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作者: 石晉陽
在新課程理念下,從課程改革的實踐來看,有的教師對新教材的教法感到不適應,難以實現(xiàn)新課程目標。為了使高中生物教師能夠較快地適應新課程的教學,筆者認為,在課前教師必須進行具有教師本人和學生行為活動的課堂教學設計,這對于彌補傳統(tǒng)教學方式的不足,克服教學中的盲目性、隨意性是非常有益的。
一、把握生物課堂教學設計原則
新課程高中生物課堂教學設計的原則有:(1)科學性原則。生物課程是科學課程,要按科學課程來設計教學內容??茖W是發(fā)展的,是與社會生活緊密聯(lián)系的,科學知識并非科學的全部??茖W是過程論,既要看結果,還要看過程。(2)學科性原則。由于生物科學研究的領域不同,發(fā)展的歷史不同,研究的方法和其他自然科學也有所不同,體現(xiàn)出明顯的學科性特征?!吧浴笔巧锟茖W最主要的特征。因此,在生物教學設計中必須創(chuàng)造各種條件,“讓學生去研究活的生物以及他們的生存環(huán)境,使學生真實地感受到生命之美,從而培養(yǎng)學生多方面的能力以及積極的情感、態(tài)度,樹立正確的價值觀”。(3)民主性原則。還學生應有的主體地位、價值、情感和尊嚴,是課程改革的目標,是對傳統(tǒng)教育觀念――師道尊嚴的有力挑戰(zhàn);重新認識教師角色,消除教師的絕對權威,樹立服務于學生的意識是教育民主化的保證,是學生真正參與教學的關鍵。
二、分析生物課堂教學目標
“教學目標是教師專業(yè)活動的靈魂,也是每堂課的方向,是判斷教學是否有效的直接依據?!蹦繕瞬坏扔谀康?,“目標表述的是基本的、共同的、可達到的教學標準,而不是無法實現(xiàn)的最高要求(理想)?!苯虒W目標包括4個要素:行為主體、行為動詞、行為條件和行為表現(xiàn)程度。教學目標的行為主體是學生而不是教師,因為教學體現(xiàn)的是學生的學;行為動詞是指學生做什么,常用“提出”“概述”“敘述”等行為動詞表示;行為條件是完成這個任務所需要的條件,如完成的時間、器材等;行為表現(xiàn)程度是要達到什么標準,如10分鐘內學生能提出實驗方案。教學設計應該有明確的、可以達成的教學目標,切忌目標空泛、行為主體混亂、簡單問題復雜化等。
三、研究生物課堂教學對象
下面就生物新課程的教學設計談幾點意見和建議,以供大家參考。
1 生物新課程教學設計的原則
1.1 科學性原則
生物課程是科學課程,要按科學課程來設計教學內容。朱正威先生說:“明白科學是什么,才能決定我們怎么教?!笨茖W是什么?《辭?!穼茖W的解釋是:科學的運用、范疇、定理、定律等思維形式反映現(xiàn)實世界各種現(xiàn)象的本質和規(guī)律的知識體系,是社會意識形態(tài)之一。按與實踐的不同聯(lián)系可分為理論科學、技術科學、應用科學等。朱正威先生對科學的解釋概括了4個方面,即科學的知識性、過程性、時代性、社會性。也就是說,科學是發(fā)展的,是與社會生活緊密聯(lián)系的,科學知識并非科學的全部?!爸豢唇Y果,不問過程”,這種認識問題的方法不利于學生辨別科學的真?zhèn)巍?茖W是過程論,既要看結果,還要看過程。
1.2 學科性原則
雖然生物課程和物理、化學等科學課程存在共性,但由于生物科學研究的領域不同,發(fā)展的歷史不同,研究的方法和其他自然科學也有所不同,體現(xiàn)出明顯的學科性特征。“生命性”是生物科學最主要的特征。因此,在生物教學設計中必須創(chuàng)造各種條件,“讓學生去研究活的生物以及他們的生存環(huán)境,使學生真實地感受到生命之美,從而培養(yǎng)學生多方面的能力以及積極的情感、態(tài)度,樹立正確的價值觀”。
1.3 民主性原則
民主性管理學生是人性化的管理模式,它建立在對學生個性充分尊重的基礎上,體現(xiàn)出對教育對象人格的尊重與關懷,讓學生體驗到愛的溫馨,感受到學習的責任、動力,享受到成功的喜悅。還學生應有的主體地位、價值、情感和尊嚴,是課程改革的目標,是對傳統(tǒng)教育觀念——師道尊嚴的有力挑戰(zhàn);重新認識教師角色,消除教師的絕對權威,樹立服務于學生的意識是教育民主化的保證,是學生真正參與教學的關鍵。
2 生物新課程課堂教學設計的內容
2.1 分析教學目標
“教學目標是教師專業(yè)活動的靈魂,也是每堂課的方向,是判斷教學是否有效的直接依據?!蹦繕瞬坏扔谀康?“目標表述的是基本的、共同的、可達到的教學標準,而不是無法實現(xiàn)的最高要求(理想)。”教學目標包括4個要素:行為主體、行為動詞、行為條件和行為表現(xiàn)程度。教學目標的行為主體是學生而不是教師,因為教學體現(xiàn)的是學生的學;行為動詞是指學生做什么,常用“提出”“概述”“敘述”等行為動詞表示;行為條件是完成這個任務所需要的條件,如完成的時間、器材等;行為表現(xiàn)程度是要達到什么標準,如10min內學生能提出實驗方案。教學設計應該有明確的、可以達成的教學目標,切忌目標空泛、行為主體混亂、簡單問題復雜化等。
2.2 研究教學對象
對學生的分析是教學設計過程中的一個重要步驟。教學設計的目的是為了學生的學,教學目標能否實現(xiàn),要體現(xiàn)在學生的認識和發(fā)展中。信息時代的來臨,互聯(lián)網技術的發(fā)展,徹底打破了傳統(tǒng)教育對知識和知識標準的壟斷。隨著信息技術的廣泛應用,學生的學習資源日漸豐富,這就要求我們重新認識教學對象,認識教學對象的知識需求和發(fā)展需求。因此,要取得教學設計的成功,必須熟知學生,了解學生的需求。美國教育技術界著名學者海涅克指出:“對學習者的一般特征,即使做一些粗略的分析,對教學方法和媒體的選擇也是有益的?!毖芯拷虒W對象就要研究他們的知識儲備、學習興趣和生活經驗,根據他們的需求來設計教學。
2.3 確定教學內容
超越教材的前提是源于教材,要始終強調教材的基礎性和主干作用。教師必須對教材有全面、準確的理解,真正弄懂教材的本義,尊重教材的價值取向。就生物知識而言,有事實性知識、方法性知識、應用性知識等,任何一類知識都不能遺漏。如在“細胞的分化”一節(jié)中,紅細胞和心肌細胞的分化屬于事實性知識;細胞分化的概念和細胞的全能性屬于科學術語知識;胡蘿卜韌皮部的細胞培養(yǎng)則屬于應用性知識。在“光合作用的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)中還存在方法性知識,如薩克斯實驗的對照實驗法、恩格爾曼實驗所采用的實驗觀察法、魯賓和卡門實驗的同位素標記法等。不同知識在教學中應適時體現(xiàn),以使學生在最適宜的時間保持最佳的學習和理解。在這個基礎上結合學生的經驗和時展去挖掘和追求對教材的延伸、拓展,去形成學生的個性化解讀?!耙o學生足夠的信息量”,適當?shù)赝貙捊滩氖潜匾?對教材內容進行拓寬有利于學生理解教材,開闊眼界。
