“生物學素養”主要是指參加社會活動,經濟活動,生產實踐活動和個人決策時所需的生物學概念及科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的關係,理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。可以概括出生物學素養主要是由科學知識、科學能力、科學方法、科學意識和科學品質等要素構成、可見,具備生物學素養有助於處理人與自然、人與社會、人與科技的關係,能夠更好地適應社會。 課程改革後的中學生物教材,內容更貼近生活,貼近自然,貼近社會,更具有科學性、趣味性。這不僅有利於學生對生物科學知識的理解和掌握,而且有助於促進學生智力和能力的發展,有助於學生對科學的本質和客觀世界的認識,有助於學生形成科學的世界觀和價值觀。中學生物教師應充分利用教材特點,充分利用教材中關於培養學生科學素養的材料,加強對學生科學素質培養,提高學生生物學素養。以下是在教學中注重提高學生生物學素養的一些具體做法。 一、激發學生學習生物學的興趣,是提高學生生物學素養的前提。 農村中學生源素質參差不齊,學生學習主動性也有差異,調動學生學習興趣的顯得尤為重要。如何激發學生學習生物學的興趣呢? (一)新穎的匯入新課能激發學生學習生物的興趣。 課堂教學的匯入如同戲曲的引子,影視劇的序幕,精心設計的匯入能扣響學生的心絃,使學生情緒高漲。生物學知識豐富多彩,教師要善於將生物學知識用精湛的藝術形式表現出來,從而激發學生學習生物學的興趣。教學內容不同,匯入新課的方法也會不同,但形式要力求新穎、獨特,富有情趣。例如,在學習“水中生活的動物”時,先讓學生觀察活鯽魚的外形、體色、體表結構及其運動狀態,然後分別剪掉它們的胸鰭、背鰭和尾鰭,再讓學生觀察其運動狀態的變化。學生們看到剪掉背鰭的魚會失去平衡而側翻,剪掉胸鰭的魚只能向前遊動而不會轉彎,剪掉尾鰭的魚遊動速度明顯減慢,身體搖擺不定。這些現象使學生們異常興奮,自然激發了他們對理論學習的濃厚興趣。 (二)透過落實教材中的“活動”內容培養學生勤於探究、樂於探究的生物學素養。 課改後的教材中,安排了較多的“活動”內容,教師要根據實際,對“活動”的內容、難度和形式要靈活掌握。探究性活動儘量讓學生自己去做。而在活動中要著重強調過程,而不是結果,重在使學生認識科學探究的一般方法,提高科學探究的能力,培養學生實事求是的科學態度。比如,講“微生物與人類的關係”這一節時,教材安排“自制泡菜”的活動,教師可讓學生根據實際情況,在有經驗的家長指導下,自己動手製作泡菜和自釀美酒、米酒。學生品嚐到自己製作的泡菜和米酒,使學生有一種成就感。這樣,可以極大地激發學生學習生物學的熱情,為學生進一步學習和掌握生物學知識,提高學生生物學素養奠定了基礎。 二、以豐富的生物學知識,培養學生的生命科學意識。 一個人如果對生物學知識一無所知,就更談不上對生物學有什麼興趣。只有生物學的知識積累到一定程度時,學生才能對生物學產生興趣。因此,在教學中,不斷開拓學生的視野,適時地掌握好教材基礎知識與生命科學研究動態的銜接,有利於培養學生熱愛生命科學的意識。例如,對細胞這一章內容的學習,透過細胞全能性的介紹,引入植物組織培養技術應用的例項,如利用組織培養技術快速繁殖花卉和樹苗。在“遺傳的物質基礎”一節中,引入遺傳工程和基因工程的成果、人類基因組計劃等生命科學的前沿知識。如中國透過基因技術獲得的快速生長的轉基因魚;抗擠壓耐儲存的轉基因西紅柿;人類基因組計劃將完成人類全部23對染色體的遺傳圖譜的繪製工作,困擾人類的頑疾如艾滋病、惡性腫瘤、遺傳病將被攻克,從而大大提高人類的健康水平和生活質量。