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構建模型的方式有很多,可以用于生物課堂的模型類型也多種多樣.針對具體的教學內容,教師要有針對性地選擇模型的種類以及模型的構建方式,這樣才能夠讓模型構建對課堂教學發揮輔助效用.生物課程中有著許多需要學生理解與體會的概念,很多概念對于初次接觸的學生而言,理解上會存在一定的障礙.對于這一類教學知識點,教師可以嘗試概念模型構建的方式來化解這些核心概念理解上的難度,幫助學生更好地認識與體會這些教學內容.在借助概念模型的構建來進行概念教學時,教師要讓教學過程循序漸進地展開,模型的構建不能過于復雜,這樣學生不僅接受起來障礙較大,也容易將相關聯的概念混淆.合理地利用概念模型,才能夠增進學生對于概念的體會,進而為知識教學提供輔助.例如,在講“血糖調節”時,筆者介紹胰島、胰島A細胞和胰島B細胞及分泌的激素、作用后,和學生一起通過模型建構理解“胰島素和胰高血糖素調節血糖平衡的過程”.首先我請一組學生利用事先做好的“糖卡、胰島素卡、胰高血糖素卡”示范,接著全班學生分組活動,依次探究飯后半小時及運動時機體是怎樣恢復正常血糖水平的,并用卡片進行演示.通過構建動態的物理模型,學生根據活動中的體驗,構建出了圖解式概念模型,并且通過各組代表間的相互交流,最后將這幾個核心概念歸納成圖.對于很多關聯概念以及理論性較強的概念而言,教學中教師完全可以透過概念模型的構建來化解知識點理解上的難度.這種教學方法,更容易被學生理解與接受,透過靈活應用這些概念模型后,學生對于概念的記憶會更加牢固,對于這部分知識點的理解程度也會更加深刻.
二、數學模型的構建
數學模型看似和生物課程間沒有任何聯系,學生也很難想象數學模型的構建對于生物教學的輔助效果.之所以會形成這樣的印象,很大程度上源于教師對于課本知識的挖掘不夠深入,對于數學模型的應用缺乏靈活性.對于生物課本中的有些知識點,數學模型的構建能夠發揮積極的教學輔助功效,能夠增進學生對于知識點的理解與體會.高中生物課程中涉及一些并不復雜的運算,對于這類知識點數學計算并不是難點,然而,找到正確的數學模型卻是問題解決的突破口.因此,在知識講解以及日常訓練中,教師應當有意識地增強學生的數學模型構建能力,要讓學生對于這部分知識有更透徹的體會,并且能夠熟練地應用數學模型來解答實際問題.高中生物課程中的很多難點知識都可通過數學模型來化解,如酵母菌呼吸作用過程中隨氧濃度變化所釋放的CO2與吸收的O2之間的變化特點、恒定溫度條件下測某植物隨光照強度變化所釋放或吸收的CO2、種群的“J”型增長與“S”型增長、單因子因素與多因子因素對光合作用的影響……構建數學模型,有利于學生理解和掌握知識,也使學生認識到在生物學中有許多現象和規律可以用數學語言來表示,培養了學生的邏輯思維能力.教師要善于借助具體問題的講解來培養學生的模型構建能力,這不僅能夠鍛煉學生的思維,拓寬學生的解題思路,這也是讓學生更好地應對各種難點問題的一種能力訓練.
三、物理模型的構建
物理模型的構建是生物教學中一種有效的模型構建形式.最常見的一種方法就是以圖畫或者圖表的形式來構建系統的知識框架,讓學生意識到相關知識點間的聯系,并且讓學生形成更為完善的知識架構.物理模型的構建適用于較為復雜、知識點密集的教學內容.這樣的內容通常是教學中的難點,而物理模型的構建則能夠很大程度幫助教師突破這些教學難點,從而讓學生更好地體會到知識點間的關聯.以圖畫形式構建物理模型相當普遍,如呼吸作用和光合作用、轉錄與翻譯、噬菌體侵染細菌等過程模型,各種細胞器結構的靜態模型,人體細胞與外界環境的物質交換模型等.通過多次模型的構建,學生養成了一種思維習慣,凡遇抽象的結構或過程,都會嘗試用簡易的圖畫幫助理解、思考.在高中生物教學中,識圖能力極為重要.圖表是生物科學研究成果的一種重要表現形式,所以在生物高考中經常會看到考查學生讀圖、識圖、析圖和繪圖能力的各種試題.正是因為如此,在生物教學中,教師應當有意識地深化對于學生這方面能力的培養,這不僅能夠為知識教學提供輔助,也能夠培養學生的知識應用能力.
