生物学学科素养十篇

发布时间:2024-04-29 16:49:28

生物学学科素养篇1

通过开展家庭小实验、小制作,开展调查活动,利用互联网等,从而达到提升学生的生物科学素养的目标。

关键词:

家庭实验;调查活动;互联网;生物科学素养

新的生物课程标准倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力,突出创新精神和实践能力的培养。标准强调“教师必须向学生提供更多的机会让学生亲自参与和实践。”所以教师应该积极开发和利用各种课程资源,改变仅仅依靠教科书开展生物教学的传统做法,让学生充分利用身边廉价的器具和材料,设计富有创造性的实验和实践活动。借助实践活动培养学生的动手能力,让学生逐步认识科学、技术和社会之间的相互关系,逐步树立可持续发展的思想,从而促进学生科学素养的培养。

一、开展家庭小实验,培养学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师。”正如孔子所说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”心理学研究表明,如果学生对这门学科产生了浓厚的兴趣,那么,他们的学习热情将会最大限度地被调动起来。通过家庭小实验,可以增强学生对生物现象的探究欲,从而激发学生学习生物知识的兴趣。在教学《饮食与营养》这一节时,学生了解了淀粉、脂肪、蛋白质与水在一定的条件下会出现一些有趣的反应。于是就布置家庭小实验,让学生放学回家之后,选择面粉、鸡蛋、猪油等,分别加入冷水和热水搅拌,仔细观察这些物质在不同的水温下会发生什么变化?并谈谈实验后的收获与困惑。通过小小的家庭实验,不仅可增添学生学习生物知识的趣味性,还可以让学生体验感受到生物与化学、物理不同学科之间的交融。如,在学习“气体的扩散作用”这一知识点时,我布置学生在做一朵布花并喷洒花露水,放在写字台上,体验气体在空气中是如何扩散的,从而理解气体都能从浓度大的地方向浓度小的地方扩散,直至两边浓度相等为止,为将来学习八年级物理、九年级化学中的分子运动论打好基础。其实,只要我们教师有心、用心,那么在初中生物的诸多章节都可以结合学科知识布置一些相应的家庭小实验,这对于巩固学生的基础知识,提高学生的动手操作能力,培养学生的创新能力都有着不可忽视的作用。

二、开展家庭小制作,培养学生的审美情趣和动手能力

瑞士著名教育家、心理学家皮亚杰说过:“知识来源于动作,智慧从动作开始,学生多种器官参与认识活动,可以使信息不断地刺激细胞,促使其思维活跃,便于储存和提取信息,同时易于激发学生的好奇心和求知欲,产生学习的内驱力。”中国传统的教育方法很大的一个缺点就是教育出来的学生一般比较胆小,动手能力差,但会应付考试。在日常教学过程中,我们要尽一切力量创造机会,让学生有时间去体验动手的乐趣。例如,在教学《合理的膳食》这一节时,我就鼓励学生自己动手配制饮料,尝试自制冰红茶和苹果汁。布置学生家庭小实验,告诉学生冰红茶的原料可以选用红茶、柠檬汁、白糖。苹果汁的原料可以选用新鲜的苹果和蜂蜜。各种成分的量以及加入水的量由学生自己确定,但一定要做好记录表,以便下次配制得更合自己的品味。最后,我鼓励学生精心选择自认为是最棒的自制的饮料带进班与其他同学共享,并交流心得。在学习了《生物生存的家园———生物圈》后,鼓励学生回家自己动手做一个生态瓶,用一个无色的500mL的玻璃瓶,里面加入400mL的水和少量的尿素,放入新鲜的水草、2~3条小鱼和几个螺蛳。用软木塞塞住瓶口,每天观察记录瓶中生物的生活情况,并仔细记录。比一比,看谁的生态瓶里面的小生物存活的时间长。让学生通过实践活动了解生物圈为生物的生存提供了哪些基本条件。学生在进行小制作的过程中,培养了鉴赏能力和审美情趣,在丰富感性认识的同时提升了生物科学素养。

三、积极开展调查活动,初步培养学生的环保意识

每年在学完《生物圈是生物的家园》这一节,都要求学生收集尽可能多的生物圈遭受破坏的图片资料,然后把这些图片资料归类,从大气污染、水污染、食品污染等方面看看生物圈遭受了哪些破坏,思考是什么原因使生物圈遭受这些破坏的。然后发动学生调查本地区的生物圈遭受了哪些破坏?我们应该如何保护生物圈?从现在起,我们自己能为保护生物圈做些什么?有的学生通过对本地区的几条重要河流调查发现:水质混浊,水上覆盖着“水花生”,有时散发着难闻的气味,经询问还知道河中的鱼时有死亡。大家被这些现实震撼了,失去了往日在课堂上讲解“环境污染”“酸雨”危害等那种漠不关心的平静,潜藏在心底的危机意识被唤醒了。他们纷纷表示要向政府反映情况,要求全力保护生态环境,马上采取有力措施。在学生了解海洋“赤潮”和湖泊“水华”的有关知识后,让学生调查我们这个地区的江河湖泊是否存在“水华”现象?“水华”发生的主要原因是什么?造成的最大危害是什么?如何防止和解决淡水资源的富营养化,防止“水华”现象的发生?调查结束后,如何引导学生用已有的知识进行科学的分析,是培养学生逻辑思维能力,发展学生智力的必需,是把调查工作推向深入的关键。我组织学生带着未解决的问题查阅了很多资料,有的上网查询,有的向化学教师请教,对水质污染等现象进行了深刻全面的分析,写出了翔实的书面总结。

河水被污染的直接原因是:生活污水、化肥、厕所渗出的人粪尿以及倾倒入水中的固体垃圾和白色污染,使得水中供藻类生长的无机营养物质过剩,引发藻类,如蓝藻、绿藻等大量繁殖,发生“水华”。“水华”发生时,水中严重缺氧,威胁水生生物的生存,污染饮用水源,藻毒素通过饮用水或食物链直接威胁人类的健康和生存。当然调查活动不能只局限于学生获取知识,发展能力,还应该体现它的社会价值,让学生通过调查完善自我,影响社会,这对培养学生的参与意识和社会责任感也有着重大的意义。针对水质污染的原因,学生纷纷献计献策,提出环保措施如下:(1)发动群众清理岸边垃圾和杂草,设置垃圾收集点,号召群众将生活垃圾集中放置,并由环保部门集中处理;(2)在岸边种树种花种草,美化周边环境;(3)清除水底污泥,消灭河边的“水华”发生,清除水面上的浮游植物;(4)建议环保部门定期宣传环保知识,使公民认识到要自觉保护自然资源,积极防治环境污染。通过调查研究,大家增强了环保意识。这样,不仅培养了学生关注社会、关注生活的意识,而且培养了学生热爱科学、崇尚环保的情感。联系生活就是培养学生生物科学素养的活源泉。

生物学学科素养篇2

一、生物科学素养的内涵

生物科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和科学探究能力,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。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。

生物课程标准中的生物科学素养:

1)科学态度和科学的世界观

2)科学探究方法与技能

3)科学、技术与社会(StS)

4)生物学知识和操作技能

1.科学态度和科学的世界观

(1)科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。包括:好奇心、诚实、合作、创造力

(2)科学的世界观

世界是能够被认知的

科学知识是不断变化的

科学知识的主体具有连续性和稳定性。

科学不能为一切问题提供全部答案

(3)爱国主义教育

积极培养热爱大自然,珍爱生命,爱家乡、爱祖国的情感,正确理解人与自然和谐发展的意义、从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。

