发布时间:2023-10-12 15:35:23
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇生物科学探究的一般过程,期待它们能激发您的灵感。
生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分,提高学生的生物科学素养是生物课程标准实施中的核心任务,是培养学生创新精神和实践能力的基础。
生物科学素养是指公民参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。一般说来,生物科学素养涉及以下几个方面:
一是生物科学基础知识与基本技能。学生在中学阶段学到的有关生命的结构层次、生命活动、生物与环境、遗传进化及生物技术等知识,并能运用这些知识观察和解决身边的问题。
二是生物科学探究的方法与能力。生物科学是由众多的生物事实和理论组成的知识体系,是人们不断探究过程中逐步发展起来。探究是认识生命世界的有效方法,领悟科学思想,学会科学探究的一般方法。
三是情感态度与价值观。学生在主动构建知识框架发展能力的过程中,树立辨证唯物主义自然观,逐步形成科学的世界观,热爱自然,珍爱生命,确立积极地生活态度和健康的生活方式等。
二、提高学生生物科学素养的途径
1.实践自主学习,提高学生的生物科学素养
学生是学习活动的重要参与者,是有巨大发展潜能并有独特个性的人。学生通过学习掌握科学知识和科学方法,构建科学思维。自主学习是多样化的学习方式中有效的学习方式之一,通过自主学习引导学生主动参与生物学学习过程,激发学生的学科兴趣,让学生在心理上对学习活动产生向往,推动学生积极主动学习。
学生健康的个性是发展创造性的基础,而群体间的尊重与宽容,能最大限度的保护学生个性,发展学生的求异思维。自主学习促进了学生学习方式的改变,为实现民主的学习氛围创造了条件。通过自主学习学生拓展了生物知识,同时还体验了人类发现这些知识和生命规律的艰辛。学生在研究中、在推理归纳中、在积极的思辩中、在不同见解的碰撞中培养了生物科学的思维能力,提高了生物科学素养。
2.通过探究性学习,提高学生生物科学素养
探究性学习,是指学生基于自身兴趣,在教师指导下,从自然、社会和学生生活中选择和确定研究专题,主动获取知识解决问题地学习活动。
几年来,以小组为基础,开展以生物知识应用为主线的实践探究活动,如“微生物与食品保存”、“微生物与我们的生活”、“营养与健康”等课题,使学生们开始悉心观察生活。过去对于生活中难以解决的问题,学生习惯于逃避,现在积极地尝试去解决。在探究性学习的过程中,学生体验着主体性的自由,体验着学习开放性的快乐。探究性学习,帮助学生形成了善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的学习态度和情感,激发了学生探索生物科学的热情。
3.通过生物实验,提高学生的生物科学素养
问题意识是学生进行学习的重要心理因素,问题性是科学研究的出发点,是生长新思想、新方法和创造新知识的种子。实验中不断发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程,正是创新种子播撒萌发收获的过程。
生物实验中引导学生根据实际情况,选用新的实验材料去替换原有的实验材料,加深对实验的理解。如进行DNA的粗提取,教材中以鸡血为实验材料,结合基础知识分析;实际教学中可以菜花为材料进行,要学生比较实验方案的不同。
挖掘教材中潜在的实验设计,鼓励学生去探究。在“植物生长素的发现”探究实验中,对于胚芽鞘尖端学生提出疑问。为了搞清这个问题,教师指导学生提出了很多方案。在讨论、分析与比较后选择了最佳方案,即在胚芽鞘外画竖线后继续培养,经过多组实验结果的观察发现:尖端的实线依然很清晰,表明尖端没有伸长;尖端以下部分变为虚线,表明其已明显生长。这个实验的设计是对经典实验的拓展,培养了学生生物科学素养。
4.积极开发课程资源,全方位、多角度提高学生的生物科学素养
学校的生物课程资源,如图书馆、生物实验室、生物园地等,是学生进行自主学习和主动探究的重要场所,鼓励学生利用课余时间搜集资料进行探究实验。
利用社区的课程资源,如动物园、植物园、科技馆、少年宫、高等院校、环保机构等,发动学生走出教室,走向自然,走向社会,进行调查研究。
【关键词】有效教学;科学素养;生物科学史
生物新课标的“新”主要体现在新的课程理念和课程目标,即情感态度与就爱只管目标的提出。从科学态度和科学的世界观、生物学基础知识、科学探究方法与技能、科学技术与社会四个维度来看,“提高生物科学素养”既是生物新课标提出的基本课程理念,又属于情感态度与价值观范畴,应该受到教师的重视。但是,在以往的教学中,教师却更注重基础知识的掌握和基本技能的训练,忽视对学生情感态度与价值观的培养,而新课标的提出恰使这一缺陷得到有效的弥补。教材中的生物科学史蕴含了丰厚的科学素养,它为生物科学知识提供重要的科学概念、原理、事实和方法技术,体现出科学理论的形成是一个不断探究、深化、修改的过程。教师若能在教学中有效的利用生物科学史,它将为提高学生的科学素养作出巨大贡献。以下,笔者就以有效教学策略整合生物科学史,提高学生生物科学素养进行阐述。
一、有效教学的含义
有效教学指教师在遵循教学活动的客观规律下,以尽可能少的投入,取得尽可能大的教学效果的一种教学活动。简单地说,就是教师要选择适当的教学策略整合教学内容,学生通过课堂学习,有效的的完成教学的三维目标。与传统的教学方法相比,有效教学以其开放性、实践性和生动性著称。
新的生物课程标准要求提高学生生物素养,倡导探究性学习。这要求学生在理解、掌握科学知识的同时,注重情感态度和价值观的培养。为达成这一目标,提高教师教学的有效性,就显得十分紧迫和必要。
二、生物科学史实施有效教学策略的研究
1.探究性学习策略
探究性学习是指学生在某学科领域或现实的生活情境中,选取某个问题作为突破点,通过质疑、发问、调查研究、分析讨论,最终解决问题,从中学生能够获得知识、激发兴趣、掌握科学探究的一般方法和程序,形成相应的科学观点和科学精神。按照教学方法的不同,可分为:发现探究式、问题探究式和归纳探究式,本文以归纳探究式的教学策略为例进行探讨。
教师要充分利用生物科学史这一有效资源,让学生在已有知识的基础上,根据老师的问题,收集事实,提出假设,在教师的逐步引导下,得出结论,解决问题。学生通过深入思考科学家们的研究过程,体会他们的科学态度、科学精神,习得科学探究的方法,掌握科学探究的一般技能,更好的理解科学知识,拓展自己的科学思维。有的时候,获得有效的学习方法的意义要远大于科学知识本身,就如美国科学家爱因斯坦所说的“ 你要知道科学方法的实质,不要去听一个科学家对你说些什么,而要仔细看他在做些什么。”生物科学史涉及知识目标、能力目标、情感态度和价值观目标三个维度,对培养学生的生物科学素养起着举足轻重的作用。教师在教学中,不应该只重视科学家们的研究结果,更应该带领学生跟着科学家一起,去探索、去发现,去主动获取知识与技能,体会科学家们浓厚的爱国主义情怀和不畏艰险、勇于探索、持之以恒为科学献身的敬业精神。
2.生物膜结构探索历程的归纳探究式教学
导入:课前,要求学生们收集课程相关的材料,可以是相关的知识,也可以是科学家们在探索中发生的趣味小故事。课上,教师拿出用橡皮泥制作的真核细胞的三维结构模型,提供三种用于制作细胞膜的材料,问学生哪个更适于体现细胞膜的功能?学生做出选择后,由教师宣布开启今天的细胞膜探索之旅。通过问题激发起学生强烈的好奇心和对知识的渴望,培养学生的科学态度。
