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生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,是一门建立在观察和实验基础上的学科,在学生的细致严谨、实事求是、勇于实践、勇于创新、敢于质疑、唯物辩证等科学态度的养成方面具有独特的优势,而课堂教学是培养学生科学态度的主渠道。教师应善于在教学中,特别是在实验课教学和生物科学史的学习中充分发掘教材潜质,培养学生的科学态度。
一、实验课教学是培养科学态度的有效途径
科学态度的核心是实事求是。实验课是培养学生细致严谨、实事求是、勇于探索、勇于创新等科学态度的有效途径。
1. 创设条件进行实验课教学
不少乡镇中学都存在实验设置简陋、缺乏的现象,难以按课程标准的要求开足实验,但只要教师思想重视,敢干创新,因陋就简,就地取材,许多生物学实验还是能够正常进行。比如,可以以教室为实验室,以学生文具(如文具小刀、圆规等),开展一系列的植物形态解剖学实验;利用废弃的有螺旋盖的透明饮料瓶,开展小生态瓶的制作实验等。再如,可发动学生开展对本地中草药资源的调查等研究性学习活动。
2. 在实验课教学中注重对学生科学态度的培养
教师在实验课教学中应注重从实验前、中、后的几个关键环节入手培养学生实事求是、严谨细致的科学态度。实验前,教师应要求学生通过预习或查找相关资料,理解实验原理,明确实验目的和实验步骤,从而保证实验课的效果和效率,通过训练使学生养成在实验前做好充分准备的良好习惯。在实验进行中,要求学生对每一个过程认真操作、仔细观察,并做记录,认真仔细地分析研究观察到的实验现象,如果实验过程中出现异常现象,或实验失败,应及时引导学生思考、寻找原因并加以分析。例如做有关“影响酶的活性”的实验时,环境因素如温度、pH等的变化都可能造成异常现象。对学生的实验报告教师应仔细批改,如发现学生有不经分析而仅以书本给出的结论为依据,涂改或臆造实验结果的,一定要加以批评并进行教育,使学生在学习过程中逐步养成实事求是的求知态度。只要教师能在每次实验课教学中严格要求、悉心指点,就能使学生在实验活动中学会科学研究的一般方法,也能够使学生养成良好的实验习惯和实事求是、严谨细致的科学态度。
在实验课教学中教师还应注意培养学生勇于探索、勇于创新的科学态度。很多学生在现实生活中和生物课的学习中,对自然界多姿多彩的生命现象充满好奇心,充满求知热情,并在探索生命规律的过程中能产生充实感和兴奋感。教师在实验教学活动中,应注意保持学生的这种好奇心并使其转变成认识科学和学习科学的正确态度。不要因为害怕实验失败而一开始就严格将学生禁锢在实验指导书的套路内或在自己的经验主义的操纵下。教师应大胆地让学生动手操作,使学生通过主动探索和积极思维后自己得出结论。
例如,在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中,教师可多准备些不同的实验材料,如紫色洋葱、红背桂、金边红桑或学生自带的其他材料,并配制不同浓度的蔗糖溶液,让每个学生都动手操作,认真观察、比较在不同的实验材料、蔗糖溶液浓度不同的条件下,细胞的质壁分离及复原的速度、程度如何,学生定能发现不同条件下实验结果并不完全相同。这样,学生能更深刻地理解这个实验的原理。教师还可鼓励和引导学生展开想象,设计合理可行的不同的实验方案来进行科学探索,从而使学生的好奇心、创造力得到培养和利用。在做这个实验时,就曾有学生问:我能不能不用蔗糖溶液而用别的溶液来做这个实验?只要条件允许,教师不妨让学生大胆地进行尝试。
教师在教学中还应鼓励学生勇于质疑问难,培养学生对生命现象或问题的敏感性和判断能力。不仅要关注实验所出现的现象和问题,而且要关注实验以外的现象和问题,不放过任何端倪。如在上述实验中,有的学生因取用材料的部位不同或种类不同,发现发生质壁分离时的时间、速度并不一样;有的学生因动作较慢,发觉在发生质壁分离后再滴加清水却不能观察到复原的现象;有的学生改用1mol/L的KNO3溶液做实验,发现出现质壁分离现象后又自动发生了质壁分离复原。教师应及时对学生的这种探究精神给予肯定,并引导他们寻求问题的答案。