2.科学探究方法与技能

(1)科学探究是学生学习科学的有效方式之一。

学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。

学生们应该掌握科学探究的一般技能,包括:提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。

科学探究更重要的是在于它的过程而不完全是结果。要让学生学会科学探究的一般方法,亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题,并以此渐渐地养成探究的态度、方法和思维。

(2)科学思维的方法

科学思维的方法包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。

科学的思维习惯不是科学家所特有的,是每个人可以掌握、应该掌握的技能,一个人一旦掌握了这些技能,无论他从事何种职业都可以终生享用。

3.科学、技术与社会(StS)

对学生进行StS的教育,目的在于突出科学、技术、社会之间的关系,即教育、教学内容的出发点不仅限于科学知识本身,也强调三者之间的关系。

学生要了解什么是科学,什么是技术,以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识,而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。在人们的实践中,科学提供知识,技术提供应用这些知识的方法,而价值观念则指导人们如何去对待这

些知识和方法。

科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展,科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。中国最贫穷的挥霍者

4.生物学知识和操作技能

生物学知识包括基本的生物学、概念、原理和规律。

操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器,基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律,对生物学的整体画面有一个大致的了解。生物学课程应该给学生提供机会让他们了解现代生物学的进展,了解现代生物技术对人类社会和人们生活的影响。让学生具有在现实生活中运用知识的能力,也是知识领域中的另一个重要目标。

二、生物学素养概念的提出

1987年ewing等人在《美国生物学教师》发表研究报告时,使用了生物学素养这一概念。

1989年,June在《美国生物教师》发表了题为“生物学素养”的文章:讨论了美国公民缺乏科学素养,及生物学课程等问题。

1992年,Gibbs等人研究了公众科学素养与高中、高校生物学教科书的关系,指出,这些教科书作者本人科学素养不够,会直接影响到教科书的质量,并影响了学生。此后又陆续有人发表了关于生物学素养的文章,都使用了生物学素养(biologyliteracy)这一概念,从不同侧面讨论生物学素养,但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是“生物科学课程研究所”的缩写,BSCS最初是由美国生物科学协会的教育委员会于1958年提出的部级项目,目的是改革20世纪50年代的静态课程,在各个方面促进生物教育,使学生通过中学生物课程的学习,在离开高中进入社会时具有生物科学领域所需的基本技能。

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,是生物学素养的基本要点。

BSCS描述的一个有生物学素养的人表现特点:

应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,知道历史上生物学概念的发展。

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。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;能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。

三、中学生生物科学素养培养的重要性和紧迫性

一)现实与反思:

刘海洋伤熊事件

2002年2月23日,清华大学电机系四年级学生刘海洋为“考证黑熊嗅觉是否灵敏”,在北京动物园用硫酸泼向黑熊,涉嫌以故意毁坏财物罪,被北京西城公安机关依法刑事拘留一个月。他于3月26日被取保候审。

2002年1月29日,为了满足自己的“好奇心”,刘海洋用事先准备好的一瓶饮料兑上从学校实验室偷到宿舍的火碱来到了动物园。他假意投喂黑熊并将掺有火碱的饮料倒向正在与游客戏耍的黑熊,看到黑熊被烧得满地打滚,嗷嗷乱叫,侥幸逃脱的刘海洋并没有感到满足,而是昧着良心又酝酿着下一次罪恶行动。

2月23日中午,刘海洋用一个白色纸袋装着两瓶饮料和一个平时喝水用的500毫升硬塑料杯,从一家化工商店花8元钱买了一瓶硫酸,分别兑进了随身携带的饮料和塑料水杯内,而后乘公共汽车来到了动物园,又一次实施了他残害动物的罪恶行径。

刘海洋认为他最喜欢的是生物。比之数理化,比之电机,这是一个与有机的生命最为密切的学科,那么,为什么他反而去伤害生命呢?中学生物课讲授的内容,从植物、动物到人,再到Dna、细胞、遗传变异等,注重的是知识层面的介绍,缺少的是那种把地球看作所有生命的家园的平等意识,也很少谈人类对自然和其他生物的责任这回事。虽然最新编订的生物课本,已经想到要“加强动物与人的关系的内容”,并且重视“渗透思想感情、态度和价值观教育”。可是,它的具体内容仍然不断显露出狭隘的生物观和对动物的歧视。动物被分成有益和有害的,对人的价值则主要是“有用”。

甚至在初中生物课本里就开始写上“野鸭肉味佳美,羽毛可以作被褥的填充材料,也可以用来制作各种工艺品”;“蟒和其他大型蛇的皮可用来制作皮革和乐器,很多毒蛇的毒液能够用来制作药酒,蛇胆„„可以做成中药材”;而“哈士蟆的输卵管风干制成的哈士蟆油是著名的滋补强壮剂”!在这样的介绍里,连国家《野生动物保护法》也不顾了。这的确是一种压抑不住的潜意识在起作用:生物如果不是为人所用的又有什么价值呢?

教育并不是孤立存在的。一个社会对待自然、对待生命有什么样的认识,有什么样的氛围,都会显现到教育中来。如果说要“分析刘海洋”的话,其实也应该同时分析一下我们的社会对待动物的态度。

一位记者在报道中曾有过这样一段表述:现行中学生物课本上很轻易地写道:“取一只活青蛙,剖开它的体腔,看看它的内部构造„„”于是,有条件的学校,学生在试验课上,拿着刀子把一只活青蛙或者小兔子生生地开膛剖肚,看看它的心脏是怎么跳动、怎么通过神经反射而颤抖,直至如何死亡„„这种凌迟杀戮般的“实验”有必要吗?!

国际动物福利的五个标准

1、免受饥饿的自由;

2、免受痛苦、伤害和疾病的自由;

3、免受恐惧和不安的自由;

4、免受身体热度不适的自由;

5、表达所有自然行为的自由。

二)对我国公民的科学素养的调查

中国公众科学素养调查报告

2、2003年对迷信的调查

我国公众科学素养情况

1、中国公众科学素养调查结果:

2003年,我国公众的科学素养水平达到1.98%,即1千人有19.6人达标。比2001年1.4%增长了0.6个百分点,比1996年的0.2%提高了约1.8个百分点。我国公众的科学素养状况结束了长期停滞不前的局面,出现了局部增长的趋势。(我国自20世纪90年代初开始借鉴国外公众科学素养调查的指标体系和调查经验,逐步开展了有关调查工作。)

2、公众科学素养调查:公众科学素养由三部分组成:一是对科学知识的基本了解程度;二是对科学方法的基本了解程度;三是对于科学技术对社会和个人所产生的影响的基本了解程度。

3、外国公众科学素养水平情况:美国、日本、加拿大、原欧共体成员国等发达国家对进行集科学性、社会性和基础性为一体的公众科学素养的调查工作十分重视,经常和定期地对本国公众科学素养状况进行调查、分析和评估,并积累了大量的连续数据,为国家科技进步、社会经济发展有关决策打下了坚实基础。

