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生物科学核心素养精选(十四篇)

发布时间:2023-09-22 10:36:54

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篇生物科学核心素养,期待它们能激发您的灵感。

生物科学核心素养

篇1

关键词 生物学核心素养 光合作用 科学史 生物学教学

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

生物学核心素养是公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识。那么,教师在具体的生物课教学过程中如何来提高学生生物学核心素养呢?教材文本、探究实验、现实生活、自然环境都是培养学生核心素养的对话视角。教材上有很多重要结论、原理的科学探究过程,教师应用好教材上的这些经典实验是培养学生生物学核心素养的重要途径。

以人教版高中生物必修1第五章第四节第二课时“光合作用研究的‘过去、现在、未来’”为例,让学生感悟科学家严谨的科学态度、坚忍不拔的意志品质、细致的理性逻辑。本节课的学习,学生需要联系物理、化学的相关知识,在细胞层次和细胞器的水平上来认识光合作用,形成分子与细胞水平认识生物体的结构与功能是相适应的生命观念,关注光合作用研究的未来,能大胆发挥想象,树立生命科学的创新意识和创新精神。

教学中教师以光合作用研究的“过去、现在和未来”为线索,以科学史中的若干个实验为载体,在教学过程中多角度提出问题,引导学生在实验探究中进行分析、逻辑推理,进而得出结论。

1 光合作用研究的“过去”

1.1 设疑导入

教师播放有关幼苗逐渐长大成苍天大树的微视频,然后提出:幼苗是怎么长大的呢?这与光合作用有什么关系呢?光合作用又是怎样被人们发现的呢?今天,我们就一起回到300多年前,踏着科学家的足迹,领略科学家们展现出来的核心素养。

1.2 回眸科学史,共同体验光合作用研究过程中的思维魅力

教师继续提出问题:幼苗是怎么长大的呢?所需营养物质来自哪里?亚里士多德的观点是否正确?又怎样证实?

(课前已发给学生相关中英文资料阅读,并要求学生将资料整理设计成表格形式)

教师投影学生设计的表格。

教师追问:亚里士多德的实验能得出什么结论呢?是否合理严谨?同学们谈谈自己的看法。

然后,教师展示1648年比利时科学家――范・海尔蒙特通过柳树实验,了亚里士多德的错误观点。教师要求学生分析海尔蒙特的实验结论是否完全正确,并提出问题:从植物生活环境的角度分析,还应考虑什么因素?空气对植物的生长有影响吗?

教师展示1771年,英国科学家――普里斯特利的实验过程动画,引导学生思考:

① 几组实验的现象是什么?② 有无植物的两组实验装置起什么作用?③ 该实验装置中玻璃罩有什么作用?

后来很多科学家重复普利斯特利的实验,但是很多不能成功,这是为什么呢?。

(教师引导学生学会从简单的实验中找到矛盾的地方,正确的进行推理判断,培养学生能够在新的问题情境中,基于事实和证据,采用适当的科学思维方法去质疑,并选用恰当的方式进行语言表达,提升学生的理性思维素养;逐步培养提出生物学问题、在给出的现有资料中形成恰当的方案并实施的科学探究核心素养。)

教师下面有请1779年的荷兰科学家“英格豪斯”隆重出场,请他针对上述问题给大家作报告。

“英格豪斯”扮演者用课件演示并指出普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功,植物体只有绿叶才能更新空气。并提出问题:由于当时化学发展水平的限制,英格豪斯并不清楚植物吸收、释放气体的成分,你们根据现有的知识,知道是什么吗?

其他学生回答:吸收CO2,放出O2。

教师:直到1785年,由于发现了空气的组成,人们才明确这一结果。可见生物科学的发展需要建立在不同知识领域的基础上。在这一过程中,光能哪去了?植物光合作用需要重要的外界条件是什么?今天我们有幸“请到了”1845年的德国科学家梅耶,下面我们一起来欣赏他的风采。

“梅耶”扮演者用课件显示能量转换和守恒定律,指出植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。

(采用角色扮演的替代方式,一方面可以提高扮演者的Z言组织、表达能力,并且身临其境的当了一回“科学家”,逐步培养自己的科学思维方式;另一方面可以激发其他学生的好奇心,感觉科学家离我们并不远,就在身边,严谨的科学思想更加容易被接受。)

教师:光能转换成化学能,贮存于什么物质中呢?植物光合作用除了释放氧气,还产生什么物质呢?

课外“科学家”小组代表结合录像介绍1864年的德国科学家――萨克斯实验过程及现象,并提出问题:① 暗处理这一步是否可以省略?为什么?② 本实验是否存在对照组?若有,请指出单一变量。③ 这个实验可得出什么结论?

教师引导学生归纳每个实验结论。

(此过程的设计,一方面是为了使学生学会综合排除无关变量,抓住变量分析实验并得出实验结论,且强化科学探究实验设计的基本方法、原则;另一方面是促进学生在小组学习中主动合作,推进探究方案或工程实践的实施,并运用科学术语报告实验结果。)

“科学家”代表回顾:光合作用研究的“过去”(图1)。

设计意图:回顾科学史中光合作用的研究历程,得出光合作用的场所、动力、原料、产物。更重要的是体会在这些经典实验中映射出来的科学家的科学精神和科学态度,以及体悟到科学的思想和方法。学生可以自己大胆的讲诉自己的体会和想法。)

2 光合作用研究的“现在”

教师再次结合光合作用的“过去”,引导提出问题:光合作用释放的氧气,到底来自于H2O还是CO2?从而启发学生深层次思考光合作用研究的“现在”。

① 采用“头脑风暴”让学生各抒己见提出光合作用中需要解决的问题。如:氧气中的氧是来自H2O还是CO2中的氧?CO2是怎样固定并转化为(CH2O)的?光能是怎样被转换成化学能而被储存的?叶绿素在光合作用过程中起什么作用?……

② 运用“暗箱法”引入“鲁宾、卡门实验”和“卡尔文实验”。

教师让学生以“暗箱法”(图2)尝试从科学家的角度,发现问题、提出问题,然后讨论得出结论。这样不仅构建了光合作用的深层次知识,更培养了学生较为全面的探究能力。

③ 思维探究,模型建构。教师引导学生将光反应和暗反应结合起来,结合刚才的实验推理,构建出一个光合作用的反应过程图。学生小组合作讨论,并展示汇报,学生之间加以纠错。

(本教学片段通过“头脑风暴”、“暗箱法”、“模型构建”等系列有难度深层次的活动,旨在培养学生能够恰当选用并熟练运用工具展开观察,基于对相关资料的查阅,设计并实施恰当可行的方案,运用多种方法如实记录,并创造性地运用不同学科方法解决问题,同时能够在团队中起组织和引领作用,运用科学术语精确阐明实验结果,并展开交流,提升学生各层次的生物学核心素养。)

3 光合作用研究的“未来”

部分兴趣小组的学生将对收集的近代科学家对光合作用的研究、因光合作用的研究获得诺贝尔奖的科学家的材料进行简单介绍。例如:1954年阿尔农的循环光合磷酸化的研究;英国的希尔光反应系统的研究;1982年西德生化学家米舍尔生物膜上的色素复合体的成功分离;德国科学家戴森霍弗、胡贝尔、米歇尔3位科学家测定出了光合作用反应中心膜蛋白―色素的三维空间结构,揭示出电子和能量的传递作用,这一成就在光合作用的研究中迈出了关键一步,他们因此共同获得了1988年度诺贝尔奖。2016年5月18日的《自然》杂志,来自中科院生物物理研究所的研究成果,他们获得了菠菜光系统II――捕光色素复合物(LHC-Ⅱ)超级复合体的结构,分辨率为3.2 ■。

(设计意图:① 目前在光合作用方面,经过了几百年的研究,即使取得了不少成果,但仍然许多问题尚不清楚,光合作用的研究还有非常多的难题要去攻克,让学生知道社会热点中的生物学议题;② 结合本世纪以来,当今人类面临的一些重大问题,如粮食、能源、资源、环境污染等,使W生能够负责任地参与社会生活和决策,通过科学实践,尝试解决现实生活中的生物学问题,增强社会责任感;③ 引导学生大胆展望光合作用研究的未来促进沉重的课后继续学习,并学会用生物知识指导、解决生产和实践中的具体问题。)

篇2

关键词:生物学;核心素养;课堂教学

随着国家发展学生核心素养体系的,重视和深化发展学生核心素养成为基础教育改革的热点和方向,落实立德树人是课程改革的核心和根本任务,发展学生的核心素养是育人的重要目标。[1]2017年新修订普通高中生物学课程标准明确将生物学核心素养作为课程宗旨,生物学课程的根本任务是提高学生终身发展所需的生物学核心素养[2],因此课程、教学、评价都要基于核心素养来设计和实施。下面以“DNA的复制冶为例谈谈在教学中培养学生的核心素养。摇摇

一、基于生物学核心素养的教学分析

生物学核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的,在解决真实情境中的实际问题所表现出来的必备品格和关键能力[3],包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面。生命观念是生物学核心素养的基础和支柱,生命观念的形成离不开理性思维和科学探究,理性思维是科学探究的重要内涵,科学探究是理性思维的实证过程,在形成生命观念、进行理性思维和科学探究的过程中,最终形成一定的社会责任意识和义务。[1]基于核心素养的教学,将课程目标定位在核心素养上,需要我们从关注知识点的落实转向素养的养成,从关注教什么转向关注学生学会什么,需要更多地思考如何让知识成为素养,让知识变成智慧。[4]以学科核心素养为根本宗旨的生物教学,更加尊重学生的个体差异性发展,关注学生素养的培养,注重课堂教学的原生态,让学生形成基本的生命观和生物学基本观点[5],发展生物学核心素养。

(一)确定生物学核心素养的目标

生物学核心素养是对生命现象及其运作的理解和认识,是科学世界观的组成部分,是满足学生终身发展所必须的生命观念、思维和方法,是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现,是三维目标的提炼和有机升华。“DNA的复制冶是人教版高中生物必修2第三章第三节内容,DNA分子的结构和复制是遗传学的基本理论[6]。学生已有有丝分裂、减数分裂和DNA双螺旋结构等知识背景,教师在分析学生、教学内容的基础上,确定了基于生物学核心素养的学习目标:概述DNA分子的复制,探讨DNA复制的生物学意义,理解结构和功能的内在联系;运用假说———演绎法推测DNA分子复制的方式,感悟假说———演绎的科学方法;通过分析推测复制过程的经典实验,学会分析实验的方法,领悟科学探究的魅力,建构DNA通过复制传递遗传信息功能的概念,体会科学技术的应用;探究活动中,指导学生分析、推理、归纳、大胆想象和猜测,培养科学的思维及合作学习的精神。

(二)找准培养生物学核心素养的“三点

培养学生生物学核心素养是本课程的价值追求,也是课程预期的教学目标。教师在进行教学设计时,要考虑本节课学科核心素养的针对性和有效性,找准培养学生生物学核心素养的立足点、切入点、支撑点,是培养学生核心素养成功的关键性前提。根据课程标准的要求和教材内容、学生的实际,教师精心设计课堂教学,设计了启发式、自主和合作探究学习的方法,确立了本节生物学核心素养的立足点是生命观念、理性思维、科学探究;切入点是体验假说———演绎;支撑点是科学探究。

