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一、高考生物學科命題面臨的困難和挑戰
高考命題有廣義和狹義之分,廣義的高考命題包括考試內容規范表和試題規劃表的制定,試題的編寫及全卷試題修訂和組配;1]狹義的指試題的編寫,包括材料的選擇、問題的設計與命題的表達三個環節。本文討論狹義上的命題。試題規劃表是命題專家根據考試內容規范表的需要事先制定的命題規范文件,命題教師應根據試題規范表開展具體的試題編制工作,期間應經過材料選擇、問題設計、命題表達等階段。其中,材料選取既是命題的起點,也是命題的關鍵,將直接影響和決定后續工作的開展;問題設計是命題的核心,科學思維是生物學問題設計的主線;命題表達是命題技術的體現和命題質量的深化。三者關系相輔相成、缺一不可,均已成為當前編制高考試題的挑戰和亟須規范的問題。
問題一:材料選取的挑戰。隨著高考命題權的下放,高考生物學科命題工作的科學化和規范化受到極大的重視,尤其是試題本身的科學性被認為是評判合格試題的重要指標之一。科學性為生物學科命題素材的選取提出了嚴格的要求,即題干背景的來源和表達必須是真實、可靠、無歧義的。此外,高考生物學科命題應突出能力立意,公平性、科學性成為材料選取的難題。
問題二:問題設計的挑戰。問題設計的出發點旨在考查考生已有的知識和能力,新課程高考更注重能力立意。生物學科能力是學生參與生物學科活動(知識學習、實驗操作、生活實踐等)過程中逐步形成和發展起來的比較穩固卻不容易或不能被直接觀測的一種心理特質。高考要考查和測量此類“隱蔽”目標,必須設置一定的情境刺激考生產生認知,通過考生的外顯行為判斷其思維或能力水平。問題設計還包括難度設計、區分度設計、參考答案設計等。顯然,問題的設計是否恰當,能否起到刺激考生應試思維等問題,都是對命題者的極大考驗。
問題三:命題表達的挑戰。審視近幾年全國高考生物試題,命題人員的試題編制技術日趨成熟,但也伴隨著諸多問題,或題干信息冗余,或表述含糊不清,或表達存在歧義。諸如此類欠規范的命題表達方式嚴重影響了命題的質量。同時,后現代主義推崇者對高考命題工作提出自由化、個性化及人文關懷等要求,對命題表達環節也是一大挑戰。
二、科技論文作為高考生物學科命題素材的理性思考
(-)科技論文的發展評述與內涵釋析
科技論文起源于17世紀60年代的歐洲,其標志是英國皇家學會創辦的世界第一本學術期刊《哲學匯刊》。該刊集合了牛頓、伽利略等科學家的前沿性成果。18世紀至19世紀,隨著多種自然科學類期刊的迅速增長,科技論文的內容幾近覆蓋科學的所有領域。20世紀90年代,互聯網的興起使科技期刊的網絡化檢索變得十分強大,我國也形成了以中國期刊網、萬方期刊網等為代表的期刊集群。2003年教育部成立的“中國科技論文在線”,為推動科技交流、科技應用與科技再創造提供了更加便捷的交流平臺。
概念上,“科技”即科學技術,主要指自然科學方面的技術,“論文”即論證性的文章,是描述科研成果的書面文件。科技論文屬于學術論文,因此具有學術論文的基本特性。中國國家標準GB7713—87明確指出:“學術論文是某一學術課題在實驗性、理論性或觀測性上具有新的科學研究成果或創新見解和知識的科學記錄;或是某種已知原理應用于實際中取得新進展的科學總結,用以提供學術會議上宣讀、交流或討論;或在學術刊物上發表;或做其他用途的書面文件。美國生物學編輯協會認為,科技論文必須“易于人們的感官接受、本質上持久、不加限制地為科學界所使用,并能為一種或多種公認的二級情報源所選用”。
由此可見,本質上,科技論文以學術理論為依據,以新思想或新進展為核心,以實驗數據為例證,以書面語言為載體。在內容上必須具有科學性、創新性、權威性,在表述上必須具有準確性、嚴肅性和邏輯性。作為報道、交流、存儲科研成果的重要載體,科技論文是科技發展的總結,社會發展的各行各業都在應用科技論文所表達的科技成果。
(二)選用科技論文的必要性和可行性分析
長期以來,高考命題或選擇中學教材、中學教輔、大學教材及課外資料(報紙、參考書等)作為命題背景材料,或選擇已有題目進行改編,也有少部分試題是命題專家根據已有知識和經驗直接設計。這類傳統選材方式在命題實踐中存在許多紕漏,易在科學性、公平性、時效性,甚至安全保密性方面產生問題。以科技論文為試題背景的命題方式與傳統選材有本質區別,不僅能提高試題各項屬性水平,還能提高命題質量和命題效率。現將傳統選材與科技論文選材方式進行比較(表1)。
