实验教学视野下的生物科学论文

2022-05-01

(江苏省睢宁高级中学江苏睢宁221200)1普通高中生物课程标准(实验)对实验教学和实验技能考核和评价提出了新要求普通高中生物课程标准的基本理念包括下列四个方面:(1)提高生物科学素养;(2)面向全体学生;(3)倡导探究性学习;(4)注重与现实生活的联系。今天小编为大家精心挑选了关于《实验教学视野下的生物科学论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

实验教学视野下的生物科学论文 篇1:

微课以及微课程在初中生物教学中的应用

摘 要: 微课,作为信息技术快速发展下的一种新兴的教育形式,越来越引起人们的关注。本文从微课的定义、微课的特点和微课在日常教学中的应用等方面进行阐述。

关键词: 微课 生物实验 应用

微课,这样一种新兴的教育形式到底应该怎样理解;教师制作微课仅仅用来展示自我的教育教学理论、知识整合能力、教学功底和个人魅力吗?没有其他用途吗?下面我将从微课的定义、微课的特点和微课在日常教学中的应用等方面谈谈实践和思考。

一、微课与微课程

微课就是微型课的代名词,来源于现实的课堂教学模式,是课堂教师授课的浓缩、搬迁与改版,本质上属于以教师为中心的模式,从教育技术领域考察,微课属于新一代教学课件范畴。微课程,微型课程的代名词,微型课程首先由美国阿依华大学附属学校提出,也被称为短期课程或课程单元。

我国最权威最早引入微课概念的是广东省佛山市教育局的胡铁生,他根据现有教育信息资源利用率低的现状,率先提出了以微视频为中心的新型教育自愿——“微课”,全称“微型视频课例”,按照新课程标准及教学实践要求,以教学视频为主要载体,反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展的教与学活动的多种教学资源的有机整合。

二、微课的特点

1.主题明确,针对性强。

微课选取的教学内容应该主题更加鲜明,重难点更加突出,问题更加聚焦,目标更加明确,语言更加精练。“微课”主要是为了解决课堂教学中某个学科知识点,特别是教学中的重点、难点等内容。“微课”的教学目标相对单一,指向性明确,所有教学设计与制作都是围绕某个知识点展开的,不仅注重教师的“教”,展示教师的教育教学理论、知识的整合,更注重学生“学”的设计。可以说,微课是传统教学精华的进一步浓缩。

2.短小精悍,易传播。

“微课”容量小,一段微课视频时间通常控制在15~20分钟,根据心理学研究,成年人的注意力集中一般在15分钟左右,“微课”在时间上符合人类的认知特点;语言精练、准确、明晰,干脆利落,紧扣主题,新颖独特,引人注目。论据求准求精求简。课程内容整体条理清晰,重点突出,有理有据。而且微课视频格式普通,容易在网络中上传和下载。

3.资源容量较小。

总容量一般在几十兆左右;视频格式支持在线播放;方便下载实现移动学习;适合观摩评课反思研究。

三、微课在初中生物教学中的创新应用

在初中生物教学中,实验教学占有相当大的比例,实验不仅能培养学生的实践动手能力,巩固和完善其知识体系,还能培养学生尊重事实、实事求是的科学精神。以七年级上册为例,教科书上有很多实验需要学生做或者教师在课堂上展示,可是在实际教学中,由于受到实验条件的限制或课堂时间的限制,一些实验时间长、实验现象不明显的实验,教师多选择用讲述法或观看教学视频的方法开展,使得学生对这些实验毫无体验,听得、看得索然无味,渐渐对生物这门学科失去兴趣。

以“探究光照或水对植物生存的影响”为例,本实验需要时间长,整个实验过程包括实验结果很难在45分钟之内就呈现在学生面前。教师一般在课堂上让学生分组设计探究实验方案,直接由学生猜出实验结果得出实验最终结论,这两种方法都没有真正锻炼学生的动手能力和探究能力,若上实验型微课,就能很好地实现实验目标。教师可以将一个班的学生分为若干个实验小组,分别领取1号实验任务,2号实验任务,3号实验任务,4号实验任务,用手机或相机录下实验的操作过程和每天呈现出的实验结果,教师将这些视频制作成5到10分钟的微课,课堂上每个小组派代表演示整个实验流程。这个实验操作简单,1号、2号、3号、4号实验结果都很明显。在观看微课的过程中,4个实验小组各有优点,学生间取长补短,对实验方法的改进、实验操作中的不严谨之处做了分组讨论,最后总结。这样,学生体验了整个实验流程,提高了生物科学素养,微课成了非常好的课程资源。

