈在这方面的一些教学体会。
关键词:自主性 探究性 研究性学习 创新思维 能力培养
中图分类号:G633.91 文献标识码:A文章编号:1673-1875(2009)15-147-02
全面推行素质教育,培养具有创新精神和实践能力的高素质人材,是21世纪教育的核心和灵魂;教师如何在教育中树立面向全体学生、以学生为主体的现代教育创新意识,引导学生在研究性学习中创造性地发展,是素质教育的进一步深化,也是培养未来社会所需的创新人材的基本要求。立足课堂,让学生成为研究者便是现代生物教学中“学生为主体”意识的充分体现,更是生物新课程教学大纲的一个亮点。
这里所说的研究性学习,是一种学生在教师指导下确定研究课题,用类似科学研究的方式(即:问题→资料→实验与验证→结果解释)主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。在这种学习研究过程中,更注重学生的“体验”,并以学生的自主性、探究性为基础,它对培养学生的创新思维,提高学生的创新能力大有裨益。下面是笔者从三则课例,浅谈一下在这方面的一些教学体会。
一、激疑致思,设置问题情境,培养学生的自学思维能力
“学起于思,思源于疑”。思维能力是培养学生能力的核心,只有通过思维,学生才能将知识转化为能力;而问题的提出,则是思维的开始。设置问题情境,能够有效地引发学习动机,引导学生深层次地参与教学过程,培养学生解决问题的能力。
[课例1]生物的有氧呼吸
以“300辆增氧车为渔业助阵”的新闻报道开始,引出生物的细胞有氧呼吸,活跃了课堂气氛,创设了学习情境。在学生兴趣浓厚的最佳时刻设疑致思——有氧呼吸是怎样进行的?此时,教师改变以往先讲呼吸过程的教学方式,采用投影实验进行分析:
将小鼠细胞研磨后离心处理,得到细胞质基质、细胞器,分别加入甲、乙两试管,丙试管加入完整细胞,然后分别进行两项独立的实验,如下图所示:
再请学生自学有氧呼吸的相关内容,预测两项实验中甲、乙、丙三支试管中的产物。同时,教师在黑板上及时挂出有氧呼吸的过程图,经分组讨论、分析、综合等思维活动,请学生代表将结论写在纸上,并主动到讲台上展示结论。经过这一环节的教学处理,“自学”已不再是简单地获得结论,而是成为发现知识的过程;“讨论”则是让学生通过动脑、动口和动手等学会学习。学生在问题情境下自学讨论,以探索者、研究者的身份发现问题、寻求答案;对学习充满了无限喜悦和热情,拓宽了思路,获得了最佳的学习效果。
二、揭示知识背景,再现知识的发现过程,培养学生进行“发现学习”、“研究性学习”的能力
中学生物学知识是前人科学研究的成果,通过对科学史中的一些经典实验和逻辑分析的再现,可以让学生体验生物学知识的形成过程;在生物学家的实验过程中寻找研究的痕迹,从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。这样的教学既传授了知识,又使学生在“发现学生”、“研究学习”的过程中培养了自身的科学思维能力。
[课例2]光合作用
“光合作用的原理和应用”一节是高中生物新陈代谢部分非常重要和关键的内容,但在传统教学中,由于知识本身的抽象性和枯燥性,从概念到反应式,从反应式到实质,形成了一个封闭的演绎过程(这基本仅是一种单纯的认识过程),学生往往感到乏味难懂。因此,在我们的教学过程中,采用了“科学史重演”背景下的“光合作用”教学设计,以科学发展史为背景,寻找知识的主线;建立自然流畅、逻辑清晰的教学,收到了较好的效果。
课堂上首先提出“一粒种子可以长成参天大树,植物怎样进行物质积累”的疑问,经学生初步讨论后,教师提出公元前三世纪希腊学者亚里士多德的结论——“植物的物质积累来源于土壤”。随后指出上述结论只是一个经验的推测,并无相应的科学实验;然后简介1648年比利时医生海尔蒙特的柳树实验,学生在对实验的讨论评价中明确“亚里士多德的观点缺少科学依据,而柳树实验则体现了科学的研究方法”。此时,教师趁热打铁,提出“假如你是科学家,在科学发展的今天,如何运用理、化、生等知识,验证光合作用的原料、产物、条件”的实验设计要求,采用学生分组独立选题,设计方案、全班进行方案可行性论证的方法,鼓励学生积极探索,大胆猜测,并与历史上曾经有过的经典实验相对照、比较,找出实验设计中的不足和优越性,让学生成为课堂中的“研究者”。
