学生核心素养与生物实验教学设计研究论文

2024-07-24

学生核心素养与生物实验教学设计研究论文(精选9篇)

学生核心素养与生物实验教学设计研究论文 篇1

4.1教材分析

教材分析是教学设计的重要组成部分,要分析教材的地位与作用、内容与课程要求,教师需要在自己理解核心素养的基础上挖掘教材中哪些内容可以培养学生的核心素养。首先,第一类是教材中专门设置的实验,其中探究性实验是最容易体现学科核心素养的素材。但书中实验内容少,这就需要教师对书中其他资料进行挖掘,判断能否尝试将其设计成实验教学。例如“细胞核―――系统的控制中心”一节内容,关于功能的资料分析,是组织学生设计实验和分析实验的好素材,将其设计成实验教学,组织学生设计实验、分析实验现象、得出实验结论,重点让学生感受到实验设计的基本原则(单一变量原则、对照原则),培养学生在尊重事实与证据的基础上运用归纳与概括等思维方法,探讨细胞核的功能。同时本节课还组织学生动手制作真核细胞的三维结构模型,学生感受到细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧,学会了依据“事实和证据”运用“模型与建模”的方法来认识生命现象,有助于学生科学思维的形成。通过上面对教材的深入挖掘,体现了教材内容融合了科学探究、科学思维等核心素养。

4.2准确设置教学目标

核心素养来自三维目标,又高于三维目标。从形成机制来讲,核心素养来自三维目标,是三维目标的进一步提炼与整合,是通过系统的学科学习之后而获得的;从表现形态来讲,学科核心素养又高于三维目标,是个体在知识经济和信息化时代,面对复杂的、不确定的情境时,综合应用学科的知识、观念与方法解决现实问题所表现出来的关键能力与必备品格。显然,三维目标不是教学的终极目标,教学的终极目标是能力和品格[8]。从课程改革的工作推进上讲,核心素养是三维目标的深化、具体化。因此,要形成核心素养,离不开三维目标,但三维目标不是终极的目标,而是核心素养形成的要素和路径。教师在课堂中应做到为核心素养而教,在明确学科核心素养的基础上,改进教学、优化课堂,将学科核心素养的培育具体化。教师在设计课时及教学目标时,要以学生核心素养和学科核心素养为依据,例如,细胞核这节内容,设计如下三维教学目标:(1)知识目标。阐明细胞核的结构,根据资料,分析、评价、设计实验,说出细胞核的功能。(2)能力目标。尝试制作真核细胞的三维结构模型,提高动手能力、进行实验设计、探究细胞核的功能。(3)情感态度价值观目标。认同结构与功能相统一的生命观念,体验科学探究的方法,养成利用科学方法解决问题的习惯,通过建构模型,增强对生物学学习的热情。

4.3基于核心素养选择多样化教学方法

教学方法要依据教学内容、学生身心发展特点来03实验技术与管理选择,在实验教学中,需要教师发挥学生的主体地位,做学生的引导者,积极创设教学情境,培养学生合作学习和探究性学习的能力,需要教师精心选择教学方法。目前,教师在实验课上大多数选择讲授与演示法,即教师讲解实验的操作步骤并进行演示,让学生模仿操作。实际上,有些探究性实验,教师可以直接组织学生去做,可以不局限于教材中的实验材料,例如探究影响酶的活性条件,书中给的实验材料是淀粉溶液和淀粉酶、过氧化氢溶液和猪肝研磨液,实际上这2组实验材料并不理想,很多文献中已经对该实验进行了材料上的创新,因此教师可以尝试组织学生进行小组讨论,选择其他材料。因此,在教学方法上教师可以尝试注重合作探究法的运用,提升学生的创新能力、合作能力、探究能力以及科学思维能力。此外,基于种种原因很多实验不能组织学生去做,例如有些实验需要经过较长时间的培养过程才能看到实验现象,如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验;有些实验材料和器具的安排存在安全性问题,如“绿叶中色素的提取和分离实验”中层析液成分“苯”有剧毒[9]。对于学生无法亲自动手操作的实验,教师可以将现代化科学技术运用到教学中,例如恰当运用虚拟仿真实验技术、“互联网+”技术等,可以为学生提供宽松的实验空间,从而弥补理论课堂上的不足[10]。

4.4巧设探究性实验,发展学生生物学学科核心素养

在学科教学中,要遵循教育教学的基本原则和要求,基于学科核心素养精心设计教学过程[11]。生物学实验有助于学生的科学探究能力及动手能力的提升,基于课时及条件的限制,大多数学校很难做到将教材中的实验一一做完,但实验教学并不意味着必须亲自动手实验,教师可以利用书中的科学史资料将其设计成探究实验,进而使学生感受科学探究的一般步骤与方法,学生通过提出问题、做出假设、设计实验,体会科学探究的严谨性与科学性,而实验过程可以通过动画模拟操作过程,最后通过分析实验结果得出结论。在细胞核一节中,将伞藻的嫁接与核移植实验设计成探究性实验。首先介绍伞藻特点(单细胞生物、易操作、再生能力强及伞藻的不同类型),然后引导学生设计实验,探究“伞藻形状是由假根控制还是伞柄控制”,基于前面的实验基础理论,学生可以设计出实验方案,接着需要教师引导学生分析实验方案(实验的自变量是谁―――伞柄和假根的组合方式,实验中有对照吗?属于什么类型的对照?―――将不同类型伞藻的伞柄与假根嫁接,其中2个均为实验组,因此属于相互对照),之后教师采用动画方式展示实验结果,让学生说出实验结论,结论的得出一定让学生去概括总结,这样可以很好地提升学生的理性思维。核移植实验的引出也可以培养学生的思维能力,例如通过实验现象,教师认为伞帽的形状是由细胞核控制的,学生通过思考会想到:假根中不仅有细胞核还有其他物质,教师这样的结论是不正确的。可见,这里可以鼓励学生勇于质疑,同时也能提升学生的思维能力。接着教师提问学生,“伞帽的形状是由假根中的细胞核控制的还是其他物质控制的”,学生可以提出假设,并且设计出核移植实验。可以看出,将伞藻的嫁接实验和伞藻的核移植实验巧妙地设计成探究性实验以后,学生感受到了科学探究的严谨性,掌握了科学探究的一般步骤,进而提升了学生的科学探究能力,形成了理性思维等生物学科核心素养。

5结语

发展学生的核心素养是国内外基础教育改革与发展的重难点[12]。钟启泉教授认为,核心素养是当今国际教育界的潮流,“核心素养―课程标准(学科素养/跨学科素养)―单元设计―课时计划”,这是环环相扣的教师教育活动的基本环节[13]。教师将核心素养融入实验教学设计,进而融入生物实验教学,不仅有利于学生实验技能的提升,同时培养了学生的学科核心素养,对新课程改革下的生物实验教学改革有着重要意义。

学生核心素养与生物实验教学设计研究论文 篇2

1. 生物拓展性实验与生物科学素养

生物科学素养反映了一个人对生物学领域的掌握情况。生物拓展性实验不仅包括教学目标、教学内容、教学模式等基本组成部分, 也包含对认知领域、操作技能领域、情感领域和价值观领域的内容。我认为培养高中生的生物学素养至少应包含7个方面: (1) 理解生物学的基本原理和规律, 以及这些原理和规律是如何用于生物科技技术领域的; (2) 能够理解并解释日常生活中的生物学现象; (3) 具备正确的价值观、科学观和宇宙观; (4) 掌握相关的实验操作技能; (5) 具有一定的比较、分析、判断、推理等科学思维能力; (6) 富于批判精神和创新精神; (7) 形成终身学习的能力和习惯。生物拓展性实验是在教师引导下, 以高中生物实验为起点, 以学生的已有认知结构为出发点, 对原有的实验进行探索, 拓展新的实验课题, 提出新的实验情境、实验思路和实验方法。生物拓展性实验要求学生在掌握已有实验的前提下, 要求原实验进行探索和创新, 它能极大地激发学生的探索精神, 培养学生的创新能力。