2.4 體現(xiàn)科學課程的教學方式
新課程倡導探究性學習方式,其目的是學生能夠積極主動地獲取生物學知識,領悟科學研究方法??茖W探究常用的方法是實驗法。實驗法研究的一般步驟是:發(fā)現(xiàn)并提出問題,收集與問題相關的信息,做出假設,設計并完成實驗,記錄和分析實驗現(xiàn)象,得出結論等。這是一個比較連貫、完整的研究過程,可認為是“完全探究”的過程,是科學探究常用的形式,教學中一定要讓學生獲得“完全探究”的流程和方法,教師可以設計一些問題串讓學生熟悉這種流程。例如,在“光合作用的發(fā)現(xiàn)”中的恩格爾曼實驗,可讓學生思考:恩格爾曼提出了怎樣的假設?設計了怎樣一個實驗來驗證假設?運用了什么研究方法?得到的科學結論是什么?我們要學習恩格爾曼實驗中的哪些內容?……教師還要給學生說明恩格爾曼實驗是一個“完全探究性”實驗,讓學生感受科學家的探究過程,體會科學家的思想。還有一些科學實驗可能集中在提出問題、制定計劃、分析結論等某一個方面,即“不完全探究”,這也是我們教學中常用的探究形式。
2.5 確定教學程序
教學過程是教師自己設計的,有什么樣的教學程序就有什么樣的課堂,就能實現(xiàn)什么樣的教學目標。對同一節(jié)課,不同的教師有不同的處理方法,有不同的教學程序,但是生物課堂教學的程序一定要符合科學課程的要求,即理論與實際相結合,要創(chuàng)造各種條件讓學生像科學家那樣去“做科學”,以發(fā)展學生的智力,培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)。
2.6 創(chuàng)設多元化的評價方式
新教材注重發(fā)揮評價的教育功能,要求建立發(fā)展性教育評價體系,通過發(fā)展性評價、過程性評價等多元化的評價方式,促進學生的全面發(fā)展。設計學生與學生之間、小組與小組之間的競爭性學習內容和方式,并用一定的方式記錄、評價學生所取得的成績,以激發(fā)學生的學習內驅力,引導學生主動學習、合作學習。
3 生物新課程課堂教學設計的呈現(xiàn)與表述
教學設計的呈現(xiàn)與表述可從3個方面去把握:
(1)要運用系統(tǒng)方法,即從學生學習的需要出發(fā),系統(tǒng)、全面地分析教學過程中的每一環(huán)節(jié),忌孤立地處理某個問題。
(2)要以教學理論、學習理論為指導。
(3)要對各個教學環(huán)節(jié)進行合理的規(guī)劃。
其程序是:了解學生的起點(已經知道什么)—確定教學目標—將知識劃分成若干部分—將各部分任務呈遞給學生—對學生的反應予以反饋并強化任務,直到學生達到教學目標為止。
教學設計(教案)的表述主要包括:(1)教學目標(包括知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀);(2)教學重點;(3)教學難點;(4)教學用具;(5)課前準備;(6)教法、學法;(7)教學過程設計;(8)板書設計;(9)教學反思。
科學教育的主要目的是提高全體學生的科學素養(yǎng)。公民的科學素養(yǎng)主要包括:科學觀念,科學精神,科學態(tài)度,科學知識,科學方法和科學的實踐能力等方面。生物科學作為由眾多生物學事實和理論組成的知識體系,是在人們不斷探究的過程中逐步發(fā)展起來的。生物課程是自然科學課程,在培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)方面有著重要任務。
實驗是一種以認識為直接目的的探索活動,是人類認識客觀世界的事物、性質和規(guī)律,從而能動地改造客觀世界的實踐活動。進入 21世紀以來,生物科學的發(fā)展尤其以現(xiàn)代生物科學理論和現(xiàn)代生物學實驗作支撐。因此,生物學實驗是生物科學形成和發(fā)展的基礎,是中學生物學教學的重要組成部分,是達成高中生物課程目標的基本途徑和方法。21世紀的人才應該是具有創(chuàng)新意識和豐富的實踐經驗的高素質的人才,高中生物課程承擔著培養(yǎng)具有實驗、實踐能力和創(chuàng)新意識的未來社會人才的任務。所以,生物學實驗是生物學教學的重要基礎,是生物學教學的重要內容,是生物學教學的重要方法。
實驗內容是高中生物新課程“內容標準”的重要組成之一。與現(xiàn)行教學大綱相比較,高中生物新課程的實驗內容、數(shù)量和類型都有顯著地變化。《標準》中必修1模塊列有實驗5個,探究4個,資料搜集和分析2個,參觀1個?!洞缶V》中列有實驗6個,研究性課題1個。《標準》中不僅實驗數(shù)目多,而且有各種實驗類型,通過這些多樣的實驗可以鍛煉和培養(yǎng)學生的多種能力。例如,通過《標準》中的《觀察DNA、RNA在細胞中的分布》、《檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質》、《觀察線粒體和葉綠體》、《葉綠體色素的提取和分離》等實驗,培養(yǎng)實驗操作技能和實驗觀察能力;通過5、6、8和9等實驗,接受科學探究方法的訓練,培養(yǎng)其科學探究能力;通過5和10,培養(yǎng)其實驗創(chuàng)新能力;通過11和12搜集有關細胞研究和應用方面的信息,培養(yǎng)學生搜集、處理和交流信息的能力。其中實驗和探究,一方面緊扣學習的核心內容,另一方面涉及多種方法和技能。但是,《大綱》中的6個實驗基本上都是驗證性實驗,在能力培養(yǎng)方面比較單一。
另外,在必修2“遺傳與進化”和必修3“穩(wěn)態(tài)與內環(huán)境”的《標準》中包含的實驗內容和類型也都明顯多于《大綱》,它們不僅可以幫助學生領悟假說——演繹、理解系統(tǒng)分析、建立數(shù)學模型、取樣調查等方法,而且對于學生全面領悟科學方法也十分重要?!稑藴省分羞x修1“生物技術實踐”的內容全部是實驗課,共選擇了13項課題,其中包含的具體實驗內容,多數(shù)將設計成探究性實驗,以培養(yǎng)學生設計實驗、動手操作、收集證據等科學探究的能力,增進學生對生物技術應用的了解。而《大綱》中選修部分僅列有實驗2個,實習1個,形式和能力培養(yǎng)方面都很單一。
新課程下高中生物實驗教學非常重視能力目標的培養(yǎng),可以使學生具有較強的觀察能力,能夠根據觀察所得的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并通過分析提出自己的見解。在實驗中,經常存在著對實驗最后結果的記錄,而輕視對實驗過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄,重視結果而不重視分析結果,重視對成功實驗的肯定,而不重視對實驗中的失敗查找原因等現(xiàn)象,這些都非常不利于學生實驗能力的提高。例如,在觀察根尖分生組織細胞有絲分裂的實驗中,在顯微鏡的某個視野中,要讓學生了解為什么看到的細胞多數(shù)為間期的細胞。在質壁分離和復原的實驗中要讓學生了解液泡的體積大小、顏色變化如何。在葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什么,這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠,應讓學生了解濾紙是一種吸附劑,四種色素的化學結構和性質不同,它們在濾紙上吸附能力不同,在層析液中溶解度不同,因此,四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同,胡蘿卜素溶解度大而吸附力小,擴散速度快,葉綠素b溶解度小而吸附力大,擴散速度慢。