(三)定位培养生物学核心素养的助推剂

精心设计教学主线,准确分析教情、学情,确立有效的教学方法,这些都是课堂教学中落实核心素养的助推剂。教师把科学探究的过程设计为课堂教学的主线,让学生亲历科学探究的过程,体验生物学知识的形成过程、感悟生物学思想和方法[3],体会解决问题的过程和方法,建构生物学核心概念,达成对生命的理解,养成科学态度和科学精神,为学生的终身发展奠定素养基础。

二、基于生物学核心素养的课堂教学

教学中,在层层设疑、解疑、演绎推理过程中,学生体会假说———演绎的科学方法,课堂围绕“发现问题———作出假设———演绎推理———实验验证———得出结论冶这一探究主线实施[6],处处渗透着生物学核心素养的培养,最终达成课堂的核心素养目标。

(一)利用前概念创设新情境

前概念是学习新概念的基础,利用学生已有概念的回顾,达到温故知新的目的。教学中,教师结合图片呈现问题:DNA化学组成的基本单位是什么?DNA分子的空间结构是怎样的?使学生进一步理解结构与功能的内在联系,建构生命观念。指导学生推测:DNA复制的场所可能在哪?进一步引发思考:一个DNA复制后形成两个子代DNA的4条链可能的组成方式有哪些?问题解决的同时伴随着新的设疑,激发学生的求知欲,使学生尽快进入学习新知的情境。教学中发挥科学前概念的正迁移作用,使之成为学习新概念的铺垫、资源,成为新知学习的新增长点。

(二)立足核心素养点,开展探究活动

生物学核心素养的四个方面并不是在每节课都要充分体现和落实,根据学习内容、学情等不同,每节课侧重点有所不同。教学中,教师准确把握核心素养的培养点,围绕培养点开展探究活动,有效的探究活动不仅直接影响核心素养中理性思维、科学探究的落实,也间接影响生命观念和社会责任的达成。在本节学习中,核心素养的培养重点立足于结构和功能相统一等生命观念,演绎与推理、归纳概括、建构模型等理性思维,以及科学探究的过程、方法和品质等。1.科学探究建构DNA的复制方式科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。学习中,沿着“发现问题———做出假设———演绎推理———实验验证———得出结论冶这一主线,感悟假说———演绎的科学方法,运用归纳与概括、演绎与推理、模型、批判性思维等方法,探讨DNA分子复制的方式。发现问题。根据导入环节设疑:一个DNA复制后的子代4条链可能的组成方式有哪些?教师组织学生讨论、绘图、板图交流可能的复制方式———半保留、全保留复制、弥散复制。作出假设。学生根据问题交流结果作出假设:DNA复制是半保留复制;DNA复制是全保留复制;DNA复制是弥散复制。演绎推理。教师设置了5个递进的问题:设计此实验的关键思路是什么;怎样区分用肉眼看不到的DNA分子;若亲代DNA用同位素15N标记,放在含有14N的环境中培养,亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素;实验中如何将不同N元素组成的DNA分子区分开;亲代、子一代、子二代DNA都分别进行离心,结果怎样分布。指导学生分组讨论、绘图、板图交流,在师生交流过程中,预测DNA三种复制方式形成的子代DNA的可能情况,以及如何设计实验进行验证,体验科学探究的严谨,发展学生的理性思维。实验验证。学生利用学具动手制作DNA复制的模型,模拟复制方式,初步建构半保留复制的概念,体会科学家的研究过程和结果,佐证学生的推理结论。得出结论。在前面推理、模拟的基础上,归纳概括出:DNA复制方式是半保留复制。2.讨论———探究建构DNA复制过程本环节分两个板块进行,首先教师呈现科恩伯格的两个实验研究,指导学生合作讨论分析、获取信息、找关键词,推测DNA复制可能需要的条件:模板、能量、原料、酶等。其次,教师充分利用信息技术的手段,演示DNA复制的动态和连续变化过程,阅读教材内容,思考交流以下问题:DNA复制的条件、场所、时间、结果?DNA复制的特点、意义,如何保证其准确性?同时结合大肠杆菌半保留复制图例,用数学方法计算三代中含15N-DNA的比例。在此过程思维的碰撞中,聚焦构建概念,学生再次体会生命观点。

(三)课堂总结拓展,课后反馈巩固

师生共同梳理主体知识,重温科学探究的过程、方法,深化对DNA复制的整体认识。同时引导学生思考,启发学生的思维,有学生提出:DNA复制是从一端开始还是两端开始复制呢?两条链复制是同时的吗?是同一个方向进行吗?有些问题远超出学生的认知水平,教师指导学生对部分问题进行深层次分析,使学习达到一个更新更高层次。结合学生质疑,教师呈现图片,展示DNA复制的多起点、两条链反向延伸的特点,拓展了课堂内容,为后续学习奠定基础。课后教师设计了5道重要概念的反馈题,及时了解学生掌握情况,巩固深化DNA复制这一重要概念。

三、思考

课堂教学是发展学生生物学核心素养的重要阵地,以培养学生生物学核心素养为总目标的教学,要关注学生的个体差异和发展需求,准确定位每节课核心素养的立足点、切入点,是落实核心素养的前提。创造机会,多组织学生主动学习的探究活动,是落实核心素养的关键。设置递进式的问题,创设学习的真实情景,是启发学生思维,落实学科核心素养的重要保障。生物学课程分为初中、高中两个学段,初中侧重于生物多样性及其分类,以及细胞、遗传、进化、生态系统等概念的初步理解;高中侧重对细胞、遗传、进化、生态等概念进一步深入探讨,深入到分子水平探讨生命活动的机制,更加关注生态学和进化思想[5]。在落实核心素养的要求上,两个阶段有着不同的目标,如何进行无缝衔接,是我们值得思考的问题。以学科核心素养为根本宗旨的课堂教学被赋予了新的元素,但同时衍生出新问题:课堂教学中如何评价学生生物学核心素养的发展水平?如何利用生物课程的特点发展学生的核心素养?探索生物科学素养与核心素养的培养之间的关系,在课程改革的道路上,我们且行且思且实践。

参考文献:

[1]吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试,2016(10).

[2]赵占良.试论中学生物学的学科本质[J].中学生物教学,2016(1).

[3]谭永平.中学生物课在发展核心素养中的价值和基本任务[J].生物学教学,2016(5).

[4]蔡文艺,周坤亮.以“核心素养冶为中心的课程设计[J].辽宁教育,2014(7).

[5]蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学,2015(10).

篇3

关键词 高中生 核心素养 生物学科素养

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 关于核心素养的内涵

核心即中心,主要部分。

素养指由训练和实践而获得的技巧或能力。经济合作与发展组织(OECD)的研究认为,素养是个体在特定的情境下,能成功地满足情境的复杂要求与挑战,并能顺利地执行生活任务的内在先决条件,是知识、能力、态度之整合与情境间的互动体系。

核心素养是最关键、最必要的共同素养。杭州师范大学教育科学研究院院长张华教授认为,核心素养不是只适用于特定情境、特定学科或特定人群的特殊素养,而是适用于一切情境和所有人的普遍素养,这就是“核心”的含义。在个体终身发展过程中,每个人都需要许多素养来应对生活的各种情况,所有人都需要的共同素养可以分为核心素养以及由核心素养延伸出来的素养。其中,最关键、最必要、居于核心地位的素养被称为“核心素养”。OECD认为一个核心素养(Key Competency)必须满足3个要件:(1) 能够产生对社会和个体有价值的结果;(2) 帮助个体在多样化情境中满足重要需求;(3) 不仅对学科专家重要,而且对所有人重要。核心素养是知识、能力、态度或价值观的融合,既包括问题解决、探究能力、批判性思维等“认知性素养”,又包括自我管理、组织能力、人际交往等“非认知性素养”,其获得是后天的、可教可学的,具有发展连续性,也存在发展阶段的敏感性。

2 关于学生核心素养与学科素养的关系

2.1 学科核心素养的概念

学科核心素养指个体在面对复杂的、不确定的现实生活情境时,综合运用学科观念、方法、知识与技能解决实际问题所表现出来的必备品格与关键能力。它是学科与人价值的集中体现,是最关键、最重要的共同素养,是通过学科教育而习得的,它具有发展的连续性和阶段性,兼具个人价值和社会价值。

2.2 核心素养与学科素养的关系

由于学校课程的学科之间拥有共性、个性与多样性的特征,因此学生核心素养与学科素养之间的关系是全局与局部、共性与特性、抽象与具象的关系。在“核心素养”牵引下,界定“学科素养”需要有三点认识:① 独特性,即体现学科自身的本质特征,也就是学科的固有性。② 层级化,即学科教学目标按其权重形成如下序列:兴趣、动机、态度;思考力、判断力、表达力;观察技能、实验技能等;知识及其背后的价值观。这种序列表明,学科教学的根本诉求是学科的素养或能力,而不是单纯知识点的堆积。③ 学科群,即语文、外语学科或文史哲学科,数学与理化生等学科,音体美或艺术、戏剧类学科,它们之间承担着相同或相似的学力诉求,如直觉思维与逻辑思维,自然体验与科学体验,动作的、图像的、语言的表达能力等,可以构成各自的学科群。

3 高中生物学科素养的内容

3.1 对生命的理解和尊重

在高中,学生会学习关于生命的一些基本特征如细胞的结构与功能、细胞的增殖与分化、细胞的代谢、遗传与变异、稳态与调节、适应与进化等。通过学习,学生一定会感受到生命的复杂、神奇、高效、协调等特性,一定会领悟到生命活动和生物世界的博大精深,由此产生尊重生命、珍惜生命、关爱生物的情感。

3.2 对自然的珍爱与敬畏

通过生物与环境的关系的学习,学生会了解到“和谐”的重要性,会对生物生活的环境(无机的和有机的)更加敬畏,适者能生存、不适者即淘汰是自然选择,只有珍爱自然、保护环境,才能让生物和环境和谐“相处”,社会也才能得到可持续的发展。

3.3 对科技的认知与实践

生物学科的发展日新月异,通过光合作用发现的历史、探索遗传物质的实验、生长素的发现等例证的分析,以及微生物的发现、DNA双螺旋结构模型的建立、种群数量变化模型的构建、克隆羊多莉的培育等过程的了解,梳理科学探究的一般过程、学会科学探究的一般方法、领悟科技发展的神奇魅力。在感叹生物科学迅猛发展和生物技术不断进步的同时,也要清醒地认识到科技发展也会带来一些问题,如克隆技术带来的伦理的问题,试管婴儿技术带来的性别歧视问题、转基因技术带来的食品安全问题、基因芯片带来的个人隐私问题、生物武器带来的莫大危害等。生物学的发展和研究离不开科学实验,高中生只有动手实践,掌握最基本的实验技能,才能为将来的创新努力打下基础,同时通过实践,也会加深对科学态度、科学精神的认识,对学生的科学素养、创新潜能的发展都会起到积极的作用。

