第一篇:高中数学探究性教学尝试
高中数学探究性教学尝试
评论发布者:霍建青 发布时间:2014-07-27 22:41:17 现在信息社会已为大家公认,知识经济也成共识,从而培养学生的创新精神和实践能力正成为教育的重要目标。世纪交替修订的数学教学大纲和新颁布的数学课程标准都有明确的规定:“教师应帮助学生在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能,数学思想和方法,获得广泛的数学活动的经验。”这就清楚地表明今后的数学教学必须以探究为主要方式。
一、创设情境,探究学习
研究开始于问题,问题产生于情境。所以设计一个好的情境和问题是能否激发学生探究兴趣和明确探究方向和目标的首要问题。情境应当是学生熟悉的、最好是现实的,并从情境中所提出的引起学生求知欲的、且能指向目标的、明确的问题。教材中的情境通常具有一般性,这就要求教师根据本地和学生实际来设计。例如:农村学校设计与当地经济、科技发展有关的情境和问题,这不仅使学生感到数学的有用,而且可以激发起学生用科技知识发展家乡经济的愿望,反过来又促进学生学习数学的主动性和积极性。实施九年义务教育,主要是在农村,普及初中教育,如果我们一心主要想着为学生的升学而教学,且不说搞题海战术、模拟考试等做法有背教育教学原理,也是与实施义务教育以普遍提高劳动者的素质的初衷不相适宜。由于过去对农村重视不够,所以更需要有志者设计一些适应农村需要的情境资料。
再如:学生都喜欢参与活动,将一张边长为16厘米的正方形纸片,剪成四个大小形状一样的小正方形,然后将其中的一个再按同样的方法剪成四个小正方形,再将其中的一个小正方形剪成四个小正方形,如此循环进行下去,剪6次一共剪出多少个小正方形? 当然,情境也可以是数学自身的,比如,研究平行线的性质,就可以设计相交的两条直线,其中一条直线绕它上面的一点旋转,让学生观察这条旋转直线与另一条直线的位置有什么变化?在学生弄清了这个情况后,就可以让他们进行操作,绕着一点画直线,观察它
和另一条直线位置关系的变化并得出结论。有条件的学校,应当用《几何画板》或图形计算器等现代信息技术手段来进行研究,这将大大提高数学教学的质量。
二、整理探究结果,促进探究学习
从历史上说,几何从开始证明,经几百年的努力整理出欧几里得体系,这不仅使几何知识得以相传,而且使他们的思维得到训练。从数学来说,其真理性在于逻辑证明,因此,公理化成为数学活动不可或缺的一个组成部分。当然,公理化必须考虑学生的人知水平。如何处理好数学理论、社会需要和学生认知三者的关系,仍是数学教育研究的一个核心问题。
无论如何,从心理学有条理的东西容易记忆也便于应用着一点来说,一定的逻辑系统是必要的。
在情境中经过探索得出结论后,还需要有一个对这些结论进行整理以形成逻辑系统的阶段,这个阶段对数学来说是不可或缺的,我们必须在上一阶段的基础上,对提出的结论进行去粗存精、去伪存真、由此及彼、由表及里,抽象成概念和原理,并用定义、定理和定律、法则来表述,再进一步把他们用符号来表示,再通过他们的内在联系,整理成一个逻辑系统。
三、理解探究过程,完成探究作业
课后做适当作业是必要的,虽然在课堂上主要是教师讲,学生听但课外作业是要求学生独立完成的,因为它是学生掌握和运用知识,形成技能和发展能力的阶段,也是养成自主学习能力和习惯的阶段。但是实际上也存在着缺陷,最大的就是降低了学生的自主性。为了易教易学,在讲完知识之后,配置了相当多也由教师讲解的例题,造成了学生主要是模仿例题做习题,降低了学生独立思考的锻炼机会,更甚的是发展出所谓的题型教学和模拟考试等大运动量的题海战术,不仅出现了高分低能的现象,更为严重的是造成了学生过重的学习负担和心理问题。所以,我在布置作业时在保证所有学生达到基本要求的同时,为有数学才能的学生再做一些富有挑战性的问题,也就是因材施教,使不同的学生真正都能得到生动活泼的、主动的发展。
