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生物学学科素养范文1
一、利用科学史,使学生确立探究意识
高中生物课程中的科学史,主要以生物科学产生和发展的过程为轮廓,以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线,用翔实的资料论述科学家们的创造性劳动,生动地描述他们进行科学探索的思维过程和方法,同时也对生物学发展的逻辑和社会历史背景等重大问题作出评论。我认为,学比教更重要,学会比教会更重要,会学比学会更重要;学比不学要好,勤学比被学、逼学要好,乐学比勤学更要好。引导学生充分合理地利用生物学史与所授知识之间的相互联系,有效激发学习兴趣,不仅能够培养学生的探究能力、科学精神,而且能够加深学生对所学知识的理解与运用,高效地促进学生深入学习。传统生物课堂常采用讲授法,将知识直接告诉学生,学生靠死记硬背记忆,缺乏思维活动,长此以往学生会养成被动接受的习惯,缺乏主动探究意识。而利用生物科学史丰富的资源,培养学生的探究意识,改变教师的教学方法,才能提高学生的学习兴趣,增强学生的知识运用能力。例如,在苏教版必修1第3章第2节“细胞膜的结构与功能”的教学中,我给学生出示三则材料:
实验一:1885年,奥弗顿在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。
实验二:Danielli和Harvey分别于1931年和1935年发现细胞膜的表面张力显著低于油―水界面的表面张力,已知脂滴表面如吸附有蛋白质成分时,表面张力则降低。
实验三:1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质,在空气―水界面上铺展成单层分子,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
由实验一、二学生推测出细胞膜含有脂质物质和蛋白质;由实验三学生推测出细胞膜由双层脂质分子组成。可见,在课程实施过程中,有效利用科学史,抛弃直接将知识直接呈现给学生的做法,不仅能培养学生的探究意识,而且能达到促使学生“自觉学习、自主探究”的学习效果,使学生切实感受到求知探讨有收获的乐趣和幸福。
二、利用科学史,使学生学会探究方法
生物科学史上的经典实验往往体现了不同的生物学研究方法。利用对经典实验的学习,不仅能够使学生掌握科学的探究方法,而且能够促进学生灵活应用,提高思维层次。
例如,孟德尔遗传实验是运用了典型的假说演绎法。在观察一对(或两对)相对性状杂交试验的基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过设计测交试验检验演绎推理的结论。试验结果与预期结论相符,证明假说是正确的,于是得到基因的分离定律和自由组合定律。在对这一经典的实例教学中引导学生总结、感悟“假说―演绎法”与科学发现之间的关系,从而掌握这种现代科学研究的核心方法,并能灵活应用解决一系列关于此方法的试验设计问题。
在生物科学史的经典实验中,还有其他研究方法,比如:类比推理法、同位素示踪法、数学统计法、模型构建法、实物模拟法、系统分析法、实验论证法等。充分利用生物科学史的资源,才能让学生体验每一种方法,感受到科学研究的多样性、丰富性。
三、利用科学史,使学生增强探究能力
探究能力是生物科学学习过程中重点培养的核心能力之一,也是高考生物学科要突出考查的学科核心能力之一。生物科学的发展历程本身就是一部关于探究过程和研究方法的科学发展史,生物学科的能力培养尤其是科学思维、问题探究、实验体验等能力的发展,离不开对科学发展过程与科学研究方法的掌握。