教学过程:介绍欧文顿实验过程,让学生回答实验现象与假说。设疑:正是有了实验观察,科学家才有了严谨的推理和大胆的假设,才会使膜是由脂质组成这一假说在19世纪被提出,那假说是否还需要进一步的验证和完善呢?引出后来一些科学家验证假说及提出新假说的过程。学生体会科学理论的形成是一个不断探究、深化、修改过程的真谛。到罗伯特森提出了细胞膜的“三明治”结构,这一过程体现了科学家探索之路的艰辛、思维的严密,同时也伴随着科学技术的不断进步,让学生去体会科学家的科学精神,明白科技进步需要新技术的支持。学生讨论“三明治”模型有哪些局限呢?新技术―电镜冰冻蚀刻技术的出现,揭示了细胞膜结构中蛋白质的分布。到此,学生们了解了科学研究的一般方法和步骤。最后,桑格和尼克森总结生物膜流动镶嵌模型,学生在头脑中形成清晰的知识脉络。
课堂小结:在知识总结后,问一问学生:科学研究是很多科学家共同参与、共同努力的结果吗?科学研究过程是否真的离不开技术支持呢?科学研究需要理性思维和实验的结合吗?科学知识的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程吗?这节课,在有效的完成新课标中相应知识目标、能力目标的同时,升华学生的情感、态度和价值观。
因此,笔者认为,用探究性教学策略整合生物科学史的教学行为是有效的。它能在完成知识目标和技能目标的同时,培养学生的情感态度和价值观。充分满足生物课程改革的要求,方法简便、易于掌握和运用,是实际教学中行之有效的策略之一。
参考文献:
[1]林凡圣.浅议高中生物教学中学生科学素养的培养[J].学周刊.2011(25)
概念是对事物的抽象和概括,生物科学在其发展历程中有许多重大发现,生物科学方法是揭开生物世界奥秘的各种有效途径、手段。生物教学中可以通过介绍科学家的科学研究方法来培养学生科学的思维方法,帮助学生消除错误概念,建立科学概念,从而提高学生的生物科学素养。例如在遗传规律的教学中,可以让学生查找相关资料,知道孟德尔研究遗传规律的方法和过程。孟德尔利用业余时间进行植物(主要是豌豆)的杂交试验,经过多年的不懈努力,揭示出遗传学的两个基本规律———分离规律和自由组合规律。这两个重要规律的发现和提出,为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础,这也正是孟德尔名垂后世的重大科研成果。孟德尔在研究中运用的是“假说———演绎法”,即提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察,直到找出事物内在的必然联系,这是生物科学研究的基本过程。这是一种重要的科学发现模式和重要的科学研究方法,也是培养学生科学方法,提高学生科学探究能力的重要方法。通过熟悉孟德尔的发现之旅,学生不仅掌握了相关重要概念,还训练了观察能力,思维能力和分析能力,同时也培养了科学的研究方法,从而提高了学生的生物科学素养。
二、开展探究活动,培养学生的科学探究能力
生物科学素养不可能单纯地依靠知识的讲授、灌输来形成,必须改变教学的策略和方法。生物课程标准的一个基本理念是倡导探究性学习,而加强科学探究是培养科学素养的重点。为此新教材一改过去过多地注重科学知识的弊端,十分重视全面提高学生的科学素养,安排有多个探究活动,尽管各个探究活动要求达到的目标和侧重点有所不同,如有的重点是在如何控制变量和设计对照实验上;有的是要求学生体验探究的一般过程。但是可以说每个探究活动都蕴涵着丰富的培养学生科学素养的内容。例如学习“人体的免疫防线”时,引导学生通过模拟实验来探究皮肤是一道保护屏障,这样可以把复杂的实际问题转化为理想的简单问题。模拟探究前,教师可引导学生讨论:①模拟实验中模型(苹果)与原型(人体皮肤)的关系?②如何设计实验组与对照组?③如何控制变量?④为什么要将实验材料按四种情况分别进行处理?在充分思考的基础上根据探究计划开展探究,由苹果皮的功能推理出人体皮肤也有相似的功能。再通过调查家人、同学等,结合自己的生活经验,了解皮肤破损引起的伤口感染情况等,从而证实类比得到的结论是正确的,感悟人体的皮肤是一道保护屏障。在整个探究活动过程中,学生需要不断地对所遇到的问题进行分析思考,使学生的思维能力和生物科学素养得到螺旋式发展。因此探究活动非常有利于培养学生的科学思维方法和科学素养。
三、认真组织开展生物学实验,指导学生掌握科学方法
生物科学是一门以实验为基础的科学,科学的结论建立在对充足的材料进行观察和比较的基础上,生物科学的核心概念、原理,均来自于科学家的科学实践。因此,实验是学好生物学的基础,也是培养学生科学素养的重要途径。例如在学习生物体的基本结构时,请学生制作洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞等临时装片并观察细胞结构,教学过程中,教师可先示范一次,然后让学生独立完成。实验中出现的问题应该由学生通过讨论和交流,自己找出原因。绘图时要求学生一定要尊重事实,不要按照挂图或教材中的插图去描绘,以培养学生实事求的科学态度。学生通过实验,在“做中学”的过程中,对“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一重要概念的理解将更深入。这样,在学习活动中,学生能主动获取知识,体现了自主、合作、探究性的学习过程,把实验贯穿于教学的全过程,做到师生互动而又以学生动手实践为主,并且学生的实践活动又是在教师的精心设计下进行的,通过实验过程中的活动和探索,一方面使学生更好地理解掌握科学知识,锻炼动手操作能力,培养观察能力和思维能力,另一方面,对实验成败的比较分析,使学生认识到进行科学的探索和研究需要实事求是的科学态度。这样就把传授知识,训练基本技能和培养生物科学素养统一起来,提高了教学实效性。
四、总结
1.中学生科学素养的内涵
一般说来,中学生的科学素养应涉及到四个方面: 科学知识与技能;科学探究的方法与能力;科学态度、情感与价值观;科学、技术与社会。 学校的科学教育要以促进每个学生的发展和全面提高青少年的科学素养为核心,以培育科学态度、情感与价值观为主导,以发展学生创新精神、形成独立思考和探索实践能力为重点,以适应学习化社会所需要的基础科学知识及其技能的学习为基础,以理解科学、技术与社会的关系为背景,在自主学习过程中养成科学的行为和习惯。
要把作为科学实践指导与规范的科学思想(包括科学态度、科学精神),以及它所应用或创新的科学方法与科学知识的教学结合起来,克服单纯传授知识的不足,帮助学生在学习科学知识的同时也受到科学思想与科学方法的熏陶,从而培养比较全面的科学素养
2.培养中学生科学素养的原则
2.1 力求体现科学本质。 科学教育不仅要涉及到科学知识的传授,而且还要涉及到科学探究能力和科学精神的培养,以及对科学、技术与社会关系的认识。
2.2 全面提高科学素质。 根据广义的科学本质的观点和科学教育的内涵,科学素质就不只是科学知识一个方面,还涉及到科学思想、科学方法和科学精神等方面。
2.3 普及性、基础性和发展性相统一。
确定中学生应具备的科学素质的具体内容,应面向全体中学生,而不是少数精英分子,所以它应该具有普及性。同时还应考虑到中学生的年龄特征和认知特点,中学生正处于学知识、长知识的阶段,正处于从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段,对其进行科学素质的教育应与这种特点相符。此外,还必须面向世界,面向未来,面向现代化,全面考虑基础性与现代化的关系,基础性与发展性的关系,要选择那些与现代科学技术的发展有关,与学生今后终身学习有关,又是他们能够接受的、能反映时代特征的新内容。
3.生物科学素养的培养目标
生物科学素养是指学生将来参加社会生活、从事经济生产、做出个人决策所必需的生物学概念和过程的理解。因此,在教学过程中要注意培养学生的独立性、自主性,培养收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力,特别是创新精神和实践能力等探索能力,培养学生具有良好的科学态度和科学品质,以及正确的价值观。
4.通过多种手段提高学生生物科学素养
