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一、有效的課堂學生活動
世界著名的教育專家布魯姆教育理論認為 “教學質量受以下因素的制約:一是提示,指為學生呈現的清晰度;二是參與,指學生積極參與學習的程度;三是反饋——矯正。”有效的課堂學生活動是一節課成敗的關鍵,教師的最主要的作用應該體現在對于學生積極參與課堂有效活動的激發和鼓勵上。杜絕課堂活動無效、低效, 活動片面化、形式化、低幼化、自由化及單一化。努力追求課堂活動層次性、參與性、指導性、升華性和主體性,使課堂活動有效。
教師要改變課堂教學的結構,改變以往傳統的“注入式、填鴨式”教學方法為體現“學生為主體、教師主導”的啟發式的教學方法。讓學生在課堂上積極發揮自己的思維,參與教學活動,在積極主動的教學活動中達到釋疑、解惑的目的。這才是中學課堂教學的關鍵和精髓所在。
二、課堂活動是提高教學質量的關鍵
愛因斯坦曾說過:“發現一個問題比解決一個問題更重要。”教學質量的提高,依靠的是教師的指導,教師對學生主觀能動性的激發。作為一名教師,不僅僅要具有淵博的專業知識和水平,還要具有豐富的教學經驗和教學理論知識;要具有駕馭課堂教學的能力;要善于去研究和發現調動學生學習興趣和學習能力的方法和水平;要在平時注重加強與學生之間的溝通和合作,使得學生能夠親其師、信其道!
作為一名教師,承載著“傳道、授業、解惑”的使命。要想提高學生的素質,讓學生成為學習的主人,教師需要采取具有新鮮活力的、互動式的教學方法,把學習的時間歸還給學生,讓所有學生參與到課堂活動中,在自主——合作——探究的氛圍中掌握知識、技能,形成正確的價值觀。我們知道學習游泳,只有讓學習游泳的人親自到水里去體驗,才能真正掌握游泳的技巧,而不是依靠理論知識的傳授!其實:“授人以魚,不如授人以漁”說的就是這樣的道理。
三、如何提高課堂學生的活動的效果
如何激發學生在課堂教學中積極主動地參與,變囫圇吞棗式的教學為自主研討、自主學習的教學模式,發揮學生主人翁的地位和作用,強化教學的效果呢?
首先精心準備教學設計。教師在準備教學設計時,要針對學生已有的知識、技能、情感態度并結合學校現有的條件,進行教材分析、學情分析、制定教學三維目標、確定教學重難點及突破方案、進行教具準備、預設教學方法和學法指導,對教學的每一個環節,教師活動,預設學生行為,設計意圖進行準備。通過教學設計精心準備的學生活動等激發學生的主動性,使所有學生在活動中有所收獲。例如,本人蘇教版必修三《生態系統和生物圈》一節的教學設計中,在導入新課這一環節,教師通過媒體展示淮安當天天氣預報信息,學生觀察所給圖片中天氣情況與哪些因素有關,意圖通過觀察,發現生態因素與生物生活息息相關,引入生態因子的概念。在生態系統的成分這一環節,教師通過森林生態系統視頻播放,學生觀看視頻,討論所給的思考題。1.森林生態系統中有大量的綠色植物,它們的存在有什么作用2.這個視頻中涉及到了哪些種間關系?3.影響四季變化的主要因素是什么?4.水、二氧化碳、光照等有何作用?意圖通過細心觀察、合作探討、發現生態系統中的生物成分與非生物成分,及生物之間復雜的關系。培養學生發現問題,解決問題的能力