四、把握探究尺度,发展自主空间
自主空间多大为宜,用我们通常的形象说法,就是“跳一跳,摘得到”,而这跳一跳能跳的多高,则是因人而异的,与他原有的基础和思维能力训练有关,探索教学首先是要设计一个好的情境和问题的原因所在,而所谓“好”的标准之一,就是创设一个恰当的自主探索空间;其次,教师的适时帮助是必要的,以为学生自主探索就不需要教师的引导,或知识是学生自已建构而放弃帮助的观点和做法可能都是不合适的。当然,这种帮助,主要是指引、点拨和鼓励,使他们有信心朝着目标继续探索。打个比方,应当象妈妈教自己孩子走路那样,既不是抱着不放,也不是放任不管,走歪了指一下,跌倒了服一下,不走了哄一下,真走不动了,这次训练就完成了。
此外,同学之间需要展开交流。这不仅是检验、纠正和完善个人的需要,也是培养学生口头表达自己思想和倾听别人意见的能力和态度的需要。现在教学中已经可以看到同学间的交流活动,可能是时间关系,交流未能充分展开而流于形式。这是需要改进的,以使课堂教学真正成为既能学生自主探究、又能师生、生生合作互动,以培养适应现在社会生存的发展的人。
总之,这样的教学,学生学到的不仅是数学知识和方法,而且再获得知识技巧的活动过程中,逐渐学到了获取数学知识的思想和方法,亦即培养了学生的独立获取知识的能力和探索发现创造的能力.
第二篇:尝试生物学科探究性教学
尝试生物学科探究性教学
山东文登市教研中心 荣凤志
探究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观的活动过程。而以能力立意,注重与现实生活的联系,面向全体学生,倡导探究性学习,提高生物科学素养,是新课程的基本理念。在生物学教学实践中,引导学生主动参与教学活动,落实探究性学习是促进学生学习方式的改变,培养创新精神和实践能力的有效方法之一。
1.在实验中落实探究性学习
实验是人们认识和研究事物或验证某一理论的一种常用科学方法,而生物学是一门以实验为基础的自然科学,让学生参与到实验中来,不仅能培养学生的观察能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力,也能培养学生的动手能力,更能使学生树立实事求是、认真严肃的科学态度。新课程不同模块中都倡导探究性学习方法。例如,在进行“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的前一天,先让学生根据已有的理论知识讨论该实验中应如何注意材料的选择和处理。学生各抒己见,经过讨论,归纳出了以下几个要点:①注意材料的易得性:糖类和脂肪从植物中获得实验材料比较容易,而蛋白质在动植物中都有比较容易获得的材料。②注意材料的可取性:富含糖类或脂肪或蛋白质的植物材料很多,但并不是每一种材料都是可取的:如在“还原糖鉴定”实验中,有一些单子叶植物的叶中含有大量的可溶性单糖,但是叶片中叶绿素的颜色较深,对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用,会导致实验现象的不明显,所以也不宜用单子叶植物的叶片作实验材料。因此最理想的实验材料是含糖较高的生物组织(或器官),而且组织的颜色较浅,或近于白色,如苹果或梨的果实;③注意实验前材料的处理:苹果和梨在实验前应该洗净、去皮,保证研磨比较充分;鉴定脂肪用的花生种子必须提前浸泡,而且应注意浸泡的时间,时间过长,则组织太软,切下的薄片不易成形,时间过短,则不容易切成片;同样鉴定蛋白质用的大豆也要提前浸泡,这样容易研磨成浆。如果用鸡蛋卵白的话,应该进行稀释。
除让学生学会选择和处理实验材料外,还要学会去分析讨论实验结果。如“你的预测与实验结果是否一致?”、“通过实验对我们选择食物有什么启发?”等等。这样学生通过讨论分析与探索,更好地理解了知识,获得了学问;认识到学习要有严肃的科学态度,而且通过实验探索,提高了利用科学的研究方法来探究解决问题的能力。