3.4 对社会的责任与担当

通过高中生物学的学习,学生会了解许多健康知识、饮食常识、遗传原理、环保知识等,不仅对个人和家庭成员有益,还要对社会有所担当并承担力所能及的责任。如积极传播生物学知识(如宣传防传染病特别是防艾知识、环保理念、遗传病的预防、食品安全、营养全面均衡理念、吸烟的危害、对转基因食品的正确认识等),争当环保的宣传员、执行员和监督员,积极开展社会调查和社会实践等,努力让更多的人了解生物学知识,让生物学知识更好地服务于社会。

以上4个方面,“对生命的理解与尊重”从生物学的知识出发应该是生物学科独有的学科素养,其他学科从自己的视角出发也可能会有这样的内容;“对自然的珍爱与敬畏”“对科技的认知与实践”“对社会的责任和担当”其他学科素养也会涉及,但这里强调的是基于生物学视角的核心素养。每一点都是知识、技能、情感的融合,兼具个人和社会价值,都是基于生物、是高中生核心素养的重要组成部分。

4 培养学生生物学科素养的建议

4.1 要体现生命性

生命科学要体现生命性。① 课堂要成为生命与生命对话、交流的地方,成为生命积极思考、动手实践、团结合作的地方,成为生命主动学习、提炼感悟的地方。② 作为生命体本身,学习者要联系自身实际、联系生产生活实际,活学、活用。③ 大自然中到处都是鲜活的生物,所以生物学的学习不能局限于书本、课堂、实验室,要把课堂延伸到大自然中、延伸到现实生活中。

4.2 要体现实践性

生物科学的特性之一就是实验性很强,许多重大发现都来源于科学实验,且与现实生活紧密联系,因此要特别重视活动的设计与实施。教师不仅要重视课本上应知应会的实验,还要不折不扣地完成书本上的一些探究活动和课题研究,重视校园外的社会调查实践和野外考察学习等,让学生积极主动地参与进来,在实践中加深对知识的理解、对技能的掌握、对学科思想的领悟。

4.3 要体现科学性

生物学科作为自然科学一大分支之一,要体现科学性。除了对科学知识的掌握之外,学生要学会科学的思维和方法,并通过对一些科学发现史、数学模型的建立、物理模型的建立等内容的学习,了解科学家是怎样思考问题、怎样研究问题、怎样分析现象得出结论的,从而学会理性思考、分析解决问题;还要积极体验科学探究的过程,在探究的过程中学会科学探究的一般方法,掌握科学探究的基本技能,体会科学探究的艰辛历程,分享探究成功的喜悦;并且通过学习,领悟实事求是的科学态度和质疑创新的科学精神,从而涵养自身的科学情怀。

4.4 要体现融合性

① 要将知识、技能、情感融为一体,这是作为素养的特点之一,也是在复杂情境中利用学科知识解决问题的必然要求。② 要将所学生物学知识与生产、生活实际结合起来。生物学与当代的许多重大问题都紧密相关,如人口、粮食、自然资源、环境污染、健康等问题,这些问题的解决都与生物学的发展有关。③ 要把个体与社会融合起来,充分认识到个体是社会的一分子,个体组成整体,个体影响整体,整体也会影响个体,要增强社会责任感,尽力为社会多添一份力量。④ 要把生物学科和其他学科,特别是理科学科融合起来。生物学科的发展和进步离不开其他学科的发展和进步,尤其是数学、物理、化学、信息学及技术,理科的思维和方法也有诸多的共性。只有把相关的学科素养融合起来,才能汇成个体的核心素养。⑤ 教师要将校内资源和校外教育资源融合起来,汇成学生生物学科素养养成的沃土,为学生开阔视野、强化应用、联系社会提供丰富的营养。

总之,学生核心素养的培养是今后学校教育的主要任务,而学科素养的研究与实践也会不断进行下去,期待有更多、更新的发现,一起与大家分享。

参考文献:

篇4

【关键词】新课程 生物科学素养 中学生

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)03-0054-01

《生物课程标准》规定:生物科学是自然科学中的基础学科之一,是研究生命现象和生命活动规律的一门科学,义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的,以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程,是科学教育的重要领域之一。

生物作为科学学科,对教师的要求是相当高的,不仅要求教师要有扎实的基本功,还要有较高的科学素养,特别是要把培养学生的生物科学素养贯穿于教学的始终。下面我就结合近几年的生物教学,谈谈在新课程背景下如何培养中学生的生物科学素养的几点想法:

一、 开发新课程理念下的课程资源,培养学生的生物科学素养

新课程理念下的课程资源不但包括学校课程资源,而且包括家庭课程资源和社区资源,它们为课内学习提供了广阔的背景,充分利用这些资源,可以使课内外的学习相得益彰,培养学生具有正真的生物科学素养。

1.开发学校课程资源,进一步巩固传统课程资源基础地位

为培养学生的生物科学素养,除了重视传统的教学资源外,更要开发新的课程资源,它包括:利用实验室器材进行探究性实验;利用学校人文环境,孕育学生的生物科学素养;捕捉课堂动态资源,随机培养生物科学素养。在新课程理念下进一步开发这些资源,将有利于拓宽培养学生生物科学素养的渠道。

2.开发家庭课程资源,使课程资源向家庭延伸

放学后、周末、节假日等相当多的时间,学生是在家里度过的,教师就应该加强与家长的联系,鼓励家长关注孩子在家里所进行的科学探究,为孩子提供丰富的科普读物,科技资讯信息,引导孩子建立自己的小小居室图书馆和实验室等,更好地体验科学探究的过程和方法。

3.开发社区课程资源,使课程资源向社会延伸

很多自然事物和自然现象,在课堂上根本不可能进行全面的了解,要想使学生获得有价值的科学知识,就必须走入社区,让他们在校外去认识、去思考、去实践。我所在的学校是一所绿化示范学校,并且地处农村,有着得天独厚的生物教学资源,我经常利用课内外的时间,带领学生去感受鸟语花香的美丽校园,认识形态各异的各种校园生物,同时我好经常把学生带到池塘、森林、猪场、田野之中,与各种生物及其生活的环境近距离接触,了解不同的生态系统,感受人与自然的和谐统一,使学生的观察、思考、合作等方面的能力得到提升,进而培养学生热爱自然、热爱家乡的情怀。

二、 教师应全面提高个人生物学素养 ,培养学生的生物科学素养

要培养学生的生物科学素养,教师就必须成为一名具有较高生物科学素养的人,这就要求教师具有不断学习的精神,具有系统的专业知识,了解教材编写的指导思想、内容的选择、编写的方式、课程的理念和培养目标,具有指导学生开展实验和进行探究活动的能力,要更新观念,更新教育思想,改革教学模式,改进教学方法和手段,通过学习与反思增强教学的吸引力,整合各种教学资源,把握教材,关注教学细节,使自已的教学课堂成为向学生成功渗透生物科学素养的高效课堂,才能使学生具有扎实的基础知识、科学求实的态度、灵活多变的思维方式和强烈的创新意识,让学生感受到生物科学与我们的生活生产息息息相关,以培养学生学会探究和实践,养成严谨的科学态度。

三、 转变学生的学习方式,培养学生的生物科学素养

新课程理念要求改变原有的单纯接受的学习方式,建立和形成充分调动与发挥学生主体的多元化学习方式,使学生在学生知识的过程中,体验科学知识获得的过程与方法,树立正确的情感态度和价值观,具备正真的生物科学素养,为此,我们倡导以下的学习方式:

1.自主学习的方式

自主学习是一种学习者在总体教学目标的宏观调控下,在教师的指导下,根据自身的条件和需要自由地选择学习目标、学习内容、学习方法并通过自我调控的学习活动完成具体学校目标的学习模式。

学生是学习的主人、学习的主体,最终的落脚点一定是学生的主见,这是学习的优秀品质和最高境界。有主见的学生不唯书、不唯师,敢于和善于质疑、批判和超越书本和教师,这是创新精神的突出表现。只有致力于自主学习,才能把学生培养成为具有创新精神的高素质的人。

2.合作学习的方式

合作学习是小组的共同学习,是所有参与者为了实现全组的目标而共同努力的一种学习方式,它具有两个层面的含义:其一是行动上是合作;其二是知识资源的共享和思想方法的合作。这样的学习方式能有效转化和消除学生过度的学习压力,有助于引导学生在学习中进行积极的沟通,形成学习的责任感,培养合作的精神和相互支持、配合的良好品质。

3.探究学习的方式

探究学习是在学生主动参与的前提下,根据自己的猜想或假设,在科学理论指导下,运用科学的方法对问题进行研究,在研究过程中获得创新实践能力、获得思维发展,自主构建知识体系的一种学习方式。

我们倡导探究学习,主要是要求学生经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,从中掌握有关知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学探究的方法,领悟科学的思想和精神。注重的是过程,而不是追求的结果。

参考文献:

1.教育部.全日制义务教育生物课程标准(实验稿).北京师范大学出版社,2001

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摘 要:新一轮课程改革中,教育部明确提出要培养学生的核心素养。培养中学生科学素养的基本策略就是要重视对学生的终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。声音是由物体的振动产生的,而苏科版初中物理教科书介绍了发声较轻、适合学生分组实验的橡皮筋振动发声实验,列举的声带振动发声实验也不够直观。

关键词:初中物理;课本实验;核心素养

物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中,逐步形成适合其终身发展的关键能力。作为物理教师,不光要求自身的教学语言严谨,符合逻辑要求,能将知识准确清晰地传授给学生,更要注重在现有实验器材的基础上引导学生将实验改进,培养他们的创新能力,从而提高他们的核心素养。

一、教材分析,声音的产生

声现象作为苏科版初二物理的开篇章节,由“声音是什么”“乐音的特性”“噪声及其控制”“人听不到的声音”几部分组成。声音学生一直都熟悉,然而,声音是什么,它到底是怎样产生的呢?声音是由物体的振动产生的,而苏科版初中物理教科书介绍了发声较轻、适合学生分组实验的橡皮筋振动发声实验,列举的声带振动发声实验也不够直观。课本介绍的敲击音叉,使之振动发生,现象不明显,传统的教学方式下,教师会用转换法,让正在发声的音叉接触学生的脸颊,让学生感受到音叉的振动,但是这样在课堂上不能让大部分学生体验;或者是让正在发声的音叉接触水面,

要求学生观察水面的变化,但是水花溅起不是很明显,而且持续时间较短,不易于观察。

二、物理中放大法的应用

学生刚开始接触物理,对于物理方法并没有很好的认识。笔者了解,物理中有很多现象都和物体的振动一样非常微小,不易于观察,这时多采用转换法或者放大法,将不易于观察的现象放大,使之变得更为直观,更易于观察。这是物理中常用的研究问题的方法,但是基于初二学生的认知,他们并不能很好地掌握。以下是在声现象的习题中经常出现的一个题目:在演示声音是由物体振动引起的实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,小球被多次弹开。小球多次被弹开,说明了 ,在此实验中小球的作用是 。这个实验用到的研究物理问题的方法是 。

