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思维是人类最本质的潜能,又是足以影响人成败的关键因素。它就像蕴藏在大脑中的“石油”,只要合理的开发和利用,就会创造出越来越多的奇迹。研究表明,思维是理解知识的必要的心理因素,思维是围绕知识而存在的,没有知识的积累,思维的灵活运用会有障碍。因此,学习知识和启迪思维是提升自身智慧不可或缺的两个方面。提及创新思维,人们格外关注这个“新”字。既是创新,就应该有一些新想法、新思路、新举动。创新思维不仅要借助于逻辑(抽象)思维,还要借助于非逻辑(形象)思维,它不是与形象思维、抽象思维相并列的一种思维类型,就思维的结果有无“新”字而言,只要其结果有创新,就可谓创新思维。
高中课程改革十分强调思维的创新,要求高中学生对未知世界始终怀有浓厚的兴趣和激情,敢于探异求新,走进新的学习领域,尝试新的方法,追求思维的创新。《普通高中生物课程标准》指出:“引导学生主动参与探究过程,勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力,获取新知识的能力,批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养创新精神和实践能力。”因此,学好生物知识,培养学生创新思维,对提高学生生物科学素养,造就现代社会所需的高素质人才是十分必要的。
在此,笔者总结在高中生物教学中培养学生创新思维的具体教学方法,供同行探讨。
一、设疑置问,播下创新思维的火种
古人云:“疑是思之初,学之端。”疑是思维的开始,是创新的基础,心理学研究表明:意识到问题的存在是思维的起点。没有问题的思维是肤浅的思维、被动的思维。强烈的问题意识,可作为思维的动力,促使人们去发现问题、解决问题,直至进行新的发现。所以,问题意识对于开启学生的心智、培养学生的创新思维具有极其重要的意义。
学生创新思维的培养离不开一定的问题情境。创设问题情境有利于培养学生的问题意识,而问题意识是创新的前提。在教学过程中,师生都要树立强烈的问题意识,把问题作为整个教学过程的出发点和落脚点。高中生物课程标准指出:教师可以用多种方式创设问题情境,鼓励学生提出自己感兴趣的问题。因此,生物教师在课堂教学中要有意识地抓住教材的关键,在学生感到困惑时设疑置问,想方设法激发学生思维的活动的波澜,引发他们在生疑——置疑——释疑的循环往复中探求新知,发挥潜能。例如:学习《生命活动的主要承担者——蛋白质》这一课,联系现实生活,创设问题情境,首先利用多媒体展示几个“大头娃娃”的照片,问:他们都是健康的孩子吗?(学生回答:不是)接着问:“是什么原因造成这一现象的呢?”(学生:吃了假奶粉。)教师提出挑战性问题:“正常的奶粉中蛋白质含量大约有12%~20%,可是在假奶粉里蛋白质含量不足2%,长时间饮用这样的奶粉,生命会受到威胁,一些孩子虽然保住了生命,但是他们却长成影片中的‘大头娃娃’。从这个例子大家可以发现什么呢?”以此引入新课。新课教学中,教师应抓住学生急于探求新知识的迫切心理,设置问题:蛋白质在生命活动有什么重要的功能?为什么蛋白质会具有如此多的功能呢?引导学生进入研究主题。在教师组织和引导下,学生通过自主对比观察,经历探究氨基酸形成蛋白质的过程,明确了蛋白质的结构的多样性以及蛋白质在生命活动中承担着多种功能,上述问题得到解决。
由此可见,设疑置问是激发学生求知欲望,形成创新思维的动力。没有问题也就难以诱发求知欲,没有问题或感觉不到问题的存在,学生就不会深入思考。教师应在教学中设置问题情境,使学生产生认识上的困惑,从而激发他们进行创新性的探索。这里需要指出,恰当地创设问题情境是极为重要的;同时,不是所有的问题都可培养学生的创新思维,只有富有启发性、挑战性的问题才有利于培养学生的创新能力。
二、质疑问难,点燃创新思维的火花
在课堂教学中,教师除了设疑启发外,还要鼓励学生质疑。质疑问难,本身就蕴含思维的火花,也是创新的起点。高中生物课程标准指出:“教师要鼓励学生,并给每个学生以尽可能多的机会来提出个人的想法、见解、问题并运用证据和逻辑展开讨论。”鼓励学生提出问题,是帮助学生树立强烈的问题意识。提出问题源于发现问题,善于发现问题,善于提出问题,是创新能力最重要的基础。只要善于发现问题、提出问题,才能在此基础上思考和寻找解决问题的办法。在生物课堂教学中,教师要创设学生发现问题和提出问题的机会,引导学生认识生物科学的价值,乐于学习生物的科学,善于质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
例如:学习《遗传信息的携带者——核酸》,当教师引导学生“探究核苷酸是怎样构成核酸的”时,出示一段DNA长链模式图,组织学生分析讨论:①该段DNA长链中包含几个脱氧核苷酸?②相邻的脱氧核苷酸之间是怎样连接的?③对于该图,你还能提出什么问题供同学们探究呢?
学生充分讨论交流,分析思考回答了①②两个问题,针对问题③,学生提出了这样的问题:学生甲:四种脱氧核糖核苷酸在DNA长链中的排列有没有一定的规律?学生乙:处于两条链对应位置上的含氮碱基之间有没有规律?教师引导学生带着新问题仔细观察DNA的结构图,师生共同分析讨论,得出遗传信息的概念。
发现问题和提出问题总是从怀疑开始,怀疑可以使人获得新的正确的认识。怀疑精神是创新思维的重要因素,而目前我们的高中学生的怀疑精神却不是那么乐观。教师应在教学中注意培养学生怀疑精神,引导学生从原有的概念或结论中经过观察、实验、调查等探究活动,提出自己的看法、原则和问题,培养学生批判性思维能力。
三、打破定势,开辟创新思维的蹊径
思维定势是人们从事某项活动的一种预先准备的心理状态,它能够影响后续活动的趋势。先前形成的经验、习惯、知识等都会使人们形成认知的固定倾向,影响后续的分析、判断、形成“思维栓塞”——即思维总是摆脱不了已有“框框”的束缚,从而表现出消极的思维定势。对于创新思维的培养来说,思维定势是可怕的,创新思维的缺乏也往往是由于自我设限造成的。因此,要想培养创新思维,必须打破“框框”的束缚。跳出原有的圈子,运用另外一种思维方式进行思考,这样才能产生“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的效果。发散思维、逆向思维、横向思维等都是能打破思维定势的思维方式。这些思维方式有个共同点就是跳出原圈,另辟蹊径,灵活新颖。
发散思维,又称求异思维,是一种沿不同方向,在不同范围、不因循传统的思维方式。它是创新思维重要特征之一,这个特征贯穿于创新活动的始终。培养学生求异发散思维要注意引导学生克服对事物认识上的各种功能固着和思维定势(惰性)。这种惰性突出表现为沿袭固有的处事准则,诉诸权威和无批判现象,在生物教学中,教师应引导学生通过一题多问、一题多答等形式,形成“条条大道通罗马”的教学氛围,培养学生的发散思维。例如:学习《细胞的增殖》一课,教师提出问题,为 什么生物体大都是由许多体积很小的细胞组成的,不是由少数体积大的细胞构成的?细胞为什么不能一直生长形成大型的单细胞生物呢?学生通过讨论,答案不止一个。有的答道:细胞太大不利于与外界进入物质的输入与输出;有的答道:细胞大了,细胞膜表面体积增大,细胞表面积和体积的比例就会变得越来越小,导致表面积不够,使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要,不利于细胞内物质的交流;有的答道:当细胞质的体积增长太大时,细胞核对这样大范围的细胞质的调控作用就会相对地减少,以致造成核、质的不平衡,
发散思维的特点是灵活不僵化,有利于学生的智力开发和能力的培养。许多创造发明都是借助于发散思维获得成功的。许多优秀中学生在学习活动中也很重视发散思维的运用,因此获得了较佳的学习效果。在生物课堂教学中教师应关注发散思维的培养。
逆向思维是“反其道而思之”,采用反向思维寻求解决问题的方法。横向思维是跳出常规,触类旁通。这两种思维方式都能打破思维的定势,敢于冲破传统看事物、思考问题的模式,以全新的思路分析问题,进而才有可能产生大的突破。我们在学习《细胞器——系统内分工合作》这一课时,讨论“有哪些膜结构参与了分泌蛋白的合成和运输?”可以引导学生观察分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图,进行横向思维和逆向思维,明确内质网、囊泡、高尔基体、细胞膜参与了分泌蛋白的合成和运输。同时,触类旁通,总结生物膜系统的组成和作用。这就是“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”的境界。
在高中生物教学中,通过设疑置问、质疑问难等途径唤起学生的创新思维,鼓励学生打破思维定势,开辟创新的蹊径,培养学生成为具备创新思维的出类拔萃的人才。
摘 要:随着素质教育的不断深入,新的课程标准也得了全面贯彻实施。高中生物教师面对新课程的目标要求,应当改变传统的教学方法,优化教学内容,注重教学的实际性。本文具体阐述了新课程背景下高中生物的教学方法,以提高课堂教学的效率。
关键词:新课程;高中生物;教学方法;探讨
新课程背景下高中生物教学区别于传统的生物教学,它既要满足传授学生学生基本的生物学知识和研究方法,还要通过新的课程标准的基本观点,培养学生正确的“三观“,从而达到提高学生生物学科知识水平和正确情感态度的教学目标。针对这些教学目标传统的教学方法已经不能满足要求,必须探索新的教学方法以适应新课程的教学标准。笔者结合丰富的实际教学经验,从现阶段高中生物教学存在的问题入手,对新课程背景下高中生物教学方法进行简单的探讨。
1 新课程背景下高中生物教学存在的问题
1.1 忽视对学生现代意识的培养,只注重知识技能的传授
由于受到应试教育的影响,高中教师在实际授课中偏重生物基本知识与基本技能的传授,往往不重视甚至忽视提高学生的生物科学素养,忽视培养学生的现代意识。新课程背景下高中生物一个重要的教学目标就是培养学生的现代意识,随着新课程教学的不断推进,对综合素质的人才要求越来越高。所以,高中生物教师要认识到培养学生现代意识的重要性,这也是培养合格人才的关键。
1.2 现有生物教学方法过于单一
目前,许多生物教师仍沿用传统的教学方法,即“教师讲、学生听的”授课方法,很少运用有效的教学方法教导学生。教学中还经常有教师“满堂灌”,缺少师生之间的互动,也没有给学生理解吸收知识的时间,更无法形成活跃的课堂氛围。有些教师虽然领悟到新课程生物教学的内涵,也根据学生的实际情况及教学内容开展探索式教学,但由于种种原因导致新的教学方法流于形式化、表面化。因此,要达到新课程的教学标准,就需要教师不断探索新的教学方法,充分理解高中生物新课改的内涵,发挥学生学习的主动性与创新性。
1.3 高中生物教学中课程资源匮乏
现阶段,高中生物教学没有充分体现出新课程的内涵,忽视对学生的科学素养和学习能力的培养。教师在多媒体辅助教学时,所用的课件大多都是考试的知识点,没能按照新课程的标准要求来制作课件,更没有给学生提供生物科技比较前沿的相关资料。有些教师不按教学目标要求,不能充分引导学生利用网络搜集相关资料。导致学生学习生物的兴趣与积极性得不到激发,教学效果与教学目标得不到。
2 新课程背景下高中生物教学方法的探讨
2.1 采取兴趣教学法
新课程标准背景下,兴趣教学的理念被提出,并很快被学生接受,取得了一定的效果。俗话说兴趣是最好的老师,学生会积极主动的学习自己感兴趣的学科,而且比较容易接受该科的知识。在课间我们经常会听到学生议论说他们喜欢某位教师,听课兴趣高;不喜欢某位教师,听课时老是昏昏欲睡,其实这就是兴趣教学的一个方面,而这一教学方式也类似于情感教学法。
新课程背景下的生物是以实验为基础的学科,能很大程度上培养和和发挥学生的智力因素。而传统的教学方法追求向学生不断灌输知识,极大降低了学生的学习兴趣。在打造兴趣教学理念时,要根据学生实际的认识水平和心理因素,科学合理的设问,以此激发学生的发展思维,增强课堂活跃程度,提高学生分析问题和解决问题的能力。比如提问“为什么班上有些人的大拇指弯曲度很大,有的就很小?”让同学们试着弯曲大拇指,发现许多学生的弯曲度都很小。在课堂上可以提出很多这样的问题,利用学生感兴趣的话题带动学生学习,激发他们的学习动机,培养他们的问题意识。