從表1可以看出,科技論文選材具有許多優勢,選用科技論文進行高考生物學科命題具有現實的必要性和可行性。
1.必要性分析
其一,保證了試題的科學性、權威性和時效性。科學性是評價高考試題的一項重要指標,其重要性不言而喻,這是中學教輔、課外資料、舊題改編等方式無法比擬的。試題中引用的任何數據乃至成題后的文字表述,取自具有國家法定權威或專業權威的公開出版物[6],命題者往往心里很“坦然”。在此基礎上,命題專家憑借自身專業技術對論文作出準確的評價,可以在很大程度上有效避免高考試題公布后可能產生的各類負面影響。生物科技高速發展,試題應當在一定程度上體現現代生物科技的發展。應用生物學科技論文命制高考試題從根本上保證了試題內容的時效性,體現科學實踐與教育教學的統一。
其二,體現了高考的公平性。若選材來自中學教材、中學教輔或是舊題改編,做過類似題目的考生自然受益,一方面產生不公平,另一方面進一步激發考生和教師的“題海戰術”意識,不利于素質教育的發展。高校教材原本是_個良好的命題素材來源,只是由于經過多年的命題實踐應用,特別是自分省自主命題以來,每年都要有十幾套高考卷結果出現命題者辛辛苦苦命制出來的考題,一經檢索才發現,早就有相似的考題了。而科技論文選材卻可以有效避免此類情況發生,生命科學每年發表的科技論文數量巨大,海量的選材要能“撞上”是很困難的。這樣不僅體現了選材公平,也能有效避免“撞題”。另外,高考命題前的資料準備是高考涉密內容,往往慎之又慎,若能將“海量”的科技論文替代有限的材料,豈不解決了安全保密問題?實踐證明,這—做法在某些通過臨時抽調命題專家入圍命題組的省份,是有效的,也是必要的安全措施。
其三,體現能力立意。高考試題強調能力考查。能力是人順利地完成某種活動所必須具備的那些心理特征,只有在解決實際問題中才能考查其能力水平。[7]應用科技論文作為背景材料更易實現考核目標能力化,因為,大量生物學科技論文的特質就是解決實際生產生活中的實際問題,特別是帶有生物實驗論證類的論文,不僅具有科學的、最新的實驗技術和方法,還有翔實的實驗數據。而以中學教材等作為背景材料只會偏重考查知識目標,不利于能力立意。
其四,提高命題效率和命題質量。論文通常是以過程性方式呈現生物學實驗研究成果,具有問題的提出、實驗方法的設計、實驗數據及實驗結果的討論等,這與新課程強調的探究性學習是—致的。以科技論文作為命題起點,命題者具有呈現試題的科學思路和方法,同時免去一些對科學性疑問的論證,提高了命題效率。試題以圖表、文字、數據等多樣化的形式呈現,不僅體現了試題所蘊含的科學素養,也使卷面更加活潑、美觀,提高試題的命題質量。
2.可行性分析
首先,持續、大量更新的生物科技論文和各種引文數據庫為科技論文的選擇提供了有力的保障。高中生物學考查內容涉及生物學_級學科下的12個二級學科,同時可擴展到農、林、牧、醫、漁等各個生命科學領域。編制如此廣泛的生命科學高考試題,僅取自傳統素材顯得遠遠不夠。豐富的論文來源和便捷的檢索系統可以徹底改變命題者“江郎才盡”的窘境。
其次,《普通高等學校招生全國統一考試大綱(理科課程標準實驗版)》(簡稱“考試大綱”明確指出,“要重視理論聯系實際,關注科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展”。?這為“選用科技論文作為試題素材”這項新舉措提供了改革的科學依據。基于新課程高考改革的大背景,選用科技論文不僅體現了生物科學素養,也體現了科學、技術、社會的統一。
再次,大規模教育考試理論決定了將科技論文改編為局考試題是可行的。局考試題的本質是根據選拔人才的目的,按照一定的要求,通過考生解答問題或解決實際問題的過程和結果,推測考生具備某一心理特征(知識、能力)的程度。基于科學性的保證,對科技論文素材進行基于考試測量要求的適當改編是可行的,也是必要的,豐富、靈活的命題技巧和命題手段是其重要的保證。
三、基于科技論文背景的高考生物命題實踐
基于以上討論,高考生物命題亟待構建一套基于科技論文背景的命題模式。2009年以來,本課題組開展了相關研究,并進行了四次高考命題實踐,初步總結了一套基于科技論文背景的高考生物科命題解決方案。下面分別從三個維度討論以科技論文為命題起點的嘗試。
(一)材料選取的維度
1.背景材料的選擇
