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關鍵詞:個性化教學;高中生物;有效教學
個性化教學自古有之,我國的孔子和西方的蘇格拉底就考慮到受教育者的個性差異,并采用相應的方法進行傳教,取得良好的效果。隨著社會的進步,已經有越來越多的人有條件去接受教育。21世紀是信息經濟時代,需要的是有創新意識的全面發展的人才。然而現行的教育方式單一,忽視學生的個體差異,不利于學生全面發展。因此本文探討了個性化教學風格在高中生物教學中的作用[1]。
一為什么要進行個性化教學
(一)學生的個性化需求
每個學生都在其成長的環境中形成了自己獨有的性格,這種獨有性也就意味著學生之間存在差異。造成個性差異的因素有很多,除去遺傳因素,其他如:家庭環境、成長經歷、社會環境等都會對學生造成很大的影響。這些影響體現在學生的性格、思考方式、興趣愛好、學習風格等。正是這些差異,即使學生在面對同一個教學內容時,有的學生覺得理解困難,有的學生卻認為很簡單,由此可見,教師忽視學生的個性差異,采取同一種教學方式,于學生的全面發展不利[2]。因此,在教學中需要個性化的教學設計。
(二)生物科目的需求
鑒于長期的灌輸式教育給學生帶來的個性泯滅,而生物又是一門具有很強探索性的科學,生物界的重大成就都是科學家們突破常規并經過長期努力探索出來的,如果由一群沒有個性的學生去進行生物探索,沒有創新的想法,不去懷疑前人的研究成果,那么就達不到生物這門課的要求。很多教師認為生物是理科中的文科,只要背記就可以了,在課堂上單方面的灌輸知識,學生只能機械地接受知識,沒有懷疑批評意識,不利于創造力的發展,沒有創造力的學生自然無法完成生物領域的探索,實施個性化教學設計,可培養學生學習興趣,鍛煉學生發散思維[3]。
(三)個性化教學設計實驗
教學設計在國內外有著不同的理解,國外有學者認為教學設計是一個系統化規劃教學系統的過程。也有人認為教學設計是一門提出最優學習方法的學科,運用最優的學習方法可以最大化發展學生的知識、技能。而我國的烏美娜教授則認為教學設計是分析教學問題、確立教學目標、評價試行結果、設計解決問題的方案和對方案進行改善的過程。這一觀點比較符合我國教育現狀,在生物課堂個性化教學設計中,同樣需要分析學情,再確立教學目標,引出教學內容,最后歸納總結。但是個性化教學設計還有幾點需要另外注意的地方,在個性化教學中,學生的個性差異是被尊重和得到承認的,教學目標是分層的、有彈性的,教學組織形式是靈活多變的,教學評價是多元化的。個性化教學設計應遵循以下原則:①根據教學內容設計多層次的教學目標,對不同程度學生的要求不同。②承認學生的主體地位,教學活動以學生為主,學生有很大的自,可根據自己的特點選擇適合自己的教學設計。③個性化教學設計的教學組織模式是靈活多樣的,小組合作、自主學習、分層教學等。④充分了解學生的個體差異在學科中表現出的興趣、傾向的不同,因此需要教師了解學生的成長環境和性格特點,根據學生的優劣勢,設置適合不同學生發展的教學內容。以我校高一(1)班為實驗班,實施個性化教學。在高一生物《分子與細胞》中,包括5部分內容。第一部分是細胞的分子組成,主要介紹了組成細胞的核酸、蛋白質、脂質、糖類等有機分子的結構和功能;第二部分是細胞的結構,介紹了細胞器、細胞膜、細胞核的結構和功能;第三部分是細胞的代謝,從能量的供應和利用、物質的輸入和輸出兩方面入手,介紹了細胞的代謝功能;第四部分是細胞的增殖,解釋了為什么細胞不能無限長大及生物體生長的原因;第五部分是細胞的衰老、分化、凋亡,這部分內容關聯上人體健康,比較親近生活實際,是學生關注的話題。這一個模塊是高中生物的第一個模塊,是后面內容的基礎,這一必修模塊的學習,將會影響學生學習生物的興趣和積極度。通過這一模塊的有效教學,參與生物技術、科學史、探究實驗等學習,幫助學生理解科學過程和本質,促進學生辯證唯物主義觀的形成。在講授模塊下的《蛋白質的結構與功能》時,首先分析學情:蛋白質雖說是分子水平,是生物體的重要組成部分,與日常生活關系密切,但新高一的學生缺乏相關的化學知識,對于分子結合的知識知道得很少,所以本解課相對來說較為抽象,學生掌握氨基酸脫水縮合過程和結構有一定難度。再明確教學目標:說明氨基酸的特點、氨基酸形成蛋白質的過程、蛋白質的功能。建立教學方案:教師提問,細胞中含量最高的化合物是?細胞中含量最高的有機化合物是?要求不同層次的學生分別回答以上問題,這樣設計的意圖是通過解決問題,建立聯系,喚醒學生的邏輯思維智能,并引出教學內容。說明氨基酸的基本結構時,將氨基酸比喻成人體,當人伸展手臂時,人體軀干類比碳原子,左右手分別為氨基和羧基,下肢類比氫,而頭部則為R基團,每個人的面部特征都不相同,則類比氨基酸種類不同由R基決定,兩個人兩手緊握代表一個氨基和一個羧基“脫水縮合”(手心出汗)形成“肽鍵”。此形象的比喻既加深學生對氨基酸結構的認識,又激發學生對生物學科的興趣,讓學生既愛學又會學生物。在描述最抽象的知識點——氨基酸形成蛋白質的過程時,以“串珠游戲”讓學生直觀認識該過程,不同顏色的珠子相當于不同種氨基酸,讓學生用不同數量、顏色的珠子穿線相連形成“多肽鏈”,再將不同串珠按任意形式堆疊,構成具有一定“空間結構”的“蛋白質”,接著課堂討論蛋白質多樣性的原因:由組成蛋白質的氨基酸種類、數目、排列順序和蛋白質空間結構的不同,決定了蛋白質結構功能的多樣性,從而決定了生物的多樣性。讓學生動手設計,親自組裝,在“做中學”,感悟蛋白質結構多樣性的原因,加深了學生對知識點的理解。出示表格,顯示不同蛋白質在生物中的作用,引導學生分析、歸納。最后提問,根據生活經驗,你知道哪些食物富含蛋白質嗎?為什么我們喝進去的是牛奶,長出來確實強壯的肌肉呢?目的是讓學生聯系生活實際,樹立結構和功能相適應的生物觀點。本節課從蛋白質結構和功能入手,層層引導,激發學生邏輯歸納總結,又聯系生活實際,使課堂充滿趣味性。在通過對本次實驗班級的調查采訪中發現,學生紛紛表示個性化教學可有效激發學生的學習興趣和積極性,使自己對生物課充滿信心,十分期待生物課的后續內容,在高一實施個性化教學為生物科目的未來教學起了一個良好的開端。
二結語
綜上所述,我們的班級實驗發現個性化教學是促進學生全面發展的良好教學模式,它以學生發展為本的教學思想,激發了學生的學習動機,鍛煉了學生邏輯思維能力,促進了學生的全面發展。
作者:歐陽芬 單位:云南省昆明市藝術學校
參考文獻:
[1]達娃次仁.芻議高中生物課堂個性化教學模式[J].教育界,2014,8(9):12-15.