二、生物科学史是培养科学态度的生动教材
生物科学史是教师教学中不容忽视的课程资源,在培养学生科学态度方面独特的优势。教师在教学中应针对具体的教学内容和教学目标,从学生的认知水平出发,恰当地选取或处理相关的史料,将其作为教学内容的一部分,融入到教学中,使学生学习科学家们对科学知识的执著追求、顽强奋斗的精神和严谨求实的科学态度。
例如在学习“光合作用”这一高中课程的重要知识时,教师可将瓦伯格、卢宾、卡门、卡尔文等科学家的研究史料有机地整合到教学中,不仅有助于学生认识光合作用的实质,而且有助于他们体会科学家的思维过程。在学完遗传规律后,可组织学生进行讨论:孟德尔最后为什么能成功,发现遗传的基本规律?学生们通过讨论,达成共识:除了创造性运用科学方法之外,扎实的基础知识、勤于实践、勇于向传统挑战、对科学的热爱、严谨的科学态度,都是孟德尔获得成功的原因。在讲授作物育种时,可向学生介绍了“杂交水稻之父”袁隆平为培育杂交水稻寻找合适的杂交材料“野败”(野生雄性不育水稻)历尽艰辛,进行了大量杂交实验,历时十多年,终于使杂交水稻培育成功。在讲授生物的进化理论时,除了介绍达尔文的事迹外,再介绍赫胥黎为捍卫达尔文进化论而英勇献身的伟大事迹……通过对这些生动事例的介绍或讨论,让学生在科学史的熏陶中树立热爱科学崇尚科学的态度,帮助学生确立对科学知识的执著追求、顽强奋斗、勇于创新的精神和严谨求实的科学态度。
教师也可以借助一些反面例子来启迪学生。如青霉素的发现史,讲的是英国科学家弗莱明在1928年研究葡萄球菌时,一次做实验中,一个暴露在空气中的金黄色葡萄球菌被青霉素污染了,一段时间后发现了在培养基上长出的青霉菌竟将周围的葡萄球菌块溶解,他并没有忽略这次“意外”,而是研究这种青霉菌,最后发现并提取出了青霉素——到现在依然是用途最广的抗菌素。而在他之前,英国细菌学家斯科特也曾发现了青霉素现象,他不仅没有细心研究这种现象,还对此特别讨厌,因为它阻碍了要研究的细菌的生长!这时教师可启发学生思考:斯科特为什么会与成功失之交臂?是因为缺乏创新意识、敏锐的判断力!因为“机遇只偏爱那些有准备的头脑”(巴斯德的名言)。通过这些生动的生物史料的学习,使学生更能体会到勇于质疑、敢于创新的科学态度的重要性。
责任编辑 罗 峰
一、实验课教学是培养科学态度的有效途径
科学态度的核心是实事求是。实验课是培养学生细致严谨、实事求是、勇于探索、勇于创新等科学态度的有效途径。
1. 创设条件进行实验课教学
不少乡镇中学都存在实验设置简陋、缺乏的现象,难以按课程标准的要求开足实验,但只要教师思想重视,敢干创新,因陋就简,就地取材,许多生物学实验还是能够正常进行。比如,可以以教室为实验室,以学生文具(如文具小刀、圆规等),开展一系列的植物形态解剖学实验;利用废弃的有螺旋盖的透明饮料瓶,开展小生态瓶的制作实验等。再如,可发动学生开展对本地中草药资源的调查等研究性学习活动。
2. 在实验课教学中注重对学生科学态度的培养
教师在实验课教学中应注重从实验前、中、后的几个关键环节入手培养学生实事求是、严谨细致的科学态度。实验前,教师应要求学生通过预习或查找相关资料,理解实验原理,明确实验目的和实验步骤,从而保证实验课的效果和效率,通过训练使学生养成在实验前做好充分准备的良好习惯。在实验进行中,要求学生对每一个过程认真操作、仔细观察,并做记录,认真仔细地分析研究观察到的实验现象,如果实验过程中出现异常现象,或实验失败,应及时引导学生思考、寻找原因并加以分析。例如做有关“影响酶的活性”的实验时,环境因素如温度、pH等的变化都可能造成异常现象。对学生的实验报告教师应仔细批改,如发现学生有不经分析而仅以书本给出的结论为依据,涂改或臆造实验结果的,一定要加以批评并进行教育,使学生在学习过程中逐步养成实事求是的求知态度。只要教师能在每次实验课教学中严格要求、悉心指点,就能使学生在实验活动中学会科学研究的一般方法,也能够使学生养成良好的实验习惯和实事求是、严谨细致的科学态度。
