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在高中生物课堂中实施探究性教学策略

2016-05-14林钦

中学理科园地 2016年5期
关键词:探究学习高中生物教学策略

林钦

摘 要:生物学科是一门实验科学,探究性学习是提高学生实验能力的重要途径。高中生物教师要努力用探究性学习理念指导高中生物教学实践,引导学生主动进行生物知识探究学习,在探究中培养学生创新精神和实践能力,提高生物学科素养。

关键词:高中生物;探究学习;教学策略

高中生物新课程倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,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,以及交流和合作的能力等。随着高中新课标的深入实施和2016年我省高考采用全国卷,在高中生物课堂中要注重实施探究性教学,增强课堂教学的有效性,提高每个学生的生物科学素养,促进学生有个性地健康发展。

1 高中生物课堂中探究性教学的实施方法

1.1 在科学发现史学习中实施探究性教学

生物科学发现史是最为常见的探究性教学素材。学生在学习中的探究与科学家研究自然界的科学探究有着相似的特征,都要经历发现问题、作出假设、实验验证、总结规律等环节。课堂中让学生积极体验科学探究的过程,一方面可以帮助学生了解科学家是如何发现问题、分析问题和解决问题的,提高自身分析和解决问题的能力;另一方面可使学生在科学方法、态度情感和价值观等方面有所感悟,最终达成“知识目标、技能目标、情感目标”的有机统一,全面提高学生的科学素养。

例如讲到生长素的发现时,首先通过生活中“向着窗外生长的植株”图片引入问题——为什么会出现这一向光性生长现象?组织学生讨论:如何验证植物的向光性?接着介绍实验材料——胚芽鞘,学生设计实验,师生共同探讨设计中所存在的问题。用课件模拟演示实验,设计层层递进的问题,引导学生进行探究和回答,让学生理解植物向光性的实质。同时,提示生长素发现的重点年代:1880年、1928年、1934年,使学生认识到探索科学过程的艰辛,培养学生坚持不懈、勇往直前的情感品质。

人教版教材中涉及科学发现史的内容并不少,如:酶的发现、光合作用的发现、DNA是主要的遗传物质、孟德尔遗传规律的揭示等,但由于教材内容的局限,学生往往不能直接从教材中获得探究的具体过程,这就需要教师精心设计问题,引导学生层层深入地去体验和领悟科学家的探究过程,提高探究性学习的能力。

1.2 在抽象知识学习中进行探究性教学

生物科学是研究生命现象和生命活动规律的科学,对学生而言,高中生物教材中的某些知识点难以理解。一方面这些知识点比较抽象,日常生活中无法直接观测;另一方面由于种种原因,我们也无法在正常的课堂教学过程中让学生进行实验研究。所以,对于这样的知识点教师往往是直接向学生灌输结论,而学生往往是囫囵吞枣般地记住了结论,而不知其所以然。在生物课堂教学中,教师可以学生已有的认知水平为基础,借助多媒体课件,把抽象的问题相对具体化;教师可采取探究性教学,引导学生参与知识的形成与探究过程,让学生自己发现、获取和巩固生物学知识。

例如“基因指导蛋白质的合成”一节的探究性教学,教师首先根据学生已知的知识设问:“细胞核中的遗传信息怎样传递到细胞质中?”让学生猜想、发表自己的观点,然后通过多媒体课件演示,让学生理解基因指导蛋白质的合成过程。在进行这个内容的教学时,以前我以讲授法为主,认为没必要进行探究,根据学生的反馈情况,采用探究教学后,学生对这抽象知识掌握的牢固程度比传统的传授式教学有了很大的提高,即实现了教学的有效性。其实,进行探究性教学,引导学生利用已有的知识和能力,沿着有一定知识难度的梯度斜面进行思维爬坡,去分析、解决新问题,同化为自己的认知结构,从而获得新的知识和能力,这也是我们所追求的教学目标。

人教版高中生物教材中,如:兴奋在神经纤维上的传导、内环境稳态、DNA是遗传物质的证明、生物的进化等都是相对来说比较抽象,并且无法通过现场实验让学生进行直接感知的内容,这些都可以通过探究性教学实现教学三维目标。

1.3 在常规课堂中渗透探究性教学

有的老师认为,“并不是所有的课都能进行探究,都需要进行探究”,确实如此,如果是只需要学生了解的生物知识点,我们就没必要花很大的精力让其去探究。但是,我们必须要把探究的理念贯穿课堂教学中,把探究的训练融入课堂教学中。在每节常规的课堂教学中都会或多或少存在着一个或几个的诱思点,需要教师去发现与引导。而诱思点的解决不一定都需要实验论证,也可以通过资料分析或学生的生活经验进行解决。