新課程下高中生物實驗教學可以使學生初步掌握科學研究的基本過程和方法。例如,讓學生明確實驗儀器的原理和藥品的特性,掌握選擇實驗儀器、實驗材料的方法,是培養(yǎng)學生使用它們的能力的基礎。對儀器的原理、藥品的特性不了解,使用起來就會帶有盲目性,就不可能形成使用能力。學生在對低倍鏡和高倍鏡的選擇上,經常不能根據觀察對象的特點和觀察目的進行合理的選擇,學生常常由于好奇心的驅使和對低倍鏡、高倍鏡特點的不了解,總是一開始就用高倍鏡,認為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性,是由于學生不了解顯微鏡的基本原理,不了解高倍鏡放大倍數(shù)高,分辨率高,但所看到的視野小。因此,高倍鏡只適宜觀察局部和細節(jié)。低倍鏡放大倍數(shù)低,但看到的細胞多,適宜觀察材料的整體結構,以及尋找觀察目標。只有學生了解了這些基本原理,才能正確選擇和使用低倍鏡、高倍鏡。
新課程下高中生物實驗教學非常注重強化過程訓練。實驗教學不僅要求學生掌握各項基本技能,如顯微鏡使用、臨時裝片制作等,還要求學生能使各項實驗基本技能系統(tǒng)化、整體化,并達到融會貫通,熟練運用到新情境中去解決新問題。因此,實驗教學必須強調過程訓練。以探究性實驗為例,具體要求是:觀察要仔細、客觀;根據觀察提出的問題要有一定的研究價值;假設是經過周密的思考,針對問題提出的一種答案,用來解釋觀察的現(xiàn)象;實驗要設計正確的方法和步驟,為了增強說服力,還需要設置對照組,實驗常常要重復多次,結果才可靠;得出結論要有充分的事實依據。
關鍵詞:生物統(tǒng)計學;精品課程;教學改革
一、引言
隨著生物科學的發(fā)展,只有定性的結論已不能滿足實踐的需要,實現(xiàn)生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標;生物統(tǒng)計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計學是生物學科應具備的基本知識和素質,與生命活動有關的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計學正是從數(shù)量方面揭示大量隨機現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學科。因此,生物統(tǒng)計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科,它是生命科學各專業(yè)的專業(yè)基礎課,對后續(xù)生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時,生物統(tǒng)計作為數(shù)理統(tǒng)計在生物學領域的應用,是教學難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計學精品課程建設過程中,針對各專業(yè)培養(yǎng)目標的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓練,在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統(tǒng)計學課程的重新定位。
(一)新世紀對生物統(tǒng)計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業(yè)和遺傳統(tǒng)計學首先獲得了發(fā)展,在其基礎上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計學、統(tǒng)計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產生出的巨量數(shù)據,需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據轉化為信息需要統(tǒng)計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統(tǒng)計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計,而會更多注意數(shù)據分析,尤其是大型數(shù)據庫的處理。生物統(tǒng)計學越來越不同于其它數(shù)學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計學對大學生素質培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統(tǒng)計分析的基本特點,因此在生物統(tǒng)計課程的學習中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統(tǒng)計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機事件,因此,生物統(tǒng)計學不僅是試驗設計與統(tǒng)計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養(yǎng),這對提高大學生的素質很有必要。
生物統(tǒng)計學包括試驗設計和統(tǒng)計方法兩個有機聯(lián)系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統(tǒng)計方法的教學除讓學生弄清各種統(tǒng)計方法的內涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革。