四、結語
新時期的高中教學,強調生本理念,即要在教學的過程中更多地關注學生,使學生參與到課堂教學中來,成為課堂教學的主體。落實新課改理念就需要調整教學方法,使學生參與進來。情境教學就是我們經常使用的方法,通過在生物學科教學的過程中貫穿生物科學史,能夠使課堂教學更豐富,調動學生的興趣,激發他們的求知欲。比如,在講授伴性遺傳時,我們教師就可以從血友病的發展史來激發學生興趣。血友病是因為身體缺乏某類凝血因子而導致患者產生嚴重凝血障礙的遺傳性出血性疾病,男女均可發病,但絕大部分患者為男性。血友病在先天性出血性疾病中最為常見,出血是該病的主要臨床表現,這種病癥最早叫做“皇家病”,之所以這么說是應為這類病最早發現在歐洲王室,英國的維多利亞女王夫婦身體健康,本育有兩兒四女,大兒子因為血友病而病逝,次子繼承王位;他們的兩個女兒和健康男人結婚后分別生下一名外孫女,一個外孫女與沙皇尼古拉二世婚配,另一個嫁到西班牙王室,但是都生下一個患血友病曾外孫。從此,血友病通過英國與歐洲各大王室之間的通婚而傳播到德國、俄羅斯和西班牙,從而出現了“皇家病”事件。在教學前,我們把這個知識講給學生,很容易激發學生的興趣。
二、在生物教學實踐中,注意將生物科學史與教材中的科學探究欄目相結合
在生物教材中,為了增加課堂知識容量,豐富學生的學習內容,所以教材中就出現了很多關于教學研究的內容。但是,在學科教學的過程中,因為受應試教育思想的影響,更多的教師把教學的關注點放在了知識的講授上,這樣就不利于學生科學素養的培養。新課程的理念是基于學生的全面成長,切實滿足素質教育的要求,實現教學的三維目標,即知識與能力、過程與方法、情感態度與價值觀三方面。這就意味著新課改下的生物學科教學要關注學生的能力和素養,這就需要了解學科的發展及其本質,生物科學史就能夠滿足這方面的要求。例如,在關于細胞學說的建立和細胞學說的發展中,就很好地體現了這些重要的思想。人類在探索細胞的三百多年的歷史中,經歷了許多挑戰、困難與困惑以及在探究過程的中收獲與喜悅。正是細胞學說的建立與發現,使人類對生命本質的認識上,有了巨大的飛躍。因此,恩格斯曾把能量轉換與守恒、進化論、細胞學說,并列為十九世紀自然科學的“三大發現”。所有這些,對于學生的科學探究精神的培養,無疑有著巨大的推動作用。
三、在生物教學實踐中,注意將生物科學史與生物科學的價值觀相結合
情感態度與價值觀,又是科學教育的基本目標。在生物科學史的教育中,應注意充分利用一切可以利用的時機,創造出切實可行的,能對學生進行科學價值觀培養的有效方式和方法。例如,在有關酶的內容的教學中,教師可以從酶的發現,研究及在有關酶的研究活動所取得的進展中,充分貫徹科學價值觀的思想。酶的發現,最早源于十九世紀歐洲的釀酒業的發展。在十九世紀未,歐洲盛行的葡萄酒工業中,有一個問題一直困擾著葡萄酒工業的發展,那就是當時釀出的葡萄酒,常常莫名奇妙地變質發酸。當時的科學家們,進行了大量的研究和探索,其中巴斯德提出,葡萄酒變質發酸,是由于所釀出的葡萄酒中,酵母菌的存在,在沒有活細胞的參與下,葡萄酒中的糖類,是不可能變成酒精的,也正是酵母菌的存在,使酒精進一步氧化生成了乙酸,因而使釀出的葡萄酒,在較長時間的存放后,會變質發酸。然而,李比希卻堅持認為,引起發酵的,并不是酵母菌,而是由其分泌的某些物質,并且這些物質,只有在酵母菌細胞死亡后,才能發揮作用。這兩種觀點,曾在當時引起了激烈的爭論。最終結束這種爭論的,是畢希納。他從酵母菌細胞中成功地提取了一種液體,并且發現,他從酵母菌細胞中提取的這種液體,能夠像活的酵母菌細胞一樣,完成發酵任務,畢希納把從酵母菌細胞中提取的這種液體稱為釀酶。因為畢希納的這一成就,他榮獲了當年的諾貝爾化學獎。然而,酶到底是一種什么樣的物質,在當時,仍然是一個不解之謎。又過了將近二十余年,薩姆納與諾思羅普分別提取了一系列酶,并證明它們都是蛋白質。1946年,二人因為在研究酶的本質上的巨大貢獻,而共享了當年的諾貝爾化學獎。
