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自然生物科学范文精选

自然生物科学

自然生物科学范文第1篇

关键词:生物科学专业;野外实习;教育实习

中学生在“生物”课程的学习过程中,由于课本的理论知识太过枯燥且抽象、中学阶段“生物”课程地位不高、教师授课过于专业化、脱离生活以及一些教师对学生提出的各种问题不能很好地用生活中的生物实例来引导及解答等,使得刚接触“生物”课程的学生很容易失去学习兴趣,达不到生物教学的目的。笔者结合自身的教育实习经验以及当前一些不发达地区生物科学教育现状,探讨野外实习对于生物科学专业的重要性。

1不发达地区的生物教育现状

中学生物教学分为实验教学和理论教学两方面,且生物教学是一项对实验有一定要求的教学活动。但从目前来看,许多不发达地区的中学在生物教学的方面还存在许多问题[1]。(1)在初中阶段,由于生物考试的成绩并不计入中考分数,相对于语数外三大主课来说,“生物”在学校的地位相当于一门可有可无的“副课”,甚至教学课时有所减少,导致教师的教学质量下降。在备课过程中,许多知识点只能在教学过程中一笔带过,学生对于课上内容也就只有模糊的印象,没有深刻的记忆。(2)很多学校的生物教师不具备专业的生物知识,都是因为所在学校缺少生物教师从而改教生物,这部分的生物教师虽然在长期的教学过程中已经掌握了基础的生物知识,但在专业知识方面还是不如科班出生的生物教师。首先,他们对生物实验教学方面的了解肯定不如专业的生物教师;其次,中学生对身边的很多事物有强烈的求知欲,这要求教师要有丰富且专业的生物知识,且专业的生物教师在大学期间受过正规的训练,可以给学生提供准确且易理解的答案。在这方面,非专业的生物教师虽然通过了教师资格证的考试,但他们没有系统地了解过身边的各种生物,即便他们可以给学生提供专业的解答,但答案往往过于专业化,学生理解起来有一定的难度,侧面地体现了生物专业野外实习的重要性。(3)“生物”是一门集理论与实验为一体的课程,但在教学过程中,教师往往更为注重的是学生对于理论知识的学习,在实验方面的教学则采用的是演示实验。实验的目的是让学生更为直观地理解教学内容,提升学生对科学知识的探究能力以及学生的动手能力,培养学生形成正确的科学价值观[2]。对于生物科学专业的师范生来说,在本科期间能够获得实验相关经验的除了专业实验课以外,就是野外实习。学生在实验课上的学习可以强化实验技能,而教师要想将课堂上枯燥的理论知识变得生活化,就一定要积累生活中常常遇到的一些生物知识,野外实习正好弥补了这一点。

2野外实习对生物科学专业学生的重要性

生物科学主要是研究生物的形态结构、生活环境、生理特征以及生物行为等的一门学科[3]。就野外实习而言,首先,野外实习的本质就是把学校的生物实验室搬到了外界环境中[4]。通过这种方式,学生可以产生比在实验室更为直观、丰富的体验,进而对目标生物的理论知识有更清晰的理解,同时,还能锻炼自身的动手实践能力以及培养吃苦耐劳的精神。其次,生物是一门与生活息息相关的学科,尤其是学生从初中开始接触生物,这个阶段的学生会对生活中绝大部分事物产生很多疑问,尤其是对能接触到的生物,而野外实习就是系统、专业地了解生活中常见生物的一次学习机会。经过教育实习,能够对生物科学专业的学生带来较大的影响。

2.1专业知识生活化

生物是一门非常接近生活的学科,其绝大部分内容都源于日常生活,可以说,学习生物其实就是在了解生活。经过教育实习之后,发现当代中学生对身边的生物都有强烈的好奇心,但大多学生对于自己动手去解决疑问并没有兴趣,他们更倾向于发现问题后直接询问教师,进而获得解答,并且对于得到的答案没有任何怀疑。学生的完全信任就需要教师有丰富且专业的生物知识,并且教师的解答必须让这个阶段的学生完全理解。若全是专业性的理论知识,对于中学阶段的学生来说很难理解,且十分枯燥,教师教授的内容太难、太专业化,学生听不懂,结果就是学生丧失学习兴趣,直接体现就是成绩直线下滑。经过野外实习的教师已经将专业性较强的知识变得生活化,在给学生上课时,就可以采用学生更容易理解的方式进行表达。野外实习是一次系统且全面的学习生活中常见生物的机会,通过野外实习,可以将学生在课堂上学到的专业知识进行巩固,以更好地掌握;同时,在课堂中学习的理论知识也可以在现实生活中得到验证,加深学生的记忆[5]。

