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1.1學生對基因在親子代間傳遞方面的部分知識擁有正確概念學生對基因在親子代間的傳遞方面的知識部分了解正確,比如:絕大部分學生(72.0%)認為遺傳是指生物親代與子代之間、子代個體之間相似的現(xiàn)象,54.0%的學生認為“DNA記錄了人及動物所有遺傳信息”等,擁有正確概念。但是,也有部分內容學生的知識缺乏,比如:關于基因、染色體和DNA的關系,大部分學生完全不知道三者的關系,很多學生(62.5%)是因為缺乏相關的概念而引起的答題錯誤。關于性染色體的敘述,只有6.7%的學生有正確概念,認為“性染色體存在于生殖細胞和體細胞中”,有部分學生認為性染色體只存在于生殖細胞中。大部分學生(64.3%)是因為相關知識的缺乏而答題錯誤。
1.2大多數(shù)學生對基因的顯性和隱性方面的知識缺乏研究顯示,只有14.0%的學生確定選擇了正確答案,認為“隱性基因只有成對才能表現(xiàn)出隱性性狀”。缺乏相關知識的學生達到了70.0%。
1.3多數(shù)學生對人的性別決定的知識缺乏,對禁止近親結婚和優(yōu)生優(yōu)育有正確概念關于性別決定,有36.0%的學生有錯誤概念,只有18.0%的學生有正確概念。關于近親結婚,大部分學生(52.0%)擁有正確概念,認為“具有血緣關系的親屬結婚,生育的子女攜帶的疾病及發(fā)病率要比非親屬關系結婚的高得多”“、法律說絕對不能”“、親屬不能通婚,可能攜帶相同的致病基因”。生活中的實例對學生的前科學概念的形成產生了一定影響,如日本允許表兄妹結婚”“、周圍有近親結婚的人存在”。
1.4一半學生對生物的變異缺乏相關知識關于生物的變異,有24.4%的學生有正確概念,認為“棉鈴蟲增強抗藥性對自身有好處”“、棉鈴蟲抗藥性更強,有利于生存,不易被殺死”。36.0%的學生選擇了答案C,他們理解的對生物生存有利是對人類的生存有利。缺乏相關知識的學生占接近一半。
2建議
基于前面的調查結果,如果僅僅按照教材進行按部就班的常規(guī)教學,不能觸動學生的原有的前科學概念。學生好像聽懂了,遇到稍微復雜一些的問題卻仍然不能解決。要想轉變前科學概念,首先要對這部分知識內容學生的前科學概念作充分的認識,了解學生具有哪些經(jīng)驗,探討其產生的原因;在制定教學計劃的過程中把學生已有的知識經(jīng)驗作為新知識的增長點,在教學設計時通過相應的教學活動有針對性地轉變學生的前科學概念。
2.1更新教育觀念,充分認識前科學概念存在的客觀性作為主體的、獨立的人,學生在進入課堂之前己經(jīng)具有對各種現(xiàn)象事物的理解和觀點。前科學概念是學生解釋某些現(xiàn)象的現(xiàn)成工具,是教師進行教學設計的珍貴參考資料。教師必須更新自己的教學觀念,充分認識和接受學生腦中前科學概念,尊重、了解、轉變前科學概念。學生的前科學概念的范圍十分廣泛,目前某些研究也揭示了部分前科學概念,但并不是全部。[3]
2.2面向全體學生,根據(jù)學生的特點因材施教19世紀,美國哈佛大學心理學家加德納提出了“多元智力理論”,他認為人的智力是多元的,而且不能用單一的紙筆測驗測出。教師應認真對待每一位學生的差異,任何一種單一的教學方式都只能讓小部分學生收益。
3結語