答案:声音是由物体的振动产生的;将音叉的微小振动放大;放大法。

同时,我发现在后面的力学讲解“力能使物体形变”的教学中,我们在教学演示时一般是用气球来做实验,但是很多的微小形变看不出来,为了增强学生的感性认识,我引导学生设计了如下实验:用一面镜子,放在水平桌面上,用一支激光笔发出光束射向镜子,通过平面镜将光线反射到天花板上。一方面,实验器材简单,另一方面,光点投到天花板上容易找到。这样通过光点位置的变化让学生认识到小镜子所在平面发生了变化,从而认识到受力后桌面发生了形变。通过学生动手,在实验中让他们将本来观察不到的现象很清晰地看到,使他们觉得新奇,且实验成功了,他们很有成就感!这样对培养学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神有很重大的意义。

三、设计实验将声波的振动放大

在不断的教学中将实验进行总结,笔者思考如何能将声波的微小振动放大,适合课堂演示以及能够让学生自己动手分组探究,并能引发他们思考。在学习了声音的产生以后,我就布置物理兴趣小组的学生自己设计实验,说明声音是由物体振动产生的。在学习了光的反射以后,笔者联想到高中将物体受力发生微小形变放大的实验,想到同样可以将声波的振动通过光的反射将它放

大。在讲光反射时,由垂直入射到偏转平面镜,发现反射光线偏转与平面镜成二倍角度偏转,偏转很明显,由此来引导小组学生能否应用光的反射原理将声波振动放大。在我的带领下,学生参与,反复思考,后来设计实验如下:用废弃的八宝粥盒子,将盒盖盒底去掉,在盒盖一端蒙上橡皮膜,人在盒底一端l声这样就会引起盒盖一端橡皮膜的振动;在橡皮膜外侧粘一块小的平面镜,用激光笔照射平面镜,观察白屏上的光斑,记录位置,人对着盒底说话,观察白屏上光斑的情况,结果并不能看到光斑明显的晃动。在不断的实验中总结经验,发现是因为小平面镜太重,影响橡皮膜的振动,最终决定用轻小的光滑铝箔来代替平面镜,再次实验,实验现象非常明显,明显看到光斑在之前的光斑位置处晃动。

物理核心素养导向的教学是新一轮课程改革的必然选择,而实验又是物理研究、物理教学的重要手段,能直接反映物理过程、体现物理规律的。所以,在物理教学中,我们要不断地努力,不断地总结,从微小处入手,开发、设计适合课堂教学的实验,并且可以通过引导学生一起动手改进实验,培养他们的动手能力,激发物理兴趣,在操作过程中生成物理观念,从而提高学生的物理核心素养。

参考文献:

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关键词:核心素养;思想教育;创新实验

作者简介:王朝泰(1965-),男,大学本科,高级教师,研究方向中学物理教学研究.

素养是指一个人的修养,与素质同义.包括道德品质、言行举止、知识水平与能力才干等各方面.核心素养是指那些关键的、不可缺少的品质、能力、才干及精神面貌.对于学生来说核心素养(种类)应该是:思想素养、创新素养、思维素养、信息素养、自学能力等.存在问题:经过多年教育改革,素质教育成效显著,但与立德树人的要求还存在一定差距,主要表现在“重智轻德,单纯追求分数和升学率,教育就是分数,学生的社会责任感、创新精神和实践能力较为薄弱”.本文对初中学生物理学科核心素养的培养,旨在抛砖引玉的作用.

1 培养初中学生物理学科核心素养物理教师具有举足轻重的作用

教师的综合素养深深的影响着学生.百年大计,教育为本.教育大计,教师为本.教师肩负传播人类文明、开发人类智慧、塑造人类灵魂的神圣使命.教师要有理想信念,要有道德情操,有仁爱之心的好老师.()“学高为师,德高为范”,“千教万教,教人求真”.要有“捧着一颗心来,不带走半根草”、“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”的精神.因为教师的思想品质和人格力量影响学生是深远的.有过硬的教学能力、科学的教学方法、勤勉的教学态度,是教师的基本素质,具有育人的智慧,既要授人以鱼,又要授人以渔.要学习犹太人:“犹太人崇尚读书,比如以色列,在崇尚读书的背景下,带来一个国家的高度发达,令人深思”,教师要做到:“一个人可以跑得很快,带领一群人跑得很远,学习永远在路上……”因为要给学生一碗水,教师要有一桶水,现在看来,这个要求已经不够了,应该要有一潭鲜活的水.老师有些刻板,学生可以原谅,但老师知识浅薄,学生是绝对不能原谅的,所以教师的综合素养深深的影响着学生素养,甚至影响学生的一生.

2 在初中物理教学中不失时机渗透思想教育培养学生的思想素养

培养学生的思想素养,这是我们教学中的薄弱环节,所以在初中物理教学中不失时机渗透思想教育培养学生的思想素养放在首位.在初中物理教学中不失时机渗透思想教育,培养德育不是当知识灌输给学生,而是活动中渗透.如在上焦耳定律和安全用电时,请你反思你做到安全和节约用电等?播放视频:电热危害猛于虎:这是某中学监控录像记录:2016年4月18日夜晚,某教室由于线路老化,加上学生使用劣质充电器长时间充电,导致导线过热,引l了火灾及一系列的爆炸,直接经济损失达六万多元.残酷的事实,时刻在告诫我们:要科学利用电热,防止电热的危害.对学生进行安全教育:安全意识,安全防范,生命安全高于天.不是下死命令“出门一定要关灯、关空调”.而是把教室两台空调的铭牌拍照后投影(如图1所示):220V 3850W.出门不关空调5小时(空调正常工作),浪费多少电能:W=Pt=3.85kW×2×5h=38.5kW・h,引导学生计算,学生从计算中有了深刻的体会:不关空调浪费38.5 kW・h的电能,并渗透了即使生活富裕了也不能浪费国家能源.课后还布置作业:请你如何“做到安全和节约用电?”写成科学小论文.渗透物理学家刻苦学习成才的故事:牛顿、法拉第、焦耳……焦耳(James Prescott Joule,1818―1889),英国物理学家,一生致力于实验研究.用近 40年的时间做了400多次实验,研究热和功的关系,根据所测电流通过电阻放出的热量,提出焦耳定律.法拉第,英国物理学家,化学家,当过书童,引用十年探究实验,发现了电磁感应现象.此外利用低成本实验(废弃物)做物理实验改进和创新,不仅解决教学中的重点难点问题,而且培养学生节约资源的思想,即使有实验室这方面仪器:可能不完善、效果不是太好,达不到节约资源.利用低成本实验(废弃物)做物理实验改进和创新(节约资源),如图2所示增加如实验,学生怀疑“覆杯实验小塑料片被水粘住不掉下来”消除:厚纸片是少有粘力,稍作改进,黏住在废弃塑料杯底钻一小洞.演示:用手指按住小洞口,小塑料不掉下,手指一松开,小塑料片就掉下,还演示小魔术:听话的覆杯.所以在初中物理教学中不失时机渗透思想教育培养学生的思想素养,也是立德树人德要求.

3 创新实验培养学生的创新素养

创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发旺的不竭动力,在我们初中物理中不断创新,同样更要对固有价值的充分挖掘和使用,只这样才能真正的创新,真正的进步,直至飞跃.

3.1 课堂寻入――精心准备,情景导入,良好的开端是成功的一半.在上课伊始,根据初中学生好奇心的特点,创新实验设计为学生创设问题情境,巧设悬念,激发学习兴趣,引导学生猜想,没有大胆的猜想,就没有伟大的发现,学生就会产生兴趣,激发学生探究的求知欲,同时培养了学生的创新意识.

自制教具改进实验来激发和保持学生物理学习的兴趣上课导入:如图3、4、5所示空箱变物、会上坡的月饼盒、魔碗、烧不断的棉线、烧不死的小鱼……

3.2 在上大气压强这一课时,适当增加创新实验:为了安全和学生的身体健康,因为水银有毒,课堂上不能做托里拆利实验,用实验:如图6小吸盘,弹簧称,细线,刻度尺,有机玻璃板,测大气压强值.自制抽水机,这一制作出现在物理通报上,使学生的实践能力得到培养的同时,当然也提高了他们学习书本知识质量.

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关键词 生物学科 核心素养 课堂教学

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

高中生物学科教学应注重培养学生用科学的观点、知识、思路和方法能面对或解决现实生活中的某些问题。这就需要教师在课堂教学中让学生充分地动手、动脑,通过自主学习、合作探究、创新延伸等,不断加深学生对生物学概念的理解,提高应用知识解决现实问题的能力,也就是培养学生生物学科的核心素养。笔者以“光合作用原理的应用”的课堂教学实践为例,从核心素养的生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个纬度教学进行了积极的探索和尝试。

1 情景引入,形成生命观念

生物学科是与现实生活联系最为紧密的学科之一。在课堂教学的引入环节,教师可以采用贴近学生生活实际的新闻或事件,激发学生的情感共鸣,使学生迅速融入课堂,结合学生已有的知识基础,让学生对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释。学生在尝试解释和抽象的过程中学习生物学的知识、观念和思想方法,逐步形成相应的生命观念。

“光合作用原理的应用”联系最为紧密的是农业生产,笔者以所在区域的生态农场最近因较长时间的阴雨天气导致大部分农作物大面积减产事件作为引入。学生利用最近所学的光合作用原理的知识尝试对该事件进行了解释,提出了由于“低温寡照”影响了绝大部分农作物的光合作用强度而导致减产,进而抽象出“光照、温度、CO2”是影光合作用强度的环境因素。有部分学生发现在该生态农场并不是所有农作物均减产了,比如玉米的产量没有明显变化,进而抽象出“农作物本身的色素、酶”等是影响光合作用的内部因素。学生在尝试解释该事件的过程中初步形成了“物质与能量观”的生命观念。

2 自主学习,培养理性思维

自主学习是高中阶段学习的重要方式。在高中生物课堂教学中,教师指导下的自主学习不仅可以激发学生主动探知的欲望,更重要是的能够引导学生在尊重事实和证据的基础上,以严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方式去探讨、阐释生命现象及规律。

“光合作用原理的应用”一课的课堂教学之前,导学案已经下发,导学案包括“复习旧知”“自主学习”“合作探究”“联系生活”四大模块。“复习旧知”模块是将光合作用的过程进行框图形式填空(图1),“自主学习”模块展示了夏季晴朗的一天某绿色植物CO2变化趋势图(图2),要求学生对曲线图上每个拐点和每一段发生的原因及主要的限制因素进行分析,并配以一道例题。这两个模块要求学生在课前完成,学生通过自主学习,可以了解大部分的基础知识,并应用自主学习所得知识对例题进行解析,同时将自主学习中产生的新问题带入课堂,提高课堂学习效率。课堂上教师对学生的分析和产生的问题进行引导和汇总、解释、修正,学生在积极思考和再认识中逐步发展了自己的理性思维。

例题:研究人员以某植物为材料,利用如图3所示的实验装置,对影响光合作用的各种环境因素进行研究。

(1) 在光合作用过程中,光反应为暗反应提供的两种物质是______。

(2) 在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下,将实验装置由阳光下移至黑暗处,则植物叶肉细胞内三碳化合物含量______。

(3) 为了探究温度对光合作用的影响,首先应在实验装置的烧杯内加入______溶液,然后再打开该装置的活塞开关,使U形管两侧液面如图所示,关闭活塞,这一操作的目的______。