2.2加强对生物知识的掌握

野外实习是对理论知识的进一步深入学习,通过野外实习,可以使师范生更全面地掌握各种生物的构成、系统演化的基本规律以及掌握生物的基础分类知识和常见生物的形态特征等基础生物知识[6]。首先,在参加教育实习过后,发现要想成为一名合格的生物教师,不能异想天开,仅掌握基础的生物理论知识是远远不够的。学生不仅要在学校的理论课上认真学习,还要对日常生活中的生物知识进行不断的积累,而野外实习就是一次加强学生在本科时期对生物知识的理解和认识的机会[7]。同时,野外实习也是对理论知识的又一次重复,能够加深记忆。其次,在教育实习期间,发现绝大多数教师在给学生上课时,只是按照书上的内容进行讲解,或者结合课件教授一节课的教学内容。例如八年级生物“动物的运动”一节,大部分教师就是结合课件来完成教学内容,教学过程枯燥,导致学生的注意力很难集中。对于经过野外实习的教师来说,第一,他们可以在课件中插入在野外实习期间自己拍摄的动物运动图片,这些图片比在网上搜索的图片更容易吸引学生的注意力。第二,野外实习具有很强的实践性,标本采集及标本制作都是锻炼学生实际动手操作能力很好的方式[8]。也就是说,在给学生上课时,教师可以让学生自己制作生物标本来加强他们对该知识点的记忆,抑或是制作简易的关节模型进行授课。第三,野外实习接触到的都是真实的生物,在给学生授课时,可以讲述真实接触到这些生物的感受,知识点既不会出现错误,同时还能吸引学生的注意力以及加深学生对所学内容的记忆。

2.3提高情感态度与价值观

无论是小学、中学还是大学,热爱自然、保护环境都是教育行业经久不衰的教育理念之一。首先,人们生活水平的提高、旅游业和建筑业等行业的迅速发展,不仅对自然环境造成了严重破坏,还对高校教学课程的开展产生了较大的影响。为了改善这一现象,首先,需要开展野外实习的专业。目前,自然环境的破坏导致野外实习基地逐年缩减,很多生物面临灭绝[9]。再加上野外实习需要采集标本,而绝大部分学生又是第一次进行标本采集,很容易导致学生对物种进行盲目、重复采集,进而对野外实习基地造成更大的破坏[10]。长此以往,自然环境必将遭受更大的破坏[11]。其次,以七年级生物为例,七年级上册第六章的内容就是学习爱护植被、绿化祖国。经过野外实习的师范生对于目前生态环境的了解比一般的教师更为深刻,他们亲身体验过不同的生态环境,在教学过程中,可以根据自己真实的感受来感染学生,引导学生认识到爱护自然、保护自然的重要性。

3结语

野外实习是一次对常见生物知识积累的有效途径,野外实习不仅可以提高师范生的动手实践能力,同时也可以为将来走上生物教师工作岗位的学生提供丰富的素材、经验以及实验的思路和理念。尤其在一些不发达地区,对中小学实验课程的重视程度较低,导致学生没有养成良好的生物素养,对于以后相关专业的学习与发展不利。从师资培养角度考虑,对于生物科学专业的师范生而言,其本身的生物素养和生物兴趣的培养显得格外重要,而野外实习在专业化学习过程中扮演着不可或缺的角色。

[参考文献]

[1]何志军.贫困地区农村初中生物教育现状及其思考[J].成才之路,2010(24):2.

[2]付君君.在高中生物实验教学中培养学生科学素养的理论和实践研究[D].武汉:华中师范大学,2013.

[3]刘燕.试论生物科学的发展[J].商业故事,2018(13):66.

[4]郝艳.高校生物科学专业野外实习教学的改革探讨[J].智富时代,2016(10):206.

[5]何磊,于明坚,丁平.生态学研究型野外实习的设计与实践[J].生物学杂志,2020,37(6):112-115.

[6]吴凤英,植子伦,何英姿.师范类院校生物学野外实习开展人文教育的探索[J].文化创新比较研究,2019,3(26):112-113.

[7]王君.高等院校动植物学野外实习的组织和实施[J].福建茶叶,2019,41(5):209.

[8]陈发军,付伟丽,陈文年,等.生物学野外实习对生物科学专业大学生专业情感的培养[J].高师理科学刊,2016,36(10):92-94,110.