“叶绿体是光合作用的场所”的实验,耗时特别长。教师不可能在课堂上展示整个实验流程,但可将整个实验过程制作成相应的微课,在课堂上播放。虽然教材对这些实验有专门配套的视频资料,但是教师自己录制的微课或者让学生自主探究录制的微课适合教师的教情和学生的学情,学生的参与度高,在操作过程中呈现的错误可以及时修正,呈现的亮点可以及时表扬,提高学生学习生物的兴趣和信心。帮助学生打开实验探究思路,总结实验探究的科学方法,让學生不再怕实验,不再觉得实验只是“纸上谈兵”。

七年级下册第一章就要求学生利用显微镜观察植物细胞和动物细胞结构,学生在观察洋葱鳞片叶表皮细胞的实验中基本没有问题,可以清晰地观察到植物细胞的结构,但是观察人口腔上皮细胞的实验中会遇到很大阻力,有时一个班级只有一位学生实验成功,如何将显微镜下看到的画面放大,并呈现在所有学生面前,更好地帮助学生分析实验现象,掌握知识呢?可以利用学校实验室配备的有录像功能的显微镜,直接把显微镜下呈现的画面拍摄下来,制作成微课。在这个实验中,学生即使掌握了实验步骤,但显微镜操作不熟练,会出现很多问题,不少学生找不到需要观察的标本,分不清“细胞”和“气泡”,分不清低倍镜和高倍镜下视野的明暗、细胞数量和大小的不同,不会正确移动装片寻找目标......教师可利用显微镜的录播功能制作一节专门解决这些问题的微课,帮助学生更好地进入微观世界,用自己的手掀开微观世界神秘的面纱,用眼睛欣赏微观世界的美。

微课是一种新兴的教育形式,教师应该正确认识微课,理解微课的特点,并将它运用到日常教学中。

参考文献:

[1]王波.例谈微课在生物教学中的应用.中学生物教学,2014(4):23.

[2]胡铁生.区域教育信息资源建设模式和发展趋势.中小学信息技术教育,2005(8).

作者:陈洁

实验教学视野下的生物科学论文 篇2:

新课程背景下生物实验技能考核评价的现状及思考

(江苏省睢宁高级中学 江苏 睢宁 221200)

1 普通高中生物课程标准(实验)对实验教学和实验技能考核和评价提出了新要求

普通高中生物课程标准的基本理念包括下列四个方面:(1)提高生物科学素养;(2)面向全体学生;(3)倡导探究性学习;(4)注重与现实生活的联系。生物科学素养反映一个人对生物学领域中核心基础内容的掌握情况,生物学的核心基础至少包括以下5个方面:(1)学生理解生物学基本现象、事实、规律,以及生物学原理是如何用于生物技术领域之中的;(2)学生能够解释发生在身边的生物学现象;(3)学生能够形成正确的情感、态度、价值观,并以此来指导自己的行为;(4)学生应掌握一系列的相关技能,包括操作技能、科学探究技能、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;(5)学生应在学习生物课程的过程中,形成终身学习的基本能力和习惯。科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。科学探究活动通常包括:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流等步骤。在这些步骤中需要运用到多种科学工作的技能。例如:观察、测量、收集数据、分析和解释实验数据、分类、比较、概括、描述、鉴别差异、分析、确定相互关系、计算、排序、绘制图表、解读图表、提出假设、作出预见、设计实验(包括对照实验)、评价实验、运用推理解决问题、建立模型等等。普通高中生物课程标准实验教材中对实验内容作了较大幅度的删、增、并、改,与过去的《大纲》相比,仅必修模块中的活动建议达36项,其中新增有28项,包括观察、检测、搜集、调查、探究、模拟或模拟探究、一般实验、设计或制作、参观等多种活动类型。另外还专门设置了以学生动手实验为主的生物技术模块,将生物实验作为最重要的课堂教学形式,贯穿于整个教学过程中。这些实验既有验证性实验(如观察DNA、RNA在细胞中的分布、叶绿体中色素的提取和分离等),又有探究性实验(如探究影响酶活性的因素、探究酵母菌的呼吸方式、研究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用等),有些实验既可以是验证性实验,又可以是探究性实验(如植物细胞的质壁分离和复原等);既有定性实验(如检测生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的等),又有定量分析实验(如用土壤浸出液进行细菌培养,仅以尿素为氮源,测定能生长的细菌的数量等)。这些实验充分体现新课程中“倡导探究性学习”的理念,增进学生对生物技术应用的了解。意在通过加强实验教学,培养学生的动手能力、科技创新能力以及探索科学知识的方法技巧,全面培养学生的实验能力。这很好也非常必要。这就要求我们在教学过程中对实验教学及学生实验技能的考核和评价加以改进和创新,以符合普通高中生物课程的理念、适应普通高中生物课程改革的需要。