例如,在苏教版高中生物教材(必修2)《遗传与进化》第四章第二节“DNA复制”的教学中,第一部分“对DNA分子复制方式的推测”的内容是科学家应用科学方法揭示出的科学事实。为了让学生领悟科学研究的过程和方法,我引导学生模仿科学家运用科学探究的方法进行探究性学习,即教师先引导学生阅读美国的米西尔森和斯塔尔的实验,理解实验同位素示踪、离心方法,然后提出问题:“DNA复制方式可能是全保留、半保留、弥散复制三种,究竟是哪一种?如果是全保留,画出DNA复制一次的结果并说出离心结果;如果是半保留或弥散复制呢?”在此基础上让学生继续探究DNA复制两次的情况(甚至是更多次)。第二部分“DNA复制过程”,让学生利用课余准备的DNA平面结构模型以小组为单位演示复制过程,总结复制时的场所、条件、特点。
可见,循着科学家的思维轨迹逐步探究并建构知识,不仅能够提高学生的深入思维能力,而且能够提高学生的科学探究能力。
生物学学科素养范文2
关键词:幼师学生;生物学素养;幼儿科学教育
中图分类号:G61 文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)07-0088-02
一、生物学素养概念的提出与释义
1987年,Ewing等人在《美国生物学教师》发表研究报告时,使用了生物科学素养(biology literacy)这一概念。此后,又陆续有人发表了关于生物学素养的文章,虽然都使用了生物学素养,但这些文章都是从不同侧面来讨论生物学素养的,而没有把它作为生物学课程的目的来论述。
1993年,美国BSCS出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南,对生物学素养作了详尽的论述,并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为,一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解,学生对科学知识特点的认识和理解,对科学的价值、以及科学探究的过程和方法的理解和掌握。BSCS还具体的描述了一个有生物学素养的人应能表现的具体特点:他应该能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念,了解人类对生物圈的影响;领悟科学探究的过程,知道历史上生物概念的发展;他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度,对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观;他应该能够对自然界的现象提出不同的问题,具备创造性的思维;知道如何正确地利用科学技术,能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策;能够正确应用知识来解决现实社会的实际问题。
我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物学素养的概念正式引入中学生物学课程的,并将它作为初中生物课程的主要目的。我国的《生物课程标准》提出的“生物学素养”: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及科学探究能力,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。
二、幼师生应该掌握的生物学素养
《中等幼儿师范学校教学大纲》提出,要使学生“获得幼儿教育工作所必需的生物学基础知识,了解并关注这些知识在生活、生产、科学技术发展和环境等方面的应用”。同时,在能力方面也要求学生“具有较强的观察能力”,“能够正确使用显微镜等仪器和用具,初步掌握实验操作的基本技能”,具有“设计自然角的能力”,“自制玩教具的能力”,并对此提出了具体的要求。最后在情感态度与价值观方面还提出要求“使学生初步形成生物体的结构与功能、局部与整体相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,逐步形成辩证唯物主义自然观和科学的世界观”,“养成不断创新进取的科学精神和事实求是的科学态度,具有勇于探索的精神和合作精神”,“初步学会把所学的生物学基础知识和技能应用于生活和幼儿教育实际”。从对教学大纲和教学内容特点的分析可知,幼儿师范生学习生物学课程不仅需要掌握一定的运用语言智能、数理智能与内省智能,还非常需要拥有运用视觉空间智能、身体运动智能、自然观察者智能的能力。