在教學中滲透這些知識不僅能拓展學生的生物學知識的視野,同時也增進學生對生物科技與社會關係的理解,提高學生的實踐和探究能力,而且喚起了學生的時代感,樹立了生命科學的意識。 三、利用生物科學發現史,培養學生科學研究方法。 生物科學是一門以實驗為基礎的科學,生物科學的概念、原理,無不來自於客觀的實踐,來自於科學家的科學研究。透過探究科學家的科學研究來培養學生科學的思維方法和科學的研究方法,從而提高學生的生物科學素養。例如:在分析1880年德國科學家恩格爾曼用水綿和好氧菌進行光合作用實驗時,先請學生自己閱讀“實驗過程”,然後提出如下探究問題:(1)科學家為什麼選用水綿作為實驗材料?引導學生從觀察水綿的結構出發:具有細而長的帶狀葉綠體,並呈螺旋狀分佈,不僅受光面積大,也便於觀察,經討論分析,認識到科學家選擇水綿作為實驗材料的目的,進一步認識到:選擇理想的實驗材料也是實驗成敗的關鍵因素之一。(2)恩格爾曼在設計實驗步驟時,為什麼要把載有水綿的好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣並且黑暗的環境裡呢?學生經過討論,一致認為:排除氧氣和光線的影響,提高實驗的嚴密性。(3)為什麼要選用極細的光束照射,並且用好氧細菌檢測?學生回答:這樣能夠準確判斷水綿細胞中釋放氧氣的部位。保證實驗結論的準確性。⑷為什麼要做黑暗、區域性曝光的對比實驗?學生回答:可明確結果全是由光照引起的,確保實驗結論的唯一性。從而得出科學的結論:葉綠體是光合作用的場所。透過啟發誘導使學生明確:提出問題→創立假設→設計實驗→分析結果→再實驗再觀察,直到找出事物內在的必然聯絡,這不僅是光合作用發現的基本過程,也是生物科學研究的基本過程。這不僅能訓練學生的觀察能力,思維能力和分析能力,還培養了學生科學的研究方法。而且幫助學生樹立科學實驗導致科學發展的觀點,從而提高學生的生物科學素養。 四、透過實驗課提高學生生物學素養 中學生物學實驗課是生物教學中的重要環節,透過實驗可以極大地調動學生學習生物學的興趣,培養學生掌握最基本的實驗技能,更重要的是能夠提高學生的生物學素養。在教學中注重培養學生的操作、觀察、表達能力,收到了非常好的教學效果。 (一)培養學生規範的操作能力 1、教師以規範的操作讓學生模仿。初中的學生剛剛接觸生物學實驗,實驗的操作還不太熟練、不太規範,此時特別需要教師耐心、細緻地進行示範操作,對學生進行指導。例如在“顯微鏡的使用”這一實驗中,我們就取鏡和安放、對光、調焦、觀察等一系列的操作進行規範的實驗示範,做到每講一點就規範地做一步,學生模仿地操作一步。就拿取鏡和安放來說,我們一邊講道:“左手托住鏡座右手握住鏡臂”,一邊進行示範操作,學生跟著我們進行實驗。這樣,容易培養學生規範的實驗操作能力。又如觀察物象時,我們在螢幕上投影:“先轉動粗準焦螺旋,使鏡筒緩緩下降,此時眼睛應該密切注視物鏡;當物鏡接近玻片標本時,再轉動粗準焦螺旋使鏡筒緩緩上升,直到看見物像為止;最後略微轉動細準焦螺旋使看見的物像更加清晰。”這樣,不僅培養了學生規範的實驗操作能力,而且能夠保證學生安全、快速地觀察到物像。
2、提出問題,進行有針對性的訓練。與顯微鏡相關的實驗常常因為操作能力較差而直接影響到觀察實驗的效果,為此,我們在生物實驗課教學時,常常採取提出一些問題進行有針對性訓練的方法,從而提高學生的實驗技能。比如,在觀察“葉片的結構”實驗之前提出:“在顯微鏡下只能看清楚一層植物細胞,如果葉的橫切片切的太厚,你能不能看清葉片的構造?如果看不清楚該怎麼辦?”利用這個問題很自然地引發學生用雙面刀片在觀察之前製作葉片橫切面的臨時玻片標本,而且學生也很用心地挑選最薄的切片。這樣,就能提高學生徒手切片的技能上實驗課時學生就能夠有更多的時間觀察葉片的內部結構。 (二)使學生掌握正確的觀察方法 中學生在實驗過程中,對實驗物件或標本的觀察往往帶有盲目性,教師應該細緻而明確地告訴學生“看”(觀察)什麼、怎樣“看”。教師只有這樣正確引導學生有目的地觀察,學生的觀察效果才會好。例如在觀察綠色開花植物的結構層次時,教師要求學生按照從整體到區域性、從上到下的順序觀察自己帶來的綠色開花植物的各個器官;然後在用放大鏡觀察自己帶來的果實時,要求學生按照由表及裡的順序觀察其組成情況。 植物的觀察解剖實驗要嚴格按照一定的順序進行觀察。比如解剖和觀察花的各部分結構時,如果先解剖和觀察花蕊(雄蕊和雌蕊),那麼,花蕊以外的萼片和花瓣就會遭到嚴重破壞,從而不利於觀察花蕊以外的萼片和花瓣的形態。所以,解剖和觀察花的各部分結構時應該按照從下到上、由外向內的順序進行,即先看花柄、花托、花萼、花冠,將花托上的萼片和花瓣摘下,再看內部的雄蕊和雌蕊,最後將雌蕊的子房剖開,觀察子房內胚珠的結構。 (三)培養學生的表達能力。所謂實驗中的表達能力,是指運用生物學的概念和原理對實驗中出現的現象和結果,進行分析並做出解釋,得出正確結論的能力。探究實驗的關鍵就是能夠根據實驗現象得出正確的結論。這就要求教師加強對學生表達能力的培養。首先教師必須加強生物學基礎知識的教學,使學生理解初中生物教材中涉及到的概念和原理。其次,教師不斷地給學生提供表達交流的機會,讓他們在平時的交流活動中提升自己的表達能力。為此,我們在每一個探究實驗中都安排了小組間進行表達與交流這一環節。平時教師應多要求學生撰寫實驗報告、調查報告,鼓勵他們利用櫥窗、黑板報展示自己的實驗報告、調查報告,極大地調動學生撰寫的激情和慾望。 總之,在生物學科的日常教學中,應把培養和提高學生的科學素養落到實處,抓住一切有利時機,激發學生學習生物學的興趣,不斷充實學生的生物學知識,掌握科學的思維方法,樹立學生的科學意識,從而促進他們的科學素養的形成、發展和提高。
“生物學素養”主要是指參加社會活動,經濟活動,生產實踐活動和個人決策時所需的生物學概念及科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的關係,理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。可以概括出生物學素養主要是由科學知識、科學能力、科學方法、科學意識和科學品質等要素構成、可見,具備生物學素養有助於處理人與自然、人與社會、人與科技的關係,能夠更好地適應社會。 課程改革後的中學生物教材,內容更貼近生活,貼近自然,貼近社會,更具有科學性、趣味性。這不僅有利於學生對生物科學知識的理解和掌握,而且有助於促進學生智力和能力的發展,有助於學生對科學的本質和客觀世界的認識,有助於學生形成科學的世界觀和價值觀。中學生物教師應充分利用教材特點,充分利用教材中關於培養學生科學素養的材料,加強對學生科學素質培養,提高學生生物學素養。以下是在教學中注重提高學生生物學素養的一些具體做法。 一、激發學生學習生物學的興趣,是提高學生生物學素養的前提。 農村中學生源素質參差不齊,學生學習主動性也有差異,調動學生學習興趣的顯得尤為重要。如何激發學生學習生物學的興趣呢? (一)新穎的匯入新課能激發學生學習生物的興趣。 課堂教學的匯入如同戲曲的引子,影視劇的序幕,精心設計的匯入能扣響學生的心絃,使學生情緒高漲。生物學知識豐富多彩,教師要善於將生物學知識用精湛的藝術形式表現出來,從而激發學生學習生物學的興趣。教學內容不同,匯入新課的方法也會不同,但形式要力求新穎、獨特,富有情趣。例如,在學習“水中生活的動物”時,先讓學生觀察活鯽魚的外形、體色、體表結構及其運動狀態,然後分別剪掉它們的胸鰭、背鰭和尾鰭,再讓學生觀察其運動狀態的變化。