试论生命科学史的教育价值
江苏省丹阳市第五中学 朱禾勤
我国新版高中生物学教材,在原有的基础上,加强了生物学发展史和生物学家生平的介绍,加强了生命科学与社会发展关系的说明。由于科学史的教育并不是简单宣讲“过去的”知识,而是让学生学习生命科学的发展历程,生命科学发展与社会进步的互动关系,科学精神与科学方法对人类文明的促进作用,以及众多生命科学家对社会发展作出的贡献。因此,它对于帮助青年学生正确理解科学的内涵具有重要价值,是提高学生科学素质和人文素养的重要渠道。
一、在培育学生科学素质中的作用
生命科学史以生物学发展的历史为题材,真实、丰富地反映了生命科学的研究历程和生物学家的学术生涯。这些内容的学习,将促使学生更加深刻地理解生物学知识,更加有效地学习科学研究的方法,培养创新思维能力和科学素养。
(1)科学知识的掌握。生物学的现有知识都是前人科学研究的成果。生物学教学中融入学科史,让学生在历史背景或框架中学习生命科学知识,可以使学生更准确地理解科学概念和理论的发现、演变过程。在“DNA是主要的遗传物质”这一节的教学中,我们比较系统地介绍了英国科学家格里菲思(F.Griffith,1928)、美国科学家艾弗里(Avery,1944)所做的工作以及美国遗传学家Hershey和他的学生Chase在1952年从事的噬菌体侵染细菌实验。通过对这些经典实验以及科学家对遗传物质的一系列思考的介绍,学生能较好地理解“遗传物质基础”这个概念的来龙去脉以及知识的形成过程,并从中体验到了科学家的思维方法。这样学生不仅可以获得有效的、具体的科学知识,而且可以有效地学习科学方法,提高科学思维能力。
科学知识是相对的。“新陈代谢与酶”这节的教学中,我们先介绍斯巴兰让尼、施旺、萨姆纳等科学家所做出的贡献,说明酶是一种蛋白质;然后介绍美国科学家切赫和奥特曼的发现,说明“酶是一种蛋白质”的局限性,“少数生物的某些RNA也具有催化作用”,科学家对酶本质的认识是不断深入和不断修正的。通过这样的事例,我们让学生深深地理解:科学就是不断质疑已有的知识体系,不断追求新的发现,创造新的理论与方法的过程。
(2)科学精神的培养 科学精神是人类文明的崇高精神,是一种敢于坚持科学思想的勇气和不断探求真理的意识。把科学知识与其建立的背景有机结合起来,这是以科学事实帮助学生领悟科学精神和科学发展的一般规律。
“客观唯实”是科学精神的首要要求。古往今来,任何一项科学成就,都是一个“实践、认识、再实践、再认识”的过程,都是一个“不断探索真理、追求真理、坚持真理”的艰难过程。在“现代生物进化理论” 教学中,我们不仅让学生了解达尔文漫长而又艰苦的五年环球考察活动,更让学生了解达尔文深入自然、思索问题、积累资料的唯实精神,以及他用毕生的精力轰开人们的思想禁锢、确立“进化论”的坚强意志。
“不断追求”是科学精神中最基本的态度。一般地说,人们在科学研究的过程中,不可能一帆风顺,需要愈越重重障碍。坚强的信念、崇高的气节和巨大的勇气,这是古今中外的优秀科学家的品德力量。在科学探索的道路上,没有“常胜将军”,失误与错误是难以避免的,可贵的是许多优秀科学家既有坚持真理的勇敢信念,也有修正错误的可贵精神,而这正是科学精神的重要组成部分。
“开拓创新”是科学精神的本质要求。一部生命科学史——无论是“光合作用机理”的研究,还是“DNA双螺旋结构模型”的建立——无一不是思维的转变、思想的解放、观念的更新的结果。赫胥黎为坚持与捍卫达尔文的生物进化论,与英国天主教势力奋战了25年;孟德尔的遗传规律被宗教界视为异端邪说,直到他死后35年才被承认与传播。正是这些杰出科学家的创新精神和重要贡献,人们对自然界的认识才不断进步。这些史实,正是我们鼓励学生提出不同见解,敢于“标新立异”的良好素材。
(3)科学方法的学习。科学方法是科学精神的重要构成要素和集中体现。大量的历史事实表明,人们的实践创造活动既不能缺乏科学精神的引导,也不能缺乏科学方法的运用。只有具备科学精神并掌握和运用科学方法的人,才能真正把握客观规律。
科学方法是保证人们取得创造成果的重要手段。科学创造的过程,往往伴随着科学方法的创新,尤其是在划时代的科学理论诞生时,科学方法往往起着举足轻重的独特作用。DNA早在1869年就由德国生化学家米舍尔发现,但人们一直不知道其结构,直到20世纪40年代末,人们才发现核酸不但能够水解分裂成碱基片段,而且还可以进行定量分析,这就形成了著名的“查尔加夫规则”;50年代初,英国科学家威尔金斯等人用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年,发现DNA是一种螺旋结构;1953年2月,美国生物学家沃森和英国生物学家克里克根据各方面对DNA研究的信息和深入细致的研究分析,提出了DNA双螺旋模型,最终完成了这一宏大的工程。该工程的完成,本质上是一系列科学家提出假设、实验验证、归纳演绎、分析综合等诸方法珠联璧合的过程。