2000年,美国公众科学素养水平比例为17%,1992年,欧洲共同体公众科学素养水平已经达到5%。

小结:通过上述的调查和了解,我国公民的科学素养较低,提高公民的科学素养应的重要性和紧迫性是不言而喻的。

三)中学生生物科学素养培养的重要性

《中学生物课程标准》中明确提出:义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的,以提高学生生物科学素养为主要目标的必修课程,是科学教育的重要领域之一。生物课程的根本任务是提高学生的科学素养,特别是一个普通公民终身发展所需的生物科学素养。

提高公民的科学素养应从义务教育阶段抓起。生物科学素养是科学素养的重要组成部分,中学阶段是学生科学素养形成的重要阶段,又由于生物课程在培养学生的生物科学素养方面起着非常重要的作用。因此,在生物课教学是培养中学生生物科学素养的最有效期途径

四、中学生生物科学素养的培养

生物学学科素养篇3

关键词:生物教学培养生物素养

生物学素养是学生科学素养的重要组成部分,是参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。提高生物科学素养是初中生物课标的重要理念之一,新课标将培养学生生物科学素养提到了前所未有的高度。

在此,结合多年来的教学实践,谈谈在生物教学中如何培养学生生物科学素养的一点见解。

一、教师应全面提高个人生物学素养

要提高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。

二、激发学生学习生物学的兴趣,是提高学生生物学素养的前提

1.巧设导入,激发求知欲

巧妙的课堂导入是引起学生注意、激发学习兴趣、引起学习动机的教学活动。教师是课堂教学的组织者,激发学生学习的动力,让学生的注意力围绕教师的教学设计走是教师的基本功。一个恰当的导入可以激发学生的学习兴趣,营造课堂气氛,增添课堂活力,增加学生的参与度,是有效教学的开端,为整堂课的成功打下坚实,如在引入《人的生殖》时问:同学们作为人的个体,你知道自己是怎样来到世上的?你的身体是如何形成的你知道吗?从而引起学生的猜想,引发学习兴趣,使学生在产生强烈的求知欲的情境中进入学习。

2.与生活实际相结合,以增强学习兴趣

新课程理念倡导教学要与生活实际紧密结合,追求理论联系实际,在教学中我认真梳理了生物科学与人类生活相关的大量事例,如通过遗传关系、利用杂交技术获得的杂交水稻,实现粮食增产,解决了人类粮食短缺问题;细胞学、分子生物学、遗传学在临床上的运用,为人类带来了健康等。通过向学生介绍这些例子,让学生真切感受到生物学与人类生活有着非常密切的关系,以增强学习生物学的兴趣,为学生形成生物科学素养打下心理基础。

三、抓好实验教学

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。

生物学学科素养篇4

关键词中学生物科学素养

中图分类号:G633.91文献标识码:a

1中学生应具备的生物科学方法与能力素养

(1)自学能力。自学能力是指学生在已有科学文化知识的基础上,运用正确的学习方法。独立掌握和运用知识的能力。现代社会科学技术突飞猛进,新观念不断涌现。所以,生物教学中不仅要教给学生一定的生物基础知识、技能,更要教给学生学习的方法、技巧。培养学生的自学能力。在教学中,教师应重视课前学生预习环节,提出新课的重点和难点,在课堂序言中创设自学的问题情景,调动学生自学的主动性;教学中留给学生一定的自主学习的时间和空间,指导自学,让学生知道怎样阅读、写读书笔记、提出问题、解决问题等。

(2)观察能力。观察是人们认识世界。获取知识的重要途径。许多科学家都是非常重视观察法的,达尔文曾这样说:“只是在察觉那稍纵即逝的事物并对其进行精细观察的能力上,我可能在众人之上”。教师在教学中应贯彻教材编写的思想,加强学生观察能力的培养。

(3)提问能力。提出问题是科学探究的开端。爱因斯坦曾经说过,提出一个问题比解决一个问题更重要。传统的接受式生物教学从根本上扼杀了学生的好奇心,剥夺了学生的主体地位,学生难以提出有探究性的问题。

(4)应用能力。作为一位教师必须具备运用科学知识解决日常生活问题,解答学生对生命现象提出的各种问题的能力,以及具有初步设计自然角的能力。在教学中应加强学科之间的渗透,发挥多学科的综合优势,引导学生寻求合理解决问题的最佳途径,从而培养学生对知识的综合能力、迁移能力和应用能力。

2中学生物教学培养学生科学素养的方法

2.1更新教师生物教学的观念

教育改革的突破口就在于及时转变教育思想。实现教育思想的转轨必须切实做到:从以生物知识为中心转变为对学生进行全面的科学素质培养;由重理论轻实践转向理论与实践相统一,使生物教学真正为认识和改造客观世界服务;由“模型化”教学目标转向多层次、多维度的教学目标与任务;由传统的单一的“社会指向价值观”或“功利性价值观”转向以“功利性与非功利性价值相统一”双重教学价值观,这种新的教学价值观的确立.意昧着在承认教育的社会价值的同时,亦承认教育在满足个人丰富的精神需要和完善个人独立个性方面所具有的巨大内在塑造力,承认贯彻素质教育思想观念的必要性与重要性。

2.2从基础知识出发,奠定学生良好的生物结构基础

要使学生牢固掌握生物知识、灵活运用生物知识,必须让学生掌握由这些基础知识构成的基本结构。因为基本结构反映基础知识之间内在的必然联系,它具有相对稳定性,广泛迁移性和适用性等特点。在教学中应结合生物学史的内容,展示基础知识发生和形成的历史背景,使学生能够从更广阔的视野、多侧面、多角度地理解学习基础知识的意义,并把基础知识放在基本结构的网络中进行教学,尽可能地挖掘相关知识的内涵以及与其它内容的联系。

2.3对学生整体科学知识进行整合。加强学科之间的关联

自然界是一个有机的统一体,研究自然界的生物、物理、化学、地理等各门学科,其思想方法、基本原理、研究内容交叉纵横、相互沟通。加强学科间的横向联系,有利于学生打破因分科教学而造成的思想上的禁锢。能用系统的观念去看待、分析和研究世界,有利于学生学习时对概念、原理和方法的理解、掌握和运用。

2.4鼓励学生自觉进行生物科学素养研究

让学生真正成为学习的主人,不仅对所学的知识理解深,记忆牢,科学研究能力也得到极大的锻炼和提高,还有利于学生养成自学的习惯和能力;有利于学生的个性得以充分和谐地发展,这对于培养学生的科学创新意识和创新实践能力都很有帮助。

2.5加强对生物科学史的学习和研究

科学只能给我们知识,而历史却能给我们智慧。生物史是生物科学的产生、形成和发展及其演变规律的反映,是人类认识自然和改造自然的历史,也是科学教育的重要资源。生物科学史在培养学生科学素养中的作用:(1)生物科学史教育是生物科学与人文科学教育的桥梁;(2)生物科学史教育可开拓学生的科学视野,加深对生物知识的理解;(3)生物史教育可暴露科学家探索过程的科学思维,有利于培养学生的科学方法;(4)生物史教育是培养学生科学态度、价值观的良好素材;(5)生物科学史教育可激发学生学习生物的热情。

2.6开放生物实验室,鼓励学生自主试验

课堂实验课有既定课时,在规定的时间内学生为完成实验任务思想较紧张,这无疑会影响实验的效果,不利于科学素养的形成。开放生物实验室,课外实验不受空间和时间的限制。学生可以放松思想,做起实验有条不紊,深思熟虑,充分想象。实验成功率大幅度提高,学生的好奇心得到满足,在相对有限的时间内达到对学生进行科学素质教育的目的。