2.在问题中重视探究性学习
爱因斯坦曾说过:提出一个问题往往比解决一个问题更重要。著名的物理学家李政道也说过:要教学生“学问”,必须首先从教学生学会“发问”开始,没有自己的问题,就永远没有发展和前途,因为“问题”能使学生在心理上感到茫然,从而产生认知冲动,促使学生积极思考,所以“问题”是学生思维活化的源头,是主动学习的基础。基于这些原因,鼓励学生在预习新课、学习新课,课外阅读和实验观察等环节中努力做到“三多”,即多发现问题、多提出问题、多思考问题。经过一段时间的锻炼,学生逐渐从没有问“问题”的习惯中走出来,慢慢地能够发现一些问题,每学习一个新知识,他们都
能提出很多问题。
如在“生物的新陈代谢”中,有学生问:“绿色植物的光合作用主要是利用无机物合成有机物,同时储存能量;而呼吸作用主要是分解有机物生成无机物,同时释放能量。它们是两个正好相反的过程。”对这个问题,我不是直接做出回答,而是启发引导学生从两者发生的条件、场所、能量的转变、储存或释放的途径等方面展开讨论。最后共同归纳出:光合作用发生的前提是叶绿体中的色素分子吸收可见的太阳光,需要叶绿体中有关的酶进行催化,只能发生在绿色植物中。而呼吸作用发生的前提是需要细胞质基质或线粒体中有关的酶进行催化,可以发生在所有生物体中;光合作用是把光能转变成化学能,储存在有机物中,有机物中的能量不能被生命活动直接利用,只有通过呼吸作用分解有机物,将能量释放出来后转移到ATP中,才能被生物体生命活动直接利用。所以,光合作用和呼吸作用并不是两个完全相反的过程,不能把两者看成简单的逆转。在“生殖和发育”中,学生也提出了很多问题:双胞胎是怎么产生的?为什么有的双胞胎是同一性别的,而有的却是龙凤胎?等等。对于这些问题,学生有能力当堂解决的,教师就不能自己一个劲地“竹筒倒豆子”,这样会使学生产生思维上的惰性,而是应该鼓励他们进行讨论,各抒己见,集众家之所长,从而获得问题的答案;不能当堂解决的,则提供给他们一些相关的资料,让他们通过阅读,相互讨论,从资料中找到答案,这样学生通过自身的努力获得了结论,会倍感成功的喜悦,也自然而然的促使学生进入一个“主动学习→产生疑问→努力解疑”的良性循环中。
当然,学生提出的问题,有的可能比较肤浅,甚至异想天开。但是教师对学生提出的问题一定要认真对待,要肯定学生的每一个“问题”,绝对不能嘲笑,杜绝从语言或行动上挫伤学生的积极性,不能使学生“乘兴而来,败兴而归”。因为学生的“问匣子”一旦打开,所展现出来的强烈的求知欲以及对学习的兴趣有时是教师所无法预料和无法
估计的。
3.在调查中体现探究性学习
生物科学是21世纪的领先学科之一,在学习生物学课本知识的同时,让学生了解一些当代生物科学技术的发展、成果以及对社会发展的影响,是非常有必要的。但是,对于生物科学技术的信息教师如果只是简单地进行罗列、介绍,必然是空洞无味的,也就激发不了学生对生物科学的兴趣,而新课程教材中的一些栏目就是为进行探究提供资料。如把每年12月1日“世界艾滋病日”作为一个主题,让学生收集信息:教师首先强调在收集信息的过程中需要注意的事项,学生便开始分工合作,充分利用图书馆、报刊杂志、互联网等途径进行信息的收集。应该说,学生收集到的信息内容是极其丰富多彩的。写出报告:教师提供给学生有关写报告需要注意的问题,如:作者姓名、文章标题、出版物的名称、出版时间和页码、作者的写作意图,你从中获得了哪些信息和事实,你对这篇文章有什么看法或见解等等。学生在阅读了相关文章后,经过讨论、分析,写出了自己的观点,充分锻炼了学生的思维能力。报告的交流和评价:报告完成后,利用一定的时间让报告人进行陈述,而其他同学可以进行提问,由报告人进行答辩;在报告的交流和评价过程中,学生表现出了极大的兴趣,气氛非常活跃。实际上,每一个学生的报告就是一个小小的信息库,学生在调查中获得了对学科新知识的了解与掌握,加深了对新问题的认识。在相互讨论、学习的过程中完成了信息的“互补”、资源的“共享”。通过调查,学生不仅增加了信息量、拓宽了知识面,而且培养了学生的探索精神,提高了学生的表达能力和信息交流能力,更充分激发了学生学习生物学的兴趣,促使他们自觉主动地参与到学习中来。