科学方法的学习不仅在自然科学范围内有重要作用,而且在社会科学和人文学科领域,乃至在人们的日常思维和为人处事中,也不无裨益。达尔文的生物进化论是十九世纪伟大的科学成就之一,其中蕴涵的科学的思想方法广泛地渗透到哲学和社会科学领域,成为人们观察和处理问题的独到的维度或视角。
(4)科学能力的提高 科学给予人类驾驭自然的能力,它强烈地影响着人的思维和行为。科学史教育的目的,不仅仅是为了让学生了解学科的发展沿革,更重要的是为了让学生形成主动的学习态度、创新的人格品质,并自觉地运用科学的思维习惯和科学技术解决日常生活及社会问题。在“生命活动的调节”这一章教学中,我们介绍了达尔文(C.R.Darwin,1880)以及温特(F.W.Went,1928)、郭葛(F.Kog1,1934)这三位科学家设计的燕麦胚芽鞘向光性实验,正是由于这种巧妙的设计,使得生长素成为第一个被发现的植物激素。这样既突出了科学研究过程中的逻辑推理,也培养学生的科研能力。
二、在培养人文素质中的作用
从表面上看,生物学史作为理科课程的内容,和人文素质的培养没有紧密的关系。但无数事实表明,人文精神是随着科学发现而一步步地提升的。生命科学史的教学对培养学生的人文素质,特别是科学世界观、科学道德观和科学价值观等多方面有着重要的价值。
(1)科学世界观的教育。科学,作为一种认识真理的探究活动,是培养民族新观念、新精神的催化剂。科学的发展史,并不局限于研究其本身所发生的进步和变化,而总是以新的概念,使原有的思想观念、价值观念以至整个文化传统发生巨大的变化。如达尔文的进化论,对人的自然属性作了最深刻的揭示,使人意识到自己不再是上帝的创造物,而是由生物进化而成的,人的原罪也由此而不复存在。人们毋需在人间赎罪,而必须为自己的理想而奋斗。生物学史上诸如此类的例子不胜枚举,一旦我们在教学中予以重视,必然会丰富、深化或改变学生的思想观念和文化传统。
(2)科学道德观的教育。科学教育的一个重要目标在于使每一个学生从人类的根本利益出发,学会正确选择、舍取和使用科技成果,并随时预防消极后果的出现。如:"克隆"技术,它可以克隆动物和人体的组织、器官,用于救死扶伤,但也可以克隆出很多战争狂人、害人大鳄,扰得天下大乱。生物学史中大量的例证,要求人们用正确的道德观来对待科学。
科学道德观的教育还要求人们正确对待科学精神。科学精神既有客观性、严密性和精确性的一面,又有排除一切人情世故,甚至冷漠地、残酷地对待人类的一面。对功利不择手段的追求必将导致道德失范,对自然资源的破坏性开发必将导致生态失衡,“科学万能”必将造成人性的扭曲和社会的畸形,这一切最终将使人们付出沉重的代价。开展科学史教育有助于学生全面理解科学在社会发展中的作用,坚定地捍卫人的感情、欲望和生命的尊严,促进人和社会在物质和精神方面的均衡发展,并在此基础上实现人的自身解放。
(4)科学价值观的教育。科学家的科研活动是社会文化活动的一个组成部分,它体现了参与者的人生观和价值观。科学家在追求真理时所表现的奉献精神,在科学研究中的艰辛劳动,科学家的成功与失误,科学家的成长与发展道路,科学家的品德力量……所有这些都深深蕴涵着人文主义的态度和精神。
热爱祖国、报效祖国是几乎所有优秀科学家都具有的一种纯洁的、永恒的感情。微生物学的奠基人——法国科学家巴斯德说得好:“科学固然没有国界,但科学家应该把所有的力量献给他的祖国”。正是这种爱国之情,他们把祖国的利益看得高于一切,为了祖国的繁荣富强,立志向上,奋发拼搏。一旦做出成就,他们又以自己的创造发明和科研成果,为国争光。
追求人生最高价值的实现,献身科学、造福人类是几乎所有优秀科学家的崇高目的。为了这个目标,他们以高度的责任感、强烈的事业心,在崎岖的科学道路上不断攀登。他们淡泊名利、无私奉献,甚至不惜以牺牲自己的生命代价。生命科学史上,许多科学家一生致力于科研活动,孜孜不倦地追求社会的和谐发展,是科学精神和人文精神结合的楷模,为我们留下了许多感人的故事。
正如美国的2061计划所说,科学训练的详细知识本身即是一系列有说服力的世界观。杨叔子院士说:“科学所追求的目标或所要解决的问题是研究和认识客观世界及其规律,是求真”;“人文所追求的目标或所要解决的问题是满足个人和社会需要的终极关怀,是求善”。人类的每一项科学成果和科技进步中,都包括了科学精神和人文精神的相互作用;用大量的生物学史料,对学生进行科学世界观、科学态度和科学的思维方法的教育,培养学生的科学精神和人文精神,不仅是必要的,也是有效的。