在新教材中,探究性活动包括观察与思考、实验、调查、探究、资料分析、进一步探究、演示实验、设计、技能训练、课外实践等。教学中充分并灵活运用这些探究活动,能较好地培养学生的各种能力及科学态度和科学品质。教师在教学中,要依照新课标的要求,力求通过激发学生求知欲和学习主动性进行基础知识教育,通过“师生互动、自主探究、合作交流”等形式多样的教学方法,使学生理解掌握生物科学知识。
4.1 培养和发展学生的科学能力
4.1.1 培养观察和实践能力。运用“观察与思考”、“实验”、“调查”等探究活动,引导学生观察实物,练习观察的方法,通过动手操作,增加感性认识,加深对所学知识的理解;通过走出课堂、到大自然或社会中去,就某个与生物有关的问题进行调查,培养学生的观察能力、动手操作能力和实践能力。
4.1.2 培养收集和处理科学信息与分析解决问题等能力。结合“调查”、“资料分析”、“探究”等活动,引导学生在质疑、调查、实验、收集、分析和解读数据、推理、反思等活动中,既能理解、掌握和应用知识,又发展了学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力;既培养了学生的独立性、自主性,又培养了学生交流和合作的能力。
4.1.3 培养创新能力。积极开展“探究”、“实验”、“进一步探究”、“技能训练”、“课外实践”等探究活动,让学生通过参与和体验科学探究激动,了解探究活动的一般过程,包括提出问题、做出假设、制订计划、收集证据、得出结论、表达和交流等。这样既能培养学生的独立性、自主性,还能培养他们的创新精神。
4.2 培养学生良好的科学态度和科学品质
4.2.1 通过“观察与思考”、“实验”、“调查”、“探究”等探究活动,培养学生学习生物科学知识的兴趣,不断探求新知识的精神,高度的责任感和良好的学习习惯。
4.2.2 通过“资料分析”、“调查”等探究活动,引导学生学会分析资料处理生物科学信息,通过阅读有关的科学资料,使学生相信科学,热爱科学。
4.2.3 通过“实验”、“探究”、“演示实验”等探究活动培养学生的科学态度,要求学生操作规范,严肃认真,实事求是。
4.2.4 通过探究活动培养学生形成爱护动植物的情感,增强爱护生物保护生物的意识,拒绝破坏环境的行为。
4.2.5 通过“探究”、“实验”、“资料分析”等探究活动,培养学生的辩证唯物主义观点,建立生物学基本观念,形成正确的审美观,进而逐步树立
4.3 引导学生形成科学的思维和方法。
新课标指出,要重视科学本质,重视理解科学研究过程,学习科学研究方法。在生物科学史中,不仅记载着生物科学知识的形成过程,而且蕴涵着科学家的创造性思维方式和灵活多样的科学方法,体现科学家尊重事实、服从真理和实事求是的科学态度。因此,在初中生物教学中必须注重科学史学习,要充分挖掘教材内在因素,从学生的认知水平出发,适当选取或处理相关史料,将其作为教学内容的一个组成部分,融入单元课题的教学之中,让学生了解科学家是怎样发现问题、提出新问题、分析问题和解决问题的,使学生在科学态度和科学方法乃至创造性思维方面多些感悟,培养学生科学思维的习惯,掌握科学研究的方法。
4.4 典型激励,培养学生科学精神。
一、渗透生物科学史教育,培养科学态度和科学世界观
生物科学史是研究生物学概念、科学理论和科学思想的产生、演化过程及其发展规律,考察科学家的生平、成就、思维方式及研究方法上的特点。探讨科学家科研中的成败原因,研究科学家发展中不同观点和理论之间的纷争与融合,考察科学发展的内部逻辑、外部动力和相互关系,研究科学与发展的关系等等[2]。在生物课堂教学中加强生物科学史教育,在一定程度上是顺应学生身心发展特点。在教学基础上增加生物科学史教育,利用学生的好奇心作为激起兴趣为切入点,将学生的兴趣上升为学习的乐趣。另一方面,生物科学史同时向学生介绍科学家的奋斗历程、曲折经历等生平事迹。在科学探索过程中,科学家身上折射出的执着,求实,刻苦等高尚品质是一种宝贵的教学财富。所以在生物教学中增加生物科学史教育,不仅能培养高中生学习兴趣和实验能力以及创造性思维能力,也能培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,更能使他们形成积极的科学态度和科学习惯。以高中生物人教版必修一以光合作用为例,在正式学习光合作用过程之前,进行光合作用科学史讲述,包括什么是光合作用,光合作用的意义以及光合作用是如何发现的等,教师可以用趣味性的,故事性的口吻来讲述,学生的兴趣能够得到激发,而且在轻松愉悦的氛围中学生也更乐于去汲取更多的生物学知识,更进一步提高学生的生物科学素养。
二、倡导探究性学习,培养学生自学能力和创新精神
探究性学习的三个基本目标是理智能力的发展、深层次的情感体验、建构知识掌握解决问题的一般方法。探究性学习是问题性、过程性、开放性的统一[3]。在探究性学习的教学中,教师是学生学习的引导者和促进者,而学生则是探索者、发现者,这种新的学习方式在我们今天的生物教学中培养学生科学素养有重要的指导意义。探究性学习的目的和新课标对学生的目的要求是一致的,都是提高学生的综合素养,是培养学生综合能力的一种学习方式。那么,在探究性学习中,要注意哪些问题呢?
首先,教师角色定位。虽然探究性学习倡导的是学生自己去发现、探索新知识,但是他们的学习仍然是具有一定的被动型的,所以要求教师能够有计划有目的并且有组织的进行,学生的独立学习能够进行下去,必须要有教师的引导,他们的学习效果才有可能事半功倍。因此在探究性学习中,要求教师的角色是引导者,教师要扮演好引导者这个角色,就必须做好充分的准备。在上课之前,教师可以根据教材准备导学案,内容包括本堂课的学习目标,重难点和基础知识以及基本技能、相关知识回顾和学生自测等。课堂上教师提出事先准备的问题来吸引学生注意,激发学生自觉解决问题的欲望。需要注意的是,在学生分析问题时,教师的职责是为学生提供时间和空间方便他们进行思维的交流和碰撞,切不可在一旁急于纠正学生的错误。在课堂的最后,教师着重对学生理解、讨论不透彻的问题进行精讲,帮助学生对深奥的生物学知识的理解。讲解完成后,将导学案上的本节课学生学习成果自测让学生独立完成,并由教师回收批阅。
其次,学生的角色定位。针对问题的探究活动是探究式学习的中心,学生在遇到各种使他们困惑的问题时就要想方设法寻找问题的答案,他们可以经过推理分析来找出解决问题的方向,然后通过观察和实验来收集事实;也可以通过其他的资料来进行归纳比较和分析,以形成对问题的解释;在经过讨论和交流后进一步澄清事实,发现新的问题,对问题进行更深入的研究。学生在主动参与的过程中进行学习,在探究问题的活动中获取知识,所以学生能更容易了解科学家的观点和科学精神,在做科学的过程中学习科学。
三、重视实验教学作用,训练学生生物学方法的养成
生物学实验无论是在生物科学发展的历史中,还是现代生物学的研究中,对生物学理论的建立,对科学方法和思想方法的获得,以及对学生各方面能力的培养都有十分重要的意义[4]。通过对近年来的高考试卷分析,我们不难发现,生物{考试卷每年都会有涉及关于实验设计的题目,是对学生实验设计综合能力的考核。但目前我们的生物实验教学中大都停留在教师讲学生做的阶段,实验步骤都是按照教师事先准备好的来做,学生操作也大都是在教师演示后进行的。学生欠缺对实验设计的思考,这有悖于实验本身的意义,它要求学生能够探究获取未知的东西。因此,在实验教学中,我们应当给予重视,改革实验的教学方法。
为了学生的生物科学方法的建立和形成,在实验教学中教师可以多加强学生探索性或者设计性实验的学习。教师可以引导、启发学生对现有实验进行思考,并且根据自己思考的思路设计实验进行探究,然后教师根据学生设计的实验方案和结果进行评价。这样学生在探究性实验中不断完善的过程,有利于他们思维的培养和科学方法的养成,使他们真正成为学习的主人。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003:9-11.