总之,随着教育、教学改革的不断深入,改变学生的学习方式,倡导探究性学习,无疑是信息时代对学校教育要求的体现,是培养学生创新精神和创新能力的一种新的尝试和实践。所以在生物学教学活动中,教师要多给学生创设主动参与的机会。学生只有注重实践并积极地参与到实践中,才能在理解的基础上构建起自己头脑中的知识体系,并发挥自己的聪明才智,逐步形成创新精神和实践能力。
第三篇:对探究性教学的尝试
内容摘要:
现在信息社会已为大家公认,知识经济也成共识,从而培养学生的创新精神和实践能力正成为教育的重要目标。世纪交替修订的数学教学大纲和新颁布的数学课程标准都有明确的规定:“教师应„„帮助他们(学生)在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能,数学思想和方法,获得广泛的数学活动的经验。”这就清楚地表明今后的数学教学必须以探究为主要方式。
一、设计一个好的情境
研究开始于问题,问题产生于情境。所以设计一个好的情境和问题是能否激发学生探究兴趣和明确探究方向和目标的首要问题。情境应当是学生熟悉的、最好是现实的,并从情境中所提出的引起学生求知欲的、且能指向目标的、明确的问题。教材中的情境通常具有一般性,这就要求教师根据本地和学生实际来设计。
例如:农村学校设计与当地经济、科技发展有关的情境和问题,这不仅使学生感到数学的有用,而且可以激发起学生用科技知识发展家乡经济的愿望,反过来又促进学生学习数学的主动性和积极性。实施九年义务教育,主要是在农村,普及初中教育,如果我们一心主要想着为学生的升学而教学,且不说搞题海战术、模拟考试等做法有背教育教学原理,也是与实施义务教育以普遍提高劳动者的素质的初衷不相适宜。由于过去对农村重视不够,所以更需要有志者设计一些适应农村需要的情境资料。
再如:学生都喜欢参与活动,将一张边长为16厘米的正方形纸片,剪成四个大小形状一样的小正方形,然后将其中的一个再按同样的方法剪成四个小正方形,再将其中的一个小正方形剪成四个小正方形,如此循环进行下去,剪6次一共剪出多少个小正方形?
当然,情境也可以是数学自身的,比如,研究平行线的性质,就可以设计相交的两条直线,其中一条直线绕它上面的一点旋转,让学生观察这条旋转直线与另一条直线的位置有什么变化?在学生弄清了这个情况后,就可以让他们进行操作,绕着一点画直线,观察它和另一条直线位置关系的变化并得出结论。有条件的学校,应当用《几何画板》或图形计算器等现代信息技术手段来进行研究,这将大大提高数学教学的质量。
二、整理是一个必要阶段
从历史上说,几何从开始证明,经几百年的努力整理出欧几里得体系,这不仅使几何知识得以相传,而且使他们的思维得到训练。从数学来说,其真理性在于逻辑证明,因此,公理化成为数学活动不可或缺的一个组成部分。当然,公理化必须考虑学生的人知水平。如何处理好数学理论、社会需要和学生认知三者的关系,仍是数学教育研究的一个核心问题。无论如何,从心理学有条理的东西容易记忆也便于应用着一点来说,一定的逻辑系统是必要的。
第四篇:高中数学探究性教学案例及反思
——谈“简单的线性规划问题”教学设计
设计人:郭
勇
探究式教学是新课程改革课堂教学的主要方式之一,我们通过“简单的线性规划问题”教学案例,对探究活动中的问题进行讨论。
1、问题的提出 1.新课程必修5课本第91页的“阅读与思考”——错在哪里? 若实数x,y满足1xy3(i)求4x+2y的取值范围.
