课程理念下高中生物有效教学的设计策略.doc

高中生物新课程教学的观念转变和策略设计 谢正春 （镇原县三岔中学 甘肃镇原 744512） 摘要 高中生物新课程标准明确将“提高生物科学素养”、“面向全体学生”、“倡导探究性学习”、“注重与现实生活的联系”确立的生物课程应遵循的理念。较传统的高中生物的课程观念以传授知识为核心，强调应试教育，发生了巨大的变化，学习新课标，首先应深刻领会新的课程理念，转变教学观念。新课程还要求构建有效课堂，高效课堂，教学策略就成为实现这一要求的重要途径。可以采用模型建构式、互动交流式、探究发现式等设计策略实现有效课堂，高效课堂教学。关键词 新课程理念 有效课堂 高效课堂 设计策略高中生物新课程标准明确将“提高生物科学素养”、“面向全体学生”、“倡导探究性学习”、“注重与现实生活的联系”确立的生物课程应遵循的理念。新课程基础教育课程改革必须面对的一个问题就是如何使课堂教学效益最大化，有效课堂、高效课堂教学是一重要途径。有效课堂、高效课堂教学是指教师在遵循教学活动的客观规律下，以尽可能少的时间、精力和物力投入，取得尽可能多的教学效果，以满足社会和个人的教育价值需求而组织实施的活动。它要求教师拥有有效的教学理念，掌握有效的教学策略，引导学生的有效学习。教师的教学活动要有效果，有效率，有效益。高中生物教学的“有效”，更强调高中生物学的学习是一个主动建构知识模型、发展知识应用能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。1. 高中生物新课程教学中教师观念的转变1.1提高生物科学素养 高中生物新课标明确提出：提高学生的生物科学素养是高中生物新课程的核心任务和价值所在。生物科学素养是学生科学素养的重要组成部分，是每个公民适应现代社会和科技发展应具备的基本素养。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用情况，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。因此，生物教师在教学过程中应立足基础，教会学生理解生物学基本现象、事实、规律，以及生物学原理在生物技术领域中的运用，科学地解释发生在身边地生物学现象；帮助学生形成正确的情感，态度、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；指导学生掌握操作技能，科学探究的一般技能，比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式，培养学生形成终身学习的基本能力和习惯。 1.2面向全体学生 面向全体学生，为了每一位学生的发展，是推行素质教育的基本要求，也是新课程标准所遵循的教育价值观。新的普通高中课程方案指出：普通高中教育是在九年义务教育的基础上进一步提高国民素质，面向大众的基础教育。高中生物课程标准将提高全体高中学生的生物科学素养作为生物课程的核心任务，为各类学生选择今后的学习方向和职业方向提供帮助。 作为一名高中生物教师应深刻领会新课程标准中面向全体学生，为了每一位学生发展的理念，在教学实践中，真正变学生“苦学为乐学、厌学为好学”，除了教材内容的因素外，教师应提倡学生多样化的学习方式：让学生在读中学、观察中学、听中学、玩中学、思考中学、做中学、合作中学，让学生了解和掌握更多的学习方式，从而获得学习中的乐趣和全面和谐的发展。因材施教，分层要求对学生发展是至关重要的。同样是学生，他们的智力水平，学习能力、行为习惯、学习目标等都存在着较大的差异，用同一个标准要求每一个学生是不科学的，针对不同的学生提出不同的要求，采用不同的方法，使每位学生在原有的基础上有不同层次的提高。