四川师范大学 四川成都 610101
摘要:为充分发挥育人价值,科学史的教学可采用讲授法、演示法、角色扮演法、模型建构法、探究式教学法等方法,本研究就常用教学方法在高中生物科学史教学中的应用提供了教学建议或案例片段,以供参考。
关键词:高中生物;科学史;教学策略
1 讲授法
讲授法是最传统、最常用的教学方式,教师可以通过在备课时搜集资料,获取有益于课堂教学的信息进行扩展、应用,以达到教学目标。其优点在于更易于教师掌控课堂节奏、节约时间,缺点在于无形中增加了教师的备课量,还可能无法保证补充科学史的科学性,长时的教师讲授也难以维持学生课堂注意力,所以教师在运用讲授法时应该提前充分备课,讲解时注意语调、语速、教态等的变化。
2 演示法
演示法在日常教学中运用较多,其优点在于化抽象为直观,让学生通过模型、实物、音像等去理解书本上晦涩难懂的描述,能够提高学生的抽象思维能力和分析观察能力,但是演示法运用不当也易在课堂中分散学生注意力,造成难以把控课堂纪律的后果。所以教师在运用演示法时应该注意演示的时机,不提前、不滞后,防止过度演示分散学生注意力。
3 角色扮演法
角色扮演是一种情境模拟活动,通常是让学生扮演某位科学家,陈述自己的实验过程、结果及观点。李梅曾利用角色扮演法对“光合作用的发现史”进行了教学实践[1],证明角色扮演法在生物科学史教学中具有普适性。
角色扮演法的优点在于新颖,易激起学生的学习兴趣,增加课堂活跃度和学生参与度,使学生彷佛亲历科学发现的过程,体会到科学家的艰辛不易和真相的反复检验,有利于培养学生生物核心素养,缺点在于对教师的课堂组织能力要求较高,组织不慎可能会出现课堂纪律涣散,部分学生不认真的情况。所以运用角色扮演法就需要教师扮演好“引领者”、“主持人”的角色,时刻关注班级学生的状态。下面以“细胞膜成分的探索”为例进行案例设计。
教学过程 | 教师行为 | 学生行为 | 设计意图 |
导入 | 我们知道,加酶洗衣服因为加了蛋白酶才使得污渍更容易被去除,空调因为加了氟利昂才能制冷制热,埃及金字塔因为呈现三角锥形而屹立千年不倒,物质的功能通常是由什么决定的? 【回顾旧知】 细胞膜的功能有哪些? 提问:是什么成分和结构使得细胞膜具有这些功能呢?如果让你去探究细胞膜的成分你会怎么做? | 明确物质的功能通常是由组成它的成分和结构决定的。 检索旧知。 打开思路,说出自己的方法(显微镜观察,试剂检测等)。 | 联系生活实际。 回顾旧知,建构新知。 |
细胞膜是由脂质组成的 | 【角色扮演1】 同学们对于如何探索细胞膜的成分众说纷纭,那科学家是怎样进行探索的呢?让我们一起坐上时空列车,来到科学技术不太发达的19世纪,有一位科学家率先进行了细胞膜成分的探索,他就是欧文顿,让我们一起来听听他的探索历程吧。 提问:欧文顿的推测会是正确的吗?如果细胞膜是由脂质组成的,那又是哪种脂质呢? 我们可以对细胞膜进行化学分析来判断脂质的种类,前提是我们要制备出纯净的细胞膜。如何制备出纯净的细胞膜呢? 展示植物细胞、动物卵细胞,哺乳动物成熟红细胞图片,提问:哪种细胞适用于制备细胞膜?引导学生得出结论。 【角色扮演2】 制备出细胞膜后我们就可以对其进行化学分析,接下来请下一位科学家来告诉我们他的分析结果。 教师完善上一位学生的分享,利用课件展示磷脂的结构并讲解其特征。 | 一名学生扮演欧文顿讲述自己的实验过程,提出自己的推测:“细胞膜是由脂质组成的。”其他同学带着辩证的态度认真听。 初步判断,产生好奇。 观察分析,得出结论。 一位学生扮演科学家阐明组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,并介绍磷脂的结构特征。 观察、记忆。 | 创设情境,角色扮演。 培养观察、比较分析能力。 保证教学的科学性,巩固新知。 |
