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生命科学学科基本观点教学研究

时间:2019-02-15 11:54 阅读:530 来源:互联网

生命科学课程在学科素养培育中的基本价值之一是让学生在较好地理解了生命科学概念性知识的基础上形成生命观念和学科基本观点,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习的能力。随着中学生命科学课程改革的不断深入,越来越多的教师认识到:学科观点教育是学科教育不可缺少的重要部分,它融知识教育、能力培养及情感态度与价值观教育于一体,对学生形成正确的自然观、人生观、价值观有着积极的指导意义。生命科学学科基本观点是在学科知识的基础上总结、提炼出来的学科精髓,能够使学生终身受益并产生深远影响。然而纵观现在的课堂教学,不难发现仍有一些教师未能在分散的事实性知识之间建立起联系,而是纠结于孤立地讲授各知识点。他们往往花大量的时间去讲授教材中的知识内容,这不仅加重了学生的学习负担,而且导致学生的能力尤其是知识迁移的能力并不能得到提升,对生命科学现象的本质认识不够,同时解决问题的能力会变得非常有限,这对学生的终身发展是极为不利的。因此教师在教学中要围绕学科素养培育来设计和组织教学,引导学生逐步形成生命科学的基本观点,形成科学健康的行为习惯与生活态度,初步形成人与自然和谐统一的可持续发展以及生物进化等观念,并学会在学习、生活过程中不断运用这些基本观点来发现和解释一些实际问题,真正做到透过现象看本质,这正是生命科学学科观点教育的价值所在。

一、梳理教材中蕴含的学科基本观点,明晰学科观点教学的重要价值

初中生命科学课程内容包括人体、健康、生物的主要类群及生态系统4个主题,让学生在了解人体各器官系统结构和功能的基础上,关注自身、关注环境,热爱生命、热爱自然。学生通过学习这些内容,能初步获得有关生命科学的基础知识、概念、原理和规律,初步获得生命科学实验基本技能,理解生命科学与人类生存和发展的密切关系,初步养成健康的生活态度和良好的行为习惯,逐步形成人与自然和谐发展的科学观念,增强社会责任感和使命感。上教版初中生命科学教材内容分为6章,共17节,其中蕴含着丰富的生命科学观点,如生物的结构功能与其生活环境的适应性、生物的整体性观点、稳态的观点、生物的进化观点等,这些观点与课堂教学内容联系紧密。为此笔者梳理了上教版初中生命科学教材的学习内容,并归类整理了教材中蕴含的学科基本观点,如表1所示。

生命科学基本观点在学生科学精神、科学态度和价值观的培养方面,有其独特的价值属性。教学中围绕学科观点组织教学,引导学生的情感向着健康积极的方向发展,形成良好的科学素养和品质,这对学生形成正确的自然观、人生观、价值观有非常关键的作用。生命科学基本观点往往是在学习活动过程中发生、在反思实践中生成的。在未来的工作和生活中,学生即使会忘记一些具体的生命科学知识,但科学精神、学习方法、探究技能等却不会遗忘,他们依然能应用学科观点对相关的生命科学现象或规律进行解释。

二、建立生命科学基本概念之间的联系,引导学生初步形成学科观点

学科基本观点的形成往往需要不断地概括和提炼,通过观察、思考、探究、应用以及概括、整合等活动,促使学生对诸多事实表象作深入地思考和分析,认识隐藏在事实性知识背后的原因和规律,从而在思想和观念上产生冲击,真正做到透过现象看本质。在此过程中明晰学科的事实性知识和概念性知识,逐步建立起基本概念之间的联系,帮助学生完善对于科学现象的认识,使学生在理解生命科学核心概念和基本原理的基础上,初步形成生命科学学科的基本观点。

教学实践证实:一个学科基本观点的形成,需要对大量的事实性知识和一般概念进行概括和整合,并通过进一步提炼核心概念,形成学科观点。因此教师在教学中要有清晰的思考:本节课有哪些重要概念?如何建立起各概念之间的联系?围绕这些关系做怎样的引导?怎样呈现科学事实才能帮助学生在建构概念的过程中逐步建立学科基本观点?例如,在“泌尿系统在维持内环境稳定中的作用”一节中,“泌尿系统由肾脏、输尿管、膀胱、尿道组成”“肾脏是形成尿液的器官”“形成尿液的结构单位是肾单位,肾单位由肾小球、肾小囊、肾小管等组成”等都是基础的事实性知识,能帮助学生形成对人体泌尿系统各结构功能及相互关系的基本认识,为理解尿液的形成和排出打下基础。通过学习“肾小球的滤过和肾小管的重吸收等形成尿液的过程”以及“尿液经集合管、肾盂、输尿管到达膀胱暂时贮存;当膀胱充盈时,在神经系统支配下尿液通过尿道排出体外”,使学生建立“泌尿系统各器官有不同的结构以完成将代谢废物(以尿液的形式)排出体外的功能”和“人体各器官系统相互联系、相互协调,以完成人体的生命活动”这两个核心概念,在此基础上提炼出“器官结构与功能相统一”“生物体是一个统一整体”的学科观点。可见生命科学概念是在众多生命科学事实性知识的基础上归纳、推理出来的结论,而生命科学观点是在众多同类核心概念的基础上概括出来的、反映生命科学本质特征的教学核心。