1xy1错解:由①、②同向相加可求得: 0≤2x≤4 即 0≤4x≤8 ③
由②得 —1≤y—x≤1将上式与①同向相加得0≤2y≤4 ④ ③十④得 0≤4x十2y≤12 以上解法正确吗?为什么?(1)[质疑]引导学生阅读、讨论、分析.
(2)[辨析]通过讨论,上述解法中,确定的0≤4x≤8及0≤2y≤4是对的,但用x的最大(小)值及y的最大(小)值来确定4x十2y的最大(小)值却是不合理的.x取得最大(小)值时,y并不能同时取得最大(小)值。由于忽略了x和 y 的相互制约关系,故这种解法不正确.(其中有小部分学生仍处于迷惑之中。)(3)[激励]此例有没有更好的解法?怎样求解?(4)[提问1](2)中的描述能否从形(即从几何)方面直观得到解释?请同学们想一想:不等式组(i)的几何意义是什么?(许多同学心头一亮,跃跃欲试。)教师趁机把动手的机会让给学生,要求他们打开几何画板进行探究。(教师巡视,指点,并注意收集信息的返馈。)最后利用展示台交流,达成共识:不等式组(i)表示的平面区域是一个以A(1,0),B(2,1),C(1,2),D(0,1)为顶点的正方形区域,而由不等式组(i)得到0≤x≤2,0≤y≤2表示的区域是一个以O(0,0),E(2,0),F(2,2),G(0,2)为顶点的正方形区域,显然由原不等式组(i)导出x,y范围,使得区域变大了。确定的0≤4x≤8及0≤2y≤4独立表示时是对的,但合起来求其交集时所表示的可行域的范围明显变大了,在错误的可行区域求4x+2y的取值范围,难怪做错了。(学生沉浸在做数学的快乐中。)此时趁热打铁,继续探究:
(5)[提问2]既然我们已经完成了把不等式组(i)从数向形的转化,那么这个问题能不能从数形结合上得到完整的解决呢?也就是说:问题转化为:求4x+2y 在约束条件不等式组(i)下的值域。(学生开始寻找4x+2y的几何意义)有些同学做了这样的尝试:f(x,y)=4x+2y 关于x和y的二元一次函数。函数在直角坐标系里又表示什么呢?学过的有关二元一次的只有二元一次方程表示直线了。终于,经过学生的一番思考探究之后,找到了条件与结论之间的内在联系,把问题提问2转化为:
求Z=4x+2y 在约束条件不等式组(i)下的最大值和最小值。
而y2xZ,此时Z的几何意义是直线Z=4x+2y的纵截距的一半。故截距越大,Z的值越大。(有些思维比较活2的,省去f(x,y)=4x+2y 这一步的思考,有些基础比较差的虽想到了f(x,y)=4x+2y这一步,就无法更进一步了。此时教师巡堂,及时发现问题,加强个别指导。)探究到此,后面的解答过程学生通过平移直线不难得到。现在让学生们相互交流、补充,总结出此类问题的一般解法即:
图解法:画---移---求----答
2、教学过程
2.1合作探究归纳出线性规划的有关概念:
经过上面的探究过程,再来合作探究归纳出本节课的概念,是相当自然的:
①线性约束条件;②线性目标函数;③线性规划问题;④可行解、可行域和最优解。2.2知识的应用 课堂练习:课本练习1 先引导设问:
① 指出线性约束条件和线性目标函数;
② 用几何画板画出图形,要求学生指出可行域; ③ 说出三个可行解; ④ 求出最优解。
例
一、某工厂有A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙产品使用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从配件厂获得16个A配件和12个B配件,按每天8h计算,该厂所有可能的日生产安排是什么?
(1)用不等式组表示问题中的限制条件:(2)画出不等式组所表示的平面区域:
(3)若生产一件甲产品获利2万元,生产一件乙产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?