理論分析:選擇科技論文作為試題背景,在—定程度上保證了試題背景材料的科學性、權威性。考慮到科技論文在試題命制中的特殊用途,選擇的科技論文應進行如下三個方面的有效性判定:(1)選擇近期發表的較高水平的科技論文,以保證材料的科學性和時效性;(2)所選論文應涉及社會、生產、生活的研究,以考查考生運用生物學知識解決實際問題的能力;(3)所選論文主題詞應與考試大綱“生物知識內容表”中的“II”?要求一致,以突出考查考生對生物學核心知識體系的掌握,體現生物科學素養。
操作方法一:選擇近期發表的較高水平的科技論文。一般來說,應檢索來自中國科學引文數據庫(ChineseScienceCitationDatabase,簡稱CSCD)的論文。CSCD內容豐富、結構科學、數據準確。收錄有生物學、農林科學、醫藥衛生、環境科學等領域出版的上百種中英文科技核心期刊和優秀期刊。以2010年全國高考福建生物卷第26題第I小題(簡稱“2010福建高考26—I題”)為例,試題背景選自“幾種環境因子對高生物量赤潮甲藻——東海原甲藻光合作用的影響”(《海洋科學》2009年第12期)一文,是關于我國東海海洋污染中赤潮發生機理的研究,該題以“東海原甲藻引發我國東海赤潮”為情境,考查被試在真實背景中的知識遷移能力,涉及社會領域和學術領域的熱點話題,所選背景材料角度新穎。
操作方法二:選擇與生物學相關的社會、生產、生活領域的熱點話題。例如,2011年全國高考福建生物卷第26題第I小題(簡稱“2011福建高考26—I題”)選自兩篇文章:《rhIL-18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制機制研究》(《沈陽部隊醫藥》2009年第1期);《rhIL-18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制作用》(《解剖科學進展》2008年第2期)。眾所周知,2011年3月,日本大地震引發了核輻射危機,一時之間,核輻射在世人面前引起極大恐慌,科學地認識核輻射具有重要的社會意義。該題避開人類災難的宣揚,著眼于科學分析和科學利用核輻射,將核輻射與高中生物學涉及的免疫、細胞凋亡、誘變育種以及實驗探究設計有機地結合在一起,讓人們明白核輻射雖然可怕,但可以防治,也可以應用于農業生產,這樣的考題具有測量選拔功能和社會功能的統一。
操作方法三:結合考試大綱(考試說明)“生物知識內容表”中的II層次要求。考試大綱對考查內容界定了層次要求。實際操作中應以II層次要求為關鍵詞進行文獻檢索。一般來說,不用I層次關鍵詞,但不代表I層次內容不作考查,而是在II層次主干知識和能力考查中常常可以衍生出對I層次的考查,體現試題對生物學核心知識的考查。如細胞代謝中“影響光合作用速率的環境因素”關鍵詞為“光合作用速率”和“環境”,由此檢索到《幾種環境因子對高生物量赤潮甲藻——東海原甲藻光合作用的影響》一文,編制試題時,可以衍生考查I層次的考點:赤潮的根本原因 海水富營養化。
2.試題情境的設置
理論分析:生物科技論文的撰寫框架包括實驗材料和方法、數據處理、結果分析、討論和總結等。由于科學研究是一項原理復雜、步驟繁瑣、技術含量高的工作,論文表述的實驗原理和步驟等可能涉及許多生物學科的專業性或前沿性內容,如信號通路、重組人白細胞介素、基因敲除等;呈現的數據大多經過SAS、SPSS等統計軟件處理,如呈現的圖表常常涉及^(顯著性差異)、置信區間、姑(極顯著)等統計學詞匯或符號。我們將這些或是超綱或是不必在考查中出現的內容稱為冗余信息,冗余信息會干擾考生正常答題思維,影響試題的信度和效度,甚至造成嚴重的系統測量誤差。
操作方法一:簡化復雜實驗條件、方法的表述,以通俗易懂的文字高度概括復雜的實驗原理
和步驟,體現實驗條件的簡約性。[9]例如,2011福建高考26—I題以“選取若干實驗小鼠,隨機分成4組”替代原文中“實驗動物C57純系雄性小鼠,18?20g,購自中國醫科大學動物室’’、“動物模型及分組,按體重隨機分為4組,每組8只”等復雜的實驗步驟,使考生對試題情境不感到陌生,能致力于核心問題的解答,從而保證試題的公平性和可讀性,提高試題的效度。