2.2 大力开展探究式教学法
在新课程背景下的高中生物教学,大力开展探究式教学是必不可少的。在新课程标准下,提倡探究式学习,学生可通过自主、合作、探究的方式,主动参与到活动中,增强获取知识的能力。高中生物教师在实行探究式教学时,要根据学生兴趣选择一些探究式问题,引导学生以自主讨论为主要的学习方式。通过这些方法让学生在教师的指导下,发现问题进而探索问题,提高学生的探究能力。与此同时还可以根据教学内容创设问题,让学生独自思考,然后根据搜集的资料进行分析,得出解决的方法。
2.3 板书教学与多媒体技术相结合的教学法
多媒体技术的运用是新课程背景下的必然趋势,也是衡量一个教师现代化程度的标尺。新课程背景下如果仅仅靠传统的板书教学,高中生物教师不但任务重,而且教学效果也不理想,有些教学内容是板书无法书写的,没有多媒体技术的介入学生掌握起来很困难。多媒体技术可以把一些比较抽象的生物知识直观的放映出来,学生可以和荧幕形成一种直接的对流,不仅增加了教和学的信息量,还培养出学生观察事物的能力。例如,在讲动植物细胞结构时,可以通过多媒体技术把完成的细胞剖面图展示给学生,这样教师在讲解相关知识点时更加容易,学生更加直观的观察到动植物细胞内部的结构。
2.4 以发展性评价促进学生发展的教学法
建立有效的评价体系促进学生发展,提高教学质量,促进学校发展,也是新课程的重要内容之一。教学评价在新课程中有质量监控和导向作用。通过建立评价体系,可以有效的提高教师的教学水平和学生的综合素质,这样的体系能为素质教育的的实施提供保障,充分发挥评价体系促进发展的功能,让评价的过程成为促进教学发展的鱼提高的过程。评价体系的建立并不是舍弃考试制度,而是要端正目的,要学生明白学习最终是成为一个适应时代要求的高素质的公民, 而不是为了应付考试。通过建立这样的评价体系,让学生明白自己学什么,学习的目的是什么,以此提高教学的效率。
3 结语
综上所述,新课程背景下高中生物的教学是一项长期的系统工程,高中生物教师要充分认识到这个工程的艰巨性,做好相应的准备。不断提高自身素质,以培养学生的现代意识为目标,采取兴趣教学法、大力开展探究式教学法等,只有这样才能提高高中生物教学的教学水平,实现高中生物课程教学目标。
【摘要】本文介绍了高中生物教学引发兴趣的几种方法:故事教学、设悬念、幽默教学、创情趣、游戏互动。
【关键词】高中生物;引发兴趣;教学方法
文学泰斗托尔斯泰说过:“成功的教学所需的不是强制,而是激发学生的兴趣”,可见兴趣在包括生物教学的所有学科教学中的重要作用。教学的主阵地在课堂,怎样才能把生物课上得生动有趣,以引发学生兴趣,进而激发学生学习生物的极大热情,这是广大生物教师一直在努力探索的课题,本人在这方面进行了长期的探索,取得一定效果,具体做法如下:
一、用故事教学引领学习兴趣
生物知识大多数比较枯燥,但是只要老师用心去挖掘,完全可以使生物课堂变得生动有趣,不知道您发现了吗?高中生物教材提到了30多位科学家,可以说每个生物科学的新发现都藏着一个动人的故事,在生物课堂上适度地导入或穿插这些故事,不仅可以让您的课堂生动有趣,还能起到特殊的作用。如讲光合作用之谜时可引入萨克斯、鲁宾、卡门等科学家的故事,讲遗传规律可以引入“遗传学之父”孟德尔的故事,讲DNA的结构可以先导人沃森和克里克的故事,讲斯帕兰札尼用小金属笼里的肉块在鹰胃内进行实验,推断出胃液中一定含有消化肉块的物质,进而引出酶的知识。讲“色盲”时向学生介绍道尔顿发现色盲的经过,这些小故事可以调动学生学习的兴趣和积极性,激发他们强烈的求知欲望,还可让学生懂得要成就一番事业,必须脚踏实地,坚韧不拔,持之以恒,开拓进取。
二、设悬念以激发兴趣
所谓悬念:就是让读者在读某个有设悬念方法的文章时越看越想看接下来的故事情节,就是给人们心理上造成一种强烈的想念和牵挂,具有很大的诱惑力,会给人造成一种跃跃欲试和急于求知的紧迫感和欲望。要引发学生的学习兴趣就要在学生的心理上造成一种期待的情景,使其带有一种高涨的激动情绪从事学习和思考。比如:在高中教材的《精子的形成过程》学习完后,在学习卵细胞的形成过程,一开始就可以向学生提出在雄性动物体内的精子数量是十分庞大的,但是在雌性动物体内的卵细胞却为什么很少呢?精子的体积为什么比卵细胞小得多?而植物的雄性生殖器官和雌性生殖器官与动物的生殖器官有差异吗?……等等一系列悬念,带着这些悬念学生一下就能产生出激烈的想探索这些问题的欲望。
三、幽默教学带动课堂气氛
高中生物教材的许多内容比较抽象,枯燥,如果通过形象化处理,就会使死板的知识变得妙趣横生。例如在“组成生物体的化合物”的教学中,讲到水在生物体中的含量最高时,我感叹道:“难怪《红楼梦》里的贾宝玉说:‘女人是水做的。’其实我们明白,男人也是水做的。”学生在笑声中对“水在生物体中的含量”有了更鲜活的理解!又如,在讲“渗透吸水的原理”时,烧杯里的水通过半透膜渗透到倒扣的漏斗内,使漏斗内的液面不断上升,我惊叹道:“以前我们都说人往高处走,水往低处流,今天的水居然可以往高处流”。学生在惊讶之余会马上思考其中的缘由,从而增加了对该知识的印象。总之课堂幽默是一种教学艺术,它既可以借助生动、有趣、形象的语言来表达,也可以借助眼神、手势、动作来表现。恰当地使用幽默艺术,可以让课堂充满笑声,让学生在轻松愉快的气氛中学习。我想任何一位学生都会喜欢这样的课堂,不由自主地参与到学习中来。
四、创情趣以荡兴趣
情趣:就是既有情又有趣。情,即情感,深厚浓郁的请感:趣,就是趣味、乐趣。绕有风趣:妙趣横生。教学的情趣,就是调动学生学习的积极性的重要因素,是激发兴趣的催化剂。如果把课堂气氛努力地制造成情感充沛、趣味盎然,那么学生就会情绪激昂,印象深刻,难以忘怀;就会自然产生强烈的求知欲,内心总会是跃跃欲试的冲动,这样我们的教学效果就会产生很大的成功在教学过程中,教学情趣可以从以下几个方面去挖掘:
1、从教材的潜在内容上去寻找教学的情趣。我们要通过挖掘教材内容的精妙之处,去吸引、调动、激发学生的情趣。例如:我们在讲解“无性生殖”时,可以联系利用克隆技术繁殖出的绵羊“多莉”。
2、我们可以从教师的内在因素去找寻教学的情趣。上课时,教师一定要事先进行内心情绪调整,。到课堂教室内心要充满激情,用深刻而含蓄的情感、生动风趣的姿态、抑扬顿挫的语调、漂亮的板书设计及绘画技巧,把知识和趣味融为一炉。
3、教师上课时,一定要千方百计使学生内心充满愉悦、轻松,使其体念到求知的愉快,酣畅,继而就会体念到在学习中取得进步的欢乐、满足、成就感,从而保持一种高昂的学习情绪,这当中,首要的就是要把学生心理抓住,使学生产生一种孜孜不倦、锲而不舍的学习欲望。
五、用游戏互动提高学生学习兴趣
高中生物阶段。知识深度增加了,知识面拓宽了,学习有一定的难度。教师若适当采用游戏实验将学生置于一种自然愉快的学习环境中,可以有助于学生掌握难点知识。例如,基因的自由组合规律是一难点内容。为了让学生更直观地体会等位基因的分离,非同源染色体上非等位基因的自由组合,我利用人类10对单基因控制的性状:有耳垂和无耳垂:卷舌和不能卷舌:发际有美人尖和无美人尖:拇指可向背面弯曲和不能向背面弯曲:食指比无名指长与比无名指短:左右手嵌合时右手拇指在上与左手拇指在上:双眼皮与单眼皮:有酒窝与无酒窝:正常足与扁平足:色觉正常与色盲:白化病与皮肤正常等进行游戏实验。在课堂上采用不同性状的组合方式,请具有相应性状的学生站立,否则坐下。如有耳垂者站立,无耳垂者坐下;其中能卷舌者继续站立。不能卷舌者坐下;再其中有美人尖者仍然站立,无美人尖者坐下。依此类推。
最后,在45人的班级中,往往实验到第七、八对相对性状时,站立的只剩下1人,说明这位学生在全班中的唯一性。而采用另一种不同的性状组合,最后剩下的又是另外一个人,也说明他在全班学生中的唯一性。在整个实验过程中,学生认识了人类的一些单基因性状,兴致盎然地参与在整个实验中。气氛异常热烈。然后,我适时地和他们一起计算这10对单基因性状的自由组合方式有多少种?得出210=1024种(假设不连锁)。学生恍然大悟:为什么采用不同性状组合后剩下的总是不同的人。从而,认识了生物多样性和特异性,进一步理解了基因重组是生物变异的主要来源,为知识的灵活应用奠定了基础.
自2007年秋季开始,陕西省普通高中全面进入新课程改革,这意味着高中课堂教学的内容、方法、策略乃至教师的角色行为、知识的呈现方式、学生的学习方式、师生的交往方式等方面要从根本上发生转变,其核心在于体现学生在学习中的主体地位,使学生能在教师的引导下主动地、创造性地学习。在新课程理念下,从课程改革的实践来看,有的教师对新教材的教法感到不适应,难以实现新课程目标;有的看别人怎么教,我就怎样教,盲目跟随;有的对新教材教法持观望态度,希望别人能拿出成功的模式供自己模仿;有的固守“教师讲、学生听,教师教、学生记,教师问、学生答”的教学模式。为了使高中生物教师能够较快地适应新课程的教学,笔者认为,在课前教师必须进行具有教师本人和学生行为活动的课堂教学设计,这对于弥补传统教学方式的不足,克服教学中的盲目性、随意性是非常有益的,因为,有效的实施始于周全的计划。
下面就生物新课程的教学设计谈几点意见和建议,以供大家参考。
1 生物新课程教学设计的原则
1.1 科学性原则
生物课程是科学课程,要按科学课程来设计教学内容。朱正威先生说:“明白科学是什么,才能决定我们怎么教。”科学是什么?《辞海》对科学的解释是:科学的运用、范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系,是社会意识形态之一。按与实践的不同联系可分为理论科学、技术科学、应用科学等。朱正威先生对科学的解释概括了4个方面,即科学的知识性、过程性、时代性、社会性。也就是说,科学是发展的,是与社会生活紧密联系的,科学知识并非科学的全部。“只看结果,不问过程”,这种认识问题的方法不利于学生辨别科学的真伪。科学是过程论,既要看结果,还要看过程。
1.2 学科性原则
虽然生物课程和物理、化学等科学课程存在共性,但由于生物科学研究的领域不同,发展的历史不同,研究的方法和其他自然科学也有所不同,体现出明显的学科性特征。“生命性”是生物科学最主要的特征。因此,在生物教学设计中必须创造各种条件,“让学生去研究活的生物以及他们的生存环境,使学生真实地感受到生命之美,从而培养学生多方面的能力以及积极的情感、态度,树立正确的价值观”。
1.3 民主性原则
民主性管理学生是人性化的管理模式,它建立在对学生个性充分尊重的基础上,体现出对教育对象人格的尊重与关怀,让学生体验到爱的温馨,感受到学习的责任、动力,享受到成功的喜悦。还学生应有的主体地位、价值、情感和尊严,是课程改革的目标,是对传统教育观念——师道尊严的有力挑战;重新认识教师角色,消除教师的绝对权威,树立服务于学生的意识是教育民主化的保证,是学生真正参与教学的关键。
2 生物新课程课堂教学设计的内容
2.1 分析教学目标
“教学目标是教师专业活动的灵魂,也是每堂课的方向,是判断教学是否有效的直接依据。”目标不等于目的,“目标表述的是基本的、共同的、可达到的教学标准,而不是无法实现的最高要求(理想)。”教学目标包括4个要素:行为主体、行为动词、行为条件和行为表现程度。教学目标的行为主体是学生而不是教师,因为教学体现的是学生的学;行为动词是指学生做什么,常用“提出”“概述”“叙述”等行为动词表示;行为条件是完成这个任务所需要的条件,如完成的时间、器材等;行为表现程度是要达到什么标准,如10min内学生能提出实验方案。教学设计应该有明确的、可以达成的教学目标,切忌目标空泛、行为主体混乱、简单问题复杂化等。
2.2 研究教学对象