新課程提出,生物教學應達成“喜愛大自然,珍惜生命,理解人與自然一起發展的意義,進一步養成良好的衛生與生活習慣,確定健康、積極的生活態度”的情感目標。生命教育是生物教學的永遠主旋律,怎樣讓生物課堂滲透生命教育,已經成為目前生物教學研究的熱點。本文就生命教育、生物教學永遠的主旋律進行探究。
關鍵詞:
生命教育;生物教學;主旋律
生命的和諧、健康是一直以來社會發展所追求的目標和境界,隨著時展和素質教育的全面推進,教育界開始進行基礎課程教育改革,并在改革中提出以人為本的教育思想,培養身心健康、人格健全、有創新發展能力的學生。生物課程是與生命教育最契合的學科,在高中生物中滲透生命教育,可以構建中學生珍愛生命、致力于實現生命意義的價值觀。下面我將從細胞增殖、生物進化、生態穩定三方面闡述在教學中的一些實踐。
1細胞增殖,認識生命來之不易
“教育的目的應該向人傳遞生命的氣息”泰戈爾如是說。在人教版高中生物教材中選取了大量的生命素材,是進行生命教育的絕佳選擇。所謂生命是一種生存狀態,人要以生命意義而存在,認識生命就要從生命起源而談,生物體是有微小的細胞經過一系列增殖、分化而來的,體會生命由細胞到組織器官到個體的艱難,才能認識生命的來之不易。例如人教版高中生物必修一《細胞的增殖》,細胞分裂是高中生物教學的重點內容,掌握這一動態過程才能領會生命發展壯大的方式和意義,在抽象思維能力的逐步形成中認識生命的偉大。我在這節課的教學設計為:
(1)利用多媒體展示一顆種子長成參天大樹的動畫過程,引出一個成年人由一個受精卵的成長歷程,需要細胞體積的增大又要靠細胞數量的增多,即細胞增值的問題。
(2)以高等植物細胞為例,通過Flas重點演示有絲分裂的分裂間期和分裂期兩個過程,掌握有絲分裂將親代細胞的染色體經過復制后分配到兩個子細胞中,對保持親代和子代之間的遺傳穩定性有著重要的意義。
(3)表格對比動物細胞有絲分裂與植物細胞的異同,以及涉及的細胞器的不同。
(4)組織學生開展實驗,觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂過程,將知識學習由多媒體演示轉向實地操作。細胞增殖只能實現細胞數量上的增加,而多細胞的生物體從小長大,還有細胞在結構和功能上的分化。細胞增殖已經是相對復雜的一個過程,加以細胞分化才能實現完整的生物體,強化生命體的來之不易,最后可以設計學生發表對生命形成歷程的感想。
2生物進化,敬畏生命頑強不息
地球是目前發現的唯一存在生命體的星球,地球上生命的起源和進化又經歷了漫長的過程,在這期間甚至伴隨多次生物大滅絕的現象,幾經周折依然繁衍生息,所以依然存在的所有生命都是值得敬畏的。將漫長的生物進化歷史長卷在學生面前展開,讓其感悟到人以勝者的身份在長期的自然選擇中生存下來,是多么自豪的事情。例如人教版高中生物必修二《生物進化論的主要內容》,多種多樣的物種存在形式一直以來就是備受爭論的話題,達爾文的《物種起源》使得生物進化理論不斷發展,他用自然選擇的學說證實了生物多樣性是不斷進化的結果,并對進化原因做出了合理的解釋。我在這一刻的教學設計為:
(1)認識種群、物種、基因頻率等基礎概念。種群是生物進化的基本單位,個體間通過繁殖將各自的基因傳給后代;物種可以是分布在不同區域內的;基因頻率的改變是變異的結果。
(2)了解在進化過程中的突變和基因重組、自然選擇、隔離幾種情況的作用。突變出現新基因,為生物進化提供原料;地理隔離由于環境變化形成生殖隔離進而產生新的物種;自然選擇是指在生存斗爭中,適應環境的生存下來,淘汰不能適應環境的。
(3)組織學生開展對不同物種間共同進化形成物種多樣性的討論活動,使對生命的敬畏之情深入人心。由此可見,生物進化是一個長期的過程,任何一個物種都存在被淘汰的風險,人類在這一漫長的生存斗爭中不斷發展,在艱難的演變過程中突破自然環境的限制,并成為最高級的消費者,擁有復雜的生命形式,擁有極高的智慧,這正應證了生命的偉大,我們應該時刻心存敬畏之心。
3生態穩定,感受生命和諧美麗
生物學的研究范圍是整個生物圈,生命教育還要引導學生了解生物的多樣性,尊重大自然的規律性。在教學中,要逐步改變中學生心中地球資源取之不盡用之不竭的錯誤心理,滲透以生態環境的穩定來實現的生物圈可持續發展這樣正確而長久的生存之道,喚醒學生感受生命和諧相處之美妙的細膩心理。例如人教版高中生物必修三《生態系統的結構》,生態系統結構復雜,是無機環境和生物群落相互作用形成的整體,為了讓學生從其中感悟生命和諧,我的教學設計為:
(1)讓學生根據課前準備的水池生物種類調查表,討論找出水池中的哪些食物屬于生態系統,進而得到生態系統的概念。
(2)利用多媒體展示以池塘為例的生態系統圖解,分析水池生態系統中個生物之間的食物關系,為食物鏈和食物網的學習奠定基礎。
(3)設計題為“我最重要”的辯論賽,學生分四組分別扮演非生物的物質和能量、生產者、分解者、消費者四種成分,從不同角度闡述各自在生態系統中的重要性,最終得出四種成分缺一不可的結論。此時向學生傳達生態系統的穩定需要四種成分的合作,不涉及誰最重要一說,人作為生物圈中最高級的消費者也要與低級的生命體和諧相處,才能促進自然發展。
(4)7根據之前所學,用剪貼圖的方式模擬草原生態系統作為練習,分辨出草原中生態系統的四種成分。生命教育是素質教育的重要一環,通過這樣的設計,讓學生意識到人作為生物界的物種之一,必須與其他生命和諧相處才能創造生物圈的美麗和完整,從而培養學生關愛自然界一切生物體的觀念,善待生命維護生態穩定。
總而言之,在高中生物教學具體課程中納入生命教育,從細胞、生物、生態層層遞進向學生傳授生命知識,可以提高學生對生命的認識,是生物教學義不容辭的責任。在后續的教學中,我將繼續深入研究教材和教法,以學生更容易接受的形式進行生命教育的滲透,讓生命教育的主旋律在高中生物教學中更為響亮。
作者:王克明 單位:吉林省白山市撫松縣露水河鎮撫松五中
參考文獻
“認知+實踐”教學模式中,“認知”指發揮教學的平臺作用。教學中要尋找有機地滲透責任教育的結合點;利用課外讀本,以自學方式,提煉與積淀學科知識,建構責任認知,培養責任情感。“實踐”指培養學生自主性、主動性、積極性。利用課內外的科技活動、教學實踐,利用家庭、社會教育空間,使學生磨礪責任意志,體驗責任與擔當。
二、教學設計指導思想
1.充分發揮課程資源的教育優勢。教材中往往會涉及一些社會廣泛關注的問題,極易引起學生的情感共鳴。要充分利用這些問題所提供的教育功能,挖掘其中所蘊含的教育價值,尋找結合點,有機地滲透責任教育。
2.有效利用課外資源和現實社會生活熱點。教學要拉近學生與現實社會生活的距離,使學生在具體情境中討論、分析與解決實際問題。要開展對相關問題的決策活動,激發學生責任情感,磨礪其社會責任意志。