2. 高中生物拓展性实验教学的现状

(1) 对拓展性实验的重要性认识不足。拓展性实验教学是生物课的重要组成部分。但是, 在以往的教学过程中, 拓展性实验并未获得老师和学生的足够重视, 究其主要原因是拓展性实验与考试成绩关系不大所致。

(2) “教”与“学”态度敷衍。生物教师对实验教学的重视程度严重, 认为有工夫做实验不如多做题来得实际, 教学过程中所安排的实验课时经常被用来组织学生做题, 就更谈不上将生活和生产中的实验课题引入课堂, 开展拓展性实验了。老师的态度在很大程度上会影响学生对学科的重视程度, 所以学生对生物拓展性实验更加不重视, 态度敷衍。

(3) 实验教学不够生动。当前的生物实验课程的教学内容普遍比较陈旧, 教材改革跟不上生物技术的快速发展。而生物学教师对待生物拓展性实验的态度慵懒, 导致很多教师在进行备课时存在准备不足的现象, 授课内容多年不变, 不能与时俱进。另外, 目前生物拓展性实验大多组织散漫, 实验过程多是“走过场”, 做得好与不好都一样, 缺少完整的评价体系。不论是对老师的授课过程, 还是对学生所学知识的掌握程度, 都不能做出正确的、及时的评价, 降低了拓展性实验的教学效能。

3. 生物拓展性实验课程的行动研究

(1) 深刻认识生物拓展性实验教学的目标。生物学属于实验性科学, 实验和观察是其基本的研究方法, 通过实验教学能使学生加深对基础知识的掌握和理解, 提高学生的动手能力。生物拓展性实验的重要目标是发展学生多方面的能力, 丰富学生的生物学知识, 着力提高学生的实验操作能力, 从知识和能力两方面提高学生的生物科学素养。另外, 生物拓展性实验具有培养学生情感、态度和价值观的目标。高中时期, 是学生人格形成的关键时期, 因此研究情感、态度与价值观目标在生物拓展性实验中的落实意义非凡。对于授课老师来说, 情感、态度和价值观的培养应渗透到每一次的拓展性实验教学过程中。但对学生这方面的培养, 在很大程度上取决于授课老师的个人素质, 所以要求老师必须注重个人修养, 为学生做出表率。

(2) 生物拓展性实验的实验设计。与生物学课堂实验教学相比, 生物拓展性实验的内容往往是由授课老师经过综合考虑后确定的, 具有一定的随意性。但其实验设计仍需遵循一定的设计原则, 以确保实验能顺利进行。此外, 也应将学生的兴趣、爱好和知识能力水平等考虑在内。

(3) 生物拓展性实验教学的实施。生物拓展性实验应该从以下几方面进行: (1) 改变实验目的和实验要求; (2) 改变实验材料; (3) 改变实验控制条件和实验处理方法; (4) 改变实验仪器的选择; (5) 改变实验步骤和实验过程; (6) 改变实验情景。生物拓展性实验教学应安排专门的时间进行。在生物拓展性实验的教学过程中, 应当注意循序渐进原则, 把知识传授、实验操作和思维拓展结合在一起。同时, 为了提高教学效率, 还应辅以有效的教学评价系统。

总之, 提高学生生物科学素养的教学方法有很多, 但是生物拓展性实验可以从知识讲解、实际操作与探索创新等多个角度对学生进行培养, 对提高学生生物科学素养具有显著的优势。

摘要:生物学是站在科技最前沿的学科之一, 而实验教学是高中生物教学的主要形式之一。新的《高中生物课程标准》将提高学生的生物科学素养作为授课的基本理念之一。生物拓展性实验将传统的生物课堂讲解式授课, 与探究性教学、实验教学结合在一起, 对于提高学生生物科学素养起到了不可取代的作用。

关键词:生物实验,拓展性,科学素养,培养

参考文献

陆新华.巧妙设计实验课提高生物科学素养[J].中学生物学, 2012 (11) .

学生核心素养与生物实验教学设计研究论文 篇3

关键词:高中生物;实验教学;核心素养;人教版

生物学是研究生命现象与生命活动规律的学科,对实验操作的依赖性非常强。因此,在高中阶段,教师需要将生物学核心素养充分融入实验教学之中,以帮助学生树立实事求是的探究精神、提升自身的实验操作技能、思维创新水平与综合探究能力,为以后的课程学习打下坚实牢固的基础。

一、生物学核心素养的含义

生物学核心素养,指的是学生通过生物知识的教学与实验的操作,获得的相关生物科学知识、探究能力、情感态度以及生物价值观。生物学的核心素养以培养学生生物学习能力为中心,以促进学生全面发展为宗旨,引导学生养成科学的价值观、务实的人生观与创新的世界观。

二、生物学核心素养融入实验教学的研究

生物学核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面,下面,笔者将从这四个方面入手,对高中生物的实验教学进行简要分析。

(一)实验教学中的生命观念

生命观念是生物实验教学的核心。它对生命现象、特性及其相互作用关系进行解释,经过实验的证实,有助于学生更好地掌握相关生物学概念性知识,进一步形成生命观念,去认识生命世界、揭示生命现象。

要理解生命观念,就必须掌握三个最基本的问题:生命是什么、生命为什么会这样、生命活动怎么样进行。经过这三大问题的研究,生物实验教学就能够更加的直观、科学、有规律。

例如,在利用显微镜观察细胞质的流动时,教师可以向学生抛出这三个问题,让学生通过自身实验寻找答案,使学生认识到每一个微小的细胞也是具有生命的,从而认识到生物学的本质。

(二)实验教学中的理性思维

理性思维是生物实验教学的根本。它主要崇尚科学的思维习惯,旨在用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学方法对生命现象的规律进行探讨,使学生养成逻辑思维、形象思维等理性思维能力。

在高中生物实验教学的过程中,教师需要帮助学生养成理性的思维,鼓励学生在实验中大胆发现,对事物的内涵、外延进行试单的推理与判断,培养出更加具有理性思维与创新能力的优秀学生。

例如在进行实验时,教师首先需要帮助学生明确实验的概念、目的与原理,使学生在实验的过程中不会产生混淆的感觉;其次,从细节入手,巧设疑问,使学生对实验产生质疑、猜测,并主动通过对比或判断进行解惑,切实体会到实验的乐趣,进而养成理性思维的能力。

(三)实验教学中的科学探究

科学探究是生物实验教学的方法。它能够使学生在实验的过程中通过一系列规范的程序、科学的方法,对特定生物现象进行深入探究。

在进行实验教学的过程中,教师需要培养学生科学探究的精神,使学生在研究课题的过程中运用更加科学的方法与严谨的逻辑,尽量不会出现低级错误。此外,科学探究还能帮助学生养成更加严谨的性格,使学生在未来的学习、生活中得到更好帮助。

例如,在进行“观察根尖分生组织细胞得到有丝分裂”实验时,教师需要使学生运用层级观念,首先对实验进行合理分级,从细胞,到通过分裂产生的新细胞,再到细胞分裂的过程这三个等级进行一层一层的观察;接着运用科学的方法与思维,采用显微镜等设备仪器进行严格操作,对实验体进行装片制作与观察比较;最后通过科学的逻辑与严谨的精神对实验进行证实,减少实验出错的几率,帮助学生养成科学的探究习惯与良好的学习能力。