例如:细胞膜的结构,可以给学生实验事实资料,如:科学家发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜;用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍;电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构等,让学生认真阅读与分析,经过小组讨论最后总结。这种教学过程本身就成为一个发展和开放的动态探究过程。教师在教学过程中层层设疑,学生在阅读分析资料时,不是被动地接受他人的观点,而是不断地将资料中的信息与原有的知识和经验进行整合,从而构建新的知识体系。学生积极主动的参与,不断推出新的关注焦点,是推动问题得以解决的最终动力。这样的学习过程,学生在通过探究认知生物科学知识的同时,理解和掌握了科学研究的一般方法和过程,与此同时,学生的科学思维能力、问题解决能力、合作交流能力等可得到培养和提高。

1.4 在实验课中融合探究性教学

实验就是一个科学探究的过程,在实验课教学过程中,通过经典实验的再现,使学生积极参与科学探究的实践过程,让学生体会科学家如何面对疑难,学会搜集和加工信息资料,从而获得在真实生活情境中发现问题、解决问题的方法和能力。

如探究“植物细胞的吸水和失水”实验,采取以下步骤培养学生主动探究知识的能力:(1)引入课题,可采用通过生活事实——凉拌黄瓜久置后会出现很多水分。(2)提出问题: ①出现此现象的原因是什么?②植物是如何吸水的?③外界溶液的浓度为何会影响植物细胞的吸水和失水?(3)介绍渗透系统。 (4)作出假设:成熟的植物细胞在外界溶液中构成一个渗透系统,具备发生渗透作用的条件。(5)实验验证:学生设计并完成实验。(6)得出结论:通过学生讨论后总结得出。(7)迁移应用:通过课堂习题进行。这样,结合高中学生逻辑思维及推理能力,在教师的引导下,围绕问题按照一定的递进顺序有层次地进行讨论,营造一种畅所欲言的学习环境,使学生在这种氛围中充分展示自己、感受他人。通过设计实验,分析实验结果和现象,学生把知识应用于新情况,解决实际问题,增强思维的发散与集中,提高学生的逻辑思维能力。

2 高中生物课堂中实施探究性教学的注意事项

现实的探究活动实际上大多都是以问题为中心、以问题为纽带的课堂教学活动,教师通过设计有挑战性的问题情境,引导学生思考,达到解决问题的目的。探究活动要达到预期的教学目标,活动设计时应注意以下几点:

2.1 提出的问题应该是实际的、具体的、有挑战性的

例如:“生命活动的主要承担者——蛋白质”一节课,以安徽阜阳的大头娃娃事件作为问题导入,用多媒体课件展示“大头娃娃”,学生印象深刻,课堂气氛活跃,能激发学生的探究热情。

2.2 探究的过程应环环相套,富于理性,逻辑性强

要求教师和学生都要做好课前材料、知识技能准备,并且设计好探究活动的各个环节和相应的问题引导。例如:“探究酵母菌细胞呼吸的方式”教学。课前准备好实验材料,课上请同学们观察书本的实验装置,设计以下问题进行探究:实验的自变量、因变量是什么?怎样控制有氧和无氧的条件?怎样排除空气中CO2的影响?推测酵母菌在两种条件下呼吸作用的产物是什么?如何检测酒精、CO2的生成?怎样比较在两种条件下CO2产生的量多少?教师通过设计真实的、有挑战性的问题情境,对问题进行编排,设疑,制造悬念和矛盾,层层递进,有利于学生主动探索,尝试着解决问题,学生不仅掌握了知识,更领悟科学研究的精神。

2.3 要有效管控好学生探究活动的过程

对于探究中学生的表现、出现的问题,教师要视情况及时进行点评,对出现的新问题也可进一步延伸探究。例如:关于“影响酶活性的条件”实验教学,有学生提出为什么要用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,而用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响?德国教育家第斯多惠曾说:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒和鼓励。”首先,教师要肯定学生的大胆质疑,表扬鼓励学生的探究精神。其次,教师可以结合生物和化学相关知识组织学生进行讨论,从而得出正确的结论。

探究是科学的核心,提高学生的生物科学素养离不开探究性学习。课堂教学是培养和提高学生探究能力的主要途径,高中生物教师在教学过程中应践行探究性学习理念,加强探究性学习的教学研究,努力摸索出一条既能培养学生科学探究能力,又能切实提高教学质量的教学之路,彰显学生的主体地位,促进学生健康快乐成长。

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