摘 要:在高中生物學習的過程中,學生對于生物體的微觀和宏觀結構認識不太深入,對于細胞內各種動態的生理變化機制的分析不夠徹底,并且實驗的操作過程也不太熟悉,這些問題都是教學的短板。教師如果能有效地應用網絡教學,則能為平時學校里的生物課堂提供很好的補充,使學生對于抽象復雜的生物體結構和動態變化機制有更加深刻的理解,有利于培養學生在科學探究中的想象能力、邏輯推理能力和社會責任感,并在很大程度上彌補高中生物教學過程中實驗操作不足的缺陷,有效地補齊課堂教學的短板。文章將結合實例對高中生物網絡教學的實踐做一些探討和總結。
關鍵詞:網絡教學;加強展示;深刻認識
在高中生物學科的教學過程中,學生遇到的最大的挑戰莫過于他們無法將課本上枯燥的文字表述與真正的生命體結構進行對接,對于動態的生理變化機制更是無法進行形象思維和邏輯推理,因此在解題時遇到相關的生物結構模式圖,數學和概念模型無從下手,致使學生記不住概念,記住了概念但不會解題,一直停留在“咬文嚼字”的初級階段,無法真正地進入各種微觀和宏觀的生物學領域中去體會生命的奧秘,以致學習過程十分吃力,失去信心,影響考試成績。與此同時,高中階段的學生也很少有機會和時間去了解生命科學的發展歷程,查閱相關資料,并且很難接觸到高端的實驗設備以及最新的科學進展,從而對生物學科的學習興趣大為下降。
《普通高中生物學課程標準(2017年版)》中指出,“生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。”在學校日常教學過程中,通過教材講解、作業練習以及考試訓練,對于學生的“科學思維”和“科學探究”能力訓練得比較到位,但對于“生命觀念”和“社會責任”的培養則相對比較薄弱,而“生物學學科核心素養是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的,在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的價值觀念、必備品格與關鍵能力,是學生知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現。”因此,教師需要通過其他有效途徑對學生的生物學科核心素養繼續進行完善。
新冠肺炎疫情期間和寒暑假的網絡教學則可以為平時課堂教學提供很好的補充,在很大程度上彌補了平時缺少實驗操作的遺憾,有利于培養學生對生命科學動態變化機制的理解,以及培養其科學探究的邏輯思維能力。教師可充分發揮網絡的實時性、高效性特點,針對不同層次學生進行個性化教學,及時為學生答疑解惑,將常規教學與遠程教學有機結合,深層次地提升教學的有效性,補齊學校課堂教學的短板。在高考深化改革的新形勢下,教師要改變傳統觀念,利用如今發達的網絡平臺,不斷尋找新的教學模式。網絡教學雖然不能和學生面對面的交流,也難以實時監督學生的學習過程,但能利用網上豐富的教學資源,激發學習興趣,拓寬學生的視野,達到預期的學習效果。下面將結合實例對高中生物網絡教學的實踐做一些探討和總結。
一、 加強生物體實物圖片的展示
高中生物教學的首要難點就是學生對于生物體結構的認知不夠深刻,例如植物葉片上的氣孔,根的根尖分生區和根毛成熟區細胞,萌發中的種子結構,動物的腦,小腸,脾臟,骨髓等,特別是對細胞和分子這類微觀結構很難認知,而教材上的文字描述過于精煉,展現的圖畫大多數也是經過美術加工過的模式圖和平面圖,比如動植物細胞的結構圖,核酸分子、蛋白質分子、染色體的結構圖等,而實際的生物體細胞、細胞膜、細胞器、有機分子等都是復雜的立體結構而且各有特點,因此在網絡課堂上教師可以充分利用多媒體的優勢,多向學生展示一些真正的生物體結構顯微圖,讓學生切實感知到生物體的多樣性和統一性,增強對自然界生物體的感性認識,從根本上牢固樹立起生物結構與功能相適應的觀念,而不僅僅是讓學生背住某個概念和結論。
二、 加強生物學動態生理變化機制的展示
生物學習的基礎是對生命體結構的認識,而難點則在于對生命體內部的各種動態生理變化機制的理解和記憶。例如顯微結構中細胞膜的流動鑲嵌模型,細胞內部囊泡的運輸機制,真核細胞的有絲分裂和減數分裂過程,以及細胞的分化、衰老、凋亡、癌變過程等等,特別是許多相互關聯的生化反應,例如光合作用中光反應與暗反應之間的關系,呼吸作用多個階段的物質變化,這些內容涉及細胞的連續動態變化過程,學生僅僅依靠書本上大段的文字描述和靜態的圖片很難對這些變化過程有充分的感性認識,從而導致記不住,記住了又不能理解。因此教師可以利用網絡教學進行完整的flash動畫演示,使學生對于這類生物學機制有完整的感性認識,這樣有利于記憶和總結規律,理清各種變化之間的內在聯系,提高學習興趣。
三、 加強實驗操作的展示