其次,在生物課堂的教學中,教師要做到少講、精講、不該講的堅決不講。合理地使用生物模型、錄像、投影等教學手段,再現或展示生命現象及其生命活動的規律。例如對于生物膜結構的教學,學生可以通過書本所給的探究過程,自我構建生物膜的物理模型,和經典的生物膜流動鑲嵌模型進行對比,不僅可以形象、直觀地向學生傳授生物學知識,還在活動中培養學生提取信息、整合信息的能力,激發學生學習生物學的興趣。在生物的捕食關系的教學中,可以通過視頻播放生物的食與被食,吸引學生的注意力,并引導學生分析捕食者與被捕食者之間的信息類型及數量變動的關系,嘗試構建兩者的數學模型,畫出曲線圖。對DNA雙螺旋結構的教學中,可以投影科學家是怎么樣一步步構建模型的,打破時空的限制,增加課堂信息容量。在生物課堂上,如果學生能夠講的、做到堅決由學生自己講、做,讓他們體驗成功的喜悅。例如糖的組成元素,分類,作用等,可以讓學生到講臺,展示他們的才華。在課堂上,要保證每位學生都能參與積極,保證每一位學生都能有機會展示自己智慧的時間和空間。
再次,建立互助合作小組。個人的活動應貫穿于整個課堂活動中,通過分組合作和交流、表達,能使學生自然流露出自己的思維,并在與他人的交流、表達中得到進一步的升華。例如,在對生態系統各成分的作用教學中,生產者、消費者和分解者及非生物成分由幾個學生分別扮演,各自闡述自己在生態系統中的的重要作用,其他同學觀看并思考老師提出的活動題“構建生態系統中各成分的模式圖”。讓學生通過這次活動,知識水平、能力水平得到一定提高與升華,從單單的成分升華到四者的作用和相互關系。
1.生物教學的生命性
生命性是中學生物學科區別于其他學科最根本的特點,它是由生物科學研究對象的獨特性決定的。自然界中生物與非生物的根本區別就在于生物能夠進行新陳代謝,在此基礎上表現出生長發育、生殖、遺傳變異、生命活動的調節等生命現象。對于中學生物科學教育目標的研究和確定、課程教材的建設、教學的實施、教學的評價,都不能游離于生命科學的特征以外。所以應從生命性的視角審視生物學課程,通過教學實踐提升學生對生命世界的理解,建構學生生命的價值和意義。
2.高三復習過程的有效性
在課堂中,學生作為一個個活生生的生命體,總帶著自己的知識、經驗、思考、需求、興趣等參與課堂,并成為課堂活動不可分割的一部分,所以在課堂教學設計中要以學生為主體。高三生物復習時間就相當緊迫,任務又重。如何突出重點,上出新意,充分調動學生的積極性,高效率地完成復習工作,在有限的時間里讓學生既鞏固基礎知識,又能提升解題能力呢?根據教學實踐,我認為在教學設計中應注意以下五方面:(1)內容的組織要有一定的高度。可以從生物的本質特征理解生命性的統一以及生物所進行的生命活動。(2)知識的建構要有新的方法。要善于借助信息處理的方法幫助學生建構知識體系,如圖表、圖解、曲線圖、思維導圖及概念圖等,提高復習的吸引力。(3)提問的方式要能激發起學生的求知欲,對于概念的辨析最好不要讓學生簡單地重復概念,可以設計判斷或選擇,直擊學生錯誤的要點,讓學生有一種豁然開朗的感覺。(4)立足課本,選好例題。典型例題的選擇、解剖要有新的高度,要能緊扣知識點,并在分析時要求學生說出考查的知識點,這是一種積極的思維訓練,類似于經常做“記憶體操”,充分體現學生的主體性,體現精講精練的教學要求。(5)復習課中一定離不開當堂訓練(即變式訓練),一定要讓學生有新的收獲,獲得成功的體驗。
二、教學設計
1.生命的多樣性和統一性
生命這么復雜、這么美麗,而生命與生命的連接點竟這么簡潔,這個連接點就是DNA和基因。生命代代相傳,就是通過基因把遺傳信息傳遞給下一代的。正是基因表達原理的嚴謹美、簡約美,保證了遺傳信息傳遞的準確無誤,從而造就了基因表達過程的有序美、和諧美,乃至創造出生命的絢麗與多姿。
【問題1】DNA通過控制什么來控制生物的多樣性?