总之,五年制幼师学生在生物学课程的学习中应该具备的生物学素养是学生在将来从事幼儿教育工作能够拥有必需的生物学基础知识和基本技能,获得初步的教学能力。
三、幼师学生生物学素养的不良现状
(一)幼师学生“重文轻理”和性别比例失衡对学生生物学素养的影响
五年制幼儿师范学校所招收的学生大多在初中阶段就表现出“重文轻理”的特点,很多学生甚至认为幼师学生主要是学习音乐、美术、幼教等专业知识,对生物学学习的热情和重视程度自然可想而知。更重要的是我国幼儿师范学校招收的多为无法顺利升入高中或高考无望的初中生,这些学生的分数往往远低于普通高中录取分数线,学习能力及自主性较差,又没有掌握正确的学习方法,提高其科学素养的难度很大。此外,幼儿园在招聘幼教老师时,容易倾向艺术表现能力强、幼教专业知识比较扎实的毕业生,而对求职者是否具有足够的科学素养不太重视,导致这一现象的原因是多方面的,这一现象最直接的后果是幼师生为了得到更好的就业机会,会重视艺术课和专业课的学习,几乎不会把多余的时间花费在生物学的学习上,据了解,很多学生在钢琴、舞蹈、活动设计等技能技巧课程上花费了绝大部分时间。显然这一现象对幼师生生物学素养的影响十分严重。
其次,幼师学前教育专业在校学生男女比例严重失衡,往往一个班一个男生都没有或有一两个,至多也不会超过四分之一,男性对理科知识的掌握一般较之女性有优势,这种男少女多的招生模式势必大大影响我国幼师学生生物科学素养的提高。
(二)幼师学校生物学课程的设置对学生生物学素养的影响
以某幼儿师范学校为例,按教学大纲要求原本应该一周开设三课时的生物课,减至一周两课时,这样势必带来教师在教学中有近三分之一的教学任务无法完成;生物实验教材也很难得到补充和更新;实验经费更是难以落实。这种情况导致学生对生物学知识的系统掌握不全,对自然界的观察能力、实验动手能力匮乏,更不要说学生能锻炼出开展生物科学活动的能力。笔者对五年制专科毕业生进行的访谈中了解到,几乎所有的学生都认为自己没有掌握足量的、实用的生物学知识,这一点从300份问卷调查和历年学生测评成绩中也得到了证实。
由于缺乏重视,最终导致大多数毕业生对从事幼儿科学教育工作信心不足,在幼儿园教学实习中,实习学生一般会避免开展以生物学为主要内容的科学活动课和探索活动;在毕业论文的设计中,也大多是以语言表达、艺术教育、幼儿心理等为研究课题,鲜少有学生敢于涉及生物学与幼儿科学教育方面的研究,究其原因,与幼师学生生物学科学素养的薄弱是分不开的,这是一个特别需要引起重视的问题。
四、幼儿师范学生生物学素养对幼儿科学教育的重要意义
(一)幼儿教师的生物学素养调查分析
笔者在幼儿园教学实习中发现,无论是刚刚走向教学岗位的实习教师,还是已经有多年幼儿园教学经验的幼教老师,在开设对外公开课和评优课时,都很少选择涉及大量生物学知识的科学素养课,其根源就是对自己生物学素养的不自信。同时笔者在旁听幼儿园教师授课过程中,多次发现一些教师出现了明显的生物学常识错误,如“小溪里游过来一条大鲨鱼”、“柳絮就是柳树开花”等,课后也没有意识到自己的错误。在回答幼儿提出的问题时,也常常提供错误的答案或者用模糊的概念搪塞幼儿,事后也很少去查阅资料寻求正确的解答,如在美术课上,教师指导幼儿完成青蛙简笔画时,幼儿提出的问题“青蛙的前后肢有几个指(趾)头”,教师的回答是随意而不准确的。在室外观察课上,教师对眼前的植物除了名称之外几乎一无所知,却有声有色地引导着孩子们进行观察和探索。有的幼儿园教师在访谈中承认,在准备科学活动时,一般只要把教材熟悉一下就可以了,教材都是按照步骤来,即使孩子提出的问题他回答不出,也不会傻在那儿,仍然知道如何进行下一环节;不管是否真正明白这个科学原理,只要按照教材去讲,一步一步的,就可以掌控整个教学活动的节奏。这就直接导致很多幼教老师对教材中涉及的生物学知识不求甚解,自然也不会投入时间精力来提升自己的生物学素养。