操作方法二:剔除冗余信息,簡化圖表數據。生物學經常涉及實驗圖表數據,簡化圖表數據或對圖表進行特殊處理變得非常必要。例如,2011福建高考26—I題,試題省略置信區間,以實驗的樣本平均值又代替總體平均值將實驗檢測處理方法省略,直接以“細胞凋亡相對值”替代;剔除差異顯著性分析,默認實驗數據均有差異顯著性。以上處理,都是為了幫助考生快速從題干中獲取與測量目標相關的信息,實現試題考查的目的。再如,2010福建高考26—I題,論文用散點圖和回歸線描述東海原甲藻光合作用隨溫度變化,由于高中沒有對散點圖作考試要求,試題剔除散點圖這一冗余信息,直接以回歸線呈現。當然,剔除和簡化的操作應以科學性為前提,操作的手法往往就是用大概念籠統地描述小概念。例如,以“染色體變異”替代“染色體橋、微核、染色體斷片”等超綱詞語。
操作方法三:可對試題必須呈現的超綱內容做信息補充。例如,2009年全國高考山東生物卷第2題的題干是“細胞分化是奢侈基因選擇表達的結果。下列屬于奢侈基因的是()”。“奢侈基因”是考生未曾接觸過的新名詞,此處極易干擾、迷惑考生的思維,增加考生在高考考場上的心理壓力,造成考生答題思維上的“眩暈”。若能在題干中提供“奢侈基因”的名詞解釋,將轉化阻礙考生答題的瓶頸,避免超綱嫌疑,利于考生答題。
(二)問題設計的維度
1.認知水平和能力布局
理論分析:通常一道實驗探究題可以設計3?5個小問題,考查考生對多個生物學事實的認知水平和多種生物學能力。考慮到學生的認知發展是由抽象到具體、由淺入深、由低級到高級的循序漸進的過程,問題設計的認知水平應由易到難、步步深入,考查能力測量目標的層次也應逐步提高,從而將相對獨立的小題通過一個完整的問題鏈串聯起來,形成一道有序的完整題目。1D]
操作方法一:將低層次的認知水平前置,高層次的認知水平后置,逐步形成認知的梯度布局。布盧姆(BiS.Bloom,1956)等將學生在學習中的行為表現分為知識、領會、運用、分析、綜合和評價六大類。[11]問題設計時應考慮學生的認知承受度,操作上可按照識記、理解、運用三個層次編排不同認知水平的問題。
操作方法二:將低端能力前置、高端能力后置,逐步形成能力梯度布局。可按照考試大綱對生物學科能力要求的編排順序,首先考查理解能力,其次考查實驗與探究能力或獲取信息能力,最后考查綜合運用能力。如2011福建高考26—I題由四道獨立的問題組成,四個小問題依次考查考生理解能力、獲取信息的能力、實驗探究能力和綜合運用能力,形成能力的梯度布局。
2.基于能力立意的問題設計
理論分析:新課程高考倡導以能力立意為主導,強調知識、能力和素質一體化的命題思想。能力體現在解決實際問題中表現出來的心理品質,能力的核心是思維。因此,高考試題的問題設計應強調在新情境中考查考生科學思維的品質,多考查考生在新情境中對知識的理解、分析、應用等遷移能力,少考查考生對知識的單純記憶。設計的問題要結合題干背景材料,牽涉的知識應用要寬廣,解題思路要來源于教材,又高于教材。
操作方法一:運用新情境,產生新問題。取材于科技論文的題干資料是考生尚未接觸過的材料,可賦予這些材料新意以引申出新問題。例如,2011福建高考26—I題呈現的實驗數據只有三組,將原論文的第四組數據隱藏,并設計成問題:“設置第四組實驗的目的是(),要求考生通過對比分析第三組實驗數據,分析設計第四組實驗的意圖。一方面考查考生實驗與探究的能力,另一方面也考查考生獲取信息的能力。
操作方法二:圍繞問題核心,盡可能延伸拓展多個知識點。2011福建局考26—I題是一道典型的實驗探究題,以核輻射誘導細胞凋亡為切入點,融合考查免疫器官、免疫活性物質、細胞凋亡、誘變育種等多個跨模塊、綜合性知識。顯然,試題不是單純考查被試的記憶情況,也考查被試在復雜背景下的知識遷移能力和解決實際問題的能力。
(三)命題表達的維度
1.信息呈現的控制
理論分析:信息量過多過少都可能增加考生閱讀負擔,使部分考生思維無法產生趨同反應,影響試題的難度、信度和效度,特別是對答題毫無幫助的冗余信息更是如此。
操作方法一:從字數上控制試題信息量。試題信息包含題干信息和答案信息,設置與答案信息相當的題干信息量,有助于提高考生答題效率,同時提高試題與測量目標的相關程度。一般來說,可以依據該題所占分值來確定題干的字數以及答題的字數。統計近些年各地高考卷相似題型的字數,并將其作為信息量控制的參考是常常采用的有效辦法。
操作方法二:采用文字和圖表相結合的方式呈現信息。生物科學往往以生物繪圖或圖表方式呈現科學研究方法或成果。試題應盡可能采用圖表與文字相結合的方式,一方面倡導理科科學思維和習慣,另一方面有效縮減閱讀量,使考生讀題更加準確,試題的直觀性和美觀性都得到較大的改善。例如,2011福建高考26—II題采用表格的方式呈現高中生物學實驗常用的染色方法,其字數要比純文字表達少得多,且更直觀、準確。