自然生物科学范文第2篇

生物教学提问首先要有明确的目的.课堂教学中教师的提问要始终围绕本节课的教学目标来进行.在课堂上可以提问的地方很多,但要注意适时适量,提出来的问题应有价值.因此,教师要对课堂教学提问进行精心的设计,挑选那些最主要、最关键的问题来问.在考虑选择什么问题的同时还要考虑到目的性,即通过这个问题可以让学生想到哪些知识?加深理解哪些知识?例如,在讲“多倍体育种”时,教师介绍秋水仙素法的方法和原理之后,及时追问:为什么要处理萌发的种子或幼苗,成熟的植株可不可以?从而再次把学生的注意力吸引到这种方法的原理上,使学生对多倍体育种原理有一个更加深刻的理解和认识.

2.生物教学提问要有层次性

生物教学提问策略要注重层次性,由“表”及“里”.通过教师设计的问题组把学生引入思维的深处,同时,教师提出的问题应前后关联,层层深入,所以教师设置的问题要循循善诱,这些问题能帮助学生拾阶而上.例如,在讲“质膜的结构模型”时,教师可提出一系列“层递式”的问题:

(1)溶于脂质的物质容易通过质膜,不溶于脂质的物质不能通过质膜,这一事实可以推测质膜的组成成分中含有什么物质?

(2)将红细胞膜上的磷脂在空气—水界面上展开,这片磷脂层的面积是原来红细胞膜表面积的2倍,据此得出什么结论?为什么?

(3)质膜易被蛋白酶水解,说明质膜的组成成分中有什么物质?

(4)质膜中只有蛋白质和脂质这两种物质吗?(5)组成质膜的三种物质是如何排布的?

(6)质膜会流动吗?通过以上问题组的设计,学生就能充分理解质膜的成分及流动性,并且帮助学生建立一种质膜的动态模型,犹如在观看质膜结构模型的动画,栩栩如生.

3.生物教学提问要有科学性

(1)联系生活实际提问生物科学来自于实践,应用于实践.教师在课堂教学提问时一定要做到理论和实践相结合,让学生在理解生物学理论时有思考的落脚点.

(2)利用生物科学史提问生物科学的发展经过了一段漫长的历史过程,生物科学史记载的是科学家们不畏艰难困苦、奋力攀登科学高峰的历史.在这些科学史中,蕴涵了很多令人欣喜的成功,也有很多令人遗憾的失败.利用生物科学史作为课堂教学提问的背景材料,不仅能让学生获得新知识,还可以让学生了解生物科学严谨的研究方法.另外,可让学生学习科学家不怕困难、不畏艰辛、持之以恒的探索精神,从而促进他们养成质疑、求实、创新和勇于实践的科学精神和科学态度.

(3)根据知识点和概念提问对于生物科学的基本原理和概念等基础知识,在课堂教学提问中,教师可以通过归纳和总结,用知识点和概念的形式直接进行提问.例如,在讲“分离定律”时,教师可利用课程中的知识点和概念,直接提问:什么是性状?什么是相对性状?什么是显性性状?什么是隐性性状?什么是性状分离?什么是等位基因?什么是表现型?什么是基因型?让学生直接理解提问中的知识点和概念.这样,既落实了和遗传定律相关的很多基本原理和概念,又帮助学生对概念的内涵和外延进行比较,更好地理解分离定律的实质和内容.

(4)借助知识的逻辑性提问布鲁纳认为,认知是一个过程,而不是一个结果,教一个人某门科学,不是要他把一些结果记下来,而是要教如何他参与到建立知识的过程中来.根据布鲁纳的认知理论,就要求教师在讲授生物科学知识时,重点是帮助学生建立生物科学知识体系,而不是仅仅给学生一个结果.例如,在讲“无籽西瓜的形成”时,教师可设计这样一组提问:培育无籽西瓜的方法是怎样的?正常雌花未授粉为什么不能结果?引导学生分析来源和作用,然后提出矛盾.无籽西瓜没有种子,为什么能形成果实?这组问题逐个深入,步步提高,逻辑性较强,教师可将学生已有的知识点作为启发点,借助前后提问之间的逻辑关系,引导学生的思维活动向纵深处发展.实践证明,如果教师在课堂教学中借助知识的逻辑性提问,对于帮助学生理解生物学原理和概念,形成生物科学知识体系是非常重要的.