幼儿教师所面对的是充满好奇,渴望探索,却又缺乏经验的幼儿,这就决定了幼儿教师还必须具有高于一般公民的生物学素养,而这些事实说明,目前幼儿教师在对待生物学本质、生物学严谨的实验精神认识上存在缺陷,而这对我国要培养具有较高素养的下一代是不利的。因此,探究幼儿教师的生物学素养,其意义是重大而深远的,也是迫切的。
(二)幼师学生生物学素养对幼儿科学教育的意义
1、生物学是科学教育的重要组成部分,而科学素养的培养得从娃娃抓起,幼儿园是实施幼儿教育的主阵地,幼儿科学素养的培养离不开幼儿科学教育的实施,幼儿教师科学素养的高低直接决定了幼儿科学教育的质量。学前教育专业学生的科学素养是幼儿教师科学素养提高的前提和基础。幼儿师范是幼儿教师的母机,学生的科学素养的高低决定了幼儿园科学课程改革的成败。所以,提高幼师学生生物学素养对幼儿科学教育显得非常重要。
2、幼儿园保教工作中除了科学课以外,其它学科教学、环节几乎都离不开生物学方面的知识。作为一位未来的幼儿教师,必须具备良好的生物科学素养。
3、生物科学与人类生活息息相关,作为生活在21世纪的任何一个公民,都应具备的生物科学素养。诺贝尔奖获得者、著名物理学家美籍华人杨振宁教授1997年9月18日在杭州浙江大学接受(中国青年报)记者采访时也指出:“如果说20世纪是物理学的世纪,那么21世纪就是生物学的世纪。生物工程的发展,跟物理学、化学的发展历程相比,不仅花费较少,而且带来的经济效益无法计算。”杨振宁教授大声疾呼:“所以,从目前的情况看,中国人应该组织起来,不惜成本,走入生命工程的第一线,走向世界科技的最前沿”。生命科学要发展,需要较高生物科学素养的人才。因此,培养具有较高生物科学素养的幼师学生是生物教育逼在眉捷的任务。
五、提升幼师学生生物学素养的对策
(一)重视生物学教育,激发学生学习的兴趣
科学学习的兴趣是科学素养的重要组成部分,而幼师学生的“重文轻理”造成了自然科学认知结构的不良,从而渐渐失去了科学学习的兴趣和信心。因此,唤起兴趣是幼师学生有效学习生物学的重要前提和保障。美国教育心理学家奥苏伯尔说过:“每当我们致力于影响学生的认知结构,以便最大限度提高意义学习和保持时,我们就深入到了教育过程的核心。”为此,要注意知识学习的基本性与基础性,有效激活学生认知结构的知识生长点,以保持学生学习的内驱力。在内容的选择上考虑学生的已有经验和生活实际的需要;在教学方法和形式上要多样化,尽可能运用多媒体和实践操作方法等,开展多种生物兴趣小组和生物知识竞赛,改变因中学阶段过高的学习压力导致的对生物学的枯燥看法和态度,逐渐激发学生学习的兴趣。
(二)培养学生生物学探究能力和研究精神
在现代教育观下,幼儿教师的科学教育观念已经从传授科学知识、经验转向培养幼儿的科学精神、态度及科学探究能力、思考能力。重视现代幼儿教师的科学素养,对于加强科学教育、提高幼儿未来的科学素养具有基础性的意义,并且对幼儿未来进行科学研究也具有重要影响。因此在培养幼儿师范学生生物学素养的时候,应注重探究能力和研究精神的培养。比如在生物课程设置和成绩考核上都可以做出相应调整以便更好的培养学生生物学探究能力和研究精神,如提高自主探究学习的课时比例,增加幼儿园科学教学活动教学实习活动等。
(三)幼师学校要加大对生物学课程的设置,建立系统的生物科学教育体系
课程建设是当前高等师范院校推动素质教育的核心举措,也是提高学前教育专业学生生物学素养的主要渠道。要提高学前教育专业学生的生物学素养水平,就应该建构系统的的生物科学课程体系,保证足够的课时量,加强学生的科技实践活动,完善实验室的配置,经常开设生物学科普讲座、进行科技竞赛,指导学生选修与生物技术应用有关的选修课等;同时还可以把生物学教育内容渗透于人文社会课程中,另一方面,从人文学科中挖掘生物科学素养的内涵,从而构建系统、有效的生物科学教育体系,促进学生生物学素养的提高。
参考文献:
[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社,2003:28.