数学问题:确定未知变量(决策变量)。教师巡视,引导:把实际问题 文字语言 转化 符号语言(建立线性规划模型)运用图解法求解。
(利用实物投影显示列不等式组中的各种错误,由学生找出,并指正。)如:学生易忽视x≥0和y≥0的关系。解答:(实物投影显示参考答案)变式
探究:课本第89页的探究活动
(1)在上述问题中,如果生产一件甲产品获利3万元,每生产一件乙产品获利2万元,应当如何安排生产才能获得最大利润?在换几组数据试试。
(2)由上述过程,你能得出最优解与可行域之间的关系吗?
教师引导学生利用几何画板来进行自我探究,如右图。学生在换了好几组a、b的值之后,都得到了在多边形(可行域)的顶点A或B处取到。于是有些学生得出了这样的结论:当a>0,b>0时,最优 解在表示可行域的多边形顶点处取到,且唯一。但不用多久,马上有同学指出:不全面,因为 当目标函数的斜率和直线AB平行时,最优解有 无穷多个。教师抓住机会,表扬了这两位学生的 优点,鼓励学生继续探索。最终,经过交流讨论,得出下列结论:
① 可行域就是二元一次不等式组所表示的平面区域,可行域可以是封闭的多边形,也可以是一侧开放的无限大的平面区域. ② 如果可行域是一个多边形,那么一般在其顶点处使目标函数取得最大值或最小值,最优解一般就是多边形的某个顶点.到底哪个顶点为最优解,可有两种确定方法:一是将目标函数的直线平行移动,最先通过或最后通过的顶点便是。当表示线性目标函数的直线与可行域的某条边平行时,其最优解可能有无数个.最后,教师观察到有个学生欲言又止,就问他,他说:他在探索的过程中,发现似乎与可行域的边界直线的斜率有关,只是还没有搞清楚。
教师对提出问题的同学表扬了一番。并顺其意:布置了课外思考题:能否能否通过比较围成可行域的直线的斜率与目标函数的斜率大小关系来判断最优解?
让全班同学回去继续探索,可以多找些资料。2.3自我总结,提炼升华
让学生回忆并小结、提炼本节课学习内容: ① 线性规划问题的图解法步骤。② 解决实际问题时候注意隐含条件的挖掘。③ 解决线性规划问题的相关结论。
作业:课后探究:①留意周围的生产问题,能否转化为线性规划问题,进行优化?(要求:不一定得出最终的答案。)②能否通过比较围成可行域的直线的斜率与目标函数的斜率大小关系来判断最优解?
3、课后反思
(1)探究式教学是建构主义学习理论的一种教学实践模式。探究式课堂的特点是学生通过合作交流、转化
自主探究获得新知识。本课在“问题的提出”部分通过对课本《“阅读与思考”——错在哪里?》一文的探究,让学生在获得探究体验的基础上,通过合作交流形成共识。
(2)在例一及变式探究中,利用《几何画板》创设了一个动态的数学实验室,让学生自己通动鼠标操作,来改变a,b值,探究出一般性的结论。探究式教学与传统的接受式教学和训练式教学相比,更具问题性、实践性和开放性,将学生置身于动态、开放、生动的学习环境中,有利于学生的自主学习和自主探索,对培养他们的数学素养和创新精神,无疑具有深远的意义。
(3)本课利用了信息技术,比如《PowerPoint 2003》,《几何画板》等来设计探索情境,创造开放性学习环境,满足了不同学生的需要,体现了个性化的学习,目的是努力使每一位学生都能得到成功的体验,有效地促进不同层次学生的发展。培养学生做数学的能力、总结归纳的能力。同时让学生体会到了主动探究的重要性与趣味性。
(4)为了体现以学生发展为本的理念,本课的最后抛出一个课后探究性问题,既是对本节课有关内容的延伸、拓展,回应了本节课内容,又是为下继内容作些铺垫、畜势,让学生有“意尤未尽”之感。
第五篇:尝试生物学科探究性教学
尝试生物学科探究性教学
探究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观的活动过程。而以能力立意,联系生产实际,关注社会热点,考察学生能力,是实施素质教育的大势所趋。在生物学教学实践中,引导学生主动参与教学活动,落实“探究性学习”是调动学生学习积极性、实现素质教育的一个重要途径。在实验中落实探究究性学习