用发展的眼光看待学生，用激励的语言鼓励学生，关注学生的成长过程，注重、肯定、赞赏学生的点滴进步。这种注重激励和发展的学习评价，无疑对激发学生的学习兴趣，保持学习热情有着及其重要的作用，使“为了每一位学生的发展”真正落到实处。1.3倡导探索性学习传统的教学理念和教材偏向于灌输给学生系统的知识，以学生的被动接受为主，强调学生对知识的理解、掌握。强调教师的教而忽略了学生的学，限制了学生的发展和能力的提高。新课程带来了新的教学观念，在生物教学中改变传统的教学模式和学习方式，积极引导学生主动参与探究过程，勤于动脑和动手，发挥学生学习的主动性，逐步培养学生收集和处理科技信息的能力，获取新知识的能力，批判性思维的能力，分析和解释的能力，交流和合作的能力，尤其是创新精神和实践能力，使学习过程更富有个性化，有利于情感体验，养成科学态度，树立正确的价值观。 1.4注重与现实生活的联系生物学科的研究对象是包括人在内的一切生命体，以及与之相关的环境因素。因此生物学的知识涉及到现实生活的方方面面：如人体的健康保健、防病、治病、农业生产、环境污染和保护等等无一不与生物学知识有着密切的关系，联系实际进行生物教学是生物教学一贯所遵循的教学原则，但传统的教学观念和教材与现实生活的联系有一定的脱节，表现出滞后性、教师不能及时的引导学生分析、解释发生在现实生活中的一些新的生物学现象和生物学成就。由于教师观念陈旧和自身水平的限制，对发生在身边的很多常见的、鲜活的生物学现象也很难联系和解释到位。学生所学知识难以适应社会的需求。新课标提出的注重与现实生活联系的课程观念，强调了理论联系实际，尤其是联系现实生活实际的重要性和必要性。在生物教学中，不仅教师要强化联系现实生活实际的意识，随时注意观察，研究现实生活中的生物学问题、生物学新进展，并且要引导学生关心、关注、理解现实生活中的生物学问题，指导学生运用生物学的原理解释发生在身边的生物学现象，培养学生联系实际、分析和解决问题的能力。高中生物教学中要求教师不仅要关注学生在生物学知识、情感态度与价值观及能力等方面的进步或发展；更要关注教学效益的最大化，要求教师要有时间与效益的观念，即在单位时间内学生的学习结果与学习过程综合考虑；还要关注可测性或者量化。在有效教学中，教师是学生学习的促进者、合作者、参与者，教学活动是学生通过教师的指导，学生自主活动、主动建构学习的过程。在有效教学中，教师是以研究者的心态致力于教学中的，以研究者的目光审视和分析生物学教学中的多种问题，不仅反思教学中的自身行为，还对学生中出现的多种问题进行反思，及时总结和准确把握学情。2. 高中生物有效教学的策略设计2.1 模型建构式激励学生个体的自主学习，自主参与，个性发展，还学生自主学习的空间，这是我国基础教育改革的特点之一。自主学习是以学生主动建构为特征的高品质的有效学习。在模型构建方面，包括概念模型，图形模型 ，数学模型，动画模型等等。这些都能有效激发学生学习兴趣，理解知识内容，形成永久性记忆。案例一：“物质跨膜运输的方式”的学习细胞膜完成控制物质进出的方式很多，有自由扩散、协助扩散、主动运输、内吞作用、外排作用等，其中常见的、最重要的方式是自由扩散和主动运输。这节教学可以帮助学生构建图形模型。自由扩散这种物质转运的方式是根据物理扩散作用的原理进行的，被选择的物质从高浓度一侧转运到低浓度的一侧，按浓度梯度的大小进行，这种转运方式不需要消耗新陈代谢时产生的能量。属于自由扩散这种方法转运的物质有氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等物质。(展示:物质出入膜示意图)，具体可结合多媒体展示图片和动画。