教学实践表明,这种通过引入科学史和科学研究方法的教学,拉近了学生与科学发现、科学家的距离,大大激发了学生的参与热情。学生的思维不再停留在一般的整理性思维水平上,而是在前人已发现知识的基础上又形成了一个“个性发现”的过程;并在研究论证中,观点自然成熟,形成结论。这样的教学设计培养了学生创新思维能力、研究能力,同时对于科学观教育、尊重科学与科学家教育以及人格培养等都很有意义。
三、变“讲”为“探”,重过程、轻结果,在研究性实验中培养学生的创新实践能力
曾经有一则报道:美国一教授测试学生的能力情况时,提出了这样一个问题:青蛙的舌头着生的位置在哪里?让学生第二天带答案来。结果中国学生带来了课本当依据,而日本学生则带来了青蛙。毫无疑问,中国学生对课本知识的掌握是熟练的,但实验技能、研究探索意识相比之下还差了一点,这与我们平时教学有关。假如我们在平时的课堂教育中多给学生一些活动空间和时间,学生的兴趣自然就会大增,创新教育才有落实到学生的可能。由此可见,创新教育、研究性学习不应只是一种雕刻的教育,而应潜移默化地滲透到每个具体教学环节和教学行为中。此外,从现行高中生物教程的编排来看,也为研究性学习的实施提供了良好的素材。因此,客观上也要求每一位生物教师应当改变传统生物课堂以讲为主、先讲后实验验证的教学程序,变“讲”为“探”,在着重过程设计的研究性实验中培养学生的创新实践能力,真正让生物学成为一门实验科学,让学生成为一名“研究者”。
[课例3]植物生长素的发现
“植物的激素调节”是植物生命活动调节的基本形式,生长素的发现过程和生理作用是本课时的重要内容。讲授时,教师不是利用录像、挂图等介绍科学家的工作——“讲实验”,而是由学生进行实验设计,展开对生长素发现过程的探究。课前,教师先让学生通过实物,观察植物的顶端优势和向光性等现象,提出研究性课题——为什么植物生长具有向光性和顶端优势现象?然后教师把实验方法教给学生,并在提供一定实验条件的基础上让每个学生独立培养一些萌发的玉米种子,按所学方法自己来探索生长素的发现、作用及向光性等;最后在课堂展示、报告研究性实验结果。从课堂情况来看,在学生进行的这些实验中,有的是科学家已做过的,有的是科学家未涉及而由学生创新设计的(如探究胚芽鞘的尖端长度问题),并成为科学家原有实验的有益补充和完善。
学生在独立提出问题→设计实验→验证假设→观察结果、讨论得出结论的过程中,完全以研究者的身份参与课题;展开想象的翅膀,充分利用已有的理、化、生和数学等多方面知识设计实验,并大胆提出预期结果。既体会了科学发现的进程,经历了成败的磨炼;同时,他们的思维也一直随着问题的发生和解决在活动。从假设到观察、对比,从推理、分析到综合结论,逐步加深了学生对知识的理解和掌握,培养了其实事求是、严肃认真的科学态度态度和探索求知的创新实践能力。
在明确了生长素的生理作用后,当教师进一步提出如何设计一盆姿态如图所示的植物时,立即一石激起千层浪,学生跃跃欲试,纷纷提出了多种设计方案,充分展示了学生的潜力;其创新思维再次得到全面训练和拓展,学生真正成为了课堂学习的“主人”。
从上述课例分析可以看出,研究性学习不仅重视学习的结果,而且更重视学习过程、方法以及学生在学习过程中的感受和体会。它突出“以人为本”的思想,采用开放式的活动方式,可以最大限度地激发学生的主观能动性。在课堂教学过程中,通过丰富的感性认识、有趣的问题情境等极大地激发学生思维的活跃性,拓宽其想象的空间,并在突破原有狭隘的传授知识的课堂教学范畴的基础上,注重形成做(设计)、示(展示)、讨(研讨)、纠(互纠)的积极态度;注重培养学生的创造力、团结协作的人际关系、积极向上的主体精神和参与意识,为学生的个性发展提供了广阔的空间。这种立足于课堂教学的研究性学习,不但体现出知识的运用、情感的培养与能力的发展等教学要求,也充分体现了素质教育和创新能力培养的新要求,是现代生物教学改革的必然趋势。
当今社会是一个变革的社会,每个人都需要科学技能,而在培养科学技能方面,让学生进行研究性学习比任何教学方法都更有效。让我们逐步改变传统教学观念,在新课改大旗的指引下,从课堂入手,让学生真正成为研究性学习的“主人”!
