例谈高中生物模拟实验的课堂教学实施
厦门市启悟中学 方 涵 (361100)
[摘要] 目前在高中生物学教学活动中模拟实验的实施情况并不好,有一部分教师认为模拟实验很简单,让学生看看书就会了,没有让学生动手去实践的必要。因此,本课题研究主要从模拟实验的意义和教学实验个案等方面探讨,为生物模拟实验学教学提供一点建议。
[关键词] 高中生物 模拟实验 教学实施
1模拟实验在提高学生能力方面发挥的作用
1.1通过模拟实验及模型的制作,提高学生形象思维能力
心理学的研究表明创造力主要来自右脑,来自形象思维,因而培养形象思维是培养创造力的重要途径。形象思维在学生的生物学习过程中也起着极为重要的作用。如果学生对物质的微观结构、对特定条件下的生物现象和生理过程,在头脑中没有建立起正确的形象,就难以把文字叙述和现实过程有机地联系起来,也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。例如,如果学生头脑中没有建立起生物膜的流动镶嵌模型,就难以理解生物膜流动镶嵌模型的主要内容和分析生物膜的结构和功能特点。有一些学生学不好生物,其概念对他们来说既神秘又玄妙,难以入门,重要原因之一,就是他们的头脑中没有形成正确的生物形象,因此,仅就帮助学生学好生物学知识来说,我们也应该特别重视形象思维能力的培养。要提高学生的形象思维能力,必须加强直观教学,以丰富学生的表象储备。由实验和观察形成的表象最生动、最具体、最真实,实验是形成生物表象的最有效途径。由于生物学中很多研究对象直接用来实验很困难或者不可能,因而模拟实验成为生物学中一个重要的方法。通过模拟实验可将课本中难以理解的内容以及不可能做的实验,设计成构造模型或者模拟实验,将抽象的知识形象化,让学生动手操作,感悟、体验生物结构和生命运动历程。对于实验,学生参与程度越大,摄入的表象就越生动、有效。
1.2通过模拟实验及模型的制作,培养学生的创新能力
创新能力是一个人运用已有的知识和理论,在科学、技术等各种实践活动领域中不断创造出新知识或新技术的能力。在高中生物学教学中应该充分利用模拟实验及构建模型的机会来培养学生的创造能力,从而达到培养学生创新精神的目标。例如,必修模块l第4章“细胞的物质输入和输出”第2节“课外制作──利用废旧物品制作生物膜模型”,虽然教材中所给出的模拟实验和模型构建都是经典和较成熟的理论,但仍可利用这些素材作为基础,通过深化来培养学生的创新精神并丰富流动镶嵌学说。
1.3通过模拟实验及模型的制作,培养学生的建模思维和建模能力
在教学第1课时结束后,教师提出学习任务:请同学们观察教科书中的图片,结合老师课堂上所讲解的减数分裂的过程。以两对同源染色体为例,用合适的材料在课外进行建立减数分裂中染色体变化的模型。教师要不失时机地提出相关问题:① 染色体数目减半发生在什么时期?原因是什么?②减数第一次分裂结束时细胞中染色体有何特点?③减数第二次分裂过程染色体行为与有丝分裂异同点?④ 交叉互换对配子种类有何影响?⑤非同源染色体的自由组合对配子的种类又会产生怎么样的影响?请同学们带着相关的问题进行模型建构。
第2课时学生小组展示模型构建的成果,师生展开交流和研讨,师生共同对学生的模型进行修改、分析和评价,师生逐步归纳出规范的物理模拟模型。在此过程中,师生讨论得出预设问题的结论后,教师提出进一步的学习任务:请同学们比较分析图解,找出减数分裂过程中染色体和DNA数目变化的规律。并引导学生将上述数据转换成染色体、DNA数目变化的曲线图,并进行比较分析,进一步深化学生对数学模型的理解。
2关于模拟实验的课堂教学的几点反思与建议
2.1在模拟实验中思维提升是关键
在教学实践中进行模型建构活动时,有的教师一味地强调形成一个具体化的模型,却忽略了在建构活动中必要的思维过程。例如,在必修3中安排的“建立血糖调节的模型”,如果老师在上课时把主要的精力放在模拟活动上,通过形象化展示肉眼看不见的过程,而忽略了形象基础上的理论提升的话,那就成了本末倒置。事实上,这个模型建构活动,模拟过程的关键是:一要体现“激素”卡片作为信息起作用,二要体现激素间的拮抗作用。模拟活动后的讨论,以及通过讨论绘制图解式模型应该是本活动的重中之重。如果在活动中缺少思维过程,往往使这个活动幼稚化,而无法达成最终的教学目标。
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