(一)加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統(tǒng)計學是應用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理研究生物界數(shù)量變化的學科,而概率統(tǒng)計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60-70學時,降到現(xiàn)在的40學時左右),如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統(tǒng)計學教學網絡支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優(yōu)勢與學生的認知規(guī)律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規(guī)律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列?,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學內容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內容給學生講解,失去了傳統(tǒng)教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規(guī)律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發(fā)式教學方式,精煉教學內容,模仿傳統(tǒng)教學書寫板書的過程,根據教學內容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學生保持互動,根據學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規(guī)律,在內容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計學的理論基礎是概率論與數(shù)理統(tǒng)計,從這個層面上講,它有非常濃的數(shù)學味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計,生物統(tǒng)計學更主要強調的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計的原理講得太多,一是學時不允許,二是學生難以消化,得不到好的教學效果;如果只注重方法的講解,學生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統(tǒng)計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”,即在學時減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計方法去掉,也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計假設測驗等方面的內容,讓學生掌握生物統(tǒng)計學中所蘊含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想精髓,從而避免學生亂套統(tǒng)計公式。
(四)密切跟蹤生命科學發(fā)展的前沿動向,探索生物統(tǒng)計學解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統(tǒng)計的理論與方法也是自生物上的應用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺?,F(xiàn)在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設中,隨時注意納入生物統(tǒng)計學在前沿領域研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產業(yè)主戰(zhàn)場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養(yǎng)。
生物統(tǒng)計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統(tǒng)計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統(tǒng)計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統(tǒng)計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業(yè)或升學的必備計算機統(tǒng)計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統(tǒng)計方法雖然對于處理多變量的種類數(shù)據問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發(fā)展,使得復雜的數(shù)據處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計算技術,通過計算機軟件將統(tǒng)計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計輸出結果與有關解釋,從而使統(tǒng)計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數(shù)與達到培養(yǎng)目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統(tǒng)計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統(tǒng)計電腦實驗室?,F(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優(yōu)秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統(tǒng)計學知識,學習新的生物統(tǒng)計學知識,掌握應用計算機解決生物統(tǒng)計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養(yǎng)學生實際動手能力和科學嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養(yǎng)等課程實驗與實習中,根據相關內容加入了試驗設計方法以及數(shù)據統(tǒng)計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農科專業(yè)變成了理、工、農三大學科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數(shù)據中