【問題2】DNA控制不同蛋白質的合成過程是相同的還是不同呢?你能通過實例來說明嗎?引出DNA控制蛋白質都要通過轉錄和翻譯過程,并讓學生能夠結合轉基因技術(如乳腺生物反應器及利用大腸桿菌生產人的胰島素、干擾素等)來感受生命的多樣性和統一性。
2.突破教學重點、難點和易錯點
(1)列表比較DNA復制、轉錄和翻譯。借助于圖表的形式處理信息,幫助學生建構知識體系。
對于“特點”提示學生從生命活動的高效性去歸納:DNA是邊轉錄邊復制,轉錄是邊解旋邊轉錄,翻譯是一個mRNA上結合多個核糖體(每一個核糖體合成一條肽鏈),同時合成多條肽鏈,所以少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質,從而可以促使生命活動的高效進行。
(2)化解教學中關于“密碼子”的難點和易錯點
【例1】(多選題)下列關于密碼子的敘述不正確的是 ( ACD )
A.密碼子位于DNA上 B.1個密碼子由mRNA上3個連續的堿基組成
C.每個密碼子都有與之對應的氨基酸 D.密碼子與相應的氨基酸發生堿基配對
通過此題學生可以理解密碼子存在于mRNA上的三個相鄰的堿基決定一個密碼子,并引出對起始碼、終止碼,反密碼子等問題的研究和探討,學生通過回歸課本,相互討論來解決問題。
【變式訓練】(多選題)下列有關RNA的敘述中正確的是( ABD )
A.有些生物體中的RNA具有催化作用 B.轉運RNA的堿基組成不僅僅有三個
C.信使RNA上有多少個密碼子就多少個轉運RNA與之對應
D.在翻譯過程中既需要mRNA,還需要tRNA和rRNA
通過此題,既能幫助學生聯系必修1的酶的本質除了蛋白質外還有RNA,還能學生復習tRNA的三葉草結構,以及RNA的三種類型。
【例2】(2008年 江蘇高考)下圖為原核細胞中轉錄、翻譯的示意圖。據圖判斷,下列描述中正確的是( )
A.圖中表示4條多肽鏈正在合成
B.轉錄尚未結束,翻譯即已開始
C.多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯
D.一個基因在短時間內可表達出多條多肽鏈
通過此題指導學生①如何從圖中有效地獲取信息②注意與課本P67圖的區別③回應開始提高的特點―― 一個mRNA上結合多個核糖體(每一個核糖體合成一條肽鏈),同時合成多條肽鏈,所以少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質。④對于原核生物,轉錄尚未結束,翻譯即已經開始,體現了生命活動的高效性。
【探究】在基因工程中常用細菌等作為工程菌,請就基因表達的特點說明理由?(組織學生展開討論)(細菌是原核生物無細胞核,轉錄尚未結束,翻譯就已經開始,從而使代謝活動有序而高效,由于其代謝速度快,產生的轉基因產物多,所以常作為基因工程的受體細胞)
請同學們聯系基因工程中作為受體細胞還有什么特點?(對于轉錄和翻譯過程中的堿基數目,及氨基酸數目等之間關系的計算可在評講練習時講解)
3.中心法則
中心法則是遺傳信息傳遞一般規律的表示方法,了解了中心法則就大致理解了遺傳信息的傳遞規律,所以我要求學生上黑板寫出人體內的中心法則,兩位同學上黑板寫出了兩種,我請學生評價。其實好多學生都寫了第二種,當我要求他們評價時學生重新審題,找到了關鍵詞“人體內”,通過學生的解釋,大家恍然大悟!