探究源于問題,而問題源于好奇。只有在強烈好奇心的指引下,學生才能深入挖掘內涵,發(fā)現(xiàn)問題進而提出問題。實驗在初中生物中的應用屢見不鮮,是探究式教學的重要資源,如何利用材料戳中學生的興趣點是教師首先要攻克的難題。實驗材料的選擇不僅要與教學主題契合,還要具備趣味性,教師要懂得利用實驗素材給學生創(chuàng)造一種憤悱的境地,制造認知沖突,激發(fā)學生的思維主動性,引導其發(fā)現(xiàn)認知水平無法解決的問題,并且產生想解決問題的強烈愿望,為探究學習奠定良好的情感基礎和思維基礎。教師要注意的是,由于受知識水平和思維能力的限制,學生所提出的問題多數(shù)停留在初級階段,教師需要敏銳地感知學生的問題,將學生所提出的雜亂、無序的問題進行整合和延伸,升級過后再將問題拋給學生,問題既帶有了學生思考的性質,也具備了一定深度。例如在進行食物中能量的測定的探究中,筆者首先用多媒體演示了花生和豌豆燃燒的實驗過程,請學生就此提出疑問。盡管這個實驗非常簡單,但由于跟學生的日常生活非常貼近,很能引起他們的興趣,學生的問題很多,如為什么花生比豌豆燃燒快?到底是什么物質造成了這種差別?還有哪些食物可以燃燒?花生燃燒后剩下的東西是什么?1g的花生和豌豆所含有的能量相同嗎?筆者根據(jù)學生五花八門的問題提煉出了以下三點:1.花生和豌豆中成分的含量主要有什么區(qū)別?2.是什么物質造成了花生和豌豆所含有的能量不同?3.怎樣測定二者的能量?
二、假設———握好探究的方向盤
假設的提出往往直接揭示了學生對問題的初步認識,也指示著后續(xù)的學習方向。假設不等同于簡單的猜測,猜測只是思維的無序閃現(xiàn),而假設則具有科學性,只有通過捕捉細節(jié)、收集證據(jù)并進行一定的邏輯推理活動才能作出合理假設。筆者認為,假設一定要遵循兩條基本原則。第一,假設要有理有據(jù)。所有的假設都是就問題提出的,自然也要為解決問題服務,教師要引導學生抓住問題的主要矛盾,以此為出發(fā)點,并結合已有的知識經(jīng)驗,大膽作出假設,切不可天馬行空胡亂猜測;第二,假設要具有可驗證性。所謂可驗證性,簡單地來說就是根據(jù)假設所得到的探究結果是可以經(jīng)過重復實驗得到的,并且能夠證明結論的存在性和可靠性,而不是只能在特定的、唯一的條件和環(huán)境中得出,這是假設具備科學性的重要標志。科學假設的提出是學生思維能力的重要體現(xiàn),教師要進行循序漸進的引導,幫助學生找準角度,抓住問題中的關鍵點并加以分析,總結歸納自己的想法,并將其升級為假設。例如在探究影響生物生存的環(huán)境因素時,筆者首先引導學生回憶自己在生活中所見過的生物生長現(xiàn)象,提出生物生存影響因素的合理假設。有的學生聯(lián)想到家中所養(yǎng)的綠色植物總要過一段時間就改變花盆的擺放方向,否則它就會向著窗戶的方向傾斜,筆者引導學生思考窗口和客廳內環(huán)境的區(qū)別,有的學生認為窗口的陽光比較充足,也有的學生認為窗口處的風比較大,由此他們提出了兩種假設:1.光可以影響植物的生長,2.風可以影響植物的生長。這兩種假設都具有堅實的生活基礎,也與本節(jié)課要探究的中心密切聯(lián)系,為后續(xù)的學習活動提供了很好的依據(jù)。
三、求證———科學實驗尋求答案
