高中生物教学论文 对人教版初中教材中3道“技能训练”题的教学与反思（pdf） .pdf

2 0 1 1 年 第 4 6卷 第 1 1 期 生物学通报 2 9 对人教版初中 教材中 3 道“ 技能训练” 题的教学与反思 杭 跃 男 ( 首都师范大学附属育新学校 北京 1 0 0 0 9 6 ) 摘 要 以人 教 版 义 务 教 育教 材 中的 3道技 能训 练 题 为例 ， 分析 如 何 评 价 提 出 的 问题 ， 怎样 运 用 共 变法 进 行 推 理 ， 以及 如 何 运 用证 据 和 逻 辑 作 出推 测 。 重视 教 材 中 的技 能训 练 栏 目 ， 关 注 学生逻辑思 维能 力的训练 ， 能够有效提升 学生的科 学探 究能力。 关键词 技 能训练 逻辑推理 科 学探 究 中国图书分类号 ： g 6 3 3 9 1 文献标识码 ： a “ 技能训练 ” 是义务教育人 教版教材 中探究 活 动 的一个栏 目，加强技能训练对提高学生 的科 学 探究 能力有重要作 用 。4册 书 中共安 排 了各种 单 项训 练共 2 5个 ， 每个 “ 技能训练 ” 侧重训练一种 科 学探究技 能。例 如 。 有 的训 练提 出问题 ， 有 的训 练 作 出假设 ， 有 的训练解读实验数据 ， 有 的训练推 理 等等 。 从 实际教学 过程来 看 ， 需要 逻辑思维较多的 技能训练项 目， 学生完成起来 比较 困难 。 下 面就 技 能训练 的教学 略举几例 ， 以期与 同行交流 。 1 对 提 出 的 问题 进 行 评 价 1 1 教学 内容 例 l ( 8年级下 册 ) 有 的学 生 问 ： “ 为什么 家 蚕和蝗虫 的发育过程都要经过几 次蜕皮 ? ” 有 的学 生 问 ： “ 昆虫发育过程有蜕皮现象 这与它们 的身 体结构有关 吗?” 你认为哪个 问题提得更好 ? 1 2教学片断实 录 教师 ： 第 1个 问题 的核心是什么 ? 第 2个 问题 的核心是什么? 学生 1 ： 昆虫为什 么会蜕皮 ?第 2个 问题也是 问 ： 昆虫为什么会蜕皮? 教师 ： 哪个问题更好呢?为什么? 学生 2： 不清楚哪个更好一些 。 学生 3： 第 2个 问题好 ， 因为更具体 ， 更深入 。 生命 的健康意识 ，以及对人类社会 发展的责任感 等都具有重要的意义 ，也是新形势 下真正在生物 学领域实现素质教育 的必要环节 。 主要参考文献 l 杜 时忠 人 文教 育论 南 京： 江苏教 育 出版 社 1 9 9 9 2 杜月菊人文精 神培养： 高校德 育的关键 点 河 南师范 大学学 报 ( 哲学社 会科 学版 ) ， 2 0 0 8 ， 3 5 ( 5 ) ： 2 3 1 2 3 2 3 高武 军， 杜丽 丽， 邓传 良等 遗 传学 精 品课程 改革 与建 设 生 物学通 报， 2 0 1 1 。 4 6 ( 4 ) ： 3 6 - 3 8 学生 4 ： 第 1 个 问题 好。第 1个 问题直接问为 什 么 ， 第 2个 问题好像绕得太远 。 学 生 5： 第 2个 问题好 ， 因为第 2个 问题把 昆 虫蜕皮 和身体结构 联系起来 。 1 3教 学 反 思 学 生 的 回答 过 程 很 不 顺 利 ， 有 的 直接说不知道 ， 有 的说第 2个 问题好 ， 但 是为什么 好说 不清楚 。 