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農科專業(yè)上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業(yè),結合實驗課教學的改革,對發(fā)酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統(tǒng)計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變?yōu)樵囼灄l件的優(yōu)化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統(tǒng)計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎課或專業(yè)課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養(yǎng)了學生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統(tǒng)計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數(shù)據的統(tǒng)計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設計)中要求學生采用恰當?shù)纳锝y(tǒng)計學方法進行設計與分析,寫出高質量的畢業(yè)論文(設計)。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統(tǒng)計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統(tǒng)計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優(yōu)秀課程。作為精品課程的載體,應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比,我們在生物統(tǒng)計學精品課程的建設上,才剛剛起步,今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計學建設成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學思想、符合現(xiàn)代科學技術和適應社會發(fā)展進步的需要、能夠促進學生的全面發(fā)展而深受學生歡迎的一門課程。
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【關鍵詞】生物課程標準 學習方式 探究教學
普通高中生物教學的有效性取決于眾多因素,其中重要的一個因素是教學方式的轉變。《普通高中生物課程標準》提出以探究為核心的多樣化教學方式,倡導學生在動手和動腦的學習活動中全面實現(xiàn)課程目標,倡導學生對學習內容有深入的理解和思考,獲得高層次的認知能力。這些教學思想都體現(xiàn)在課程標準之中?!镀胀ǜ咧猩镎n程標準》要求教師在教學過程中,引導學生主動學習。主動學習的前提是探究教學。探究教學要求教師啟發(fā)引導,學生獨立學習、自主學習和合作討論,圍繞課程基本內容,參照學生生活環(huán)境和生活實際,讓學生通過表達、思考和討論,個人、小組、集體等多種形式探討,運用課程知識解決實際問題。以《普通高中生物課程標準》為基礎,釋放《普通高中生物課程標準》中能夠促進探究教學的信息,更好地促進高中生物教學。
一、為何探究
(一)探究的實質
實踐是探究性學習的核心??茖W是實踐中掌握探究的過程??茖W學習,要求學生動手實踐、獲得實證的直接經驗。高中生物課程標準要求學生活動,活動即實踐。所以,探究性學習以實踐為重心。當然,生物教學中的實踐要求手腦并用。在高中生物教學中,引導學生運用已經儲備好的知識進行實踐,實現(xiàn)較好的教學效果。
(二)探究與科學教學的關系
《普通高中生物課程標準》指出:“科學學習要以探究為中心,探究既是科學學習的目標,又是科學學習的方式?!痹诳茖W教育中,探究具有雙重屬性,既是內容,又是策略??茖W教育內容包含探究??茖W是人類對生存自然環(huán)境的研究經驗的知識體系,生物學也是人類研究經驗的知識體系,是科學教育的內容??茖W探究過程包含課程、方法、技能,科學精神、科學態(tài)度、科學價值觀等。生物課程作為科學課,探究性學習既是科學教育的內容也是策略。
(三)探究性學習與接受性學習
探究性學習和接受性學習是相輔相成的。從學生的角度看,學生學習的對象主要是人類社會生活的間接經驗。間接的社會生活經驗大多是通過接受學習。接受式雖是最常采用的方式,但不應是唯一方式。探究性學習是在接受性學習的同時,學會探究。接受式學習也包含探究,接受式學習中的啟發(fā)教學就是動員學生去探究,接受式教學中的討論教學也在一定程度上體現(xiàn)探究。探究學習建立在接受學習的基礎之上,沒有接受學習基礎的探究學習是無本之源。所以,接受式學習包含探究學習,探究學習以接受學習為基礎。
二、高中生物教學中的“探究”和“探究教學”
探究過程是:提出問題,根據知識儲備和生活經驗對其推理,用推理的結論驗證問題是否成立,如成立,問題解決,如不成立,需再重新推理論證。因此探究的本質是通過推理和實證來尋找問題的答案。生物學的實驗性價值就在于通過實驗驗證推理的正確性。
(一)高中生物探究教學的基本特征
高中生物教學中的探究首先具有問題特征。探究教學首先需要有客觀存在的問題。例如:溫度對酶活性的影響的問題,學生認為不值得探究,因學生已知這是“事實”,此時教師就要挖掘這個問題的探究價值,如“課本上的這個問題及其回答是否一定正確?”“課本上的證明是否是充分的?”用已知的事實尋找證明問題的真實性的過程。高中生物教學中的探究還具有推理與設計的特征。比如通過觀察或測量等,高中生物教學中的實驗法是證明問題的重要手段。
(二)高中生物探究教學的內容和形式
據《普通高中生物課程標準》,生物科學史和現(xiàn)代生物學技術的教學內容可采用探究教學方式。在《普通高中生物課程標準》中事宜探究教學的內容有:微生物生長的影響因素、酶、光合作用過程、植物生長素等。細胞膜的結構和功能;生物組織中脂肪、還原糖、蛋白質的鑒定實驗;酶需要的條件;DNA的半保留復制;DNA是主要遺傳物質;植物滲透吸水、失水的條件;基因分離定律及基因自由組合定律;微生物生長、細胞質遺傳等。
以“酵母菌細胞呼吸方式”為例說明高中生物教學中的實驗式探究。針對有氧呼吸實驗裝置、無氧呼吸實驗裝置、比較有無氧呼吸CO2釋放量裝置的試驗環(huán)節(jié),教師可設計問題:由于氧呼吸實驗裝置中10%的氫氧化鈉溶液不完全吸收CO2,對實驗結果造成干擾,是否正確?如何避免?酒精和二氧化碳的產生是葡萄糖水溶液的化學反應,與酵母菌的作用無關,是否正確?為何?在有氧呼吸試驗中,鑒定酵母菌培養(yǎng)液樣本,鑒定結果顯示含有酒精,為何?怎樣避免?