2.7结合教学实际,开展生物教学技能活动

学生掌握一定的生物技能,不仅是上好生物课的需要。也是今后从事生物科研的需要,但是许多生物技能只靠课堂培养不成。必须借助课外活动方能练就。例如,要求学生能制作植物叶标本和昆虫标本,对此,在中学生物学教学中,结合有关教学内容,首先在课堂上向学生讲清采集制作的方法和步骤。然后利用课外活动组织学生到野外实践,使学生从中掌握采集制作动植物标本的正确方法。培养学生的科技制作能力。另外,制作生物教具和绘制生物图是科学教学的基本功,所以,也应把它列为生物课外技能训练的内容。

参考文献

生物学学科素养篇5

一渗透生物科学技术新信息,培养学生的生命科学意识

在生物学教学中,平时注意搜集一些科学技术的新信息,适时地与课堂教学知识点有机结合起来,使教材基础知识与生命科学发展动态相衔接,有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。例如,对细胞一章内容的学习,通过细胞全能性的介绍,引入植物组织培养技术应用的实例:如利用组织培养技术快速繁殖花卉树苗。在“遗传的物质基础”一节中,引入遗传工程和基因工程的成果,人类基因组计划等生命科学的前沿知识。渗透这些知识不仅能拓展学生的生物科技视野,增进学生对生物科技与社会关系的理解,而且能唤起学生的时代感,使其树立生命科学意识。

二培养学生的科学精神

科学精神是科学品质的核心。科学精神就是敢于怀疑、敢于求真、敢于创新。科学的每一次进步,都是对过去的一次革命,它总是要突破以往的窠臼,达到一个新的起点。创新是科学进步的内在动力。创新必需有勇敢的精神作基础,要敢于怀疑现有的观点,敢于冒险,敢于克服困难,敢于接受失败的考验,敢于抵制世俗的偏见和环境的压力,坚韧不拔地追求真理。纵观生物科学的历史可以看到,是科学家们的不断创新才有生物科学的不断进步。因此,在生物科学史的教学中,引导学生学习科学家们的创新精神,有助于学生科学精神的形成。

三激发学生始终对生物学保持浓厚的学习兴趣

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。孟德尔对生物的遗传现象有着浓厚的兴趣,他用34个株系的豌豆进行了历时8年的豌豆杂交实验,发现了遗传学的分离规律和自由组合规律。

四培养学生坚持不懈、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。作用的发现和探究过程,历经了近一个世纪。生长素的发现历经了半个世纪。遗传学奠基人孟德尔为研究遗传规律,长年累月,默默无闻,在他去世16年后,其他科学家才证实了他提出的遗传学第一和第二规律。有人问显微镜的发明者列文.虎克成功的原因,他举起因长年累月磨镜片而布满老茧的双手说:“这就是成功的原因”。2005年的诺贝尔生理学或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。

五通过实验,模型构建等方式培养学生的操作能力,观察能力及分析问题的能力,养成认真细微的学习习惯与思维习惯

实验是生物学教学中不可或缺的一部分。生物学实验对于培养学生学习生物学的兴趣,掌握生物实验的基本技能,培养学生的学习能力都有重要作用,因此,在教学中要注重实验教学。教师应利用学校的实验室及相关设备进行实验教学,培养学生的操作能力,观察能力及分析问题的能力,在实验的过程中体验科学探究的基本过程,初步形成科学家的一些思维方式和思维习惯,逐步养成实事求是,严谨求实的科学态度和认真细微的学习习惯,这些习惯也为学生以后更好的适应社会生活,解决身边出现的问题奠定了良好的基础。

在实验教学中,如在观察温度对酶活性的探究性实验中,可先让学生进行分组讨论,按照所学的内容进行实验设计,包括实验原理,实验所需的材料,器材,预期的结果,实验的步骤等,然后各小组进行交流,讨论,最后由师生共同总结确定实验方案及实验时应注意的问题。实验时,教师要要求学生认真准确的按照实验步骤进行操作,如实得记录实验结果,仔细分析实验结果,并与预期的结果进行比对,最后得出实验结论。

在教材中许多问题是通过构建模型的方式来解决的,模型包括概念模型,物理模型和数学模型等,在课堂教学中,可以让学生利用身边的工具制作简单的模型,直观的理解一些抽象的概念或过程。

生物学学科素养篇6

摘要:近年来,随着我国科学教育制度的不断改革,人们对当代学生科学素养培养的重视度越来越高。最新的教育课程改革指出,加强科学教育,就是为了从根本上提升当代学生的科学素养。

关键词:物理学史教育;科学素养;模式

在科学教育范畴内,物理教育是重要的组成部分之一。但对于以往的物理教育来说,存在单纯注重理论知识教育,忽视学生科学素养培养的现象。只有注重物理学史教育,才能促进学生科学素养有效培养工作的进一步落实。本文主要探讨注重物理学史教育,培养学生科学素养的有效模式。

一、合理运用核心事件回顾模式

针对“重大事件回顾模式”来说,指的是根据特定的教学内容,合理排列和组织物理学史核心事件,确保其相应的时空连续性,彰显学科发展的特性,确保物理学科发展与学生的认知相统一,使学生在物理学科知识构建过程的基础上,掌握学科内在逻辑,不断地构建自我、优化自我。

在设计核心事件回顾模式的同时,需要遵循两大维度,第一是历史,第二是逻辑。首先,结合实际教学内容,通过历史维度整理相关史料,明确核心事件、相应的时间与人物;然后根据逻辑的维度,研究核心理论,明确其在知识构建当中的作用。针对那些历史与逻辑不一致的问题,应进行相应的说明,确保两者辩证统一。针对逻辑方法和历史方法来说,不仅有密切联系,还存在实际内容和相应形式方面的互补性。在合理运用核心事件回顾模式进行教学的过程中,相应的参考操作步骤如下:

第一,将与教学内容相关的物理理论的建立分为四大环节,通过这四大环节理清脉络,明确教学设计思路。

第二,查找和收集相关史料,明确各个阶段相对应的核心历史事件,整理好相关信息与资料,以作备用,运用精练的语言有效地阐述和表达出来。

第三,针对选用的具体事件,深入研究和分析,合理编排,明确相应的核心理论与核心思想,运用精练的语言表达出来。

第四,严格按照历史与逻辑这两个维度,设计和组织与核心事件相关的理论与思想,进而形成事件回顾模式图。

二、合理运用相关史实展开模式

针对“相关史实展开模式”来说,是指根据某教学内容,明确相应的核心物理理论知识,将相关史实有效地展开,呈现出相应的信息,帮助学生深入而全面地理解教学内容,帮助学生培养自身的科学素养。

这里所说的“相关史实”,具体包含五大方面的内容:第一是历史背景,第二是科学发现的全过程,第三是科学家的生平,第四是各学科科学家之间的论战,第五是古现代科学家相关的成就和StS问题。应该结合实际情况,合理地设计相关内容。在展开这五大方面内容的基础上,使得学生全面掌握社会文化情况、科学家们的刻苦钻研、科学家们难得的素养与品质以及相关科技成果对社会的影响等。在这样的情况下,能围绕教学内容,勾勒出美好的图景,赋予学生身临其境的感受,最终得出足够正确和客观的评价。