[2]孙定建.科学史教育全方位科普的有效手段[J].理论观察,2003(3):25-27
关键词:普通高中生物;新课程标准;教材;设计思路
根据教育部2003年制定的《普通高中课程方案(实验)》和《普通高中生物《课程标准》(实验)》(以下简称《课程标准》),课程教材研究所生物课程教材研究开发中心组织编写了生物学科六个模块的教材。现将整套教材的总体设计思路分析如下。
《课程标准》是教材编写的重要依据。本套教材总体设计思路是贯彻落实《课程标准》提出的基本理念,根据各模块的具体内容标准,结合学生的年龄特征、认知规律和教学实际,本着便于教和学的原则进行设计。概括地说,教材的编写要体现《课程标准》的基本理念,遵循《课程标准》的设计思路,落实《课程标准》中“具体内容标准”的要求。具体包括以下几个方面。
一、重视基础知识的教学,帮助学生形成良好的知识结构
(一)构建主线突出、结构合理的知识体系
为凸显各模块在知识教育方面的价值,帮助学生形成良好的知识结构,每个模块的知识内容都围绕一定的主线展开。同时,根据学生的认知规律,确定知识内容的呈现顺序,使之形成结构合理的知识体系。例如,在“分子与细胞”模块中,教材内容围绕“细胞是基本的生命系统”这一主线展开(见图1)。
图1
(二)重视基本概念、原理和规律
高中生物课程涵盖的知识内容广泛而丰富。对学生来说,知识性内容与生物学基本概念、原理和规律的相关性越高,实现迁移的可能性就越大;其时效性越长久,对学生终身学习和发展的价值就越高。鉴于此,知识性内容着重围绕生物学基本概念、原理和规律展开,避免过多事实性知识的堆砌和单纯描述,在认识“是什么”的基础上,更多地探讨“如何”和“为什么”。
例如,关于动物和人体的激素调节,重点是让学生通过具体实例理解反馈调节和分级调节的原理,以及激素调节的特点,而不是罗列许多激素的分泌部位和生理作用。
(三)把握基础性,体现先进性
按照《课程标准》的要求,精选符合学生发展需求和认知水平的基础知识。知识内容的深难度总体上维持在现行高中生物教材的水平,避免出现深、难、重。
基础不等同于经典。教材展示给学生的生物学,应当具有时代特色,基础性应是现代意义上的基础性。在体现共同基础的必修教材中,一些基本概念和原理力求与现代生物科学相一致,体现先进性。例如,酶的概念不局限于蛋白质的范畴,中心法则不局限于克里克提出的经典法则,将免疫也视作一种调节方式,等等。此外,还以“科学前沿”“科学·技术·社会”等形式介绍了生物科学的新进展,如通道蛋白、人类蛋白质组计划、DNA指纹技术、基因治疗、恢复生态学等。在满足学生多样化发展需要的选修教材中,内容紧扣时代脉搏,集中反映现代生物科学和生物技术及其应用,同时也注意到把握基础性,避免过深过难。例如,在“现代生物科技专题”中,侧重基本原理和方法及其应用的介绍,技术操作多用“生物技术资料卡”形式介绍,学生一般了解即可。
基础性与先进性之间有时会出现矛盾,矛盾的焦点是学生的认知水平和接受能力。对此,教材从高中阶段教育的性质和任务出发,做了灵活变通的处理。例如,关于水分子的跨膜运输,尽管已发现水通道,教材正文仍沿用目前细胞生物学专著中将其归为自由扩散的说法,而将通道蛋白的内容放在课外阅读材料“科学前沿”中介绍;关于细胞的衰老和癌变的原因,则采用在正文中排小号楷体字的办法,供感兴趣的学生选读。此外,教材不可能也无必要在反映新进展上面面俱到,为此,在正文和作业中常常提示学生搜集有关资料。
(四)突出重点,点面结合,使知识内容层次分明
教材中重要概念和原理的表述,以黑体字排印;其余需要学生认真阅读和理解的内容以宋体字排印;供学生一般了解或选学的内容以楷体字排印,或以“相关信息”“资料卡”“科学·技术·社会”等形式出现,有的内容明确标注“选学”。“生物技术实践”中帮助学生设计实验的资料也以楷体字排印。
(五)纵横衔接,促进知识网络的形成
为体现生物学与数学、物理、化学等学科的横向联系,教材旁栏设有“学科交叉”栏目;为体现各个模块间、同一模块各章节间的联系,教材旁栏设有“知识链接”栏目。在必修模块各章后的自我检测中,大多安排了画概念图的习题。
二、突出生物科学的过程与方法,培养学生的科学探究能力
有关科学过程与方法的内容,在教材中占有较大的比重。“过程”包括科学家的研究过程和学生亲自参加的探究过程。“方法”侧重在科学探究的一般方法,也包括学科内的方法,如分离细胞器的方法、放射性同位素标记法、标志重捕法等。
(一)关于科学方法的内容
教材中涉及的科学探究的一般方法如下图。
这些科学方法的内容贯穿在各个模块中,同时,不同模块在科学方法教育上又有不同的侧重点。例如,“分子与细胞”模块侧重观察和实证的方法,“遗传与进化”模块侧重假说演绎的方法,“稳态与环境”模块侧重系统分析的方法。
鉴于思维能力是科学探究能力的核心,教材注重思维方法的训练:1.注重训练抽象思维和发展形象思维相结合;2.注重形式逻辑思维与辩证逻辑思维相结合;3.注重引导发散思维、求异思维和批判性思维;4.重视数学方法、模型方法和系统方法的介绍和运用。
关于科学方法的内容,教材主要通过研究过程的介绍和探究活动的设计,让学生逐步领悟。此外,在必修模块中还辟有专门的栏目予以提炼和概括,其中属于科学探究一般方法的内容见下表。
这里有两点需要说明:1.教材中科学方法内容是建立在义务教育生物课程标准实验教科书基础上的,初中阶段已经讲述的方法不再作为重点介绍,如观察法、实验法、调查法、比较法、搜集资料的方法等;2.系统分析的方法对高中学生来说过于深奥,教材通过研究群落、生态系统的结构和能量流动等内容来渗透其大致思路,而未做正式表述。
(二)强化科学方法教育、培养科学探究能力的途径
1.安排丰富多样的科学探究活动,让学生通过活动体验过程,领悟和运用方法(见下表)。
2.较多地介绍生物科学史的内容,特别是生物科学史上的经典案例。有的部分将科学发现的先后顺序作为构建框架的重要线索,如遗传部分,让学生分析科学家是怎样进行科学研究的,从中获得科学方法等方面的启示。
3.鼓励学生积极思考和讨论。在资料分析、旁栏思考题、技能训练、练习、思考与探究、自我检测等栏目中有许多关于科学过程和方法的思考题,可以帮助学生领悟方法,活跃思维,提高科学探究能力。
三、关注科学、技术和社会的关系,深化情感态度与价值观教育
通过教材展示给学生的生物学,是在先进的技术手段支持下不断成长的生物学,是通过技术而不断转化为现实生产力的生物学,是在广阔的社会背景中,对人类文明有着巨大推动作用,同时又可能产生一些负面影响和冲击的生物学。为此,教材一方面介绍有关生物科学、技术和社会关系的资料,另一方面还引导学生深入探讨生物科学、技术和社会三者之间复杂的互动关系,理解科学的价值和局限性,养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和意识,树立人与自然和谐发展的观念,形成科学的价值观。
教材通过多种方式突出了这方面的教育。
1.通过资料搜集和分析、思考和讨论、调查、评价等多种活动,落实科学、技术和社会关系的教育。
2.在必修模块中设置“科学·技术·社会”和“与生物学有关的职业”等栏目;正文辟“与社会的联系”小栏目。
3.在选修模块中分别设置相应栏目。如“生物技术实践”中的“课题背景”,“生物科学与社会”模块中的“从社会中来”“到社会中去”及“现实中的问题”“现代生物科技专题”中的“实践活动”“进展追踪”“论坛”“热点问题讨论”等。例如,设置“论坛”引导学生深入讨论生物技术的安全性和伦理问题。
4.在教材的作业系统中设计相关的练习题。
教材通过介绍科学家从事科学研究的实例、安排学生探究活动和讲述有关知识等多种途径,试图构建具有生物学科特点和时代特色的情感态度与价值观体系(见图2)。
四、重视知识内容与生活经验的联系,激发求知欲,驱动知识的建构
借鉴有意义学习和建构主义学习理论,教材内容的表述不是从概念到概念,而是尽量从生活经验入手,创设较好的问题情境或悬念,激发学生的学习兴趣,促使学生头脑中发生新知识与原有经验之间的联系,完成知识的建构,同时也理解所学知识的价值。
1.必修模块的每节都从“问题探讨”入手,该栏问题除了出自科学史,主要是从学生的生活经验中提炼。
2.教材重要概念和过程的阐释,尽可能结合学生的经验和生活体验,使之亲切而生动。
3.不少章节采用问题串的形式,引导学生步步深入地分析问题,解决问题,建构知识,发展能力。在“分子与细胞”模块,还设有“与生活的联系”栏目。
4.作业系统中注意习题与生活、健康、环境等方面的联系和实际应用。
五、加强内容的引导性和开放性,促进探究性学习
为促进学生形成主动、探究、合作的学习方式,教材改变了传统的注入式写法,也未停留在经典的启发式写法上,而是引导学生提出问题,分析问题,通过各种途径寻求答案,在解决问题的思路和科学方法上加强点拨和引导。
教材内容的开放性表现在以下几个方面。
1.有些问题,不是直接给出答案,而是让学生自己探究。
2.有些问题,并未叙述得面面俱到,而是提出要求,让学生自己搜集信息,特别是联系当地和当前实际的信息。
3.探究活动的写法重在引导,探究的课题、材料用具和方法步骤不做过死的规定;对于难度较大的探究活动,教材提供了参考案例。