(四)实验教学中的社会责任

社会责任是生物实验教学的归宿。它主要指学生能够对生活中遇到的问题进行理性的判断,并将其用生物学的认识进行处理。

在实验教学的过程中,教师需要帮助学生了解生物学科的社会责任,使学生更多地关注实验的社会意义与实际价值,而不是考试所占分值。在这样的教学中,学生能够将实验学习的重点放在一些具有切实意义与使用价值的课题之上,而不仅仅被拘泥于课本之间,最终学到了死知识、失去了活能力。

例如,在学习细胞的生命历程这一章节时,教师需要在实验教学的过程中加入更多的实用因素,促使学生在实验中关注细胞的癌变诱因,将实验目的上升到社会责任。通过这样的学习,学生就能在生活中主动向身边的亲朋好友宣传健康的生活方式与预防癌症的方法,帮助需要帮助的人,切实解决与现实生活息息相关的生物相关问题,培养学生的生物学运用能力,促使学生得到综合素质的提高。

总结:

综上所述,实验是生物的基础,在生物教学中占据着至关重要的地位。因此,在高中生物教学的过程中,高中的生物教师必须学会灵活运用实验教学的方法,将生物学核心素养融入高中生物实验教学之中,帮助学生牢牢掌握生物学的生命观念、理性思维、科学探究和社会责任,促使学生的综合生物素养得到全面的提高。

参考文献:

[1]祁凤珍,王建,翟林,罗燕. 基于生物学核心素养的评价与思考——以2016年高考(天津卷)理科综合(生物部分)为例[J]. 考试研究,2016,06:24-34.

[2]俞红成. 高中生物学科核心素养的教学培养策略[J]. 中学生物教学,2016,08:18-19.

学生核心素养与生物实验教学设计研究论文 篇4

——情景激趣合作探究教学研究

秭归实验小学品德教研组

2016年春

指导思想

以学校大力推动高效课堂建设为契机,以规范办学行为为前提、以促进学生发展为根本、落实素质教育和课程改革要求,关注课堂,决胜课堂,以明确的课堂教学目标,科学的课堂教学过程,理想的课堂教学效果,提高教师教学效益,提高学生学习效益,全面提高教育教学质量。

研究目标:

构建高效课堂,提升课堂教学境界、提升师资队伍水平、提升全体学生素质,重点从理论和实践两个方面进行探求,最终达到提高课堂教学效益的目的,具体任务是:

1、学习探索高效课堂的基础理论、基本策略、典型案例、实施途径及评价方法、标准,形成比较完备的理论体系及评价体系。

2、加强构建高效课堂实施过程中的典型案例,重点难点热点问题的研究,形成一批有效且具有较高学术价值的教育科研成果,更好的服务于教育教学实践。

3、构建符合校情学情的具有特色的高效课堂新模式,并推广运用。

4、扎实开展高效课堂的构建活动。

5、注重过程管理,强化指导、评价,使学校教育教学进一步规范,教师的教育教学理念得到转变。

6、提高教师创新设计教学活动的能力,提高教师发现问题、解决问题的反思能力。

研究措施:

一、教师课前精心备课

精心备课是上好一堂课的前提。我们在集体备课时特别注意:围绕本课内容,整合课件、课外书籍、报刊杂志、电影电视、网络信息等资源,同时发动学生积极开展调查活动,精心设计课堂教学场境;围绕本课将要讲授的道德规范内容,对照本班学生这方面的表现,综合梳理学生正反两个方面的表现,为课堂教学中针对性地教育引导奠定基础。

二、“情景激趣合作探究”课堂教学模式研究应用

1、创设情境,激情引趣

创设情境能高效地完成学习任务:如果在导课时能够根据教学内容创设情境,则能更快更准地切入主题,使教学更高效。教学中根据低年级儿童年龄小、爱玩好动、模仿能力强的特点,依托儿童现实生活,搭建生活平台,创设有利于学生全面发展的情境,激发学生的学习兴趣。

2、自主探究,合作交流

教学中,我们要结合学生的生活实际,运用观察、比较、实验、调查、参观和体验等实践方法鼓励学生自主探究,使学生切实得到自我真实的感受和体验。在获得大量的感性认识的基础上,组织学生交流,教师给予适当点拨,引导学生归纳总结活动中的收获,初步建立正确行为习惯的认识。在合作交流的过程中,师生、生生之间产生思维的碰撞,教师与学生分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验与观念,丰富了教学内容,求得新发现,从而达到共识、共享、共选,实现教学相长和共同发展。

3、感悟明理,育情导行

在品德与生活的教学中不能忽视“总结、提升、引领”的作用,这是教学结构中不可或缺的部分。在这个环节的教学里,教师要根据活动内容特点,与学生一起对学习内容和学习方法辨别,辩论中明理、认识中成长。品德与社会课的教学应让学生在辩论中明理、在认识中成长,把品德与社会课堂当成辩论的舞台,让学生学会辩论,并在辩论中明辨是非,明确事理。对教材中的情感教育内容,教师首先让学生课前收集正反两方面的典型事例,然后组织孩子们分析评价。通过分析、对比、辩论让学生形成正确的品德态度。

4、拓展延伸,回归生活

在课堂教学中,教师要引导学生关注自己的现实生活,实现教材内容的扩展,结合《品德与生活》课程具有生活性和开放性的特性,创造性地使用教材,扩大教材的内涵和外延,真正把课堂教学延伸到学生的日常学习生活中。

三、让评价为学生成长护航

生本教育认为,评价要附着于学生主动发展的活动之中,让学生掌握对自我的评价权。

(一)评价让每一位学生体验成功。

在教学中,教师坚持从多角度评价学生,对每一名学生的闪光点都给予及时激励,使每一名学生都能获得积极的情感体验,增强进步的信心,让学生在这一环节中进行自评、互评,从参与讨论、完成前置学习、参与合作学习等多方面进行评价,然后对评价出的各类优秀学生分别给予激励,从而使每个学生都能在多角度的评价中收获成功、感受快乐。

(二)用评价规范学生的道德行为。

教师通过不断探索实践,要使学生成为品德行为方面的优秀者,就必须激励学生认真践行课程倡导的道德规范,对班级、学生中出现的不良现象及时给予批评指导。

基于核心素养七年级生物教案设计 篇5

《生物与环境组成生态系统》

教材分析

《生物与环境组成生态系统》是新人教版生物教材七年级上册第一单元“了解生物圈”一章第二节的内容,在课程标准中的位置属于一级主题“生物和生物圈”下的二级主题“生物与环境组成生态系统”。

本节最重要的一个概念就是生态系统,由此概念又衍生出了生产者、消费者、分解者、食物链和食物网这些名词。而生态系统又与我们目前所面临的环境问题息息相关,因此本节课是本章乃至本学期的重点。学情分析

从知识方面来看,学生对生物与生物,生物与环境的关系已有一定的了解但还没有形成生态系统的概念。从心理和认知发展规律来看,七年级学生的好奇心强,对新鲜事物和活动感兴趣,乐于发现和提出问题,并且具有了一定的自学能力。

学习目标

1.会概述生态系统的定义和组成。2.会描述生态系统中的食物链和食物网。3.能解释某些有害物质会通过食物链不断积累。4.会理解和分析生态系统的自动调节能力是有限的 教学重、难点:

生态系统的概念和组成;食物链与食物网;生态系统具有一定的自动调节能力 教学过程:

1. 情境感知、引入新课

由“想一想,议一议”引入本课。然后用多媒体展示各种美丽的生态系统。引发学生兴趣、向同学们提出问题、进行思考。激发学生兴趣,引入本节内容。2.自主学习、展示交流

由一片森林,一块农田,一片草原,一个池塘,一条河流,一座城镇都可以看成生态系统。提问:究竟什么是生态系统?继而总结出生态系统的概念,并强调生态系统的生物和环境共同组成的,缺一不可。让学生通过课前自主学习,解决简单的问题,激发小组间竞争学习的氛围。3.合作探究、情感升华