主要参考资料:
[1]黄 涛,科学精神内涵初探,《中国教育报》2002年8月14日第3版
[2]宋 立,高中生物课堂教学培养科学素养的研究, 《崇文教育》2002年第2期
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[4]殷登祥著,《时代的呼唤:科学技术与社会导论》,陕西人民教育出版社,1997
[5]刘植义 杜鑫静,《美英中学生物课程教材中的科学素质教育及其启示》
[6]林淑媛,关于课程改革中几个基本关系的思考,《广东教育》2002年第9期
[7]何伯珩,在理科教学中进行科学史教育的探索,《高等理科教育》,1994年,第3期。
(本文发表于《全球教育展望》2004年第3期)
以问题解决为中心的教学策略研究
朱禾勤
【摘要】 培养学生创造性解决问题的能力是新课程改革最重要、最根本的目标之一。引导学生以“问题解决”者的身份展开学习过程,是培养能力、发展认知的有效教学形式。
【关键词】 问题解决 教学策略 发展认知
学习的最终目的是要能自主地解决问题。从某种意义上说,一部生命科学发展史,就是科学家不断提出问题、解决问题、推动社会向前发展的历史。因而,新课程改革将提高学生的问题解决能力作为生物学教学最重要、最根本的教育目标。根据这一要求,我们在教学中,依据“问题解决”的思维规律,引导学生以“问题解决”者的身份,围绕“问题的提出——分析——解决”展开思考、讲述和讨论,从初始状态,经过一步一步的中间状态,最后达到目标状态。
1.把发现问题、提出问题作为教学的出发点
从小学到中学,多数老师都在教学生怎样回答问题,然而,学答并非学问。要真正掌握知识深层的东西,必须学会提问。新课改教材中有许多学生提出问题的情景,其目的不单是让学生在本节课中寻找这些问题的答案,而是在教学生提问题。
1.1 教学中要努力创设一个民主平等,宽松和谐的学习氛围,多鼓励学生发表自已的见解,耐心倾听学生提出的各种问题,哪怕只是对问题思考有一点点闪光的地方,也要给予肯定。只有鼓励学生去“思”、去“想”、去“问”,才能真正将知识学懂、学通。
1.2 留足思考的时空,多给学生提出问题的机会。比如,“生态系统的结构”的教学,如果教师在学生看了一段录像或一张生态系统的挂图后就一连串的提问,那么,学生只能忙于寻找问题的答案。如果老师适当少问些,让学生说说他们看了录像片后想知道什么问题,甚至可以让学生发挥想象力,把自己想象成草原生态系统的一种生物,在草原如何维持生命,怎样摄食,会被谁吃,怎样逃避敌害,等等。这样学生参与的程度提高了,探究的欲望也就强了。
1.3 创设问题的情景,吸引学生步入最佳的求知状态。问题来自于实践活动。教师要善于利用学生的直接经验或间接经验,将要学习的概念与他们的经验建立联系。例如:对“酶”这个概念,学生缺乏直接经验。教学中我先向学生介绍了“酿酒过程中,酵母使谷类转化为酒精”这一事实,接着介绍“动物的肠道里也进行着类似发酵的过程”,然后讨论:“酵母为什么能使谷类转化为酒精?”“胃液中的什么物质将肉块消化了?”。这些问题的讨论,有效激发学生的好奇心和求知欲,激起学生积极的思维。
1.4 教给提问的“方法”,让学生学会“提出问题”。任何生物学知识都蕴涵着问题,有些问题比较明显可一眼看出,而另一些则属于“隐性问题”,需要仔细发掘。“自由组合现象的解释”是高二学生学习的一个难点,教学过程中,我们利用多媒体课件,紧紧抓住“减数分裂过程中染色体运动的规律”以及“自由组合现象中基因的传递规律”这二个关键,引导学生从寻找隐性问题入手,理解本质、内涵。有的学生从新旧知识联系中,找到了“基因和染色体的相互关系”;有的学生从互相对比中,发现了“自由组合和分离现象的差异”;有的学生从逆向思考中,提出了生物变异的可能原因。正是因为发掘出了许多"隐性问题",这节课才上得别开生面,被同学们誉为“我最满意的一堂课”。
1.5 对问题的质量进行分析和评价,引导学生追求提问的完善。学生的提问往往五花八门,只有不断地总结和评价,提问的水平才能逐步提高。我要求学生从三个方面对自己的提问质量进行判断:一看是不是一个科学的问题;二看问题的探究价值高不高;三看问题的表述是否明确、具体。一个学生若能经常进行自我小结,就一定能发现和提出有价值的问题。
2.把思考问题、分析问题作为教学的关键点