三、围绕生命科学学科观点设计和组织教学,发挥以基本观点为线索的教育优势

学科基本观点一旦形成,就能稳定地存在于学生的头脑中。随着时间的推移,知识可能会被遗忘;但由于在学习、生活过程中,基本观点不断被用于分析和解决一些实际问题,反而会越来越完善。因此,在教学过程中,教师要努力创设以学科基本观点为背景的教学情境,重视以基本观点为线索的教学设计,选择合理有效的教学策略,将学科中最核心、对学生发展最有价值的要素体现出来,教学过程要充分发挥以学科基本观点为线索的教育优势,体现学科观点的持久价值和迁移价值,拓展学科的育人内涵,提升学生的学科素养。

在上教版初中生命科学教材中提供了较多的动植物形态结构和生活方式的实例,说明其与生活环境的适应性。如:鲫鱼的形态结构与其生活环境是如何相适应的?蝗虫的形态结构与其生活环境是如何相适应的?叶片的结构与其生活环境是如何相适应的?虽然教材中提供的例子很多,但比较分散,若单纯根据事实性知识去学习,教学内容及过程将变得非常繁琐。若用“生物的结构功能与生活环境的适应性”的观点为线索来设计和组织教学,就可以在这些零散的生命科学事实性知识之间建立起逻辑联系,使得相关的内容得到有机整合,从而提升了生命科学学科的教育价值。

“生物与非生物环境之间的关系”一课,教材内容丰富,呈现方式直观,运用了许多形象而生动的图片。学生虽对生物的适应现象并不陌生,但对适应的认识大多是零散的、不全面的,尤其是对该内容中隐含的学科基本观点的理解存在较大的困难,需要教师对具体的知识点作详细的分析和概括,帮助学生在学习中运用学科基本观点认识生命世界,解释生命现象,因此教师对课堂教学的设计和组织尤为重要。笔者在课前给学生布置了以下学习任务:查找教材“思考与讨论”中某一种生物(从长颈鹿、鲸、企鹅、猪笼草、仙人掌、生石花六种生物中选择)的资料,作如下研究:①它属于哪一类生物(已学过的生物类别)?②它最有趣的特征是什么?③它生长或生活在什么样的环境中?它在形态结构或生活方式上如何适应这种环境?并要求学生用简短的文字,介绍这种生物的形态结构或生活方式与环境相适应的特点。课堂上首先通过北极熊在天寒地冻中生存的一段视频,帮助学生理解生物对环境的适应不仅表现在形态结构、生理功能上,也表现在动物的行为上;然后学生利用课前查找的有关资料,从已有的知识和经验出发,分析六种生物的形态结构或生活方式的特点,以感知促进学生认知功能的发展,在此过程中形成生物的形态结构、生活方式与环境相适应的观点。最后通过分析实例“雷鸟的遭遇”,引导学生理解生物对环境的适应具有相对性,从而懂得生物与环境之间的密切关系,理解生物和环境是一个相互作用、不可分割的统一整体,逐步形成生物与环境之间对立统一的观点。在此过程中教师还可引导学生思考更深层的问题“为什么生物的形态结构与其生存的环境能够如此适应?”并以长颈鹿为例让学生们分析理解:①在远古时代,鹿群中的个体有没有差异?为什么现在鹿的颈部这么长?②如果低矮处的植物被吃光了,鹿群中颈长的个体与颈短的个体相比,哪个更易存活下来?③经过若干年之后,鹿群中的鹿在颈部可能会发生什么样的变化?经过一组问题串的引导,学生们一步步分析出鹿形成长颈是自然选择的结果,认同了现今的动植物具有的形态结构及功能都是在漫长的年代中不断进化的结果,初步形成生物进化的观点。

学科基本观点能够反映生命科学的本质特征,是通过学习过程在学生头脑中建立起来的认识。它具有很强的生成性,能有效地实现学习迁移,使学生终身受益。目前一些学科基本观点的学习和评价难以在某一次考试中体现,加之部分教师对学科观点教育的认识不够,学科观点教育的效果仍不尽人意。如何提升教师的育人素养,如何提升学科观点教育在学科素养培育中的价值,仍需要进一步的研究和实践。

参考文献:

[1]钱军敏.浅析高中生物学基本观念及其教学实践[J].中学生物学,2011(2).

[2]胡玉华.对生物学核心概念及其内涵的研究[J].生物学通报,2011(10).

[3]魏育芳.例谈在初中生物学重要概念教学中渗透学科观点[J].中学生物学,2014(11).

作者:梅守真


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