【變式判斷】病毒侵入宿主細胞后,在宿主細胞提供的逆轉錄酶作用下合成DNA。(×)
此判斷主要目的是讓學生回歸課本P69對資料分析的再認識,從而讓學生理解RNA復制酶和逆轉錄酶都是病毒自帶的。
4.基因對性狀的途徑
通過此知識的復習,既是對前面所講內容的高度概括,又是進一步把微觀和宏觀的生物性狀聯系起來,使知識升華、理解升華。結合課本實例讓學生總結基因對性狀控制的兩種方式。
【例5】(多選題)下圖為脈胞霉體內精氨酸的合成途徑示意圖,從圖中可得出(ABD)
A.精氨酸的合成是由多對基因共同控制的
B.基因可通過控制酶的合成來控制代謝
C.若基因②不表達,則基因③和④也不表達
D.若產生鳥氨酸依賴突變型脈胞霉,則可能是基因①發生突變
此題檢測學生對間接控制的理解,并讓學生開闊視野,某項生命活動的進行往往需要多次基因的表達。
5.歸納總結
《科學課程標準》明確指出:科學的核心是探究。科學教學應讓學生積極體驗科學探究的過程,增進對科學探究的理解并初步養成科學探究的習慣,從而培養其創新思維和實踐能力,為學生養成健康的生活方式以及終身發展奠定基礎,并能為社會的可持續發展提供支撐。科學作為一門以實驗為基礎手段的學科,教師更應當通過實施探究性實驗教學,促使學生學習方式的轉變,讓學生勤于思考,樂于探究。本文就此結合親身經歷對科學探究實驗教學設計策略及實踐后的反思進行闡述。
一、探究性實驗教學的設計策略
實驗探究教學的過程是指在教師的指導下,讓學生運用已有的知識和技能,以新知識的探索者和發現者的身份,通過實驗、閱讀、討論、課外實踐等多種方式去發現、探索和解決所產生的問題。而根據具體教學內容的特點,實驗探究教學可概括為六個環節:觀察并提出問題;猜想和假設;制訂計劃與設計實驗;進行實驗與信息收集;分析與論證;總結與交流。
(一)觀察并提出問題及進行猜想和假設。
科學探究中巧問善誘是營造良好氛圍的最好方法。因此這就要求教師深入研究教材,精心設疑布陣,創設寬松的教學情景,在課堂中適時恰當引導學生善于提問,更要會問。愛因斯坦曾說過:提出一個問題比解決一個問題更重要。解決問題也許僅僅是一個教學或實驗上的技能而已,提出問題則是創造性思維的表現。對于中學生來說,能發現具有科學意義的好問題主要依賴于教學中教師對問題情境的創設。問題創設的基本方法有:讓學生面對要加以理解的科學現象和事實、布置旨在解釋現象或尋找實際運用該現象的問題性作業、讓學生分析生活中的疑問等等。
[案例1]
在探究力能使物體發生形變時,向學生提問:堅硬的物體在受力的擠壓時是否發生形變?學生齊聲回答“沒有發生形變”。學生的回答就是一種假設,假設是否正確呢?可先用手擠壓圓底燒瓶請學生觀察,再向圓底燒瓶中加滿紅墨水塞上帶有細玻璃管的橡膠塞再擠壓,學生觀察實驗現象后深刻認識到微小形變不等同于沒有形變。
當然創設問題情境的方法多種多樣,但共同點都是讓學生感到問題的存在,讓他們在頭腦中能發現問題,在此基礎上教師引導學生注意從多層面去觀察、分析問題,認清問題的結構,對問題進行整理進而提出有價值的問題。然后教師可點撥學生根據已有資料和客觀事實,對探討的問題有根據地進行猜測、聯想,提出一種或幾種可能的答案或結論,即提出假設。
(二)設計實驗方案,進行實驗與信息收集。
實驗探究要重實證,使學生主動參與實踐和體驗過程。提出假設后就要想方設法用實驗去檢驗它,用實證材料去或支持假設,這是實驗探究教學完成對所學知識建構的重要環節。在這一環節里教師要運用一定的教學策略,創設條件使學生積極參與假設驗證活動的設計,指導學生合理選擇實驗儀器及規范的操作,讓學生相對獨立地進行實驗觀察、控制條件、記錄現象,調控探究過程,培養學生求真務實的科學素養。