學生們看到剪掉背鰭的魚會失去平衡而側翻,剪掉胸鰭的魚只能向前遊動而不會轉彎,剪掉尾鰭的魚遊動速度明顯減慢,身體搖擺不定。這些現象使學生們異常興奮,自然激發了他們對理論學習的濃厚興趣。 (二)透過落實教材中的“活動”內容培養學生勤於探究、樂於探究的生物學素養。 課改後的教材中,安排了較多的“活動”內容,教師要根據實際,對“活動”的內容、難度和形式要靈活掌握。探究性活動儘量讓學生自己去做。而在活動中要著重強調過程,而不是結果,重在使學生認識科學探究的一般方法,提高科學探究的能力,培養學生實事求是的科學態度。比如,講“微生物與人類的關係”這一節時,教材安排“自制泡菜”的活動,教師可讓學生根據實際情況,在有經驗的家長指導下,自己動手製作泡菜和自釀美酒、米酒。學生品嚐到自己製作的泡菜和米酒,使學生有一種成就感。這樣,可以極大地激發學生學習生物學的熱情,為學生進一步學習和掌握生物學知識,提高學生生物學素養奠定了基礎。 二、以豐富的生物學知識,培養學生的生命科學意識。 一個人如果對生物學知識一無所知,就更談不上對生物學有什麼興趣。只有生物學的知識積累到一定程度時,學生才能對生物學產生興趣。因此,在教學中,不斷開拓學生的視野,適時地掌握好教材基礎知識與生命科學研究動態的銜接,有利於培養學生熱愛生命科學的意識。例如,對細胞這一章內容的學習,透過細胞全能性的介紹,引入植物組織培養技術應用的例項,如利用組織培養技術快速繁殖花卉和樹苗。在“遺傳的物質基礎”一節中,引入遺傳工程和基因工程的成果、人類基因組計劃等生命科學的前沿知識。如中國透過基因技術獲得的快速生長的轉基因魚;抗擠壓耐儲存的轉基因西紅柿;人類基因組計劃將完成人類全部23對染色體的遺傳圖譜的繪製工作,困擾人類的頑疾如艾滋病、惡性腫瘤、遺傳病將被攻克,從而大大提高人類的健康水平和生活質量。在教學中滲透這些知識不僅能拓展學生的生物學知識的視野,同時也增進學生對生物科技與社會關係的理解,提高學生的實踐和探究能力,而且喚起了學生的時代感,樹立了生命科學的意識。 三、利用生物科學發現史,培養學生科學研究方法。 生物科學是一門以實驗為基礎的科學,生物科學的概念、原理,無不來自於客觀的實踐,來自於科學家的科學研究。透過探究科學家的科學研究來培養學生科學的思維方法和科學的研究方法,從而提高學生的生物科學素養。例如:在分析1880年德國科學家恩格爾曼用水綿和好氧菌進行光合作用實驗時,先請學生自己閱讀“實驗過程”,然後提出如下探究問題:(1)科學家為什麼選用水綿作為實驗材料?引導學生從觀察水綿的結構出發:具有細而長的帶狀葉綠體,並呈螺旋狀分佈,不僅受光面積大,也便於觀察,經討論分析,認識到科學家選擇水綿作為實驗材料的目的,進一步認識到:選擇理想的實驗材料也是實驗成敗的關鍵因素之一。(2)恩格爾曼在設計實驗步驟時,為什麼要把載有水綿的好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣並且黑暗的環境裡呢?學生經過討論,一致認為:排除氧氣和光線的影響,提高實驗的嚴密性。(3)為什麼要選用極細的光束照射,並且用好氧細菌檢測?學生回答:這樣能夠準確判斷水綿細胞中釋放氧氣的部位。保證實驗結論的準確性。⑷為什麼要做黑暗、區域性曝光的對比實驗?學生回答:可明確結果全是由光照引起的,確保實驗結論的唯一性。從而得出科學的結論:葉綠體是光合作用的場所。透過啟發誘導使學生明確:提出問題→創立假設→設計實驗→分析結果→再實驗再觀察,直到找出事物內在的必然聯絡,這不僅是光合作用發現的基本過程,也是生物科學研究的基本過程。這不僅能訓練學生的觀察能力,思維能力和分析能力,還培養了學生科學的研究方法。而且幫助學生樹立科學實驗導致科學發展的觀點,從而提高學生的生物科學素養。 