高中生物教材里有許多探究性實驗需要掌握,也是考試的重難點,但由于技術條件和時間的限制,很難讓每個學生親自動手去操作,即便操作也很難得到理想的結果,這一問題在高中生物教材選修一和選修三的生物技術教學中體現得尤為突出。例如,選修一中的無菌操作技術,培養基的配制,單菌落的生成,固定化技術,凝膠色譜分離技術,電泳技術等等在大學階段才有可能讓學生實際接觸,因此,教師可以在上課之前充分利用教材配套光盤中已經“濃縮”成幾分鐘的實驗視頻讓學生觀看,能使學生在較短時間內對于實驗器材,實驗原理,實驗方法,實驗流程等有大致的了解,在此基礎上教師再講解各個實驗環節的操作注意事項和實驗原理以及實驗目的也就相對容易一些。對于選修三中的一些“高端”實驗,例如PCR技術,克隆技術,基因工程,細胞工程,胚胎工程等大型實驗,利用實驗視頻教學,也能讓學生在短時間內,掌握其基本原理和要點,激發學生繼續探究的興趣,同時也能對必修教材里所學習的分子結構,細胞結構,個體生命歷程等有較為深刻的認知。
四、 加強生命科學的人文教育
在生物學歷史上各項偉大發現和技術發明中,凝結著全球各國科學家長期艱辛的探究過程,學生通過了解這些背景知識可以感受到過往那些偉大的科學家在研究問題中付出的艱苦努力,體會到他們崇高的科研精神,從而激勵自己更加積極主動地學習,并且養成嚴謹的治學態度和科學素養,今后為社會發展做出自己的貢獻。因此,教師可以利用科學家的正面故事來感染學生,培養其社會責任感。例如,在光合作用這節中,教師可以通過制作微視頻,將近200多年來科學家對光合作用的不斷探索歷程呈現出來,借助視頻資料讓學生對實驗操作的過程和實驗現象有形象的認識,如此更容易讓學生理解光合作用的實質。
五、 注重培養創新思維能力
創新教育是當今素質教育的核心內容,也是課堂教學的目標之一。運用多種信息技術的教學,對促進學生邏輯思維能力有十分積極的作用:學生從“需要老師教才能學”的狀態,轉變成可以自己先獨立思考慢慢發現問題,再與他人探討交流。例如讓學生思考:如何從進化角度解釋葉綠體和線粒體含有DNA、RNA、核糖體;男性的Y染色體如何傳遞給后代,如何將這一規律應用于考古研究;如何改變環境條件使大棚作物達到最大產量;轉基因植株怎樣進行檢測鑒定等等,都是相當有趣和鍛煉思維能力的問題。這既促進了學生綜合素質的發展,使學生勇于提問、表達看法,又從中學會與他人合作交流。
六、 構建生動的視聽情景
生物科學不僅研究微觀的細胞、病毒,還需要以更宏大的視野去探究整個生態系統乃至生物圈的物種間的關系和奧秘,然而學生平時很難有機會去切身體驗自然界,因此,可以通過播放紀錄片或動畫,構建多樣性、動態性的視聽情境,將日常生活環境以外的環境展現給學生,使其盡可能地在較短時間內了解到更加微觀和更加宏觀的世界。例如選修三中,人從一個受精卵到出生的整個變化過程;地球如何從形成原始的單細胞生物開始,經歷多次物種滅絕,直到今天我們所看到的世界;廣闊而陌生的海洋深處和地球兩極究竟隱藏著怎樣的秘密等等。面對當今人類生態環境的變化,紀錄片可以從其他生物的視角來重新審視人類給地球帶來的各種變化,使學生對于物種間的關系會有更加深刻地理解,進而意識到自己應該承擔的社會責任和歷史使命。
當然,網絡教學不代表學生可以完全脫離紙質書籍的學習,更不能少了課堂筆記的整理、考點的歸納和記憶,畢竟他們最終還是要面對紙質試卷的檢測。教師也切忌脫離板書,讓多媒體代替一切,原本應該師生互動的課堂變成計算機展示,教師成了鼠標的奴隸。只要是可以操作的實驗最好就不必用多媒體展示,而是創造條件讓學生親手做實驗,因為只有親自動手操作,才能掌握正確的操作要領。
在利用網絡進行學習的過程中,沒有同學的激勵,缺少學習氛圍,學生很容易被無關信息干擾,注意力下降,學習效率大打折扣。教師可幫助學生做好一天的時間規劃,各個時間段需要完成的事情要求學生準時提交,比如早讀進行簽到,學科作業設置限時提交,體育鍛煉拍照上傳等等措施,使學生的日常生活有序進行,老師家長從旁監督,減少學生因不能自律而沉湎于網絡游戲的現象發生。教師還可以將全班學生劃分為幾個學習小組,小組長管理本小組成員的作業完成情況,以及布置課后思考題,讓小組討論后以組為單位提交討論結果,以此來鍛煉團結協作能力,加強思想交流。
在寒暑假這樣長期離開學校環境的學習過程中,支撐起學生能夠繼續學習的熱情的因素中,必然要包括學習的好奇心。只有好奇心才能真正激發起學生的內在學習動力,才能對緊張的學校學習過程進行必要的補充,使得學生對于知識的認知不再局限于冷冰冰的文字、圖表和試題,為今后在科學道路上的長期發展播下希望的種子。好奇心與求知一樣重要,只有學生對自然、社會現象好奇,他們才會接著去探索,才有可能發揮創造性,發現新知識,推進科學技術的革新,實現我們的科技強國夢。
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作者簡介:胡可,四川省綿陽市,四川省江油中學。