问题解决能力的培养其本质是学生运用已经获得的知识,去发现问题、思考问题、分析问题和解决问题的过程。一些学生不会分析问题,常常使用试探法,尤如盲人摸象,瞎碰乱撞;还有一部分学生习惯用过滤法,仿佛用一串钥匙,换个儿试开一把锁,事倍功半。因此,教师必须有意识地指导学生分析思考问题的方法,帮助学生掌握解决问题的基本策略。
正确归纳问题的类型,分析问题的性质,有利于学生从不同角度看清问题各要素之间的关系,促使学生正确选择思维的方式与方法。生物学问题复杂多样,按问题的性质可分为:解释性的、辨析性的、推测性的、发明创造性的等;按问题在学生认知过程中所起的作用可分为:背景性问题、中心认知问题和巩固性问题等。背景性问题是为学生的认知活动提供相应的预备知识;中心认知问题是学生在一堂课中认知、解决的主要问题;巩固性问题是指学生将认知习得的知识技能迁移到新情境中去的问题。
选择合理、正确的思维方法是问题解决的关键。生物学问题的解决既需要聚合型思维,也需要发散型思维;既可采用归纳思考法,也可以采用演绎思考法。例如,根据各营养级生物的能量数值总结生态系统的能量流动原理是从具体情况推出一般原理的归纳法;而根据三大“遗传规律”推测亲代或子代的性状、比例,是从一般原理去推知个别具体情况的演绎法。针对不同情况,教师应经常选择典型问题分析、示范,使学生掌握分析方法,并能举一反三,触类旁通。
3.把解决问题、发展认知作为教学的落脚点
鼓励学生发表不同意见和独创性的见解,是培养学生创造性解决问题能力的必要方法。教学活动中学生发表独创性的见解,本质在于不是被动地掌握知识,而是积极地开动思维机器,主动地参与到对知识的建构中去,设法从自己的角度出发去改造、重组认知对象,努力赋予它一些独特的东西。简单地说,就是不能轻易地认可,而是要有效地去改造重构!
引发认知冲突,鼓励学生展开丰富的想象,是培养学生创造性解决问题能力的又一重要方法。在“酶”这一节的教学中,我向学生提出:“酶是一种催化剂,为什么医学上把转氨酶指数过高作为病理指标?”。问题一出现,学生感到很新鲜,但无法解答。根据这一问题,我指导学生收集了有关“验血、转氨酶、肝炎”等有关知识,查阅了1878年屈内和巴斯德关于“酶的作用是否需要完整细胞”之争论,直到1897年,E.巴克纳将酵母细胞磨碎,用酵母汁进行酒精发酵获得成功,才证明了屈内的观点是正确的。这种另辟思维蹊径的设疑方法,既加深了学生对酶的概念的理解,也使学生产生了强烈的问题探究意识和浓厚的学习兴趣。
组织学生开展问题讨论,能有效培养学生的问题解决能力特别是发散性思维能力。学生围绕议题任意发表发表自己的见解,尽可能多地提出对问题的看法和解决问题的基本方案,允许并鼓励学生利用别人的设想来激发自己的联想和思维。这样一个学生的智力活动带动、激励了另一个学生的智力活动,促进了学生之间智力活动的相互感染,从而开阔了思维,提高了学习效率。
研究性学习是让学生完成比较复杂的课题或独立的作业。整个过程充满假设、思辨、实践、探索及研究,完全类似于科学研究的历程。结合“细胞” 、“生殖和发育”等内容的学习,我们组织学生开展了“干细胞研究进展”、“克隆技术研究进展”等资料的收集;结合“昆虫激素”、“遗传规律”等内容的学习,我们组织了“水稻三化螟综合防治调查”和“中学生红绿色盲症发病率调查”等活动。每项活动要求学生认真确定研究课题,制定周密的研究方案,合理运用调查、考察、访谈、实验等研究方法,使学生在处理信息、研究信息中发现真理、发展认知,培养和提高问题解决能力。
主要参考资料:
1、《教育—发现与发展学生的潜能》 陈玉琨 主编 教育科学出版社 2003.10
2、《教与学的策略》 张大均 主编 人民教育出版社 2003.6
4、《探究教学的学习与辅导》 靳玉乐 主编 中国人事出版社 2002.8
5、《课堂提问的艺术》 刘国显 编著 天津人民出版社 1997.1
6、《怎样引导学生发现问题和提出问题》 人教网记者特稿 《中学生物学》 2003.8
(本文于2003年江苏省中学生物新课程教学论文评比获
一等奖,发表于《生物学教学》2004年第12期)
试论新课改教学的“实”与“活”
江苏省丹阳五中 朱禾勤
课堂教学的关键问题是效益。如何确立效益优先的课堂教学观,既充分发挥教师的主导作用,又充分体现学生的主体地位,从而达到教与学的优化匹配,真正体现教学的有效性,这是新课改教学的生命之所在。
新课改教学的基本要求是“自主、合作、探究”,如果能把握好“课堂自主性”和“教学的开放性”,真正让学生“动”起来、“活”起来,这是一个可喜的进步!但也有一些课堂忽视了教学的目标性,忽视了生命科学的准确性,形式上热热闹闹,实际上乱哄哄,该讲的没有讲清楚,该听的没有听清楚,这样的课堂就难以达到新课改的教学目标了。因此,如何正确处理好“实”与“活”的关系,真正体现课堂教学的灵活性、扎实性,已成为新课改教学中不可忽视的一个问题。