(5)利用对比进行提问对于生物学中一些相近或相似的原理和概念,教师在课堂教学提问中可以通过建立图形、表格、概念图等进行对比,加深学生对相关概念的认识.例如,在讲“细胞呼吸”时,教师可从两种呼吸方式的反应条件、产物、分解程度、能量释放及对生物体生命活动的意义进行列表比较,从而帮助学生清楚地了解需氧呼吸和厌氧呼吸的异同点,认同两种细胞呼吸方式是相辅相成,共同为生命活动提供能量的.

4.生物教学提问要难易适度,因材施问

学生的生物科学素养,以及理解、接受生物学知识的能力各不相同,这就要求教师在课堂教学提问的过程中,一定要注意提问的难易程度,做到因材施问.例如,在讲授基因重组的时候,如果直接问“基因重组发生在什么时期?”对于有些学生可能一下子反应不过来,他们不知道该从哪个方向去思考和回答,很迷茫.如果换成以下问题:“哪些行为会导致基因重组?他们发生在什么时期?”这样,学生就可以很快回答出来.

5.生物教学提问要有趣味性

自然生物科学范文第3篇

一、神灵主义的医学模式

人类文明出现的最初阶段,生产力水平极端低下,人们认识水平有限,对生老病死的现象无法找出合理的解释。这个时期的人们将人类的健康、疾病、死亡都看做是受神灵支配的,人对此无能为力,健康是神灵的赐予,疾病与死亡是神灵的惩罚,只有通过对神灵的祈求才能实现健康的保护和疾病的治疗。处在这一时期的人们,对疾病的解释和治疗都具有浓厚的迷信色彩,这一历史时期医疗活动由神职和巫卜人员兼任,并没有独立的医学行业。

二、朴素自然哲学医学模式

伴随着的生产力的发展和文明的进步,人们开始摆脱神灵迷信的束缚,对自然进行哲学思考,逐渐有了朴素的辩证整体医学观念。这一时期的人们将人类健康疾病与自然现象联系起来观察与思考,把哲学理论作为基础的思维方式来解释健康与疾病,形成了朴素自然哲学的医学模式。古代中国的五行、阴阳、精气学说,古代希腊希波克拉底体液说都是在此时期产生,这些学说都是对神灵医学观的否定,哲学思考逐渐代替了神学的解释,哲学家医生代替了神卜人员。由于生产力水平和人们的认识水平有限,使得人们对自然现象和人的生老病死无法做出更加科学的解释,但是,它为以后医学走上科学道路奠定了一定的基础。

三、唯心的僧侣医学模式

基督教在中世纪迅速发展,为抵抗其它哲学和教派发展,上层传教士汲取希腊哲学中对其有利部分与基督教原有信仰建立成新的教义体系。英、法、意等大学在此期间设置了一系列为神学服务,为神学理论及宗教信仰辩护的学科,所讲授理论称为经院哲学。黑暗的中世纪,自然科学知识被扭曲,成为了神学的附属物,古希腊与古罗马的科学与文明被淹没。这个时期的医学停滞不前,甚至退步。受当时奥古斯丁原罪思想的影响,人们依赖祈祷进行疾病的治疗与健康的保护,带有不切实际色彩的点金术与返老还童灵药盛行,此时的医生为僧侣医生,有限的医学知识沦为了僧侣医学模式的牺牲品。

四、生物医学模式

欧洲文艺复兴运动推动了社会生产力的发展和科学技术的进步,十五世纪下半叶到十八世纪初是自然科学发展的鼎盛时期。哥白尼的日心说,开普勒的天体运行理论以及伽利略所领导的实验科学等较为先进的科学理论,科学的进步动摇了宗教神学的自然观。牛顿力学三大定律的提出实现了近代科学的第一次综合,形成了用力和机械运动解释一切自然现象的形而上学的机械唯物主义自然观。人们用这种机械唯物主义的观点认识生命和疾病,把人体看成是许多零件组成的机器,疾病就是机器出现故障或失灵,可以修补和完善达到健康的目的。随着资本主义的兴起与发展封建权威和宗教神权的统治被彻底推翻,为科学的进步扫清了障碍,自然科学开始迅猛的发展。近代的实验科学,特别是生物科学的巨大进步使得近代医学进入了一个新的历史时期。这个时期的人们对生命现象及其变化以及健康与疾病的认识,是建立在对生物科学认识基础上的,认为疾病从发生、发展、到治疗、预防,都是有生物学因素决定的。每种疾病都有特定的生物或理化因素,会给人的细胞、组织和器官带来形态或化学上的变化,且这种变化是可测量的。这种建立在生物科学的基础上,强调生物科学对医学的作用的医学模式称之为生物医学模式,它认为疾病的生成是因为细胞的病变引起组织结构病变进而导致器官功能障碍。建立在机械唯物主义基础上的生物医学模式极大地推动了医学的进步与发展,一直沿用至今。