对学生的分析是教学设计过程中的一个重要步骤。教学设计的目的是为了学生的学,教学目标能否实现,要体现在学生的认识和发展中。信息时代的来临,互联网技术的发展,彻底打破了传统教育对知识和知识标准的垄断。随着信息技术的广泛应用,学生的学习资源日渐丰富,这就要求我们重新认识教学对象,认识教学对象的知识需求和发展需求。因此,要取得教学设计的成功,必须熟知学生,了解学生的需求。美国教育技术界着名学者海涅克指出:“对学习者的一般特征,即使做一些粗略的分析,对教学方法和媒体的选择也是有益的。”研究教学对象就要研究他们的知识储备、学习兴趣和生活经验,根据他们的需求来设计教学。
2.3 确定教学内容
超越教材的前提是源于教材,要始终强调教材的基础性和主干作用。教师必须对教材有全面、准确的理解,真正弄懂教材的本义,尊重教材的价值取向。就生物知识而言,有事实性知识、方法性知识、应用性知识等,任何一类知识都不能遗漏。如在“细胞的分化”一节中,红细胞和心肌细胞的分化属于事实性知识;细胞分化的概念和细胞的全能性属于科学术语知识;胡萝卜韧皮部的细胞培养则属于应用性知识。在“光合作用的发现”一节中还存在方法性知识,如萨克斯实验的对照实验法、恩格尔曼实验所采用的实验观察法、鲁宾和卡门实验的同位素标记法等。不同知识在教学中应适时体现,以使学生在最适宜的时间保持最佳的学习和理解。在这个基础上结合学生的经验和时展去挖掘和追求对教材的延伸、拓展,去形成学生的个性化解读。“要给学生足够的信息量”,适当地拓宽教材是必要的,对教材内容进行拓宽有利于学生理解教材,开阔眼界。
2.4 体现科学课程的教学方式
新课程倡导探究性学习方式,其目的是学生能够积极主动地获取生物学知识,领悟科学研究方法。科学探究常用的方法是实验法。实验法研究的一般步骤是:发现并提出问题,收集与问题相关的信息,做出假设,设计并完成实验,记录和分析实验现象,得出结论等。这是一个比较连贯、完整的研究过程,可认为是“完全探究”的过程,是科学探究常用的形式,教学中一定要让学生获得“完全探究”的流程和方法,教师可以设计一些问题串让学生熟悉这种流程。例如,在“光合作用的发现”中的恩格尔曼实验,可让学生思考:恩格尔曼提出了怎样的假设?设计了怎样一个实验来验证假设?运用了什么研究方法?得到的科学结论是什么?我们要学习恩格尔曼实验中的哪些内容?……教师还要给学生说明恩格尔曼实验是一个“完全探究性”实验,让学生感受科学家的探究过程,体会科学家的思想。还有一些科学实验可能集中在提出问题、制定计划、分析结论等某一个方面,即“不完全探究”,这也是我们教学中常用的探究形式。
2.5 确定教学程序
教学过程是教师自己设计的,有什么样的教学程序就有什么样的课堂,就能实现什么样的教学目标。对同一节课,不同的教师有不同的处理方法,有不同的教学程序,但是生物课堂教学的程序一定要符合科学课程的要求,即理论与实际相结合,要创造各种条件让学生像科学家那样去“做科学”,以发展学生的智力,培养学生的生物科学素养。
2.6 创设多元化的评价方式
新教材注重发挥评价的教育功能,要求建立发展性教育评价体系,通过发展性评价、过程性评价等多元化的评价方式,促进学生的全面发展。设计学生与学生之间、小组与小组之间的竞争性学习内容和方式,并用一定的方式记录、评价学生所取得的成绩,以激发学生的学习内驱力,引导学生主动学习、合作学习。
3 生物新课程课堂教学设计的呈现与表述
教学设计的呈现与表述可从3个方面去把握:
(1)要运用系统方法,即从学生学习的需要出发,系统、全面地分析教学过程中的每一环节,忌孤立地处理某个问题。
(2)要以教学理论、学习理论为指导。
(3)要对各个教学环节进行合理的规划。
其程序是:了解学生的起点(已经知道什么)—确定教学目标—将知识划分成若干部分—将各部分任务呈递给学生—对学生的反应予以反馈并强化任务,直到学生达到教学目标为止。
教学设计(教案)的表述主要包括:(1)教学目标(包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观);(2)教学重点;(3)教学难点;(4)教学用具;(5)课前准备;(6)教法、学法;(7)教学过程设计;(8)板书设计;(9)教学反思。
教学过程的设计,可以简单、直观地用表格来表示(板书可另行设计),如下表:
知识点就是本节要学习的内容要点。教师活动包括课堂情景的创设、问题的提出、对学生学习方法的指导等。学生活动是给学生一个清楚的意向,让学生知道教师和我们要干什么,怎样去做,要达到什么目的。设计意图包括要达到的目标、理论依据等。这种表述方法的优点是:讲课要点清晰,过程明了;“预设”充分,“生成”方能因势利导。教学设计既强调精心的预设,教师又不能拘泥于课前的预设,因为上课不是执行教案,而是一个再创造的过程。课前要尽可能预计和考虑学生学习活动中的各种可能性,明确本次教学的基本过程是什么,能给学生带来什么收益。教学实施中要根据实际情况,随时对设计做出有把握的调整、变更。在课堂教学结束后,教师应根据课堂教学中学生的生成情况写出教学反思,这样可以逐渐提高教师的教学技能和教育机智水平。
教师最重要的工作就是教学,“思想决定行动”,有什么样的教学设计,就有什么样的教学过程,教学过程绝不是教师学教材,再原封不动地翻版给学生的过程,而是在教师预设下的再制造的过程。“教学是科学,更是艺术”。
文章摘要:高中新课改实验已近2年,新课程带来了哪些变化,课改理念在实践中的落实情况怎样,还存在哪些需要解决的问题。本文进行了探讨。
关键词:课改 理念 实践 反差
教育是面向未来的事业,课改理念理应超前于现实并在实践中得到发展。自2004年秋季起在广东、山东、海南和宁夏四省(区)开始实施的高中新课改实验已近2年了。此次课改后的中学教学与课改前相比有哪些异同点?课改的基本理念与实践之间的距离到底有多远?对新课程所遇到的困难我们应该怎样面对?
1 课改实验:新课程理念的初步实践
1.1 新课程是对旧课程的继承和发展 与旧课程相比,新课程主要有以下变化:一是教材变了。这是实施新课程最具有标志性的事件。首先是版本多了,其次是内容更丰富了,版面更活泼了,与实际的距离更近了。虽然教材的选择权不完全在各中学和相关授课教师,但毕竟有多个版本同时推出,至少给一线教师多提供了几本优质的教学参考书,为更好地理解和把握课标精神和探讨教法提供了权威性指导;同时,部分教材所设置的练习形式有所改变,更富有探究性和针对性等。二是教学方式有所改变,教师的探究意识和尝试变革教学方法的欲望增强了;课堂更加开放了,学生实验等活动时间增加了,教学活动变得更富有生机和活力了。三是授课时间和评价方法有所改变。许多原来只是高二才开始开设生物课的学校提前在高一开始开设,多数学校建立了涉及评价情感、态度和价值观的学分认定制度。生物学学科教学地位有所提高;四是教师的学习和合作探究意识加强了。例如,学分认定等活动是以前从未开展过的,其涉及到过程评价等,需要教师边实践边总结,同时需要与学生、同事和家长等进行更密切的配合。五是新课程引发了新一轮高考改革。为适应和推动课程改革,部分省出台的高考方案在现行方案的基础上进行了一定程度上的改革。生物学科高考涉及的考生增加了,等等。
1. 2 新课程实验阶段值得改进的问题 因为诸多因素的影响,新课程理念在实际教学中难以得到全面兑现。例如,从总体上看,与旧课程相比,知识本位问题没有彻底解决;教学的基本组织形式和大班教学的基本格局没有改变;“以本代纲”的现象依然存在;地方课程和校本课程形同虚设;过程评价可有可无;教师的负担有所加重;部分学校生物课的相对地位变化不大,其课时仍少于物理和化学等学科。更突出的是,应试教育的主导地位依然如故。学生自主选课等方面的改革仍然像以前的会考等改革活动一样面临“走过场”的尴尬境地,他们的课业负担仍然很重。等等。
2 反思课改:背离课改理念的实际问题溯源
课程理念的超前性与相对落后的现实之间存在着矛盾,反映了理念的先导性和对实践的指导价值。值得关注的是,提高学生生物科学素养的活动能否提高考试分数,这是中学届不可回避的现实问题。因为升学率是社会和家长对学校的客观要求,能否升入理想的高校是直接关系学生前途和命运的大事。课改正是在这样无法改变的背景下进行的,任何脱离此背景而对课改所做的思考都是片面的。
2.1 探究性与应试训练 倡导探究性学习是课标的重要理念之一。新课程虽然为学生留出了许多探究空间,而教学中更倾向于将有限的课时用于加强应试训练。
探究性要求课堂有更大的开放性和灵活性,要求更加注重能力和方法的探讨,不仅要求学生“学会”,更要求他们“会学”,而真正达到“提高生物学素养”之目的;同时要求教师真正做到“用教材”而非“教教材”。可现实是,教材仍然是应试的纲要,受课时少而内容多的限制,教师们大多难以去主动适应教材的开放性与生成性,而坚定地认为“严格遵循教材和配套的教参设计教学是最保险之举”。因此,牺牲学生探究活动时间用于增加对教材知识性内容掌握的训练,也是符合情理之事。如何做到既保护基层学校参与课改的热情,又增强实施者参与课改的成就感,同时得到社会、家长和学生的认可?在其它评价方式因为权威性和公正性欠缺的情况下,在高考中取得好的成绩似乎是检验学校和教师水平的核心标准。从这个角度上看,高考改革的成果将直接决定课改的成败。
2.2选择性、全体性和课业负担 可以说,高考方案代替教学计划,考纲取代课标,学生对课程的选择取决于高考方案等现象在短时间内不会因为新课程的实施而发生根本性改变。
例如,为适应未来的高考,部分中学在高二一开始就分文理科,同一年级,同一必修模块,不同学生却同时存在3种不同的课时安排。例如,有的学校学生全学年每周生物教学时数,文科是1,理科是2,选生物的是5。也就是说,学生选课的自主性在高考方案面前只能被无情地扭曲,必修模块的要求难以在全体学生身上得到全面有效的落实。在高考实施文理综合考试的省份姑且如此,不考这一科目的地区将会怎样?是不难想象的。
面向全体学生,努力使所有学生都获得成功,也是新课程的重要理念。教学活动中要更多地鼓励他们都怀揣着希望,愉快进步。但进入理想的高校或专业深造的愿望与个人在高考中的实际表现之矛盾总是存在的。而这是高考的选拔性与应试者实际水平之间有差别之事实所决定的。或者说,如何保证“让每个学生成功”的课改理念和教师通过课改更好地得到专业发展与获得成就感而不被高考“一票”否决,这不是普通教师所能做到的。
高考改革的“三有利于”原则中没有直接提出“减轻过重的课业负担”之要求,但减轻由少数学科带来的过重的课业负担却是推进素质教育所必须的。过去高考改革曾以学生负担过重为由而将部分学科的考试资格取消。结果事与愿违。多年来,有关 减负的呼声始终没有停止,可结果总是“越减越负”、“负负得正”。其原因是对负担缺乏具体而切合实际的分析和采取有效的对策。我们应该思考的是,造成学生过重课业负担的根源是什么,重负之下能否导有素质的全面提高?
2.3 学科不平衡问题 部分学校生物、地理等学科的教学课时数是36课时/模块。而语文、数学等学科则超过54课时/模块。其实,许多生物教师也深感课时的严重不足!为什么在课程具有较大开放性和灵活性的前提下也会出现这一现象?到底是教学内容多了,还是课时少了呢?原因是教师心里无底,对模糊的课程标准和未来严格的高考要求难以把握,只好不断补充教学内容,惟恐有疏漏。在探究活动不放松,知识教学仍按旧课程讲授的情况下,所需教学时数大大增加是必然的,而不同学科因学校领导心目中根深蒂固的陈旧观念的影响,学科课时在分配上出现新的不均衡,也就不足为怪。
2.4 影响课改的因素 许多课程专家都认为“教师是推进课程改革的最关键因素”。由于课改的许多理念最终要通过教师的教学行为加以落实,似乎这一观点的合理性无庸置疑;但稍做分析也会发现,它明显存在片面性,因为其需要前提条件,促成教师一心一意开展课改理想的环境因素之一是各级教育主管部门严格按照课改要求进行评价。也就是说,中学教师进行课改所遭遇的压力不仅是来自课改本身,更是来自应试。事实上,课改推进的状况在升学率提高面前只能是次要的。这就是基本国情。对此,在进行课改决策和采取相关行动时都是不可忽视的。
3 面向未来:推进课改需要各方共同努力
许多影响学生素质全面发展的因素,在旧课程体制下是无法解决的。因此,只有改革旧课程才是教育发展的出路。如何保证新课改的有效推进?