一、正确定位,体现教学目标的导向性
教学活动中,学生学到什么、得到什么,这是任何教学都必须追问和考虑的问题。同样,这也是新课改背景下,生物课堂教学必须研究的重要课题。在传统的教学观念中,教学目标主要是追求“双基”的落实,“求实”、“求稳”是传统的课堂教学主要特征。“实”主要是看教师对知识的讲解是否到位、透彻,看课堂容量是否足够大、信息量是否足够多,学生“解题”是否达到“下笔如有神”的境界。这种目标有其存在的合理性,但也有明显的不足,那就是学生学得太“死”,太封闭。新课程标准指出:课堂教学的出发点和最终目标都是“学生对知识的掌握程度和能力发展的程度”。因此,新课改教学必须体现目标的导向性,不仅要看教师讲得好不好、合理不合理,更重要的是要看学生学到了什么或学得好不好。为了达到这一目标,我们必须强调“以学生为本”,尊重学生的主体地位,促进学生各项潜能的发展,即生动活泼的生命发展过程。
二、科学把握,体现教学内容的准确性
传统意义上的备课,强调的是“研透教材”、“吃透两头”。但是,新课程标准指出教材只不过是师生进行“对话”的“教学文本”。按照这个观点,教师要与学生“对话”,就必须了解学生的想法,准确把握教材的重点和难点。只有这样,教师才能真正进行有针对性的讲解,起到“解惑”的作用。“重点”是由教材的逻辑结构决定的,是客观存在的,因而对每个学生都是一致的。而“难点”是学生在接受上比较困难的知识点,是由学生原有知识结构与新知识之间的不协调造成的,由于每个学生的认知结构存在差异,于是不同的学生在难点的形成与突破上也会出现差异,所以“难点”是因人而异的。因此,教师备课时必须站在学生的角度去研究教材,“用学生的眼光看教材”,从而比较准确地发现教材的重点和难点,实现“活”与“实”的有机统一。
在教学内容的选择上,我们要走出“信息量愈大愈好”的误区。真有水平的教师不是那种什么都讲的教师,而是那些有选择地不讲的教师。教学内容的选择要根据学生的基础状况,关注不同学生的学习需求。教师在备课中要考虑到学生发展的差异和不平衡性,在内容的选择上要体现一定的弹性,以满足不同学生的需求,使全体学生都得到相应的发展。
三、合理安排,体现教学过程的灵活性
传统的课堂教学过程是很讲究的,从复习旧知识、导入新课、讲解新内容、练习巩固一直到布置作业,环环相扣,缺一不可。但教学过程不应是一个不变的程式,更不应成为僵化的模式,而应是一个随机应变的模块,一个知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三者浑然一体的过程,一个充满创造性、神奇而又多变的过程。当我们打破固定的模式,寻求以自主学习、探究学习、合作学习为主的多途径授课,把“教”为中心变为“学”为中心的时候,“三步”、“五环”、“七程序”已变得不重要了,重要的是有没有完成教学任务,学生的思维是否真正被激活,课堂是否充满学生成长的气息。
我校在原来的“有效课堂教学模式”基础上,以“重过程”为指导,增加活动教学的成分,让学生积极参与、主动探索、认真实践。广大同学围绕老师和同学提出的问题展开讨论,并积极发言,交流自己的感受和体验。这种变化使呆板枯燥的课堂教学变得生动活泼,富有情趣;使学生由被动学习变成了主动学习;使一部分胆小孤僻的学生变得活泼大方,每个学生的个性得到了张扬。
四、精当点拔,体现教师讲解的启发性
讲是一种教学的方法,方法运用的得体与否不在于方法本身,而在于运用方法的人,教师富有激情的精当讲解同样有启发作用,同样能激活学生的思维。
在传统课堂教学中,教师只重视知识的结论,而忽视知识的来龙去脉,这样做使学生学到的知识一知半解,造成了知识运用上的消化不良。而新课程的课堂教学,正是改进了传统教学中的这种弊端,要求教师在教学中把教学的重点放在过程上,放在揭示知识形成的规律上,变过去掌握式的学习为探究性学习、反思性学习,让学生通过感知—概括—应用的思维过程去发现真理、掌握规律,现行新教材在编排上正是体现了重过程的特点。
上述教学过程中,教师适当精要的讲解,正是是充分发挥学生主体作用的关键。一个教师如果将主要心思都花在传授知识的花样翻新上,变着法儿追求课堂教学感官上的活跃生动,绞尽脑汁地操演浅层面的花哨形式,其本质是一种浮躁的教风、学风,它甚至比“满堂灌”、“填鸭式”的教学给学生带来的危害更大。因此,在新课改教学中,我们绝对不能因为怕落“灌”或“填”之嫌而少讲甚至不讲,更不能采取廉价的夸奖、加放羊式的热闹或逗笑取乐式的问答,来制造课堂教学的气氛。
五、激励引导,提高学生学习的有效性。