在实验课教学中教师还应注意培养学生勇于探索、勇于创新的科学态度。很多学生在现实生活中和生物课的学习中,对自然界多姿多彩的生命现象充满好奇心,充满求知热情,并在探索生命规律的过程中能产生充实感和兴奋感。教师在实验教学活动中,应注意保持学生的这种好奇心并使其转变成认识科学和学习科学的正确态度。不要因为害怕实验失败而一开始就严格将学生禁锢在实验指导书的套路内或在自己的经验主义的操纵下。教师应大胆地让学生动手操作,使学生通过主动探索和积极思维后自己得出结论。
例如,在“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验中,教师可多准备些不同的实验材料,如紫色洋葱、红背桂、金边红桑或学生自带的其他材料,并配制不同浓度的蔗糖溶液,让每个学生都动手操作,认真观察、比较在不同的实验材料、蔗糖溶液浓度不同的条件下,细胞的质壁分离及复原的速度、程度如何,学生定能发现不同条件下实验结果并不完全相同。这样,学生能更深刻地理解这个实验的原理。教师还可鼓励和引导学生展开想象,设计合理可行的不同的实验方案来进行科学探索,从而使学生的好奇心、创造力得到培养和利用。在做这个实验时,就曾有学生问:我能不能不用蔗糖溶液而用别的溶液来做这个实验?只要条件允许,教师不妨让学生大胆地进行尝试。
教师在教学中还应鼓励学生勇于质疑问难,培养学生对生命现象或问题的敏感性和判断能力。不仅要关注实验所出现的现象和问题,而且要关注实验以外的现象和问题,不放过任何端倪。如在上述实验中,有的学生因取用材料的部位不同或种类不同,发现发生质壁分离时的时间、速度并不一样;有的学生因动作较慢,发觉在发生质壁分离后再滴加清水却不能观察到复原的现象;有的学生改用1mol/L的KNO3溶液做实验,发现出现质壁分离现象后又自动发生了质壁分离复原。教师应及时对学生的这种探究精神给予肯定,并引导他们寻求问题的答案。
二、生物科学史是培养科学态度的生动教材
生物科学史是教师教学中不容忽视的课程资源,在培养学生科学态度方面独特的优势。教师在教学中应针对具体的教学内容和教学目标,从学生的认知水平出发,恰当地选取或处理相关的史料,将其作为教学内容的一部分,融入到教学中,使学生学习科学家们对科学知识的执著追求、顽强奋斗的精神和严谨求实的科学态度。
例如在学习“光合作用”这一高中课程的重要知识时,教师可将瓦伯格、卢宾、卡门、卡尔文等科学家的研究史料有机地整合到教学中,不仅有助于学生认识光合作用的实质,而且有助于他们体会科学家的思维过程。在学完遗传规律后,可组织学生进行讨论:孟德尔最后为什么能成功,发现遗传的基本规律?学生们通过讨论,达成共识:除了创造性运用科学方法之外,扎实的基础知识、勤于实践、勇于向传统挑战、对科学的热爱、严谨的科学态度,都是孟德尔获得成功的原因。在讲授作物育种时,可向学生介绍了“杂交水稻之父”袁隆平为培育杂交水稻寻找合适的杂交材料“野败”(野生雄性不育水稻)历尽艰辛,进行了大量杂交实验,历时十多年,终于使杂交水稻培育成功。在讲授生物的进化理论时,除了介绍达尔文的事迹外,再介绍赫胥黎为捍卫达尔文进化论而英勇献身的伟大事迹……通过对这些生动事例的介绍或讨论,让学生在科学史的熏陶中树立热爱科学崇尚科学的态度,帮助学生确立对科学知识的执著追求、顽强奋斗、勇于创新的精神和严谨求实的科学态度。
教师也可以借助一些反面例子来启迪学生。如青霉素的发现史,讲的是英国科学家弗莱明在1928年研究葡萄球菌时,一次做实验中,一个暴露在空气中的金黄色葡萄球菌被青霉素污染了,一段时间后发现了在培养基上长出的青霉菌竟将周围的葡萄球菌块溶解,他并没有忽略这次“意外”,而是研究这种青霉菌,最后发现并提取出了青霉素——到现在依然是用途最广的抗菌素。而在他之前,英国细菌学家斯科特也曾发现了青霉素现象,他不仅没有细心研究这种现象,还对此特别讨厌,因为它阻碍了要研究的细菌的生长!这时教师可启发学生思考:斯科特为什么会与成功失之交臂?是因为缺乏创新意识、敏锐的判断力!因为“机遇只偏爱那些有准备的头脑”(巴斯德的名言)。通过这些生动的生物史料的学习,使学生更能体会到勇于质疑、敢于创新的科学态度的重要性。
责任编辑 罗 峰