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生命科學(xué)教材實(shí)驗與實(shí)踐欄目分析
實(shí)驗教學(xué)是實(shí)踐學(xué)習的重要手 段,其教學(xué)體系建設對于創(chuàng )新人才培養和實(shí)踐技能的提高都有極大的促進(jìn)作用。下面是小編搜集整理的相關(guān)內容的論文,歡迎大家閱讀參考。
摘要:本文梳理了上教版初中生命科學(xué)教材“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目的內容及目標要求,分析了該欄目的教學(xué)價(jià)值以及改進(jìn)該欄目教學(xué)的具體實(shí)例。
關(guān)鍵詞:上教版初中生命科學(xué)教材;“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目;教學(xué)價(jià)值
上教版初中生命科學(xué)教材“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目是教材“學(xué)習與探究”模塊的核心欄目,該欄目比較系統地論述了生命科學(xué)的實(shí)驗研究方法與實(shí)驗技能,并對相關(guān)的實(shí)驗實(shí)踐做了基本的說(shuō)明和建議。初中學(xué)生通過(guò)該欄目的學(xué)習可獲得臨時(shí)裝片的制作、低倍顯微鏡的使用、動(dòng)植物的基本觀(guān)察和解剖、人體基本生理數據的測量、生物分類(lèi)和檢索表的使用、生物活體實(shí)驗等技能,初步掌握實(shí)驗觀(guān)察、比較分析、交流討論、資料搜集、實(shí)踐調查等方法,初步養成科學(xué)思維的習慣,提升批判性思維和創(chuàng )造性思維品質(zhì)。因此,教師應積極引導學(xué)生通過(guò)實(shí)驗實(shí)踐,掌握探究生命活動(dòng)的基本方法與技能,加深對學(xué)科概念和規律的理解,建構生命科學(xué)的知識體系,培養對生命科學(xué)的興趣,為學(xué)生終身發(fā)展奠定必要的知識、技能、方法和情感基礎。
一、實(shí)驗與實(shí)踐”欄目的教學(xué)價(jià)值
1.1在《上海市中學(xué)生命科學(xué)課程標準》的內容標準中并未對具體教學(xué)內容規定相應的實(shí)驗,而是提出了相應的活動(dòng)建議及說(shuō)明。上教版初中生命科學(xué)教材編寫(xiě)者在基于《課程標準》要求下,結合教學(xué)內容及學(xué)生已有的知識經(jīng)驗,精心設計了“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目,共涉及15個(gè)實(shí)驗和1個(gè)實(shí)踐活動(dòng),每個(gè)“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目均由實(shí)驗目的、實(shí)驗內容、方法與技能、實(shí)驗建議、討論等幾部分組成,其中“實(shí)驗目的和實(shí)驗內容”規定了學(xué)生要完成的學(xué)習內容和達到的具體要求;“方法與技能”重點(diǎn)介紹了生命科學(xué)的一些基本研究方法與技能;“實(shí)驗建議”重點(diǎn)介紹了實(shí)驗所需器材及完成該實(shí)驗的主要建議,具有一定的開(kāi)放性;“討論”提出的問(wèn)題是該實(shí)驗的核心和關(guān)鍵,是對整個(gè)實(shí)驗與實(shí)踐的概括和深化。其中“方法與技能”是教材“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目的重要內容,從一般的實(shí)驗操作技能上升到比較系統的科學(xué)研究方法,不僅有利于培養學(xué)生科學(xué)思想方法和生命科學(xué)實(shí)驗技能,而且對學(xué)生開(kāi)展課題研究和探究性學(xué)習活動(dòng)有很好的借鑒和引領(lǐng)作用。
1.2實(shí)驗實(shí)踐是初中生命科學(xué)教學(xué)的基本方式與手段,教學(xué)過(guò)程寓知識、方法、觀(guān)念與科學(xué)探究能力、情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)教育于一體,使學(xué)生在直觀(guān)形象、豐富多樣的實(shí)驗實(shí)踐中,體會(huì )學(xué)習的樂(lè )趣。在學(xué)生思維智能發(fā)展、科學(xué)素養形成及科學(xué)方法熏陶等方面具有獨特的教學(xué)價(jià)值。例如,顯微鏡觀(guān)察、活體小動(dòng)物的解剖等基本實(shí)驗和經(jīng)典實(shí)驗,能夠培養學(xué)生的實(shí)驗能力和動(dòng)手能力,增強學(xué)生的知識和技能,體現生命科學(xué)實(shí)驗實(shí)踐的認知價(jià)值;測量、觀(guān)察、調查等實(shí)驗實(shí)踐,則讓學(xué)生學(xué)習生命科學(xué)的研究方法,體現科學(xué)研究的方法價(jià)值;此外,也有一些實(shí)驗實(shí)踐則引導學(xué)生應用生命科學(xué)基本原理、方法分析解決生活中遇到的相關(guān)問(wèn)題,形成最基本的生命科學(xué)思想,從而理解生命科學(xué)的社會(huì )功能。