三、合理运用“串”式结构模式

针对“串”式结构模式来说,是指实现上述两大模式有效结合的一种模式。我们可以看出,针对核心事件回顾模式来说,其中的每个“事件”,从横向往往都能展开一系列史实;而史实展开模式物理知识理论,从纵向发展的各个环节,都隐藏着一系列重要的事件。在这样的情况下,我们能实现这两大模式的有效结合,得出第三大模式,即“串”式结构模式。从理论知识方面说,该模式往往是最理想的,但由于受到信息占有量太大、时间精力太大等因素的影响,在具体的运用过程中无需考虑是否可以适当简化的问题。

四、合理运用学生自主探究模式

针对自主探索模式来说,是指学生按照个人兴趣,选取和实际教学有关的内容,通过运用多样化的资源以及媒体,搜集与科学发展相关的历史信息与资料,落实好深刻理解科学事实、科学事业的工作。

例如,教师在讲授关于“库仑定律”的知识时,因为库仑定律的形成往往与一部分科学家以及其相应的实验分析有关,所以教师无法在短暂的某节课将所有人物事迹介绍清楚。但事实上,所涉及的各个科学家都是非常有成就的。因此,教师应该从这个角度入手,选取合适的研究对象与研究内容,学生结合教师或学生可以从这里引申和选择出自己想要研究的对象和内容,学生运用自主探究模式深入研究与分析。在这样的情况下,学生不仅可以在个人研究过程中掌握科学理论知识,了解科学家们的生平事迹,感受科学家们的人格魅力,还能在亲身研究和感悟的过程中创新科学研究方法,提升科学研究水平,培养科学素养与科学研究能力。

综上所述,大量教学实践表明,在物理教育^程中,通过物理学史教育培养学生的科学素养非常有必要,能促进物理学史教育事业的长期稳定发展。

参考文献:

[1]王猛.通过物理学史的教学培养中学生的科学素养[J].中学生数理化(学研版),2014(10):88.

[2]董彦.利用物理学史培养学生的核心素养[J].物理教学探讨,2016(8):4-7,10.

[3]张芳芳.利用物理学史培养学生的核心价值观[J].中学物理(初中版),2015(8):43.

生物学学科素养篇7

关键词:高中生物教学学科素养

1明确高中生物学科素养的基本内容

学科素养的基本内容主要分为4个方面:首先是生命观念,主要指通过观察生命的现象和特征进行抽象化的解释,并经过相关事实进行观点和想法的认证,具有解释相关生命现象的能力。生物教师在传授理论知识的基础上,在教学过程中不断渗透生命观念,使学生通过知识与技能的学习培养学科素养,进而能够深化自身对生命世界的认知,以及生命现象的合理诠释。其次是理性思维,培养高中生的理性思维对学生的终生发展都具有重要意义,也是生物学科素养的主要构成部分之一。因此,教师在进行理论知识与开展实践教学过程中,应重点培养学生的理性思维,使学生能够运用理性的思维看待相关事物现象,并给予合理的解释。再次是科学探究,在进行各类问题研究的过程中,科学探究是最具可行性的研究方法,是学科素养的培育过程中不可忽视的部分,在生物教学中,教师应设计相关问题锻炼学生的观察分析能力、解决问题能力以及交流沟通等环节,进而使学生形成良好的科学探索精神。最后是社会责任,高中时期的学生即将步入成年阶段,因此,应培养高中生对他人感受的关怀。在学习了生物知识后,以及形成了一定的学科素养之后,能够履行关爱生命、倡导环保以及健康的生活方式的社会责任,将理论知识灵活运用于实践之中,解决生活中遇到的实际问题。

2高中生物教学中提高学生的学科素养的方法与路径

2.1营造情境引导学生自主性探究

高中生的学科素养培养需要一定的时间基础,并且是一个需要长期探索和实践的过程。教师在生物教学过程中不可操之过急,需要循序渐进地为学生渗透学科素养的基础理念和内涵,逐渐引导学生深入理解学科素养的内涵。目前的高中生物教学,教师的教学过程中过于注重理论知识教学,并未渗透学科素养在整个教学活动中。然而导致这种现象的因素是多方面的,其中的关键性因素,是由于高中的生物知识较为抽象化,学生很难进行深入理解。然而需要教师将抽象化的内容具体化地呈现给学生,将学科素养作为教学活动设计的重点,运用灵活化的教育手段。通过营造良好的教学情境,能够使学生对知识的学习产生浓厚兴趣,并且使抽象化的内容更加直观化和具体化,使学生能够更加深入地理解知识中蕴含的学科素养。在营造情境的过程中不是既定的,教师可以根据教学大纲灵活,并结合学生的实际学习情况,进行多样化的设计,情境注意需要贴近实际生活,为学生的生物学习提供有效的帮助。例如,在进行细胞呼吸与光合作用的教学过程中,教师可利用绿色植物创设教学情境,使学生有更直观的感受。教师可询问学生“绿色植物是怎样进行光合作用的?以及光照的强弱对植物光合速率有什么影响?”让学生在此过程中与同学之间进行探讨。继而为学生讲解光合作用的原理,学生在带着疑问进入教师营造的情境教学中,能够使学生对知识产生强烈的求知欲望,在交流互动中寻找解决问题的方法,有利于学生形成良好的学科素养。

2.2运用多媒体技术锻炼思维逻辑

高中生物课程的内容由于知识过于抽象化,不利于学生的学习和深入理解,若教师始终秉持传统的教学模式,教学过程中过于依赖课本知识,很难吸引学生的学习兴趣,甚至会感到无聊或产生消极情绪。因此,若在教学中想要有效提高学生的学科素养,需要教师不断地探索,与时俱进地进行教学改革,寻找最佳的教学方法,将抽象的知识内容具体地呈现给学生,为传统枯燥无聊的生物课堂增加趣味性,使学生能够通过具体化的知识深入理解生物学科,是高中生物课堂改革的重要路径,能够有效提升教学质量。随着现代技术的发展,多媒体技术逐渐广泛应用于高中教学中,多媒体技术能够通过多样化的形式将知识更为具体地呈现给学生,通过视频、音频、图片、ppt等形式将生物知识进行细化,使学生能够通过多媒体中的视频更加真实地感受到生物运动和变化的规律性。并且,多媒体具有一定的新鲜感,能够在课堂教学中使学生集中注意力,多媒体技术的多样化呈现能够有效缓解原本枯燥无聊的生物课堂,使学生带着探索的热情参与到课堂中,使学生在课堂教学中获得更多的知识。

2.3着重培育道德素质及社会责任

道德素质以及社会责任,是高中生物学科素养的重要构成部分。因此,教师在教学过程中应不断渗透相关内容,可以结合环境保护等知识进行实例教学。例如,在学习生态系统的过程中,教师可结合实际的气候情况,带领学生共同探讨气候转暖的原因,通过课堂活动逐渐为学生渗透生态环境与温室气体与有毒气体排放之间的关系,以及生态环境的保护对生态系统的影响。与此同时,教师可拓展课外教学活动,带领学生积极参与植树、为树木浇水等活动,并参与宣传世界无烟日、世界环境日等活动,教导学生将保护环境以及预防环境污染作为自身应承担的社会责任。又如,教师在讲解必修三教材中“艾滋病与免疫”的章节时,教师可列举几种典型的传染疾病,并为学生讲解疾病的传播途径以及治疗方法,应引导学生掌握基本的防护措施。通过循序渐进的过程为学生讲解艾滋病的传播以及预防方法,使学生了解艾滋病的传播主要源自于不良的生活方式,普通的接触与共食是并不会感染艾滋的。通过这样的宣传性教育,使学生改变传统的认知,缓解学生的恐惧心理,并提示学生保持良好的生活习惯,提高防护意识,进一步深化高中生物在生活中的运用,提高学生的综合素养。