2. 語言表達的限定
理論分析:措辭模糊在一定程度上可能造成考生思維瓶頸,影響考生正常思維,不利于考生真實能力的體現。那些以增加試題難度為目的,采用增加閱讀量或刁鉆古怪、模棱兩可的表述方式并不可取。此外,具有歧義的表述難以使考生達到趨同思維,可能導致考生答題不全面、不準確,且使答案多樣化,加大閱卷難度。
操作方法一:修改模棱兩可的表述方式,使試題清晰、明確。例如,2009年福建高考生物卷第27題第4小題:“以有氰、高莖與無氰、矮莖兩個能穩定遺傳的牧草為親本,通過雜交育種,可能無法獲得既無氰也無產氰糖苷的高莖牧草。請以遺傳圖解簡要說明”,其中的“可能無法獲得既無氰也無產氰糖苷的”,表述過于晦澀、模棱兩可。一般來說,遺傳育種常常是為了獲得生產上需要的品種,但這里設問卻是“可能無法獲得”,導致許多考生無法理解題意,只好將各種情況的雜交組合都寫出來。該小題抽樣實測難度為0.16,與預測值相距甚遠。
操作方法二:對于有歧義的表述應加入限定詞。應用科技論文為背景命題,在題干表述上常常會出現與中學生物教學不一致的提法,可能來自較新的生物學研究方法,也可能來自生物學實踐與中學生物教學理論的脫節,這時就需要對有歧義的表述加入必要的限定詞。例如,2010福建高考26—I題增加了“凈光合速率=真正光合速率一呼吸速率”的表述,因為高中生物學教材(人教版)中未提及“凈光合速率”,從而避免產生歧義。
3.人文氣息的滲透
理論分析:后現代主義對高考命題工作提出了自由化、個性化、人文關懷等要求。命題者應加強對考生的考場人文關懷,力求試題的敘述和設問方式貼近考生的思維習慣,保證考生一直擁有輕松、激勵的應試心態。要努力避免刻意“挖陷阱”式的命題方式,有效保護考生正常的考場應試思維。
操作方法一:貼近考生思維,避免突兀設問。例如,仔細斟酌2011福建高考26—I題第
(1) 小題和(3)小題的表述,其中“已知IL一18是一種淋巴因子”與“與第③組相比”看似多余,實際是為了引導被試順利作答;審視第
(2) 小題和第(4)小題的題目要求,其中“從(組別)兩組數據可知”和“其特點是(至少答出兩點)”,兩處填空后均用括號補充說明,是為了貼近考生思維,減少答題失誤。
(一)有利于提高學生自信心學生
在學習生物學知識的過程中,通過發現問題并且提出問題然后思考問題這一思維過程,可以有效提高學生對生物學科的學習興趣,在通過思考得出正確結論之后,教師通過適當的鼓勵會使得學生樹立對生物學科學習的自信心,有效激發學生學習生物學科的學習興趣。
(二)有利于掌握學生學習程度
在生物學教學過程中,教師要密切關注學生提問的質量和數量,通過這一過程可以掌握學生對教師所講授知識的掌握程度。教師通過對學生課堂掌握知識的程度來改進教學,及時對教學進度進行適當的調整,客觀地評價教學效果,對于提高生物學科的教學質量具有非常好的幫助作用。
(三)有利于學生參與到課堂教學中來
學生在生物學教學中積極提問,能夠反映出教學的重點和難點,因此,教師要積極引導學生主動參與到教學活動中來,激發學生學習生物學科的積極性和主動性,引導學生在提問過程中積極思考和探索生物學科知識,做到舉一反三,不斷提高課堂教學效率,提高學生學習生物學科的動力。
(四)有利于學生對知識的交流和掌握
教師注意觀察學生提出的問題,對于一些難度較大的問題或者具有普遍意義的問題,教師可以引導學生在課堂上進行討論和交流,通過學生之間的探討得出正確的答案。在這個過程中教師要把握知識擴展程度,適當地對學生進行引導,培養學生之間相互交流和合作的精神。
二、如何在生物教學中培養和提高學生提問能力
(一)尊重學生的個性和特點教師
在教學過程中要善于觀察和發現學生的個性,對于沒有勇氣提問的學生,教師要鼓勵學生大膽發言,提出自己的問題;對于學生缺乏自信心,不確定自己問題的學生,教師要幫助學生樹立自信,通過正確的回答堅定學生的信心;對于找不出問題或者不知道如何表達自己問題的學生,教師要耐心地引導學生,讓學生整理自己的思路,根據自己的思路發現問題并且提出問題。對于一些喜歡標新立異的學生,教師要鼓勵他們進行更進一步的思維,更加深入地思考問題,然后提出自己的問題與同學們一起溝通和交流。
(二)營造良好的教學環境和師生關系