实验是人们认识和研究物质或验证某一理论的一种常用的科学方法,而生物学是一门以实验为基础的自然科学,让学生参与到实验中来,不仅能培养学生的观察能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力,也能培养学生的动手能力,更能使学生树立实事求是、认真严肃的科学态度。高二新教材中的实验内容较多,这就为在实验中落实探究性学习提供了良好的条件。
例:在进行“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验的前一天,先让学生根据已有的理论知识讨论该实验中应如何注意材料的选择和处理。学生各抒己见,经过讨论,归纳出了以下几个要点:①注意材料的易得性:还原性糖和脂肪从植物中获得实验材料比较容易,而蛋白质在动植物中都有比较容易获得的材料。②注意材料的可取性:富含还原糖或脂肪或蛋白质的植物材料很多,但并不是每一种材料都是可取的:如在“还原糖鉴定”实验中,双子叶植物光合作用的主要产物是淀粉,而淀粉不具备还原性,因此最好不要用双子叶植物。有一些单子叶植物的叶中含有大量的可溶性单糖,但是叶片中叶绿素的颜色较深,对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用,会导致实验现象的不明显,所以也不宜用单子叶植物的叶片作实验材料。因此最理想的实验材料是含糖较高的生物组织(或器官),而且组织的颜色较浅,或近于白色,如苹果或梨的果实,③注意实验前材料的处理:苹果和梨在实验前应该洗净、去皮,保证研磨比较充分;鉴定脂肪用的花生种子必须提前浸泡,而且应注意浸泡的时间,时间过长,则组织太软,切下的薄片不易成形,时间过短,则不容易切成片;同样鉴定蛋白质用的大豆也要提前浸泡,这样容易研磨成浆。如果用鸡蛋卵白的话,应该进行稀释。
当然除了让学生学会选择和处理实验材料外,还可以从学会分析实验结果、学会撰写实验报告、研究改进实验的方法、改进实验的器具等方面着手来实现“探究性学习”。这样学生通过主动学习与探索,更好地理解了知识,获得了学问。认识到学习科学要有严肃的科学态度,而且学生通过实验探索,提高了利用科学的研究方法来探究解决问题的能力。在问题中落实探究性学习
爱因斯但曾说过:提出一个问题往往比解决一个问题更重要。著名的物理学家李政道也说过:要教学生“学问”,必须首先从教学生学会“发问”开始,没有自己的问题,就永远没有发展和前途,因为“问题”能使学生在心理上感到茫然,从而产生认知冲动,促使学生积极思考,所以“问题”是学生思维活化的源头,是主动学习的基础。基于这些原因,我十分鼓励学生在预习新课、学习新课,课外阅读和实验观察等环节中努力做到“三多”,即多发现问题、多提出问题、多思考问题。经过一段时间的锻炼,学生逐渐从没有问“问题”的习惯中走出来,慢慢地能够发现一些问题,到现在,几乎每学习一个新知识,他们都能提出很多问题。如:在“生物的新陈代谢”中,有学生问:“绿色植物的光合作用主要是利用无机物合成有机物,同时储存能量;而呼吸作用主要是分解有机物生成无机物,同时释放能量。它们是两个正好相反的过程,这不是在做无用功吗?”对这个问题,我没有直接做出回答,而是启发引导学生从两者发生的条件、场所、能量的转变、储存或释放的途径等方面展开讨论。最后他们归纳出:光合作用发生的前提是叶绿体中的色素分子吸收可见的太阳光,需要叶绿体中有关的酶进行催化,只能发生在绿色植物中。而呼吸作用发生的前提是需要细胞质基质或线粒体中有关的酶进行催化,可以发生在所有生物体中;光合作用是把光能转变成化学能,储存在有机物中,有机物中的能量不能被生命活动直接利用,只有通过呼吸作用分解有机物,将能量释放出来后转移到ATP中,才能被生物体生命活动直接利用。