坚定走课改路 虽然课改会遇到这样或者那样的困难,但它毕竟是振兴教育,适应国际潮流,全面提升学生素质的唯一选择。因此,做为课改的实践者,对课改方向要坚信不移,对课改过程要探索不已。通过课改,激发自己学习的积极性,激发教学的主动性和创造性,努力使自己的专业素养与新课改一起成长。
细化课标要求 要求的具体性和可操作性,是做到有效落实的前提。因此,细化课改要求,是课程设计专家和广大实践者义不容辞的责任。
一般认为,课标能有效地克服以往教纲的弹性存在严重不足的问题,是新课程具有的最显着的特色和优势之一。其实,这一观点是片面的,也是值得讨论的。一是课标是否比教纲更具有更大弹性呢?二是弹性是否越大越好? 通过 “细胞的分子组成”内容与大纲相关内容的比较可知:从知识要求方面看,课标的要求稍具体,弹性不是增加,而是降低了;从活动方面看,由于课标用了“活动建议”之说,弹性有所增强,活动的方法、取材和形式等可做变化。
其实,教纲的弹性过小,不是其本身造成的,而是 “以本代纲”的结果。当然,“弹性过小”也只适用于部分学科(即高考所考的科目)。对非高考科目来说,其弹性不是过小,而是被无限放大,乃至可随意抛弃。
课程标准(具体内容标准/活动建议) 现行大纲(知识要点/学生试验、实习和研究性课题)
生物1 分子与细胞 生命的物质基础
细胞的分子组成 内容标准 概述蛋白质的结构和功能。
简述核酸的结构和功能。
概述糖类的种类和作用。
举例说出脂质的种类和作用。
说明生物大分子以碳链为骨架。
说出水和无机盐的作用。 组成生物体的化学元素(B)
组成生物体的化合物(C)
活动建议 观察DNA、RNA在细胞中的分布。
检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。 实验:生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定(I或Ⅱ)
理想的课标要求应该是具体的。没有具体明确的统一要求(或者说“底线”),就无法保证基本的实践要求。对课标基本要求或“底线”,可根据我国师资水平和学生的实际情况建立稳定有效的修补机制。例如,目前广东省高中生物课标的具体化工作已经完成*,并成为2005年12月正式出版的《广东省普通高中新课程实验生物学指导意见》的核心内容。这是根据广东省高中生物教学实际和各地教材使用情况,将课标的相关条目做出具体解读的重要之举。
克服形式主义。“公开课是课改的,平时课是应试的”,“用于检查的课表是课改的,用于教学的是应试的”这是实验区存在的新现象。
作为教师,应该自觉地将课改理念落实到平时的教学中,力争高考成绩和课改推进两不误。而不去追求课改在形式上的轰轰烈烈。
改善办学条件。有条件的学校应实行小班化教学试点。在大班教学的情况下,许多活动都会受到了限制。按照课改要求改善学校的硬件设施也非常必要,所以教师要主动参与学科建设,为改善学科教学争取更好的实验条件等。
发挥高考效应。依赖高考来保证学校按课程计划开好所有课,这也是无奈之举,但却是有效的。本来通过会考可以解决学生偏科问题,可事实是,会考变成了走过场。堂堂的省级考试不能保证其信誉,如何让教师或学校自主认定的学分被高校承认?这是值得注意的。当前,确保和提高生物学科在高考中的地位,是保证中学生物课程的全面开设的前提。在纸笔考核方式难以全面考查学生的实际活动过程和能力、情感态度价值观的客观事实面前,在中学仍被应试教育所主导的情况下,评价方式的改革特别是高考的考试内容的改革显得非常关键,要求高考试题应极力模拟和设置真实活动场景,切实将活动能力等作为重点考查目标。
总之,课改反映了时代要求,对解决旧课程中无法克服诸多顽习带来了新希望。但由于新课程本身富有探究性,仅*个人的努力和领导与专家的号召是难以奏效的。这就要求更多实践者了解和面对现实,以积极的姿态,百折不挠的科学精神,切实而主动地进行探索和反思,以使其不断完善。
奥苏伯尔(D.P.Ausubel)是当代美国著名的认知心理学家，他于1963年提出了认知结构同化论，用以阐明认 知结构在学习中的作用。目前，这一理论已为广大教育工作者熟悉并认同。本文拟就这一理论在中学生物学教 学中的应用谈点认识和体会。
一、认知结构同化论的基本内容
认知结构同化论认为，学生从事新的有意义的学习时，必须有适于新知识学习的原有的认知结构，学生学 习就是一个同化和发展自身认知结构的过程。同化的实质是新旧知识的相互作用，它既是新知识习得的心理机 制，也是新知识被保持的心理机制。
奥苏伯尔根据新知识与认知结构原有知识（观念）的概括和包容水平不同，提出了三个不同的新旧知识相 互作用模式。
①上位学习。
认知结构中原有的观念在概括和包容水平上低于要学习的新观念。例如，根据已知的小麦、水稻、玉米等 植物的特征，从中概括出单子叶植物的概念的学习。新旧观念相互作用的结果是习得新的上位观念。
②下位学习（又称类属学习）。
认知结构中原有观念的概括和包容水平高于要学习的新观念。例如，已知单子叶植物的概念，并已知水稻 、玉米、小麦是单子叶植物的实例，现在要进行高粱是单子叶植物的新例证的学习。
③并列学习。
要学习的新观念与原有观念无上位、下位关系，但在横向上有彼此吻合的关系（图1C）。例如，通过呼吸 作用与已知的光合作用的关系的比较，知道光合作用与呼吸作用的联系与区别的学习。新、旧知识相互作用的 结果是产生一种新的联合的意义。
二、认知结构同化论在生物学教学中的应用
学生学习生物学的过程，就是一个认知结构的转换与建构的过程，也是认知结构的同化过程。因此，教师 必须根据学生原有的认知结构进行教学设计，帮助学生建构良好的认知结构。
1.根据原有的认知结构进行教学
奥苏伯尔有句名言：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的唯一 的最重要的因素是学习者已经知道了什么。”并且指出，要“根据学生原有知识进行教学。”可以说，这是运 用同化理论指导生物学教学的最基本的原则。在教学中，了解学生、选择教学方法、教学模式和教学策略都必 须遵循这一条原则。
(1)了解学生原有的认知状况。在上课前，教师要充分了解学生已有的知识情况，尤其是与新知识有密切关 系的已有概念和原理掌握的情况，这是教学设计时选择有效的教学策略和方法的依据。同时，由于学生的认知 方式、学习风格、个性特征的差异，对同一事物的认识、感受也不会完全相同，这就使学生建构的认知结构具 有多样性或特异性。因此，教学设计时还必须充分考虑到学生认知结构的个体差异性，采取灵活多样的教学方 法和教学策略，促使学生顺利地实现认知结构的同化学习。在教学中，一般可以通过课前提问、诊断性测试等 方式了解学生原有知识状况，也可以通过日常观察、心理问卷调查，了解学生的认知方式和学习风格。
(2)注重新旧知识的联系。教学中要善于从已有的知识过渡到新知识，讲清新知识与已有知识的内在联系与 区别，以利于学生进行同化学习。
首先，在设计引言时，不仅要考虑到能否引发学生的学习兴趣，还要注重新旧知识的衔接，采用温故知新 的方法引入。例如，学习呼吸作用时，可以设问，绿色植物通过光合作用把光能转变成贮存在有机物中的化学 能，而植物的生命活动无时无刻都离不开能量的供应。那么，有机物中贮存的化学能又是怎样被释放出来，供 给植物生命活动的呢？由此引入呼吸作用。这样既总结了所学旧知识又引出新知识，承上启下，易于学生理解 光合作用与呼吸作用之间的联系。
其次，在教学过程中，要运用对比方法，充分揭示新旧知识的联系与区别，以旧促新，以新带旧，帮助学 生掌握和理解知识，例如，高中生物“细胞”一节中描述了叶绿体与线粒体的结构与功能，但较抽象笼统，而 在后继的“绿色植物的新陈代谢”中则着重讲述了与之相关的光合作用和呼吸作用。在进行教学设计时，可以 抓住新旧知识间的密切联系，在前面的学习中让学生重点掌握叶绿体和线粒体中酶和色素的分布和结构特点， 而后面学习光合作用和呼吸作用时，先用一定时间复习旧知识，从而使新旧知识两相结合，使学生更易于掌握 诸如光合作用中光反应和暗反应以及有氧呼吸的场所等知识，更易于理解结构与功能相适应这一生物学的基本 原理。
(3)选择建构化教学模式
如果说学生的学习就是利用原有的认知结构同化新知识，建构新的认知结构的过程，那么教师的教学就应 该遵循认知结构建构化教学模式。这一模式的基本思路是，在学生的认知结构中找到同化新知识的原有的有关 知识，经过分析、推理等思维过程，使新知识与原有的知识建立联系，进而概括出新的规律性知识并重建新的 认知结构，然后通过运用新规律，进一步检验、巩固新知识，并实现知识的迁移。
运用此模式的前提是学生必须具有大量相关的原有知识。另外，知识的内化或认知结构的建构过程是一个 复杂的思维活动，只有通过对知识的分析、综合、推理、重组等思维加工过程，才能建立起新旧知识之间的联 系，使知识系统化、结构化，进而通过知识的应用实现知识的迁移。比如，学习基因的遗传规律时，一旦学生 认知结构中有了有关减数分裂、基因的分离规律等知识，就可以用于同化基因的自由组合规律和伴性遗传等知 识，学生再通过运用遗传规律解遗传习题，就可以进一步促进对知识的理解。
(4)设计先行组织者
先行组织者是奥苏伯尔提出并倡导的一种教学策略。其核心是，在课堂教学中讲授新知识之前，首先为学 生设计一个能把握所授知识的本质，对新知识具有引导性、起同化作用的知识结构——组织者，并将其内化为 学生的认知结构。因为组织者必须在正式教授新知识之前呈现给学生，因此称为“先行组织者”。
其实，设计先行组织者，就是对学生原有的认知结构的提炼概括、拓宽引伸。例如，在根吸收矿质元素过 程的教学中，通过分析植物细胞膜的结构以及相关的物理、化学知识（学生已有的），引导学生得出如下“先 行组织者”（学生 原有）认知结构：(1)植物细胞具有呼吸作用；(2)植物细胞膜带有电荷，能吸附带相反电荷 的离子；(3)植物细胞膜上有运输离子的载体，能将离子进行跨膜运输等。一旦学生建立起这一先行组织者，教 学过程即可按上述（图2）的认知结构建构化教学模式展开。
2.建构良好的认知结构
所谓认知结构，就是学生头脑中内化的知识的组织，也就是学生头脑里内化了的知识结构。衡量学生学习 质量的重要标志就在于学生头脑中是否建立了良好的认知结构，即学生到底掌握了多少知识，这些知识是否构 成了良好的组织结构。因此，生物学教学的重要目标之一就是帮助学生建立良好的认知结构。那么，如何才能 帮助学生建立良好的认知结构呢？
(1)重视知识结构与认知结构的匹配
学生良好的认知结构的建立，取决于教学中是否能为学生呈示良好的知识结构。因此，生物学教学必须重 视知识结构和认知结构的匹配。教学中要注意以下两点：
第一，坚持按知识结构进行教学的原则。
进行知识结构教学，是指教师在教学中，通过分析教科书，找出知识之间的联系和内在规律，把各章节的 中心内容及与之有联系的知识串联起来，按单元或章节的知识结构进行教学设计、组织教材、板书提纲，使学 生能提纲挈领地掌握学习内容，这样，有利于学生掌握基本概念和原理，也有利于发展学生的智力。
第二，科学地设计知识结构网络。
要根据各单元知识的内在联系，首先确定核心知识点（最基本的概念和原理），在课堂教学中，时时都要 围绕这个核心知识点，通过知识的纵横联系，建立知识结构网络，学生只有通过这种知识结构网络的学习与内 化，才可能构建高层次的认知结构。
(2)建构良好的认知结构的原则
奥苏伯尔认为，新旧知识相互作用，必须遵循渐进分化和综合贯通原则，才能促进知识的组织，从而促进 良好的认知结构的建构。
①渐进分化，建立深层次的认知结构。
奥苏伯尔指出：“个人在一特殊学科的教学内容的组织是由其头脑中的一个层级构成的。而在这个层级结 构中，最概括的概念占据了结构的顶端位置，它们下面是较低概括水平的概念，比较高度分化的从属概念和具 体材料。”可见，渐进分化指认知结构上位、下位知识之间或一般与个别知识之间的组织。生物学教学中必须 按照这一原则呈示教材，才能促使学生的认知结构由浅层向深层转化。比如，在讲述新陈代谢时，先讲新陈代 谢的一般概念，包括同化作用和异化作用；新陈代谢的工具——酶；新陈代谢与ATP等。再讲植物的新陈代谢（ 水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用）和动物的新陈代谢（物质代谢、能量代谢）等。这样渐进分化， 使学生对新陈代谢的概念的认知不断深化。