高中生物探究教學的主要形式有發(fā)現(xiàn)式探究和推理性探究。發(fā)現(xiàn)式探究基于學生的觀察和生活經驗,學生通過探索發(fā)現(xiàn)學習的主要內容,探究的問題具有開放性。在《普通高中生物課程標準》中,以“基因指導蛋白質的合成”為例,該課的教學內容涉及生物學核心概念,該課可采用發(fā)現(xiàn)式探究教學。核DNA指導細胞質中蛋白質合成的探究步驟:提出問題;實驗驗證:RNA酶;放射性同位素標記:變形蟲實驗。推理性探究是不需學生動手,以教師講授、師生探討、學生推理形成概念等,培養(yǎng)學生批判性思維。其主要特點是通過問題觀察現(xiàn)象、討論得出結論。在《普通高中生物課程標準》中,“通過激素的調節(jié)”涉及生物學史的教學內容,可采用推理性探究。
結語
探究教學是自然科學教學中最有效的教學策略之一。高中生物教學中的探究教學過程也是學生合作學習的過程。在教師的引導下,學生合作探索、教師啟發(fā)誘導、師生共同互動交流,實現(xiàn)教學目標,挖掘了學習的潛能,促進了師生素質的全面發(fā)展。高中生物教學方式的轉變是《普通高中生物課程標準》的要求,基于《普通高中生物課程標準》的高中生物探究教學對教學有重要的促進作用。
【參考文獻】
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關鍵詞 高校;生物科學;實驗課;課程設置;現(xiàn)狀;改革措施
中圖分類號 G642 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)03-0342-02
實驗課教學是高等學校理工科專業(yè)重要的教學內容,目的是提高學生的實踐技能,增強學生的創(chuàng)新能力,最終提高學生的綜合素質[1]。作為生物科學專業(yè)也具有這一特點,實驗課教學與理論課教學同等重要[2],在加強理論教學效果的同時,不能忽視實驗教學的改進。雖然生物科學是一門實踐性很強的學科,但是國內高等學校大多對實踐教學重視不夠。造成實驗課教師隊伍建設和實驗條件相對落后,驗證性實驗較多,綜合性、設計性實驗不足,沒有緊跟學科發(fā)展的步伐[3]。實驗項目設置既不能緊密聯(lián)系生產實踐,也不能培養(yǎng)學生的動手能力,因為學生在實驗課上學到的技能都是落后于實際生產,學生也清楚了解自己所學的知識技能與生產實踐的脫節(jié),所以他們參與實驗課的積極性、主動性受到打擊,實驗教學效果可想而知[4]。最后在實驗課的組織上,目前我國生物科學實驗課教學往往以大班為單位在相同時間、相同地點的集中式演示教學為主,根本達不到理想的實驗課教學效果。
針對這些高校生物學實驗教學的弊端,筆者認為應將實驗分為驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗,并改進實驗課課堂組織模式,改進實驗項目,增強學生的實驗積極性,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。
1 根據實驗項目的性質采取不同的教學方法
1.1 驗證性實驗
驗證性實驗主要驗證理論教學中的原理、方法和結果等,目的是使學生掌握基本實驗技能。對于驗證性實驗,如一般的植物、動物形態(tài)解剖、分類實驗,通過解剖,觀察植物、動物的形態(tài)結構,并進行分類,驗證理論的正確性。實驗可以統(tǒng)一時間與地點,以班級為單位集中隨堂實驗的形式進行,便于統(tǒng)一管理。學生可以根據實驗指導書進行操作,根據實驗結果驗證理論的正確性,從而加深對理論知識的理解。就整個生物科學的實驗教學系統(tǒng)來說,驗證性實驗課的課時數(shù)應當安排得當,不應該超過總實驗課時數(shù)的1/4。以4年實驗課總學時480個課時來計算,不應超過120個學時。那么生物科學傳統(tǒng)的實驗格局將受到挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的動物學、植物學和微生物學實驗都是驗證性實驗內容,在傳統(tǒng)教學中占到總實驗課時的1/2以上,因此如何壓縮課時數(shù)成為主要難題。
筆者所在的學院在這方面做過很多嘗試,也有了一些具體措施,主要包括3個方面。一是將傳統(tǒng)驗證性實驗變?yōu)檠菔緦嶒灐_@種方式將傳統(tǒng)教學中學生動手變?yōu)榻處焺邮謱W生觀摩,可以現(xiàn)場觀摩也可以將教師的實驗視頻做成課件由學生通過視頻形式觀摩。除保留少部分技能訓練實驗項目外,其他實驗項目都可轉變成演示實驗,如動物學和植物學試驗中的各種永久裝片的觀察等都可轉變。二是將驗證性項目整合。如動物學實驗、植物學實驗和微生物學實驗有許多項目重合設置,可以在設置時考慮到這一點去蕪存菁。三是將驗證性實驗重新設計成綜合性實驗。
1.2 綜合性實驗
學生在掌握理論知識和操作技能之后,綜合運用理論知識和操作技能進行實驗稱為綜合性實驗。綜合性實驗涉及面廣,可以使學生了解不同知識點之間的聯(lián)系,促進學生對知識的融會貫通,提高學生綜合運用知識和技能解決問題的能力[5]。在綜合性實驗的設置過程中,應注意以下原則。
1.2.1 實驗項目設置應多種多樣。應提供多種實驗供學生選擇。教師應考察學生在試驗中的個人表現(xiàn)和協(xié)作能力。應引導學生根據自己的興趣愛好、個人經歷選擇項目開展實驗。最好是以小組形式來開展,但是小組人數(shù)應控制在4~5人以下。實驗不要求統(tǒng)一時間和統(tǒng)一地點,提供多種實驗方案、材料和儀器設備供學生選擇。比如可在分子生物學實驗中設置“瓊脂糖凝膠電泳法鑒定DN段”的實驗,該實驗綜合了DNA提取技術、酶切技術、DNA含量測定技術以及電泳技術,實驗教師可以引導學生采用不同的實驗材料,如植物、動物或微生物,不同的試劑,如不同的核酸內切酶。這樣每組實驗學生做出的選擇并不一樣,但是仍然能考察他們的綜合實驗能力。
1.2.2 綜合性實驗是整個實驗課體系中的重點。綜合性實驗課的課時比例應超過總實驗課課時比例的1/2。
1.3 設計性實驗