2 现行的学生实验技能考核和评价方式已难以适应现阶段的高中生物实验教学

当前考核和评价一个学生的实验技能是以学生考试的成绩作为评价的唯一指标的。对学生实验技能的考核和评价仍停留在纸笔测验的方式上,考查的重点是学生对实验原理、实验步骤、实验器材和实验现象等的识记能力。换句话说,是把实验技能这样涉及知识性、技能性、情感态度等多个目标领域的学习成果,只当成了知识性的学习成果。这种考核和评价的直接后果是:在应试教育的背景下,老师在黑板上讲实验,学生在考卷上做实验,实验教学和实验技能的培养成为一句空话,学生实验技能的考核没有起到应有的作用。在新课程“倡导探究性学习”的理念的引领下,在新的形势下,对教师开展生物实验教学与考核评价提出了更高的要求,教师除了精心准备设计、开足开好实验外,还要认真做好学生实验的各项考核和评价。如果教师仅仅为了应付各类考试来处理实验的内容,采取做实验不如讲实验来得有效等错误想法和做法,是难于达到普通高中生物课程标准的要求的。现行的单一的纸笔测试考核和评价学生实验能力的方法已难以全面评价学生的生物实验方面的科学素养、学生实验操作的熟练程度、学生在实验中的情感态度和价值观、学生的创新精神、协作能力等,现行的对学生实验技能的考核和评价方式已不能完全适应高中生物实验教学和学生实验技能的考核和评价的新要求,必须加以改革和创新。

3 新课程中学生实验技能考核和评价的方法和途径

生物是一门以实验为基础的科学,生物实验以其直观、形象的特点在培养学生的创新意识方面发挥着独特的功能和作用。高中生物课程标准中将“倡导探究性学习”作为课程理念,将“以探究为核心的、多样化的教学方式”作为生物课程改革中新的亮点。因此,在新形势下对学生实验技能的考核和评价方式也要进行改革和创新。在注重终结性考核和评价即纸笔测试的同时,更要重视形成性考核和评价,将终结性考核和评价与形成性考核和评价结合起来。考核和评价时应重点考核和评价学生的科学态度、操作技能的提高、实验习惯、合作精神、创新能力等方面,而不仅仅局限于实验结果。对学生的实验技能进行科学的考核和评价,能有效地促进生物实验教学,有利于激发学生的学习兴趣、有助于提高学生的动手操作能力、科学观察能力、探究能力、收集和处理信息的能力,有助于培养学生的科学态度、创新意识和协作精神。我们将生物实验技能分为三大块,即实验的设计技能、实验的观察技能以及实验的操作技能。但生物实验技能主要还是指操作技能。不管是哪一种实验技能,其考核和评价都要考虑“实验过程”和“实验结果”两个基本要素,各种考核评价方法不同的地方也主要在于“结果”与“过程”孰重孰轻。