②综合贯通，建立整体化的认知结构。
综合贯通是指相互并列的知识之间的横向组织，如概念与概念之间、原理与原理之间乃至章节之间的横向 联系，亦即对知识的融会贯通。因此，综合贯通一般出现在上位学习和并列学习中。
在生物学教学特别是复习教学中，要通过抓住知识的中心与要领，统揽全局，打破知识的章节界限和原来 的知识结构，对所学的知识以新的方式重新组合，重建新的知识结构网络。比如，在复习减数分裂、DNA和基因 等内容时，按照染色体—DNA—基因这条主线，将相关的遗传、变异等知识与这条线串起来，就形成了复杂的有 关遗传与变异的知识结构网络。通过这样的重新组合、综合贯通，使知识网络化、系统化、整体化，有利于学 生建立整体化的高层次的认知结构，从而进一步发展了学生的智能。
【摘要】:通过三年的初中新课程实验,初中新课程教学积累了丰富的经验,如今已进入深化阶段。高中生物科教材是以初中生物科教材为基础的,如今许多的中学初中与高中分离,有相当一部分教师对初中的生物教材不了解,新课程改革精神特别要求培养学生实践探究能力和创新能力。初中生物科教材按模块编写,往往通过人类生活、生产的情景提出问题,师生共同展开讨论,沿着科学家的探索思路揭示生物的形态、结构、生物活动的规律,领会生物与人的密切关系,认识到人与环境要和谐相处,这样人类社会才能走可持续发展的道路。
福建省高中新课程实验在高一年段全面开展,面对高中新课程实验,广大高中教师由于受高考价值观、传统教学思想的局限,以及高中阶段新课程实验的无章可寻,总是存在抵触与疑虑的思想。生物科教师也不例外,大家的思想经历了抵触、痛苦、无奈、解放、接受的过程。通过不断的学习与实践,如今深刻领悟到教育应当以人为本,应当为学生的一切,为了一切的学生。认识到教师应当从传道、授业、解惑,维护师道尊严的角色转化和提升为民主、平等、合作、探究的角色,构建和谐的师生关系。新课程实验在初中已经实施了三年,目前已进入深化、提升阶段,高中的教学是以初中教学为基础,是初中教学的延伸与发展,怎样做好高中生物教学与初中生物教学的衔接,必将促进高中生物新课程实验的开展。
我在前一天与三明市第八中学的生物科教研组长联系,第二天听了初二年段《二》班的一节课,由李有林老师授课,课题是《动物的运动》,这堂课给我留下深刻的印象,课后给我几点的启示:
一、高中生物科课堂教学应与初中生物科课堂教学进行衔接。
通过观摩《动物的运动》这堂课使我对初中的生物科教学有了进一步的认识,这堂课的教学活动设计是这样的:(一)、回顾了解动物的运动,提出问题“动物的各种器官是怎样完成各种运动的呢?”;(二)、教师演示教具----家兔的骨骼标本、人体的骨骼标本、关节模式图、肌肉与骨和关节的关系图等,学生观察与思考:关节对骨的运动有什么意义?一组肌肉的两端是附着在一块骨上,还是分别附在不同骨上,这对于运动有什么意义?(三)、师生共同讨论:1、大吊车的哪些部位相当于动物体的关节?2、除哺乳动外,其他脊椎动物的骨骼也有关节吗?3、蚯蚓体内有肌肉,但是没有骨骼,这是它不能快速运动的一个原因吗?4、举例说出,人体都有哪些部位有关节?进行体育运动时,哪些关节容易受伤?应当怎样保护?(四)、通过模拟演示“屈肘动作的产生”、“伸肘动作的产生”揭示骨、关节和肌肉的协调配合。师生通过回顾日常生活经历自然进入课题,师生充分利用课程资源,展开讨论充分认识、理解动物的运动,课堂氛围生动活跃,培养学生的学习兴趣和探究能力,充分体现出新课程的教学理念。如果高中生物科课堂教学能够主动与初中生物科课堂教学进行衔接,新课程的教学理念自然得到延续,学生的探究能力与创新能力也必将得到发展。
二、高中生物科教师要充分认识初中生物科教材,做到初中生物科教材与高中生物科教材的衔接。
即使过去教过初中的教师也因为新课程实验的开展,初中生物科教材已经发生了很大的变化,如果没有充分认知初中生物科教材,这也给高中生物科的教学带来一定的不利因素。我们都认识到初中生物教学与高中生物教学是有其内在的必然的联系,学生的认知,教师的教学,都是以教材为基础的,如果高中生物科教师能够提早认识初中生物科教材定能收到如下的效果。
一是教师充分认识新课程教材的结构特点,对中学阶段生物学科的教材所体现的知识体系有整体的认识,把握课程标准的整体要求,在知识体系上保持了初中与高中在教学上的延续性。
二是教师充分感知新课程所体现出的课程理念,明确了高中生物的课程资源不仅是教材,只要是有利于实现课程目标的条件因素都是课程资源,在我们的生活环境、生产环境中提供了丰富的实物资源,在人类的实践活动探索过程中提供了丰富的活动资源,社会发展的信息化可以从信息网络中获取丰富的课程资源。可以说我们的周围环境为高中生物的教学提供了丰富的课程资源。
三是教师可以为高中生物科新课程实验的开展打好知识贮备的基础,同时又了解新课程理念下学生的认知规律。
三、高中阶段学生能力的培养应当与初中教学能力培养进行衔接。
学习能力的培养是一项系统工程,不按照科学程序进行是很难奏效的。安排培养序列要以学生心理发展规律和教学原则为依据。青少年心理发展的连续性和阶段性告诉我们,能力培养既要注意能力的前后联系,又要把某些能力放在适合的阶段。
在教学知识的同时突出培养学生实践探究能力和创新能力。从学生能力培养上应当认识到初中生物科教学与高中生物科教学是联系在一起的一项系统工程,做为高中生物科教师要主动了解初中生物科教学培养学生物能力所采用的方式、方法,以便高中阶段学生能力的培养与初中教学能力培养进行衔接,必将起到事半功倍的效果。
在课堂教学中改变学生只是被动接受知识的教学方式,注重学生是学习的主体;做到重教学过程,重教学体验与教学探究,培养学生的能力;在这方面初中生物科教学已走在高中教学之前,已经进入深化、提升阶段,高中的教学是以初中教学为基础,是初中教学的延伸与发展,怎样做好高中生物教学与初中生物教学的衔接,必将促进高中生物新课程实验的开展。
众所周知,生物是一门以实验为基础的自然科学。自从高中生物新课标实施以来,高中生物教师都在积极地更新生物教学观念,改变生物教学方式,探寻如何在有限的教学时间里提高高中生物课堂教学的含金量。随着现代社会经济的迅猛发展,生物课堂不能仅仅停留在“教师传授知识,学生被动接受知识”上,而是要使教师“教的课堂”逐渐转变为学生“学的课堂”,使教师“教知识”转变为教授学习知识的方法,使学生由“被动接受”转变为“主动学习”,从而有效提高高中生物课堂的教学效率。现我根据自己高中生物教学的实践经验,结合高中生物新的课程标准,总结出提高高中生物课堂教学有效性的一些策略,与大家共同探讨。
一、转变教师角色,提高课堂教学的有效性
在传统的教学中课堂是以教师为中心,以教材为中心,而新课程强调学生才是课堂的主人,是学习的主体,这必然要求教师不能成为生物教学活动的“领导者”。高中生物教师的角色要从“领导者”向“引导者”转变,教师不再是教学活动中绝对的权威,而是要和学生共同、平等地参与生物教学活动。在教学过程中,教师要不断调整教学进程,创新教学方法,引导学生在应用生物知识的过程中,体会生物知识应用的价值,感受学习生物的乐趣,使学生能自己掌握有效的学习策略,形成独立的生物知识理解力和感悟力。
此外,教师还要引导学生体会生物与生活之间的联系,感受生物知识的广泛应用,让学生体会到生物是一门非常强大、实用的学科,不断提高学生解决问题的能力和独立思考问题的能力。这样不仅能让学生在教学活动中了解到知识的由来,认识到生物广泛应用的前景以及它的使用价值,还能营造课堂气氛,让学生做课堂的主人,积极参与课堂教学活动。
例如,在教学“酶的特性”这节课时,为了让学生更容易理解酶的特性,我提出了一系列问题:(1)家里平时使用的洗衣粉是加酶的还是普通的呢?(2)大家在用洗衣粉前,看过包装袋上的说明吗?(3)平时家里的所有衣物都是用同一种洗衣粉吗?(4)它们的洗衣效果怎么样……通过提出疑问,引导学生思考,最终让学生从实际的生活例子中真实地了解到酶的特性,达到教学的目的。
又如,在一次课堂上,我提出问题:“青蛙和鳖这两种生物既能生活在水中,也能生活在陆地上,但是它们为什么不属于同一类生物呢?”面对这个问题,课堂上鸦雀无声,学生面面相觑。这个时候,我适时地提出了几个启发性的问题对学生进行引导:“虽然青蛙和鳖这两种生物的生活环境相同,但是同学们想一想,它们在生理上有什么不同之处呢?”“青蛙和鳖这两种生物的呼吸方式有什么不同呢?它们分别用什么呼吸呢?”“青蛙和鳖这两种生物的皮肤组织有什么不同呢?”“同学们进一步想想,青蛙和鳖这两种生物的生殖方式与发育方式又有什么不同呢?”……通过一系列问题的启发,学生就很容易抓住问题的重点,达到解决问题、掌握知识的目的。
在上述教学过程中,我没有像传统的课堂教学模式那样直接讲授结论,学生只需要对我讲授的结论记忆即可,而是把自己作为学生学习的引导者,不断提出问题,一步一步引导学生探索问题的真相,最后得出结论。我相信,教师在课堂中角色的转换,可以大大提高生物课堂教学的有效性。
二、利用探索式教学模式,提高课堂教学的有效性
探究式教学指的是学生在教师的引导下,对生活中、课堂中的问题进行探究,通过自己的探究过程,达到解决问题的目的,进而主动地获取知识、应用知识的一种教学方式。这样教学的目的在于改变教师“单纯的教”和“学生被动的学”的传统教学模式,为学生营造更具开放性、自主性的学习氛围,提供多渠道获取知识并将其综合运用于实践的机会。探究式教学作为一种全新的教学方式,正改变着教师“教”与学生“学”的传统教学方式,对课程改革产生的影响不容易忽视。
例如,我在讲授“植物生长素的发现”这一节课的时候,课本上只是简单描述了达尔文进行的实验,然后根据实验得出结论,接着又由后来的科学家在达尔文研究的基础上进一步探究,最终发现植物的生长激素。如果我们按照课本进行教学,这节课的内容就显得简单、直接,没有讨论的价值了。于是,我在教学这节课的过程中,改变了教学策略,让学生在黑板上画出达尔文的实验过程,接着对实验过程进行分析,然后针对实验过程提出问题:达尔文设计对照实验的原因是什么?他的实验目的是什么呢?他是为了证明什么呢?这样让学生改变了传统的观念——先明确实验目的,再进行实验。教学中,我先让学生了解实验的过程,然后再去探究实验的目的,即由实验过程推及要证明的实验目的。这样既增强了高中生物课堂的探索性,又提高了课堂教学的有效性。
三、及时沟通,因材施教,提高课堂教学的有效性
1.学生因个体的不同而存在个性差异是在所难免的,教师应该充分认识到这一点
为了防止学生间的差距越来越大,教师及时做好与学生的沟通交流显得尤为重要。教师应该多与学生交
流,了解学生的学习成绩和学习兴趣。对于成绩优秀的学生,教师可以鼓励他们参加生物竞赛活动;对于成绩低下的学生,教师要对他们加强课外辅导。同时,教师要注意课外辅导和课内教学的协调,即辅导必须分层次,有针对性地给中下水平的学生“找差补缺”,允许不同的学生参与学习,为学习困难的学生提高成绩创造条件。
2.在生物教学过程中,教师可以根据个体差异将学生分成几个小组,让学生形成组内协作、组内互助、组间竞争的学习模式
当然,在分组过程中教师要充分发挥好协调作用,与学生很好的沟通交流,做到“组内异质”和“组间同质”,使得各个小组总体的水平相近,这样组间才能公平竞争,让组内成员各自发挥所能,促进组内合作。教师除了发挥协调和指导的作用外,也要积极参与到小组活动中,对小组中学生的表现及时做出评价,同时给予学生鼓励和支持,形成生生、师生交流的学习模式。这样在高中生物课堂学习过程中,学生形成你追我赶的学习氛围,学习效率自然得到了提高。在小组合作学习过程中,教师应该注意观察学生小组成员间的合作情况,而不是让学生组成合作小组后就放任不管了。当小组成员合作过程中出现问题时,教师要及时采取协调措施,充分发挥教师的主导作用。
例如,我在教学生做完“唾液淀粉酶消化淀粉”的实验后,提出了一系列问题让合作小组讨论解决:
(1)在整个实验过程中,我们为什么要进行两次冷却呢?这两次冷却的目的分别是什么?
(2)在实验过程中,将试管放入37℃的温水中的目的是什么?
(3)实验中,隔离10分钟之后,才能取出试管的原因是什么?