主动运输在细胞的生命活动过程中起了重要作用，它使细胞能主动地向外界吸收被选择的物质，以供生命活动需要用。例如海水中碘的含量比海带细胞中碘的含量要低得多，但海带细胞能不断从海水中吸收碘，以供生命活动所需。同样细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外。(展示:物质出入膜示意图)葡萄糖、氨基酸、被选择的离子均以主动运输的方式进行转运，具体也可结合多媒体展示图片和动画。于是在此基础上，本节内容重新设计为采用充分发挥学生的主观能动性为原则，以学生自主建构的方法实施学习。教师列出生态系统的类型和结构的知识主线和提纲要求，提出一些问题来创设情境，采用学生独立看书、看教师提供的多媒体课件和素材等自主探索的方式，由学生自主建构本节知识，整理知识结构，然后学生交流学习所得，形成共识，使大部分学生在初中已有知识的基础上对此内容又得到进一步深化和提高。由于学生认知水平和学习能力的差异，交流中学生之间出现了差异和水平的高低，教师及时诱导学生反思，点拨精讲，使他们找到了知识和方法的不足，这样学生从同伴中还获得了思维方式和学习方法的启迪，这比教师的简单说教更具有效性，这也是教学内容外的收获。如“动物行为产生的生理基础”、“人类遗传病与优生”、“生态系统的稳定性”、“人与生物圈”等部分内容采用此法教学都取得了有效的教学效果。2.2 合作互动式合作是现代社会一个重要的、需要学习和养成的生存本领，合作学习是我国基础教育改革中大力倡导的现代学习方式之一，是基础教育课程改革的重要思想，也是面向21世纪的四大教育支柱之一。以合作学习小组为基本形式，以团体成绩为评价标准，通过不同基础学生之间有明确责任分工的合作、互助，形成知识、思维和能力上的互补，使学生最大限度的动脑、动手、动口，在集体学习中积极主动的与他人合作，在交互合作中获得相关知识，形成合作的理念，锻炼了合作的能力，达成了教学目标，教师与学生彼此之间还分享思维、经验和知识，促进教学班集体的整体认知水平的提高，因而合作互动的学习方式不失为一种极其有效的教学策略。案例2 “体液调节”的学习体液调节这部分内容与学生的生活实际联系较紧密，对此学生已有很多感性认识。而且有些知识与学生自身有关，学生很感兴趣。但教学中通过采用两种不同的教学方法获得的教学效果却截然不同。一个班采用传统的以教师讲述为主、学生被动的听和记的方法进行授课，结果教师讲得吃力乏味，学生听得索然无味，教学失去原想应有的有效性。于是改进教学策略，在另一个班采用了学生合作互动的方式进行学习。首先将学生分为4人一组；然后教师创设开放性的问题情境，准备了一些多角度的问题，按照动物激素的种类和生理作用、动物激素的分泌、相关激素间的作用、其他化学物质的调节作用等不同内容把问题分为4个专题提供给学生。学生分组选择其中的任一专题（教师参与调剂，避免组间的重复），组内4人进一步分工细化，每人负责不同的内容，利用课余和自习时间，通过阅读教材、查阅资料、上网查询等方法，收集资料，然后组内成员间合作互动，分析整理，建构本专题的知识和概念。由于每组只查阅了一个专题的内容，要想获得完整内容就必须进行组间的合作互动，因此利用课堂时间给学生提供展示的平台，分组相互交流各自的成果和心得，其间教师及时点评，最后学生获得本节完整全面的知识。在交流时，每组同学不仅认真倾听其他组的介绍，还及时提出问题进行咨询、讨论，促进了组间的互帮互学。交流中有些学生还提出了很多意想不到的新问题，激起了更多的同学进一步的寻求答案的欲望，结果学生的学习情绪异常高涨，提问和答疑的参与意识非常强，学习效果显著。通过两种方法的对比教学，体会到这种教学方式不仅使学生获得了相关知识，还激发了学生对生物学的兴趣，同时也培养了收集、处理资料信息的能力，更重要的是学会了与他人的合作互动，友情互助，分享合作的快乐，学生的成就感和自信心溢于言表，取得了有效的教学效果。