学习任务一

多媒体展示一个农田生态系统,教师提问:此生态系统由什么组成?继而强调非生物部分就是非生物因素,包括阳光、空气、水和土壤。而生物部分包括植物、动物和细菌真菌。细菌和真菌易被学生忽略,需强调说明。

学生分组、思考、讨论。培养学生分析、解决问题的能力。多媒体展示一个森林生态系统,教师提问:此生态系统由什么组成?与农田生态系统有什么相同之处?通过以上两个例子总结出生态系统的成分。

将学生分成生产者组、消费者组、分解者组、非生物组和评委组。学生小组内分工合作,为角色扮演搜集整理素材,通过学生自主学习,得出生态系统中各成分的作用。通过活动让学生对各个成分的作用及相互作用充分了解

学习任务二

出示草原生态系统的图片,请同学们画出草、羊和狼的关系图,然后总结出什么是食物链,以及食物链的画法。

学生分组、思考、讨论、总结出食物链的概念,并引导学生说出食物链起于什么,止于什么,箭头指向谁。培养学生分析、解决问题以及概括和总结能力。让学生对食物链充分理解和掌握。

用幻灯片播放书中观察与思考中的图片,组织学生分组讨论,图中共有几条食物链。继而总结出什么是食物网。

学习任务三

组织学生讨论生态系统的物质和能量的流动方向,能量的最终来源和生态平衡的概念。学生分组、思考、讨论并进行回答。让学生认识到生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网来流动的

4.联系生活、学以致用

一个养有金鱼和水草的鱼缸是不是一个生态系统? 教学反思

学生核心素养与生物实验教学设计研究论文 篇6

摘 要 将立足这四个方面的素养目标,进行“细胞中的能量通货――ATP”的设计。

关键词 情境创设 实验探究 模型建构

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

教材分析

本节是人教版必修1第五章第三节,主要是介绍了ATP的分子组成、结构特点、与ADP的相互转化以及ATP在生命活动中的作用。本节知识点相对较少,但是却与多个学习模块有千丝万缕的联系,更可以与物质运输、呼吸作用、光合作用等生理过程进行高级思维的提升。这就需要学生能够理解并能应用本节课的知识。

从传统教学来看,本节课的知识难度较低,都可以通过学生的自主学习来完成。但是,课堂教学不能停留在知识层面的记忆,教师要在课堂教学中不断提升学生的理科思维和科学素养。因此,笔者对本节课的知识进行了深度挖掘,将“直接能源物质是什么”“ATP的分子结构与RNA有何关系” “ATP与ADP是如何转化的”作为本节课的难点。设计思路

在生物学核心素养的理念指导下,本节课的设计思路是:用情境吸引学生,用实验引领学生,用模型训练学生,用思维培养学生。本节课的实施过程如下:

① 设计对照实验,让学生明白生命活动的直接能源物质是ATP。

② 设计模型制作,让学生明白ATP与核糖核苷酸分子结构的异同。

③ 设计认知冲突,让学生明白ATP结构式与结构简式中A的差异。

④ 设计过程演示,让学生明白ATP的水解和ATP的合成过程。

⑤ 设计思维碰撞,让学生明白ATP与ADP的转化十分迅速。教学目标

生命观念目标:能用物质和能量观解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质;能用稳态与平衡观解释ATP和ADP的转化是十分迅速的。

理性思维目标:能掌握ATP的分子简式和特点;能理解ATP的化学组成及其在化学组成上与RNA的关系。

科学探究目标:通过设计并实施对照实验,熟练掌握科学探究的基本方法,并明确ATP是生命活动的直接能源物质;通过模型建构ATP的结构式、结构简式及相互转化过程,培养实践、理解能力。

社会责任目标:通过情境创设,激发学习兴趣,并渗透热爱自然和生命的情感教育;关注ATP在医学上的应用,并能主动向他人宣传有关ATP的理性解释。教学过程

4.1 情境创设,激发学生学习热情

教师展示数组本校运动会图片,让学生回忆运动会场景,并让学生从图中找出自己,用此把学生的关注引进课堂。在运动会上,无论运动员,还是非运动员,都消耗了大量的能量。借此,教师引导学生思考:① 在你们日常所吃的食物中,哪些物质能够为生命活动提供能量呢?② 糖类、脂肪、蛋白质中,哪种物质能为生命活动直接提供能量呢?

4.2 实验探究,进行思维碰撞

学生不约而同地猜测直接提供能量的物质是糖类。此时,教师引导学生用实验来证明答案的正确与否。师生按照实验探究的历程,提出假设(直接为生命活动提供能量的物质是葡萄糖),设计实验:

实验材料:新鲜的带有骨的腓肠肌、适宜浓度的葡萄糖溶液、生理盐水、电刺激、指针、滴管等。

实验装置如图1所示。

为了使实验结果具有说服力,教师还要引导学生设计对照实验(对照组滴生理盐水、实验组滴葡萄糖),并让学生预测实验结果。学生预测的实验结果都是:对照组肌肉不收缩、指针不偏转;实验组肌肉收缩、指针偏转。

可是,实验下来的结果却是两组肌肉都收缩、指针都偏转,与学生的预期极度不相符。

在此,教师要引导学生分析出现此现象的原因是腓肠肌内还有能源物质。学生自主完善:本次实验需进行前处理(先将腓肠肌内原有的能源物质消耗掉)。这样基于实验结果的碰撞,让学生深度理解了前处理的必要性。

完善实验设计后,继续实施实验,却依然没有出现学生预期的结果,对照组的实验结果是肌肉不收缩、指针不偏转,实验组的结果也是肌肉不收缩、指针不偏转,这就说明了葡萄糖不是直接的能源物质。那脂肪或蛋白质是不是直接的能源物质呢?

继续实验的结果表明:脂肪、蛋白质也不是直接的能源物质。那到底什么是直接的能源物质呢?学生在深度的思维碰撞之后,已经对“细胞的直接能源物质”充满了期待。此时,教师告知学生:有一种不知名的物质可以让肌肉收缩、指针偏转。那么,这种物质到底是什么呢?

4.3 物质探秘,进行模型制作

4.3.1 物质探秘

学生的学习兴趣被激发,自主学习PPT上的资料。教师用幻灯片呈现该物质的英文名称为Adnosine triphosphate。Adnosine是腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成。tri是三的意思。Phosphate是磷酸基团。该物质的结构式图2所示。教师引导学生一起找到腺苷、找到核糖、找到腺嘌呤。

4.3.2 模型制作

?W生根据PPT的信息及信封里的腺嘌呤、核糖和磷酸的模型进行粘贴,并用笔将各个部分的化学键画出来。学生带着自己对ATP的理解,进行ATP的模型制作:找到代表核糖的模型,贴在信封的中央;再找腺嘌呤,贴在核糖的左侧,并用笔将两部分用短横“―”连起来,制作腺苷;然后,将一个磷酸集团贴在核糖的右侧,并用短横“―”连起来。

此时,教师让学生们暂停模型制作,引导学生为这个结构命名腺嘌呤核糖核苷酸。这样,学生对“ATP去掉两个磷酸基团之后是构成RNA的基本单位”的理解就没有任何问题了。

教师指导学生继续将剩余的两个磷酸集团也根据ATP的结构贴到信封上去,并提醒学生注意磷酸与磷酸之间的化学键的画法为“~”。制作完毕后,教师将学生作品放到视频展台上展示,强调高能磷酸键的含有的能量,并用联想法帮助学生记忆30.54 kJ/mol,用简笔画提醒学生画高能磷酸键的方向。