我给每个学习小组20分钟自由讨论的时间,然后让每个小组派代表告诉大家问题的答案,最后由我对学生小组的回答作出综合的评定。
这样学生在掌握知识的同时,增强了竞争意识,促使他们积极思考问题,提高了自身的思维能力。
1996年5月， 国家教委颁发了《全日制普通高级中学生物教学大纲（供试验用）》（以下简称新大纲）。 同年8月，国家教委基础教育司在山西省大同市召开了全国各省、自治区、直辖市的普教处主任和教研室主任 以及人教社有关负责人参加的“普通高级中学新课程方案研讨会”。会上宣布将于1997年秋季在山西、江西、 天津市开始使用新教材，进行新课程方案的试点工作。作为高中二年级开设的生物课，当前抓紧学习新大纲， 为在1998年秋季按照新大纲的要求来试用新教材进行教学，有着现实的意义。现就初学新大纲的一些体会，试 对高中生物新大纲的特点做一浅析，供同行参考。
新大纲分为五部分，即教学目的、课程安排、教学目标、教学内容和教学中应注意的几个问题、考试、考 查、教学评估及教学设备，内容突出了“面向全体学生，面向21世纪”的总体要求。
依据《全日制中学生物学教学大纲（修订本）》（以下简称旧大纲）编写的现行高中生物（全一册·人教 版）教材内容，体系完整、知识系统性较强，内容与课时吻合。但更多讲述的是经典的生物学知识，较少联系 当前迅速发展的生物科学新成果；在实验课的安排上，仅有5 个实验，且有一实验为选做，实际只要求完成4个 实验， 因而不利于对学生进行能力培养和科学素质——科学态度、科学方法、科学世界观的培养。新大纲所反 映的教学目标和教学内容，则更新了部分传统的理论性内容，如删去了“生命起源”和“生物进化的证据”等 专题，代之以“现代的生物进化观点简介”内容。此外，更扩展了有关环境、营养、保健等联系实际的知识， 且增强了对学生的社会责任感的思想教育。体现出了时代要求的特征。现从下列7个方面来浅析其特点。
1.知识体系作了较大调整
旧大纲对高中生物必修内容侧重的是讲述生命科学规律，对高三年级的选修内容则为复习高二年级的知识 和初中的生理卫生内容，不仅知识体系重复，更体现出是为适应高考的需要而学（选修教材内容系高考所划定 的考试范围）。新大纲将旧大纲的8个单元调整为10个单元， 又将“生命活动的调节”内容移至“生物的生殖 和发育”之前讲述，体系略有修改，使内容顺理成章，通过各单元间内在联系使学生接受新知识。而选修内容 体系则以全新的知识为主线，选取了与人类生存发展密切相关的内容，如“人体生命活动的调节和免疫”“细 胞与细胞工程”“遗传与基因工程”等。反映出新大纲有着适应21世纪现代化科学的特色。
2.明确提出了教学目标的三方面要求
旧大纲只是提出了教学内容，而无具体的教学目标要求。新大纲则在教学目标问题上，首次从知识、思想 、能力3 个方面提出了明确的要求。
知识教育方面：要在打好基础知识的前提下，使学生知道如何运用生物学知识来解决生活、生产、科学技 术发展和环境保护等方面的问题，并对现代生物科学的新成就和发展趋势有所了解。
思想教育方面：要继续进行辩证唯物主义和爱国主义教育，同时加强科学世界观教育，以形成生物的进化 观点和生态学观点；还要加强科学态度和科学价值观方面的教育，促进对保护生物资源之重要性的认识。
能力培养方面：由于高中阶段的学生，思维活动较活跃，思维方式即将定型，因而一方面要重视基本技能 的训练，培养学生的观察能力、实验能力、思维和自学能力，同时要培养学生的分析、综合、比较、判断和推 理的科学研究能力以及创造能力。
3.教学的知识点有所更新
新大纲对教学的知识点有较多的更新。原则是：在突出基础性，对基础知识进行精选的前题下，要体现出 知识的先进性，要加强知识的实用性，要考虑学生的可接受性，还要重视与九年义务教育知识的衔接性。
新大纲在教学目的中指出：“生物课程是普通高中开设的一门学科类基础课程”，说明了高中仍应着眼于 基础教育。因此，新大纲对现行高中生物教材的知识点进行了选择，删去了当今学术界已经不用和使用价值不 大的，诸如原生质概念和生命起源化学进化过程的内容等，保留了关于生命的物质基础和生命结构的基本单位 、关于生命活动的本质和生命活动的基本规律、关于生物进化和生物与环境关系等基础性的知识，还增添了动 物行为产生的生理基础，加强了与九年义务教育知识的衔接。此外，新大纲还选择了一些理论较浅且易被学生 接受的反映现代生物科学水平的先进知识，如细胞的分化和衰老、细胞的癌变、无公害绿色食品、生物净化等 ，填补了现行生物教材在知识先进性和实用性方面的不足。
4.重视理论联系实际
新大纲选取补充的新知识点，普遍具有实用性。除重视教材内容与生产实际、生活实际的联系外，更从理 论联系实际出发，在讲解某个知识点后，配合安排了相应的学生实验或实习。有利于实现“要使学生……知道 这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用”这一教学目的。例如，必修课中，在讲“组成生物体的化合 物”知识点后，配有“生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验；在讲“人类遗传病与优生”知识点 后，安排有“调查人群中的遗传病”实习；在讲“环境污染对生物的不利影响”知识点后，配合了“调查或观 察环境污染对生物的影响”实习等。这些都为学生提供了理论在实践应用上的示例。在选修课中联系生产和生 活的新知识则更多，如“生物固氮在农业生产中的应用”“自生固氮菌的分离实验”“微生物的营养和生长” “学习细菌培养的基本技术实验”“营养与健康的关系”和“几种果蔬V[,c] 含量的测定实验”等，都是教给 学生如何理论联系实际的具体典例，体现了国际上“科学—技术—社会”（STS）的现代教育思想。
5.强调科学素质的培养
旧大纲在教学目的中仅提 出了关于基础知识、基本技能和能力培养的要求。新大纲则提出了科学素质的培 养要求：“要使学生掌握生物科学的一些基本方法……提高科学素质”。在教学目标中更进一步明确提出了“ 养成实事求是的科学态度”“初步掌握基本的生物科学研究方法”的要求。
科学素质的培养包括了科学知识、科学态度、科学方法、科学手段、科学精神、科学思维能力等方面。对 于生物学科来说，通过实验和实习，能够兼顾多方面的科学素质培养，因而是培养科学素质的可行途径。
从数量来看，旧大纲安排的学生实验和实习，只有必修课的5 个（选修课的实验为初中生理卫生课和必修 课的重复）。新大纲的必修课则安排有25个实验和实习，选修课又安排有6个。 各种不同实验项目无疑是对各 种科学方法、科学手段的培养。
从类型来看，旧大纲安排的学生实验和实习只有一种定性的、验证性的观察实验类型。新大纲的实验类型 除保留了观察实验， 还增加了5种新实验类型：定性分析类型（生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定） ；定量分析类型（几种果蔬V[c]含量的测定）；模拟探究类型（性状分离比例几率的模拟，模拟通过分子杂交 鉴定人与猿间的亲缘关系）；自行设计类型（植物向性和感应性现象的实验设计，设计并制作小生态瓶）；基 本技术类型（细菌培养的基本技术和植物组织培养技术）。这些不同类型的实验必然有利于科学思维能力的培 养。
6.增加了灵活性
旧大纲对于每单元的知识点有较详细且具体的规定，限制了教学内容的拓展。新大纲则是概括性地提出了 应讲的知识点，并未明确所包含的具体内容，在知识点的深度和广度上有着较大的伸缩余地。例如，“高等动 物的个体发育”问题，教材应涉及哪些卵裂阶段和有关内容，新大纲不似旧大纲有详尽规定，因而教师教到何 种程度，就有了相当的灵活性。既有利于“一纲多本”的教材编写实施，还可以适应不同地区的各类学校和不 同学生学习情况的需要，进行灵活教学。
此外，对某些难度稍大的知识点（基因连锁与互换规律、光合作用碳代谢类型简介、酶工程简介等），新 大纲将之安排为选讲内容，对某些需用时较长的实验（动物激素饲喂小动物，用当地某种生物做有性杂交试验 等），新大纲又将之列为供学生选作的内容，充分显示出新大纲有着弹性的特点。
7.完善了教学大纲的功能和作用
教学大纲应该具有4方面的功能和作用：一是编写教材的依据； 二是进行教学的依据；三是教学质量评估 的依据；四是考试考查的依据。旧大纲在功能和作用方面的指导性较欠全面。新大纲则对课程的考试和考查做 出了具体安排，对教学质量评估的目的和项目做出了明确要求，对教学要求层次做了说明，还对教学设备的配 置提出了建设性意见，完善了教学大纲的功能和作用，有利于生物教学质量的提高。
学习新大纲，领会新大纲的基本精神，在教学过程中贯彻新大纲的各项要求，必然会推动高中生物教学的 改革，全面提高学生的素质。
初高中生物课程标准（实验）都强化实验探究的教学,注重对学生实验能力、科学素养的培养。初高中生物教材已注意整体设计初、高中生物探究性实验,那么教师在教学过程中就应注重初高中实验教学的有效衔接，使学生在初中实验过程中培养的实验能力为高中生物实验学习奠定基础。笔者认为可从显微镜的使用、徒手装片的制作、生物科学探究的基本思路和程序、特别是通过实验操作、实验分析、实验设计等方面来实现初高中实验教学的有效衔接。
1.探究能力的衔接
初中生物实验教学要注重学生学习兴趣的培养，在课堂教学中要注重创设情境，激发学生好奇心与求知欲，使学生能够体验到探究过程的乐趣。我们可以把课本中的一些验证性实验改为探究性实验，培养学生的探究能力和思维能力，学会探究问题的科学方法，培养学生的科学素养。如把检测“土壤中是否含有水分和气体”实验改成“探究土壤中的化学成分”实验，让学生进行分组探究，先小组讨论分析土壤中可能有哪些化学成分，然后分组探究，通过讨论激发学生的学习兴趣，使学生掌握科学探究的方法，培养学生的发散思维和创新思维。
2.实验操作的衔接
实验操作的规范对于学生的科学素养的提高很重要，每个实验都需要理解实验目的、实验原理、操作步骤、实验注意事项、实验结果及分析，让学生通过每个实验学会分析注重操作，培养学生的思维能力和基本操作能力。例如，在初中“显微镜使用”的实验中，实验目的是要求学生掌握显微镜各部分的结构的名称和用途，以及低倍显微镜的使用方法，还有相关常用实验工具的识别，例如载玻片、盖玻片、培养皿等。学生通过操作显微镜，在实验过程中掌握正确的操作步骤和操作要领，高中教材则要求学生掌握高倍显微镜的使用，以及使用高倍显微镜观察植物细胞的有丝分裂、质壁分离等生命活动现象。高倍镜的使用也要遵循着先在低倍镜下观察的原则，所以初高中教材中关于如何科学规范地使用显微镜实际作为一种实验基本操作能力是一个整体，应注重实验操作规范的衔接。
3.知识内容的衔接
3.1酵母菌
初中通过观察酵母菌的实验学习了酵母菌的结构，学生在进入高中阶段后学生很容易理解酵母菌有明显的核膜包围的细胞核，是一种真核生物。细胞中一般含有线粒体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，学生很容易理解酵母菌是可以进行有氧呼吸的。另外，初中教材中验证呼吸过程中气体变化的实验，并介绍了用澄清的石灰水来鉴定二氧化碳的方法，这就为高中阶段学生学习理解探究酵母菌的细胞呼吸方式并对细胞呼吸的产物进行鉴定实验奠定了基础。学生学习这部分内容时感觉顺理成章，获取知识循序渐进。
3.2洋葱鳞片叶的表皮细胞
初中通过制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片并在显微镜下观察的实验，培养学生制作临时装片的操作能力和显微镜的操作技术，另外，通过观察溶液浓度大小对植物吸水的影响实验（将同样的萝卜条放在不同溶液中观察其吸失水情况），使学生对植物失水、吸水有一定的直观感觉。高中教材中用洋葱鳞片叶的表皮细胞来探究植物细胞的吸水和失水的实验（植物细胞的质壁分离与复原），实际上是初中阶段的上面两个实验是一脉相承的，制作临时装片和显微镜的操作技术直接用在植物细胞的质壁分离与复原实验中，后一实验又为进一步理解植物细胞的质壁分离与复原现象奠定了基础。
3.3根尖
初中通过对根尖与根毛的观察实验，学生对根可以分为根冠、分生区（生长点）、伸长区、成熟区（根毛区）已有所了解，高中阶段观察植物分生区细胞有丝分裂的实验，首先要学生能准确取材，取到根尖生长点的细胞，没有初中的基础，很容易导致实验失败，只能看到长方形的细胞，从而无法观察到有丝分裂的各个时期。如果注重初高中这两个实验的衔接，学生就会较容易理解实验原理来准确取材并结合规范操作，实验很容易成功。
3.4光合作用
初中探究光照或水分对植物生存的影响的实验，主要探究的是光合作用需要哪些条件，如水和阳光。而光合作用内容是高中教材中的重点、难点，高中关于探究影响光合作用强度的因素则侧重于探究不同光照强度对于光合作用强度的影响。初中的探究实验是将同种同数量的植物分别置于有光和黑暗的条件下，看两组植物的生长状况的差异，然后通过比较得出植物生长需要光，进行的是空白对照；初中阶段对实验结果的描述比较简单，只关注生长状况的好与差；实验结论，初中阶段的实验只有是与否的判断（植物生长是需要光还是不需要光）。而高中阶段则是探究光照的不同强度对光合作用这一具体生理过程的影响，进行一系列的对比实验，对实验结果进行量化统计（同样时间内上浮的叶圆片的数目）；实验结论，而高中阶段实验则需要在几组对照实验的结果比较中得出结论（哪一组的光照强度下光合作用的强度最大）。
3.5土壤中动物
初中调查土壤中动物种类的实验和高中探究土壤中动物的丰富度的实验，充分体现了新课标对初高中学生的不同层次的要求。初中实验只限于统计土壤中小动物的所属类群，即根据小动物足的对数的多少将它们分别归入环节动物、昆虫类、蜘蛛类、甲壳类和多足类等五大类，而高中实验则要求列出每一种所找到的动物的具体名称，教材提示可借助有关图鉴查清小动物的名称，并进行分类；初中实验中对肉眼看不见的生物不做要求，而高中阶段的实验则要求借助放大镜或实体镜进行观察并做好记录；初中对取土的体积并没有严格的要求，而高中阶段的实验则要探究土壤中动物的丰富度，所以对所取土壤的体积是有要求的。
总之，初高中生物实验的教学应从多个方面实现有效衔接，从而调动学生的积极性，激发学生的兴趣，使初高中生物实验教学有效整合，促进学生实验能力和科学素养的提高。
思维导图教学策略促进高中生物新课程教学的应用与思考