四、結語
(一)情境的創設
我把學習放在現實的情景、相似的情景中去學習,為了學生能夠解決在現實生活中的問題,在教學設計時,從教學的目標考慮,還要注意情景的創設,在教學設計方面,這是重要的一個內容。而教學環境,是指把在課堂中的師生關系、生活質量以及社會氣氛等聯系起來,成為課堂的情境。
(二)引入的設計
引入的目的是為了學生能夠注意問題以及激發其學習的興趣,這所形成的教學活動方式是具有學習的動機、明確的目標,是建立了知識間的聯系。對于新課的引入,是教學的重要環節,為了引起學生的注意力,打動學生的心,以及調動學生的積極性和主動性,這樣的引入是必須的,使得學生的思維、方向有了保障,因此,每節課的引入顯得很重要。我們所引入的方法,往往是按照教學的任務和內容來設計,依據學生的年齡、心理,設計時要靈活。
(三)設計問題要精心
對于教學情境的創造,以及教學的探究,是從學生的意識開始培養,問題是思維的一種形式,對于所有的探究、發現、創新,往往都是從問題開始的。能夠提問題是重要的,比解決問題更有說服力。培養學生的思維,往往以問題的探索為主,對于設置問題,可以選擇角度多、方法多來解決。把問題用多種方法解決,即打開思路,促進思維的發散和培養。教師在設計課堂提問時,主要是讓學生的思維展開。對學生進行有效、優化地提問,對于提問要求是能夠去思考,而藝術性地提問,是具有層次性、整體性。所以,為了突破教學的難點時,在設計問題時,從簡單開始到比較繁索、從小問題到大問題、有表面及內部,通過一層一層遞進、一步一步深入,從而,攻破難點。而探究教學對教師的要求是不要限制學生的思維,并給于學生適當的幫助,使得學生通過鼓勵解決問題,以及通過其想象力和能動性進行思考、探索,從而提出自己認為的觀點、思路、方法。學生要有良好的態度、精神,在訓練學生做題時,注意培養其歸納、綜合、抽象等能力,從而養成探究問題的能力。在探究過程中,學生學會控制實驗的因素,記錄實驗的現象以及數據的收集,對于每一步的過程,他們能夠科學地去發現奧秘,為了提高學生探究問題能力。
二、實驗的重要性
通過實驗探究,使得學生把所得的數據進行分析、比較、概括,總結,而總結出初使的結論,接著,學生對初始的結論產生疑問,通過檢查、思考、探究等過程,為了方案更加嚴密,證據更加周密以及結論更加科學,再通過原有的知識、實驗來進行探究解決所存在的疑問,最后,得出準確的結論,同時以“文字、圖象、公式”等形式給予表達。對于學生的創造性思維來說,在提問題時應做到具有探索的性質,在設置問題時,學生按照各個角度、方法來思考找出問題的解決方法,把思路打開,使得學生的思維具有發散、靈活的特點。在進行實驗時,把學生的操作作為主要的來抓,教師的任務是和每位學生進行交流。在學生與教師的互動中,在課堂效果上達到良好的互動。
三、課堂教學氣氛的互動
1.在教學時,通過交互合作來引導學生,進行閱讀、體會、分析、討論
在其基礎上找出內在的矛盾,把其中的矛盾進行研究,從而,明確有待研究的問題。
2.提高學生的主動性。
所謂學生的質疑,是指在教師所講內容、知識以及課外的知識基礎上所產生的疑問,并說出自己的想法。
3.尊重學生差異。
由于學生存在個體差異,不同的家庭狀況、不同的社會關系等等。所以,在課堂教學中,對于每一位學生來說是平等的,機會是平等的,但是應該給差生更多的關愛和機會。在課堂提問時,注意那些學習差的、長相普通的、身材不高的、性格內向的學生的提問,對于課堂上的關注,考慮到每一個學生。
4.培養學生的發展意識和責任感。