學生的思維只有在輕松和相對自由的環境下才能夠展開,因此,教師在教學過程中要為學生創造一個能夠發揮自己豐富想象空間的輕松、愉快的教學環境。讓學生投入到學習中去,沉下心來思考問題,不斷對教學內容提出自己的問題和想法。同時,教師還要將自己置身于學生之中,不能將自己凌駕于學生之上,保持平等的師生關系,充分發揮學生的想象力,引導學生對問題進行正確的思考,讓學生自主學習,真正成為學習的主體和主人,提出問題,將教學引至深入。
(三)鼓勵學生樹立質疑的學習態度學生要創新
要學會提問,要學會獨立思考,首先要有質疑的學習態度。學生只有具備了質疑的學習態度和學習精神,才能夠深入思考問題并且發現問題,進而提出問題。所以,教師在教學過程中,要不斷培養學生的質疑精神,打破傳統的已經得出的結論,在“為什么”中不斷形成自己的思維,通過問題的提出發現學習的興趣。對于學生提出的問題和得出的結論,教師要及時給予恰當的表揚和鼓勵,讓學生在獲得自信心和肯定之后繼續對問題進行思考。
(四)為學生提供提出問題的環境
有研究表明,中學生物教師在教學過程中,有意識地為學生創設特定的環境能夠幫助學生活躍思維,調動學生思考問題和提出問題的欲望。在這個過程中,教師要適當把握和控制節奏,使這些特定的環境與學生知識結構相關聯,能夠吸引并且有利于大多數學生的思維擴展。同時,在學生提出問題之后,教師還要引導學生將問題進一步思考然后提出新的問題。
(五)合理安排學生提問
時間和教學節奏對于學生的提問,教師要把握節奏,合理安排。教師通過特設的環境和突出的問題引導學生對相關課程內容進行思考,然后引導學生進入到新的課程內容之中。或者教師也可以將學生提問安排到課程結束之前的幾分鐘或者十幾分鐘之內,讓學生對本節課所學內容進行思考,根據本節課所講授的內容提出自己的想法和疑惑。這種情況下,學生提出的問題一般都具有一定的針對性,能夠反應教師的教學質量和課堂教學效率。
三、總結
論文摘 要: 目前我國高校生物雙語教學存在諸多問題,主要表現在學生問題、雙語師資問題、雙語教材問題及課程設置等方面,為增強生物雙語教學效果,可以從激發學生學習動機,加強雙語師資培訓,加強雙語教材建設和改善雙語教學環境等措施上給予強化和提高。
隨著經濟全球化的加速和國際間交流的頻繁,目前急需高層次的復合型人才參與競爭,復合型人才一般被認為是既懂專業又能熟練運用外語進行交流的人。而目前我國高校在外語和專業課的學習上存在諸多問題。許多學生往往能通過國家英語四、六級考試,卻不能真正看懂專業文章;能在聽力考試中取得好成績,卻無法用英語交流。推行雙語教學能有效地避免這種“應試啞巴英語”,在更廣的學科領域、更豐富的語言層面上擴大英語實踐,培養英語思維能力。雙語教學在“培養學生學習能力,提升競爭力及提高綜合素質”[1]等方面具有重要作用。
“二十一世紀是生物科學的世紀”。在高科技領域中,生物科學和技術占有突出重要的位置,生物科學對醫學和農學及其生產具有很大的促進作用,涉及領域廣泛。不可否認在生物知識、生物進展及生物教學等方面國外要領先很多,而這些相關信息多數直接來自原版雜志、原版教科書,因此,生物學科本身的發展呼喚雙語教學。
1.在生物雙語教學中存在的問題
由于雙語教學在我國高校中推進得較快,鋪開的力度較大,而真正具備開展有效的雙語教學條件的高校并不多,因此雙語教學在各高校的實施過程中出現不少問題。
1.1學生問題
實施雙語教學首先要考慮學生的接受能力問題,因為學生是學習的主體,他們的接受能力將直接影響雙語教學的效果和質量,所以雙語教學對學生的基本素質要求較高,尤其是語言能力方面。我國雖然長期開展英語教學,學生從初中甚至小學就開始學習英語,但由于一直以考試為指揮棒,過于注重筆頭而忽視聽力和口語,致使學生的整體語言水平一直不高。國內大多數高校生物雙語教學采用的是國外原版教材,這些教材內容豐富、新穎,閱讀量大,能提供該領域最新的專業知識,但對于英語水平較差的學生,這些大量涌現而又完全陌生的信息恰恰成為他們閱讀和理解的障礙。加之高校普遍以大班授課為主,教師很難兼顧程度參差不齊的所有學生,因此雙語教學會影響部分學生的積極性甚至導致學生產生抵觸情緒,不僅不能促進專業學習,反而成為專業學習的阻礙。因此,對英語基礎好的學生進行雙語教學很有幫助,但對部分基礎差的學生進行雙語教學反而會影響專業的學習。
1.2雙語師資問題
雙語教師是推動雙語教學的關鍵,教師的業務素質是教學質量的重要保障。雙語教學要求教師在專業課教學當中使用外文原版教材、外文板書、外文講授,因此對教師的專業水平和外語能力都有很高的要求,教師不僅要有牢固的專業知識,而且要有扎實的語言功底。