这样 的回答 ， 表面上反 映出学生不知 道如何评价 问题 实质是学生不 知道 问题在科 学 探究 中的作用 。 问题是在充分考虑 已有 的背景知识 。 以相关科 学事实和理论为依据的情况下提出的。问题的表述 对解题思路有显著的影响。 具体 、 明确 的问题表述 ， 对解决问题的方 向有某些 暗示作用 ， 即问题 中包含 对解答 的预测 与猜想。因此 ， 确定 了问题就确定了 求解 目标 ， 预设 了求解范围和方法。在上题中， 第 1 种 问法是“ 为什么会出现某种现象 ” 。 希望寻找现 象的 内在原因 ， 提供对某种现象 的理论解释 。但 是 这样 的表述方式 ， 仅仅把问题摆 出来 ， 没有提 出实 质性的解决的方案 。在第 2种问法里 ， 把 昆虫蜕皮 现象和昆虫身体结构联系起来 ， 也就是对现象产 生 的原 因作 出了推测 ， 使解决问题 的方向明确 ， 可 以 直接切人 ， 因而有利于科学探究的进行 。由此可见 ， 好的问题在科学探究中起着支配研究方 向的作用。 p ) ) 4郑东 平 发挥生 物学 实验教 学的人 文教育 价值 生物学 教学， 2 0 0 7 ， 3 2 ( 1 ) ： 4 5 4 7 5洛伊 斯 著刘学 礼译 生命 科学 史上海 ： 上 海人 民 出版 社， 2 00 9 6 李福 杰 高校 人文 教育 和科 学教 育 的融 通新 探 河南 师范 大 学学 报 ( 哲学社 会科 学版 ) ， 2 0 0 4， 3 1 ( 4 ) ： l 6 7 1 6 9 7 薛 天祥 ， 庞青 山论 大学人 文教 育与 科学 教育 的融合 中国 高教研 究 2 0 0 3 ， 1 ： 1 6 1 9 ( e - ma i l ： l i d 5 9 1 0 y a h o o c o rn) 3 0 生物学通报 2 0 1 1 年 第 4 6卷 第 1 1 期 科学探究不仅仅是“ 提 出问题一作出假设一验 证假设一得 出结论 ” 这 几个环节 ， 它还包括 交流 、 评价的过程 。交流与评价并不是等待整个探究活 动完成 以后才进行的 ，它应该 贯穿于探究活动 的 始终 。 科学探究的起点是提出问题 ， 问题 质量 的高 低直接影响科学探究能否顺 利进 行 ， 因此 ， 对 问题 进行评价也是项重要的技能。 2 推 理 2 1 教学 内容 例 2 ( 7年级上册 ) ： 甲 、 乙两地 出产 同一种 甜瓜 甲地的甜瓜 比乙地的含糖 量高。经调查 ， 在 甜瓜生 长季节 ， 甲 、 乙两地的光照条件和栽 培措 施 基本相 同 ， 耐温度 条件差别较大 。详 i见下表 1 ： 寰 1 平均温发( ) 甲地 己地 天 3 3 3 3 墩问 l 2 2 2 请根据以 上资料分析 ： 环境温度对呼吸作用的 强度有什么影响 ?请将推理过程有顺序地写出来 。 2 。 2教 学 内容 分析推理 是从 一个或 一些 已知 命题得 出额命题的思维过程或思维形式 。其 中已 知命题称 为前提 ， 新命 题称为结论 。 正确的推理必 须是 内容真 实且 形式有效 。 内容真实指的是 ， 推理 的前提反映 的具体事物是真实可靠的 。形式正确 指的 是前 提 与结论 之 间必 须要 有一 定 的推 出关 系。 换句话说推理不是命题的任意组合。 为了更好 地讲 清推理过程 。 