3.凸顯教育途徑的廣泛性。教學要有效利用課內、課外、社會實踐等多種途徑,使學生在社會生活大課堂、社會建設大實踐中,體驗公民責任和履行責任的過程,積累履行責任的經驗。
三、教學設計與教學活動
1.生物科學史教育。通過自主探究學習我國古代生物科學歷史,探秘歷史傳奇,如五帝時期的養蠶繅絲、種植五谷、釀酒、發明歷法、治水;秦朝、隋朝時期的水利開發;唐宋時期的醫學醫藥、明朝時期的《本草綱目》等,感受中華文明。
2.中華傳統美德教育。組織學生自發或利用各種節假日,幫父母做家務、陪父母聊天;開展敬老、義務助殘、“藍馬甲”等社會實踐活動,傳承敬老扶幼、鄰里守望相助的中華傳統美德,建立關注社會、關愛他人、互助友善的倫理觀念。
3.辯證唯物主義思想教育。利用“生物性污染”一課中的內容,使學生參與對現實問題的調查、討論、決策。讓學生運用辯證唯物主義觀點分析問題,用科學知識解決問題,培養學生科學的審美情操、世界觀與價值觀。
4.環境保護教育。在“保護我們共同的家園”一課中,了解生態環境污染是全球性問題,已成為社會生活中被廣泛關注的問題,引導學生以“地球,我們共同的家園”“我們身邊的環境污染”“環境保護,人人有責”為題,討論環境污染的類型、來源與危害,及其與社會生活、社會經濟發展、法律、自然生態平衡等的關系,對各種污染問題嘗試用生物學原理進行科學解釋,從中尋找解決方法。
讓學生搜集資料,解讀“世界多極化、經濟全球化、社會信息化”的國際背景。從4月22日的世界地球日到世界環境日、世界水日,從《聯合國氣候變化框架公約》締約方簽署《巴黎協定》到我國的莊重承諾――2030年溫室氣體排放達到峰值,全世界應攜手共進,統一步伐,研究科學對策,有效解決現實社會生活中的諸多問題。愛護地球,保護我們共同的家園――地球村,這是我們共同的使命。
引導學生從小事做起,注意教室、學校、公共場所的環境衛生,不亂丟垃圾,自覺養成符合生態文明的行為方式。綠色消費,低碳生活。同時組織學生開展義務環保與義務植樹活動,使學生在活動中體驗履行社會責任的真諦。
5.生態倫理教育。通過社會生活中虐待、虐殺動物的事件,我國工程建設中開辟動物走廊與通道(例如藏羚羊棲息地活動、中華鱘生殖洄游等),野生動物救助(丹頂鶴、朱q等瀕危鳥類、鯨魚)等事例,了解現實生活中人們對待自然和生物的倫理態度。并結合這些事例,開展生態倫理教育,以“人類是自然的一員;人類是自然的主宰”開展討論,正確認識與處理人與自然、其他生物、與下一代人之間的關系。組織學生參觀自然保護區,參與相關活動,將責任教育落到實處。通過學習與活動,使學生自覺堅持良好的生態道德行為與規范。
6.生物資源教育。在“關注生物資源的合理利用”一課中,介紹我國生物多樣性的特點,以及我國在資源的合理利用與保護方面的舉措與成就,讓學生自主學習了解活化石、珍稀、瀕危等動植物物種及其保護,以及農業生產活動中對農田生態系統物種多樣性的保護措施。利用討論等方式,使學生認識到生物資源的利用與保護需要依靠法律、社會輿論監督、每個人自覺主動的參與等。組織學生開展生物資源的合理利用與保護現狀的調查,分析問題,撰寫研究報告,提供改善措施;開展種質資源調查,珍稀物種與瀕危野生動植物的保護等,使學生在活動中深化認識生物多樣性的價值、生物資源的學科價值與社會價值,深化可持續發展意識,培養其熱愛祖國、熱愛家鄉、熱愛自然的情操。
7.禁毒教育。在拒絕,慎用違禁藥物的內容中,了解危害,開展“珍愛生命,遠離”的禁毒教育,引導學生選擇健康的生活方式,樹立高遠志向,保持樂觀進取的健康心態,培養并發展責任感,自覺維護社會和諧穩定。
8.預防傳染病教育。使學生通過自主閱讀,了解艾滋病的傳播趨勢、傳播途徑。用生物科學知識分析艾滋病病毒的復制、致病機制與危害。讓學生通過搜索登革熱、埃博拉、寨卡等關鍵詞,了解其在非洲等一些地區的傳播途徑與病理危害,以及我國采取的嚴格檢疫、嚴防病原傳入等預防措施。倡導學生潔身自愛,積極鍛煉身體,保持身心健康,努力學習,肩負起發展自我、融入社會建設的責任。
四、教學思考
社會責任感教育要廣泛地營造多樣性的教育途徑,采取適合學生特點的教學方式,發揮社會全員育人的作用。一是精選學生自主學習讀本。如選擇生物法律法規(《森林法》《環境保護法》《水土保持法》)、科學技術、自然生態、社會生活等方面的書籍,幫助學生提煉知識,建構認知,培養情感。二是利用校園、植物園等場所,帶領學生分批開展珍稀植物如銀杏、水杉等的栽培活動,以及實地討論等課外科技活動。三是加強學生與社會的溝通聯系,使學生參與社區人居環境管理、綠植的規劃、農業生產過程的實踐、林場的植樹活動等。
關鍵詞 細胞與能量 教學設計 教學反思
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
1 問題的提出
新課程理念要求教師應該是教育教學的研究者。而要成為研究型的教師,首先要對課堂教學進行反思。高中生物課堂教學反思的內容主要包括教學理念、教學目標、教學過程、教學狀態等。
在進行浙科版高中生物學必修一的教學時,“細胞與能量”這節課是筆者反思最徹底、最深刻的一節課。因為這節課是學生理解和學習后續內容的基礎,而ATP比細胞的結構更為抽象,并和學生的現實生活相距較遠,所以學生理解起來具有一定的難度。經過第一次教學設計和實踐,筆者從困惑到教學再到反思,接受聽課教師的意見對教學設計進行重新設計和實踐。
2 第一次的教學設計
授課班級是高二文科班,該班級學生上課活躍,對生物學科充滿好奇。根據學生的特點,參照浙江省生物學科教學指導意見和浙江省普通高中學業水平考試標準確定了教學目標以及教學重難點。
在導入部分,利用草蜢啃食嫩葉和獵豹追捕獵物兩幅圖,引出本章所要學習的內容――細胞代謝過程中的能量變化。“能量的轉化”部分簡單講解時,指出化學能是細胞內最主要的能量形式,然后讓學生舉例說明吸能反應和放能反應。隨后通過線粒體中產生的能量不能被核糖體直接利用,即放能反應所釋放的能量被吸能反應利用需要一個中間站,從而引出ATP,并直接告知學生ATP是新陳代謝所需能量的直接來源,再通過螢火蟲的實驗讓學生加深記憶。然后嘗試調整教材的順序,將ATP是細胞中的能量通貨(用卡和錢分別比喻葡萄糖和ATP)提前到ATP的結構之前進行講解。
通過“ATP具有怎樣的結構才能承擔起直接能源物質這一重任呢”過渡到ATP結構的學習。先讓學生看書進行自學,再請一位學生上來當小老師給其他學生講解ATP的結構。隨后學習ATP-ADP循環,為了增加趣味性,利用名偵探柯南里經常出現的氰化物說明此循環的重要性。
接著通過表格比較,讓學生明確此循環不是可逆反應,同時聯系現實生活中的一些疾病,讓所學知識更加貼近生活。最后通過提問“為什么ATP能成為能量通貨”的方式進行小結。
板書部分采用圖形和文字相結合的方式呈現,且有部分板書是由學生共同參與完成的。