生物学学科素养范文3
【关键词】生物学教学 学生 科学素养
科学素养是由文化素养引申而来的。素养和素质含义接近,但素养与素质相比更强调后天修习涵养的作用,即学习提高的重要性。国务院2006年3月20日的《全民科学素质行动计划纲要》中把科学素养明确界定为:“科学素质是公民素质的重要组成部分。公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力”。由此可见科学知识、科学方法、科学思想、科学精神、实践能力是科学素养的五个重要组成部分,而科学精神是科学素养的灵魂。良好的科学素养是一个人成功的基石。科学素养是一个人综合素质和能力的体现。需要在长期的学习、工作和生活中逐步培养和建立起来。那么,生物教学中怎样培养学生的科学素养?本文试进行探讨。
1.激发学习兴趣,培养好奇心。兴趣是最好的老师,浓厚的学习兴趣是人的学习动机的重要组成部分,能激发人的学习积极性和主动性,使他乐于学习,把枯燥的学习转化为一件快乐的事情。
好奇心是学习的源泉和动力。每个孩子都是天生的科学家,生来就对周围的世界充满好奇心,尤其是对自然界那些有生命的生物充满了好奇心,对形形的生命现象充满了热情,并在探索生命规律的过程中能够产生充实感和兴奋感。而我们教师的任务就是激发和培养学生的兴趣和好奇心,进而将这种好奇心保持下来,并将其转化成为对科学和学习科学的正确态度。
动物行为学创始人达尔文、摩根、尔、巴甫洛夫。他们都是由于强烈的好奇心和求知欲望,促使他们对动物的行为进行细致地观察、研究,创立了动物行为学。青霉素的发现者弗莱明,也是溶菌酶的发现者。一天,患感冒的弗莱明在观察培养皿中的菌种,鼻涕不断流出,突然他灵机一动,取了一点自己的鼻粘液加到一个培养皿中。奇怪的事情发生了,粘液周围的细菌几乎立刻被溶解了。显然,粘液中有某种东西对这些细菌有致命的作用,进一步的研究发现,这种物质是人体抵抗病菌的天然防御物,因为它像酶,能够溶解细菌,弗莱明便命名为溶菌酶。
2.培养学生的观察力和认真思考的习惯。免疫学奠基人詹纳,发现挤牛奶的女工不患天花病,进一步研究,他发明了种牛痘可以预防天花病,开创了近代免疫学的先河。一战后的一天,弗莱明正在观察菌种的生长情况,突然发现,一个培养皿中原来生长的金黄色葡萄球菌变成了青色的霉菌,而且凡是与青色霉菌接触的地方,金黄色葡萄球菌就变得半透明,最后完全裂解了,培养皿中呈现出干干净净的一圈。良好的科学素养使弗莱明意识到可能出现了了不起的东西,进一步研究,他发现了青霉素,于1945年获诺贝尔医学奖。
3.培养学生坚持不懈、持之以恒的毅力。生物学的发展,凝结了科学家艰辛的劳动。没有坚韧不拔的毅力和不畏艰险的精神,是不可能取得成功的。如达尔文冒着生命危险做环球考察,虽历尽艰辛,但最终还是完成了巨著《物种起源》;李时珍为编写《本草纲目》,花费了整整27年的时光。生长素的发现历经了半个世纪。2005年的诺贝尔生理学和医学奖获得者澳大利亚科学家巴里•马歇尔和罗宾•沃伦,他们对幽门螺杆菌的研究是从1979年4月开始的,坚持不懈、持之以恒的毅力,使他们找到了胃溃疡等疾病的“元凶”,诺贝尔奖评审委员会说,“现在已经得到普遍证明,超过90%的十二指肠溃疡和超过80%的胃溃疡都是由幽门螺杆菌引起的”。这一发现革命性地改变了世人对胃炎等疾病的认识。让人们不再仅从生活习惯和生活压力中寻找胃病的原因,而是着眼从临床角度使用新的抗生素进行治疗,大大提高了胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡患者彻底治愈的机会。
4.养成大胆质疑和勇于创新精神。“学起于思,思源于疑”,怀疑是科学精神的核心。如果没有当初沃伦对“正统”医学理念的质疑,也不会有后来幽门螺杆菌这一研究成果的问世。解剖学的奠基人盖论,对人体结构从事长期研究,他的理论当时和《圣经》一样,成为人们信奉的信条和依据,被誉为“解剖学之父”。但是,他的一部分观点有一定的不足和局限性。后来维萨里在长期的研究中发现并大胆的修正了盖论的错误观点,推动了解剖学的发展。
生物学学科素养范文4
科技论文;生物科学素养;文献检索
高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差,将生物科技论文中的新观点、新作法,以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生,可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用,引导学生主动学习,提高生物学学习能力和生物科学素养。
一、科技论文的概述
所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术,开展科学研究,获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出:“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展,科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中,有效地运用科技论文,能激发学生的探究欲望,促进学生对生物学的认识,提高生物科学素养。