如今,大多数老师都希望把课上得更活跃一点,如设计问题导读、观看媒体演示、组织讨论、进行表演等,但事实上许多课堂的气氛仍然沉闷。有时眼看学生眼光刚刚露出一点火花,由于老师的“话锋一转”刹那间就熄灭了;有时眼看学生就要“热情奔放”起来了,可能就因为老师的“驾驭”而冷却。甚至有些课堂把过去的“满堂灌”变成了现在的“满堂问”,把过去的“人灌”变成了现在的“电灌”。
改进学生的学习方式,是新课改的一个重要目标。新课程标准告诉我们:“有效的学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习的重要方式”。要做到这一点,教师角色的变化是关键。新课改教学中,老师已逐步变成了课堂教学的组织者、指导者、促进者和研究者。老师循循善诱,学生积极思维;老师当导演,学生当演员;老师精讲,学生多练;师生关系和谐,互动默契,平等交流,相互激励。只有这样,才能形成教师善、学生乐学的生动活泼的教学模式。
总之,课堂教学的“活”与“实”是一对矛盾,相生相克,相辅相成。求“活”,不是追求课堂表面的热闹、活动形式的花样翻新;求“实”,不是搞“死”,不能以丧失学生学习的主动性、创造性为代价,不能以压抑学生的愉快体验、积极思考为代价。只有“活”与“实”的有机结合,学生才能思维活跃,体验加深,才能真正实现“教得有效,学得愉快,考得满意”的新课改教学目标。
试论多媒体在优化生物学教学中的作用
江苏省丹阳中学 朱禾勤
当前,多媒体已逐步进入中学生物教学领域,多媒体是指以计算机为中心,能够同时获取、编辑、存储和展示两种以上不同类型信息媒体的技术,这些信息媒体包括声音、文字、静态或动态图像、动画等。由于多媒体一方面能通过显示器特别是大屏幕投影系统十分清晰地显示文字、图像和动画,并用立体音箱将声音同步播出;另一方面象CAI那样能进行人机交互对话,因此它是一种较理想的课堂教学传播系统。近年来,我们将多媒体应用于课堂教学,努力探索生物学教学的现代化,取得了一定的成效。
一、应用多媒体,形象演示生物学教学内容
生物学是一门自然科学,许多知识的传授必须以学生的感性认识为基础。多媒体能贮存大量的信息资料,能根据教学的需要及时为学生提供生动形象的感性材料,丰富学生的感性认识,保证学生的抽象思维活动顺利开展。
1、生动演示丰富多彩的生物类群。“生物的类群”是初中生物学的重点内容之一,一张“动物百科全书”的光盘中就有几千种动物的资料,使用时几秒钟内即可找到所需的资料,动物外部形态图、生活环境图、食性、叫声、行为及地理分布等,都将清晰地展现在学生面前,因而效果很好。
2、客观演示错综复杂的生物构造。“形态结构”是生物学中份量很重的内容。多媒体能为生物学教学提供三维图像,象人体的解剖生理软件,既能演示静态结构图,观察人体的构造,又可以使器官在三维空间上作任意方向和角度的翻转,观察不同部位的形态结构和空间关系,还可以配上文字解释和有关的声音。有些软件还可以通过器官折装动画、显微递进动画等多种形式来表示生物的结构知识,加深学生对知识的理解和掌握。
3、形象演示变化多端的生命现象。“生命运动的过程和规律”是生物学教学的又一重要内容,多媒体能清晰地演示三维动画,能准确地反映生命活动的过程和规律,如“心脏四部分的搏运过程”、“房室瓣、动脉瓣的开关方向及顺序”、“血液流动的方向”等知识都能清晰地显现。另外在学生的观察过程中,还可以通过遥控器控制演示慢镜头动画,局部放大图和定格图,这既有利于教师的讲解和提问,又有利于学生的观察和思考。
二、应用多媒体,有效创设生物学教学情境
多媒体教学的一个重要特点便是通过计算机将声像设备综合起来,给人一种身临其景的效果,强化学生的感知。例如:利用光盘介绍“濒危动物”,它能够使你看到逼真的画面,听到不同动物的叫声及自然声响,从而使你置身于自然环境之中。
多媒体计算机的另一个重要特点是交互性,教师在讲授知识或反馈信息的过程中可以用类似CAI的方法,向学生提出疑问或展示习题,学生通过分析思考后给予反馈响应,计算机将及时给予评价,并输出正确的信号予以强化。在上述过程中,多媒体较好地创设了问题情境,学生积极思考的情景及成功后的喜悦情境。
三、应用多媒体,合理构建生物学教学结构
课堂教学是一个系统整体,它主要由教师、学生和媒体三要素构成。教学结构的合理是指课堂教学诸要素在时间、空间排列组合上的合理性,研究课堂教学结构其目的在于寻求系统内部各因素、各活动、各阶段的最佳联系,优化教学过程,提高教学效益。