(4) 实验的观察指标是U形管A侧液面的变化值。在每一给定温度且其他条件均相同、适宜的情况下光照1 h,实验数据见表1。

请根据以上数据在指定方框的坐标内以直方图的形式画出各温度下的实验结果。分析所绘图形可知温度与光合作用强度的关系是______。

(5) 夏季去除实验装置的水浴装置后,置于自然环境条件下,假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同,且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度影响均忽略不计,利用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化情况,绘制成如图乙曲线。问图中CD段CO2浓度上升的原因是______,G点时植物光合作用与呼吸作用的关系特点是______。

本例题从实验事实入手,既考查基础知识,也有综合分析。学生通过解析,一方面能够加深对光合作用过程的理解,另一方面通过对实验现象的原因分析,结合“夏季晴朗的一天某绿色植物CO2变化趋势图”加深对光合作用原理的理解,从而为整节课的高效推进奠定了坚实的基础。

3 设计实验,注重科学探究

对生命现象的解释和证实,最直接、最有说服力的就是实验证据。在高中生物学教学中,教师必须培养学生的实验思维,即培养学生针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力,并在探究中乐于并善于团队合作,勇于创新。

“光合作用原理的应用”一课中,学生通过复习旧知和自主学结出影响光合作用的外部因素和内部因素。那么,这些因素是否真的对光合作用强度产生影响呢?具体的影响结果与自主学习中的曲线所示一致吗?这就需要通过实验加以探究和验证。教材上给出了利用叶圆片探究光照强度对光合作用强度影响的基本思路。本节课上,笔者对该试验进行了适当的改编,这也是本节课的亮点所在。实验方案在学生的小组讨论和教师的指导下完善,学生共分为8组进行实验。教师给1~6组提供了新鲜的叶圆片,给7~8组提供了衰老发黄的叶圆片。实验结果以表格形式呈现,1~6组的实验很成功,7、8两组学生认为自己实验“失败”了。既然“失败”了,就要分析原因,全班学生一起观察7、8两组的实验,共同分析,找出可能的原因。学生通过对比发现,7、8两组的叶圆片绿色较1~6组的浅,提出可能是叶片中色素的原因所致。教师顺势提出问题:你们能通过实验来证明自己的猜测和分析吗?学生们结合已有的知识,提出将两种叶片中的色素提取并分离后做比较。由于该实验比较简单,学生马上进行实验,对比结果很明显,1~6组所用叶片提取的色素种类和含量较7、8两组的叶片多。学生们通过实验的再探究,从“失败”的实验中抽象总结出了影响光合作用的内部因素――叶片中色素的种类和数量、酶的数量等。

4 联系生活,增强社会责任

学科核心素养的提出较之前最大的跨越是实现了学科教学思想向公民教育思想的转变,着力培养学生基于生物学的认识。教师结合本地资源开展科学实践,引导学生尝试解决现实生活问题,激发学生的家国情怀、责任担当以及社会关爱等。

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关键词:生物工程;大学生;创新素质;自学能力

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)02-0142-02

随着“互联网+”与“大众创业,万众创新”的浪潮日渐高涨,社会创新的活力与潜力正被激发。在此背景下,增强学生创新创业和独立自学能力,培养能够胜任目前日新月异发展变化的不同社会岗位的人才,已经成为高等教育改革与提高质量的紧迫课题。笔者在生物技术与制药方向本科生的专业课教学中不断改进,在学生创新素质、实践和独立分析能力的培养方法方面进行探讨,希望为兄弟院校生物医药本科人才培养问题提供借鉴和启示。

一、生物技术与制药人才现状

生物医药的研发非常活跃。进入新世纪以来,生物技术与制药成为世界科技竞争的焦点,目前生物技术专利占到世界专利总数的30%左右。我国“十三五”国家科技创新规划中提到,未来重点要加速推进我国由医药大国向医药强国转变。

利用基础工程技术和细胞生物学等科学知识来开发新的生产工艺和产品等已得到广泛的重视,但我国原创性科研成果相对落后于其他国家,现在迫切需要提高生物技术研究水平[1]。随着生物技术快速的发展,许多高校都增设了生物技术相关专业。据不完全统计,近几年全国每年招收的生物技术类学生超过4万人。学生数量的增加,是生物技术人才培养质量,特别是学生的动手能力下降,低层次的生物技术人才过剩,造成毕业就业人数的大幅度增加。据报道,64%的用人单位首先考虑学生的动手能力[2]。而高校是培养相关人才的基地,如何培养出符合市场需求的专业人才,值得我们深思。

二、教学平台的建设

关于高校如何培养出符合市场需求的生物技术制药类人才、如何在生物医药相关专业方面提升实力,提高竞争力,目前学术界看法和国内外一些高校的实践总结主要有:(1)建立起相关专业的科研平台。(2)在承担国家和地区大型科研项目中培养科研人才,以科研促进教学。(3)把最先进的科研成果和教学紧密结合[3]。(4)科研教学结合,师生结合,学科结合,产学研结合,多与企业开展合作的项目。(5)提倡学术自由,鼓励自由研究和非功利性探索。(6)建立方便快捷的科研成果产业转化平台。

三、存在的问题

对于我校的生物工程(生物技术与制药方向)专业毕业生,主要存在以下问题:(1)根据往届毕业生用人单位的反馈意见和毕业答辩时学生的表现,我们学校毕业的学生主要存在以下问题:动手能力和自学欠缺,在细胞和微生物相关实验操作中的无菌意识弱,自学能力和独立解决问题的能力有待于提高。(2)从毕业答辩的情况来看,大部分同学对自己所做的毕业课题了解深度不够,基础知识不扎实。(3)专业理论课重复率较高,多数学生上课听课效率低。(4)专业课的课程内容设置有待于进一步优化。从目前的课程设置来看,为了优化课程设置,需要调研市场的需求,需要适时地了解市场对本科生学习内容的需求。以市场需求为导向,不断优化课程设置。

四、具体实施方法

1.加强对学生专业认知的教育。通过与学生交流发现,学生普遍存在认识误区,学生专业知识太高深,而本专业的学生人数多,就业不乐观,往往造成学生学习目标不明确是高等教育面临的重要问题。对于以上学生,专业认知教育应贯穿教育和教学全过程。为增强学生的专业认知、增强就业信心,应采取多种措施,促使学生了解专业和热爱专业,使学生具有学好专业知识的目标。经过专业认知教育后,要让学生懂得,人总是要独立地面对社会,不努力学习提升自己的综合素质,将来走入社会的竞争中必然会被淘汰。让学生利用网络和工具书,查阅相关的专业知识去分析和解决问题,不断探究,激发学生的学习兴趣。其次,学校可以邀请事业有成的毕业生回母校举办讲座,用他们成功的事例激励学生,鼓励在校生学好专业技能,帮助他们树立对未来的信心。使学生意识到,要为了成为所在行业的专家而努力,为了自己的事业而奋斗,有效利用学校的各种资源,关注自己职业技能的培养,了解学科动向,提升综合素质。

2.增加研究型教学的授课比例。传统的教学模式是以教师讲课为主的填鸭式教学,有进度快、教学成本低和覆盖内容多等特点,但是其中的弊端也是显而易见的:难以激发学生的兴趣与学习积极性,限制了学生创造性思维、自学和独立思考的能力。增加研究型教学的方法,以学生的知识积累为基础,设计相应的研究内容,引导学生创造性地运用已有知识,体验发现问题、解决问题、创造新知识的研究过程。常用的研究型教学方式有这样几种:其中,基于问题的学习(problem-baed learning,PBL)是一种行之有效的教学手段[4]。其次,建立本科生导师制度,引导学生建立团队,在共同研究的过程中,学生的团结合作精神得以培养,书面和口头表达能力得到锻炼,共同推动研究顺利进行。

3.鼓励学生多到相关的企业实践,鼓励学生参加创新创业比赛。在假期和实习阶段,为学生提供各种形式的实习机会和信息,鼓励学生去对口的单位工作实践,提前接触就业环境。在实践的过程中,学生会对自己未来的就业做一定的规划,随后向着这个方向发展,从而使学习更有针对性,毕业后的就业岗位与当初预期的就业岗位之间的落差就会缩小。其次,建立大学生科技创业园,让大学生进驻园区开展创新创业活动,发挥大学生科技创业园的指导、孵化优势,促进大学生取得创业成功[5]。该方法使创业教育与创新能力培养得到提升,值得兄弟院校进一步推广。”十三五”规划中,“创新”出现70次,“创新”摆在国家发展全局的核心位置。培养创新能力强的大学生是社会发展的需求之一。主动培养大学生的创业意识,树立创业观念,完善创业制度和氛围,激发创业意识与热情。通过创业教育培养出大量具有创新精神的优质人才,从而使学生将来在开放、竞争、创造的市场经济时代中占据一席之地,同时也为社会的发展做出杰出的贡献。

4.对学生等相关人员的教学反馈做及时的调整。以遵义医学院生物工程专业的分子生物学实验和基因工程实验课为例予以说明。本专业的课程设置中,分子生物学实验课共12个学时共3个实验,其中,植物DNA的提取与基因工程实验课质粒DNA的提取内容相似;另外2个实验,目的DN段的扩增和目的DN段的琼脂糖凝胶电泳检测在基因工程实验课已经设置。学生反映基因工程和分子生物学实验课内容重复较多,相当的实验时间是在等待中度过,不利于高效率的学习。因此,对这两门实验课的设置和教学模式进行了改革。首先,把分子生物学实验课并入基因工程实验课。为了提高实验效率和同学们的实验综合素质,其次做了以下教学改革:在基因工程实验课中,利用实验期间等待的时间,如电泳和酶切的中间时间,组织并引导同学们以教学大纲的要求为依据,结合将来走向社会可能用到的知识点和能力的需求等,制定相应的话题,然后在课前查阅资料做PPT,在实验课期间作讲解。讲解结束后,同学们提出问题,互相讨论,最后教师做总结,指出汇报同学的优缺点和需要加强锻炼的方面。总之,通过引导同学们对基因工程实验课课前准备、课中PPT讲解、讨论、课后查阅疑问的训练,提高了实验课的上课效率,也提升了同学们查阅资料、讲解、分析问题和解决实验课遇到的问题等能力。

总之,通过研究型教学,研究和教学均形成良性循环,值得相关教育工作者深入地探索与尝试。

参考文献:

[1]陈宇.生物技术发展现状及展望未来发展前景[J].数字化用户,2013,(08):107.

[2]郭玉娟,陈学年,付莉,等.生物技术专业科教结合实践教学模式研究[J].肇庆学院学报,2013,(05):56-60.

[3]钱洁,房健民,陈志宏.生物技术专业综合性和设计性实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2014,(01):207-210+224.

[4]崔国祯,苏良辰,申慧芳.基因工程药物PBL教学模式的探索与实践[J].教育界,2014,(25):94-95.

[5]Zhang G,Wang F. Improvement of the Innovative Ability for Undergraduate Students Based on the College Industrial Park;proceedings of the International Conference on Education,Management,Computer and Society,F,2016 [C]. Atlantis Press.