接着,教师和学生一起给该神秘物质命名,并完成ATP的信息卡(图3)。

4.3.3 构建简式

教师在黑板上散乱放置代表A、3个P、2个“~”和1个“―”的磁性板,让学生构建ATP的结构简式。通过与上一环节构建的模型进行比较,学生明白ATP中的A是腺苷,而不是腺嘌呤。

物质探秘和模型制作过程让学生深度理解了ATP的组成部分,对学生解决“ATP的分子结构与RNA有何关系” “ATP中的A与核酸中的A有何差异”等有很大的帮助。

4.4 资料分析,进行过程模拟

4.4.1 ATP的水解

学生阅读ATP水解过程的资料,然后到黑板上来利用磁性板模拟演示ATP的水解?^程。此时,学生需要用另一组磁性板构建“A―P―P+Pi”,教师要引导学生给“A―P―P”命名,并写出字母缩写。这样,学生不仅理解了ADP的结构及ATP的水解过程,而且还加深了对ATP的结构认知及两者之间的关系。

接着,教师还可以和学生一起分析哪些过程可以用ATP水解释放出来的能量,并引出吸能反应这个概念。

4.4.2 ATP的合成

学生阅读ATP合成过程的资料,然后到黑板模拟演示ATP的合成过程。在掌握了ATP水解过程后,学生模拟演示ATP的过程就轻车熟路了。

4.4.3 ATP与ADP的相互转化

学生通过阅读能为ATP合成提供能量的生理过程的资料,归纳合成ATP所需能量的来源。

然后,教师引导学生思考:① ATP的水解和ATP的合成是可逆反应吗?② 细胞中的ATP含量很少,可是细胞对ATP的需求量很大,机体是如何解决这个矛盾的呢?

通过这个过程,学生可以从本质上弄清楚ATP的水解和合成,并理解ATP与ADP的相互转化十分迅速。

4.5 本节聚焦,进行知识回顾

教师展示本节聚焦,让学生自查是否掌握本节课的学习目标,对ATP作为能量通货进行解释,并进行“我是医生”的活动,要求学生宣讲ATP在医学上的应用,并能进行有关ATP的理性解释。教后反思

本节课的教学,教师通过情境创设、趣味导引、有氧思维,激情开展教堂教学的各个环节。本节课中的亮点环节如下:

① 情景导入的有效。利用运动场景的展现,很好地吸引了学生的眼球,将学生的心一下子拉入了课堂学习。

② 实验意外的吸引。预实验时,对照组的实验现象竟然和实验组一样收缩?葡萄糖、脂肪、蛋白质竟然都不能让肌肉收缩?一次又一次的意外震撼着学生的心,并持续激发学生去了解新知的热情,到底哪种物质是直接的能源物质呢?

③ 自主学习的驱动。学生阅读教师提出的资料时,结合教师所给材料进行粘贴模型。学生自己动手构建模型,提高了学生阅读资料的认真细心程度。这个过程需要学生先将资料信息内化为自己的思维,再转变成自己的动手行为,对学生搜集信息、处理信息的能力以及收获新知的能力有很强的促进作用。

④ 模型制作的碰撞。学生在好奇心的驱使下,研究ATP结构式,并利用所给材料,模拟制作了ATP的模型,再到黑板上去模拟制作ATP的结构简式。通过这两个模型的碰撞,学生彻底弄清了ATP的各个组成部分,并完全明白了ATP中的A的含义与结构式中A的含义是不同的。

⑤细节知识的强化。学生在高能磷酸键的画法、高能磷酸键中的能量这两个细节上,常常不经意地犯错。笔者通过简笔画,让学生趣味地明确了高能磷酸键的画法;30岁离五四青年节远去了,这种联想方式让学生轻松愉悦地记住了高能磷酸键所含有的能量。

学生核心素养与生物实验教学设计研究论文 篇7

数字影音实验室

上海市复兴高级中学数字影音实验室并不算高大上, 目前配置有12台新电脑, 6台便携式摄像机, 其中3台高清、3台标清。2015年, 学校又引进了多机位移动拍摄演播系统。

早在2012年之前, 实验室开发了校本课程《DV创作》。在教育实践中, 我们发现手头的教学资料越来越多, 多到无法添加到校本教材中, 于是学校在Moodle平台上建设了网络校本教材《微电影制作》, 供学生学习。2015年底, 学校组织开展微课程的教材开发和教学实践, 微课程《一分钟影片》诞生。

在数字影音创新实验室的教育教学中, 我们融合了体验教育、项目教学法、创新教育以及DIY理念当中的一些元素。首先, 强调了体验教育中的深度参与, 继承了在实践中学习的思想;其次, 教育框架和项目学习法相似, 以一个特定的学习任务为中心, 使学生能在分组协作完成任务的过程中学习, 培养学生解决问题的能力;再次, 继承了创新教育的理念, 以培养学生的创新意识、创新思维以及创新能力为目标。最后, 蕴含体验教育、项目教学法、创新教育的共性, 即以学生为中心, 强调并培养学生的自主学习能力。DIY理念也融入了数字影音创新实验室的教育之中, 即培养学生的动手创建、精益求精、尚工重器的“工匠精神”。

数字影音实验室中的教与学活动

在实验室中的教学活动有两类:

一类是纳入课表的拓展课和社团课。这些课程面向高一、高二学生开放。每学期, 学生通过学校选修平台和社团课平台选择报名参加。拓展课每周一次, 一次50分钟;拓展课有长课时和短课时之分, 长课时需要一学期学完一门课程, 短课时只需4次课就能学完一门课程。

另一类面向全校学生, 不纳入课表, 按需开放。因每学期学校和各学科有大量的活动需要摄像和视频制作。无论是音乐课的视频音乐作品制作, 英语课的课本剧表演拍摄制作, 艺术节的话剧表演拍摄制作, 科技节的作品展示, 还是竞选学生会干部和竞选优秀集体等, 只要学生有需要, 并事先预约, 实验室就为他们开放, 教师还提供一定的指导。

实验室除了上述学校内的教学活动之外, 我们还有许多活动在校外开展。一是支持学生将学校设备外借, 到校外场地取景拍摄;二是支持学生参加各级各类比赛交流活动, 重庆、济南、南昌、深圳、北京等地都留下了我们学生实践活动的身影。

1. 激发内力, 实践体验

我们设计的《微电影创作》这门课程, 完全不同于《影视欣赏》课、《摄像技术》课和《电视制作》课等传统传授经验的课程, 而是向学生提供更多直接经验的学习, 需要每位学生亲身体验去创作一部影片, 从而提高自身的核心素养。微视频创作不是学生坐在教室听听、想想、写写、说说就能够完成的, 而要有自己的创作流程, 如创作剧本、组织团队、说服演员出演、寻找场地拍摄、后期剪接生成等, 需要大量的课余时间。

众所周知, 虽然学生都喜欢微视频, 但是对于创作, 学生一般都有畏难情绪;同时对于一两年后要面对高考的学生而言, 学业压力还是蛮大的。所以要让学生在课余完成微视频的创作, 难度很大, 但是我们的学生都能够很好地完成微视频创作。我认为其中很重要的一点是, 我们激发了学生的内驱力, 点燃了学生创作微视频的激情。

第一, 用学兄学姐的微视频和奖状告诉学生“你也行”。第二, 不规定主题, 让学生拍摄他最有感触、最想拍的内容, 让他找到可以将感情表现出来的载体。第三, 用一分钟影片引导, 告诉他只要拍自己想表达的, 其他的一律舍去, 不用花费很多时间, 消除学生怕花费太多时间而影响了学习的担忧。第四, 强调只要完成整个微视频创作的体验, 就已取得了成功, 消除学生怕失败的顾虑……这样, 点燃学生创作的激情, 激发学生内在的动力, 就会顺理成章地帮助学生踏上影片创作之路。