3.1 实验设计技能考核与评价的方法和途径

设计实验是中学生物的一项新的实验类型,这类实验考查的主要就是设计技能。实验方案的设计是一项比较复杂的心智活动,由于它更多的是一种智慧技能而非动作技能,学生实验设计的过程很难通过其外显行为加以直接测量考核,所以学生的实验设计结果(文字方案和实物模型)就成为测评的重要内容和依据。我们认为,对学生实验设计技能的考核评价,可以通过纸笔测试的方法进行。实验技能中的纸笔型测试与传统的纸笔型知识测试的不同之处主要在于,它强调模拟情境下实验技能的应用。实验技能的纸笔型测验,最大的优点是操作简便,可进行大规模的测评;最大的缺点是测验情境的真实程度低,往往难以反映学生的实际技能水平。所以纸笔型的实验技能测验主要用于两个方面:一是用于不太强调真实情境的实验设计技能的实测;二是用于需要强调真实情景实验技能的预测。为提高纸笔型测验的准确性,必须精心设计测试题,题目应主要测试那些对学生来说是新的内容,或者是演示实验和学生实验的变式,这样可以减少学生预先知道答案对测验结果的影响。重点从以下几方面进行:

3.1.1 考核评价学生实验设计的科学性。考察实验方案是否违背生物科学的基本原理,学生是否学会运用科学方法解决问题;有没有将误差或偏差分析应用到实验设计中,怎样处理实验过程中出现的异常情况;整个实验方案中各部分的安排及各实验步骤之间的编排是否合理,实验目的和运用的实验原理之间的逻辑关系怎样;实验材料和仪器的使用是否科学等等。3.1.2 考核评价学生实验设计的可行性。考察实验方案在实际操作时是否可行。有的方案看起来似乎无懈可击,但在实际操作时可能行不通,或是当地实际条件做不到,或是学生的实验能力还达不到。这里主要考察学生在设计实验时的理论联系实际的技能。

3.1.3 考核评价学生实验设计的新颖性。考察实验方案是否新颖,是否体现思维的独特性,整个设计实验的探究性如何。这里主要考查学生的创新技能。

案例1 请设计两种不同的观察植物向性运动的实验方案;

案例2 请设计一个“探索影响淀粉酶活性的条件”实验的新方案,要求该方案不同于教科书上已有的设计。

案例3 请设计一个观察植物细胞吸水的家庭小实验(不同与教科书上的方法),并提交反映实验过程和观察结果的实验报告。

3.2 实验观察技能考核与评价的方法和途径

观察实验和演示实验是中学生物的两种非常传统的实验类型,其评价主要是考核学生的观察技能。观察是一种有目的、有计划的知觉活动。观察技能是指全面、深入、正确地观察和认识事物的技术水平,表现在生物学科上就是要善于观察生物体和生命现象的细微变化和本质特征。实验的观察技能的考核与评价主要以学生的实验过程和学生的观察结果为考核内容。评价时可围绕以下几方面来进行:

3.2.1 考核评价学生观察的目的性。主要考核学生观察的目的、内容是否正确;能否正确地指出观察的重点,观察中能否排除无关干扰。

3.2.2 考核评价学生观察的条理性。主要考核学生观察的顺序是否合理、步骤是否正确,以及观察工具的选择和使用是否得当。

3.2.3 考核评价学生观察的理解性。主要考核学生对重要实验现象的记录是否准确。在观察过程中能否及时理解观察到的现象,对现象的解释是否合理。

3.2.4 考核评价学生观察的敏锐性。主要考核学生能否及时和准确地抓住实验过程中的细节和瞬间出现的现象,能否对生命科学现象的本质和隐蔽事件做出选择性的观察,并能全面细致地进行记录。

3.2.5 考核评价学生观察的持久性。主要考核学生观察中注意力能否持久,是否能对持续时间较长的生命过程作连续的观察,即上述的观察品质在观察过程中是否一直保持良好状态。

案例:给学生一张植物根尖细胞有丝分裂的临时装片,要求学生在显微镜下找出各个不同分裂期的细胞。

3.3 实验操作技能考核与评价的方法和途径

操作实验也是中学生物的一项传统实验类型,考查的重点当然是学生的操作技能。操作技能表现为学生完成生物实验的外显的操作技术水平,其测评内容包括实验操作过程和实验操作结果两个方面。