Practice and Exploration of Innovation Quality and Autonomous Learning Ability for Bioengineering Undergraduates

CUI Guo-zhen,YUE Xu-peng

(Zhuhai Campus of Zunyi Medical University,Zhuhai,Guangdong 519041,China)

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一、在物理课堂的问题设计中培养学生的生活实践能力

初中物理是一门和实际生活具有密切联系的学科,如果忽略了物理学科在实际生活中的应用性,那这样的物理课堂教学就一定是偏离了主线的教学,一定是对学生的物理核心素养培养起不到应有作用的教学。想要培养初中生的物理核心素养,那就不能不培养学生的生活实践能力。例如,在学习液体的沸腾过程中,可以让学生回家去观察水壶中的水在炉子上沸腾的时候,水是翻滚的,但是从炉子上提下来,水就不会再翻滚了,那么这是为什么呢?学习液体的汽化与液化的过程中,还是让学生去观察水壶,可以看到水壶的壶口处有大量的水汽冒出,那么这些水汽是从壶口就出现了,还是离开壶口一段距离之后才出现的?学习光线的反射过程中,可以让学生在白天的时候从屋子外边向屋内看,再从屋内向屋外看,然后在夜晚开灯的情况下从屋子外边向屋内看,再从屋内向屋外看,看看有什么不同,你能猜到是什么原因吗?通过组织学生深入生活进行观察,然后再从物理专业视角出发进行提问、分析和阐释,可以培养学生更加浓厚的学习兴趣,让学生对物理知识有一个更加深入的理解,同时让学生深切感受到物理知识同生活的密切联系,提高学生的生活能力,实现学生物理学科核心素养的有效培养。

二、在物理?n堂的问题设计中培养学生的逻辑思维能力

学生是祖国未来的建设者和接班人,是祖国的希望,是祖国实现更高水平发展和更大程度进步的不竭动力,因此必须不断强化学生的逻辑思维能力,尤其是面对那些难度比较大的问题时要层层抽丝剥茧,由浅入深地进行逻辑分析,顺利解决问题。因此在初中物理课堂教学中,对学生进行提问的过程中,教师一定要重视培养学生的逻辑思维能力。例如,在学习滑动变阻器的过程中,教师可以采用这种方式来设计问题,实现学生学习的层层深入:同学们,你们家里都有台灯吗?那么谁家的台灯是可以调整亮度的?学生家中一般都有亮度可调的台灯,因此纷纷给予肯定回答。教师继续引导:你们说,影响台灯亮度的因素是什么呢?因为已经学习过了,所以学生很自然地回答:电流。教师继续提问:谁能说出改变电流大小的方法有哪些?学生开始回答:可以改变电压或者电阻。教师提问:那么改变电阻有哪些方法呢?哪种方法是最为简便的?这样一来,学生很直接地就从改变导体的材料、横截面积、长度和温度几个因素中选择出改变导体的长度这个最为简便的方法,并引导至对于滑动变阻器的学习。这种提问方式有效培养了学生的逻辑思维能力,实现了学生物理核心素养的有效培养。

三、在物理课堂的问题设计中培养学生的探索精神

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【关键词】生物科学素养 科学史教育 探究实验

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0096-01

人类社会的不断发展,自然呼唤着教育改革的不断深化,从而培养出更多适应现代社会的各种优秀人才。“面向全体学生、提高科学素养、倡导探究性学习”是《普通高中生物课程标准》中提出的三大新的课程理念。其中提高每个高中学生的生物科学素养也是新课程标准实施中的核心任务,而它的直接源头是素质教育的提出。《标准》中指出:“生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。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”。 怎样培养高中生生物科学素养?我认为可以从下面几点入手:

一、设定问题情境,培养科学素养。

猎奇心理是科学态度形成的原始驱动力 。 每个学生都是天生的科学家,他们生来就对周围的世界、尤其对自然界中那些有生命的东西充满了好奇心。初中学生在上生物课时,对自然界中的形形的生命现象充满了热情,并在探索自然的过程中能够产生充实感和兴奋感。高中生物教师的任务就是要继续培养学生对科学产生好奇并将这种好奇心保持下来,使之转变成对科学、对学习的正确态度。例如,在学习《遗传核——系统的控制中心》时,教材中提供了相关的图文资料信息,我进行了这样的课堂情境设计:一上课我就提问: “你们听说过克隆羊多莉吗?”问题一提出学生们就开始七嘴八舌了,“听说过”“还有克隆牛,克隆人”,这时我又提出:“你们知道克隆是怎么回事吗,克隆羊多莉是怎么产生的?”带着问题,学生自己通过对教材中信息的分析了解了克隆,清楚了遗传物质在细胞核中。课堂结束之余我还提出“同学们既然提到了克隆人,现在又大体了解了克隆技术,那么你们对关于科学家克隆人的这一事件有何看法,请各小组收集有关信息,阐明你们的观点。”课后各小组学生积极准备了一个星期,将各自的观点带到了课堂上,大家你一句我一句争相发表自己的观点以及依据,“克隆人好,可以治疗一些现在无法治愈的疾病,有资料已经说了可以治癌症、老年痴呆症,还可以使瘫痪的人重新站起来”;“克隆人不好,坏人再克隆出一个坏人那不乱套了”;有的小组甚至说出“美国马萨诸塞州的生物工程公司的科学家克隆出的是人类的胚胎,而不是复制人的那种克隆”等等。下课时大家还意犹未尽,我为学生能够收集到如此丰富的资料而感到惊奇。在这个过程中我并没有发表任何见解,我觉得无须告诉学生什么是对是错,也不要求学生有最终的一个标准答案或者说是掌握什么,教学应该重在知识技能的应用而非掌握知识的数量;重在亲自参与探索性实践活动,获得感悟和体验,而非一般地接受别人传授的经验;重在全员参与。显而易见,通过这次活动,使学生收集和组织材料的能力、思维能力、表达能力都得到了锻炼。

二、注重生物科学史教育,培养科学素养。

教材有许多生物科学史上有关研究的事例和方法,生物学史是从辨证唯物主义和历史唯物主义出发,对生物科学的产生与发展作出的科学总结,是生物科学家思维的结晶。生物学史例能够将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来,很好地体现生物学科的特点和素质教育的要求。

在教学中,要充分发挥生物学史例的教育作用,除了利用科学史“故事性”,培养学生的学习兴趣,利用生物学家的生平和事迹,对学生进行科学精神和价值观的教育之外,其中大多数如“酶的发现”、“光合作用的发现”、“生长素的发现”、“DNA是遗传物质的实验”等等史例是介绍有关研究的思维和方法。在生物学史例教学中,通过对一些经典实验和逻辑分析的再现,可以让学生体验生物学知识的形成过程,从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。使生物传统结论式教学变为过程式教学,达到既传授知识又培养学生的科学思维的目标。

三、做好探究实验,培养科学素质。

实验主要是让学生通过动手操作来增加感性认识,加深对所学知识的理解,培养学生动手操作能力。生物学是一门实验科学,实验教学是生物科学最基本的研究方法。“探究性”实验能激发学生的好奇心和钻研精神,能让学生在实验过程中体验获得成功的喜悦。因此教师可适当地变验证性实验为探索性实验,并尽可能让学生自己亲自设计与分析实验。例如在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时,教材是以菠菜为材料,我们可组织学生以不同叶片或花为材料,观察其色素,在满足学生好奇心的同时,培养了学生科学探究能力。

另外还可以尝试以现有实验为基础,改进实验方案。如在做质壁分离及复原实验时,可增加一组同浓度的硝酸钾溶液,让学生在对比观察中分析现象找出原因,加深对渗透作用的理解。同时以质壁分离及复原实验为认识基础要求学生设计观察细胞膜的实验方案,及测定细胞液浓度的实验方案,使所学知识融会贯通,以达到将知识转化为能力的目的。

总之, 培养高中生生物科学素养并非一朝一夕就能实现的,它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起,切实把课标的理念贯彻于课堂教学之中。有目的、有意识地培养学生的科学精神、态度和价值观,重视方法、技能的提高和训练,使学生养成良好的科学行为和习惯,提高学生的综合素质和能力,潜移默化地提高每一个学生的生物科学素养。

参考文献:

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关键词: 生物科学史 生物科学素养 培养策略

《普通高中生物课程标准》的前言部分描述了课程的基本理念,提高生物科学素养是四个基本理念之一,放在第一位描述。生物科学素养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、探究能力及相关情感态度与价值观,反映了一个人对生物科学领域中核心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。提高每个高中学生的生物科学素养,是本课程标准实施中的核心任务。《普通高中生物课程标准》在第四部分“实施建议”中明确指出:科学是一个发展的过程,学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究方法,学习科学家献身科学的精神,对提高学生生物科学素养是很有意义的。那么,如何在高中生物科学史教学中培养学生的生物科学素养呢?

一、通过生物科学史培养学生的科学情感态度、价值观

好奇心、实事求是的思维品质、独立思考、严谨态度、合作精神等均是科学情感态度、价值观的具体内容。科学情感态度、价值观属于生物科学素养五大要素中的科学意识和科学品质。科学情感态度是人们在对科学知识正确理解和对科学发展认识的基础上养成的科学信念和科学习惯;而科学的价值观则是让学生在学习过程中逐渐认识到世界是能够被认知的,科学发现是个开拓、继承、修正和发展的过程,科学无法为一切问题提供所有答案。生物科学史中蕴含着丰富的人文教育内容,科学家进行科学研究时呈现出来的可贵品质和科学态度,是培养学生科学情感态度、价值观的很好素材。例如细胞学说的建立过程体现了科学探究过程,是一则很好的科学史教育素材。细胞学说的建立者施莱登和施旺关于新细胞怎样从老细胞中产生的问题的回答是不正确的,这一错误是由魏尔肖修正的。魏尔肖能够取得这样的成绩,受益于同时代更多科学家的实验观察和材料的正确选择,也离不开自身勤奋工作,不迷信权威的结果。从细胞的发现与命名到细胞学说的建立及后面对细胞学说的修正完善,整个过程可使学生认识到科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践验证,科学学说不是一成不变的,需要不断修正和发展。又如基因位于染色体上的实验证据这部分科学史教学可以简要地简述摩尔根的故事。摩尔根最初认为孟德尔遗传规律是正确的,后来,由于他在自己进行的实验中没能取得类似的结果,便对这些定律产生怀疑,明确表示不相信孟德尔的理论,对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度,说其是主观臆测,缺少实验证据。后来他经过认真观察,选择果蝇为实验材料,进行了一系列精心设计的果蝇杂交实验,通过实验,摩尔根和他学生把一个特定基因和一条特定染色体联系起来。从此,摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。通过该故事让学生认识到,摩尔根是一位敢于怀疑、勤奋实践的人,并学习摩尔根这种可贵的品质。类似这样的例子还有很多,我们应该多引用挖掘,长此以往,就能逐渐培养出学生科学的情感态度价值观。