笔者查阅 了教参 ， 以及相 关的逻 辑学 书籍 。 对这道题进行如下分析 ： 第 l ： 甲地甜 瓜 比乙地的含糖 最高 说 明甲地 甜瓜中有 机物含蟹 商。 第 2： 有机物 含最的高低 。 取决 于光 合作 用制 造的有机物 与 呼吸作用 消耗 的有 机物差值 大小 。 已知光合作用条件相同 ， 制造有机物的量相等 ， 所 以有机物含量离则呼吸作用 消耗有机物少 。 第 3 ： 运 用穆 勒五法 中的共 变法 推断 温 度 与 呼吸作用强度的关系( i见表 2) 。 内上可知 ， 前 面 2步主要利用生物学知 飒 ， 将 含糖攮病低 与植物呼吸作用 联系起来 第 3步运 用逻辑学 方法 确定影 晌评吸作 用的唯一因 索是 温度 因此 可以得出温度 影响呼吸作 用的结 沦。 表 2 运用 共变 法分析 温度 与呼 吸作用 强度 的关 系 甲 地 乙 地 1 ) 甜瓜 品种 相 同 2 ) 光 照条件 、 栽 培措 施相 同 不 变 的因素 3 ) 白天温度 相 同 4 ) 光合 作用 制造 有机 物量 相同 变化 的因 素 夜间 温度低 夜 间温度 高 呼 吸消耗 有机 物少 呼吸 消耗 有机物 多 被研 究现 象 ( 含糖 高 ) ( 含糖 少 ) 温 度高 低会影 响 呼吸作 用强度 即温度 高呼 吸作 结 论 用 强 温度低 呼 吸作用 弱 2 3教 学 反 思 上 面 的 这 道技 能 训 练 题 ， 在 独 立 完成 的情况下 ， 2个班共 1 0 7名学生 ， 只有 约 8名 学生 的答案令人满意 能够 做到语 句通顺 ， 思路清 晰 ， 结论正确 。分析原因主要有 2个方 面 ， 一是学 生 的基础知识不熟 也就是光合作用与呼 吸作用 的基本原理掌握得不熟练 ， 以至于运用 困难 ： 另一 方 面， 学生对什么是推理 ， 如何使用证据进行推理 并不清楚 通过这 部分内容的教学 ，也给教师这样 的启 示 。 生物学基础知识的教学是十分重要 的 ， 没有基 本概念 、 基本原理的掌握 ， 推理就无从谈起 。 逻辑推 理 是 科学 研 究 中 的重 要 丁其 没有 正 确 的逻 辑 规则 的运j j 就不能形成有说服 幻的结论 。科学探究的 目的之一是对提 l叶 ； 的问题做 科学的解释。学生对 问题形成科学的解释 ， 虚该越来越多地运用基础知 识 并能使用逻辑对 内己提出的解释进行辩护。 3运用证据和逻辑作出推测 3 。 1 教学内容 例 3 ( 8年级 下册 ) 具体 内容 见图 1 。分析下 列证据和推测之间的逻辑关系是衙严密。 证据 推测 鲜肉中没商蛆 。 腐 肉生蛆 度千 澜的池 塘 一 照有水 ( 水 中看 不到 生物 是从非 生命 物质 中 自发产生的 任何动物 自然就会 出现蝌 蚪和青蛙 肉汤 中的微 生物 不是 自 一 发产生 的 而是来 自瓶外 一 一 肉汤 中的 微生 物不 是 自 8 年级 t册介绍 的巴斯德 的实验 发产生的 而是来 自瓶夕 2 0 1 1 年 第 4 6卷 第 1 1 期 生物学通报 3 1 3 2教 学内容分 析在科学探究 中 ， 由于人们 无 法 考察研 究对象 中的全部个体 ，常常利用 归纳推 理 中的不 完全归 纳推理形 成一般 性 的知识结论 。 如何 检验 这个结论 的正确性呢? 