培养创新精神、提高创新能力是当前新课程改革的核心精神。《基础教育课程改革指导纲要》明确指出，要“改革教学过程中过分注重接受学习、机械记忆、被动模仿的倾向”，“改革课程评价过分偏重知识记忆的倾向”，增强学生的思维潜力，培养其获取新知识和创新的终身学习能力。思维导图（mind manager）的研究近年来成为了教育界热议的话题之一，笔者在教学实践中发现，思维导图在教学过程中的应用有助于学生理清知识脉络，有效地突出重难点问题，制作思维导图所使用的形象、直观的图形，曲线等也可以使学习变得生动起来，真正实现“知识的可视化”。
1思维导图概述
所谓思维导图（mind manage)，又称为心智图、心灵图、脑图等，英国心理学家东尼·巴赞（tony buzan）研究提出的一种放射性、组织性思维具体化的办法，借助颜色、线条、符号、词汇和图像，将学习者认知知识、解决问题和创新想象的思路途径有序地表达出来，进而形成完整的逻辑架构。简单来说，思维导图就是用观点和图片，由中心概念发散出的纲要形式。其基本特征与应用优势可概括为以下几点：第一，学习的焦点清晰地集中在中央图形上，主干内容由中央图形向四周放射出去，易于学习者明确知识体系的重心与教学重点难点；第二，在关键的图形或联想的线条上面标注的关键词概括、阐释分支，可有效地帮助学习者加速对内容的整体把握和记忆；第三，各分支连接所形成的节点结构，为学习者清楚地呈现了一个完整的思维过程，学习者能够借助思维导图提高发散思维能力，理清思维的脉络，并可供自己时时回顾、温习整个思维过程。
从思维导图的应用特征上我们可以发现，在学习中我们可将其用于课堂笔记，温习（预备考试、单元复习……需要加深记忆时）、小组学习（小组讨论、头脑风暴……需要共同思考时）等诸多范畴，对于高中生物新课程的教学与学习也有着明显的借鉴意义。
2.思维导图在高中生物新课程教学的应用
2.1思维导图用于课堂教学内容的“可视化呈现”
在生物课堂教学设计中恰当地运用思维导图，可以通过板书清晰地将教师头脑中的教学内容、教学理论和教学经验“可视化”地呈现出来，一步一步地引导学生完成由“感知—分析、综合等抽象思维—形成概念”这样的知识学习路径，能够正确地形成、理解、掌握生物概念。以《dna的结构》一课的教学为例，结合图1，学生们能系统地总结出脱氧核苷酸的组成成分、基本单位，以及组成脱氧核苷酸的各种物质如磷酸、五碳糖的组成元素，清晰地看到概念间的关系，对章节整体的知识框架形成清楚的认识。从教学反馈信息来看，结合思维导图，向学生清晰地呈现知识的整合过程，记忆效率更高，对学生们课后的复习效率也更有帮助。
2.2思维导图在辨析易混淆知识点教学中的应用
思维导图是按照学习者大脑思维结构组织进行的放射性“网状思维”，并通过图片、连接线、关键词等串联起来，相比较基础的“线性思维”方式，更加简洁、直观、形象，可帮助学生将所学的零散的、孤立的生物概念知识有机地集合起来，摸索出有规律的东西。进而对易混淆的生物概念知识形成更清楚的认识。比如：“有丝分裂”与“减数分裂”两个知识点分别分布在不同的章节中，涉及不少易混淆的基本概念如染色质与染色体、染色体与染色单体、染色体与同源染色体等。对此，教师就可以通过思维导图的形式将这些容易混淆的概念一一列出，用线段、关键词一一连接起来，逐一分析、解释和回顾线段两端概念间的关系，见图2。这样，在跨章节绘制思维导图的过程中，学生在脑海中也重新经历了一次对自身原有知识进行内省、分析和重新评价的过程，对“有丝分裂”与“减数分裂”相关概念的认知也更加清楚和深刻了。
2.3思维导图在章节知识复习中的应用
布鲁纳的结构主义教学理论认为，学习的过程本质上就是认知结构不断变化和重新组织的过程。同样的，随着学生所涉及知识体系范围的不断拓展，思维导图也不是一成不变的，它随着学生掌握生物概念的增多而逐渐丰富。在章节学习的结尾，重新回顾所学知识时，教师就可以要求学生将学生头脑中线性呈现的概念重新组合起来，结合章节目录，以思维导图的形式代替知识框架图进行复习，归纳和整合零散、分散的知识点，加以整理，实现知识的迁移。此外，在章节自我测验后也可以采用思维导图的形式考查学生对基础知识点的知识的掌握水平，以此促进学生重温所学知识。
a.线粒体、细胞质基质和线粒体
b.细胞质基质、线粒体和线粒体
c.线粒体、细胞质基质和细胞质基质
d.细胞质基质、线粒体和细胞质基质
3.结语
总之，思维导图教学策略在高中生物教学中的应用有助于学生自主构建知识网络，纠正对概念理解的偏差，从整体上把握知识体系。当然，在学生应用思维导图的同时，教师也应当从旁加以指导和帮助，这样才能最大限度地发挥思维导图的教学优势。
在新课程教学中，高中生物教学问题尤为突出，很多学校在高二开设生物课程，这对高中生物的教学进度带来了紧迫性。在实验教学中，教师队伍大面积紧缺，很多学校没有专门的生物实验教师，而且高中生物新课程设置实验内容较多，分为四大实验教学模块，这就很有可能使生物实验教学“缩水”。《普通高中生物课程标准(实验稿)》中指出，教师应尽可能多地让学生参与实验和其他实践活动。为了实现新课程实验教学目标，一线教师积极应对、共同探讨、互相帮助、协同高效地来完成实验教学。根据我校实验教学开展情况以及尝试的方法，建议在实验教学中建立实验教学共同体。
一、生物实验教学共同体的内涵
生物学是一门以实验为主的自然科学。通过生物实验教学能促进学生掌握生物学的基础原理。提高实验技能。特别是在积极推进新课改的条件下，对于高中生物实验在培养学生探究能力、创新能力和思维能力，促进手脑并用等方面起到更重要的作用。实验教学共同体不仅具有一般教学组织的特性，并具有教师教学合作的独有的特点。实验教学共同体的建立，创造了不断交流的机会，能鼓励共同合作和团队教研，促进学校校园文化建设和教师专业发展，并提升实验教学质量，圆满完成高中新课程生物实验教学任务。
二、实验教学共同体的特点
1 实验教学共同体是学校教研文化的主导，实验教学共同体的基本定位是合作教学，提高教师专业发展。体现学校教师队伍建设、合作性教学的文化群体特点。
2 实验教学共同体是教学队伍自主组织的教学及教研团队，是以教师实验教学为引领、以提高实验教学质量为核心、以学生实验技能培养为目标的教学组织。
3 实验教学共同体是一个能够充分体现教学团队合作意识的组织，具有长期性和向社会、学生展示合作学习的示范意义，而且还可以通过师生合作意识的全面提高为社会树立合作的典范。
三、生物实验教学共同体的存在价值
1 生物实验教学共同体是一个“有效合作群体”，实现实验教学的共同目标。教学共同体的每一位成员都从同伴那里获得帮助，同时也努力帮助别人，实现资源共享。
2 生物实验教学共同体能够实现实验教学创新方法的共同学习。通过教研活动，改进实验，设计出切合学校实际情况的实验教学设计。
3 生物实验教学共同体的建立，更能体现教师间的协调配合、互助合作、自我提升的价值。在缺乏实验专职教师条件下，任课教师要积极协作共同完成实验教学任务。康德曾讲：“教育是一个使教育者和受教育者都变得更完善的职业，而且只有当教育者自觉地完善自己时，才能更有利于学生的完善与发展。”实验教学共同体在今天“合作型”社会的背景下，意义尤为重要。
四、高中生物实验教学共同体建设的思考
1 发挥备课组作用，建立生物实验教学共同体。根据在我校开展实验教学的实际情况，借助备课组这个载体，在实验教学中协同合作。如，准备实验材料、用具以及试剂配制，发挥备课组成员力量共同协助完成，尤其是“前实验”先有备课组教师提前共同来试验，总结经验。具体到实验的每一个环节和步骤，合理分配时间。可以确保每一个班级有效完成实验。通过备课组共同协商，紧密安排实验和班级，如，前一个班级在实验结束时，认真为下一个班级做好准备工作，药品的添加，实验用品的摆放和安装等工作，使所有教学班能够按时完成实验教学任务。
2 开展校本教研，完善实验教学共同体。利用校本教研的机会，学科教师认真探讨实验教学，优化实验过程，改进实验，完善实验教学共同体的建立。以我校的教学经验，我们先通过校本教研探讨新课程相关实验，结合学校实际特点，有选择地开展实验。
3 生物兴趣小组是实验教学共同体不可缺少的部分。新课程提倡发挥学生的主体作用，在生物实验教学中，更不能忽视这一点。在实验教学共同体的建立过程中，要发挥学校生物兴趣小组成员的作用，在缺乏实验教师的情况下，相关实验设备的摆放、药品的配置、实验登记等教学环节，要充分发挥兴趣小组同学的作用。在观察实验中，兴趣小组学生作为试验和操作的指导员，培养学生的合作意识和交流能力。在制作标本时，发挥兴趣小组成员的作用，让学生积极投入到生物实验教学中，更有利于培养学生的兴趣。
在近几年的高中生物教学中，经常会遇到这样的问题：学生将一些生物学概念和生物学原理背得滚瓜烂熟，但到做题时却不会用。产生这样问题的重要原因是在教学过程中，教师忽略了“生物学模型”的存在，忽视了教给学生运用模型方法去理解生物学的概念，运用生物学原理培养学生学习生物学的能力。在当前的高中生物课堂教学中，教师如果能灵活地运用“生物学模型”，就可以获得非常好的教学效果。以下是笔者在细胞分裂这部分内容的教学实践中运用“生物学模型”的一个小小尝试。
如在学习苏教版高中生物必修一“有丝分裂”和必修二“减数分裂”内容时，为了让学生能准确地掌握细胞分裂各期的特点，教师运用多媒体或者用教学挂图组织教学往往不能使学生对细胞分裂各期的特点留下较深的印象。针对这种情况，教师使用“生物学模型”进行教学倒是一个比较好的措施。具体做法是：（1）课前教师让学生尝试用橡皮泥（或者用较粗的毛线、布条）制作染色体模型，然后再在纸（或方的玻璃）上拉动，模拟细胞分裂过程中染色体（质）形态的变化行为；（2）运用“生物学模型”对细胞分裂各期图像进行排序；（3）运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中染色体、dna的变化。
实践一：模拟细胞分裂过程中染色体（质）形态的变化
在学习细胞分裂这部分内容时，学生掌握细胞分裂过程中染色体（质）形态的变化是至关重要的问题。比如，模拟植物细胞有丝分裂后期，可以先在一张纸上画一个长方形代表植物细胞的细胞壁，然后把橡皮泥做成的染色体用细丝线牵着向相反的方向在纸上拉动。这样可以让学生更容易弄清楚各个分裂时期的特点，更准确地掌握染色体（质）变化的动态过程。若模拟动物细胞减数分裂过程，可以先在一张纸上画出一个圆，这时可以把染色体模型放在这个圆中模拟细胞质未分裂时各个时期图；在另一张纸上画两个半圆围起来的结构，然后把制好的染色体放在这样的背景下拉动，此时可以模拟细胞质分裂时各个时期图。
通过课后调查发现，教学中进行上述模拟活动，学生的学习效果还是相当显著的。
实践二：运用“生物学模型”对细胞分裂不同时期进行排序
除了用上述方法模拟细胞各个时期染色体（质）变化以外，教师还可以把不同学生操作的模型集中起来，让学生对细胞分裂不同时期进行排序。例如，对植物细胞有丝分裂各期图像进行排序。如图一，
教师可以组织
学生讨论以上的情形应
按怎样的顺序进行排序，然后讨论得出正确的顺序应该是e→c→b→a→d。在排序后，教师让学生再次打乱以上各模型所排的位置，再进行排序。经过这样反复的排列，学生就可以较熟练地掌握各时期的特点和顺序了。
实践三：运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中染色体、dna的变化
第一，运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中染色体的变化。
细胞分裂（有丝分裂和减数分裂）间期存在这样的特点：dna复制和有关蛋白质合成，同时也进行了染色体（质）的复制。学生如果仅仅记住了上述特点会产生这样错误的认识：染色体（质）进行复制了，在此期染色体（质）的数量也增加了一倍。而我们如果运用“生物学模型”，就可以解决这个问题。虽然染色体（质）完成了复制，但是着丝点尚未断裂，可以如图二所示的模型进行分析。在有丝分裂中前中期着丝点均未断裂，故有丝分裂前中期染色体数并未改变；到后期着丝点断裂，所以染色体数目加倍。
第二，运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中dna的变化。
在分析细胞分裂过程中dna的变化时，用于演示染色体数目变化的模型可以再次使用，教师同时向学生说明：没有染色单体时，dna的数量与染色体的数量一致；有染色单体时，dna的数量与染色单体的数量一致。在这个过程中，教师把生物学模型和一些说明性的语言结合起来，就可以使原本学生认为复杂抽象的东西简单化、明了化。
总之，教师通过模型探究进行教学，能够让学生置身于探索科学现象、发现科学规律的活动中，在建立模型的过程中，学会观察的方法、实验的方法、归纳与演绎的方法等。因此，生物学课堂教学中应突出生物学科的特色，教师在课堂中要多出示模型来解释生物学事实，多运用模型方法解决有关生物学问题，从而发展学生思维，增强学生能力，促进学生对常见生物概念、生物学原理的理解，提高学生的生物学素养。
生物科学史是生物科学发生和发展的历史,揭示了生物科学理论的发展是一个动态过程,具有很高的科学教育价值;同时介绍了科学家的生平事迹、奋斗历程、曲折经历和成败得失,具有一定的人文教育价值。《高中生物课程标准》中强调要注重生物科学史的学习,将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来。本文举例说明了人教版生物教材科学史的部分内容,分析在高中生物教学中引入生物科学史教育的策略和意义。
1 人教版生物教材中生物科学史举例
1.1 必修一第5章第4节《能量之源—光与光合作用》
在光合作用的探究历程中分别介绍了五位科学家所做的工作。1771年英国科学家普里斯特利发现植物的光合作用能更新空气;德国科学家萨克斯在1864年证明绿叶在光合作用中有淀粉的合成;美国科学家鲁宾和卡门1939年进一步证明光合作用释放的氧来自水而不是二氧化碳;随后美国科学家爱卡尔文用放射性同位素探明了光合作用的反应过程。光合作用历经300余年的艰苦探索才终于呈现在世人面前。
1.2 必修二第3章第1节《dna是主要的遗传物质》
介绍了对遗传物质的探究历程。1928年英国科学家格里菲斯的肺炎双球菌的转化实验推断出s型细菌中有一种转化因子;1944年美国科学家艾弗里通过提纯和鉴定证明了dna是使r型细菌产生稳定遗传变化的物质;1952年赫尔希和蔡斯用放射性同位素和噬菌体最终确立了dna是遗传物质;后来通过烟草花叶病毒的实验科学家修正了遗传物质的范围把rna也列入其中。dna的发现过程有着严谨的实验方法和推论过程,肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验具有非常好的智育价值。