实验室课程显性的目标是, 课程结束时每人要交一部微视频作品。这个目标在课程第一节课就告诉学生。在这个目标的引领下, 从第一节课开始, 学生就开始思考影片的主题, 选择材料, 从无到有编写剧本, 从中体验思考, 体验选择, 体验创意, 体验编剧, 锻炼学生的思维能力和创意能力。有了剧本之后, 学生开始组建拍摄团队, 寻找并动员同学加入到拍摄队伍中, 或表演, 或摄像, 或策划, 或编辑, 或配音, 锻炼学生的交流合作能力。俗话说“三分钟热度”, 在学生的激情还没有熄灭时, 我们马上传授摄像技术, 并且立刻让学生动手实践体验。我们还提供网络课程, 让学生按需学习相关内容, 并要求学生开始影片的拍摄。这样, 学生就开始寻找场地, 安排人员, 排计划表, 开始拍摄, 真正动手体验拍摄的乐趣, 提高实践创新能力。当学生为自己的影片拍好素材后, 就需要学习如何进行后期剪辑了。因为我们使用的会声会影软件比较简单, 所以在教师简单传授之后, 学生马上就能自己摸索这个软件了, 并开始为自己的影片进行后期剪辑。当一部影片诞生时, 无论这部影片有多么糟糕, 学生们都是非常喜悦的, 都非常有成功感。这时, 我们聚在一起欣赏影片, 反思影片创作的过程, 谈谈创作心得和体会, 相互传递交流学习, 提高自己的微视频创作水平。

在数字影音实验室内, 教师是激励者。教师激发学生内力, 助学生踏上实践体验之路;而学生通过实践体验, 完成了微视频的创作, 从中培养了思维能力、实践创新能力、交流合作能力等核心素养。

2. 提供支架, 自主锻炼

微视频创作是一门涉及艺术和技术的综合课程。没有学过这方面专业知识的学生, 要想在短时间内创作出一部影片是很困难的。所以我们要想办法多提供一些帮助和支架, 尽可能降低学生创作微视频的难度, 让他们能够努力一下完成微视频的创作。

(1) 精选样片

我们选择的样片是一分钟影片《向好看》。教师播放样片, 让学生学习影片主题创意, 学习影片的结构和蒙太奇, 学习如何拍摄, 学习一分钟影片的创作, 等等。

(2) 网络课程

由于微视频创作涉及的知识较多, 如果把这些知识在课堂上一一讲解, 再让学生去创作, 那么一学期的课程是远远不够的。因此, 我们建设了《微电影制作》网络课程, 学生在创作微视频的过程中, 如有需要随时可以上网学习。在网络课程平台上, 我们还分享了以往高年级同学的微视频作品, 以及作品的创作意图和构思, 影片的介绍和创作心得等, 供初学者学习和参考。我们还有微视频创作QQ群, 学兄、学姐、学弟、学妹和老师在一起, 随时交流学习。同时, 我们把学生创作的微视频收集起来, 放在土豆网《复兴原创影音》频道上, 供低年级学生借鉴学习。

(3) 开放设备

学生的微视频创作一般大量的工作都在课后时间进行。为了配合学生的创作, 我们数字影音实验室也按需开放。只要学生有要求, 我们就开放。实验室设备, 如摄像机、三脚架、话筒等, 学生只要登记, 不管双休日还是寒暑假, 都可以借用。

(4) 短片原则

美国电影人埃里克·舍曼有句名言, “要想学会拍电影, 你必须先拍一部电影”。也有很多学生抱怨, 传统的影视制作课程让人感到无聊、疲惫, 学习到的都是些过时无用的知识。既然如此, 既然我们高中生都学业紧张, 那就让学生拿起摄影机拍摄一分钟短片。短片拍摄可以让学生体验并熟悉电影制作的流程, 树立一种基本的工作方法和观念, 拥有一支宝贵的团队。

正是在学校和老师的支持下, 学生开始完全自主地拍摄他们的第一部影片。

一是内容自主。关于微视频拍摄的主题, 我们引导学生选择有正能量的, 要积极向上的, 但是具体拍什么内容, 完全由学生自主决定。他们从自己的生活经验出发, 观察生活、思考生活, 形成拍摄主题。正是因为拍摄内容完全自主, 学生有话想说、有话可说, 找到了另一种表达思想的途径, 感到非常新鲜和有趣, 感觉这部影片就是自己的, 非常有动力去想办法克服困难。

二是策划自主。一部微视频就是一个项目, 一旦一部微视频准备拍摄, 将会涉及方方面面的事情。首先, 每位学生要处理好微视频与功课之间的关系, 合理安排时间。其次, 要选择人员组建团队, 说服队员分工合作, 然后选择场地、挑选道具等。此外, 还有很多的制作工作, 如重复的拍摄和后期剪辑等。这一切都需要学生自主策划、自主体验完成。

三是学习自主。完成一部微视频需要太多的知识, 课堂上根本无法解决全部问题, 这就需要学生自主去学习, 在做中学, 在做中悟, 边学习边制作, 边制作边提高。如后期剪辑, 我们使用的是会声会影软件, 教师课堂上只讲三个步骤:视频、音频进电脑, 视频、音频简单剪辑, 视频的生成。至于里面的许多细节, 需要学生在具体使用中自己去探索和学习。甚至有些学生不满足于会声会影软件, 开始想办法学习AE、Premiere等软件。

在数字影音实验室内, 教师是促进者。正是在学校教师的帮助和有效支持下, 学生们能够结合自己的观察和思考, 自主、大胆地学习和实践, 锻炼思维能力、策划能力和学习能力。

3. 适当引导, 交流合作

在传统课堂中, 知识是单向传递的, 而在数字影音实验室内, 教师与学生通过有意义的对话进行学习, 实现双向沟通, 教师是课堂的引导者。微视频创作简单地可以分成四个步骤:创意、拍摄、剪辑和分享。教师通过引导去激活学生的创意, 通过简明的指导与互动去传授基本的拍摄和剪辑技巧, 最后在分享阶段引导学生去反思影片创作中的各个环节, 如创意方面、策划方面、合作方面、沟通方面、拍摄方面、剪辑方面有哪些经验和可以改进之处。

微视频创作是一个开放性的活动。教师给予学生更多时间和空间去创意、策划、表演、拍摄、剪辑等来创作微视频, 最终让学生成为独立思考者和问题解决者。教师作为教学当中的引导者, 公平地帮助学生更好地利用所学知识去理解微视频创作的流程和一些创作技法, 帮助学生去计划和实施拍摄, 帮助学生剪辑和生成影片, 但并不主动参与到讨论或小组活动中。引导者的角色就像一个助产士, 她协助生产, 但并不直接生孩子。教师作为引导者, 在引导学生学习的同时, 发展学生的问题解决能力、独立思考能力和沟通能力等。

学生通过团队合作来创作微视频, 通过交流、思维碰撞去解决在影片创作中碰到的许多具体问题。微视频小组团队能够积极地相互依赖, “同舟共济”地去完成影片创作;他们面对面地进行交互和直接交流, 具有良好的沟通能力。他们每个人有具体的分工, 有明确的个体责任, 谁是剧本创意, 谁是导演, 谁是演员, 谁是摄像师, 谁是后期剪辑的, 谁是配音的等。其中, 他们有自己的领袖, 协调整个工作的开展;团队还有集体自加工能力, 小组成员采取自我检查或反馈方式考查微视频创作进行得如何, 并提出改进措施。

在教师的引导下, 学生通过小组合作, 大家一起努力得出一个个解决方案, 最终完成微视频创作, 体验真正成功的兴奋和喜悦。

4. 学科共育, 挑战自我

数字影音实验室是培养学生能力的一个环境, 微视频是培养学生能力的一个载体。在复兴中学, 这个环境、这个载体, 各个部门、各个学科都可以使用, 从而实现全校教师共同培育学生。