3 課堂教學反思
從學生的課堂反應和課后作業來看,課堂氛圍較為輕松,師生互動較多,而且較好地落實了教學目標和重難點知識,但仍存在許多的不足。根據新課程理念、建構主義理論以及聽課教師的意見,總結出需要改進的幾個地方。
3.1 導入要更加新穎貼切
第一次教學設計時,只考慮到引出第三章細胞的代謝,因此從導入過渡到“能量的轉化”有點生硬,與本課時教學內容的契合程度不高。
3.2 教材順序的處理要更加符合學生的認知規律
第一次的教學順序經過課堂實踐后,發現不適合該班級學生的思維習慣,不符合提倡探究性學習的新課程理念。
3.3 實驗過程的講解要更加開放
由于實驗過程完全是由教師進行講解,學生的發散思維沒有得到訓練,這也是第一次教學設計中存在的最大不足。
3.4 三維目標要真正滲透
知識與技能、過程與方法這二維的教學目標得到落實,但是沒有很好地滲透情感、態度與價值觀目標。
3.5 教學過程設計要更加符合新課程理念
第一次教學設計中最大的亮點就是讓某位學生來給其他學生講解ATP的結構,突出學生的主體地位。但是在其他環節還是以講授為主,因此要結合新課程理念讓課堂更加開放。
3.6 評價要更加多元化
教學過程中對學生的評價過于單一,基本都是“好”、“不錯”,沒有體現出評價對課堂教學的促進作用。
4 第二次的教學設計和體會
第二次的教學設計在保留第一次教學設計優點的基礎上,根據新課程理念對需要改進的方面做了適當的修改。
4.1 教學設計突出精彩的導入,提升課堂氛圍的活躍程度
經過第一次課堂教學,筆者發現該導入方式和后續教學內容關聯不夠緊密,也沒有調動學生的積極性。而從課后訪談中得知,該班級學生最喜歡的導入方式是生活中的例子、真實實驗演示或視頻。
因此第二次教學設計中的導入是截取最新電影《楊家將》中的戰爭片段,給學生呈現“滾木雷石”現象,由此導入“能量的轉化”。
精彩的導入能夠彰顯一名教師的教學水平,提升教師在學生心目中的形象,增強學生的向師性,促進學生的學習興趣,是實現情感、態度與價值觀教學目標的基礎。因此教師在教學設計過程中要注重導入的設計,為實現有效教學創設積極活躍的課堂氛圍。
4.2 教學設計突現出知識的整合,提升課堂教學的有效性
浙科版生物教材具有較強的邏輯性,因此改變教學順序時要更加謹慎。接受取聽課教師的意見,并經過思考后,在第二次教學設計時,更加注重對知識的整合:將“ATP是細胞中的能量通貨”的知識放在最后的小結部分,與ATP-ADP循環的重要意義相結合進行講解。
這樣的教學順序能夠使“ATP是直接能源物質”的知識點層層遞進,然后通過錢和卡分別比喻ATP和葡萄糖使抽象知識更加形象化。
經過實踐,發現,這樣的教學順序更加符合學生的思維方式,重難點知識更加容易落實和突破。知識的有效學習是課堂教學最重要的方面,在教學設計中突現知識的整合,能有效提高課堂教學的有效性。
4.3 教學設計突出學習方法的多樣性,提升學生綜合解決問題的能力
通過第一次的課堂反饋可知,文科班學生對于實驗探究興趣濃厚,在課堂中更應該放手讓他們進行實驗探究和設計,提升其綜合解決問題的能力。教師在教學中以開展活動為中心的探究教學策略比較適合在文科班開展。
因此在第二次教學設計時,更加注重培養學生多樣的學習方式。實驗過程采用開放式,筆者提供實驗材料先讓學生進行設計,再進行個別呈現,并和學生一起分析指正得出完整的實驗過程,由此再得出“ATP是直接能源物質”這一觀點。
通過實驗設計和學生當小老師講解ATP的結構(見第一次教學設計)的方式豐富學生在課堂上的學習方式,提升學生綜合解決問題的能力,激發學生的學習積極性。
4.4 教學設計體現出三維目標的滲透
在課堂教學中情感、態度與價值觀目標的落實看似泛泛而談,其實是目標制定的落腳點太高,應該從一兩個小方面入手,以點及面進行滲透。
因此在第二次教學設計中,更加注重滲透結構和功能相適應的觀點。在講解ATP-ADP循環過程時,讓學生緊緊圍繞ATP、ADP的結構進行分析,將這一觀點時刻穿插在教學中,起到“潤物細無聲”的作用。
4.5 教學設計注重與現實生活的聯系,提高學生生物科學素養
從課后與學生的閑聊中可知,學生非常喜歡在生物課堂中聽到現實生活中的例子。因此在第二次教學設計中增加與ATP有關的疾病,并在課堂中向學生展示ATP片劑實物。
生物學科的教學不僅僅是教會學生知識,更加重要的是提高學生的生物科學素養,而最好的方式就是加強與現實生活的聯系,提高學生的學習興趣。
5 小結
經過兩次教學設計的修改和教學實踐,在第二次的教學設計中不僅加強了三維目標的滲透,而且更加突現出學生的主體地位和思維的訓練。
要做一個反思型的教師,應該及時對教學設計中存在的不足進行修改,只有通過不斷地反思修改,才能真真正正做到理解教材,理解學生,才能設計出真正適合該班級學生的教學設計,形成自己的教學風格。
生物教學中還有許多值得反思的方面,比如如何進一步提高文科班生物學科的教學有效性以及如何處理課時緊張和教學內容繁多的矛盾等,這些問題有待進一步探索。
參考文獻:
[1] 楊立國,楊晶.利用教學反思提高中學生物教學質量的探討[J].課程教育研究.2013(11):187-188.
一、案例
下面以人教版高中生物必修一《 分子與細胞 》第二章第二節《 生命活動的承擔者——蛋白質 》為例,呈現利用問題解決法進行教學設計的主要過程。
引入:通過上節課學習,我們了解到組成細胞的化合物中有機化合物含量最多的是蛋白質,這和蛋白質的結構和功能有密切關系。
設計意圖:此引入起到承前啟后的作用。
問題1:你能夠說出多少種富含蛋白質的食品?
問題解決:教師指導學生觀察課本中富含蛋白質的食物的圖片,然后閱讀問題探討中的文字,回答討論中的第一個問題。
設計意圖:此問題和學生的生活密切相關,具有調動全體學生積極性的作用。
問題2:你知道蛋白質在生命活動中的主要作用有哪些?
問題解決:此問題的解決涉及蛋白質的功能,教師先讓學生思考后回答,然后讓學生閱讀課本上的文字補充,最后總結為“一切生命活動都離不開蛋白質,蛋白質是生命活動的主要承擔者”。
設計意圖:此結論作為研究氨基酸內容的伏筆。
問題3:蛋白質的功能很多,我們知道結構和功能應該相適應,蛋白質的結構怎樣?
問題解決:引出氨基酸及其種類的內容。氨基酸的種類由學生閱讀課本中相關文字得出。氨基酸的結構特點由學生觀察課本中思考與討論的四種蛋白質的結構得出。在此基礎上觀察課本中由氨基酸形成蛋白質的示意圖,引出脫水縮合的過程,脫水縮合過程是本節課的難點,可以用動畫輔助教學,以方便學生理解。
問題4:N個氨基酸脫水縮合,形成1(或M)條多肽鏈脫出水的個數、形成的肽鍵的個數?
問題解決:教師選擇合適習題加以鞏固學生對蛋白質形成過程的掌握。
問題3、4的設計意圖:突破本節課難點,掌握蛋白質形成的過程。
問題5:蛋白質多樣性的原因是什么?