参考文献:
[1]普通高中生物课程标准(实验)[M].人民教育出版社,2003
[2]新课程研究·基础教育[J].2007年第5期
[3]新课改路径——教师科研案例集锦[M].浙江教育出版社,2002
[4]李乾明.中小学教师的人文素质与教学的有效性[J].教育研究,2005(6)
[5]郭思乐.以生为本的教学观[J].课程 教材 教法,2005(3)
笔者从三则课例,浅谈在这方面的一些教学体会。
关键词:自主性 探究性 研究性学习 创新思维 能力培养
中图分类号:G633.91 文献标识码:A文章编号:1673-1875(2009)15-147-02
全面推行素质教育,培养具有创新精神和实践能力的高素质人材,是21世纪教育的核心和灵魂;教师如何在教育中树立面向全体学生、以学生为主体的现代教育创新意识,引导学生在研究性学习中创造性地发展,是素质教育的进一步深化,也是培养未来社会所需的创新人材的基本要求。立足课堂,让学生成为研究者便是现代生物教学中“学生为主体”意识的充分体现,更是生物新课程教学大纲的一个亮点。
这里所说的研究性学习,是一种学生在教师指导下确定研究课题,用类似科学研究的方式(即:问题→资料→实验与验证→结果解释)主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。在这种学习研究过程中,更注重学生的“体验”,并以学生的自主性、探究性为基础,它对培养学生的创新思维,提高学生的创新能力大有裨益。下面是笔者从三则课例,浅谈一下在这方面的一些教学体会。
一、激疑致思,设置问题情境,培养学生的自学思维能力
“学起于思,思源于疑”。思维能力是培养学生能力的核心,只有通过思维,学生才能将知识转化为能力;而问题的提出,则是思维的开始。设置问题情境,能够有效地引发学习动机,引导学生深层次地参与教学过程,培养学生解决问题的能力。
[课例1]生物的有氧呼吸
以“300辆增氧车为渔业助阵”的新闻报道开始,引出生物的细胞有氧呼吸,活跃了课堂气氛,创设了学习情境。在学生兴趣浓厚的最佳时刻设疑致思——有氧呼吸是怎样进行的?此时,教师改变以往先讲呼吸过程的教学方式,采用投影实验进行分析:
将小鼠细胞研磨后离心处理,得到细胞质基质、细胞器,分别加入甲、乙两试管,丙试管加入完整细胞,然后分别进行两项独立的实验,如下图所示:
再请学生自学有氧呼吸的相关内容,预测两项实验中甲、乙、丙三支试管中的产物。同时,教师在黑板上及时挂出有氧呼吸的过程图,经分组讨论、分析、综合等思维活动,请学生代表将结论写在纸上,并主动到讲台上展示结论。经过这一环节的教学处理,“自学”已不再是简单地获得结论,而是成为发现知识的过程;“讨论”则是让学生通过动脑、动口和动手等学会学习。学生在问题情境下自学讨论,以探索者、研究者的身份发现问题、寻求答案;对学习充满了无限喜悦和热情,拓宽了思路,获得了最佳的学习效果。
二、揭示知识背景,再现知识的发现过程,培养学生进行“发现学习”、“研究性学习”的能力
中学生物学知识是前人科学研究的成果,通过对科学史中的一些经典实验和逻辑分析的再现,可以让学生体验生物学知识的形成过程;在生物学家的实验过程中寻找研究的痕迹,从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。这样的教学既传授了知识,又使学生在“发现学生”、“研究学习”的过程中培养了自身的科学思维能力。
[课例2]光合作用
“光合作用的原理和应用”一节是高中生物新陈代谢部分非常重要和关键的内容,但在传统教学中,由于知识本身的抽象性和枯燥性,从概念到反应式,从反应式到实质,形成了一个封闭的演绎过程(这基本仅是一种单纯的认识过程),学生往往感到乏味难懂。因此,在我们的教学过程中,采用了“科学史重演”背景下的“光合作用”教学设计,以科学发展史为背景,寻找知识的主线;建立自然流畅、逻辑清晰的教学,收到了较好的效果。
课堂上首先提出“一粒种子可以长成参天大树,植物怎样进行物质积累”的疑问,经学生初步讨论后,教师提出公元前三世纪希腊学者亚里士多德的结论——“植物的物质积累来源于土壤”。随后指出上述结论只是一个经验的推测,并无相应的科学实验;然后简介1648年比利时医生海尔蒙特的柳树实验,学生在对实验的讨论评价中明确“亚里士多德的观点缺少科学依据,而柳树实验则体现了科学的研究方法”。此时,教师趁热打铁,提出“假如你是科学家,在科学发展的今天,如何运用理、化、生等知识,验证光合作用的原料、产物、条件”的实验设计要求,采用学生分组独立选题,设计方案、全班进行方案可行性论证的方法,鼓励学生积极探索,大胆猜测,并与历史上曾经有过的经典实验相对照、比较,找出实验设计中的不足和优越性,让学生成为课堂中的“研究者”。