雙語師資短缺是高校推進雙語教學的最大瓶頸[2]。目前我國高校中進行生物雙語教學的教師一般都具有碩士學位、博士學位,專業基礎比較扎實,并且具備了一定的英語基礎。但這些雙語教師絕大多數沒有國外學習或工作經歷,他們的英語能力并不全面,通常在詞匯和閱讀方面能力較強,但聽力、口語方面卻相對薄弱,對西方文化的了解也僅來自媒體或有限的閱讀。在對某高校學生進行的問卷調查中[3],當問及“你對雙語教師的英語水平是否滿意”,僅有18.09%的學生表示“滿意”,61.17%的學生表示“還可以”,而表示不滿意的學生有20.74%。在“你認為給你們進行雙語教學的教師最需要改進的是什么”一項,11.7%的學生回答的是“加強專業素養”,29.26%的學生回答的是“提高口語”。
1.3雙語教材問題
由于雙語教材是雙語教學內容的載體,是教師與學生開展課堂教學活動的主要依據與媒介,直接影響雙語教學的質量,因此實施雙語教育的國家普遍重視雙語教材的選擇與開發,他們強調教材內容的選擇要有理論性、可行性、針對性、系統性、易讀性、真實性、文化性、規范性、教育性與趣味性[4]。
目前我國高等院校生物學科雙語教學使用的教材多是原版進口教材,普遍存在一定的問題,難以激發學生的學習興趣和教師的教學熱情,無法滿足生物學科雙語教學的要求[5]。第一,引進的教材費用太高。原版教材的優點是顯而易見的,如語言地道、專業術語表述準確、能比較全面地反映國外該學科專業的研究現狀,缺點是花費昂貴,使師生難以承受。另外,學生往往會為避免由于英語水平問題帶來的理解上的偏差,需要購置相應的中文教材,這樣就更增加學生學習的經濟負擔。笫二,引進教材的適用性問題。由于中西文化在文化底蘊、背景及思維表達方式和價值觀上的差異使學生在對引進教材的理解上存在一些困難。
1.4課程設置問題
建立完整的雙語課程框架指導雙語教學朝向規范、統一、明晰的體系方面發展是雙語教學成功的一個重要因素。從何時、哪些科目開始實施雙語教學最為合適是我國高校一直在探討的問題。英語在和生物學科專業知識的學習和應用上更是一個漸進的過程,不可能通過一兩門課程的雙語教學就達到理想的程度。因此,雙語教學在生物學課程安排上,應注意其延續性,使其貫穿于學生的整個大學學習階段;雙語課程的數量也應隨著學生語言水平的提高而逐漸增加。但目前多數高校按照《大綱》精神是從三年級才開始開設雙語課程,而且學時不多,因此,學生接觸英語的機會依然很少,而從語言的學習規律方面來看,語言環境對學生的語言能力的提高有直接影響,課時數量不夠會導致雙語教學的實效大打折扣。此外,課程設置應該具有連貫性,課程之間的銜接要自然、平穩,不能有過大的跨度,而目前我國高校由于師資方面的原因難以綜合考慮到課程的各個方面。
2.改進生物雙語教學效果的對策與建議
2.1激發學生的學習動機
生物雙語教學教師在進行雙語教學之前,要清楚、生動地提出生物雙語教學的目的和意義,引發學生的求知欲。教師在生物雙語課程開始階段可以先給班級的學生發一些有關生物方面的外文資料,讓他們在規定的時間內閱讀完,并且把主要內容以書面形式用中文表達出來。以此為契機,教師可以將雙語教學的必要性引出來,這樣,學生首先在情感上認識到雙語教學的重要性,便于以后雙語教學的開展。
在具體的授課過程中,教師要把握好雙語教學的“度”,過于簡單的知識和英語對學生沒有挑戰性,無法激發他們的學習興趣;過于難的知識,學生力不能及,會打消學生學習雙語的積極性,也不利于學習動機的培養。這就要求教師充分了解學生現有的知識水平和英語水平,使新的學習內容與學生已有發展水平構成一個適當的跨度,并且做到在用英語講授內容的時候難易適中,讓大多數學生能夠聽得懂學得會。按照這一思路,在進行生物雙語教學時首先根據學生英語測試水平進行分班。對于學生英語水平較好的班級,在授課時可以以稍微高于50%的英文比例進行[6]。對于學生英語水平稍差的班級,在授課時可以采用30%—50%的英文比例,適當放慢語速,對于學生較難理解的知識點在用英語講完后適當用中文作補充。至于部分外語水平過低的學生,我認為可以不必接受雙語教學。雙語教學畢竟不能以損傷學科教學為前提,對于這部分學生,用外語進行學科教學只能妨礙其對專業知識的學習。
2.2加強雙語師資培訓
高校生物雙語師資的培訓,應該以培養為主,輔以引進。培養包括雙語教師的職前培養和雙語教師的在職培訓。雙語教師的職前培養是指對雙語教學感興趣的人員進行的就業之前的正規的教育。雙語教師的在職培訓是指對各學校在崗雙語教師進行的雙語教學的技能培訓。