問題解決:因此時學生還沒有學習排列組合的知識,故蛋白質結構多樣性的原因需要教師舉簡單的數學實例便于學生理解。
設計意圖:便于學生對蛋白質多樣性的理解。
在以上五個問題達成教學目標的同時,教師讓學生總結,布置課后練習鞏固。
二、問題解決法的應用
1.達成教學目標教學方法選擇的層次性
問題解決法一般包括創設問題情境、提供科學事實、探求解決方法、得出科學結論、應用新知解題五個教學環節,在教學的過程中,此環節可以是整個教學設計的全過程,也可以是一個個小問題的學習的過程。對于蛋白質這部分內容,整個教學設計是圍繞為什么蛋白質是生命活動的承擔者此內容而開展的。在此問題下主要包含兩個方面的問題:蛋白質的功能和蛋白質的結構,此問題又被分解為若干小的問題。對于問題的解決,因好奇而開始,到問題解決終止。在氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程中,雖然借助于多媒體展示脫水縮合的過程,但是通過學生觀察、討論,最后還是要描述此形成過程,多媒體手段的應用在于幫助學生更形象、更直觀、更感性地理解此形成過程,此過程利用現代技術手段,利用觀察法、講述法進行教學。所以教無定法,要立足于學生的實際,根據自己所擁有的教學資源、學生的實際選擇合適的教學手段解決問題是選擇教學方法的依據。
2.問題情境創設的多樣性
在建構主義學習理論的影響下,形成了支架式教學模式,創設問題情境起到建構“支架”的作用。教師在創設問題情境時要關注學生的知識廣度和深度,密切聯系學生的生活實際,以此種情景吸引學生注意力,并從中提出問題,起到為引入新學習內容搭好支架的作用。課本中的問題情境非常豐富。如章首頁、問題探討、本節聚焦、資料分析、思考與討論、科學史等內容,在教學中,以問題(任務)驅動,引導自主、探究、合作式的學習,是基本的策略和方式。教師選擇性加以利用,合理布局,定會取得好效果。在蛋白質內容學習中,學習氨基酸的結構時教師可以讓學生觀察甘氨酸、纈氨酸、丙氨酸、亮氨酸的結構總結而出,解決此問題的情境圖片來自于課本。教師也可以根據需要自己創設一些新的情境。在蛋白質結構的學習中,教師自己創設情境搭設支架進行蛋白質到氨基酸的過渡,教師創設的問題情境是讓學生回憶初中學習的消化和吸收的內容,說明蛋白質必須經過消化的過程形成氨基酸之后才能被吸收,氨基酸是形成蛋白質的基本單位。從而非常自然地過渡到氨基酸內容的學習上來。
3.提出問題的層次性
問題解決法,因問題提出進入學習,因問題解決而完成教學任務。提出問題需要層次性,太難,學生難以回答;太容易,不易于激起學生學習新內容的探究意識。設計問題應該難易結合,環環相扣。引起學生思維沖突,達到實現教學目標的目的。前文案例的問題1“你能夠說出多少種富含蛋白質的食品?”學生都能回答,此問題好像沒有提問價值。此問題設置的目的是密切聯系學生生活。教師的指導作用可以表現在更深層次上。通過師生交流,發現學生回答語序凌亂,沒有對列舉的食品分類,教師可以指導學生回答得更有條理一些,如此可以使一個簡單的問題滲透嚴密的思維過程,體現教師的指導作用。問題2“你知道蛋白質在生命活動中的主要作用有哪些?”此問題深入一些,需要學生思考并結合閱讀課本中的資料才能有相對全面的認識。而問題3“蛋白質的功能很多,我們知道結構和功能應該相適應,蛋白質的結構怎樣?”此問題學生是無法立刻回答的,通過由此引出氨基酸及其種類的內容、蛋白質形成的過程的內容的學習,才能對此問題有清晰的認識,這是更深層次的問題。
4.探求解決方法的多樣性
問題結論的獲取,總是基于一些事實,此事實的獲得可以通過多種渠道獲得。氨基酸種類的得出可以根據課本上與生活的聯系中的相關文字。氨基酸的結構基于課本上對實例氨基酸結構的觀察和分析上。蛋白質形成的過程通過對課本中圖示的觀察,借助于動畫展示得出。蛋白質的多樣性通過問題和探討中簡單實例的計算得出。蛋白質分子與雙縮脲試劑的顏色反應通過實驗探究得出。血紅蛋白觀察和獲得可以通過凝膠色譜法提取。通過學生閱讀相關文字、實驗探究、觀察圖片和模型等措施使提出的問題得到解決,從而得出科學結論。
5.應用新知解題的層次性
應用新知解題涉及對所學知識、方法、能力的鞏固、遷移問題。原則是用好課本中的自我評價的資料,在此基礎上適量增加教師選擇的習題。新課程標準課本中習題的設置包括每節后的練習和每章之后的自我檢測題,這是自我評價的重要內容。人教版在每節后的練習,包括基礎題和拓展題,后者有一定難度,既有思維拓展,也有知識應用,還有某些科學探究技能的訓練等。每章之后,有較豐富的、多形式的自我檢測,包括概念檢測(含判斷題、選擇題和畫概念圖)、知識遷移、技能應用、思維拓展四類。學生可以通過檢測,了解自己的水平,發現問題,促進反思,進一步提高。自我評價的工作使學生逐步養成自主學習的習慣,提升自主學習的能力。教師可結合學生情況,加以指導,對內容予以增刪,以養成學生及時總結、練習和自我測評的好習慣。
實施問題解決教學的關鍵是創設適當的問題情境,在此問題情境下,設置有層次的問題,用問題激起學生創造性的思維。在采取問題教學法的大前提下,通過各種教學方法適當搭配,采取適當的解決方法,利用各種層次的習題進行解題訓練以構建有效的教學模式。
(作者單位:湛江市第二中學,廣東 湛江,524000)
【中圖分類號】G633.9
生物科學是一門以實驗為基礎的科學,其中許多知識非常適合于學生通過自主的學習方式來獲得,同時還有利于培養學生科學的思維方法和研究方法,從而提高學生的生物科學素養。在教學中嘗試運用了"提出問題-做出假設-設計實驗-驗證假設-得出結論-合作交流"的教學模式。在實施過程中,做到以下幾點:
1. 引導學生形成問題意識.
我們綜觀學生的成長經歷,年齡越大,問題越少。小時侯沒完沒了的為什么,這種原本的獨創性隨著年齡的增長也漸漸地被消失。原因有以下幾點:(1)無疑可問。在我們傳統的教育思想里,教師的職責是"傳道、授業、解惑",相當一部分教師僅是依照課本講解無可爭議、勿庸置疑的知識,而在課外有幾乎永遠都完成不了的作業,沒有自己的"閑暇"時間想問題,這樣學生還有什么問題可以問呢?(2)不敢問。有些學生存在膽怯或自卑心理,碰到問題不敢問,怕丟面子,認為向教師或同學問問題,會給別人留下不好印象。(3)不知怎樣問。部分學生由于基礎差或缺乏相應思維能力而"無從下口"--不知怎樣問。(4)不想問。部分學生特別是成績優異的學生的問題較為新異、尖銳,經常得不到教師的明確答案,也是容易挫傷他們提問的積極性的。
教師保護學生的問題意識好奇心,是人的天性。好問,更是學生積極思維,富有創造力、想象力的表現。
1.1創設和諧的師生平等的氛圍。只有在平和的氣氛之中,人的思維才會處于最活躍的狀態,更容易產生問題意識。教師要為學生創設一個愉悅、和諧、民主、寬松的人際環境,教師應該努力以自己對學生的良好情感去引發學生積極的情感反應,創設師生情感交融的氛圍。使學生在輕松和諧的學習氛圍中產生探究新知興趣。
1.2創設能引發學生興趣的問題情景。興趣是最好的老師,有了興趣,才會有學習的動力。例如,基因的自由組合規律是一難點內容。為了讓學生更直觀地體會等位基因的分離,非同源染色體上非等位基因的自由組合,我利用人類10對單基因控制的性狀:有耳垂和無耳垂;卷舌和不能卷舌等進行游戲實驗。在課堂上采用不同性狀的組合方式,請具有相應性狀的學生站立,否則坐下。如有耳垂者站立,無耳垂者坐下;其中能卷舌者繼續站立,不能卷舌者坐下......依此類推。最后,在50人的班級中,往往實驗到第七、八對相對性狀時,站立的只剩下1人,說明這位學生在全班中的唯一性。而采用另一種不同的性狀組合,最后剩下的又是另外一個人,也說明他在全班學生中的唯一性。在整個實驗過程中,學生認識了人類的一些單基因性狀,興致盎然地參與在整個教學中,氣氛異常熱烈。然后,我適時地和他們一起計算這10對單基因性狀的自由組合方式有多少種?得出210=1024種(假設不連鎖)。學生恍然大悟:為什么采用不同性狀組合后剩下的總是不同的人。從而,認識了生物多樣性和特異性,進一步理解了基因重組是生物變異的主要來源,為知識的靈活應用奠定了基礎。
2.指導學生大膽而科學地做出假設。
提出假設是解決問題的關鍵。高中生物教材中很多內容與日常生活及生產是息息相關的,而且教材的設計圖文并茂,可讀性強,學生的學習興趣也較高,這種內容的學習就可以采取收集資料,資源共享的方式來完成。例如,講到"新陳代謝的基本類型"這一節時,對新陳代謝的基本類型做了介紹之后,為了拓寬學生的知識面,讓學生能夠將理論與實踐相結合,采取了"提出問題--收集資料--小組展示"的形式來組織學生的學習。
首先,提出問題:
(1)生產和生活中有許多利用微生物的實例,你知道有哪些嗎?