3.3.1 操作过程的考核与评价。操作过程包括学生实际动手完成实验的全部外显行为,可以分为模仿水平、独立操作水平和迁移水平三个层次。一般采用观察法对学生的操作过程进行观察、记录和评分。为了使评分客观和准确,评价者一般应先对选定的实验项目进行任务分析,编制相应的操作过程观察评价表。该评价表需确定该实验操作的主要步骤和程序,再根据测评目标及操作步骤的重要性和难度,确定每一步骤的权重值。评价者在使用观察评价表时,可以采用一些质量指标对各步骤进行等级评定。以下是一些可供参考的指标:(1)熟练程度:操作过程是否协调和流畅;(2)准确程度:操作是否规范和到位;(3)灵活程度:能否对意外情况作出恰当的和及时的处理(调整与改进);(4)完成速度:完成时间的长短,以具体数值作评定依据。

3.3.2 操作结果的评价。生命科学操作技能的考查,采用面对面的看过程考查法自然值得提倡,但实施起来难度较大。上海市生物教学研究会生物教育测量研究组以“简易装片制作”实验为例,多次进行了“看过程考查法”与“看结果考查法”的对照实验。实验结果表明,两种考查有极高的正相关,认为可以从操作结果来评判其整个操作技能的水平,且准确性非常高。所以,结果测评法有一定的可行性。操作结果的测评就是评价者不直接观察学生的实验过程,只根据学生的实验结果(制作的标本、完成的实验报告或完成的测试题等)来对实验操作水平作出评定。用实验结果来评定学生的操作技能时,可以考虑这样几个评价指标:(1)实验结果的数量、质量或正确程度;(2)完成实验所需的时间;(3)对实验过程的记录及其正确的程度;(4)对实验结果的分析和回答问题的正确程度。但是这种间接性的测评由于容易受练习效应和学生事先背诵实验结果等因素的影响,有时并不能反映学生真实的操作水平,所以并不适用于所有的实验项目。我们注意到,在上述有关的对比研究中,“简易装片制作”只是一个比较简单的操作实验,对那些比较复杂的操作实验来说问题就可能没那么简单。

因此,对学生实验的操作技能的考核与评价可通过制订实验操作检核表作为工具进行考核与评价。

案例1 请用高倍镜观察桌面上的这张玻片标本,将视野调至最佳观察状态后,绘出所观察到的图像。绘图及其显微镜中的相应视野状态是教师评分的依据,请注意保留。完成时间10分钟,完成后离开实验室。

针对这个实验操作技能的考核与评价可制订出如下检核表:

上述考核与评价方案可用于大规模的实验技能测试,实施的难度相对较小。比如学生在规定的时间完成实验任务后就可离场,考评小组再共同对学生的实验结果逐个评分,时间和场地都容易解决,且测评的结果也能做到准确。

案例2 请用紫色的洋葱、刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜、质量分数为0.3g/ml的蔗糖溶液、清水等材料用具,探究植物细胞的吸水和失水。

这个实验操作技能考核与评价过程中涉及的内容较多,如考核学生制作临时装片的技能、正确使用显微镜的操作技能、正确观察的技能等等。这种类型也可通过制订检核表的办法加以考核与评价。如下表:

参考文献:

1.普通高中《生物课程标准》(实验)及教材

2.普通高中《生物课程标准》(实验)解读,江苏教育出版社 刘恩山 汪忠

3.《教学评价及其方法与实践》上海师范大学杜佩屏

4.《课程标准与教学大纲对比分析》东北师范大学出版社王永胜等

作者:王 振

实验教学视野下的生物科学论文 篇3:

“STEM”教学理念与高中生物学深度学习的融合

摘 要:在新课改的影响和推动下,对高中生物教学提出了全新的要求,教学创新也迫在眉睫。要求教师要充分借助STEM这一教育理念帮助学生获得更好地学习和发展,有效突破传统教学活动中存在的各种不足,激发学生对生物课程学习的兴趣,调动起学习的积极性和主动性。基于此,本文就针从论述STEM教育理念的概念出发,从讲解生物科学、培养生物操作技能、理论结合实践、方法传授几个方面论述了STEM教学理念与高中生物深度教学的结合策略。