因此,教師在教學(xué)中應針對某一實(shí)驗實(shí)踐的內容特點(diǎn),在教學(xué)預設時(shí)充分考慮哪些實(shí)驗方法與技能是該實(shí)驗教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),需要在課堂上如何引導和點(diǎn)撥?哪些實(shí)驗方法與技能可以在課堂上作適當的拓展和延伸?等等。通過(guò)“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目的教學(xué),使學(xué)生具備生命科學(xué)的基本知識,學(xué)會(huì )生命科學(xué)最基本的研究方法,初步養成科學(xué)、健康的行為習慣和生活態(tài)度,形成結構與功能的統一、人與自然的和諧、可持續發(fā)展以及生物進(jìn)化等觀(guān)念。
二、“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目的教學(xué)啟示
2.1整體思考
“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目?jì)热,統籌落實(shí)相應的目標要求上教版初中生命科學(xué)教材“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目?jì)热菁扔袑W(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和探究技能綜合訓練等比較完整的實(shí)驗實(shí)踐,也有側重訓練某一科學(xué)方法或探究技能的實(shí)驗實(shí)踐,對培養學(xué)生的科學(xué)素養至關(guān)重要。對該欄目中涉及的實(shí)驗與實(shí)踐名稱(chēng)、方法與技能和目標要求的梳理見(jiàn)表1。教學(xué)中教師必須對“實(shí)驗與實(shí)踐”的整體安排有一個(gè)清晰的思考。例如,觀(guān)察人體的基本組織、水質(zhì)的簡(jiǎn)易測定和不同水質(zhì)對水生小動(dòng)物的影響等實(shí)驗重點(diǎn)突出了實(shí)驗觀(guān)察的基本方法;測量人體的體溫、心率、唾液的pH等生理數據、觀(guān)察條件反射、探究水蚤對光照強度的反應等實(shí)驗都涉及實(shí)驗數據的測量、記錄、處理、分析等方法;酒精對水蚤心率的影響、探究某一因子改變對生態(tài)瓶的影響等實(shí)驗重點(diǎn)強調了科學(xué)探究的過(guò)程與方法,并指導學(xué)生設計觀(guān)察記錄表及較長(cháng)時(shí)間的觀(guān)察計劃;觀(guān)察并解剖鯽魚(yú)、蝗蟲(chóng)、花、果實(shí)等實(shí)驗則重點(diǎn)強調了生物的解剖技能及從整體到局部的觀(guān)察方法,等等。教師通過(guò)對實(shí)驗方法與技能的歸類(lèi)整理,結合實(shí)驗內容和學(xué)生的實(shí)際,分析學(xué)生應該在哪個(gè)實(shí)驗方法或技能上多下工夫,引導學(xué)生把主要的精力放在需要強化的要素上。例如,在“酒精對水蚤的心率的影響”的實(shí)驗中,可突出實(shí)驗方案設計中的“對照實(shí)驗和重復實(shí)驗”的教學(xué),引導學(xué)生關(guān)注“對照實(shí)驗和重復實(shí)驗”中的細節,如對照組和實(shí)驗組除酒精的濃度不同外,其他條件都應該相同;實(shí)驗要重復多次,實(shí)驗的個(gè)體數目越多,結論越可靠;每只水蚤放入酒精溶液中的時(shí)間應相同;實(shí)驗用過(guò)的水蚤不要再放回到原來(lái)的容器中;每次實(shí)驗前都要將載玻片清洗干凈;等等。而在“探究某一因子改變對生態(tài)瓶的影響”實(shí)驗活動(dòng)中,可以重點(diǎn)強化“實(shí)驗方案設計”這一研究方法,讓學(xué)生分小組討論設計實(shí)驗方案,充分感受實(shí)驗方案設計的主要原則和基本方法,培養學(xué)生設計實(shí)驗的能力和思維的嚴密性。
2.2優(yōu)化改進(jìn)