生物学学科素养篇8

在生物教学中,培养学生的科学素质,除了让学生掌握一定的生物学知识外,还应具有良好的科学品质、科学态度、科学精神、正确的科学观和一定的科学能力。

学生要具备一定的科学素质,首先要学习和掌握一定的生物学知识,这是基矗如,不懂得自身结构和生理,就不可能有效地提高学习和工作效率,也不可能养成良好的卫生习惯,更不可能成为好的医务工作者;没有遗传和变异的基础知识,何谈优生优育、农作物的高产和优产;没有植物、动物学方面的基础知识,怎能理解保护生态平衡的意义。因此教师在教学中要充分调动学生学习的积极性和主动性,利用挂图、实物、模型等直观教具提高学生学习生物学的兴趣,并紧密地和日常生活相结合。如在讲皮肤结构时,引出如何才能使皮肤进行正常地生理功能,有效防止疾病的发生。通过学习使学生明确认识皮肤卫生的重要性,养成良好的卫生习惯。学生只有掌握了必要的生物学知识,对提高自身的科学素质就会奠定良好的基矗。

其次,良好科学素质的形成,还要注意培养学生良好的科学品质、科学态度和科学精神。在教学中教师可以引入一些对人类有卓越贡献的伟大科学家勤奋求实的故事,使学生懂得要想做到事业有成就,必须有顽强刻苦的精神和惊人的毅力。教师应在教学中使学生成为教学的主体,多给学生提供参与的机会和实践的机会,培养学生的创新精神和独立解决问题的能力。生物学本身就是一门实验学科,各种生命现象和生命活动规律,主要是通过观察、实验来获得的。如,叶的结构,通过学生动手、观察、分析得出只有气孔能向外散失水分,靠近叶上表皮的栅栏组织含叶绿体数目多,排列整齐,因此绿色要深一些。使学生明确,必须用科学的方法、实事求是的作风去认真对诗学习,对待每一件事。

良好素质的形成,还需要形成正确的科学观。科学观的核心是辩证唯物主义世界观。世界是物质的,自然界的一切事物和现象之间都是互相联系、互相制约的,它们都在不断地、有规律地运动、发展和变化。生物学科中处处都充满着这些辩证观点,教师在讲述中可以通过实例加以说明。如,介绍我国用人工方法合成的具有生物活性的结晶牛胰岛素与酵母菌丙氨酸转运核糖核酸,说明生物界与非生物界具有统一的一面;生物的进化历程与生活过程反映出了辩证唯物主义的一切都在运动、发展和变化的普遍真理,有利于学生形成正确的世界观。

在良好科学素质的形成过程中,还要培养和发展学生的科学能力。中学教学大纲别提出“有条件的学校应适当增加探索性实验的数目,要让学生手脑并用地做实验”。因此教师在教学中尽可能将教材中的验证性实验改为探索性实验,使学生主动获得新知识。如,有丝分裂实验,可让学生用不同的材料、不同的处理方法、不同的染色液和染色时间、不同的压片方法来设计试验;在“叶绿体中色素的提取和分离”的实验中,尽可能让学生选取不同植物的叶片进行实验。这样既可使学生养成勤于思考、勤于猜测、大胆探索的习惯,又有助于培养学生观察、分析实验和独立进行操作的能力。并在实验中可以有效地调动学生较高层次的心理活动,开发学生的智力,不断培养学生探索、分析、归纳、综合的自学能力,有效地提高学生的科学素质,获得求知本领,迎接新世纪的到来。

生物学学科素养篇9

【关键词】物理学文科物理文科学生科学素养

【中图分类号】o40【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2013)26-0007-03

2010年11月,我国了第八次中国公民科学素养调查结果。调查结果显示:2010年我国具备基本科学素养的公民的比例达到了3.27%,比2005年的1.60%提高了1.67个百分点,比2007年的2.25%提高了1.02个百分点。目前我国公民的科学素养水平大体相当于日本(1991年,3%)、加拿大(1989年,4%)和欧盟(1992年,5%)等主要发达国家和地区20世纪80年代末、90年代初的水平。从这里可以看出,虽然我国公民的科学素质有了很大提高,但与发达国家相比仍然相对落后,还存在较大的差距。可见,提高我国公民的科学素质水平迫在眉睫。

高等院校担负着为国家培养高素质人才的重任,实施素质教育责无旁贷。教育部前副部长周远清在全国普通高等学校教学工作会议上指出,“21世纪中国高等学校培养的人才应当具备基础扎实、知识面宽、能力强、素质高这四个特点。其中,对于科学文化的要求,不同科类有所区别:理工科学生要加强人文知识教育,文科学生既要加强人文知识教育,又要加强科学技术知识教育。”周远清的讲话表明了我国对引领未来发展的高素质人才的重视,也为当前我国高等院校的科学素质教育指明了方向。

一提高文科大学生科学素质的必要性

21世纪是科学与技术高度发达的时代,一个民族只有普及科学知识,受到科学精神的熏陶,尊重科学、崇尚科学,才能告别愚昧,才能挺起胸膛自强于世界民族之林。大学生是国民中的特殊群体,他们科学素质的高低将直接影响国民的科学素质水平。由于我国教育体制和中等教育培养模式还不够完善,一个十分突出的问题摆在面前:学生在高中阶段便分文理科,文科学生除数学学科外,几乎不再接受其他自然科学教育,从而导致进入高校之后,文科大学生的科学素质普遍较低。因此,提高文科大学生的科学素质应是我国高校文科教育的重要组成部分。

物理学作为一门自然科学,是自然科学中的领军学科,是整个自然科学和工程技术的基础,兼有哲学的概括性、抽象性,数学的逻辑性、严谨性以及实验的实践性和操作性的特点,能很好地提高学生的思维能力、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力,可同时培养文科学生的科学素养和人文精神。那么在高等院校文史、管理、财会、语言、艺体等文科类专业开设基于物理学的科学素质课程,是提高文科学生科学素养的一种很好的途径和方法。

2011年8月,国务委员、现国务院副总理刘延东在全民科学素质行动实施工作电视电话会议上强调,要深入实施《全民科学素质行动计划纲要》,充分调动社会各界力量,弘扬科学精神,普及科学知识,倡导科学方法,传播科学思想,让讲科学、爱科学、用科学在全社会蔚然成风,使公民科学素质再上新水平。刘延东强调,公民科学素质是落实科学发展的有力支撑、建设创新型国家的坚实基础、衡量现代化强国的重要标志和社会文明进步的强大动力,加强公民科学素质建设具有重要而深远的意义。而高等院校是实施全民科学素质教育的最佳场所之一。近年来,我国部分高校已开始在文科类专业开设基于物理学的科学素质教育课程,这一举措将有利于提高文科学生的科学素养和实践创新能力,对于我国社会经济可持续发展无疑会起较大的促进作用。

二文科大学生应具备的基本科学素养

进入21世纪,面对经济社会日新月异的快速变化,思想文化错综复杂的高度融合,科学技术前所未有的创新发展,为适应社会需求,跟上时代步伐,作为文科大学生,应具备如下基本科学素养。