求證是知識形成最重要的過程,在這個過程中,學生不僅需要調動已有的知識基礎,還要靈活運用方法技能,進行恰當?shù)倪壿嬐评砗团袛啵谀X海中形成清晰的思路,并能夠在一定程度上預設探究過程,甚至預測探究結論。利用實驗進行求證是初中生物中應用最為廣泛的探究方式,選取實驗方法、原理并制定實驗步驟則成了探究最重要的步驟。在初中生物教學中,對照實驗的應用最為普遍。學生要遵循單一變量的原則并根據(jù)需求設計實驗組和對照組,在排除無關變量影響的同時,還要盡量增加實驗結果的可信性和說服力。為了更好地進行探究學習,筆者還要求學生先將實驗所需的材料、步驟羅列出來,并預測結果。這是考驗學生思維能力最重要的階段,實驗的設計要服務于探究目的,實驗步驟要足夠嚴謹、科學,在鼓勵學生按照自己的想法設計實驗的同時,教師還要有目的地進行指導,避免學生走入思維誤區(qū)。例如在進行光對鼠婦生活的影響的探究活動時,學生首先提出了問題“光會影響鼠婦的生活嗎”,隨后各個小組做出假設“光會(不會)影響鼠婦生活”,在筆者的指導下,小組成員相互討論并制定了實驗過程,大致如下:
1.實驗思路:為鼠婦提供有光和黑暗兩種環(huán)境,觀察現(xiàn)象。
2.實驗材料:培養(yǎng)皿,鼠婦和蓋板。
何謂課堂教學的有效性?從概念上來講,課堂教學的有效性指的是通過在課上講授知識使得學生獲得新的知識,達到認知與能力,過程與理論,情感態(tài)度價值觀三者綜合協(xié)調發(fā)展的效果。通俗的來說,課堂教學的有效性是指通過課堂學習,學生在課業(yè)上有新的理解、有進一步的提高和進步。課堂教學的科學性和有效性具體體現(xiàn)為:學生在認知上,從不懂到懂,從少知到多知,從不會到會;在情感上,從不喜歡到喜歡,從不熱愛到熱愛,從不感興趣到感興趣。課堂教學的有效性特點最核心的一點是觀察學生如何從“無”到“有”,由量變產生質變,從不會到接受再到貫通的過程。
二、農村初中生物課堂教學的主要內容
初中生物主要學習生物與生物的生長和繁殖、影響生物生存的環(huán)境因素、生物對環(huán)境的適應和影響、細胞的分裂、細胞的分化、植物的組成部分、常見的藻類、苔蘚和蕨類植物、常見的裸子植物和被子植物、種子的結構、種子萌發(fā)的條件和過程、花的結構、植物的光合作用、蒸騰作用、呼吸作用、人類活動對生物的影響、脊椎動物和無脊椎動物、細菌的形態(tài)結構和生殖方式、植物的無性生殖和有性生殖、昆蟲的生殖和發(fā)育、兩棲動物的生殖和發(fā)育過程、鳥類的生殖和發(fā)育過程以及人類的生長發(fā)育、器官組成等。
三、農村生物課堂與城市課堂的區(qū)別及優(yōu)勢
根據(jù)上文提到的初中課堂的主要學習內容我們不免看出,生物的學習不同于陶冶情操的語文、要求計算和理解的數(shù)學,生物的學習是在貼近自然的基礎上對于大自然的理解和做出概念的學科。越是貼近自然越是便于生物的學習。農村學生家庭大多以務農為主要收入,許多家庭還兼職養(yǎng)殖業(yè),甚至許多學生在課余時間還要跟隨家長到田間地頭參加農業(yè)活動、在茶余飯后喂養(yǎng)雞鴨豬鵝。這就使得農村學生更加熟悉各種動物和植物,對于它們的形態(tài)、體貌、性狀更加熟悉。這就大大有利于生物的學習。例如:當學到常見的裸子植物和被子植物時同學們就會很快想到很多被子植物,玉米、小麥、水稻、豌豆等諸多農作物都是被子植物,他們常年與這些植物打交道,就能夠在老師講述完裸子植物與被子植物的概念后很快的將這些綠色開花植物與松柏等裸子植物區(qū)別開來。根據(jù)這些特征,教育工作者們應努力做好農村生物課堂的教學設計具備科學性和有效性的生物問題,以提高學生生物成績。