教学实践表明,这种通过引入科学史和科学研究方法的教学,拉近了学生与科学发现、科学家的距离,大大激发了学生的参与热情。学生的思维不再停留在一般的整理性思维水平上,而是在前人已发现知识的基础上又形成了一个“个性发现”的过程;并在研究论证中,观点自然成熟,形成结论。这样的教学设计培养了学生创新思维能力、研究能力,同时对于科学观教育、尊重科学与科学家教育以及人格培养等都很有意义。
三、变“讲”为“探”,重过程、轻结果,在研究性实验中培养学生的创新实践能力
曾经有一则报道:美国一教授测试学生的能力情况时,提出了这样一个问题:青蛙的舌头着生的位置在哪里?让学生第二天带答案来。结果中国学生带来了课本当依据,而日本学生则带来了青蛙。毫无疑问,中国学生对课本知识的掌握是熟练的,但实验技能、研究探索意识相比之下还差了一点,这与我们平时教学有关。假如我们在平时的课堂教育中多给学生一些活动空间和时间,学生的兴趣自然就会大增,创新教育才有落实到学生的可能。由此可见,创新教育、研究性学习不应只是一种雕刻的教育,而应潜移默化地滲透到每个具体教学环节和教学行为中。此外,从现行高中生物教程的编排来看,也为研究性学习的实施提供了良好的素材。因此,客观上也要求每一位生物教师应当改变传统生物课堂以讲为主、先讲后实验验证的教学程序,变“讲”为“探”,在着重过程设计的研究性实验中培养学生的创新实践能力,真正让生物学成为一门实验科学,让学生成为一名“研究者”。
[课例3]植物生长素的发现
“植物的激素调节”是植物生命活动调节的基本形式,生长素的发现过程和生理作用是本课时的重要内容。讲授时,教师不是利用录像、挂图等介绍科学家的工作——“讲实验”,而是由学生进行实验设计,展开对生长素发现过程的探究。课前,教师先让学生通过实物,观察植物的顶端优势和向光性等现象,提出研究性课题——为什么植物生长具有向光性和顶端优势现象?然后教师把实验方法教给学生,并在提供一定实验条件的基础上让每个学生独立培养一些萌发的玉米种子,按所学方法自己来探索生长素的发现、作用及向光性等;最后在课堂展示、报告研究性实验结果。从课堂情况来看,在学生进行的这些实验中,有的是科学家已做过的,有的是科学家未涉及而由学生创新设计的(如探究胚芽鞘的尖端长度问题),并成为科学家原有实验的有益补充和完善。
学生在独立提出问题→设计实验→验证假设→观察结果、讨论得出结论的过程中,完全以研究者的身份参与课题;展开想象的翅膀,充分利用已有的理、化、生和数学等多方面知识设计实验,并大胆提出预期结果。既体会了科学发现的进程,经历了成败的磨炼;同时,他们的思维也一直随着问题的发生和解决在活动。从假设到观察、对比,从推理、分析到综合结论,逐步加深了学生对知识的理解和掌握,培养了其实事求是、严肃认真的科学态度态度和探索求知的创新实践能力。
在明确了生长素的生理作用后,当教师进一步提出如何设计一盆姿态如图所示的植物时,立即一石激起千层浪,学生跃跃欲试,纷纷提出了多种设计方案,充分展示了学生的潜力;其创新思维再次得到全面训练和拓展,学生真正成为了课堂学习的“主人”。
从上述课例分析可以看出,研究性学习不仅重视学习的结果,而且更重视学习过程、方法以及学生在学习过程中的感受和体会。它突出“以人为本”的思想,采用开放式的活动方式,可以最大限度地激发学生的主观能动性。在课堂教学过程中,通过丰富的感性认识、有趣的问题情境等极大地激发学生思维的活跃性,拓宽其想象的空间,并在突破原有狭隘的传授知识的课堂教学范畴的基础上,注重形成做(设计)、示(展示)、讨(研讨)、纠(互纠)的积极态度;注重培养学生的创造力、团结协作的人际关系、积极向上的主体精神和参与意识,为学生的个性发展提供了广阔的空间。这种立足于课堂教学的研究性学习,不但体现出知识的运用、情感的培养与能力的发展等教学要求,也充分体现了素质教育和创新能力培养的新要求,是现代生物教学改革的必然趋势。
当今社会是一个变革的社会,每个人都需要科学技能,而在培养科学技能方面,让学生进行研究性学习比任何教学方法都更有效。让我们逐步改变传统教学观念,在新课改大旗的指引下,从课堂入手,让学生真正成为研究性学习的“主人”!
参考文献:
[1]普通高中生物课程标准(实验)[M].人民教育出版社,2003
[2]新课程研究·基础教育[J].2007年第5期
[3]新课改路径——教师科研案例集锦[M].浙江教育出版社,2002
[4]李乾明.中小学教师的人文素质与教学的有效性[J].教育研究,2005(6)
[5]郭思乐.以生为本的教学观[J].课程 教材 教法,2005(3)