摘要:生物教學在高中教學中占據重要的歷史地位,教師在教育教學過程中除了要深入研讀教材,還要注重對生物科學史進行教學分析和教學研究。本文主要以“假說——演繹法”為中心,對高中生物科學史教學的教學設計進行研究,根據實踐情況進行高中生物“假說——演繹法”教學分析,希望能夠提升學生學習生物的興趣。
關鍵詞:高中生物;演繹法;教學分析
中圖分類號:G633.91? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A文章編號:1992-7711(2020)18-091-2
“假說——演繹法”作為一種被廣泛應用的現代科學方法,很多教育工作者都想要把這種科學方法與教學方法進行有效融合,從而培養學生的生物學科思維。隨著新課改下教育改革的不斷深入,生物科學史教育逐漸被生物教學工作者重視,本次研究主要是為了研究“假說——演繹法”廣泛應用于高中生物學教育的方法,以此來滿足現階段的人才培養需求和生物科學史教育需求。
一、“假說——演繹法”的內涵與作用
“假說——演繹法”作為常用于現代科研的科學方法,在使用過程中以觀察為基礎,通過想象推理提出解決問題的假說,通過假說去進行演繹推理,最后以試驗結果檢驗推理結論的正確性,試驗結果與預期結論相符則假說就是正確可行的,試驗結果與預期結論有差異則證明假說是錯誤的。處于高度理論概括和實踐檢驗的現代科學正注重對各種假說的檢驗,傳統的經驗材料收集已經不符合現階段的科學需求了。除了在科學的研究過程中被廣泛應用外,“假說——演繹法”也逐漸被應用于現階段的生物教學中,在高中生物教學過程中的廣泛應用不僅能夠加深學生對生物知識的學習,而且還能夠培養學生的自主探究學習能力。
二、高中生物“假說——演繹法”教學分析
人教版高中生物必修二第三章第一節《DNA是主要的遺傳物質》。在“DNA遺傳物質發現史”的教學中“假說——演繹法”被廣泛應用,現在具體應用案例和分析如下:
1.提出問題
在20世紀20年代以前人們對于“蛋白質是遺傳物質”的說法深信不疑,首次質疑這個觀點的人是美國科學家艾弗里,其在英國科學家格里菲斯的實驗基礎上進行研究探索最終證明自己觀點是正確的。英國科學家格里菲斯在1928年利用肺炎雙球菌進行體內轉化實驗,通過實驗格里菲斯指出S型死細菌中存在某種“轉化因子”能夠使R型活細菌轉化成S型細菌。但是“轉化因子”是什么物質一直困擾著科學家。
在傳統的高中生物教學過程中,以考試重點為教學依據,在教育教學中注重對學生理論知識的積累教育,忽視了學生學習能力的培養,大多數學生有知其然不知其所以然。演繹法與生物教學的有效融合,在提出問題階段不僅能讓學生明晰理論知識的前因后果,而且對于學生在學習過程中提出問題的勇氣和正確提問的能力培養也有積極的促進作用,因此在教學過程中教師應該注重學生提出問題能力的培養,通過學生的提問去進行學生學習情況的判斷,從而制定針對性的教學方案。
2.做出假說
通過了前期的觀察、質疑、提出問題這個過程,艾弗里勇敢的提出了不同于別人的看法(也就是假說),艾弗里的觀點是:DNA是遺傳物質,蛋白質等其他物質不是遺傳物質。
在傳統高中生物教學中對已有知識結論背記的注重無形中加劇了學生對課本知識和教師講授內容的權威性認知,這樣的想法不僅固化了學生在生物知識學習過程中的學習模式,而且限制了學生提出問題和假說的能力。使用演繹法教學不僅是通過這種科學的教學方法針學生的基礎知識認知,而且通過演繹法的方法展示打破了課本為標準的固有認知,解放了學生獨立思考的能力和解決問題的勇氣,有利于實踐性人才的培養。
3.演繹推理
艾弗里根據自己的觀點做出了一下推理:設想將S型細菌破碎,然后通過提取、純化等操作得到DNA和蛋白質等物質。接下來再將得到的各種物質加入到R型細菌培養基中培養R型細菌,應該只有加入DNA的培養基中生長出S型細菌的菌落。
在高中生物教育中除了要鼓勵學生提出問題和解決問題,還要注重通過演繹推理來培養學生根據自我問題的整體規劃和可行性分析的能力,避免因為對自我問題的盲目探索所產生的錯誤結論對學生積極性的打擊。
4.設計實驗
艾弗里按照設想設計實驗,進行實驗,最終的確只有加入S型細菌DNA的培養基上長出S型細菌的菌落,而其他的培養基上都只有R型細菌的菌落。
現階段的高中生物教學除了注重學生理論知識的教學,對于學生試驗能力的培養也逐漸成為教學重點,通過設計試驗重要性的普及,從根本上改變學生對于試驗設計的不重視,養成學生試驗前進行試驗設計的好習慣。
5.分析結果,得出結論
艾弗里實驗結果與推測結果吻合,說明其實驗假說的正確性。但是由于當時物質提純技術的限制,造成艾弗里提取的DNA中有0.02%的蛋白質,所以實驗結果遭到了其他科學家的質疑。面對質疑,艾弗里認真分析,提出了補充對照組:加入S型細菌的DNA和DNA酶,R型細菌不能轉化。通過補充實驗充分證明了其實驗結論的準確性。
在教學過程中除了培養學生標準的試驗操作和試驗能力,還要培養學生在試驗后對試驗結果進行分析檢驗的能力,以保證試驗的有效性。另外,通過對艾弗里實驗的分析,使學生明白在科學研究中要有直面困難的勇氣,不怕失敗,才能取得最終的成功。
三、演繹法在高中生物中的應用策略
1.以觀察為基礎,拓展學生的思維空間
觀察是培養學生思維模式的鑰匙,在《DNA是主要的遺傳物質》的教學過程中,不僅有提出問題、提出假說、演繹推理、設計試驗、分析結果的流程,在教學過程中教師應該通過引導學生進行細致觀察拓展學生的思維空間,促進學生對感性觀察知識轉變為理性認知,從而調動學生的經驗、情感、認知于生物教學。
2.以演繹為核心,運用假說進行推理
在教學中課堂提問作為活躍課堂氛圍,了解學生對知識掌握情況的環節,屬于生物課堂的重點環節,在進行課堂提問的過程中,教師要注意提出問題的方式。在教學過程中教師要避免生物課堂為單方面的灌輸、講授,要在課程中以演繹為核心,讓學生通過自主運用假說推理來激發自我潛能,在討論、交流、質疑的過程中讓學生提升自我學習能力,從而提出有價值的假說。
四、結語在高中生物學教學過程中運用“假說——演繹法”不僅能使高中生物學科學史教學合理展開,而且能夠從根本上促進學生對生物知識的理解。學生在學習過程中可以探尋知識與實踐之間的奇妙聯系,從而培養學生的生物邏輯思維,這樣不僅在理解生物科學知識的前提下提升學生理論知識的積累,而且有助于培養學生自主學習的能力。
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作者簡介:童宗敏(1984.04-),男,漢族,安徽省全椒縣,大學本科,學士,中學一級教師,研究方向為生物教學。
(作者單位:安徽省全椒中學,安徽 全椒 239500)