1.必备的科学知识

在西方,一些社会学家和物理学家提出这样的观点:如果一个人未读过莎士比亚的著作会被认为没有教养;但是一个人如果不知道牛顿、爱因斯坦的理论,却被看作没有文化。进入21世纪以来,以物理学为基础的自然科学技术渗透到人们学习、生活、工作中的每一个角落,对社会发展与人们生活方式的影响更加宽广和深刻。现代高科技的许多前沿问题和应用领域,如网络技术、通信技术、激光技术、纳米技术、核能技术、航天技术、计算机技术以及微电子技术等,很多都囊括在基础物理的研究领域之中。因此,在文科物理教学中,有必要让学生学习、理解一些基本物理知识。如牛顿的三大运动定律和万有引力定律,热力学第一定律和第二定律,麦克斯韦电磁理论的基础知识,原子物理和量子力学的基本观念,爱因斯坦的狭义和广义相对论,光的波粒二象性等。特别是对引领21世纪发展的高新科技应有一个初步的了解,这对他们将来从事的工作会有很大的帮助。

2.科学的思维方法

科学的思维方法往往比知识本身更重要,众多诺贝尔奖

*基金项目:重庆理工大学2011年重大教学成果培育项目(重理工〔2011〕284号);

校级教研教改课题“基于大学物理课程的‘跨学科教学’研究与实践”的研究成果(编号:1000301)

获得者都有同感,他们在学习期间不仅要向导师学习科学知识,更重要的是学习导师如何工作、如何思考、如何处理实际问题等,这种思维方法上的训练是最为关键的。无论是物理概念的建立或物理定律的发现,还是物理基础理论的创立和突破,都离不开科学的思维方法。而比较、分析、综合、归纳和演绎等是科学思维的基本方法,在文科物理教学中,我们要善于挖掘物理学中蕴含的丰富思维方式和科学研究方法,如模型方法、类比方法、分析综合、归纳演绎、理想实验、科学假说、数学建模方法等,传授给学生,并努力让学生应用这些方法,去正确分析、理性判断和初步计算一般难度的物理问题,以提高他们的科学思维能力。

3.执着的科学精神

物理学作为自然科学的基础学科,不仅包含物质的结构和物质世界的运动规律,同时蕴含了丰富的哲理和无穷的智慧,闪耀着科学文化与人文精神的光辉。古今中外的著名物理学家,在追求真理的道路上所表现出来的求实精神、献身精神、怀疑精神、创新精神,在科学研究和日常生活中所表现出来的谦虚、谨慎、诚实、合作、淡泊名利的优秀品质以及他们对人类、对社会的高度责任感等,都是科学精神和人文情怀在他们身上完美结合的体现。因此,在文科物理教育中,应注重树立学生现代科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观,使学生具有科学的成败观和探索科学疑难问题的信心和勇气,培养学生严谨求实的科学精神、坚韧不拔的科学品格和人文关怀的优秀品质。

4.较强的创新意识

爱因斯坦曾说:“提出问题往往比解决问题更重要。因为解决问题或许只是一种技能,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的进步。”“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进步的源泉。”在文科物理教学中,通过了解物理学史和物理学家成长成才的经历,让学生们体会创新思维的重要性,激发学生的求知热情、探索精神和创新欲望,鼓励学生对前人的科学理论和传统观点持大胆的质疑精神,对前人尚未揭示的事理敢于提问,培养学生勇于开拓进取的精神,使学生善于思考,勇于实践,敢于向旧观念挑战,从而培养学生较强的创新意识。这样才能适应社会进步和时代变革对创新人才的要求。

三深化教学改革,增强教学效果

为了增强文科物理教学效果,提高教育教学质量,就应当更新教育观念,明确教学目标,精选教学内容,改进教学方法。通过近年来的教学探索与实践,大家逐渐认识到:高校文科物理课程不应是理工科物理课程的浓缩或稀释;也不应是一般科普性地传授具体的物理知识,文科物理课程应更多地注重培养科学精神、科学方法和科学思维,重在提高文科学生的科学素养。

1.精心选择教学内容

物理学内容博大精深,包罗万象。同时,文科物理课时有限,很多高校文科物理课程仅有32学时左右。在这有限的时间里,不可能面面俱到,必须对教学内容进行仔细甄选和取舍。为达到培养、提高文科学生科学素养的教学目标,我们可以尝试在文科物理教学中从以下三个方面来组织教学内容:(1)物理学基本概念,并结合物理学史适当介绍一些物理学家的高尚品德和人格魅力,扩大学生的物理基础知识面,初步掌握物理学的思想和思维方法;(2)与物理学知识有关的社会热点问题,如臭氧枯竭、环境污染、全球变暖、pm2.5、光伏发电、核泄漏、核动力、信息战争等,培养文科生在这方面的兴趣,使他们感到物理学是鲜活的,是具有重要社会影响的;(3)结合现代物理学,关注日常生活与生产技术中高科技所蕴含的物理学知识,通过介绍能源、材料、医学、航天、激光、环保等领域中蕴含的物理知识,融课本中的物理内容和现实中的科技前沿应用的物理知识为一体,让学生真切地感受到物理学无处不在,物理学与人们的生产、生活密切相关。

2.注重科学精神的培养

科学精神是在科学实践的过程中被抽象出来,并反作用于指导科学探究的一种价值取向和理性态度,其核心内涵和基本要求是独立思考、严谨规范、求真务实、开拓创新,其中求真是目标,创新是灵魂,即科学精神是科学的本质和灵魂。在文科物理教学中,要鼓励学生大胆猜想、大胆提问,乐于表现自己,敢于与众不同;要结合教学内容,激发学生对大自然奥秘的好奇心;要引导学生相信科学、尊重科学、学习科学、运用科学。同时,我们提倡的科学精神应当充满人文关怀,科学精神与人文精神应紧密地结合起来。爱因斯坦曾说:“学校的目标始终应当是青年人在离开学校时,是作为一个和谐的人,而不是作为一个专家。”爱因斯坦在这里所指的“和谐的人”,其实就是科学精神和人文精神统一的人。这就要求我们在教学过程中,必须同时要重视学生人文素质的培养,以人文精神作为科学精神的底蕴,使科学真正造福于人类。

3.强化科学方法的训练

科学方法,是指人们在认识和改造客观世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手段,包括在理论研究、应用研究、技术开发、推广应用等科学活动过程中采用的思路、程序、规则、技巧和模式。简而言之,科学方法就是人类在所有认识和实践活动中所运用的全部正确方法。物理学蕴含着丰富的思维方法,如归纳、总结、演绎、类比、建模、假说、数学统计、实验检验等,这些方法不仅适用于物理学的研究,而且也适用于其他学科。我们在教学中通过对物理学问题探究的学习过程,能使学生掌握一种科学思维的方法。如果能做好这个环节,学生们也就具备了学习和掌握新知识的本领。