設計性實驗是與生產緊密聯(lián)系的實驗環(huán)節(jié)。在設計性試驗中學生對實踐中的具體問題自行設計解決方式。設計性實驗考察學生綜合多門學科的知識和多種實驗方法的能力。設計性實驗具有綜合性實驗的某些特點,但與綜合性實驗完全不同的是學生的主觀能動性和創(chuàng)新性。由于實驗項目來源于當前生產實踐,學生能感到所學知識在以后就業(yè)工作中的指導作用,學生會覺得學有所用,學以致用。設計性實驗一般采用開放實驗形式進行,將教學實驗室變成公共實驗室,由學生對實驗的具體方案、實驗步驟、儀器設備、藥品試劑等進行統(tǒng)一籌劃,并由學生自行完成試驗結果分析。以充分發(fā)揮學生的潛能,引導學生進行創(chuàng)新。從而提高實驗室的利用率,充分調動學生學習的積極性,提高學生的綜合能力。例如細胞生物學實驗:利用RT-PCR技術顯示差異表達的基因的實驗,學生可以設計顯示某一植物、動物或微生物經過某種處理后差異表達的基因,也可以設計顯示某一植物、動物或微生物同一組織在不同時期差異表達的基因,還可以設計顯示某一植物、動物或微生物同一時期不同組織差異表達的基因。在具體方法上可以用一次性RT-PCR,也可以mRNA提取分離與RT-PCR分開進行,在引物的設計上,可以根據研究材料和內容,設計、使用不同引物。這樣,由于學生選用的實驗材料、實驗方法、實驗試劑等都不相同,實驗的時間不統(tǒng)一,因此可以在開放實驗室進行。設計性實驗的總課時應占到總實驗課時的1/4。
2 改進生物科學實驗教學項目設置,將學生納入到教師的科研項目中去
教師的科研也存在與實踐的脫節(jié)問題,但是高校教師的科研設備往往不能納入教學,教師的科研與學生實驗課的項目設置脫節(jié)。為了充分調動學生的積極性,可以改進生物學實驗教學項目設置,將教師的科研課題與學生的實驗項目結合起來,形成 “項目式”的生物學實驗教學,由教師根據自己的科研課題分出若干子課題,學生根據自己的知識結構和專業(yè)方向自由選擇課題,在教師的指導和管理下完成實驗課題。學生的實驗項目與科研課題相聯(lián)系,從而形成完整的課題體系,構成方向明確、內在聯(lián)系緊密的綜合實驗系統(tǒng),有助于培養(yǎng)學生的綜合能力、創(chuàng)新意識以及團隊協(xié)作精神。在此基礎上還可以由教師指導學生向學校、教育機構、教育主管部門申報科研項目,鼓勵學生投入到產、學、研相結合的實驗機制中去,利用各種資源開展實驗教學。
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關鍵詞:科學課程;生物課程;知識;能力
深圳作為課程改革的先鋒,從2003年開始把原來的分科課程物理、化學、生物、地理合并為一門綜合課程科學。從2013年開始,又取消科學課程,恢復原來的分科課程。
筆者擔任初中生物教學工作13年,擔任科學教學工作9年,經歷了分科教學綜合科教學分科教學的輪回。經歷了十年的綜合課程以“失敗”告終,原因是什么?筆者選擇了科學中的“生物”部分與分科課程生物進行了比較。
一、教學上的不同
1.教學目標的側重點不同
科學課程注重培養(yǎng)學生的學習能力。通過基礎知識、原理、規(guī)律的學習,培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力、探究能力。以“種子萌發(fā)的條件”為例,課時安排為一節(jié)。課文通過“控制變量法”的學習,設計出甲乙丙三組,每組ABC三顆種子,讓學生分析討論不同組合的種子分別研究種子萌發(fā)的哪個外界條件,從而培養(yǎng)學生設計實驗的能力,最后得出結論。
生物課程注重的是學生對生物知識的掌握程度。學生通過系統(tǒng)的學習,建立全面完整的知識體系。同樣以“種子萌發(fā)的條件”為例,課時安排約5分鐘。教師通過舉例說明“種子萌發(fā)的外界條件是要有充足的水分、空氣、適宜的溫度”。
同樣的例子有“微生物滋生的條件”??梢?,科學課程傳授的是“控制變量法”,以提高學生設計實驗的能力為主要教學目標,生物課程是以學生掌握“種子萌發(fā)的條件有什么”這個“知識”為教學目標。
2.教學內容的不同
以“各種各樣的動物”為例。
科學課程用4~5個課時完成這部分內容。教師圍繞“依據什么特征”將動物分成無脊椎動物八門和脊椎動物五綱進行教學。根據這些“分類的特征”制成簡單的檢索表,學生會使用檢索表查找所觀察到的動物屬于哪一類。
生物課程用32~38個課時(一學期)詳細學習無脊椎動物八門和脊椎動物五綱動物的生活習性、形態(tài)結構、生理功能、主要特征。
可見,科學課程是以傳授“方法”為主,生物課程是以傳授“知識”為主。
3.教學方法的不同
科學課程的教學方法以分組實驗、探究、活動教學為主,講授法為輔。
生物課程的教學方法以講授法為主,分組實驗、觀察法為輔。
二、正面反饋和負面反饋
1.正面反饋
科學課程由四門學科組成,在傳授知識上教師要承擔自己不熟悉,甚至不會的其他三門學科的教學,備課量上大大增加了。經過第一輪的教學,教師四科知識基本掌握,可編制出基本的教案、課件、作業(yè)、試卷。同時認真貫徹新課改的精神,盡可能地采用實驗探究的方法進行教學,促進學生思維方式的改變,提高學生學習能力。第二輪的科學課程教學以“學案”為引線,絕大部分教師可以借助學案完成教學任務,學生借助學案完成學習任務。
教師和學生從觀念到具體實施發(fā)生四個巨大的轉變:
(1)課程功能。生物課程注重知識傳授;科學課程強調知識、情感、態(tài)度和價值觀的形成。
(2)課程結構。生物課程的結構過于強調學科本位,科目過多,缺乏整合;科學課程體現(xiàn)課程結構的均衡性、綜合性和選擇性。
(3)課程內容。生物課程內容“繁、難、偏、舊”,過于注重書本知識的現(xiàn)狀;科學課程加強課程內容與學生生活及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系,關注學生學習的興趣和經驗,精選終身學習必備的基礎知識和技能。
(4)學生學習方法。生物課程強調接受學習、死記硬背、機械訓練;科學課程培養(yǎng)學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。
2.負面反饋
(1)來自高中教師的反對。由于高考還是考查學生掌握“知識”的程度,經過科學課程的學習,升到高中的學生,“知識”沒有形成體系,知識面狹窄。高中教師不得不重新教授,增大了教學量。所以,科學課程的開設遭到了高中教師的普遍否定。生物課程在內容上與高中生物課程是成一個知識體系的,由于中考的淘汰,特別差的學生高中教師不會教到。所以,高中教師對學生基礎差的反應不強烈。
(2)參與課改教師的牢騷。擔任科學課程的教師從原來教一門課程改為教四門課程,要重新學習三門課程的知識,備課等工作量大大增加,教師的牢騷自然免不了。擔任生物課程的教師只要把自己熟悉的本專業(yè)教好就行了,自然是輕松。
(3)課堂效果的責任推卸。作為青春期的初中生,貪玩好動是天性。學生喜歡科學課程變化多端的課堂組織方式,大部分學生覺得科學好玩。在第二輪科學課程中,很多教師按傳統(tǒng)講授的方式上課,不敢也不愿安排實驗課、探究課,只有公開課的時候才表演性地上探究式的課程。擔任生物課程的教師,大部分課堂是講授課,就算有實驗,也是觀察性實驗,按部就班進行觀察就可以了,課堂紀律要明顯安靜許多。
培養(yǎng)學生的自學能力,這已經成為當今世界教學改革的主攻方向。在生物學教學中我們應該怎樣做呢?我想應從以下方面談起。
一、把課堂還給學生,讓課堂充滿生命氣息