“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目,提高實(shí)驗教學(xué)的有效性“實(shí)驗與實(shí)踐”欄目能讓學(xué)生比較系統地學(xué)習生命科學(xué)的實(shí)驗方法與技能,有助于學(xué)生認識分析實(shí)驗現象、設計新的實(shí)驗內容、構建實(shí)驗的方法體系,為形成實(shí)驗能力奠定良好的方法基礎和思維基礎,是培養學(xué)生創(chuàng )新能力和創(chuàng )新精神的重要途徑。但由于受實(shí)驗設備、材料、時(shí)間或空間的影響,有些實(shí)驗的效果往往不盡理想,教師可以在實(shí)驗材料、實(shí)驗方法或形式上略做改進(jìn),以提高實(shí)驗教學(xué)的效果。例如,在“培養和觀(guān)察青霉”的實(shí)驗中,教材中采用現成的新鮮橘皮來(lái)培養青霉,實(shí)驗材料易得,也方便學(xué)生在培養的過(guò)程中直觀(guān)地觀(guān)察青霉的生長(cháng)。但實(shí)驗中發(fā)現,由于青霉菌絲柔軟脆弱,分生孢子梗上的孢子很容易散落,導致一些學(xué)生在顯微鏡下只能看到一些菌絲及大量分散的孢子,影響學(xué)生對青霉形態(tài)結構的整體認識。在實(shí)驗教學(xué)中,若能在用橘皮培養青霉的技能和方法的基礎上,做一些必要的改進(jìn)就會(huì )產(chǎn)生較好的實(shí)驗效果,如用解剖針從已長(cháng)成青霉的橘皮上蘸取青霉孢子,點(diǎn)種在載玻片上的小塊橘皮(長(cháng)寬各0.5cm)邊緣上,將這一載玻片放在一鋪有濕布的帶蓋的培養器中,置20℃~25℃條件下培養3~4d。這樣就可將載玻片直接放在顯微鏡下觀(guān)察橘皮邊緣長(cháng)出的青霉菌絲,即可觀(guān)察到分生孢子梗和分生孢子,避免用解剖針挑取柔軟脆弱的菌絲而造成分生孢子梗上成串袍子的散落。實(shí)驗實(shí)踐教學(xué)評價(jià)是實(shí)驗教學(xué)的重要反饋手段,教師要將過(guò)程性評價(jià)與結果性評價(jià)相結合,定性評價(jià)與定量評價(jià)相結合,學(xué)生自評與他評相結合,將評價(jià)貫穿于實(shí)驗實(shí)踐的全過(guò)程。實(shí)驗實(shí)踐教學(xué)應給予學(xué)生更多動(dòng)手實(shí)踐的機會(huì ),讓學(xué)生在親身經(jīng)歷中獲得生命科學(xué)實(shí)驗的一些基本技能,學(xué)會(huì )科學(xué)的實(shí)驗方法,親身經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程,體驗實(shí)驗實(shí)踐學(xué)習的樂(lè )趣,這對學(xué)生的科學(xué)素養形成有著(zhù)至關(guān)重要的作用。?1.3學(xué)情評價(jià)分析前的教學(xué)設計思考根據教學(xué)內容及其學(xué)習目標,針對原教學(xué)設計的主要環(huán)節,提出教學(xué)設計思考如下:
(1)教材按照“噬菌體侵染細菌實(shí)驗→肺炎雙球菌轉化實(shí)驗→煙草花葉病毒感染與重建實(shí)驗”順序呈現教學(xué)內容。按照這種思路開(kāi)展教學(xué),還是按照生物學(xué)史有關(guān)探究遺傳物質(zhì)實(shí)驗的先后順序組織教學(xué),哪種更有利于學(xué)生把握認知的發(fā)展過(guò)程?
(2)本節課涉及微生物知識較多,學(xué)生課前儲備了多少相關(guān)的知識?例如,是否知道噬菌體是病毒?是否知道大腸桿菌作為原核細胞的結構特點(diǎn)?是否了解菌落的概念?是否知道教材提到的SARSA病毒、流感病毒?
(3)本節課的三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗,有關(guān)實(shí)驗的操作步驟、操作原則(如對照原則、單因子變量原則)是否需要細致分析?這樣,實(shí)驗的知識與遺傳物質(zhì)的證據知識交織在一起,主次的安排上如何設計才能做到既突出教學(xué)重點(diǎn),又能突破教學(xué)難點(diǎn)?
(4)本節課如以學(xué)生的探究性學(xué)習為主,其中三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗可通過(guò)設計問(wèn)題串的形式引導學(xué)生進(jìn)行漸進(jìn)式探究。由于實(shí)驗涉及微生物的知識、實(shí)驗技能的知識、分子生物學(xué)的知識,課堂時(shí)間緊張,教學(xué)設計如何安排?2課前學(xué)情評價(jià)情況分析與教學(xué)設計方案優(yōu)化策略思考2.1課前學(xué)情評價(jià)———問(wèn)卷調查分析在必修1教材中,細胞的知識主要以真核細胞為主,原核細胞只介紹了“模式化的原核細胞結構”,病毒知識幾乎沒(méi)有涉及;必修2教材第一、二章中,孟德?tīng)柖梢愿叩戎参锿愣篂椴牧,染色體與遺傳也以真核生物為認知對象;從必修2教材第三章開(kāi)始,突然涉及肺炎雙球菌、噬菌體、大腸桿菌、煙草花葉病毒、SARS病毒、流感病毒等微生物,以其為材料進(jìn)行實(shí)驗,進(jìn)行分子水平的探究。那么,需要怎樣的知識準備才能不影響學(xué)生對遺傳物質(zhì)化學(xué)本質(zhì)的探究呢?為此,筆者課前設計了題為“病毒、細菌來(lái)了!”的課前學(xué)情調查表,分別從微生物分類(lèi)、已學(xué)知識、預備知識三方面作了問(wèn)卷調查。
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