二、科技论文的选择
应选择近期发表的较高水平的科技论文,注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时,介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3,该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育,促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题,检索有关科技论文,让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。
还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如,在学习“生态环境的保护”时,根据不断加剧的“雾霾”天气,引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》,帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验,加深了对“雾霾”天气的了解,提高保护环境的意识,有利于学生掌握生物科学知识,运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论,不仅具有科学的、最新的实验技术和方法,还有翔实的实验数据,让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系,体现科技论文的应用价值与社会意义。
三、科技论文的教学应用
首先在课堂上为每位学生提供一份论文,要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读,培养学生快速地获取有关信息的 能力。
然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词,并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系,通过新情境的构建,培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力,为理解实验和科学进展打下良好基础。
科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性,专业性比较强,学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程,引导学生理解新的实验方法和实验设计,尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法,设计相关类似的实验,提高学生的实验设计能力。
四、科技论文的教育价值
1.促进学生学会文献检索
指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志,比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站,采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”,使用关键词搜索,在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文,比如早期原创性研究论文,进行对比阅读,培养学生学会求知、学会学习,掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。
2.促进学生对生物学核心概念的掌握
高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解,从不同的角度阐释生命的本质,有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中,以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文,通过学习,拓宽视野,加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。
3.提高学生图文转换和图表处理能力
生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果,在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理,剔除冗余信息,并将图表与文字相结合,培养学生科学思维和习惯,提高图文转换和图表处理能力,加深对新的科学实验的理解。
4.提高学生解决问题能力
生物学学科素养范文5