二、通过生物科学史教学积累科学知识

生物科学知识在培养学生生物科学素养中起着基础性作用,是培养和形成其他要素的载体。新人教版必修模块中的科学史素材有20多处,如与细胞有关的主要是“细胞学说的建立过程”、“对细胞核功能的探索”等;遗传方面主要有“孟德尔遗传实验的科学方法”、“基因位于染色体上的实验证据”、“人类对遗传物质的探索过程”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”等。这些生物科学史的历史事实,有的是课程的内容要素,有的仅是教学素材。两者教学要求不同,重点也不一样。前者的历史事实既是手段又是目标,学生要能概述其历程,并由此达成对知识的理解、科学方法的领悟、科学精神的提升。后者的历史事实不要求学生记住,只是增进学生对结论性知识的理解,促成对科学本质的理解。无论哪种类型的生物科学史,都或多或少要求学生掌握一定的生物学知识。例如“生物膜流动镶嵌模型的建立过程”要求学生简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容;“DNA双螺旋结构模型的构建过程”要求学生概述DNA分子结构的主要特点;“光合作用的探究历程”要求学生掌握的内容则更多――简要分析萨克斯实验、恩格尔曼实验、鲁宾-卡门实验,总结出光合作用需要光、场所在叶绿体中、产物主要有淀粉、释放氧气中的氧来自水、简述光合作用的概念等。这些生物科学史蕴含的知识就是生物科学知识的重要组成部分,学生学习生物科学史的过程本身就是积累生物科学知识的过程。

三、通过生物科学史教学掌握科学方法、提高科学能力

科学方法是科学的认识方式,是帮助学生有效获得知识和能力的工具。科学方法是生物科学素养的重要因素。新人教版必修模块中生物科学史的内容,许多都是按科学发现史的线索编写的,选取的科学史素材生动再现了科学家们研究相应问题的情境及取得重大突破采用的科学方法。例如“孟德尔遗传实验的科学方法”这部分内容以分离定律的发现过程为载体对学生进行科学方法教育。孟德尔通过一对相对性状的豌豆杂交实验观察,提出问题“F2中出现3:1的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离呢?”。孟德尔在观察和分析的基础上,通过严谨的推理和大胆的想象,对分离现象的原因提出假说;然后根据假说演绎推理测交实验的结果,再通过测交实验检验演绎推理的结论。这种研究方法叫做假说――演绎法,是现代科学研究中常用的一种科学方法。又如“生物膜的流动镶嵌模型”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”均运用了模型建构法;基因位于染色体上假说的提出运用了类比推理法等。通过生物科学史的案例教学使学生掌握一定的科学方法。

科学能力主要包括科学思维能力和科学实践能力。科学思维有形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性逻辑思维等;科学实践能力是综合运用科学知识、科学方法、科学品质和科学意识解决问题的才能和力量,是生物科学素养的核心。在教学过程中,对生物科学史的某些经典实验进行适当处理,从而达到培养学生分析问题、解决问题等多方面能力的目的。例如“光合作用探究历程”的科学史教学,在介绍恩格尔曼(G.Engelmann)实验时,演示课件“恩格尔曼实验”动画过程,让学生观看动画,结合教材内容思考讨论有关问题:(1)恩格尔曼实验的设计有哪些巧妙之处?(2)恩格尔曼实验的结论是什么?教师有针对性地指导学生分析资料,学会观察与思考,并找到答案。又如学习摩尔根果蝇杂交实验之后,可以让学生进行实验设计:如果让你再设计一个实验验证摩尔根的推论是正确的,可以怎样设计?看最多能设计出几种不同的方案?以小组为单位,完成讨论和设计。各小组派代表介绍本小组的设计方案。这一教学环节的设置对学生思维能力、探究能力、合作能力等诸多科学能力培养是大有裨益的。

总之,生物科学素养是公民科学素养构成中的重要组成部分。随着生物科学技术的迅猛发展和人民生活水平的提高,生物科学素养已经成为现代公民必备的基本素质之一。在高中生物教学过程中,恰当处理和使用生物科学史素材是培养学生生物科学素养的一个重要途径。要真正实现生物科学史在高中生物教学中的教育价值,需要广大教师进一步更新观念,学习相关理论知识,进行切实的教学实践和教学研究。

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.

[2]陈维.利用生物科学史培养核心价值观.中学生物教学,2015(1-2):73-74.

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【关键词】生物;核心;素养

提及生物科学素养,很多人会把它同“生物学家”等同起来,其实不然,发展学生的生物素养,概括的说是要让学生得到全面发展,具体地讲,是指学生将来参与社会生活,从事社会活动,作出个人决策所必须的对生物概念和过程的理解,以及相应的合作、探究能力,也指向于学生的社会实践能力。培养学生的生物学核心素养不是空泛的理,而是以文化基础、自主发展和社会参与三个方面的内容为核心的素养,落实到生物学科教学中,是以生命观念、理性思维、科学探究和社会责任为一体的体系。那么,在高中生物教学中如何发展学生生物学核心素养,对此,本文就提出一些简单的看法。

一、夯实基础知识,渗透生命观念

发展学生的生物学核心素养就需要培养学生的生命观念,要注重引导学生以科学世界观观来看待生命,渗透生命教育。换言之,在高中生物教学中,教师所要做的,不仅仅是要让学生掌握生物科学知识,还要以生物科学知识来引导学生认识生命。应该说,生物课程是一门富有人文性的课程,在生物教学中渗透生命观念,就是要以生物科学知识来引导学生认识生命,树立正确的价值观。结合高中生物教材内容安排来看,诸如分子与细胞、遗传与进化、生物科学与社会等章节的教学中都可以渗透生命教育。

渗透生命教育,首先还得夯实学生的生物基础知识,让学生以科学的态度去对待生命。以遗传为例,如性腺发育不良、软骨发育不全、地中海贫血等遗传病,这些遗传病直接危害着人类的生命健康,那么,在教学中就可通过典型案例而让学生了解遗传病,引入遗传信息的携带者(核酸),促进学生理解DNA与RNA在化学组成上的异同,如此,学生对学习内容感兴趣,在学习过程中变得积极,效果也好。同时,通过对核酸的学习可让学生更好地了解遗传病,让学生更好地认识生命。也可引入DNA指纹法在案件侦破工作中的用途,由此更好地激发学生的兴趣。

渗透生命教育是高中生物教学的重要内容。高中学生毕业后将进入大学继续学习,他们是未来祖国的建设人才,但随着时代和社会的发展,一些学生对生命的认识不足,甚至轻视生命,这对学生的发展是极为危险的。在生物教学中渗透生命教育,就是要以生物知识来引导学生认识生命的起源,懂得生命的可贵,学会珍惜生命,在有限的生命历程中发出光芒。

二、注重渗透方法,培养理性思维

发展学生的生物学核心素养要切实结合高中学生的身心特点进行,不能盲目。进入高中后,随着年龄和知识的增长,学生的认知面不断拓宽,但学生的认知尚不成熟,发展学生的生物核心素养,要培养学生的理性思维,即要让学生在学习过程中掌握从事科学工作的基本方法,培养学生的思维习惯和方法。换言之,在高中生物学习过程中,要培养的生物科学素养,首先的培养学生的学习习惯和方法,要引导学生在生物学习过程中掌握科学的学习方法,以便为今后的学习和工作奠定基础。

首先,在生物教学中要注重培养学生的学习习惯。进入高中后,一些学生依然没有形成良好的生物学习习惯,一些学生学习中虽然很努力,甚至是“拼命”,但效果并不是很好,原因就在于习惯不好。培养学生的学习习惯,不仅要培养学生的预习习惯、提问习惯、自主练习习惯,还得引导学生学会反思。如学习了生物概念后,对概念是否理解了,在应用中出错了,会不会去查找出错的原因。诸如此类,要逐渐让学生学会自主学习,学会在生物学习过程中不断的审视自己,养成良好的学习习惯。其次,在生物教学中要注重方法的引导。以概念的学习为例,如对减数分裂概念的识记,很多学生就是采用死记硬背的方法进行,而没有根据概念找出减数分裂的对象,时期,特点,结果,为此,在引导学生探究该概念时就应给予学生相应的指导。

在高中生物教学中渗透学习方法,培养学生的学习的习惯,目的是要让学生能做到事半功倍,这也是社会发展对生物教学所提出的要求。在生物教学实践中,针对学生的实际情况,要给予相应的引导。如有的学生基础差,要帮助其分析原因,共同思考对策。而有的学生成绩较好,则要帮助其进行拓展,不断应用知识解决问题。

三、提倡科学探究,培养学生探究精神

科学探究精神是生物学核心素养的重要组成部分,在传统的高中生物教学中,因受以往教学观念、体制等多种因素的影响,无论是教师、学生,还是家长,都看重成绩,而对学生的科学素养关注力度不足。故而落实到生物教学中,更多的也就是老师在讲,学生听。要在生物教学中发展学生的生物核心素养,那就必须关注科学探究精神的培养。高中阶段的生物属于入门阶段,若在此时不加强培养学生的科学探究精神,一味的重成绩,那对学生今后的发展是十分危险的,这只能算是一种急功近利的教育。

在生物教学中培养学生的科学探究精神,就是要让学生掌握研究生命科学最基本的方法,为学生今后的学习,步入社会生活从事生产和生活而奠定基础。高中生物新课标中明确指出,生物教学要“提高生物科学素养”,要注重培养学生的“探究能力以及相关的情感态度与价值观”,那么,落实到生物教学实践中又该如何做呢?

其实,要培养学生的科学探究精神,还得转变教学方式,由“讲”而“引”,让学生积极参与到课堂活动之中。如DNA分子的复制教学,导入新课后问“DNA是如何复制的”?交流后引出引出沃森和克里克对DNA复制过程的推测,得出DNA的半保留复制过程,借助教材中的图片、实验等引导阅读并交流问题,如解旋的目的是什么?什么叫子链?复制一次能形成几条子链?归纳出复制三点过程。如此,层次引导,让学生去经历和探究,其对知识的理解也会更加深刻,在探究中也培养了学生的合作精神。

三、紧密练习生活,提高学生的社会责任感

教育是为社会发展的服务的,换言之,教育所培养的应该是符合社会发展需要的人才,这样的人才不但要有专业知识,创新精神,还得具有社会责任感。在生物教学中发展学生的生物科学核心素养,要注重培养学生的社会责任感,要注重引入生活案例来引导学生展开套路你和分析,要注重引导学生在分析过程中做出理性判断,思考如何用生物知识去解决遇到的问题,能做一个乐于传播生物学知识和健康的生活方式的先锋。

在生物教学中,切忌把学生束缚在书本之中,而要以广泛的生活为基础,引导学生从生活中去了解生物知识。如孟德尔的豌豆杂交实验的教学中,课前就可布置学生对豌豆荚进行观察。如杂交育种与诱变育种的教学,可用生活中典型的杂交植物来引入。如果酒和果醋的制作不妨就在课堂中引导学生动手操作。如此,拉进生物和生活的距离,学生不但喜欢学了,也能更好地从生活中探究生物知识。

同时,在练习中,不能单纯地让学生用作业本完成抄写,或是完成教辅上的作业,要多设计一些富有探究性的活动,引导学生去实践。如探讨加酶洗衣粉的洗涤效果教学后,就可引导学生进行对比实验,用不加酶的洗衣粉和加酶洗衣粉进行洗衣对比,在实验中验证课堂中所学知识。又如农业生产中繁殖控制技术的学习后,不妨让学生去亲自做实验,如此,学生积极参与,不但巩固了所学知识,也培养了学生的动手能力。