四、農村初中生物課堂教學的問題設計舉例
1.影響生物生存的環(huán)境因素
首先我們知道,影響生物生存的環(huán)境因素分為生物因素和非生物因素,生物因素即水、光、溫度和空氣;非生物因素則包括生物之間的捕食關系、競爭關系以及合作關系等。在設計該章節(jié)問題時,我們可以先讓同學們列舉影響農作物生存的因素。我想大多數(shù)接觸過農業(yè)生產的學生都會列舉出水、肥料、病蟲害、光照、天氣狀況、土壤狀況等常見原因。在提問多個同學聽取不同意見后再帶領學生進行問題總結。水、肥料、天氣狀況和土壤原因我們可以把它歸類為“非生物因素”,總結為“水、光、溫度”在為學生補充上空氣原因(二氧化碳濃度影響),而病蟲害的發(fā)生則歸結為“生物因素”這是影響農作物生活的其他生物,由于害蟲對農作物有捕食關系,所以影響了農作物生長。再有同學們都知道大樹下種植的農作物往往顆粒無收,這便是兩種生物之間的競爭關系。而大豆和根瘤菌則是生物之間的合作關系。
2.脊椎動物和無脊椎動物
脊椎動物顧名思義就是有脊椎骨的動物,而無脊椎動物就是無脊椎骨的動物。農村孩子接觸大量的動物,一說到脊椎動物與無脊椎動物的舉例大家就會踴躍發(fā)言。豬、雞鴨鵝、青蛙、老鼠、蛇等都屬于脊椎動物;而蝗蟲、蚯蚓、蟑螂、蚊子等都屬于無脊椎動物。再對無脊椎動物和脊椎動物的舉例進行歸類可以得出——昆蟲類基本屬于無脊椎動物類,而哺乳動物、兩棲類動物大多都是脊椎動物,這樣不僅學習了脊椎動物和無脊椎動物,還復習了哺乳動物兩棲動物和昆蟲。
五、農村初中生物課堂的問題設計的科學性和有效性
現(xiàn)在教學過程是師生交往、積極互動、共同發(fā)展的過程。雖然教學是教師的教與學生的學的統(tǒng)一,但這種統(tǒng)一的實質應是交往,是知識、信息的交流。對教學而言,交往意味著對話、意味著參與、意味著相互建構,它不僅是一種教學活動方式,更是彌漫于師生之間的一種教育情境和精神氛圍。對學生而言,交往意味著心態(tài)的開放,主體性的凸現(xiàn),個性的張顯,創(chuàng)造性的解放。對教師而言,交往意味著授課不是傳授知識,而是一起分享理解;上課不是無謂的犧牲和時光的耗費,而是生命活動、專業(yè)成長和自我實現(xiàn)的過程。
新課程改革要求改變傳統(tǒng)的課堂教學模式,由過去的教師一講到底變?yōu)橐越處煘橹鲗В詫W生為主體,進行自主合作探究式的學習。應該說,新的一輪課程改革的理念對生物這種重視試驗性和探究性的學科是很實用的,它有利于學生個性的發(fā)展和對學生學習興趣的培養(yǎng),能夠為班級的每個同學提供不同程度的成功體驗,能夠促進班級大多數(shù)學生的身心健康的可持續(xù)發(fā)展,有效地落實國家提倡的素質教育要求。
為此,筆者結合新的一輪課程改革的要求和自己的教育教學實際,引導學生開展自主合作探究式的學習,激發(fā)學生的生物學習興趣,真正做到課堂教學實施以老師為主導,以學生為主體的教學模式。
一、積極引導學生進行自主合作探究式學習
新的課程改革要求老師改變原有的課堂教學模式,轉變觀念,根據(jù)新課程的理念,要積極倡導學生進行自主合作探究學習,老師要給學生提供較為廣闊的自主學習的平臺,讓學生積極主動地參與到老師設計的教育教學實踐活動中來,一定要讓學生主動學習和實踐。在具體的教育教學中,筆者做了以下的探究。