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 | 【角色扮演3】 到了1925年,两位来自荷兰的科学家又有了新的发现,他们就是戈特和格伦德尔,让我们来听听他们的发现吧。 提问:为什么磷脂分子在空气——水界面上铺展成单分子层? 提问:按照磷脂分子的结构特点,你认为在细胞膜中的磷脂分子可以怎样排列?引导学生得出正确的排列方式。 | 一位学生扮演戈特讲解自己的实验过程及结果,提出推测:“细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。” 思考并回答。 在教师引导下得出正确的排列方式。 | 应用、巩固新知。 启发学生思考,提高科学探究能力。 |
细胞膜中可能还含有蛋白质 | 【角色扮演4】 时间来到1935年,英国学者丹尼利和戴维森想告诉大家他们的发现。 提问:阅读教材,思考丹尼利和戴维森提出推测的理论依据是什么? | 一位学生扮演丹尼利讲解自己的实验过程及结果,提出推测:“细胞膜中可能还含有蛋白质。” 阅读并回答问题。 | 提高学生分析处理信息的能力。 |
总结 | 时光之旅结束了,请大家来说说你在这趟旅程之中的收获。 教师补充糖被的发现。 教师总结:所以细胞膜的组成成分含有脂质、蛋白质以及糖类。 课堂检测:利用多媒体呈现习题,进行巩固。 | 回答细胞膜的组成成分含有脂质和蛋白质、学到了科学家的精神等。 思考、回答 | 教学目标不局限于知识目标,培养学生的生命观念、科学思维、科学探究及社会责任。 巩固新知。 |
4 模型建构法
模型建构教学是指将建构模型与正常教学结合起来,教师指导学生熟悉、建构、剖析和应用模型,以达到教学目标的一种教学方法[2]。其可以增强教师教学的有效性,激发学生学习的积极性,有利于培养学生终身学习的能力,对构建高中生物知识网络具有重要作用[3],但是需要在学生有知识背景的基础上运用,注重对模型的讲解,否则容易造成学生的疑惑,打击学生学习自信心,教师也不能为了建构模型而建构,否则会增加学生的学习负担。
5 探究式教学法
科学发现的过程本身就是一个探究的过程,探究教学法在创设探究情境之下,通过教师不断设问、引导,帮助学生发现问题、解决问题,层层递进完成教学目标。探究性学习有利于培养学生的科学思维和科学探究能力,但是教师应该根据教学内容、教学目标和学生认知水平设计探究式教学,才能发挥其作用。
6 实施建议
进行科学史教学应遵循科学性、生命性、探究性和发展性的原则:充分尊重事实,不可捏造、夸张,向学生传输错误的观点概念;充分发挥生物学科特色,紧紧围绕生命观念,让学生理解生命的力量和意义,提高其社会责任;呈现科学发现的探究历程,引导学生以科学家的角度进行科学探究;尊重科学史的发展性,同时科学史教学要始终为培养全面发展的人服务。
进行科学史教学的教学策略具有多样性,教师应该根据学时、教学内容、重难点、设施设备等条件灵活运用各种教学策略。同时教育研究对教师教学也至关重要,例如科学史的教学就需要教师广泛查阅资料,挖掘科学家更多面,丰富自己的科学史知识储备,进行整合,才能拉近学生与科学家之间的距离,吸引学生注意力,避免照本宣科,保证教学质量,所以教师应该尽力平衡好教育研究与教学工作。
参考文献
[1] 李梅. 基于ADI教学模式提升初中生科学探究能力的实践研究[D].四川师范大学,2021.
[2] 李卓. 模型建构法在高中生物教学中的应用[D].辽宁师范大学,2020.
[3] 刘广. 生物模型建构法在高中复习课中的应用研究[D].天津师范大学,2015.
作者信息
刘鸿淼(1997年-),女,汉族,四川师范大学生命科学学院学科教学(生物)专业教育硕士。
*通讯作者:王威,教育学博士,四川师范大学教授,硕士生导师。