发展学生生物学核心素养不是形而上的空泛理论,而是和教学紧密相关的实践。在高中生物教学中,不仅要从思想上树立学生发展意识,把发展学生的生物学核心素养放在首位,还要注重结合学生的身心特点,优化课堂教学,渗透生命价值观,培养学生的理性思维和科学探究精神。同时,要以生活为出发点,提倡生活化的教学方式。如此,多管齐下,学生生物学核心素养才能得到培养,也唯有这样,生物教学才算得上是有效的教学。

【参考文献】

[1]吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试.2016(10)

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一、 探究性学习提高了学生的生物科学素养能力

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

要的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。在传统课堂教学中,过多强调单纯依靠知识的传承、讲授和灌输,学生长期处于被动地位。这样的教学模式,既不能全面提高学生的生物科学素养,也不利于学生的身心健康。探究性学习,注重在探究过程中主动地获取体验和知识、应用知识,解决问题的学习活动,从根本上变革了学生的学习方式。学生在理解基本科学现象、规律以及科学原理的基础上,运用科学知识,理解或解释发生在身边的生物科学现象,形成正确的情感、态度,价值观和科学世界观,并掌握一系列的相关技能。因此,探究性学习能提高学生自身生物科学素养的能力。

二、 探究性学习培养学生生物科学素养的几点思考。

探究性学习是一种新的教学模式,所以无章可循。不过,在多年的教学实践

中,就培养学生生物科学素养方面,我认为可以从以下几方面进行思考:

2.1 创设多方面的科学探究活动,丰富和积累科学知识。

了解科学知识的本质,是具有科学素养的人应具备的条件之一。作为学生,获取科学知识的途径,大部分主要来自书本知识。书本知识是前人体验和经验的总结,缺少学生直接经验的过程和真正的体验。而探究性学习是实践活动性很强的学习,因此,在教学活动中,我们可以多路并举、采用灵活多变的教学方式和策略,积极创设科学探究活动,使学生从科学探究中获得的知识与从其它方式获得的知识联系起来,奠定扎实的科学基础,丰富和积累科学知识。

2.1.1 引导学生收集信息,处理信息,获取新知。

随着科学技术的日新月异,生物科学知识也在不断的更新和发展,一些新的概念、新的技术等不可避免的要在教学过程中反映出来。如干细胞、人类基因组计划、转基因技术等。教学中,组织学生从网络上、从书本中、从生活里搜集有关这方面的资料,就可加深对这些知识的了解和认识,通过解读有关数据,处理有关信息,从而获取新知。

2.1.2 组织学生调查研究,提出问题,解决问题。

生物科学知识紧密联系人们的生活实际、生产实例,如细胞的分裂、分化与癌变;免疫、传染病与艾滋病;减数分裂、受精作用与试管婴儿;生态平衡与沙尘暴等。教学中,组织学生根据实际情况,针对性的提出问题,开展调查研究活动,运用所学的基础知识提出见解或深层次的质疑,作出分析决策。通过参与和解决现实生活中的具体问题,来获得科学与技术知识。

2.1.3 组织学生设计实验,动手操作,建构新知。

生物科学本身就是一门实验科学。新的课程标准增设了更多的实验内容,强调让学生尽可能多地身临其境,亲自动手。如模拟实验探究膜的透性、探究影响酶活动的因素、探究酵母菌的呼吸方式等等,教学中,组织学生针对提出的问题,像科学家一样自己设计实验方案,自己动手操作实验,对实验的数据进行分析、判断和推理,将实验结果和已有的知识联系起来,形成超越巳有知识的新的理解,建构新知。

2. 2 强调探究亲历过程、重视探究技能的规范化训练,培养科学探究能力。

2.2.1 让学生亲身体验探究的过程

探究性学习活动是以学生为核心,由学生自主提出问题、自行设计实验去探究想要知道的“未知性”的实验结果。探究过程中,充分体现学生学习的自主性:思路让学生自主探究,方法让学生自主寻找,规律让学生自主发现,问题让学生自主解决。最终达到让学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新。

2.2.2规范学生的基本探究技能

探究性学习的核心在于对问题的探究,探究活动无论是在内容、目的、操作,还是组织形式等方面都有着较高的要求。特别是学生的操作技能是否熟练、规范,不仅直接影响到科学探究的质量,而且也影响着生物科学素养的提高。例如探究活动的基本方法之一―观察,必须有明确目的,掌握一定的观察方法,具有良好的观察习惯。在观察探究活动中,既要通过问题的形式让学生明确观察的目的,更要引导学生通过观察来发现问题、提出问题,养成积极思考的好习惯。然后在观察的基础上,学生自主讨论,交流看法和体会,从而获得新的知识。同样的道理,在各种探究活动时,教师要根据课程标准中提出的要求,结合教材中的具体内容,对学生进行观察、发现和提出问题、作出假设和推理、调查、实验设计和操作、搜集和分析资料等基本技能和方法的规范化训练和指导。学生掌握了这些规范化的基本技能和方法,就能懂得探究活动中到底要探究什么,如何进行探究内容的设计、探究过程的分析和探究结果的评价等,因而,科学探究的能力得到了最大程度的发展。

2.3学习生物科学史及科学探究历程,培养科学情感态度与价值观

科学是一个发展的过程。在高中生物课程中,有不少内容涉及到生物科学史及科学探究历程,如细胞学说的提出、酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、人类对遗传物质的探索过程、孟德尔遗传实验及遗传的基本规律的总结、达尔文生物进化理论的提出等等。学生学习这些生物科学的发展史及其科学探究历程,可沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究方法,通过了解科学家面对问题的思考或试验探索过程,从中领悟到科学家的创造过程及解决问题的方法;了解到科学理论的暂时性与不确定性,开阔心胸,勇于接受错误;了解到科学与社会之间的关系,缩小科学与人文之间的鸿沟。因此培养了学生正确的情感、态度、价值观和科学世界观,并且还可以以此来指导自身的行为。

总之,科学素养尽管是对科学了解的最基本标准,但也不是通过简单的在学校各种教育中一下子培养起来的,只有终身学习才能达到理想的地步。探究性学习也不是全部的教学活动,教学的策略和方法也是多种多样的。然而,我们提倡探究性学习,合理运用探究性学习的教学模式,学生的科学素养是可以得到真正的提高的。

参考文献

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关键词 生物 教学 科学素养

一、生物科学素养的内涵及内容

1、生物科学素养的内涵

根据《义务教育生物课程标准(实验稿)》的规定,生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分,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要的生物科学知识,探究能力以及相关的情感态度和价值观,它反映了一个人对生物科学领域中和新的基础内容的掌握和运用水平以及在已有基础水平上不断提高自身科学素养的能力。从这一界定中不难看出,提高生物科学素养所追求的并非对生物科学事实和信息量的更多占有,而是对核心概念和科学思想的深刻领悟;并非限于对生物科学知识的理解,还包括对生物科学过程和方法的掌握和运用;并非生物科学知识的专门化和学科化,而是强调科学与个人和社会的紧密联系,因此将提高每个中学生的生物科学素养作为本次新课程改革的核心任务。

2、生物科学素养的具体内容

生物科学素养所包含的内容比较丰富,其中比较重点的一是科学态度和科学的世界观。科学态度是指学生对科学知识以及科学技术科学精神所抱有的好奇心、自信心、实事求是的科研工作作风以及善于合作交流的能力、丰富的想象力和创新能力等。科学的世界观主要是让学生理解科学,并认为世界是能够被认知的,科学知识是不断变化的,并且是一个不断发展和完善的过程,另外科学是一个产生知识的过程,知识的变化是不可避免的,科学虽然处于不断变化之中,但这种变化是处于缓慢的修正之中,绝大多数知识是相对稳定的,科学不能为一切问题提供全部答案,世界上还有许多事物不能用科学方法来验证等。二是科学探究方法与技能。科学探究方法与技能是可以受益终生的,让学生们在参与探究的过程中体验、学习探究的方法和技能,并且科学探索是重过程胜于结果的过程,其过程主要的步骤和技能是: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。三是主要运用的科学的思维方式。在科学探索过程中经常运用的思维方式有逻辑思维、辨证思维、求异思维、发散思维、批判思维等。

二、生物学教学中培养学生科学素养的策略

1、教师应全面提高个人生物学素养 ,培养学生的生物科学素养

要培养学生的生物科学素养,教师就必须成为一名具有较高生物科学素养的人,这就要求教师具有不断学习的精神,具有系统的专业知识,了解教材编写的指导思想、内容的选择、编写的方式、课程的理念和培养目标,具有指导学生开展实验和进行探究活动的能力,要更新观念,更新教育思想,改革教学模式,改进教学方法和手段,通过学习与反思增强教学的吸引力,整合各种教学资源,把握教材,关注教学细节,使自已的教学课堂成为向学生成功渗透生物科学素养的高效课堂,才能使学生具有扎实的基础知识、科学求实的态度、灵活多变的思维方式和强烈的创新意识,让学生感受到生物科学与我们的生活生产息息息相关,以培养学生学会探究和实践,养成严谨的科学态度。

2、注重实验教学

生物科学是一门以观察和实验为基础的科学。生物学实验是培养学生生物学素养的重要基础和有效途径。在实验教学中我从以下方面入手。

1)重视对学生实验兴趣的培养

初中学生的实验技能还很贫乏,由于新鲜感与好奇心的驱使,对生物课特别是生物实验课兴趣较浓。教师要利用好这个有利条件。在对学生进行实验课的重要意义和实验目标教育的基础上,通过开展实验教学活动进行培养,要避免空洞地说教。

2)培养学生的观察能力

观察是实验课的重点,如果观察不好,就失去了实验课的意义。一是要明确观察的目的要求,避免观察的盲目性,在观察中除要求学生按实验要求观察外,要引导学生有新的发现,并及时给予鼓励。二是指导学生学会有顺序地观察。严格按顺序观察不仅能提高观察的效果,还能培养学生严肃的科学态度和良好的学习习惯。

3)培养学生的操作技能

操作是实验成败的关键,如果操作不得法,直接影响实验的效果,甚至使学生产生畏惧心理,不利于学生爱做实验,形成素养。操作技能的培养,首先要调动学生“动手”的积极性,使学生都能动起手来,对有惧怕心理的学生,教师要予以帮助,使他们逐步消除惧怕心理,让他们多接触仪器和标本,时间长了,就自然地敢动手操作了,教师适时的加以指导,学生的操作技能自然水到渠成。

4)培养学生提出问题,分析问题的能力

实验的目的是解决实际问题,实验中要重视问题能力的培养。如在进行“绿叶在光下制造有机物”的实验前,我向学生提出几个问题:在这个实验中,我们的目的是什么?要达到这个目的,我们要解决那些问题?要注意些什么?然后通过学生小组讨论、发言和教师的引导,就可让学生的问题能力得到培养。并通过这些问题使学生明白实验步骤设计的意图。对在实验过程中出现的现象,不要急于告诉学生是什么,怎么办,要引导学生思考,提出问题,想出答案,通过不断的培养,学生提出问题,分析问题的能力就会得到提高,从而促进学生实验设计能力,操作能力和解决问题能力的提高,为学生开展科学探究奠定基础。