如“细胞的分化、癌变和衰老”、“新陈代谢的基本类型”、“生殖的类型”、“DNA是主要的遗传物质”、“生物的变异”等内容的教学均可采用此种方式进行。23 模拟体验式以生物科学发现史的学习来体验科学探究的方法和过程的学习方式是新课程理念中提高生物科学素养的一个有效途径。学生在学习生物科学史中沿着科学家探索生物世界的道路，体验科学探究的一般过程，体会科学家是如何发现问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，如何进行合理推理的，也使学生理解科学的本质和科学研究的方法，同时学习科学家献身科学的精神。以此渐渐地培养探究的态度、方法和思维的品质。学生通过模拟体验式的探究获得的知识，可以理解的更透彻，掌握的更扎实，更容易在新的情景中去运用知识、思考和解决问题，这些还以无形的力量影响着学生的情感、态度和价值观，实践证明的确是一个有效的教学策略。案例3 “生长素发现史”的学习生长素发现史的学习是建立在学生对植物的向光性运动已有认识的基础之上，设计时采用师生互动的讨论、谈话的方式通过不断提出有价值的、导向性明确的问题来指导学生的思维。设计时先由教师引导学生提出问题，让学生讨论，提出各种假设及由此得出的结论；然后由教师介绍科学家的研究过程和方法，并启发学生思考实验中的一些问题，请学生依此推出结论；再由教师呈现科学家的研究结果，让学生判断自己的结论是否正确。在此结论的基础上，教师再提出新的问题，让学生做出假设，继续新一轮的探究。如此螺旋式的不断上升，在不断的模拟体验中渐进式地重走科学家发现生长素之路。（一）确定活动方案：提出问题、做出假设、分析讨论、回顾科学家的实验、推出结论。依次循环。（二）实施活动方案1提出问题：植物感受光刺激的敏感部位在哪里？请学生做出假设，分析讨论，教师介绍科学家的实验。1880年，达尔文父子利用金丝雀虉草（一种多年生单子叶草本植物）研究植物的向光性：他们将一部分金丝雀虉草幼苗直接置于向阳处(A)；又将一部分幼苗在胚芽鞘的顶部套上不透光的锡纸，置于向阳处(B)；另将一部分幼苗在胚芽鞘的下部套上不透光的锡纸，置于向阳处（C）。8小时后，A组和C组幼苗的胚芽鞘弯向光源生长。B组幼苗直立生长。 A B C D 然后他们将B组胚芽鞘顶部的锡纸去掉，仍置于向阳处，8小时后，幼苗的胚芽鞘又弯向光源生长。接着他们切去胚芽鞘的顶端，将幼苗置于向阳处（D）。8小时后，幼苗既不直立生长也不弯向光源弯曲生长。请学生推测达尔文父子得出的结论是 。2提出问题：胚芽鞘的尖端为什么会影响幼苗的生长？E请学生做出假设，分析讨论。教师回顾科学家的实验。19101913年，丹麦人鲍森詹森用燕麦做了如下实验：将燕麦胚芽鞘尖端切去，取一块白明胶薄片放在切口上，再把切下的胚芽鞘尖端放在白明胶薄片上，用单侧光照射。结果白明胶薄片下面的胚芽鞘弯向光源生长(E)。请学生推测鲍森詹森得出的结论 是 。 3提出问题：胚芽鞘尖端产生的物质是如何影响其生长的？请学生做出假设，分析讨论。教师阐释科学家的实验。F19141918年，匈牙利人拜尔又做了如下实验：将胚芽鞘的尖端切下，放回到胚芽鞘切面的一侧(无论放置在哪一侧)，在没有单侧光照射下，也能促进这一侧生长，并弯向放置尖端的对侧(F)。20世纪20年代后期，荷兰植物学家温特做了如下实验：他将切下的燕麦胚芽鞘的尖端放在琼脂块上，12小时后，移去胚芽鞘尖端，再把琼脂切成小块，放置在切去尖端的胚芽鞘切面上，结果这个胚芽鞘就恢复了生长。如果将琼脂块放在胚芽鞘切面的一侧，只盖住切面的一半，则胚芽鞘生长并弯向放置琼脂块的对侧(G)；相反，如果放置一块未经处理的琼脂小块，则切去尖端的胚芽鞘就不会出现实验G中的生长和弯曲现象。将琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧琼脂块 放上胚芽鞘尖端 几小时后切小块向放琼脂块的对侧弯曲G 结合拜尔和温特的实验,请学生推测他们得出的结论是 。4提出问题：胚芽鞘尖端产生了什么物质？学生做出假设，分析讨论。教师回顾科学家的实验。混有吲哚乙酸的琼脂块放在胚芽鞘切面一侧胚芽鞘弯向对侧生长H1934年荷兰科学家郭葛从人尿中分离出了一种有机化合物吲哚乙酸，将其混入琼脂中后，再把琼脂切成小块，放置在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果这个胚芽鞘生长并弯向放置琼脂块的对侧（H）。后来，郭葛、西蒙等人从玉米油、根霉、麦芽中分离和纯化了一种物质。经过鉴定，这种物质是吲哚乙酸。由此，请学生推测郭葛、西蒙得出的结论是 。（三）推出结论：让学生根据上述一系列探究活动进行小结。总结生长素的发现史及其中蕴含的科学方法和思想。请学生想一想：导致植物产生向光性的外界因素有哪些？让学生思考：达尔文父子将实验分为A、B、C三组的用意是什么？让学生想一想：A、B、C、D的4个实验可分为哪几组对照实验？每组的实验变量是什么？各能说明什么问题？让学生想一想：植物为什么会发生弯曲生长？让学生检查：得出的结论与前面的假设是否一致？让学生想一想：鲍森詹森所作实验的意图是什么？他的实验是否存在缺陷？如果有，该如何改进？让学生检查：得出的结论与前面的假设是否一致？让学生想一想：拜尔将切下的尖端放在胚芽鞘的一侧想说明什么问题？让学生想一想：胚芽鞘放在一侧与单侧光照射之间有何关联？让学生想一想：温特实验设计的对照组是什么？他设置对照实验的目的是什么？他的实验假设是什么？让学生想一想：得出的结论与前面的假设是否一致？请学生反思：通过本次活动，有哪些收获和体验？提出在活动中想到的其他想法，与大家交流。如“酶的发现”、“光合作用的发现”、“遗传物质的发现”、“DNA分子双螺旋结构的发现”、“孟德尔的豌豆杂交实验”等内容的教学均可进行这样的思维体操的训练。24 发现探究式有效教学中，更多的是将上述几种方式综合应用，通过设计问题情境和提出问题，引导学生自主合作的对问题进行探究。新的课程标准十分重视探究性学习，将倡导探究性学习列为课程的基本理念之一。科学探究是新课程标准的灵魂。科学探究能力和对科学探究的理解是在发现探究学习的过程中形成的，探究是以培养学生的发现、探究能力，重组知识的综合能力、运用知识解决问题能力为着力点，重在培养学生的创新精神和实践能力，发展学生的逻辑思维和批判性思维能力，培养学生对科学知识的开放态度和创新精神。其中教师起到的是指导者、组织者的导师作用，学生是在开放的活动中自主的、探究性的获得知识和能力，引导学生进行探究为主的创造性的学习策略构成了有效教学的有效行为。案例4 “探究温度对酶活性的影响”的学习再引导学生以小组为单位设计实验方案，教师适时指导。在此基础上请学生做出假设，并及时纠正。根据上述现象请学生讨论后试着提出问题。情境引入：酶是生物体内具有催化作用的有机物。加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉过程中加入酶制剂制成的，因而去除污渍的效果会大幅提高。日常生活中，洗衣服时放入加酶洗衣粉后加水洗涤时，有的同学是直接倒入冷水；有的同学加入的是温水；而有的同学认为要想洗得干净必须加入开水才行。提出问题：使用加酶洗衣粉洗衣时，对水温有要求吗？为什么？最适宜的温度应该是多少？做出假设：加酶洗衣粉在适宜的温度下（温水）才能发挥最佳洗衣效果。设计方案：列举一组学生的方案如