1.3 必修三第3章第1节《植物生长素的发现》
介绍发现生长素长达54年的艰苦探索。首先达尔文在19世纪末提出胚芽鞘尖端会产生某种刺激;詹森于1910年证明这种刺激可以透过琼脂片传递给下部;1914年拜尔证明了尖端产生的刺激在下端分布不均造成了胚芽鞘的弯曲生长;1928年温特证明这种刺激是化学物质;1946年科学家才从高等植物中提取出生长素吲哚乙酸。这节教学内容突出了科学发现中逻辑推理的思维法,对培养学生的科研能力和思维能力都大有好处。
2 在高中生物教学中引入生物科学史教育的策略
2.1 作为导入新课的引子,激发学生学习兴趣
兴趣是学生学习的内在动力,趣味横生的科学逸事、舌枪唇箭的科学论争、催人泪下的科学事迹、鬼斧神工的科学方法、意蕴丛丛的科学疑案等都能充分激起学生的好奇心,集中学生注意力,为课堂学习做好心理铺垫。如在学习《atp的主要来源—细胞呼吸》之前介绍拉瓦锡等人对呼吸作用的研究,既激发了学生的求知欲,又为新知识的引入做了背景材料的铺垫。如伴性遗传的学习可以插入红绿色盲发现的小故事,或者讲述英国皇室血友病的例子,激发学生的学习兴趣,让学生积极主动的参与到课堂学习中去寻求答案。
2.2 作为课程探究的支架,引导学生主动探究
生物科学史一般要经历提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、推论总结等过程。学习生物科学史能使学生理解科学的本质和科学研究的方法,让学生亲身体会科学家是如何发现问题并解决问题的,培养学生勇于质疑大胆探究的科学态度和思维品质。如在学习《dna是主要的遗传物质》时,让学生循着科学家的方法提出假设设计实验,同时渗透单一变量、同位素追踪等实验方式,引导学生一步步的验证假设、设计排除实验。如在学习光合作用的发现时,引导学生大胆猜想,再用排除法一步步推论直到得到正确结论。
2.3 作为补充阅读的材料,加深学生记忆理解
人教版新课程教材“科学史话”、“资料分析”、“科学前沿”等栏目有很多科学史知识,也可向学生推荐与科学史相关的课外读物和网页作为扩展性的阅读材料,引导学生养成课外阅读的好习惯,巩固新知识。如在学完细胞膜后,不知学生查阅2003年两位诺贝尔奖得主对通道蛋白的研究资料,让学生接触科学的前沿。在学完遗传学知识后,让学生以生物科学史的顺序为线索,从孟德尔发现两个遗传定律,到摩尔根证明基因在染色体上,再到沃森和克里克发现dna双螺旋结构模型等,引导学生循着人类认识基因之路回顾遗传学知识体系,整理知识脉络,加深对遗传学知识的系统掌握。
2.4 作为课外活动的迁移,培养学生探究精神
教师可以引导学生开展基于生物科学史的各项课外活动,包括探究性实验、专题讲座、知识竞赛、辩论赛等。如引导学生课后自行搜集生物进化理论发展相关材料撰写研究综述,或让学生搜集有关干细胞研究进展资料进行克隆技术方面的辩论。通过资料搜寻,学生可联系社会生活实际,继续探讨所学知识在现实生活中的应用和最新发展状况,深化生物学基础知识,提高学生解决问题的能力,实现知识与能力的迁移。
3 在高中生物教学中引入生物科学史教育的意义
3.1 利用科学史的趣味性,激发学生学习兴趣
生物科学史大多具有故事性,如孟德尔发现豌豆的遗传规律、达尔文提出进化论等,每项科学成果的背后都有一个感人的故事。教学中以故事作导入或在枯燥的学习中插入有趣的故事,能激发学习兴趣,减少大脑疲劳,提高课堂效率。
3.2 再现知识的探究过程,促进教学方式转变
通过科学史中对一些经典实验和逻辑分析的再现,引导学生进行科学探究,体验生物学知识的形成过程,可以有效避免强制灌输和被动接受的教学方式,变死记硬背为主动探究,充分发挥学生的主体性,切合学生的心理特点。
3.3 讲述生物学家的事迹,培养学生科学素养
每个科学家迈出的一小步才逐渐汇聚成人类科学的一大步,中学教学中引入科学家生平事迹,对青年学生是一种情感教育,科学家人格魅力、科学精神和人生观、价值观对学生有启发与感召的功能,也有利于学生生物科学素养的提高。
生物学是一门实验性科学。对高中学生来说，生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力 ，还有对实验程序的理解能力，对实验结果的分析能力，对实验中出现的异常情况的处理能力等。
一、让学生明确仪器的原理和药品的特性，是培养学生使用它们的能力的基础
“知其然，应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解，使用起来就会带有盲目性，就不可能 形成使用能力。例如，学生对低倍镜和高倍镜的选择上，经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的 选择来使用，学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知，总是一上来就用高倍镜，认为高倍 镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性，是由于学生不了解显微镜的基本原理，不了解高倍镜放大倍数大，分辨 率高，但所看到的实际面积小，即视野小。而且倍数越高，看到材料的厚度就越薄，高倍镜适宜观察局部和细 节。低倍镜所看到的面积大，适宜观察材料的整体结构，以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理， 才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时，如果图像不太清晰，只需调节细准焦螺旋，就可以看清图象 了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法，才能正确使用高倍镜。另外，如果镜中有污染的花斑或 异物，就会影响对微细结构的观察，清除花斑或异物，也是形成使用能力的一个方面。清除污染物，首先应确 定污染物在目镜、物镜还是装片（或切片）上。因此应让学生了解目镜在镜筒上可用手做圆周转动，装片（或 切片）在载物台上可用手向任意一个方向移动或用移动器上下左右移动，如污染物在装片（或切片）上，移动 装片（切片），污染物则随之移动而反方向移动，否则，污染物就在物镜上。在清除直镜筒的显微镜目镜和物 镜上的污染物时，还应让学生了解先后顺序，应先摘下物镜，然后再摘下目镜，试擦完毕装上时，则应先装目 镜后装物镜，因为这样可以防止因摘装目镜时与镜筒摩擦下来的尘渣沿镜筒落入物镜的内部。
在明确学生实验中药品的使用能力方面：例如，在观察植物细胞的有丝分裂实验中，应让学生了解龙胆紫 或洋红是与染色体结合的碱性染料，碱性染料是指有色离子是阳离子的染料，而不是染液的ph呈碱性。这样就 引出了一个问题，醋酸起什么作用？应让学生了解2 ％醋酸是染料的溶剂，在染色时增加了细胞的通透性，而 不引起细胞膨胀，利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附 现象时，要让学生了解自来水中有许多阳离子，可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来， 使蓝色的根变浅，而影响实验效果，从而使学生明确为什么用蒸馏水冲洗根上的浮色，并且知道整个过程中所 用的蒸馏水不能被污染。在提取叶绿体色素中，要让学生了解叶绿体色素是有机物，可以溶于有机溶剂。了解 在叶绿素中的mg易被叶子的细胞液内的有些有机酸的h取代而转变成去mg 的叶绿素，影响对色素的观察，从而 使学生明确为什么要用丙酮作提取剂，为什么一定不要让层析液没及滤纸上的滤液细线，为什么在研磨前要加 入碱性盐——少量的碳酸钙。当然，也只是在这个基础上学生才能灵活地运用它。
总而言之，教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清，这对提高学生使用它们的能力大有好处。
二、培养学生善于分析实验程序
一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶，它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。 所以，学生实验中，不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每 一步骤的作用，每一个处理意义以及各步骤之间的联系，从中学习解决问题、研究事物的方法。例如，在观察 植物细胞有丝分裂实验过程中，大致为：培养10％hci解离漂洗染色压片。 要让学生了解根尖放在10 ％hci溶液中是为了溶解细胞间的果胶质， 使根尖细胞间变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利 在镜下观察。另外，通过10％hci的处理，使细胞迅速死亡， 让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲 洗解离液（10％hci），否则影响染色效果。 又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是，这两种染料易使细 胞核内的染色体着色，从而增大细胞核与周围部分的反差，便于观察染色体分布和变化，压片的目的是使细胞 分散开，变成单层，否则光线无法透过会影响观察。加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用，压片时，在盖 玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压，会将极薄的盖玻片压碎（在镜下观察前应将载玻 片取下，并注意不要让盖玻片移位）。在叶绿体中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时，应让学生了解将 滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9 厘米左右；宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细 线， 去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡，后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端 1厘米处用铅笔画一横线， 目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯（100毫 升）中，滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次，是为了增加色素的分子数 ，以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线，色素会随滤液中的液体（如丙酮 ）在纸条上的扩散而扩散，划出的滤液细线较宽，其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此，在实验中 ，应根据学生程度和涉及原理的难易不同，由教师讲清或提出问题让学生思考，使学生既知道实验应怎么做， 也知道为什么这样做。
三、培养学生善于分析实验现象
在实验中，经常存在着对实验最后结果的记录，而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录，重视结果而 不重视分析结果，重视对成功实验的肯定，而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这不利于学生实验能力 的提高。例如，在观察植物有丝分裂的实验中，在显微镜的某个视野中，要让学生了解为什么看到的细胞多数 为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提 取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么，这一原理单靠高中教科书中的知识还不够，应让学生了解滤 纸是一种吸附剂，层析液是一种展开剂，四种色素的化学结构和性质不同，它们在滤纸上吸附能力不同，在层 析液中（展开剂）溶解度不同，因此，四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同，胡萝卜素溶解度大 而吸附力小，扩散速度快，叶绿素b溶解度小而吸附力大，扩散速度则慢。
在实验中，因某种原因，个别学生的实验结果不明显或失败，老师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素 提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显，老师可提示：（1）是否丙酮用量过多， 滤液太稀；（ 2）是否用的新鲜叶，是否用的全部是幼嫩的叶；（3）划滤液细线时是否重复的次数少了一些；（4 ）层析时 滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过。在质壁分离和复原的实验中，有的学生很快就观察到质壁分离和复 原现象。但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了，但没有发现质壁分离现象，教师应启发学生寻找原因 ：取下的表皮是否是死亡的角质层细胞？是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料？是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成 浓度不够？是否视野太亮，反差度小而未能看清？还有的学生虽然质壁分离了却不能复原，教师也询问一下， 是否蔗糖溶液浓度自行加高了？是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡？
总之，在生物教学过程中，教师应加强对学生的能力的培养，定会事半功倍，全面提高教学质量。