傳統(tǒng)的課堂教學是教師“一言堂”居多,一堂課下來,教師累,學生倦。新的教學過程的形成,首先必須讓學生的內在潛能發(fā)揮出來,讓他們在課堂上“活”起來,從原來的靜聽模式中走出來,主動參與生物課堂教學。具體做法如下:(1)每節(jié)至少有時間讓學生主動學習,壓縮課堂上教師講授和指向個別學生的一問一答所占用的時間。(2)讓學生在預習,獨立思考基礎上提出自己想問的各種性質和類型的問題。(3)讓學生參與自評與他評,發(fā)表感受,提意見、表揚和建議。以“還”為基礎,向上跨上一臺階,達到“師生多向互動”。課堂上學生動起來,而老師在收集處理學生提供的信息的水平上,通過“重組”,完成更高水平的“動”,形成新的,又具有連續(xù)性的興奮點和教學步驟,使教學過程真正呈現(xiàn)出動態(tài)生成的創(chuàng)新性質。
二、從“創(chuàng)造性使用教材”做起,而不是簡單地教教材
具體做法如下:(1)從學生的生活經驗出發(fā),創(chuàng)設教學情境,引導學生自主學習,主動探究,培養(yǎng)學生不斷探索,勇于創(chuàng)新的科學精神,實事求是的科學態(tài)度,以及終身學習的能力。(2)自制生物課件,網上下載有關生物圖片,提高生物教學效率。生命的生理過程,往往是看不見、摸不著的。怎樣加深學生對生理過程的理解,這是學生能否真正掌握知識的關鍵。實踐證明,以往的教學模式,單純地靠教師講解,只能是紙上談兵,空中樓閣。俗話說,“耳聽為虛,眼見為實”,這話很有道理。如運用電腦的動畫功能模擬尿的形成的生理過程。先畫一個腎單位模式圖。用幾種顏色的小圓點分別表示血液中的水分、無機鹽、葡萄糖、尿素。畫面顯示當血液流經腎小球時幾種顏色的小圓點不斷從腎小球里濾出來,形成原尿向腎小管流去。在腎小管的不同段形象顯示原尿的重吸收過程,大部分代表水、無機鹽的小圓點和全部代表葡萄糖的小圓點進入腎小管外的毛細血管中,而代表尿素和尿酸的小圓點以及少量的代表水分和無機鹽的小圓點則繼續(xù)往前,流入收集管中形成終尿。教學中,讓學生觀看動畫,看清楚各種顏色的點的來龍去脈,學生很容易就理解了代謝廢物是從組織細胞里來的,由血液運送到腎臟,在腎臟這里經過腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用形成尿液。這些動畫是用Animator Pro制作的,即通過媒體結合顯微演示,使微觀生理過程變?yōu)楹暧^生理過程,學生再加以觀察、思考,符合人的認識思維過程,這樣比單純的講授生理過程效果要好得多。
【關鍵詞】高中生物 新課程 改革 內容 結構 理念
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)06-0138-01
2010年秋季,高中生物新課程改革實驗工作在我市普通高中全面展開。三年來的課改實踐,筆者感觸最深的是新教材對不同層次的教師都提出了一個新挑戰(zhàn),要求每個生物教師都必須以一個全新的觀念去審視新教材。在新教材的使用過程中,我遇到過一些問題,也有過思考,但通過學習、實踐和研究,不僅加深了對新教材的認識和理解,而且對高中新課改也有了更深的體會。
一 內容的引導性和開放性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神
首先,生物作為一門以實驗為基礎的學科,其領域涉及工、農、醫(yī)、科及社會、生產、生活的方方面面。但是,由于應試教育的影響和生物學知識的雜、繁、碎的特點,生物教學卻迫使學生走進“死記硬背”的死胡同。為了從根本上改變這種狀況,當前生物教學的改革力求以開放性的教學去培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神,從新教材的內容來看,它在很多方面都體現(xiàn)出了這一教學重點。例如:(1)有些問題,不是直接給出答案,而是讓學生自己探究;(2)有些問題,并未敘述得面面俱到,而是提出要求,讓學生自己搜集信息,特別是聯(lián)系當?shù)睾彤斍皩嶋H的信息;(3)探究活動的寫法重在引導,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)介紹生物科學上目前尚未解決的疑難問題或存在的爭議,體現(xiàn)科學體系的開放性;(5)有些練習題的答案不唯一。
二 課程結構合理,“動”和“靜”結合,因材施教
高中生物新課程的結構是比較合理的。課程結構要求學生先學習兩個必修模塊,以基礎的生物知識為載體,培養(yǎng)學生探究學習的方法和實驗技能,同時學習生物基本概念和基本原理,為以后其他選修模塊的學習作鋪墊。必修課程階段,為學生打下了寬厚的知識基礎,滿足了所有學生走向社會時所需的基本科學素養(yǎng),同時必修階段為學生儲備了繼續(xù)學習生物的知識,為選修階段滿足學生興趣和個性發(fā)展打下了基礎。如果說必修模塊追求的是廣度,那么選修模塊追求的就是深度,選修模塊培養(yǎng)的是學生的生物專業(yè)素養(yǎng)。
所謂“動”和“靜”是就教學活動的外部表現(xiàn)而言的。新課改要求教師課堂教學方式有間隔變換,這樣有助于消除學生疲勞,保持注意力,提高學習效率。“動”是指教師運用啟發(fā)式教學原則,讓學生多動腦、多動口、多動手,要敞開思路,廣開言路,讓每個學生都有表現(xiàn)自我的機會。“靜”則是指由于教學目的需要,在課堂上有意安排短時間的寧靜狀態(tài)。靜的目的最終還是動,即讓學生冷靜地思考問題、消化吸收所學內容。
因材施教則體現(xiàn)在選修內容的設置上,學生對生物的學習有自主選擇的余地,可以根據自己的需求和學習的實際情況選擇適合自己的模塊,這樣既可以減輕某些同學的課業(yè)負擔,又可以滿足另外一部分同學對學習生物的渴求。
三 全新教學理念,促進教師學習和提高
全新的課程教學對教師的專業(yè)發(fā)展提出了更高的要求和挑戰(zhàn),對每一位教師而言,需要知識的再學習和教學觀念的更新。教育主管部門為教師的專業(yè)化發(fā)展提供了很多機會,如集中學習新課程理念、市中青年教師新課程教學能力大賽、生物學科專業(yè)培訓等等。這些措施的開展,推進了教師的專業(yè)發(fā)展和共同進步。新課程教學內容對學科素養(yǎng)要求很高,聯(lián)系實際內容的增多要求教師對生物教育認識更深刻。教師要提高自身的素質,應加強專業(yè)知識的學習,同時還要注重相互合作,交流機會增多,科研意識和團隊意識才能增強。
總之,我們要好好地體會課程改革的精神,使我們在工作中用好高中生物新教材,編者們花了大量的時間和心血,新教材是集體勞動的結晶,每一名生物教師都應順應時展的趨勢,轉變教育觀念,提高業(yè)務水平,認真研究新教材。在教學過程中,教師要做到加強研討和交流,在教學實踐中不斷地探索交流,從而為我國高中新一輪數(shù)學課程改革做出自己應用的貢獻。
參考文獻
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