有 2种思路 ， 一种 是 继续 寻找证据 ， 考察更 多的研究对象 ， 证 实结论 的真实性 。 一种是证伪法 ， 以归纳推理获 得的一般 性 知识结 论为前提 ， 通过演绎推理 ， 得到特殊性 知 识 。如果 前提为真 ，结论必然为真 ；如果结论 为 假 ， 则说 明前 提是错误 的。 在 生命 起源 的观点 上 曾经有 自然发 生说 ， 这 个 观点的形成就使用了归纳推理 。例如人们 通过 长期 的观察发 现 ， “ 腐 肉生蛆 ” 、 “ 腐草化蝇 ” 、 干涸 的池塘一旦有水就 出现蝌蚪 和青蛙 。其 中蛆 、 蝇 、 蝌蚪 是生物 ， 肉 、 草 、 水是非 生命 物质 。于是人们 认 为生物都是从非生命物质 中 自发产生 的。 斯 巴兰让 尼 的 实验 中暗 含着 演 绎推 理 的过 程 ： 生物能够从非生命物质 中 自发产生( 一般性知 识 的前提 ) ， 肉汤是 非生命 物质 ， 所 以肉汤 中也可 以 自发产生微生物 ( 特殊性知识的结论 ) 。前 面归 纳推理形成 的结论 成为后 面演绎推 理 中的前提 ， 二者之 间的关 系如 图 2 。 由于归纳推理是或然性推理 ， 形成的结论 只能 固匦晤 回 腐肉 生 蛆 1 归纳 推 理 l 生物 从 非生 命物 i 演 绎推 理 l 肉 汤中 能 够 l l 腐草化蝇 质中自发产生 产生微生物 图 2 生命起 源过 程 中归纳 推理 与演 绎推 理的关 系 成为假说。假说正确与否 ， 可 以通过演绎推理来证 明。演绎推理的结果其实就是实验前的预期结果 。 在斯 巴兰让尼 的实验 中， 实验结果是开 口煮沸 的肉 汤中产生了微生物 ， 加棉塞煮沸 的肉汤中没有微生 物产生。实验结果与预期结果 不符合 ， 也就是说实 验收集到的证据不支持演绎 的前提。 这说明演绎的 前提是不正确 的。具体的证 明过程见 图 3 。 收 提 演 露 集 分析事实 出 经 事 假 推 实 说 理 图 3 用 演 绎 推 理 证 明 假 说 的 流 程 图 当然 自然发生论 者并没有立刻放弃 他们的 立场 ， 他们 对斯 巴兰让 尼的实验提出了质疑 ， 由于 烧瓶 加 了棉塞 所 以与空 气隔绝 ， 导致微 生物缺乏 氧气无 法生存 。 接下来 ， 巴斯德设计 了更为严谨的 实验 他用 鹅颈瓶代 替普 通烧瓶 ， 使 肉汤能够与空 气接触 ， 却 很好地阻挡住细菌 。至此 ， 实验过程无 懈 可击 ， 实验 结果确 凿无疑 ， 与预期 结果不符 合 ， 实验的前提生 物能够从非生命物质 中 自发产 生是错误 的。 3 3教 学 反 思 这 道 题 的难 度 不 亚 于 前 面 2题 ， 难度 主要来 自学生 不熟悉归 纳推理 和演绎推理 。 但是在教师 的帮助下 ， 完成上述分析后 ， 学生有一 种豁然开 朗的感觉 。 通过这样 的分析 ， 学生对科学 讲求实证 ， 讲求逻辑有 了更加深刻的认 识。 在此基 础上 。 学生能够逐渐体会科学 的基本特点 ， 以实证 为判别 的尺度 、 以逻辑为论辩 的武器 、 以怀疑为审 视 的 出发 点 。 发展 学生的科学探究能力 ，是 中学生物学教 学 的根本 目标 。各种相关技能 的训练是 发展科学 探究 能力 的必要条件 。教材 中安排 的这些 有针对 性 的技 能训练项 目。 是教学 的宝贵资源。 教师要采 取不 回避 、 不放弃 的态度 ，