关键词:高中生物;教育理念;深度学习;融合

高中生物学科在这一阶段的教学体系中占据了重要地位,会涉及很多方面的知识,对学生能力的要求也有一定程度的拔高。在具体的教学活动中,为了帮助学生获得更均衡的发展,教师要结合艺术、数学、技术等多个方面展开对学生的教学引导,采用全新的教育理念,更好地帮助学生活跃思维,激发学习的欲望和潜能。与此同时,教师也要高度重视STEM这一新型教育理念的积极作用,把STEM教育与高中生物深度教学有机结合起来,从而带给学生更独特且深刻地学习体验,提高高中生物教学的质量和水平,最终推动学生生物学科素养培育目标的稳步实现。

一、STEM教育理念的分析和概述

STEM是一种全新的教育理念,其倡导开展综合性的教育,具体来说,STEM教育也不仅是单纯的一个词,而是科学、技术、艺术、工程及数学等英文单词的缩写,也可以说,这种教育理念,其实是将以上五种教学有机结合起来的一种新型理念。而且这种教育理念最早起源于美国,其最初的目的是要把各门学科有机联合起来完成教育引导,有效突出教育的综合性,加强对学生能力的培养,在有限的课堂时间内帮助学生获取更全面的知识,找准学习的方向,实现培养学生综合素质的目标。相对于传统的教育理念来说,STEM教育最突出的特点就是充分借助学生的思维和情感投入,使得复杂的学习内容变得简单化,帮助学生在理解的基础上不断丰富自身的知识储量,巩固自身的知识体系,推动学生各方面能力的均衡发展,是培养全面型人才的重要支撑力量。

二、STEM教育理念与深度教学之间的关系

从STEM教育理念与深度教学的特征来看,二者都是在新时期教育背景下出现的一种新型理念和培养目标,同时也是广受热议的两个教育话题。尤其是在深度教学活动提出之后,在一定程度上预示着我国教育模式将发生巨大的改变,并向着更高级的人才培养模式进发。充分借助STEM教育理念,可以把多种综合内容整合在一起,进而帮助学生在有限的课堂内锻炼思维,提高学习能力。[1]因此,从发展的角度来看,二者之间是通力合作、相互促进的关系,而在深度学习的基础上开展STEM教育,能使得教学的效果更加显著,帮助学生在潜移默化中获得更深刻地感染和熏陶,进一步确保教学目标的顺利实现。

三、STEM教育理念与高中生物深度学习的结合

(一)采用科学的方法展现STEM理念科学性的特点

在高中阶段的教学活动中,借助生物科学的方法也就是引导学生通过科学合理的方式和途径获取更科学的生物知识,其实这也是获得新知识的主要辅助工具,在深度学习过程中是经常用得到的。只有结合STEM理念的科学性特点完成更加深入的教学,才能培养学生的开放思维,推动学生自主学习和探索能力的提升。

比如在学习到高中生物“分子与细胞”以及“遗传与进化”这两个模块的知识点时,教师就要更好地融合STEM教育理念的科学性完成由浅入深的教学引导。在这节课程的教学活动中,教师既要保证教学内容的科学性,同时还要注重教学方法和学生学习方法的科学性。具体来说,教师可以充分借助观察法、实验研究法、定量分析法、定向分析法等多种综合性的教学方法带领学生畅游在知识的海洋中。如针对“分子与细胞”这类知识点的学习,教师必须引导学生亲自动手实践,在实验操作中更好地观察每个细胞的结构,正确地认识到细胞核、细胞壁、细胞膜等细胞单位,而针对“遗传与进化”这类抽象知识点的学习,教师则要通过更加科学的方法引导学生学会计算遗传的概率,要能够准确地掌握不同染色体与遗传之间的紧密关系。与此同时,当教师在讲解完生物概念知识之后,教师就要为学生提供更加科学的研究案例,并且留出足够的时间引导学生以小组为单位完成深入地探究学习,以此来增强学生的学习体验,突出学生在学习活动中的主体地位。在这之后,教师也要采用科学的方法帮助学生答疑解惑,化解学生对生物课程学习的抵触心理,这整个过程中都会明显的突出教学活动的科学性,也能引导学生在探究学习活动中树立科学意识。除此之外,为了让生物教学活动更贴合学生的生活实际,符合学生的认知能力,教师也要整合生物课程最新的热点知识来完成讲解,在学生熟悉的事物中强化学生对生物概念的认知,让生物知识可以真正内化于心,确保在更科学的教学方法下顺利完成不同课程的教学要求和任务。