五、生物———心理———社会医学模式

1755年,康德运用辩证的观点,概括综合当时的天文学、力学成就提出了太阳系起源的“星云假说”(《自然通史和天体论》)。恩格斯敏锐地预见到自然科学必然要回归到辩证思维,他在《自然辩证法》和《反杜林论》中首次提出了辩证唯物主义自然观“新的自然观的基本点是完备了:一切僵硬的东西融化了,一切固定的东西消散了,一切被当作永久存在的特殊东西变成了转瞬即逝的东西,整个自然界被证明是在永恒的流动和循环中运动着。”i20世纪20年代奥地利生物学家贝塔朗菲提出了“机体系统理论”指出“系统的定义可以确定为处于一定的相互关系中并于环境发生关系的各种组成部分(要素)的总体。”ii这个理论指出,对生命现象的解释应是整体性、系统性把握的,不应将其视为单纯的机械运动。美国罗切斯特大学精神病学和内科学教授恩格尔同样看到了生物医学模式的缺陷,于1977年在《科学》杂志上发表文章《需要新的医学模型:对生物医学的挑战》,文章提出了一种新的医学模式应替代已经不适应医学发展要求的生物医学模式,即生物———心理———社会医学模式,他指出:生物———心理———社会医学模式的基本内容是“立足于生物、心理、社会等各种学科,认识疾病和健康不仅应从生物学的变量来测定,而且必须结合心理、社会因素来说明,并且必须从生物的、心理的、社会的水平采取综合措施防治疾病、增进健康”iii。生物———心理———社会医学模式从生物学、心理学、社会学三个方面综合考察人的健康和疾病问题,它认为人的心理与生理、精神与躯体、机体内外环境是一个完整的统一体,心理和社会因素也是影响疾病发生发展的重要因素。

六、结语

自然生物科学范文第4篇

新时期的高中教学,强调生本理念,即要在教学的过程中更多地关注学生,使学生参与到课堂教学中来,成为课堂教学的主体。落实新课改理念就需要调整教学方法,使学生参与进来。情境教学就是我们经常使用的方法,通过在生物学科教学的过程中贯穿生物科学史,能够使课堂教学更丰富,调动学生的兴趣,激发他们的求知欲。比如,在讲授伴性遗传时,我们教师就可以从血友病的发展史来激发学生兴趣。血友病是因为身体缺乏某类凝血因子而导致患者产生严重凝血障碍的遗传性出血性疾病,男女均可发病,但绝大部分患者为男性。血友病在先天性出血性疾病中最为常见,出血是该病的主要临床表现,这种病症最早叫做“皇家病”,之所以这么说是应为这类病最早发现在欧洲王室,英国的维多利亚女王夫妇身体健康,本育有两儿四女,大儿子因为血友病而病逝,次子继承王位;他们的两个女儿和健康男人结婚后分别生下一名外孙女,一个外孙女与沙皇尼古拉二世婚配,另一个嫁到西班牙王室,但是都生下一个患血友病曾外孙。从此,血友病通过英国与欧洲各大王室之间的通婚而传播到德国、俄罗斯和西班牙,从而出现了“皇家病”事件。在教学前,我们把这个知识讲给学生,很容易激发学生的兴趣。

二、在生物教学实践中,注意将生物科学史与教材中的科学探究栏目相结合

在生物教材中,为了增加课堂知识容量,丰富学生的学习内容,所以教材中就出现了很多关于教学研究的内容。但是,在学科教学的过程中,因为受应试教育思想的影响,更多的教师把教学的关注点放在了知识的讲授上,这样就不利于学生科学素养的培养。新课程的理念是基于学生的全面成长,切实满足素质教育的要求,实现教学的三维目标,即知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三方面。这就意味着新课改下的生物学科教学要关注学生的能力和素养,这就需要了解学科的发展及其本质,生物科学史就能够满足这方面的要求。例如,在关于细胞学说的建立和细胞学说的发展中,就很好地体现了这些重要的思想。人类在探索细胞的三百多年的历史中,经历了许多挑战、困难与困惑以及在探究过程的中收获与喜悦。正是细胞学说的建立与发现,使人类对生命本质的认识上,有了巨大的飞跃。因此,恩格斯曾把能量转换与守恒、进化论、细胞学说,并列为十九世纪自然科学的“三大发现”。所有这些,对于学生的科学探究精神的培养,无疑有着巨大的推动作用。