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。
生物学学科素养范文6
科学素养指能运用科学原理和方法解释或处理生活和工作中常见的问题,其重点在于对科学的态度、观察和思考问题的科学性,以及批判精神。
提升学生的科学素养,教师必须转变常规教学观念,要从设计理念、教学目的、培养目标、能力目标、教学方法上进行全方位的教学改革,以提高学生的科学素质为目标,提升学生的科学素养为目的,为培养高素质、创新型、应用型人才不断地探索。
下面结合物理教学谈谈如何提升学生的科学素养,与大家共同探讨。
1 物理教学中具有“得天独厚”的对学生进行科学素质教育的条件,是提升学生科学素养的主战场
物理学中科学知识包括物理现象、物理理论、物理实验、物理学史、知识博览、科技制作,探索研究等,物理学知识是自然科学和现代科学技术的基础,物理学研究对象是物质的基本结构和物质最基本、最普遍的运动形式,物理学建立在观察和实验的基础上,它是人类探索自然奥秘、寻找自然界发展规律的最重要的学科之一,物理学的知识来源于实践,物理学理论包括概念、定义、定则、定理、定律、规律、理论学说等,物理学的发展强有力地推动着社会的文明和进步,也给人们日常生活带来了极大的物质财富。
1.1物理学发展史是提升学生科学素养的活素材
物理学体系的构建经历了漫长的过程,经得起实践的检验,成为不可争辩的科学真理,从物理学之父阿基米德发现浮力和杠杆原理开始,理论科学开始诞生,从此,物理学孕育了生命,开始沿着以实践为基础的道路发展;哥白尼的《天体运行论》挑战托勒密的《地心说》,真理战胜谬误,理论科学开始有了蓬勃发展的生机;近代科学之父伽利略比萨斜塔自由落体实验以及理想化模型的建立,奠定了物理学研究问题的方法一实验性和模型化;牛顿经典力学体系的构建,波动学理论的形成,科学技术的规律从简单的技术的应用层面上升到系统的科学理论体系;法拉第电磁感应现象和电磁感应定律是科学理论开始大范围应用到社会生产过程中,许许多多的适用技术应运而生,麦克斯韦电磁学理论更使近代科学技术铸造了辉煌的成就;十九世纪末物理学革命的三大发现(X射线、放射性元素、电子),拉开了现代科学技术的序幕,原子物理学的建立、爱因斯坦相对论改变了人们的时空观,是人类太空梦想成为现实,量子论的创立是科学领域向微观世界进军更加深入,同时也证明了任何科学理论不可能是一成不变的,是可以不断地创新、完善和发展的,现代物理学已经形成了较为完整的体系,并与其它学科衔接,形成了许多边缘学科、横断学科和综合学科,而且在科学技术发展中一直发挥着巨大的作用。
1.2物理学中科学思想激人奋进,科学方法启迪学生心灵
物理学中科学思想就是以辩证唯物主义观点为核心,尊重事实,由浅入深,有宏观到微观,由现象到本质,研究问题符合事物的发展所遵循的一般科学规律。
物理学研究问题的方法包括观察、实验、推理、假设、建立理想化模型以及派生出的特殊方法,如观察法、实验法、假说法、模型法、分析法、类比法、控制变量法、等效代替法、归纳法、数理方法等,实验验证是物理学常用的方法。
1.3物理学中科学精神振奋人心,科学态度使人坚忍不拔
物理学中每一个现象的发现,概念的提出,规律的形成,实验的成功,理论的建立等都体现了科学家追求真理、不屈不挠、求实进取、刻苦创新、合作奉献的科学精神和细致入微、认真梳理、善于反思、实事求是、服从真理的科学态度。
1.4物理学中科学形式多种多样,科学思维严谨缜密
物理学中的科学形式采用了图像和数学公式揭示物理规律,使物理学与数学既相互独立又相互联系,不断促进地向前发展着,并通过建立模型、演示、假说、理论等加以描述,
物理学中的科学思维总是思维与客观实际相符合,坚持客观性、实践性、科学性、发展性、创新性的原则,思维的方式是观察问题、思考问题、分析问题和解决问题。
1.5物理学中科学审美观陶冶情操、科学世界观、科学发展观指明方向
物理学家往往借助美学来认识真理,对各种物理现象。物理模型和物理结构的描述中,让人们享受科学美的滋味,把人们带入一个富有生气和充满魅力的世界。
物理学从物质的结构,运动形式,运动规律,从自然现象的揭示到天体的运行以及从微观世界到宏观世界的认识和探索,都符合并遵循科学世界观和科学发展观。
因此,物理学中有着极其丰富的进行科学素质教育的因素和“得天独厚”的对学生进行科学素质教育的条件,是提升学生进行科学素养的活教材。
2 教师只有在物理教学中有意识地加以充分运用科学素质的因素,进一步改革物理教学理念。创新思维模式。才能不断地提升学生的科学素养。
据悉,第六次中国公众科学素养调查结果显示,有87.5%的公众认为“科学技术将给我们的后代提供了更多地发展机会,”调查同时显示,我国公众整体科学素养水平与西方国家仍存在较大的差距,中国探月计划“嫦娥工程”首席科学家欧阳院士强调“一切希望寄托于青少年,只有提高青少年的科学素养,我们的民族才有希望,”由此可见,提升青少年的科学素养已经到了势在必行、必须引起全社会关注和重视的问题,尤其是学校教育任重道远,责无旁贷,教师更应肩负责任,增强提升学生科学素养的使命感和紧迫感。
那么,如何通过物理教学提升学生的科学素养呢?