首先,老師要對自己一學期的教學內容心里有數(shù),在開學初老師就可以把本期的教學計劃制訂出來,并印發(fā)給全班同學,這樣做的目的是讓學生事先了解本期要學習的內容,大致了解本學期教師的教學意圖和基本的教學目標。同時根據(jù)學生的實際情況,老師要編發(fā)合適學生的自主學案,在自主導學案中明確要求學生每一課前應該完成的自主學習的內容,一定要做到自主學習目的明確,做到有的放矢。因為,作為初中生,他們的自主學習的能力還很欠缺,學習的自覺性還不強,學生的自主學習一定要在老師的安排和相關的引導下進行,當然,一段時間之后,待學生有了一定的自主學習能力后,也可逐步放開。
其次,要鼓勵學生動腦動手的實踐能力,傳統(tǒng)教育最終的評價標準是考試,一直以來應試教育一直是教育教學的指揮棒,這就嚴重地影響了學生的自主實踐和探究的能力,經(jīng)過培養(yǎng),他們的動手實踐能力一般都比較差,也有人給了一個形象的說法叫“高分低能”。的確,傳統(tǒng)教育在培養(yǎng)學生的動腦動手的能力方面是有欠缺的,尤其是對于初中生物學科,它是一門實踐性很強的學科,只有讓學生真正動手實踐,才能激發(fā)學生的探知新知識的欲望,才能牢固掌握該學科的知識。
在八年級下期的教學內容里有一個單元是學習酒釀的實驗內容,由于酒釀需要較高的技術要求,我就根據(jù)實際情況改為制作酸奶或果酒,于是我就把制作酸奶和果酒的資料發(fā)給學生,看得出來,學生拿到資料時比較興奮,有的學生對制作酸奶感興趣,有的學生對制作果酒興趣較濃厚。學生一回到家里就開始制作,由于當時的氣溫較低,很多同學還想了不少辦法,通過制作過程探究制作要領和規(guī)律,有的學生還通過總結寫出來小論文在班級交流。這樣的實踐活動,大大提高了學生的學習興趣和求知欲望,豐富了初中生物課堂教學的內容,課后動手實踐,也強化了學生的動腦動手實踐能力。
二、積極拓展課堂空間,結合課外學習,挖掘學生潛力
當今社會是信息的社會,又是知識爆炸的時代,生物學科的知識在課堂外大量存在,在社會上,網(wǎng)絡、報刊、圖書等有著大量與生命科學有關的信息,教師只要適當加以指引和運用,學生就可以根據(jù)自己的實際情況和愛好進行有目的的課外學習,這樣既能拓展課堂學習空間,又能發(fā)掘學生的潛力,還能全方位地培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、科學精神和科學探究的實踐能力。這樣就能夠大大提高學生的生物科學素養(yǎng)。
三、教學方法靈活多樣,激發(fā)學生的學習興趣
新的課程改革要求學生展開自主合作探究式學習,因此,根據(jù)教學的內容,要引導學生積極主動地學習、探究、觀察、實驗。結合這幾年的教育教學實踐,我們逐漸探索出了以下幾種教學方法。
幾年來,我在生物課堂教學中進行了滲透STS教育的初步嘗試,并取得了一定的效果。
1.從改革課堂教學方法入手,培養(yǎng)學生的參與意識與決策能力
傳統(tǒng)的課堂教學方法是老師系統(tǒng)地講述科學知識,學生靜態(tài)地、被動地接收,實驗課也主要是去證明已學的知識。STS教育要求教師不但要教給學生科學知識,更重要的是教會學生如何學習,把學習方法傳授給他們,使他們不但在學校通過老師能獲得新知識,而且畢業(yè)以后,尤其是那些無機會再深造的學生,也能通過自學不斷地、快速地獲得新知識,以適應社會的發(fā)展和變化。因此,我在教學過程中對教學方法進行了如下改革。