4.介绍生物科学上目前尚未解决的疑难问题或存在的争议,体现科学体系的开放性。
5.有些练习题的答案不唯一。
六、改进作业系统,促进评价的改革
评价方式的改革是课程改革的关键环节之一。教材改变了作业系统主要为巩固知识而设计的传统做法,以期促进生物课程的评价改革。
1.作业系统围绕知识、能力和情感三方面的目标来设计,特别重视知识的迁移、方法的运用和发散思维的培养。例如,必修模块每章后都有“自我检测”题(见图3),帮助学生从知识的掌握和能力的发展等方面进行自我评价。
2.作业系统的内容既包括章节后的作业题,也包括某些探究活动中的讨论题;既有随堂练习和技能训练,又有阶段性的自我检测;既有书面作业,又有课外实践、撰写综述报告等实作评价的内容。
初中生物属于非中考学科,因此很多学生或者部分老师都把它视为“豆芽学科”,在学习时间的安排和分配上,都更偏颇于语数外。大家都要围绕中考这根指挥棒转,这本来无可厚非。但是,学好并掌握基础的生物知识是每个人都必不可少的。平常生活中,种植花草、养殖动物、自身保健等方面都不可避免地要应用到生物学的知识。这是我作为一名初中生物教师的自豪之处,让每个学生都具备生活必须的生物科学素养正是我的职责所在。
《初中生物新课程标准》(2011年,正式版)中明确指出了这门课程的三项基本理念,也提出了这门课程的三项具体目标。作为一线教师,搞好任教学科的教学工作,努力提高自身的业务水平是基本职责。作为生物教师,基本职责是认真贯彻新课程标准的基本理念,努力实现生物教学的基本目标,争取让每个学生都能快快乐乐、轻轻松松地参与到这门学科的学习中来,通过自主、合作、探究去实现知识、能力、情感·态度·价值观的三维目标。为了实现目标,教师必须在平常的教育教学工作中做好三件事情。
一、坚持面向全体学生进行教学
我所任教的地方是重庆市江津区的一所普通农村初中,前些年,生物这门学科与中考毫不沾边,所以生物似乎有点儿“受歧视”。要到半期考试、期末考试的时候,语数外的老师都会来找我“借课”,把生物课改上其他学科课。后来,区教委对中考进行了改革,取消了“一考定升学”的中考制度,从2010年起实行初中学生学业成绩结构评价制度。具体来说,中考成绩分为三个板块,七年级考查语文、数学和英语三个科目,总分450分,学生考试成绩按10%计入中考成绩;八年级考查语文、数学、英语、物理、生物、地理六个科目,总分750分,学生考试成绩按20%计入中考成绩;九年级考查语文、数学、英语、物理、化学、思品、历史、体育八门学科,总分800分,学生考试成绩按70%计入中考成绩。这样一来,打破了传统的中考模式,有利于学科教育的均衡发展,也为我们生物、地理等“豆芽学科”提供了有效保证。现在,我们区的每所学校都在强调“科科都是主科”,学生对生物、地理的学习也比以往更加重视。
但是,问题也迎面而来,同行们都为了中考,努力提高生物学科的教学质量,潜意识里开始偏重升入普高的学生,而对于那些学习基础较差、准备升入中职学校的学生开始放任自流。他们忽略了“每一个学生都需要学习生物,每一个学生都可以学好生物”,违背了教育工作者必须恪守的一项基本原则,也违背了素质教育的基本宗旨。所以,我们应该坚持面向全体学生进行教学。每一个班级的学生都可能良莠不齐,有品行好的,有品行坏的,有成绩好的,有成绩差的。因为学生受天赋秉性、家庭背景、生活环境等各方面因素的影响和制约,在思维方式、日常行为和学习成绩方面也存在千姿百态的个体差异,作为教师,应该充分尊重学生之间的个体差异,不管出身贵贱、不管品行好坏、不管成绩优劣,一视同仁,给予每一个学生平等的学习机会,为每一个学生的生物学习搭建良好的发展平台。结合不同学生的特点,采用不同的教学手段,让每一个学生都尽可能地得到发展和完善。也就是说,既要让每一个学生都通过努力达到基本要求,又要适应和满足学生的不同的学习需求,通过因材施教,促进每一个学生的充分发展。
二、努力提高学生的生物科学素养
生物科学素养主要是指人们在认识自然和应用生物科学知识的过程中表现出来的内禀特质,包括人们所掌握的生物科学知识、技能和方法,以及在此基础上形成的生物科学能力、科学观以及科学品质等方面。科学教育的基本任务是培养学生必备的、可持续发展的科学素养。生命科学是科学的一部分,因此,生物学教育的基本任务,是培养和提高学生的生物科学素养。生物学教师应该努力让所有的学生经过这门课程的学习,都有机会成为具有良好科学素养的人。
一方面,教师要努力培养学生的科学态度,包括好奇心、诚实、合作和创造力。生物教师的首要任务是培养学生对生物科学现象产生好奇,并将这种好奇心转变成对这门课程主动进行学习的积极态度。其次,教师应坚持要求学生真实地报告和记录在实验中观察到的东西,从而培养他们诚实守信、忠于科学的良好品质。再次,团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分,所以教师还应该努力提高学生的团队意识和合作能力。最后,教师要杜绝“填鸭式”教学,积极引导学生主动去发现问题、分析问题,帮助他们解决问题,让学生真正成为学习的主人,从而提高他们的创造力。
另一方面,教师要丰富学生的生物学知识和技能。让学生掌握一定的生物学知识是生物课程所规定的基本任务之一。学生在初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等基本事实、基本原理和规律,对生物学的整体画面有一个大致的了解。教师除了传授知识外,还要给学生提供机会,让他们了解现代生物学的进展,了解现代生物技术对人类社会和人们生活的影响,让学生在研究型学习或实践活动中利用所学知识和方法去解决身边的问题,使学生具有运用知识的能力,也是知识领域中的另一个重要目标。
三、积极倡导探究性学习
关键词:高中生物;课堂教学;科学素养;培育
什么是“生物科学素养”呢?《普通高中生物学课程标准》指出生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观,它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。
在实际教学过程中,教师面对更多的困惑和挑战。一方面课时紧张,升学压力大;另一方面课程资源有限。如何克服困难,合理开发教材,在提高课堂教学效率的基础上,优化课堂,渗透生物科学素养的培育?以模块2(必修二)为例,笔者结合自身教学实际浅谈如下:
一、研究教材,渗透科学发展史教育
教材的编排涉及两条线索:一条是“人类对遗传物质的探索过程”,另一条是从孟德尔到摩尔根等对遗传问题的科学探究过程。体现了科学发展由表及里、由现象到本质的一般过程,也体现了从个体到细胞到分子的遗传学知识的内在逻辑联系,其中渗透着科学思维方法在实践中的运用,以及科学家表现出的科学态度和科学精神。教材中本身就蕴含丰富的课程资源,教师要善于挖掘和利用。
1.由表及里,按教材编排从孟德尔到减数分裂到摩尔根,让学生在科学研究的历程中获取知识。有助于学生从浓郁的历史感当中体悟科学发展的真实历程,培养其一般的逻辑思维能力。尽管有些教师喜欢将第二章减数分裂提前,似乎与必修一有丝分裂一起学习便于联系和比较,但破坏了知识的内在逻辑联系,影响学生对于科学研究真实历程的认知,这种对于教材的处理方式值得商榷。
2.引导学生利用各种资源了解人类对于遗传问题的研究历史,了解这一领域生物科学发展现状及其在生产生活中的应用状况;教师在课堂中及时对学生获取的资料进行展示评价和概括,利用课件介绍相关知识,与课堂教学有机结合起来。可以锻炼学生搜集信息处理信息的能力,并开阔视野从生物学视角认知世界。教学过程中介绍诸如人类基因组工程在生活中应用的实例。
3.从人类对遗传问题的认识到孟德尔的杂交实验,重视对科学家和科学研究过程的学习。在课堂教学中,利用多媒体概括性来讲述孟德尔的研究过程,既体现出孟德尔热爱科学、锲而不舍、敢于独立思考的精神,又体现出科学方法和创新精神在科学研究中的巨大作用。
二、开发教材,充分利用课程资源,渗透科学思维和方法教育
理解科学研究的过程和方法,最好的办法是亲自体验科学实验和探究的过程。
1.切实保障实验、探究等学习活动的数量和质量。必修二实验“性状分离比的模拟”可以利用小组活动,以乒乓球或玻璃球代表雌雄配子,模拟生物在生殖过程中雌雄配子随机结合的过程,并实践对数据的统计和处理。“技能训练:设计程序”也要重视,可以让学生自主地利用课余时间设计方案,以小组为单位利用自习时间交流讨论完善,最后在班级中展示,可以很好地锻炼学生合作交流探究的意识和行为习惯。
2.发掘教材,制作模型。在教学中,孟德尔对实验现象的解释是一个难点。在教学中,可以自己制作模型,以不同颜色的乒乓球组合代表基因型,以塑料板固定,演示配子产生过程,雌雄配子随机结合方式及子代基因组合类型。这样可以将遗传图解直观化,学生也乐于参与,大大提高了课堂效果。笔者在一堂市级公开课中利用自作模型讲授孟德尔“一对相对现状的杂交实验”,取得极好的课堂效果,获得一等奖的好成绩。可见,将抽象的知识直观化,提高学生的参与度,让其进入科学思维的探究历程中,有利于学生对知识的理解和掌握。