三、在生物教学实践中,注意将生物科学史与生物科学的价值观相结合

在生物科学史的教育中,应注意充分利用一切可以利用的时机,创造出切实可行的,能对学生进行科学价值观培养的有效方式和方法。例如,在有关酶的内容的教学中,教师可以从酶的发现,研究及在有关酶的研究活动所取得的进展中,充分贯彻科学价值观的思想。酶的发现,最早源于十九世纪欧洲的酿酒业的发展。在十九世纪未,欧洲盛行的葡萄酒工业中,有一个问题一直困扰着葡萄酒工业的发展,那就是当时酿出的葡萄酒,常常莫名奇妙地变质发酸。当时的科学家们,进行了大量的研究和探索,其中巴斯德提出,葡萄酒变质发酸,是由于所酿出的葡萄酒中,酵母菌的存在,在没有活细胞的参与下,葡萄酒中的糖类,是不可能变成酒精的,也正是酵母菌的存在,使酒精进一步氧化生成了乙酸,因而使酿出的葡萄酒,在较长时间的存放后,会变质发酸。然而,李比希却坚持认为,引起发酵的,并不是酵母菌,而是由其分泌的某些物质,并且这些物质,只有在酵母菌细胞死亡后,才能发挥作用。这两种观点,曾在当时引起了激烈的争论。最终结束这种争论的,是毕希纳。他从酵母菌细胞中成功地提取了一种液体,并且发现,他从酵母菌细胞中提取的这种液体,能够像活的酵母菌细胞一样,完成发酵任务,毕希纳把从酵母菌细胞中提取的这种液体称为酿酶。因为毕希纳的这一成就,他荣获了当年的诺贝尔化学奖。然而,酶到底是一种什么样的物质,在当时,仍然是一个不解之谜。又过了将近二十余年,萨姆纳与诺思罗普分别提取了一系列酶,并证明它们都是蛋白质。1946年,二人因为在研究酶的本质上的巨大贡献,而共享了当年的诺贝尔化学奖。

四、总结

自然生物科学范文第5篇

课程标准是教材编写的重要依据。总体编写思路是贯彻落实课程标准提出的基本理念,根据各模块的具体内容标准,结合学生的年龄特征、认知规律和教学实际,本着便于教和学的原则进行设计。概括地说,教材的编写要体现课程标准的基本理念,遵循课程标准的设计思路,落实课程标准中“具体内容标准”的要求。具体包括以下几个方面。

1.重视基础知识的教学,帮助学生形成良好的知识结构

(1)构建主线突出、结构合理的知识体系

为凸显各模块在知识教育方面的价值,帮助学生形成良好的知识结构,每个模块的知识内容都围绕一定的主线展开;同时,根据学生的认知规律,确定知识内容的呈现顺序,使之形成结构合理的知识体系。例如,在《分子与细胞》模块,教材内容围绕“细胞是基本的生命系统”这一主线展开。

(2)重视基本概念、原理和规律

高中生物课程涵盖的知识内容广泛而丰富。对学生来说,知识性内容与生物学基本概念、原理和规律的相关性越高,实现迁移的可能性越大,其时效性越长久,对学生终身学习和发展的价值就越大。鉴于此,知识性内容着重围绕生物学基本概念、原理和规律展开,避免过多事实性知识的罗列堆砌和单纯描述,在认识“是什么”的基础上,更多地探讨“如何”和“为什么”。例如,关于动物和人体的激素调节,重点是让学生通过具体实例理解反馈调节和分级调节的原理,以及激素调节的特点,而不是罗列许多激素的分泌部位和生理作用。

(3)把握基础性,体现先进性

按照课程标准的要求,精选符合学生发展需求和认知水平的基础知识。知识内容的深难度总体上维持在现行高中生物教材的水平,避免出现深、难、重。

基础不等同于经典。教材展示给学生的生物学,应当具有时代特色,基础性应是现代意义上的基础性。在体现共同基础的必修教材中,一些基本概念和原理力求与现代生物科学相一致,体现先进性。例如,酶的概念不局限于蛋白质的范畴,中心法则不局限于克里克提出的经典法则,将免疫也视作一种调节方式,等等。此外,还以“科学前沿”、“科学•技术•社会”等形式介绍了生物科学的新进展,如通道蛋白、人类蛋白质组计划、DNA指纹技术、基因治疗、恢复生态学等。在满足学生多样化发展需要的选修教材中,内容紧扣时代脉搏,集中反映现代生物科学和生物技术及其应用,同时也注意到把握基础性,避免过深过难。例如,在《现代生物科技专题》中,侧重基本原理和方法及其应用的介绍,技术操作多用“生物技术资料卡”形式介绍,学生一般了解即可。