(1)在傳授科學知識的同時,更注重科學研究的過程和方法。科學的產生和發(fā)展與科學研究的過程和方法息息相關。生物學是一門實驗性很強的學科。現(xiàn)在的學生是未來社會的建設者,如果在學校里只掌握一定的生物學基礎知識,不懂得科學研究的過程與方法,知識就得不到更新與發(fā)展,就不能很好地為社會服務。我在講高中《生物》中“生命活動的調節(jié)”時,首先讓學生看書,然后再與學生一起總結出生長素發(fā)現(xiàn)過程的幾個步驟:觀察到的事實(植物具有向光性)提出問題和設想(為什么?是具有芽尖的緣故)設計實驗驗證(排除影響因素,將芽尖切去)實驗結果(不發(fā)生彎曲)結論(胚芽鞘的生長和彎曲,是由于它具有尖端的緣故),并告訴他們很多生物學知識就是通過這種探索的過程獲得的。通過學習,使學生對如何進行科學研究的過程有了大致了解,同時,也明白了進行科學研究需要有鍥而不舍的精神和頑強的毅力。
(2)注意調動學生學習的積極性,鼓勵他們做課堂上的主人。在課堂教學過程中,盡量設置一些與要講的知識有關的問題情景,讓學生在解決問題的同時復習舊知識,學習新知識。如在講膜的結構和功能時,我舉了一個大家都熟悉的現(xiàn)象:洗完莧菜的水仍是無色的,而將莧菜妙熟后,菜湯卻是紫紅色的,為什么?在了解細胞膜功能的基礎上,將全班分成若干個小組進行討論,確定正確答案,然后每個小組派代表講解。有疑問,可以隨時提出。當雙方都無充分理由說服對方時,我再適當加以點撥,使學生對細胞膜的功能有了深刻認識。另外,每一節(jié)課后,我都要布置一些與生活密切相關的問題讓他們思考,有些同學課后還主動翻閱一些書籍,收集資料,這往往使課堂討論充實而熱烈。
2.提高教學內容的社會針對性,使學生明確生物學知識對社會生產和生活的作用
現(xiàn)代生物學與當今世界面臨的重大問題,如糧食、能源、人口、環(huán)境保護、國土整治、資源的利用與保護等都有直接聯(lián)系,并可能為之提供理論、方法與技術,這說明生物科學對人類的未來及社會的發(fā)展有重大作用。在課堂教學過程中,我注意理論聯(lián)系實際,適當拓寬教學內容,提高其社會針對性。如在講線粒體結構和功能時,讓他們回憶物理學中所學的能量轉換知識,計算出線粒體中能量的利用率,并與機械效率相比;講完基因控制蛋白質的合成后,我介紹了基因工程,說明基因工程已經(jīng)使工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)學等產業(yè)發(fā)生了巨大變化,并且必將影響世界的整個面貌;講完生物與環(huán)境這一章時,我介紹了黃石市的生態(tài)狀況以及存在的問題,并讓學生根據(jù)已學的生態(tài)學知識,提出搞好黃石市環(huán)境保護的具體方法和途徑。
3.適當增加生物技術的講授,使學生能自覺地將科學與社會聯(lián)系起來
學習科學知識的主要目的是要為社會服務,使人們生活得更美好,而知識應用于社會的橋梁是技術。在課堂教學中,我適當增加了生物技術的講授。如講細胞膜的知識時,介紹了生物膜技術;在講DNA的結構和功能時,介紹了DNA的提取與分離技術;在講單倍體育種時,介紹了植物組織培養(yǎng)技術。這樣,不僅拓寬了學生的知識面,同時也增強了他們的學習信心。
4.及時介紹現(xiàn)代生物學發(fā)展的新動向和新成就,激發(fā)學生學習生物學的積極性