三、结合生活生产实际,理解科技与生产的联系,初步树立和形成解决问题的科学思维方法
一方面,可以将生活生产实践中的典型事例引入课堂,为我所用;另一方面,可以主动将教材知识或习题加以延伸,主动联系实践。
例如,刚学习完孟德尔“两对相对性状的杂交实验”,对于课后习题2(题目略),可将该选择题进一步延伸,联系育种实际设问:(1)该类型(抗倒伏抗病)基因型有几种?(2)比例是多少?(3)能否直接将获得的类型大量推广种植?(4)如何进一步选育?(5)由此推测,一般育种的程序是什么?反之,可以引入诸如水稻杂交、癌症治疗等实例引发学生课堂思考,培养学生尝试将理论应用于实践的意识和能力。
这样可以由浅入深,联系生产实际,引导学生思维纵向发展,一方面,可以将生活生产实践中的典型事例引入课堂,为我所用;另一方面,可以主动将教材知识或习题加以延伸,主动联系实践。
总之,熟悉教材,研究教材,挖掘教材,开发好教材资源,树立在课堂教学中贯彻新课程理念,以科学素养的形成为核心,灵活处理好课本知识与学生已有知识和能力的交汇,就能够达到我们教学的更高层目标。
关键词: 中学生 生物科学素养 四个途径
生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质,以及形成科学的态度和价值观。全面提高学生的生物科学素养是生物课程标准中提出的核心理念,是新课程所追求的价值,也是生物学课程的根本目的。教师无法像教知识那样将科学素养直接教给学生,必须通过将生物教学与学生自身的需要结合起来,将两方面协调一致,才能真正达到目的。提高中学生的生物科学素养,可通过以下四个途径来实现。
一、激发学生的学习兴趣,培养学生的科学态度
科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成的科学信念和科学习惯,是科学素养的一个重要方面,也是科学精神的具体体现。对中学生来说,科学态度包括好奇心、诚实(实事求是的思维品质)、合作、创造力(独立思考和创造性学习能力)。
对科学的兴趣来自于好奇心和探究欲。因此,培养学生对科学的兴趣是提高学生科学素养的起点。生物教师的任务就是培养学生对科学产生好奇,并将这种好奇心保持下来,把它转变成对科学和对学习科学的正确态度。生物是一门以实验为基础的科学,生物实验对于生物课程目标的全面落实具有重要的作用。生物实验是培养学生诚实、合作、创新的最佳途径。科学探究是一种重要的学习方式,教师可采用形式多样的探究活动,如学习“生物群落”后,让学生走出课堂,统计土壤动物的物种丰富度,深入社会生活实际去获得第一手的信息,发现问题后提出解决问题的合理化建议,并写出调查报告。生物实验是进行科学探究的主要方式,有利于启迪学生的科学思维,揭示生物现象的本质。探究性学习一般以小组学习的形式开展,有利于合作精神的培养。学生具有丰富的想象力,加上各人不同的探究角度和探究方法,他们在自主探究的过程中常常会提出一些“异想天开”的问题,学习热情会有很大的提高。因此,教师要广泛开展小制作、小实验,并开展自制仪器、自制实验装置评比活动,充分调动学生的能动性,培养学生的探究精神和创新能力,体现生物学科的特点,激发学生的学习动机和探究热情,让学生在知识的形成、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法。
二、运用探究式教学,培养学生科学探究的方法和技能
生物是一门以实验为基础的科学,其中许多知识学生可以通过自主探究的学习方式来获得,同时探究还有利于培养学生科学的思维方法和研究方法,从而提高学生的生物科学素养。
在探究式教学过程中,学生的学习方式以自主学习和合作讨论为主。在探究式教学中,教师作为探究式课堂教学的主导,要充分调动学生的积极性,促使他们自己去获取知识、发展能力,做到自己能发现问题、提出问题、作出假设、制定计划(设计实验)、作出预期、收集证据(分析数据)、得出结论、表达和交流等,使学生在参与探究的过程中,充分体验、学习科学探究的方法和技能,充分体验科学探究的过程,学会科学的思维方式。
三、渗透生物前沿知识,充实学生的科学知识
随着自然科学的发展,生物与物理、化学、资源、能源等众多学科交叉、渗透、融合,生物已成为高科技发展的强大支柱。在高科技蓬勃发展的今天,面对世界科技飞速发展的挑战,面临新课程改革的需要,教师必须转变教育观念,培养学生适应未来生存和发展所必备的科学素养。因此,教师在课堂教学中应渗透生物前沿知识,使课堂教学具有时代气息。如学习基因工程时可,教师可向学生介绍基因工程药物、基因诊断、基因治疗、用于环境监测的DNA探针、用于净化环境分解石油的“超级细菌”等;学习细胞工程时,介绍人工受精、胚胎移植等技术在畜牧业生产的应用等,通过课堂教学中的不断渗透,让学生了解现代科技的新成果、新进展、新成就及新问题,加强学生对现代生物知识的了解及价值的培养,这样既能丰富学生的科技知识,又能拓展学生的智力空间和思维广度。
四、渗透STS教育,培养学生的责任感和使命感
一个有科学素养的人会关注、认识STS之间的关系,了解科学技能对社会的影响。教学中的STS主要要求把注意力投向学生身边的社会、现实生活中与科学技术相关的问题上。例如“环境问题”、“朊病毒、疯牛病”、“转基因食品”、“克隆”等内容,都是中学生比较感兴趣的科学知识。STS也包含了对学生现实生活的关注,对学生个人健康的关注,对家人、社区、社会的关注。例如,对人类遗传病的调查分析、环境污染等问题。STS还包含了对学生今后发展的关注,如职业选择、职业引导的教育等。例如,基因治疗可以解决很多疑难杂症,但是目前的技术水平不够,可以促使学生朝这个方面去努力。了解科学、技术和社会的相互关系,关注和参与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策,是生物科学素养的重要组成部分。
关键词:实验教学;实验能力;创新能力
提高初中生生物科学素养,倡导探究性学习,是新课程改革的发展趋势。初中生物学科,主要是向学生展示基本的生物学科内容,让学生掌握研究生物科学的思路和方法。现在生物教学重在培养初中生理性思维的习惯和养成积极的科学态度。义务教育阶段的生物学课程把提高初中生生物科学素养作为主要目标。但在实际教学中,初中生物实验教学的现状并不乐观,仍存在不尽如人意的地方,需要不断改善。
一、初中生物实验教学现状与问题
生物是与我们生活联系最为紧密的学科,而初中生物主要向初中生介绍基本的理论观点和基础的生物常识及生物现象。有效的生物教学可以带领初中生走进五彩缤纷的生物世界。对于初中生物教学重点不仅在于教会学生知识,而是培养初中生较高的生物科学素养。初中生物教师开展教学,重点不是肤浅地复制教材,而是注重学生生物科学思维的训练。在实际教学中,初中生物学科的发展还存在许多有待改进的地方。首先,初中生物课课时安排不合理。部分学校生物学科仍被视为副科,因此课时安排较少,每周仅有三节课,甚至更少。教师为完成教学任务,一些实验活动因没有充足的时间而无法实施。其次,在实际教学中,存在着重理论知识讲授,轻动手实验能力的问题。还有部分学校因条件限制,实验设备不能满足生物教学的需求,进而导致学生不能展开必要的生物实验,只能局限于课本理论知识的学习。最后,初中生实验探究意识薄弱,在实际教学中,许多初中生对教师形成依赖,缺乏自觉探究和实践的意识。所以,教师需培养学生主动参与、勤于动手的学习能力。
二、如何在日常生物教学中培养学生的实验能力
1.明确培养学生生物实验能力的教学目标
《义务教育生物学课程标准》第二部分课程目标提到:“通过义务教育阶段生物学课程的学习,使初中生初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力,养成科学思维的习惯。”因此,为符合新课程标准的要求,我们在实际教学中应注重初中生生物实验能力的培养。教师在备课时,应该结合具体学情设置培养初中生实验操作能力的教学目标。例如,学习细胞分裂的基本过程时,教师备课时的能力目标即可设置为:引导学生动手实验,通过实验观察洋葱根尖细胞分裂的切片,增强学生动手实验的能力和自觉探究的意识。
2.加强学生生物实验教学中创新能力的培养
提高生物实验能力的一个重要方面就是培养创新意识。初中生创新意识的培养可以有效提高学生自觉探究、动手实验的能力。创新意识的培养体现在教学中的方方面面,在教学中应该保护学生的好奇心,耐心解答学生的疑问,鼓励学生发现问题、提出问题,并积极探索解决问题的方法。许多伟大的发明创造都源于一个“为什么”。面对学生的不解,我们需要做的是启发学生,为学生创造解决疑惑的条件。例如,初中生对种子萌芽的过程充满好奇。我们则以此为契机,开展“种子萌发条件”的探究活动。通过带领学生亲自探索,不仅解答了学生心中的疑惑,同时也增强了学生动手操作的能力。
3.在实验步骤解析中培养学生的分析观察能力