(2)請說出這些實例中利用微生物的原理是什么?
(3)談談你對微生物的認識。
其次,收集資料。組織學生以小組為單位收集資料并進行整理。
最后,小組展示,交流分享。小組推薦一名成員發言,大家進行交流與分享。
在這次活動中,同學們或者從生活中尋找答案、或者通過資料、互聯網查閱了大量相關的資料,不僅理解了課本知識,還拓展了知識面。
3.積極設計實驗和實施實驗。
在生物教學中,實驗教學占有重要位置,它是實現"知識學習"向"技能培養"轉變的關鍵,而要保證實驗教學效率的提高,實驗教學設計就是基礎。因此,針對當前實驗教學設計的現狀而思考相應的對策來優化實驗教學設計,提高實驗教學效率,對促進高中生物教學改革,促進學生發展都具有重要意義。
3.1實驗教學因注重突出學生的主體地位。實驗中學生是主體而教師是主導,教師通過實驗設計的優化來組織和引導學生的同時,要引導學生在實驗中大膽提問,大膽質疑,而不應以現成的實驗數據、實驗結論為模板,讓學生按部就班地進行。要做到這一點,師生關系和和諧課堂氣氛的構建不可或缺。實驗中,教師要從講臺到學生中去,用眼觀察學生的實驗,用心傾聽學生的理解,認真指導,唯有如此,實驗過程才會成為師生共同發展的大舞臺。
3.2要注重對學生探究意識的培養。新課程強調學生嘗試應用科學探究的方法,研究高中生物問題,驗證高中生物規律。如在"生物圈中的人"的模板學習中對蛋白質的探究,要從學生的生活實際來引導,如思考怎樣調整人們的飲食來引導學生形成正確的飲食搭配方法和飲食習慣,如果教師能做到讓實驗成為學生的一種思維和生活習慣,這樣的實驗就是高效的實驗,有用的實驗。當然,在實驗中教師也不應墨守成規,多引導學生自己動手實驗,設計一定的開放性實驗,對學生的探究能力培養也具有積極意義。
參考文獻
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“細胞的結構和功能”是蘇教版《必修1?分子與細胞》中第三章的內容,是在“細胞的分子組成”之后的內容。本章高中生物課程標準列出的知識性學習目標:了解細胞膜系統的結構和功能、理解線粒體、葉綠體兩種細胞器的結構和功能及細胞核的結構和功能、應用細胞學說。“細胞的結構和功能”的內容也為后一章“細胞代謝”打下鋪墊,且細胞的結構和功能這部分內容在高考中始終占一定比例。
復習課應注重知識點間的銜接,不僅要完成知識點的鞏固,還要靈活運用知識點,這就要求教師細心研讀知識結構、精心設計課堂活動、誠心調動學生積極性、全心發揮學生自主學習。由于該章知識點繁多零碎、各知識點之間聯系不大,教學中教師應聯系其他章節知識,指導學生通過識圖、辨圖、析圖匯總,自主學習。按照學生認知規律和內容量,教師可將本章內容分成兩課時。對第一課時的教學設計如下。
2 教學目標
2.1 知識目標
通過觀察比較原核細胞、植物細胞、動物細胞,說出各細胞特點及各部分的結構和功能,認識到細胞的多樣性和統一性。
2.2 能力目標
通過觀察細胞實物模型,嘗試類比畫出不同細胞亞顯微結構;并角色扮演描述主要結構的組成和功能,培養動手作圖、小組合作、語言交流和表達等能力。
2.3 情感、態度與價值觀目標
通過小組合作學習,培養團隊精神;通過富有挑戰性和趣味性的學習環節,更好地提高學習生物學的興趣。
3 課前準備
教師準備:制作視頻動畫、準備不同細胞結構圖片、多種細胞實物模型等。
學生準備:復習本章內容、準備鉛筆、繪圖紙、角色扮演模型(自愿)。
4 教學過程
4.1 視頻導入,一箭雙雕
教師以“一個紅細胞的旅程”開篇,引導學生回憶初中生物知識,了解人體內血液循環過程及紅細胞在氣體交換中的重要作用;學生聯系高中學習過的內容,分析紅細胞壽命短的原因,進而導入本課:只有細胞結構完整才能正常行使生命活動,因為細胞是生物體結構和功能的基礎。
4.2 抓住本質,識圖分類
本章知識內容多,教師可用圖表示,群圖精美直觀足以吸引學生,有利于學生輕松快樂地自主探究。教師展示細菌細胞、藍藻細胞、植物細胞、動物細胞的結構示意圖,引導學生聯系其他章節內容,回答下列問題:從生物進化順序,細胞分為哪兩類?上圖哪些是原核細胞、哪些是真核細胞?區別原核細胞與真核細胞的主要依據?詳細比較原核細胞與真核細胞結構的異同?都具有細胞壁嗎?成分相同嗎?列舉些生物,如變形蟲、綠藻、藍藻、大腸桿菌、病毒等,并提問屬于真核生物的有哪些,屬于原核生物的有哪些?
創造性思維具有開創性和發散性等特點,縱觀中外科學家,他們往往興趣廣泛、善于發現,具有獨到的創造性思維。教師也要培養學生用科學家的思維思考問題。
由真核、原核細胞到細胞學說過渡時,教師提出問題:人體細胞是真核細胞還是原核細胞?
學生異口同聲:真核細胞。
師:請大家仔細觀察自己手部細胞,能否看到細胞具體結構?
學生齊聲說:不能。
師:借助什么儀器呢?