多媒体是一种崭新的教学形式,目前在教学领域中的使用主要是对教学的某个环节如讲解、演示、模拟、复习、练习、测试等发挥作用。但我们不应把它看成为只是一种教学手段,事实上它是教学内容、教学方法、教学手段的综合,当它介入、参与课堂教学时,必然引起教学思想、教学方法等一系列的变化,形成新的教学结构和模式。多媒体生物教学的主要方式有:
1、视听与启发讲解相结合。这种多媒体教学方式的特别是为学生的学习特别是教材的重点、难点的学习提供生动的素材,并通过必要的语言,引导问题,开启思路,使学生在课堂上同时接受图像、文字、音响、语言等多种信息,大脑的左、右两半部分同时活跃,学习效率大大提高。这种教学方式有利于学生克服思维障碍、疲劳被动等问题。
2、视听与探索讨论相结合。这种教学方式依据发现法的原理,按照“提出问题——提供途径——探索讨论——得出结论”等步骤完成教学任务。在这种教学方式中,多媒体既可为学生的探索提供途径和素材,也可用于问题的提出和结论的形成。学生在此过程中,积极参与教学活动,思维活跃,按照多媒体提供的途径和材料,努力寻求知识的答案。
3、练习与反馈相结合。这种教学方式主要利用多媒体的交互性,按照“提问——回答——反馈”的过程,实行人机对话,完成学习任务,其特别是能有效地吸引学生的注意,促进学生的思维,并且学生能根据多媒体反馈,及时了解自己的学习情况,采取相应的措施。
以上所列举的多媒体的教学方式,协调运用了讲解、谈话、演示、发现和练习等方法,保证了与教学内容的高度统一,并且以学生的学习为主线,合理安排了师生活动,因此教学结构更加合理,教学过程得到优化,课堂教学的整体功能大于各要素功能之和。
四、应用多媒体,努力培养学生的学习自主性
学习自主性是指学生在教师指导下积极主动地进行学习时表现出的一种主观能动性。它一方面表现为获取外部信息时的自觉性和选择性,另一方面表现为加工处理信息时的独立性和创造性。
多媒体教学能有效地培养学生的学习自主性。首先多媒体教学具有很强的形象性和生动性,能够把抽象的概念具体化。因此它能较好地激发学生的学习兴趣,使学生愉快学习。其次多媒体传授的知识具有很强的科学性和启发性,结构严谨,环环相连,层层反馈,理论和实践互相联系,新旧知识互相同化,因此能使学生的认知结构向“最近发展区”发展,从而有效地推动学生的认知内驱力。第三,多媒体的教学过程设计具有很强的新颖性和教育性,学生在这样的教学过程中,能积极参与学习活动,经动手、动口、动脑等过程自主获取知识。第四,多媒体的人机交互对话能有效地激发并维持学生的学习积极性,使学生独立地、有创造性地完成学习任务。
(本文发表于《生物学教学》1996年第11期)
生物学教学与思想道德素质的培养
江苏省丹阳中学 朱禾勤
生物学教学蕴含着丰富的道德教育素材,是道德素质培养的重要途径之一。我们应充分挖掘生物学教学中的德育因素,努力寻找教学内容和思想道德素质培养的结合点,精心设计教育过程,积极探索教育规律,使思想品德教育落到实处,迈向更高的层次。
(一)以“五爱”为核心的思想素质教育
以“爱祖国、爱人民、爱劳动、爱科学、爱社会主义”为内容的“五爱”教育是社会主义道德的基本要求和学校德育的基本内容。在生物学教学中把握时机,适时渗透“五爱”教育,对于学生思想素质的提高和世界观、人生观和价值观的形成,有十分重要的作用。
让学生了解家长,了解中华是爱我中华的前提。教学中我们经常向学生介绍祖国丰富的生物资源,介绍中华民族几千年来在医学、农业、酿造业等方面取得的伟大成就,介绍我国科技工作者在遗传工程、发酵工业及作物栽培等方面取得的丰硕成果,介绍改革开放的形势下生命科学飞速发展的大量事实,不断激发学生的民族自豪感和爱国热情,培养改革开放的意识和热爱社会主义的情感。另外,我们通过对国力薄弱、人才缺乏、科技落后、自然资源危机等情况的分析,引导学生摒弃盲目乐观的思想,增强危机感、紧迫感和责任感。
热爱劳动是中华民族的优良传统和光荣美德,也是现代人最基本的思想素质。教学中,我们有机渗透劳动教育,努力帮助学生克服轻视劳动的错误观念。在“传染病防治”的教学中,我们及时向学生讲解除“四害”、讲卫生的意义,并组织学生开展爱国卫生运动,较好地调动了学生的劳动积极性;结合植物学知识的教学,我校组织了“花卉栽培、植树造林、草坪养护”等活动,既教育了学生,也美化了校园。
乐于奉献的精神是爱祖国、爱人民的具体表现。我们通过对生物科学史的介绍,让学生了解生物科学家在探索自然规律过程中付出的艰辛劳动和所作出的牺牲,努力提高学生对奉献精神的认识水平;同时通过介绍生物学在工业、农业、医学、国防等方面应用的具体实例及生物科学在21世纪自然科学中重要地位,不断激发学生学好生物学,将来献身生命科学的情感。
(二)以辩证唯物主义为核心的世界观教育