科学实验具有严谨的步骤,生物科学实验也不例外。实验探究的一般方法包括:提出问题、作出假设、制订实验方案、观察实验现象、得出结论、总结交流等。对于初中生物实验,我们主要要求初中生了解一般的实验步骤,并能自主完成简单的实验操作,培养学生实验中分析观察的能力。我们操作实验的一个主要目的是为了证明一些结论或者观察一些现象。分析观察是实验过程中的一个关键环节。只有谨慎细致地观察才能得出准确的实验结论。
4.引导学生归纳总结实验理论及思想
归纳总结也是实验探究的一个主要组成部分。引导学生动手实验的重要目的是学生能够通过实验操作总结出结论。学生参与实验,根据在实验中观察的现象或者实验结果归纳出实验理论或思想,可以让学生对生物理论有更加深刻的认识,甚至通过实验能够获得新的发现,实现提升学生生物科学素养的培养目标。
综上所述,转变初中生物教师的教学理念,改革初中生物教学模式,为初中生提供参与实验探究的机会。抓好实验教学,不仅是现代初中生物教学的客观要求,也是提高初中生生物成绩的有效途径。提高初中生动手实验的能力不是一蹴而就的事情,需要教师日积月累的付出和学生坚持不懈的努力。
参考文献:
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
关键词:中学生物园;生态资源;生物科学素养
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2017)03-0103
生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断地提高自身科学素养的能力。中学生物园是指在中学校园内建设的,与生物学科相关的所有园地的总称。中学生物园一般由生态区、专类区、探究区和科普区等四大部分组成。生物园是为教学服务的“绿色教室”,也是学生探究和实践的最重要的基地之一。通过生物园,不但可以让学生掌握生物的基础知识、培养正确的世界观、审美观及劳动价值观,培养学生的动手技能,更能够使学生认识自然,促进学生全面发展。如何充分开发和利用生物园生态资源,创造性地进行教学,提高学生的生物科学素养,是本文探讨的核心。
一、利用校园生态资源,掌握生物学科基础知识
具备生物科学知识是生物科学素养的一个方面,只有生物学的知识积累到一定程度时,学生才能具备一定的生物学科学素养。因此,在教学中,教师不断地开拓学生的视野,适时地引导学生掌握好教材基础知识,重视知识结构,根据生命活动的连续变化,把知识串联起来,形成知识网络。并对其进行扩展,联系有关实际,综合运用知识。特别要重视知识的发展过程,有助于学生对科学过程和本质的理解。能力的形成和发展不可能脱离知识,只有将知识系统化和结构化,才能形成能力,合理的知识结构是能力形成和发展的基础。利用生物园的丰富资源,巩固所学的理论知识,达到将知识迁移应用的能力。例如:通过课堂学习,学生已经了解群落的有关知识,再将学生带到校园中,利用水生生物园的生态资源,让学生对已学知识进行进一步的巩固,如:群落的概念、群落的丰富度、群落的种间关系、群落的结构、群落的演替,学生置身于生态园中,通过观察回顾,对群落的概念和特征有了更进一步的理解,抽象的知识变得具体,知识之间的联系变得清晰,脑海中自然而然形成有关群落的知识框架,从而牢固地掌握生物学科的基础知识。借助水生生物园的生态资源,提高学生的学习兴趣,培养了学生的生物科学素养。
二、利用校园生态资源,培养学生的观察、思维、探究能力
生物科学素养还包括能力素养,参照《数学课程标准》相关内容,构建出生物学科能力应该包括:1. 观察与实验能力;2. 生物认知能力;3. 科学思维能力;4. 科学探究能力;5. 生物信息能力;6. 实践创新能力。其中,核心能力是科学思维,生物认知和生物信息能力是基础能力、观察与实验能力、生物探究能力和实践创新能力三个并列作为延伸能力。生物园拥有丰富的物种和生态环境,为学生观察、思考、探究提供理想的场所,是提高学生综合能力的最佳平台。首先,让学生掌握科学的观察方法、观察态度。巴甫洛夫所说的“观察、观察、再观察”,深刻地揭示了观察的严肃性和科学性。例如:七年级学生在学习影响鼠妇生活的环境因素之前,将学生带至阴生生态区,让学生寻找鼠妇,观察鼠妇的生活习性,可能有的学生很容易就找到了,而有的学生怎么也找不到。这时,教师就会提出问题,为什么有的学生很容易就找到了呢?教师让学生仔细观察,并且分享自己的观察心得。最终,学生发现只有在阴暗、潮湿的环境条件下,才容易找到鼠妇。于是,学生会进一步提出问题:“鼠妇的分布受光的影响吗?”“鼠妇的分布受湿度的影响吗?”通过这种观察、思考,激起了学生探究的热情,培养了探索生命奥秘的精神。为了寻找答案,各小组同学确定了探究的目,作出假设,设计试验,开展试验,观察记录。整个过程学生不知不觉地运用了“主动、参与、合作、探究”的学习方式,学生通过观察,了解生物的生活习性,开动脑筋,提出问题,科学探究,解决问题。学生通过实践,培养了观察方法、提高了思维能力、掌握探究技能,形成正确的价值观,使科学素养与人文素养的培养融为一体,从而达到真正的“以学生发展为本”的目的。
三、利用校园生态资源,形成正确的情感、态度与价值观
正确的情感、态度与价值观养成也是生物科学素养的重要组成部分。知识素养是基础,能力培养是核心,情感、态度与价值观素养的培养必须依存于知识教育与能力培养中。利用生物园的实践活动培养学生的感恩精神、勇于探索、热爱生命的情感,培养其与人合作、辩证唯物主义、科学发展的精神,使学生成为全面发展的接班人。
例如:利用生物园的植物和场地,开展“探究影响植物叶绿素形成因素”的实验,学生探索了光照、水分、无机盐等因素对植物叶绿素形成的影响,学习了对照试验的设计要点,培养了学生的科学探索精神;而在利用水生生物园进行“水浮莲净化水质实验”时,学生团结协作,有的到河涌取水样,有的准备鱼缸,通过各组成员共同努力完成实验,培养了学生的团结协作精神;在实验过程中,渗透培养学生实事求是的态度,在记录实验数据和实验结果时,即使实验失败,也要如实记录,而不能弄虚作假,养成了学生严谨的科学态度。在生物园的实践活动中,教师还可以适时地渗透尊重自然、关爱生命的品德教育,及时渗透人与自然和谐发展的“生态道德”教育,使学生正确认识人在生物圈中的作用和地位,培养学生关爱生命、爱护动物的良好道德品质。
总之,生物教师应充分挖掘生物园的生态资源开展实践活动,通过活动对学生情感、态度、价值观的进行培养是培养学生健全人格的有效措施,活动过程不仅仅关注学生实验知识、技能、方法、能力的培养,更应该潜移默化地渗透对学生人文精神的养成教育。最终,在实践活动中也能彰显人性,使每一个学生都能全面、健康、快乐地成长。
【关键词】初中生物;探究教学;方法
生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生物现象和生命规律的一门科学。生物科学研究在20世纪取得了许多重大突破,例如DNA分子结构和功能的揭示;哺乳动物体细胞的克隆成功;人类基因组计划的实施等。这标志着21世纪人类将进入生物科学技术的新时代。
许多生物领域发现而未解决的问题正等着人们攻克,例如艾滋病治疗。初中阶段培养学生热爱生物科学将有利于提高每个学生的生物科学素养。教材中安排了许多探究项目的学习,探究式教学是以培养学生的探究性思维为目标,使学生通过再发现的步骤进行学习的方法。生物科学研究在20世纪取得了力图改变学生的学习方式,引导了学生主动参与、了解与探究;勤于动手,逐步培养学生收集整理科学信息、获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等。
探究课的教学对于不同的教师有不同的方法,现结合我校新教材近几年以来的教学谈几点看法:
1教师的重视
“认识决定态度。”由于探究课占用时间多、准备材料繁琐、学生素质不高而难于推行。许多教师认识不到位、重视不够,往往是轻轻带过,不当一回事;有些甚至不进行探究活动,直接给出结论。这与新教材要求相背离,起不到应有的培养目的。所以,每一位生物教师要有足够认识,高度重视探究课的教学,从思想上重视该课程的实施。
2提前布置,准备充分
生物探究课的内容都是来自大自然,与生活息息相关,这就需要引导学生去思考、去观察、去发现。这又要求我们必须遵循大自然的规律。有些素材,如果事先没有准备,临时找寻,这是万万行不通的。这样有可能让这节课的教学任务无法顺利完成。
例如:探究――菜青虫的趋势行为。要进行这个探究,你必须选择:
⑴适时的季节。一般菜青虫生活在大白菜、卷心菜、小白菜等蔬菜的菜叶上。所以,只能选在这些蔬菜成熟的季节进行教学。
⑵合适的场地。只有在菜地实地教学,带领学生进行探究活动,才能取到正真的效果。
再如:探究蚂蚁的通讯。这就需要事先用鱼缸或其他容器饲养一窝蚂蚁或者在校园内的某个地方找到一窝适合进行探究教学的蚂蚁,才能开展探究活动。因此,只有提前布置、准备充分才能带给学生一次愉快的探究。
3设置详细的探究目标和活动程序
在进行探究活动之前,教师要明确地向学生提出本次探究活动的程序以及最终达到什么样的目的。让学生明了探究活动的目的,从而使探究活动的开展更具有目的性和意义。如:在探究“蚂蚁的通讯”中可按下列方案进行(课本P39)。
提出问题:
⑴蚂蚁是怎样交流信息的。
⑵蚂蚁是靠气味通讯吗?