学校的各类大活动, 如科技节、艺术节、读书节、体育节, 要学生制作节日的主题片, 特别是艺术节, 学校进行全校微视频大赛, 有兴趣的学生都可以参加。语文学科的诗歌大赛, 英语学科的课本剧比赛, 音乐课的视频音乐, 美术课的视频作品, 化学课的小实验等, 各个学科都会要求学生合作制作视频。校内的优秀班集体、优秀学生评比也会要求用微视频展示。

就是在这样一个个具体的任务中, 学生走进实验室, 挑战自我, 想办法去完成老师交给他们的任务, 在完成任务的同时提升自己的核心素养。

数字影音实验室的教育成效

正是在这样的创新实验室的教与学中, 学生创作了百余部原创影音。这百余部影片, 虽然不能说有很高的艺术价值, 但是所有的作品都是由学生自己编剧、自己表演、自己拍摄、自己后期配音和编辑的, 是全过程的原创。学生也因此在虹口区、上海市、全国范围内频频得奖, 部分学生毕业后继续在国内大学甚至国外大学进行数字影音方面的学习深造。更重要的是, 走进数字影音实验室的学生, 他们的核心素养得到了长足的发展。

1. 创意和表达能力

微视频创作的亲身体验, 激活了学生的创意能力, 迸发出了各种创意, 从而更好地表达学生自己的思想。如影片Dream Is the Weapon是一部非常有创意的作品。陈妍妍同学在其中讲述了自己的故事:一边是自己喜欢的艺术, 一边是不理想的理科成绩, 成绩与艺术都不想放弃, 二者如何平衡?她在影片中创造性地请戴不同面具的学生来表演“我”和“我的朋友”“我的爱好”“我的弱项”。“我”在学习上努力拼搏, 但又被“我的爱好”纠缠, 虚实结合, 生动形象地刻画了“我”内心的挣扎, 最后发出“我永不放弃”的呐喊。

2. 合作和实践能力

一部完整的影片表达一个完整的思想, 其中一般都有人物出现, 如学生的影片love & honesty讲述的是5位同学之间简单却又不简单的友谊。其中不仅有5位演员, 还有许多群众演员和工作人员。这个庞大的队伍必须在导演的指挥下协同工作。他们的拍摄从严冬开始, 剪辑到夏天结束。就拍摄而言, 有彩排、正式开拍和NG后重拍, 其中团队合作的体验是多么深刻。无论创作剧本、编剧、拍摄、剪接、配音等, 还是一些事务性工作, 如统筹安排拍摄时间, 借服装、音响等道具, 自制反光板和轨道车等, 都需要学生亲力亲为, 实践锻炼。所有的微视频创意, 若没有学生的善于合作、勇于付诸实践, 就不会有影片的诞生。学生们借助创作微视频这个具体的项目, 锻炼和提高自己的合作和实践能力。

3. 思考和信息能力

在微视频创作之前, 深入思考到底拍什么主题的影片, 如何把这个主题很好地表达出来, 是一个锻炼学生独立思考能力的过程。如影片《传递》的创作灵感来自于小悦悦事件。对于小悦悦的悲剧, 学生非常震惊。他们思考的是, 如何用微视频来弘扬爱心, 最后他们创造性地把自己平日校园中帮助他人的举手之劳用镜头串联起来, 以小见大, 用实际行动告诉人们:请伸出温暖的双手, 让爱心传递不止。微视频的后期剪辑锻炼了学生的信息处理能力, 为了取得更好的效果, 他们自己钻研视频软件。如影片《嫦娥》, 片头中的地球和月球、嫦娥探测器的镜头、电影中嫦娥降落的部分都是CG渲染场景。渲染完成后, 还需要添加OF光插件, 使画面效果更为炫酷。这些信息技术都是学生自己钻研、自己在电脑前处理完成的, 大大提高了他们的信息处理能力。

学生核心素养与生物实验教学设计研究论文 篇8

生物实验是研究生物教学的重要方法和手段,加强实验教学,不仅可提高生物教学效果,还可提高学生的科学素质,有助于培养学生的创造性学习能力。初中生物实验包括演示实验、边学边实验、学生分组实验和课外小实验。教师恰当地选择学生边学边实验的生物课堂实验教学改革实践表明,凡是与教学过程紧密结合,便于随堂进行,并利于学生动眼、动脑、动手、动口,有利于培养学生科学的实验方法和良好的实验习惯,有利于培养学生的科学素养。

1 积极开设边学边实验,让学生掌握必要的科学知识和技能

瑞士教育心理学家皮亚杰曾说过:“知识来源于动作。”我国著名教育家陶行知先生早在1927年就提出了“行是知之始,知是行之成”的理论,这些都明确地说明了动手实践和探究性学习的重要性。

在教学过程中,教师一边讲授、一边指导学生做有关的实验,这种教师与学生、学生与学生进行多边活动的教学方法一般叫边学边实验方法。在这种教学方法中,有时还把教师的讲授、演示和学生实验、讨论结合起来。这可以为学生创造学习情境,扩大师生在课堂内的信息交流,有利于在教师的主导作用下,发挥学生的主体作用。在教学改革中,它越来越受到重视,成为一种方式灵活、普遍欢迎、有强大生命力的课堂实验教学形式。

针对初中学生的特点,在课堂教学中,若教师比较多地采用边学边实验的组织形式,让学生通过动眼、动脑、动手、动口进行学习,使各种感官受到刺激,就能延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的思维密度。但在现实的教学过程中,由于课堂组织的要求较高,边学边实验的教学形式是很多教师尽量避免的。但几年来笔者坚持开设边学边实验的课型,让学生在掌握必要的科学知识和技能方面有很大的加强。例如:初一年级开设的“探究植物在光合作用的产物”,通过学生的动手实验,学生对为什么天竺葵要事先在黑暗处放置一昼夜、树叶为什么要放在酒精中加热、酒精为什么要水浴加热等。该实验的几个疑难问题掌握情况较以前的学生有非常大程度的提高。再如:初二年级开设的“观察鸡蛋的结构”实验,通过课堂的边学边实验,学生对鸡蛋的结构的掌握和理解非常准确和迅速。在实验过程中学生的一些基本、必要的实验技能得到练习和提高。

边学边实验的教学组织形式改变了“教师讲、学生听,教师写、学生抄,教师做、学生看”那种因学生处于消极地位而使课堂气氛沉闷的情况。由于学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,学生学习的主动性、积极性就能得到充分发挥,因此对他们掌握必要的科学知识和技能有很大的帮助。

2 积极转变实验形式,让学生体验科学探究的过程和方法

初中生物课堂实验教学的形式主要有演示实验和分组实验,但是,在实验教学中,发现演示实验和学生分组实验都存在一定的弊端。课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程,但它无法代替学生自己的活动,无法让学生体验完整的探究过程和方法。学生分组实验大多是验证性和测量性实验,一般都安排在新课或一个单元教学之后进行,与课堂教学内容结合不够紧密。加上初中学生实验能力差,学生对实验的注意力常常集中在操作步骤上,教师则往往忙于协助学生排除故障,师生完全处于被动状态,以致往往无法达到获取知识、培养能力的目的。采用边学边实验的教学形式后,学生在教师的指导下边看、边学、边实验、边思考、边讨论,能较快地掌握生物知识。边学边实验课一般安排在实验教室里进行。每个桌上都有一套仪器,每位学生都有动手的机会,有利于学生能力的培养。因此,从某种意义上讲,边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。

教师在教学中尝试把教师的演示实验或课后小实验,在课堂时间允许的情况下,改为学生的边学边实验,既能使学生对实验获得更加清晰的印象,学到生物知识,又能培养学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和主动性。