學生:顯微鏡。
教師肯定:“你們和科學家想法一樣,我們班級孕育著將來的科學家”,下面讓我們看一段視頻“回眸歷史”,揭開科學家怎樣發現植物細胞,提出細胞學說。
學生描述細胞學說內容,教師補充其意義:將動、植物細胞統一到細胞水平,細胞具有統一性。
4.3 實物類比,模型構建
教師展示準備好的細胞實物模型:縱切的火龍果、有果肉的果凍、縱切的熟雞蛋等。學生自由選擇一種實物,描述它可以代表動物還是植物細胞及動、植物細胞統一性的體現。哪些學生說得合理實物歸他,以鼓勵學生。
活動后,學生興致較高,這是提升學生難度的好時機。教師引導:我們看到的是細胞顯微結構,已經學過細胞亞顯微結構,小組協作想象并畫出細胞亞顯微結構圖。教師給出代表性細胞,由學生任選,如植物根尖分生區細胞、植物葉肉細胞、洋蔥鱗片外表皮細胞、動物肝臟細胞、動物心肌細胞等,意在考查學生對結構決定功能的理解。此時,教師是協作者,并巡回指導,給予學生充分的思維空間和提高學生動手繪圖的能力,針對個別學生繪圖過程中的疑問進行解釋,鼓勵學生及時展示作品。學生描述所畫的結構的形態及代表的名稱。
學生展示成果后,以學生互評、教師點評形式完成知識總結。如有學生指出植物根尖分生區細胞不應有葉綠體和液泡,人體心肌細胞線粒體應多畫幾個等問題。教師評價學生遵循了畫圖的科學性、嚴謹性、美觀性,并體現了細胞結構的多樣性。
依據課標要求,本節課只要求對細胞膜、細胞核、線粒體、葉綠體,描述其組成、結構、功能。教師可以借助模型。有的學生用超輕黏土做的細胞膜結構模型、用蘋果做的細胞核結構模型;有的學生雖沒有模型,但是夸張的語言搞得大家前仰后合的笑:如我是線粒體,我臉皮比較厚,所以我有雙層膜。每個學生的潛力都是無限的,讓筆者感悟到“作為老師,一定要相信學生”,他們需要教師給予機會、鼓勵和肯定。學習知識不單單為了應付考試,更重要的是培養學生人文素養,讓學生體驗自身的存在感和存在價值。
4.4 學會知識,學以致用
生物教材中創設的“問題探討”,其中相當一部分是現實生活中的問題。編者注重與現實生活的聯系,讓學生在現實生活的背景中學習生物學,同時也要求學生將所學的知識運用到現實生活中。復習課要強化知識鞏固并及時反饋。教師設置習題時,要兼顧基礎知識和實際綜合應用,可以多角度、多方面、多問題對同一重點知識設問。如對線粒體和葉綠體設疑,含有雙層膜的細胞器、含有DNA的細胞器、與能量轉化有關的細胞器、人體內與能量有關的細胞器、有氧呼吸第二三階段場所、光合作用合成ATP場所等。設置習題時,教師還要體現知識整體性。如設疑有關細胞核結構可以聯系細胞分裂知識:有絲分裂過程中,染色體與染色質什么時期相互變化?觀察洋蔥鱗片細胞,能否看到染色體?能否看到核膜核仁周期消失重現?……
5 教學反思
備課時,教師對課程標準及教材進行認真研讀,可以很好把握知識內容。課程設計時,教師要注意知識的及時鞏固和靈活運用,在每環節都設置實戰演練。如植物細胞細胞壁的主要成分是什么?青霉素通過抑制肽聚糖的合成從而起到抑制細菌生長的作用,青霉素為什么對病毒不起作用?……教學時,教師要注意知識塊間的銜接,如從真核、原核細胞到細胞學說過渡時;在學生展示成果時,要及時全面評價,如繪制描述細胞亞顯微結構時。
本節課打破以往教師滿堂講授,變“教師主體”為“學生主體”。教師在課前深入了解學情,以學生實際為準設計活動;課上,積極調動學生積極性,使學生積極思考、大膽發言、認真繪圖、精彩表演,充分發揮學生的主體作用。每節課后及時反思,使課堂內容難易得當,使課堂設計得到豐富、調整和改造,從而做到“因材施教,充分釋放學生潛能”。
參考文獻:
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關鍵詞;高中生物 信息化教學
當前以多媒體與網絡技術為核心的現代教育技術的迅速興起與蓬勃發展,正猛烈地沖擊著高中各學科尤其是高中生物學的教學。傳統的“以教師為中心,教師講,學生聽”的教學模式,已遠遠不能適應信息化時代的要求。而網絡技術的發展極大地拓展了教育的時空界限,使教育資源共享的原則得以實現,學生學習選擇的自由度大大提高,人們向往已久的個別化教學成為可能。在基于Internet的教育網絡基礎上的現代教育技術與生物學科教學的整合,將會發展出一種有可能適應新世紀教育需求的全新教學模式。因此,需要加強對信息化時代下的高中生物教學模式的科學研究,探索出適應學生身心特征與時代特征的教學模式。
在生物學科教學中有時也采用一定的多媒體教學輔助軟件,但這些教學軟件都是在上述思想下編制出來的,因此目前在課堂上使用多媒體技術僅僅是作為演示工具,即教師使用現成的計算機輔助教學軟件或多媒體素材庫,選擇其中合適的部分用在自己的講解中;有時也利用幻燈片或其它多媒體制作工具,綜合利用各種教學素材,編寫自己的演示文稿或多媒體課件,來說明講解生物的結構或生理過程,形象地演示其中某些難以理解的內容,或用圖表,動畫等展示動態的變化過程和生理過程等。當前的這種教學模式雖然能把難以解釋的問題,現象通過多媒體這種輔助手段讓學生一目了然,刺激了學生的感官,激發了學生的學習興趣,學習潛能的發展,提高了課堂教學效率,提高了學生的學習速度,在一定程度上有利于學生主體作用的發揮。但多媒體技術只是在課堂上用來展示生物學現象,缺乏其真實性,使人難以信服,它在一定程度上也忽略了教師和學生之間的互動關系,容易造成學生的抽象思維能力和想象能力的不足。
一、生物學教學新模式的初探
建構主義理論認為:學習過程不是學習者被動地接受知識,而是積極地建構知識的過程;在學校里,學習不是教師向學生傳遞知識的過程,而是學生建構自己的知識和能力的過程。只有充分發揮學生的主體作用,讓學生積極參與教與學的整個活動,才能培養他們具備較好的創造精神和創新能力,以適應21世紀新時代的要求。I未來教育就是一種較高層次的教育模式,在這種模式中,學生可以自主地學習,探究式的學習。上海師范大學黎加厚教授提出了"包件"的概念,這個概念是來自“英特爾未來教育”教師培訓項目,被培訓的教師通過學習,學會設計一套單元教學計劃,包括:單元教學計劃,學生作品范例,教師支持材料,學生作品評價量規等,構成一個可以帶回學校進行課堂教學的產品的“包件”,此時教師被培訓的重點已經從設計,開發課件轉移到信息化環境下的教學設計。我們就是以現代教育思想中的建構主義學習理論為指導,根據Internet未來教育,將多媒體網絡技術手段與傳統的生物學教學的精華相結合,優化課堂教學結構,初步探索了以培養學生創造能力為核心的生物學教學模式。在這種教學模式下,教學觀念,教學設計的指導思想,教師的角色和學生的角色等都發生了較大的變化。教師極大重視學生對所學知識的意義建構,教學設計從以知識為中心轉變為以資源為中心,以學為中心,整個教學對資源是開放的,學生在學習高中生物知識時可以獲得許多其他學科的知識,學生在占有豐富資源的基礎上完成各種能力的培養,學生成為學習的主體。
二、信息化教學設計的嘗試
我根據上述這種教學模式設計單元計劃,在實施過程中,充分發揮了學生在學習過程中的主動性,積極性與創造性,使學生在學習過程中真正成為信息加工的主體和知識意義的主動構建者。下面簡單地闡述這種實踐程序:在這個單元計劃中,要求學生利用自己高中所學知識,去解釋身邊的生物學現象,以達到復習高中生物知識的目的。學生必須完成規定的課題任務,制作多媒體演示文稿展示課題研究的成果,或將研究成果用網站的形式在網上,與感興趣的“同行”交流。
教學過程:
第一階段:(一課時)
分組討論,三四個同學為一組,討論有關生物圈,生物圈Ⅱ號模擬實驗,生物圈的穩態,生物多樣性及其保護,酸雨等全球性環境問題等與我們生活息息相關的現象,要求每組分別能找出生活中的有關問題最少兩個,并構思解釋這些分析這些問題所涉及的生物學知識,即確定出本組這次活動具體研究的方向和小課題。在這一階段,充分調動了學生的思維,并且能夠讓他們把高中的生物學知識綜合起來,與現實生活相結合。
第二階段:(一課時)
搜集素材(教科書上所介紹的應用例子,自己掌握的知識,上網查找網站資料等),對上述素材進行整理歸類。這一階段主要培養學生通過各種渠道獲取信息,分析信息的能力,讓學生在對大量信息進行篩選的過程中,實現對事物的多層面了解。