(二)在培养生物技能中展现STEM理念技术性的特点

在高中生物课程的学习中,实验扮演了重要的角色,而为了更好地提高生物课程教学的质量和水平,对实验操作也是有一定要求的。为此,在具体的教学活动中,教师要着重培养学生的生物操作技能,帮助学生在实验中感受生物课程学习的乐趣,在展现STEM理念科学性的同时突出生物教学活动的实效性。[2]

比如在學习到高中生物“绿叶色素中的提取和分离”这一实验的过程中,就需要教师着重培养学生动手操作的能力,要求学生按照规范完成简单的实验操作,在实验中总结实验现象,归纳概括实验原理,以此来不断强化学生解决问题的意识。相对于这种比较复杂的实验来说,教师要给予学生更加专业的指导,为学生传授更加熟练的操作方法。在这个实验中,需要借助毛细吸管来提取绿叶的细线,但是大部分学生在划分细线的过程中,往往由于操作不当会被毛细吸管割伤,为了避免对学生的伤害,在实验中就可以借助小毛笔来代替。在这种情形之下,教师还可以更好地把实验课程与STEM教育理念有机结合起来,借助情景的创设来激发学生对实验过程研究和分析的欲望,教会学生正确地运用实验器材,在更专业的操作性指导活动中帮助学生明确自己在学习中存在的不足。与此同时,为了加深学生对这一实验和生物知识的理解和记忆,教师还可以充分借助多媒体技术的优势在课堂上为学生播放相关的视频演示,通过暂停、慢放等功能为学生更加直观具象地展示实验操作的每一个步骤,不断强化学生对生物知识的掌握程度,有效克服教师实验技术不够完备的劣势。而且,借助这种教学方法,不但能更好地突出教学活动的技术性特点,还能改变传统生物教学枯燥乏味的弊端,是推动教学质量和效率提升的重要途径,且对学生核心素养的培育也起到了重要的推动作用。

(三)通过理论结合实践展现STEM理念工程性的特点

在高中生物教学活动中,STEM理念与深度教学融合过程中展现出的工程性特点可以理解为生物知识在生活实践中的应用。为此,教师要高度重视理论与实践的结合,引发学生的理性思考,培养学生学以致用的意识和能力。[3]

比如在学习到高中生物“探究生长素类似物,促进插条生根的最适浓度”这一知识点的过程中,教师可以在实验操作环节融入STEM理念工程性的概念,使得教学活动更加缜密且具有实效性。在这节课堂上,教师可以充分利用课堂提问来引发学生的思考,借助“植物的根为什么总是朝着地的方向成长呢?而植物的茎又为什么朝着反方向生长?”这样的问题帮助学生高度集中注意力到课堂上,并引导学生结合自己之前所学的知识进行分析和理解。在这一过程中,教师要认真观察学生对知识迁移运用的能力,最后作出总结归纳,并告诉学生这是一种潜在的自然规律,在我们日常生活中这类知识点的运用是非常常见的。而当学生更好地认识到生物课程与日常生活之间的关系之后,教师就要引导学生结合自己的生活经验完成相关的实验操作,检验课堂上所学的生物定律。这样一来,就能让学生更加积极主动地参与到实践学习活动中,在理论学习的同时引导学生由浅入深地完成实践的过渡,更好地突出STEM理念工程性的特点,这对于培养学生的动手操作能力和自主探究意识都有着突出的作用,是帮助学生养成良好的学习习惯,构建完整知识体系的关键一步。

(四)在把握教学方法中展现STEM理念艺术性的特点

在高中生物教学活动中,教师要采用更加科学的方法加强对学生的引导,提高教学的针对性。通过在生物课堂上融入导入艺术、讲解艺术和总结艺术,就能确保每个教学环节的精准衔接,帮助学生在学习课堂上做到游刃有余。[4]