3 积极反思边学边实验结果,增强其创新意识和实践能力

“创新是一个民族的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”要创新,就要有创新的意识,要有创造性的思维,要有勇于探索的精神,还要努力大胆的付诸行动。生物学是一门实验性科学,要求学生既要动脑又要动手。生物课,尤其是生物边学边实验课应成为培养学生创新意识和实践能力的主要阵地之一。

在学生的边学边实验中,由于学生参差不齐的知识水平和实验技能,在实验中很容易出现各种结果,甚至不同于书本结论。学生对教材中的实验结论就会产生怀疑,并进一步研讨和探索,从而对所获得知识印象深刻。在这一过程中,学生敢于向传统知识提出挑战,不迷信权威,勇于探索,这有利于培养学生的创新意识和增强实践能力。例如:在“探究蚯蚓运动的方式”的实验中,按照教材中的实验设计,学生做出的实验结果大多是:玻璃上移动得快,硬纸板上移动得慢。预期的实验结果应该是在玻璃上蚯蚓的刚毛不能起到辅助运动的功能,因此爬行速度慢。但实际的结果与书中预期的实验结果相反。学生们对书中给出的理论解释是赞同的,但是为什么自己做出的实验结果却相反呢?在这个问题的指引下,学生们的思维开始活跃了起来,有的学生想到在硬纸板上蚯蚓体表的黏液被吸干了,不利于蚯蚓的呼吸,且使体表与硬纸板之间的摩擦过大;而在玻璃上蚯蚓靠着体表的黏液大大减少了体表和玻璃之间的摩擦力,即使没有刚毛的辅助作用,爬行的速度可能比硬纸板上的蚯蚓快。这个想法受到了学生一致的认可,接下来学生立刻开始思考如何将设想付诸实际。学生们觉得原来的实验中关键是硬纸板材料需要更换,改进的时候应该要尽量做到蚯蚓爬行表面都不会吸收体表黏液。经过讨论学生把爬行的表面换成一个是光滑的玻璃,另一个是毛玻璃。同时学生还用两个直尺给蚯蚓做出了“跑道”。最后出现的结果和预测的一样。

4 积极关注学生的情绪体验,培养其情感、态度与价值观

《初中生物课程标准(实验稿1》规定的课程目标明确要求:要着重培养学生的情感、态度和价值观。丰富的情感、积极的态度和正确的价值观是学生学习、生存和发展的基础。培养学生的情感、态度与价值观是社会发展的需要,也是学生终身发展的需要。

学生核心素养与生物实验教学设计研究论文 篇9

物理是一门自然科学,探究的是自然现象和自然界的运动规律。作为高中阶段的重要科目,学生却普遍认为物理这门学科较难,不愿意主动学习,这主要是由于物理属于科学范畴,且形式较为抽象化,学生的思维若不够敏捷很难掌握学习物理的技巧,这就要求高中物理教师将核心素养作为一切教学的基础,实验教学就是其中重要的组成部分,教师通过物理实验的改进和完善推进培养学生感性认识的积累和理性思维的创新能力。因此,高中物理教师在实验教学设计、改进上就有了其不可推卸的责任。

目前高中物理实验教学存在一些弊端,主要有这几方面:

1.实验与理论脱节。主要表现为只重视理论知识,在实验探究中没有规范的实验操作;没有把实验教学跟基础理论知识的教学有机结合起来,没有引导学生运用基础理论知识来指导实验、理解实验、分析实验;为了节约时间,把实验有关的项目都讲得清清楚楚,把实验装置都调节好,学生对实验根本没有更多的思考和真正的探索。

2.常规实验探究少,只是为实验而实验。它主要表现为忽略对学生实验探究和实际动手能力的训练与培养,而以教师的课堂演示为主。有的师生甚至错误地认为“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”。对于教材中的众多实验来说,多数是验证性实验,而探究性实验实在是少之又少。学生对实验的认识只停留在表面上,体会不到实验的真正意义,当然也就谈不上探究与创新。

3.实验教学的组织存在问题,指导思想不明确。很多学校进行学生探究实验的教学时,由于班级人数和实验器材等各方面的原因,大多数采用分组实验,这样造成每组人数过多,不能保证人人都能动手动脑并能独立地做实验。结果就会造成有的抢着做,有的甘当“观察员”、“记录员”,不仅秩序不够好,而且有些学生根本连仪器都没摸过,数据和实验结论也是抄别人的,这就谈不上什么独立思考和实验技能的训练了。

实验教学是提高高中物理教学效率,培养学生学习兴趣,增强学生物理知识应用能力的关键,基于以上弊端,在核心素养背景下,笔者提出如下改进措施:

一、采用翻转课堂模式进行部分实验教学

传统模式都是教师在课堂中就实验目的、实验方法、实验过程、实验中可能存在的问题进行讲解,然后交由学生进行操作。运用这样的方法,不但学生难以理解教师讲授阶段抽象的教学内容,而且也缩短了学生体验实验操作的时间,不利于学生掌握实验。对此,以翻转课堂形式进行实验教学,可以改善这样的状况。在实验课预习阶段,教师将制作好的实验型微课或PPT提供给学生在家自主学习。在实验课开始时,教师可以先对学生进行测评,以提问或小组讨论的方式,获得学生对微课学习的情况,如果学生可以清楚地了解实验目的、方法、过程等,即可交由学生进行实验,教师可以在旁协助或根据微课最后环节提出问题引发学生在做的过程中进一步思考。在实验结束后,可以交由学生分享实验过程中遇到的问题和发生的错误,并由教师进行解答,如:利用U-I图象法测定电池的电动势和内阻时,若电池内阻较小时,路端电压变化相应也就较小,绘制的U-I图象倾斜度小,短路电流难以确定,教师应启发学生放大U轴坐标,将I轴向U轴正方向平移,使的U-I图象完整,使学生掌握U-I图象的物理意义,从图象中得到电池电动势和内阻的值,以加强实验课程的师生互动环节。在课程结束后,教师可以让学生通过再度观看微课或PPT,加深对实验的理解。

二、物理实验教学中引入建模教学

所谓“通过模型解决问题”,就是根据物理的基本性质和特征,剖切成各个层次的过程模型,并抓住同一模型中各类问题的共同特性,列举有代表性的实体模型,综合运用各种物理知识,各种定理、定律,运用不同的观点、方法,归纳出解决问题的一般途径和方法技巧。物理建模作?榻饩鑫侍獾囊恢址绞剑?较完整的体现出学物理和用物理的关系。例如,爱因斯坦建立了“光的波粒二象性”模型对“光电效应”实验事实作出了完美解释。让学生先建模,后实验的做法可以有效避免学生“动手不动脑”,机械的进行实验。自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素往往也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其它两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。

三、加强学生动手实验过程的指导,实行学生自主实验措施

在高中物理实验教学中,让学生边做边学,实现理论学习与实验操作的有效结合,无疑是最理想的物理实验教学模式。传统的实验方法人数过多,既不利于管理,更不能保证人人都能认真实验,因此应尽量减少每一次实验的人数,同时应让学生每人都认真做一次,包括实验的记录及处理结果,让学生都经历一个探究的过程。在具体的过程中教师不应包办代替,而要耐心引导,通过学生的理解自行进行,不让“记录员”或“旁观者”再出现,这样才能培养学生的思维能力和实验能力,更好地掌握和巩固所学知识。实验后取得数据应引导学生进行分析、综合、判断,从而更好地巩固所学的知识,获得新的知识。再一点,应开放实验室,增加学生探究实验的次数。现在在很多学校学生都强烈反映实验室开放次数太少,光靠课堂上的演示实验很难达到实验目的。只有利用课余时间开放实验室,学生才能有比较充裕的时间独立地做更多实验。

四、鼓励学生实验创新

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