所以,光合作用和呼吸作用并不是两个完全相反的过程,不能把两者看成简单的逆转。在“动物的物质代谢”中,学生也提出了很多问题,例:为什么我妈妈摘除胆囊以后,医生建议她要少吃鸡蛋和油腻的食品?“瘦肉精”到底是怎么一回事?糖尿病得病的原因是什么?“脑白金”真的有用吗?等等。在“生殖和发育”中,在我的鼓励下,学生也提出了很多问题:为什么有的人会花粉过敏?双胞胎是怎么产生的?为什么有的双胞胎是同一性别的,而有的却是龙凤胎?为什么有的人聪明,有的人笨?一般情况下,一个卵细胞只能和一个精子结合,那为什么女性一生只产生400多个卵细胞,而男性一生却要产生不计其数的精子?等等。
对于提出的这些问题,学生有能力当堂解决的,教师就不能自己一个劲地“竹筒倒豆子”,这样会使学生产生思维上的惰性,而是应该鼓励他们进行讨论,各抒己见,集众家之所长,从而获得问题的答案;不能当堂解决的,我则提供给他们一些相关的资料,让他们通过阅读,相互讨论,从资料中找到答案,这样学生通过自身的努力获得结论,倍感成功的喜悦,也自然而然的促使学生进入一个“主动学习→产生疑问→努力解疑”的良性循环中。
当然,学生提出的问题,有的可能比较肤浅,甚至异想天开。但是教师对学生提出的问题一定要认真对待,要肯定学生的每一个“问题”,绝对不能嘲笑,杜绝从语言或行动上挫伤学生的积极性,不能使学生“乘兴而来,败兴而归”。因为学生的“问匣子”一旦打开,所展现出来的强烈的求知欲以及对学习的兴趣有时是教师所无法预料和无法估计的。在调查中落实探究性学习生物科学是21世纪的领先学科之一,在学习生物学课本知识的同时,让学生了解一些当代生物科学技术的发展、成果以及对社会发展的影响,是非常有必要的。但是,对于生物科学技术的信息教师如果只是简单地进行罗列、介绍,必然是空洞无味的,也就激发不了学生对生物科学的兴趣,而高二新教材中安排的一些研究性课题恰恰为解决这一问题提供了很大的帮助。我就以课本上第1个研究性课题“调查媒体对生物科学技术发展的报道”为例,谈谈我在调查中落实探究性学习的一些体会。
具体的实施步骤如下:①提出主题:教师指定了两个主题——基因工程的进展、艾滋病病毒与艾滋病的防治。所教的(2)班和(4)班选择了第1个主题,(5)班和(6)班选择了第2个主题。②收集信息:教师首先强调了在收集信息的过程中需要注意的事项,学生便开始分工合作,充分利用图书馆、报刊杂志、互联网等途径进行信息的收集。应该说,学生收集到的信息内容是极其丰富多彩的。③写出报告:教师提供给学生有关写报告需要注意的问题,如:作者姓名、文章标题、出版物的名称、出版时间和页码、作者的写作意图,你从中获得了哪些信息和事实,你对这篇文章有什么看法或见解等等。学生在阅读了相关文章后,经过讨论、分析,写出了自己的观点,充分锻炼了学生的思维能力。④报告的交流和评价:报告完成后,利用一定的时间让报告人进行陈述,而其他同学可以进行提问,由报告人进行答辩:在报告的交流和评价过程中,学生表现出了极大的兴趣,气氛非常活跃。
实际上,每一个学生的报告就是一个小小的信息库,学生在调查中获得了对学科新知识的了解与掌握,加深了对新问题的认识。在相互讨论、学习的过程中完成了信息的“互补”、资源的“共享”。通过调查,学生不仅增加了信息量、拓宽了知识面,而且培养了学生的探索精神,提高了学生的表达能力和信息交流能力,更充分激发了学生学习生物学的兴趣,促使他们自觉主动地参与到学习中来。
总之,随着教育、教学改革的不断深入,改变学生的学习方式,倡导和探索探究性学习,无疑是信息时代对学校教育要求的体现,是培养学生创新精神和创新能力的一种新的尝试和实践。所以在生物学教学活动中,教师要多给学生创设主动参与的机会。学生只有注重实践并积极地参与到实践中,才能在理解的基础上构建起自己头脑中的知识体系,并发挥自己的聪明才智,逐步形成创新精神和实践能力。