四、透過實驗課提高學生生物學素養 中學生物學實驗課是生物教學中的重要環節,透過實驗可以極大地調動學生學習生物學的興趣,培養學生掌握最基本的實驗技能,更重要的是能夠提高學生的生物學素養。在教學中注重培養學生的操作、觀察、表達能力,收到了非常好的教學效果。 (一)培養學生規範的操作能力 1、教師以規範的操作讓學生模仿。初中的學生剛剛接觸生物學實驗,實驗的操作還不太熟練、不太規範,此時特別需要教師耐心、細緻地進行示範操作,對學生進行指導。例如在“顯微鏡的使用”這一實驗中,我們就取鏡和安放、對光、調焦、觀察等一系列的操作進行規範的實驗示範,做到每講一點就規範地做一步,學生模仿地操作一步。就拿取鏡和安放來說,我們一邊講道:“左手托住鏡座右手握住鏡臂”,一邊進行示範操作,學生跟著我們進行實驗。這樣,容易培養學生規範的實驗操作能力。又如觀察物象時,我們在螢幕上投影:“先轉動粗準焦螺旋,使鏡筒緩緩下降,此時眼睛應該密切注視物鏡;當物鏡接近玻片標本時,再轉動粗準焦螺旋使鏡筒緩緩上升,直到看見物像為止;最後略微轉動細準焦螺旋使看見的物像更加清晰。”這樣,不僅培養了學生規範的實驗操作能力,而且能夠保證學生安全、快速地觀察到物像。
2、提出問題,進行有針對性的訓練。與顯微鏡相關的實驗常常因為操作能力較差而直接影響到觀察實驗的效果,為此,我們在生物實驗課教學時,常常採取提出一些問題進行有針對性訓練的方法,從而提高學生的實驗技能。比如,在觀察“葉片的結構”實驗之前提出:“在顯微鏡下只能看清楚一層植物細胞,如果葉的橫切片切的太厚,你能不能看清葉片的構造?如果看不清楚該怎麼辦?”利用這個問題很自然地引發學生用雙面刀片在觀察之前製作葉片橫切面的臨時玻片標本,而且學生也很用心地挑選最薄的切片。這樣,就能提高學生徒手切片的技能上實驗課時學生就能夠有更多的時間觀察葉片的內部結構。 (二)使學生掌握正確的觀察方法 中學生在實驗過程中,對實驗物件或標本的觀察往往帶有盲目性,教師應該細緻而明確地告訴學生“看”(觀察)什麼、怎樣“看”。教師只有這樣正確引導學生有目的地觀察,學生的觀察效果才會好。例如在觀察綠色開花植物的結構層次時,教師要求學生按照從整體到區域性、從上到下的順序觀察自己帶來的綠色開花植物的各個器官;然後在用放大鏡觀察自己帶來的果實時,要求學生按照由表及裡的順序觀察其組成情況。 植物的觀察解剖實驗要嚴格按照一定的順序進行觀察。比如解剖和觀察花的各部分結構時,如果先解剖和觀察花蕊(雄蕊和雌蕊),那麼,花蕊以外的萼片和花瓣就會遭到嚴重破壞,從而不利於觀察花蕊以外的萼片和花瓣的形態。所以,解剖和觀察花的各部分結構時應該按照從下到上、由外向內的順序進行,即先看花柄、花托、花萼、花冠,將花托上的萼片和花瓣摘下,再看內部的雄蕊和雌蕊,最後將雌蕊的子房剖開,觀察子房內胚珠的結構。 (三)培養學生的表達能力。所謂實驗中的表達能力,是指運用生物學的概念和原理對實驗中出現的現象和結果,進行分析並做出解釋,得出正確結論的能力。探究實驗的關鍵就是能夠根據實驗現象得出正確的結論。這就要求教師加強對學生表達能力的培養。首先教師必須加強生物學基礎知識的教學,使學生理解初中生物教材中涉及到的概念和原理。其次,教師不斷地給學生提供表達交流的機會,讓他們在平時的交流活動中提升自己的表達能力。為此,我們在每一個探究實驗中都安排了小組間進行表達與交流這一環節。平時教師應多要求學生撰寫實驗報告、調查報告,鼓勵他們利用櫥窗、黑板報展示自己的實驗報告、調查報告,極大地調動學生撰寫的激情和慾望。 總之,在生物學科的日常教學中,應把培養和提高學生的科學素養落到實處,抓住一切有利時機,激發學生學習生物學的興趣,不斷充實學生的生物學知識,掌握科學的思維方法,樹立學生的科學意識,從而促進他們的科學素養的形成、發展和提高。