2.1挖掘教材,提炼内涵
教师必须深入细致的研究教材,钻研教材,挖掘教材,梳理教材中每一章节,每一单元以及整个教材所涉及到的能够培养学生科学素质的因素,提炼出每一节,每一单元所侧重的对学生进行科学素质教育的因素。
物理教学必须转变教学观念,把教学“重心”转移到知识的应用和学生实际技能的培养上,解决自然现象,日常生活、工农业生产,社会发展和经济建设相关的具体问题,突出时代感,在学中用,用中学,例如讲折射现象让学生解释雨过天晴后,天空为什么出现彩虹以及解释海市蜃楼,清晨太阳从东方冉冉升起为什么是红彤彤的太阳,讲电功让学生掌握电能表的使用,电能的计算,电费的计算,讲动能时联系水力发电、风力发电等,同时,必须加强学生实验与学生实际操作的历练,强化学生技能的训练。
物理教学中有的课型可能会体现较为完整的科学研究的一般规律,有的课型突出了某种科学研究的方法或某种科学精神,甚至有的课型有着多种对学生进行科学素质教育的因素,比如自由落体课型教学中就要把伽利略研究问题的方法、科学研究的一般规律、科学态度和科学精神、科学审美有机结合。
2.2精心设计,科学渗透
经过整合教材后,教师要精心设计教案,在教案中明确培养学生科学素质的目标,并在教学中通过科学的方法把素质教育与教学内容有机结合起来加以科学渗透。
比如设计自由落体课型培养学生学习目标时,一定要将
科学研究问题的方法,科学态度和科学精神作为教学的重点培养目标加以充分地体现,并采取多种教学手段、教学方法为实现目标铺路搭桥,我在教学中通过演示和学生实验,让学生比较真空管中羽毛与铁片和自己实际操作中粉笔头与纸片以及粉笔头与纸团在自由落体中的区别,深刻理解建立物理模型的重要性和掌握科学研究问题的方法,再通过学生阅读教材中关于提供伽利略研究问题的有关资料,然后提出问题:伽利略研究问题中蕴含着哪些科学态度和体现了哪些科学精神?
2.3领悟真谛,体验精髓
物理学中所蕴含的科学家们孜孜不倦、精益求精、务实创新、锐意进取、追求真理、遵循规律、揭示奥秘、敢为人先、服从真理、协作奉献的科学态度和科学精神以及辩证唯物主义的科学世界观和方法论,教学中要作为重点加以诠释和充分地体现,有机地结合,逐渐地启迪学生、影响学生,教育学生深刻领悟科学研究的真谛,潜移默化的感染学生、鼓舞学生、激发学生深入体验素质教育的精髓。
学生科学意识的形成,不是一朝一夕的形成的,而是要有一个潜移默化的过程,这必须在学习中逐渐地形成;教师在向学生传播科学文化的同时,也播下了一颗传承科学文化的种子,必须让它“生根、发芽、开花、结果”;把科学态度和科学精神根植于学生中,激励学生,影响学生,逐渐地成为学生自己的价值观和人生观;把学生的发展、社会对人才的需求作为教学培养的核心,用科学发展观引领、指导学生,使学生逐渐地树立正确的世界观和科学发展观。
上述提出的伽利略研究问题中蕴含的科学态度和科学精神,通过教师引导,学生探讨领悟真谛,体验精髓,从而培养学生求实进取,刻苦创新,甘于奉献的科学精神和实事求是,服从真理的科学态度。
2.4方法灵活,突出效果
物理教学要成为培养学生科学素质的主战场,教师在教学方法上就必须形式多样,方法灵活,可以采取专题辩论、讲座恳谈、创设情景、模拟再现、设疑探究、操作验证、承载信息、交流感悟、体验生活、联系实际等灵活多样的教学形式与科学的教学方法相结合,围绕一个中心问题拓展,在提高学生的科学素质上下功夫,做文章,教学中一定要注重培养学生提高科学素质的成效。
让学生参与创造性探究活动,有利于培养学生创新意识和创新思维能力,学生通过独立思考解决从未遇到过的难题、发现新路子的思维都属于创新思维,如解决综合性计算题学生探究从问题出发借助定义、定理、规律等寻找到已知条件,再通过高效、快捷的方法解题;也可以让学生自行设计实验,亲自动手制作,发现问题,解决问题等,物理学就是建立在观察与实验的基础之上,教师要鼓励学生养成善于观察,乐于实践、勤于思考,逐渐地培养学生用科学的方法解决问题的能力。
组织学生经常开展科技制作和科普知识竞赛活动,如制作科技模型、航模等,把课堂与课外活动有机结合,课堂教学中结合教材加强高科技和前沿科学知识的渗透,比如新能源技术,新材料技术,航天、航空技术,信息技术、自动化控制技术等。
2.5敢于质疑与扬弃,勇于突破与创新
在物理学中教学设计的采纳、教学手段的实施,教学方法的运用,教学目标的制定,教学环节的执行过程以及教材对内容的编排、实验设计等教师尽可能地征求学生的意见,让学生充分讨论,积极参与课改,提出观点,敢于质疑与扬弃,勇于突破与创新。