中学阶段是世界观形成的关键时期。科学世界观的形成必须以感性材料为基础。生命及其生命运动的规律是自然界客观规律的具体体现,用它对学生进行辩证唯物主义教育具有得天独厚的条件。
在生物教学中培养学生的辩证唯物主义世界观,主要内容有:⑴世界物质性原理。生命现象是世界物质性的具体体现,“组成细胞的化学成分”、“细胞的结构”、“遗传的物质基础”、“生命起源”等章节的教学,能较好地帮助学生形成世界物质性观点。生命运动规律是物质运动规律原理的具体体现,“新陈代谢”、“生殖发育”、“遗传变异”、“进化变迁”等章节的教学,能教育学生用物质运动原理看问题,用发展的观点分析、解决问题;⑵矛盾运动规律。生命运动的规律也都是矛盾运动规律的体现,许多生命现象如“同化与异化”、“生存与淘汰”、“稳定与进化”、“遗传与变异”等也都是矛盾运动的结果,用哲学的观点对这些问题进行分析与讨论,既有助于学生全面理解生物学知识,也有助于学生掌握对立统一规律。⑶物质世界的普遍联系原理。生物学知识中有许多宏观与微观、整体与局部的关系问题如:“生态系统——群落——种群——个体”、“系统——器官——组织——细胞”、“细胞各部分结构的联系”、“生态系统各成分的关系”等内容的教学,有助于学生用联系的观点看世界,不断 提高学生综合分析能力和观察能力。
教学过程中,我们将生物科学知识的传授与辩证唯物主义原理的分析相结合,把老师的讲解与学生的分析讨论相结合,通过具体事例使学生建立辩证唯物主义的世界观。
(三)以探索求真为核心的科学精神教育
探索创新意识是人类推动科学发展与社会进步的基本条件。培养学生的创新意识,能为学生今后走向社会奠定良好的基础。教学中我们不断改进课堂结构,充分发挥学生的主体作用。一方面加强教师的设问,从一个问题到另一个问题,不断启发学生思维。另一方面重视学生质疑和讨论,热情鼓励学生参与教学过程,踊跃发表自己的观点。我们利用双休日引导学生大胆进行探索实验,指导学生独立进行实验的设计、准备、操作和分析,激发对科学的探究心理,培养科学、严谨、周密的思维素质。
实事求是的科学态度是自然科学工作者必备的品德素质,因此,教学中我们十分重视学生求实、求真精神的培养。无论是哪一种教学形式,无论是哪一个教学环节都注意教育学生服从真理,养成严谨务实的科学态度。知识的学习过程要刻苦认真,不能敷衍了事;实验的设计过程要周密、细致,要用科学的思维方法;观察、测量、调查等实验操作过程要尊重事实、切忌弄虚作假;在数据分析、结果处理等过程中要务求准确,有错必究。
(四)以生态伦理为重点的道德素质教育
随着社会与科技的发展,道德的内涵除了文明卫生、诚实守信、团结协作等基本规范外,生态伦理道德也已成为现代人必备的道德规范。
在生物学教学中开展生态道德教育,首先要把环境科学知识渗透到各章节教学之中,使学生掌握生态学基本知识,正确认识人类社会与生态环境的关系,人类的活动对生态环境的影响,从而形成正确的生态道德观念。这些观念包括:⑴生态价值观:在生态问题上的是非、善恶观念,包括保证生态环境的意义及破坏生态环境的危害等。⑵生态法制观:把保护生态环境提高到法制的高度来认识,了解保护生态环境和自然资源的有关法律,并以法律规范自己的行为。⑶人口观:改变落后的人口意识,明确自己对国家民族的健康发展承担的义务,懂得“控制人口数量、提高人口质量”的重要性;⑷资源观:包括保护和利用自然资源的观念以及资源危机意识和生态忧患意识等。
在生物学教学中开展生态道德教育的着眼点应放在培养学生高尚的生态道德行为上。我们通过分析与学生生活息息相关的生态具体问题,激发学生保护环境的责任感;我们通过环境教育实践活动,如生态调查、撰写小论文和环境日、植树节、爱鸟周活动等让学生体验保护生态环境的重要意义,增强履行正确的生态道德规范的坚定性。我们把学生放到具体的问题情境中,让学生展开分析讨论,使学生明确哪些行为有利于维持生态平衡,有利于改善生态环境质量,是道德的行为,哪些行为会破坏生态平衡和生态环境,是不道德的行为。
除了以上所述,生物学教学中的道德素质培养还有性道德教育、心理素质教育、良好学风的培养以及教师人格感染等。只要我们在全部教学活动中,根据教学大纲的要求和教材的内容,按照生物学本身的教学特点,有机地在课堂教学中渗透德育,学生的思想道德素质将有较大的提高。
主要参考资料:
1、《现代教育论》黄济、王策三主编 人民教育出版社
2、《现代学校德育管理学》黄兆龙主编 中国经济出版社
3、“生物科学教育要加强素质教育” 朱正威《生物学通报》1996.3
4、“现代化·人的现代化·德育现代化” 鲁洁《江苏教育研究》1997.1
(本文1998年获全国中学生物学教学专业委员会
第六次学术年会论文评比一等奖)