比如在学习到高中生物“DNA是主要遗传物质”相关知识点的过程中,作为新时代的教师,在开展具体的教学活动之前,要根据教材内容完成PPT课件的设计,在这一过程中就要高度重视教学方法,艺术性的特点。在备课过程中,教师要在熟读教材的基础上整合这节课程教学的重难点,挑选出适合这节课程的教学方法。在具体的课堂上,教师要运用“之前我们学习到蛋白质是生命活动的基础,而为什么说DNA是主要的遗传物质呢?”这样的问题引发学生的思考,帮助学生在回顾旧知识的基础上快速进入新的学习状态,以此来突出语言导入艺术的灵活性。接下来,教师就要利用好多媒体技术的优势完成重难点知识的分步讲解,强化对课堂教学节奏的把控,让学生真正感受到学习是一个循序渐进的过程,在更加直观清晰的講解方式中帮助学生理清学习的线索,找准学习的方向。这样一来,就能有效克服学生对生物课程学习的抵触心理,实现完美的教学过渡,在STEM理念艺术性的支撑下让高中生物课堂散发新的生机和活力,最终按时按质地完成教学任务,推动学生生物核心素养的均衡发展。

(五)在学科整合中展现STEM理念数学性的特点

各门学科之间本就有着各种各样的潜在联系,把数学更好地与生物学科整合在一起,能够更好地发挥STEM理念数学性的优势,提高学生数据分析和建模的能力,让高中生物课程的学习变得更加简单轻松,进而帮助学生树立学好生物课程的信心,坚定学习的目标,以更加饱满的热情参与到更具深度的学习活动中。[5]

比如在高中生物课堂上,教师可以要求学生完成一次关于“DNA双螺旋结构模型”设计的学习活动,在这一过程中检测学生对知识的把握情况,进而总结下一阶段的教学任务。针对这一内容的教学,学生需要掌握双螺旋结构模型绘制的原理是什么,改进的方法有哪些,最后能取得怎样的效果?要引导学生借助数学课程中学到的思想方法来完成相关生物结构的绘制。除此之外,教师还要引导学生认识到生物课程中计算呼吸作用与光合作用所需的能量、计算形成精子和卵细胞的种类以及计算遗传病的发病率等,这都是与数学课程有着紧密联系的内容,需要学生融会贯通各门学科的知识才能更加快速高效地解决问题,在学校活动中获得更多地成就,树立学好生物课程的信心,并坚定学习的目标。这样一来,不断能完成更加浅显的知识教学,还能促进学生各方面能力的发展,培养学生良好的学习品质,为培养其深入学习的意识和能力做好充分准备,同时也是学生自我完善,自我发展的重要支撑力量。

总而言之,在课标改革的背景之下,高中生物教学活动的发展也要做到与时俱进。在具体的教学活动中,教师要充分加强STEM教育理念与深度学习的融合,要明确这一理念教学的重点不是针对单一的学科,而是要引导学生掌握学科之间融合的方法,倡导学生借助跨学科的思维完成对问题的分析,更加高效地找到解决问题的方法。与此同时,还要充分发挥学生主观能动性的优势,给予学生自主学习的时间和空间,引导学生树立自主探究的意识,在原有的基础上不断实现自身的价值。进一步凸显STEM理念的积极作用,确保高中生物课程的教学目标得以顺利实现,推动学生综合素质的提升,为培养综合型的人才做好一系列的教育指导工作。

参考文献

[1]王晓华.基于核心素养的STEAM课程在高中数学中的开发与应用研究[J].中外交流,2019,26(27):215-215.

[2]韩会斌.基于核心素养的高中生物课堂教学研究[J].读与写(上,下旬),2019,16(17):170-170.

[3]张志祥、王颖、赵沛荣.STEAM视野下生物学学科核心素养培育的“项目式”实践探索——以“校园植物资源的调查与应用”为例[J].中学生物学,2020,36(2):127-129.

[4]余鸿婷.基于STEAM理念的生物实验教学——以“微生物的实验室培养”为例[J].实验教学与仪器,2020(6):18-20.

[5]龚洁莹.论STEAM教育与核心素养的对接[J].知识文库,2019,(10):240-240.

作者:王金泉

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