基础性与先进性之间有时会出现矛盾,矛盾的焦点是学生的认知水平和接受能力。对此,教材从高中阶段教育的性质和任务出发,做了灵活变通的处理。例如,关于水分子的跨膜运输,尽管已发现水通道,教材正文仍沿用目前细胞生物学专著中将其归为自由扩散的说法,而将通道蛋白的内容放在课外阅读材料“科学前沿”中介绍;关于细胞的衰老和癌变的原因,则采用在正文中排小号楷体字的办法,供感兴趣的学生选读。此外,教材不可能也无必要在反映新进展上面面俱到,为此,在正文和作业中常常提示学生搜集有关资料。

(4)突出重点,点面结合,使知识内容层次分明

教材中重要概念和原理的表述,以黑体字排印;其余需要学生认真阅读和理解的内容以宋体字排印;供学生一般了解或选学的内容以楷体字排印,或以“相关信息”、“资料卡”、“科学•技术•社会”等形式出现,有的内容明确标注“选学”。《生物技术实践》中帮助学生设计实验的资料也以楷体字排印。

(5)纵横衔接,促进知识网络的形成

体现生物学与数学、物理、化学等学科的横向联系,教材旁栏设有“学科交叉”栏目;为体现各个模块间、同一模块各章节间的联系,教材旁栏设有“知识链接”栏目。在必修模块各章后的自我检测中,大多安排画概念图的习题。

2.突出生物科学的过程与方法,培养学生的科学探究能力

有关科学过程与方法的内容,在教材中占有较大的比重。“过程”包括科学家的研究过程和学生亲自参加的探究过程。“方法”侧重在科学探究的一般方法,也包括学科内的方法,如分离细胞器的方法、放射性同位素标记法、标志重捕法等。

(1)关于科学方法的内容

教材中涉及的科学探究的一般方法如下图。

这些科学方法的内容贯穿在各个模块中,同时,不同模块在科学方法教育上又有不同的侧重点。例如,《分子与细胞》模块侧重观察和实证的方法,《遗传与进化》模块侧重假说演绎的方法,《稳态与环境》模块侧重系统分析的方法。

鉴于思维能力是科学探究能力的核心,教材注重思维方法的训练:①注重训练抽象思维和发展形象思维相结合;②注重形式逻辑思维与辩证逻辑思维相结合;③注重引导发散思维、求异思维和批判性思维;④重视数学方法、模型方法和系统方法的介绍和运用。

关于科学方法的内容,教材主要通过研究过程的介绍和探究活动的设计,让学生逐步领悟。此外,在必修模块中还辟有专门的栏目予以提炼和概括,其中属于科学探究一般方法的内容见下表。

分子与细胞遗传与进化稳态与环境

模型方法

提出假说

控制变量

对比实验假说—演绎法

类比推理预实验

调查法(样方法等)

数学模型

这里有两点需要说明:①教材中科学方法内容是建立在义务教育生物课程标准实验教科书基础上的,初中阶段已经讲述的方法不再作为重点介绍,如观察法、实验法、调查法、比较法、搜集资料的方法等;②系统分析的方法对高中学生来说过于深奥,教材通过研究群落、生态系统的结构和能量流动等内容来渗透其大致思路,而未作正式表述。

(2)强化科学方法教育、培养科学探究能力的途径

①安排丰富多样的科学探究活动,让学生通过活动体验过程,领悟和运用方法(见下表)。

类型特点能力目标侧重点

实验说明材料用具、方法步骤等培养操作技能和观察能力

探究学生自行制订探究方案

学生自主探究的空间大全面提高科学探究能力

模型建构提供一定的指导,由学生动手动脑建构模型领悟和运用建构模型的方法

资料分析提供让学生分析的资料培养信息处理能力

资料搜集和分析让学生搜集资料培养信息搜集和处理能力

思考与讨论,讨论提出要讨论的问题培养思维能力

技能训练就科学探究的某一环节创设情境,提出问题训练过程技能

调查提出要求和提示,让学生到自然界或社会中进行调查培养调查能力

②较多地介绍生物科学史的内容,特别是生物科学史上的经典案例。有的部分以科学发现的先后顺序作为构建框架的重要线索,如遗传部分。让学生分析科学家是怎样进行科学研究的,从中获得科学方法等方面的启示。