4.展现物理实验的魅力

根据物理学根植于实验事实这一特点,结合文科物理课程性质,为培养学生的观察能力和动手能力,激发他们探索创新的意识,在文科物理教学中,适当安排一些实验内容和操作环节是很有必要的。首先,应充分发挥演示实验在文科物理教学中的重要作用。物理演示实验具有内容丰富、现象直观、趣味性强的特点,通过对演示实验的观察和分析,可以使学生获得生动直观的感性认识,有助于学生观察物理现象,增强学习兴趣,培养探索精神。其次,应充分利用高校物理实验室,在现有物理实验室的基础上,打破常规,适当增加投入,积极组建集实物展示、仪器演示、动手制作、仿真操作以及影像展播于一体的文科物理实验室。让学生有机会在教师的指导下,自行设计实验装置,自行准备实验器材,自行拟定实验步骤等,并允许失败和重做,鼓励探索和创新。这种教学模式能充分展现物理实验的无穷魅力,可以大大激发文科学生参与动手实践、探求科学奥秘的兴趣和热情。

在高校开展文科物理教育是一项处于不断探索之中的教学活动,有很多未知领域有待认识与开拓。只要我们勤于探索、勇于实践、大胆改革、善于创新,不断改进教学方法,努力提高教学质量,善于用教师的科学激情去点燃学生的学习热情,就一定能够发挥出文科物理在开启心智、陶冶性情、引导创新、提高素质等方面的独特魅力。

参考文献

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[3]何晓燕、陈小凤.大学文科学生物理通识教育问题探析[J].成都理工大学学报,2006(4)

生物学学科素养篇10

关键词:生物教学;学生;科学探究素养

一、科学探究素养的概念

科学探究作为生物学核心素养有不同的定义。杨铭等提出:作为生物学核心素养,科学探究是指学生能针对有价值的问题、疑问、难题或想法进行研究,基于好奇与困惑理解生命世界和构建知识的意愿和能力[1]。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中的表述是:科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施及对结果的交流和讨论的能力[2]。两者均认为科学探究为一种能力,前者更突出学生的主观意愿层面,缺乏对科学探究过程的阐释;后者强调探究的基本方法和思路,但没有对科学探究的品质进行说明。《普通高中化学课程标准(2017年版》的表述是:科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动;能发现和提出有价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究;勤于实践,善于合作,敢于质疑,勇于创新[3]。这个定义认为科学探究是各种品质和探究过程、方法的有机统一,较好地阐释了科学探究的特征。值得一提的是,虽然化学课程标准是从化学的视角界定科学探究,但其所提出的科学探究的特征在生物学也同样存在。因此,通过生物课程的学习,学生应逐步并最终掌握科学探究的思路和方法,形成互帮互助的合作精神,形成创新意识,能够从实践层面进行探讨或尝试解决现实生活中的问题。因此教师在生物教学过程中需要灵活运用多种教学策略、技能,让学生成为具有科学探究素养的人。

二、生物教学中学生科学探究素养的培养策略

(一)立足生活实际,增强探究氛围

生物学科是研究生命和生命规律的科学,其探究离不开生活,而且要求学生需具备良好的思维能力,在遇到问题时,能够进行思维发散,从而解决问题。为此,在教学过程中,教师需要将教学内容联系生产生活实际进行教学,增强探究氛围,在探究过程中,让学生进行思维交流、碰撞,使其探究能力得到提升。例如,在教学“人类活动对生物圈的影响”这一课时,教师要认识到这节课的内容紧贴生活实际,如果脱离实际生活让学生学习书本上的知识,则难以达到预期的效果,无法实现素质教育的目的。这就需要教师适时地联系生活实际对学生进行引导。课前先给学生提供学习纲要,让学生自行学习,自主查找关于人类活动对生物圈影响的资料,做好课前的了解工作。上课的时候,学生进行小组交流,根据自己所查找的资料进行谈论,最后请每个组派一名代表上台进行阐述,这种学生个人学习与小组间的活动相结合的探究形式,激发了学生的探索兴趣,让他们主动参与其中,增强了探究氛围,更为重要的是无形之中加强了学生对生物圈环境的关注,有效提升了学生的环保意识,实现了思维能力的培养,并逐渐养成良好的探究习惯。

(二)基于经典实验,创设探究情境

教材中的经典实验是教师对学生进行科学探究素养培养的良好素材。但在传统的生物学教学中,由于受到考核压力、课时不足等因素影响,大多数中学生物教师对经典实验只注重其中关于生物学知识点的讲解,使学生对经典实验的认知过于单一,无法深入把握其要点,长期处于被动接受知识的状态,进而导致其探究能力的缺失。如果教师只是单纯、严格地按照实验方案进行实验,将会降低经典实验培养学生科学探究素养的价值,教师应通过进行重复但不完全一致的经典实验,创设具体的探究学习情境,开放探究过程,让学生体会探究的乐趣。例如,在进行“用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验教学时,传统教学中教师直接将实验材料和实验方法提供给学生,学生如果按照实验方法进行操作,实验就变成了学生练习高倍显微镜的使用。针对此,教师需要将验证性实验改为探究性实验,具体而言,教师应将实验室已有的实验材料用具列一个清单,并且设置一些干扰选项,如将樟树树叶和新鲜菠菜叶作为观察叶绿体的选项。然后设置一个探究性的问题:“请同学们想办法观察叶绿体的结构”。以此开启科学探究模式,提高学生的探究积极性。在此过程中学生会出现各种各样的问题,如有学生选取菠菜叶的上表皮,则无法观察清楚叶绿体结构。这时候教师需要根据学生的实际情况引导学生分析其原因,并根据原因引导学生找到解决的办法。教师只需要给学生搭建一个用“科学方法”解决问题的平台,使学生体会到探究的乐趣,学生便能够在自主探究的过程中主动掌握生物学知识。

(三)综合评价,提升学生探究积极性

实验教学评价是学生进行实验的动力,评价的好坏直接影响着学生的实验热情和动力。教师应对学生在探究实验过程中的表现进行多方位的综合评价。例如,实验方案的科学性、可行性、创新性,实验技能的掌握程度,小组内的参与度,是否完成实验,能否将剩余实验材料进行正确的处理等。教师要找出每个小组的闪光点,并对其不足进行鼓励改正,使每个学生都能从实验中收获知识、锻炼能力,提高学生参与实验的积极性,进而提升其参与科学探究的主观能动性。

(四)户外教学,体验探究过程

教师在进行户外教学过程中,可以小组的形式让学生自主设计完成整个探究过程,还原科学探究的基本步骤,激发学生的探索兴趣,促进其合作精神的培养。在进行探究过程中要适当引入学科知识,加深其对生物学知识的认知并有意识地引导学生对他们司空见惯的环境中的现象提出自己的疑问,然后运用所学知识探究、解释遇到的问题。教师在户外教学时,不只要关注生物学科本身的知识,还应力求融会贯通各科知识,提供给学生展示自己的机会,争取在户外教学体验探究的过程中让理论和实践充分结合,使学生感受到生物学科的魅力,进而产生兴趣,发展探究能力。例如,教师在进行“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”户外教学时,学生参与了整个实验过程,包括提出问题、制定计划、实施计划、得出结论、交流讨论。通过这一过程,学生完成了科学探究的基本过程。除了完成实验中的探究问题之外,学生也会提出许多其他的问题。如询问教师“某种植物的名称、作用”“为什么某种植物在某地生长茂盛,而在其他地方却非常少”等。根据学生的问题,教师可以进行良好的指引,对于植物名称,可以让学生将这种植物的花叶采摘回去,自己查阅资料进行探究判断;对于第二个问题让学生谈论交流,有人认为与土壤有关,有人认为与植物间的相互竞争有关等。对学生提出的问题,教师要让其自主进行探究实验,以培养学生的探究能力与意识。