第三階段:(一課時)
學生根據教師提供的學生作品范例制作多媒體演示文稿或學生設計制作自己的Web網站,簡潔科學地闡述研究過程及成果。這一階段培養學生的合作精神,學生可以發揮自己的想象能力,創造性地制作自己的作品。
關鍵詞 生態工程的基本原理 社會實踐活動 案例教學法
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
1 教材分析
《普通高中生物課程標準》在課程設計思路中指出“選修模塊是為了滿足學生多樣化的需要而設計的,有助于拓展學生的生物科技視野,增進學生對生物科技與社會關系的理解,提高學生的時間和探究能力”。而選修3的專題5生態工程主要通過學習生態工程興起的原因、生態工程的基本原理、應用現狀和前景展望,開闊學生視野,進一步樹立可持續發展的觀念。其中第一節生態工程的基本原理是本專題的基礎與重點,也是培養學生實踐活動能力很好的載體,貼合課程標準要求,可以開闊學生視野,增強環其保意識。
本節內容豐富,有很多內容以“資料分析”的形式呈現,適宜用案例教學法,引導學生討論分析,有助于培養學生綜合分析的能力。
2 學情分析
學生在必修課上已經學習了生態系統及其穩定性,并且通過日常生活體驗,學生對生態問題有所了解與感悟。教學中,教師引導學生利用生態系統及其穩定性相關內容進行資料分析,既鞏固了基礎知識,又能體驗學以致用的成就感。
3 教學目標
3.1 知識目標
簡述生態工程的原理。
3.2 能力目標
嘗試運用生態工程原理,分析生態環境問題及提出解決對策;通過資料分析,提高分析思維能力;運用各種手段搜集相關資料,提高獲取信息能力。
3.3 情感目標
樹立可持續發展的觀念,增強環保意識。
4 教學設計思維導圖
教學設計思維導圖如圖1所示。
課前準備:組織學生社會調查生態問題,了解生態工程的興起。
5 教學過程與組織
5.1 課前組織學生實踐活動
一周前組織學生實踐活動——調查生態問題。調查內容是身邊發生的或者是新聞熱點;調查結果是以PPT或者是WORD文檔的形式做成小論文,要圖文并茂,包括圖片說明、造成生態問題的原因分析、改善措施建議等;合作方式是個人或小組。這樣的目的是讓學生多了解一些存在的生態問題,初步嘗試分析問題,解決問題,并了解生態工程興起的原因。
5.2 導入
匯報部分學生調查結果,顯示優秀學生作品,讓學生親自介紹(某學生以北京PM2.5為背景,圖文并茂,分析成因與改善措施。北京霧霾是之前發生的生態熱點,該學生以它為調查背景,揭示空氣污染嚴重,頗具時效性,容易引起共鳴)。學生分享調查經驗,對生態問題高度關注,并有切身體會,而且也能初步掌握分析問題的方法,再分析教材的“資料分析”就得心應手了。
5.3 資料分析:傳統經濟模式弊端
幻燈片顯示長江流域1998年洪災圖片與相關文字資料,教師引導學生討論分析,并回答問題:① 導致常見洪水泛濫的主要原因是什么?② 洪災反映經濟發展模式存在什么問題?資料中哪些文字可以說明?通過印象深刻的圖片與文字說明,學生已經領會洪災對生態環境造成的損壞和對人類造成的損失,再討論分析,不難找出答案。教師引導學生分析、說出答案的同時,還要求學生說明如何分析、在資料中如何體現等,借此作為案例提高學生分析能力。教師在資料二問題上做了一些處理:① 什么是石油農業?② 舉例說明農業生產對人體健康及環境造成的危害的實例。這兩個答案都可以在資料中直接找到答案。通過實例分析,學生深入了解到傳統經濟模式的弊端,意會到它發展了經濟效益,但破壞了生態效益。如何改變模式,在經濟效益與生態效益之間取得平衡?生態經濟就應運而生。
5.4 生態經濟及其最重要手段之一——生態工程
教師通過幻燈片圖示兩種經濟模式,使學生對生態經濟與生態工程建設的目的更加形象,生態工程概念解剖得悉要運用生態學與工程學的基本原理,其中要遵循五大基本原理。
5.5 生態工程的基本原理
(1) 物質循環再生原理。
教師引導學生資料分析“無廢棄物農業”,回答問題:① 實現無廢棄物的措施有哪些?② 聯系“無廢棄物農業”物質和能量流動圖,寫出該生態系統的食物網。再根據物質循環的特點,在此基礎上完成物質循環圖解。
學生綜合分析,總結出“無廢棄物農業”生態系統體現了生態系統物質循環的基礎原理,然而,它是我國最古老的生態工程,衍生出生態工程的物質循環再生原理。
為了深入理解與靈活應用此原理,教師設計了相關課堂練習:如何進一步改善圖2所示的模式,實現能量多級利用,提高能量利用率?(答案見圖3)例如“家畜、家禽排泄物造成富營養化的問題。不少學生都能提出建立沼氣池,這樣學生都能理解教材中提出的“污染物是放錯地方的資源”這句話。
(2) 物種多樣性原理。
以課堂練習最后一題作為切入點:說到生態系統的抵抗力穩定性,請分析資料“人工樟子松林”與“珊瑚礁生態系統”,對比兩者的抵抗力穩定性。學生分析比較能得知:珊瑚礁多樣性高,營養結構復雜,自我調節能力高,所以抵抗力穩定性高。這就是在生態工程建設中所遵循的物種多樣性原理。教師進一步挖掘教材,圖片顯示被破壞死亡的珊瑚礁,全球大約有70%珊瑚礁已遭人類活動破壞,說明自我調節能力是有限的,當外界干擾的強度超過一定限度,生態系統的自我調節能力就會喪失。課后可要求調查“人類哪些活動導致珊瑚礁死亡”進一步增強學生的環保意識與社會調查能力。
(3) 協調與平衡原理。
由于我校有河流流經,出現水葫蘆泛濫的現象,所以學生所做調查中有很多以此為題材,選擇其中的優秀作品作為切入點會有很好的效果。首先,學生自己調查發現身邊的生態問題,“身臨其境”體會更加深刻。其次,鑒于學生有了之前的經驗,問題分析會更全面、深入,得出結論——生物要與環境相適應,也就是“協調”。而水葫蘆只所以泛濫那是因為水體富營養化,缺少天敵,使之大量繁殖,所以還要考慮環境承載力,那就是數量上與環境的“平衡”,從而得出協調與平衡的原理,并體現“發現問題——分析問題——得出結論”的過程。學生的作品中還提到化學防治、生物防治等防治方法,教師可以引導學生展開討論,用種群的“S”型增長曲線和種間關系相關知識分析其中利弊,深化本部分知識,也達到靈活運用基礎知識解決生物問題的效果。
(4) 整體性原理。
前三個原理都是利用學生以前所學生態系統相關基礎知識解決問題,教師學習整體性原理時,要不妨引導學生把“系統”范圍擴大,從生態系統擴大到“社會—經濟—自然”復合的系統中,思考怎樣維持這個大范圍系統的“穩態”。那就要考慮自然生態系統的同時也要考慮經濟系統和社會系統,再舉例說明即可。
(5) 系統學和工程學原理。
學生之前沒有學過相關知識,教師宜用生物學上的“結構決定功能”作為知識遷移,理解生態工程建設中,系統內不同組分之間的結構決定系統的功能。以“生態缸的制作”作為切入點,生態缸這個小生態系統要維持穩態,在制作時注意合理設計各種成分,使各成分有機地整合在一起,形成相對穩定的小生態系統。再結合教材中桑基魚塘作為例子說明系統的結構決定功能原理。教師還可以設計幾個不同狀況的生態缸,用幻燈片顯示,其中有些存在某些問題,如消費者過多、沒有光照等,學生分析系統中各組分是否合理,比例是否適當,從而領會各組分之間要有適當的比例關系,實現總體功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”系統的整體性原理,再舉例珊瑚礁被破壞的例子與之前相呼應。
5.6 知識小結,作品交流
教師主要對生態系統基本原理與它們所涉及的原理基礎進行總結。最后組織部分學生上臺展示作品,除了說明現象、分析其中生態問題以及提出改善措施,還引導學生嘗試分析在提出的措施中應用了哪些生態工程的基本原理。
6 教學反思
(1) 結合教材內容,適時開展實踐活動。
學生對身邊事物的感知能力強,加上現代網絡、資訊發達,本節內容適合開展社會實踐活動,課堂效果證明學生對生態問題非常關注,有一定的環保意識,此活動促使學生運用各種途徑收集資料,提高他們獲取信息的能力,切身體驗與收集資料比教材和老師提供的來的更真實與深刻。