③鼓励学生积极思考和讨论。在资料分析、旁栏思考题、技能训练、练习、思考与探究、自我检测等栏目中有许多关于科学过程和方法的思考题,可以帮助学生领悟方法,活跃思维,提高科学探究能力。

3.关注科学、技术和社会的关系,深化情感、态度和价值观教育

通过教材展示给学生的生物学,是在先进的技术手段支持下不断成长的生物学,是通过技术而不断转化为现实生产力的生物学,是在广阔的社会背景中,对人类文明有着巨大推动作用,同时又可能产生一些负面影响和冲击的生物学。为此,教材一方面介绍有关生物科学、技术和社会关系的资料,另一方面还引导学生深入探讨生物科学、技术和社会三者之间复杂的互动关系,理解科学的价值和局限性,养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和意识,树立人与自然和谐发展的观念,形成科学的价值观。

教材通过多种方式,突出这方面的教育:

①通过资料搜集和分析、思考和讨论、调查、评价等多种活动,落实科学、技术和社会关系的教育。

②在必修模块中设置“科学•技术•社会”和“与生物学有关的职业”等栏目;正文中特辟“与社会的联系”小栏目。

③在选修模块中分别设置相应栏目。如《生物技术实践》中的“课题背景”,《生物科学与社会》模块中的“从社会中来”、“到社会中去”及“现实中的问题”,《现代生物科技专题》中的“实践活动”、“进展追踪”、“论坛”、“热点问题讨论”等。例如,设置“论坛”引导学生深入讨论生物技术的安全性和伦理问题。

④在教材的作业系统中设计相关的练习题。

教材通过介绍科学家从事科学研究的实例、安排学生探究活动和讲述有关知识等多种途径,试图构建具有生物学科特点和时代特色的情感态度价值观体系。

4.重视知识内容与生活经验的联系,激发求知欲,驱动知识的建构

借鉴有意义学习和建构主义学习理论,教材内容的表述不是从概念到概念,而是尽量从生活经验入手,创设较好的问题情境或悬念,激发学生的学习兴趣,促使学生头脑中发生新知识与原有经验之间的联系,完成知识的建构,同时也理解所学知识的价值。

①必修模块的每节都从“问题探讨”入手,该栏问题除出自科学史外,主要是从学生的生活经验中提炼。

②教材重要概念和过程的阐释,尽可能结合学生的经验和生活体验,使之亲切而生动。

③不少章节采用问题串的形式,引导学生步步深入地分析问题、解决问题,建构知识,发展能力。在《分子与细胞》模块,还设有“与生活的联系”栏目。

④作业系统中注意习题与生活、健康、环境等方面的联系和实际应用。

5.加强内容的引导性和开放性,促进探究性学习

为促进学生形成主动、探究、合作的学习方式,教材改变传统的注入式写法,也未停留在经典的启发式写法上,而是引导学生提出问题、分析问题、通过各种途径寻求答案,在解决问题的思路和科学方法上加强点拨和引导。

教材内容的开放性表现在以下几个方面:

①有些问题,不是直接给出答案,而是让学生自己探究;

②有些问题,并未叙述得面面俱到,而是提出要求,让学生自己搜集信息,特别是联系当地和当前实际的信息;

③探究活动的写法重在引导,探究的课题、材料用具和方法步骤不作过死的规定;对于难度较大的探究活动,教材提供了参考案例;

④介绍生物科学上目前尚未解决的疑难问题或存在的争议,体现科学体系的开放性;

⑤有些练习题的答案不惟一。

6.改进作业系统,促进评价的改革

评价方式的改革是课程改革的关键环节之一。教材改变了作业系统主要为巩固知识而设计的传统做法,以期促进生物课程的评价改革。

①作业系统围绕知识、能力和情感三方面的目标来设计,特别重视知识的迁移、方法的运用和发散思维的培养。例如,必修模块每章后都有“自我检测”题,帮助学生从知识的掌握和能力的发展等方面进行自我评价。

②作业系统的内容既包括章节后的作业题,也包括某些探究活动中的讨论题;既有随堂练习和技能训练,又有阶段性的自我检测;既有书面作业,又有课外实践、撰写综述报告等实作评价的内容。