⑶通讯在社会行为中有何意义?
4分组活动,做好引导
在进行探究活动之前,教师要把学生分成几个小组(分组依情况而定)。例如:在教室里一般4―8人一组;在户外一般10人左右一组,并指定每组两名记录员。在具体的探究过程中教师要有针对性地进行辅导,引导学生从活动中找到情趣,从而自发的寻求问题的根源以达到探究的目的。
5充分发挥学生的学习主动性,学会协作
“学习科学是学生们要亲自动手做而不是要别人做给他们看的事情”,在生物探究课的教学中,要充分发挥学生的主体作用,即教师创设探究课的教学情景,留给学生更多的自主、探究、合作学习时空,让学生尽可能多地参与知识的生产、发展的过程,变被动接受知识为主动发现知识、掌握知识,从而达到培养学生学习能力和创造能力的目标。实现主导与主体作用有机结合,“教”与“学”的和谐统一。
6联系课本知识深入探究
探究活动的教学不能离开课本,例如结合课本中的图、表,教师设疑:如细菌是否有呼吸作用?若有两种细菌分别进行有氧呼吸和无氧呼吸,如何列表说明它们的呼吸方式,对课文中的图表应作怎样的改动?这里,联系原核生物与真核生物在结构上的差异,说明呼吸作用是生物具有的基本的生命活动,呼吸作用提供了各类生物各种生命活动需要的能量,体现了生物界的统一性。学生在学会应用知识的同时,逐步形成科学的思想观念。
7认真分析结果,得出结论
探究活动的最后一项是教师要广泛地听取学生的看法,帮助学生分析各种结果,指出探究过程中的得与失。最后得出正确的结论。同时我们还要正确看待错误结论的出现,对学生给予更多的鼓励。如:在探究“蚂蚁的通讯”中,有的同学认为蚂蚁是通过动作来传递信息的;有的同学认为蚂蚁是通过声音来传递信息的等错误结论。真正的结论是蚂蚁通过气味来传递信息。但这些都证明学生是通过仔细观察得出的结论,我们就不能一味的强调对与错,对于学生仔细观察,善于思考的学习态度也要给予肯定。
8要善于应用激励方法,适时对学生进行评价
怎样才能提高学生的生物科学素养呢?我认为应该从以下几个方面入手。(1)立足教材,充分利用教材上提供的图示、图例、图表、实例等丰富的教学资源。(2)面向全体学生,着眼于学生的全面发展和终身发展的需要。根据学生学习需求,实施因材施教,促进每个学生的充分发展。(3)倡导探究性学习,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,逐步培养学生多方面的能力。(4)联系实际,联系生活。
在新课标必修各个模块中都有与健康有关的知识,分子与细胞模块涉及到的有“必需氨基酸”“囊性纤维病”“细胞的癌变”;遗传与进化模块涉及到的有“人类的遗传病”;稳态与环境模块涉及到的有“人体的稳态”“人体的免疫功能”。对于这些知识的学习,一定要联系实际,联系生活,引导学生主动参与,乐于探究。如对于“必需氨基酸”的学习,就要联系到人体的营养,联系到日常的膳食种类,联系到不同食物的营养价值标准,从而激起学生的兴趣。对于“细胞的癌变”“人体的稳态”“人体的免疫功能”有关知识的学习,要结合癌症、糖尿病、艾滋病等有关疾病的发病机理,引导学生探究不同的生活方式与患病概率的关系,让学生认识到健康的生活方式对我们的重要性。对于“人类的遗传病”有关知识的学习,要结合优生优育这些与人们关系紧密的话题,培养学生的优生观念。
让学生对生命现象的本质有深刻的理解是高中生物教学的重要目标。我们应充分利用教材上提供的对生命现象本质的探究历程,比如对生物体组成元素的探索、细胞学说的建立历程、生物膜成分与结构的认识历程、酶本质的认识历程、光合作用的探究历程等,通过让学生重温生命现象的探究历程,让学生认识到生命的本质是物质的,是需要能量驱动的,是运动的,是联系的,是不断向前进化的。今天的环保问题是摆在人类面前的最重要也是最难解决的问题,可以这样说,一个人如果不具备基本的环保知识与意识,他的知识结构是不完整的,他无论干什么工作都不能做到尽善尽美,都会是有缺陷的。我们应该通过让学生调查身边发生的与环境有关的事件,让学生了解环境恶化对我们的生活质量的影响,甚至对我们生存的威胁。把学生培养成具备环保知识与意识的合格的现代化的人才。在未来的生活中,生物科学与技术的影响将越来越大,由基因工程、细胞工程、胚胎工程、生态工程、发酵工程、酶工程等组成的生物工程将给人们带来巨大的经济价值和生活上的便利。基因工程药品的出现使昂贵的药品变成了普通人能消费得起的药品,克隆技术的发展将最终解决器官移植供体不足及免疫排斥的问题,生态工程将是解决我们面临的环境难题的一剂良药。通过让学生了解这些前沿的生物科学与技术,可以给学生打开一扇门,一条通向立志为生物科学发展作出贡献的大门。
培养学生的科学探究能力是生物新课标的最重要的目标之一,也是最难的目标之一。科学探究的一般程序是:(1)提出问题;(2)作出假设;(3)设计实验;(4)进行实验;(5)分析结果,得出结论;(6)表达交流;(7)进一步探究。在新课标教材中有许多探究课题,比如影响酶活性的因素的探究、酵母菌呼吸方式的探究等。在教学过程中,我们要利用好这些探究来培养学生的探究能力。提出问题是探究的第一步,也是很重要的一步,但提出的问题一定要有探究的价值,一定要规范,要包括自变量与因变量。作出的假设要建立在学生已有的知识基础上,要与提出的问题紧密对应。设计实验是关键的一步,设计实验时要充分考虑到无关因素对实验结果的影响,无关因素可能来自实验材料,来自实验器具,来自实验试剂,来自实验程序,来自实验条件等。所以一定要重视实验材料的选择,要注意实验器具的干净,要保证实验试剂的有效,要使实验程序科学,使实验条件可控。除此以外,还要注意运用对照对比等原则来平衡无关变量。对实验结果的记录及表达交流有多种方式,可以用文字形式表达,也可用图表形式表达。学生应该熟练掌握这些表达方式,因为探究的最终目的就是交流。在实验过程中可能会出现一些预料不到的结果,这时要注意引导学生分析原因,如有必要还可进一步探究。