[案例2]
在七年級上冊科學教學《生物與非生物》這一節里,學生對“蝸牛有哪些感覺”這個問題特別感興趣,由于他們受到成長環境的影響,對蝸牛了解非常有限。特別是之前并沒有面對過“蝸牛的感覺”這一類的問題,生活經驗顯然不能為他們解答這個問題提供幫助。在此情況下,教師應引導他們以人的感覺為參照,作出類似蝸牛有視覺、有聽覺、有嗅覺、有味覺、有觸覺等假設。然后指導學生通過查資料的方式了解蝸牛的生活習性,親自去抓蝸牛,并在教師指導下設計實驗方案(舉一例):取四只健康狀況相同的蝸牛平均分成兩組放在載玻片上,一組用脫脂棉蘸取白醋,另一組用脫脂棉蘸取清水,觀察并記錄蝸牛的爬行情況,經過這種探究性的實驗讓學生對“蝸牛有哪些感覺”有了準確的認識。
(三)分析與論證,并進行總結與交流。
完成實驗探究環節后,教師要引導學生借助對比、分析、綜合、概括、推理等思維方法,對所獲得的實驗資料和數據信息進行判斷、選擇、分析,作出科學的抽象解釋,用科學的語言、文字、圖線、圖表等形式加以系統化、簡明化、概念化,把感性認識上升以理性認識,得出科學和正確的結論,指導學生進行合作交流,使學生完成對知識的建構。
[案例3]
在探究“影響通電螺線管磁性強弱的因素”時,首先指導學生根據教材提供的實驗電路和控制變量的實驗方法分別測出了在線圈匝數不變時,電流隨著電阻的變化而變化的數據。學生通過實驗觀察及對收集到的實驗數據進行分析,他們很快就得出結論“當線圈匝數一定時,電流越大,通電螺線管磁性越強。”根據同樣的原理,學生也很快得出了“電流一定時,線圈匝數越多,通電螺線管磁性越強。”通過這種探究性實驗過程,學生很快就完成了對此知識點
的構建。
二、科學教學中開展實驗探究教學實踐后的體會
(一)改變教師教育教學觀念,重視探究性實驗。
在平常的教學中,教師經常會有一種惰性,覺得一個實驗過程過于簡單或是復雜麻煩就放棄去做。而隨著基礎教育改革,教師們開始重新審視和深刻認識探究性實驗教學的多重教學功能,樹立“以實驗為基礎”的理科教學觀,積極開展實驗探究教學活動。并“以學生為中心”,把學生當作學習的主人,真正讓學生自己通過探究學習活動,提高他們搜集與處理信息的能力以及質疑創新能力,提高他們的科學綜合素質。
(二)將演示實驗升級為探究實驗,優化實驗構建。
教學過程中,演示實驗雖然可以激發學生學習動機,提供感性認識,啟發積極思維,但學生一般都是處于被動狀態,不能主動參與探究。因此教師適當增加探究實驗的數量,例如把部分驗證性實驗改為探究性實驗,讓學生在實踐中多思考、勤分析,通過自己的勞動獲取新知識,加強實驗探究能力;增設一些密切聯系生活實際的趣味性實驗,家庭小實驗或小制作,訓練學生運用所學知識解決實際問題的能力;布置課外實驗方案的設計,增加制作型實驗和課題研究型實驗,以更好地發展學生愛好特長,培養學生的探究能力和創新精神,從而使得實驗構建得到優化。
(三)要善于就地取材,適當增加學生實驗機會。
由于學生在動手能力、實驗操作技能等方面各有差異,同時也由于實驗探究教學需要大量的實驗儀器,對此很多學校不能做到應用自如。綜合以上部分學生在平時的實驗探究學習中,實驗數據誤差過大,而不能順利完成,導致對所學知識以及實驗操作方法掌握不扎實。在這種情況下,為了更好地進行探究性教學,任課教師應學會善于利用身邊的物品,盡量用一些普通的物品來進行實驗,同時再給予學生具體的指導,確保實驗能安全順利地完成。