我們可以從幾個方面展開對雙語教師的在職培訓:(1)校本培訓。由于不同高校開設的生物雙語課程各不相同,教師自身水平及面對的教學對象之間差異相對較大,實施以雙語教師任職學校或該地區層次相當的學校為基本培訓單位的校本培訓會是比較符合現階段我國高校雙語教學現狀的一種方式。這種培訓首先要注重教師自身的雙語教學實踐和經驗,并且要注重雙語教師的自我反思。所以校本培訓首先要有針對性,譬如教師所欠缺的是英語語言能力,培訓就重點強化雙語教師聽、說、讀、寫等方面;欠缺的是教學技巧,培訓就重點介紹演示各種課堂教學策略、手段等,總之,培訓者的講座要和被訓者的經驗和實踐密切結合。(2)出國培訓。選派優秀的雙語教師直接去國外接受生物雙語教育培訓是有效而快捷的方式。這種培訓不僅能直接有效地提高雙語教師的英語語言水平與語言教學技能技巧,而且能使雙語教師習得國外教師先進的雙語教育教學理念、方法,開拓視野,了解多元文化。
2.3加強生物雙語教材建設
高校生物雙語教材在選用或編寫時要緊扣教學大綱,教材的語言要采用純正地道的英語來講授和表達生物學知識,對于較難理解的部分可以多用短句和簡單句,用清晰的形式對知識點加以表達。教材的內容通常要包括:學習目標和本章概要;專欄形式的閱讀材料;每章結尾的復習材料,如關鍵術語表、小結、復習題等。書中還可以加入大量經過仔細挑選和設計的圖表,這樣有助于加深學生對內容的了解。教材編寫時要注意在系統講授生物學知識的同時,保證其英語表達的準確性和原汁原味,因而可由國內外學者合作編寫中國版的雙語教材。
2.4改善生物雙語教學環境
只在生物課堂上加強口語訓練是遠遠不夠的,還應該利用好校園環境。如提供各種教育活動的時間、場地等,如語音室、多功能活動室、錄像室、制作室、運動室、模擬社區、模擬超市等,保證學生雙語環境下的活動時間,創設一個教師與學生平等融洽的心理環境等。學校可以充分利用校園廣播播放英語節目,開設英語交流與活動區域,邀請同校的外籍學生一起舉辦英語角,舉辦各種趣味英語競賽、英文歌曲演唱比賽并采取多種獎勵手段,盡可能調動學生的學習熱情,創建一個全方位的雙語校園環境,讓學生在愉快的校園生活中、輕松的學習環境中,潛移默化地使用英語。
參考文獻:
[1]李榕.我國高校雙語教學問題與對策研究[d].華中師范大學,2008:23.
[2]雅克.德洛爾.教育——財富蘊藏其中[m].北京:教育科學出版社,2004.
[3]袁長青,范正華.對我國高校推行雙語教學模式階段性成果評述[j].廣東外語外貿大學學報,2007,(9).
[4]趙慧.雙語教學縱橫談[m].天津:天津教育出版社,2006.
生物化學是從分子水平研究生命過程的化學變化規律和生命本質的學科。我們特別重視第一堂課的教學,使學生在第一堂中了解此課程的主要內容和學習意義,特別要在第一堂課中激發學生對該門課程的興趣。在講授生物化學發展的歷史時,我們把歷代與生物化學有關的諾貝爾獲獎的圖片展示給學生,讓學生開動腦筋,放開思維,回味獲獎的輝煌;讓學生有信心在生物化學領域能做出成就。但是又不失時機地拋出“我能做什么?“”能做的、好做的前面的科學家都做了,我們接下來該做什么?”等問題,然后再把近年來出現的未解開的生命科學謎題講給大家,讓大家有信心:只要我努力,我也有希望是諾貝爾得主。例如1997年諾貝爾醫學或生理學獎的獲得者美國生物學家斯垣利•普魯辛納就是由于研究瘋牛病的病原朊病毒作出卓越貢獻而獲此殊榮的。但是至今朊病毒具體的活動和復制機制還不是很清楚。或者把20歲的女孩面容還似一歲多的娃娃的照片和20歲女子面容已衰老成老太太的照片放在一起,啟發學生思考,是什么原因導致發育停滯不前?又是什么原因導致早衰?如果找到“罪魁禍首”,是不是就解決了“青春永駐”的問題?愛美的女士也不用再去打肉毒素來防止皺紋的產生了。繼而告訴學生生命科學未知的領域還很多,科技發展到今天,研究清楚透徹的領域只是冰山一角,還有很多領域等待著大家去發現,去開發,增加學生探索生命奧秘的信心和積極性。
二、設計好每一節課,以學生為主體,創建自由輕松平等的教學環境
設計好每一節課,要求教師:一要認真備課,吃透教材,將所要傳授的知識點,進行分析歸納,并且對教學中會涉及的各個環節進行考慮;二要了解學生的特點及本節課的知識中哪些知識學生了解一點,哪些知識一點都不了解,哪些知識學生易理解和接受,哪些知識難以理解和吸收,做到“知己知彼”,這樣,教師在教學目標設計上才能做到有的放矢。實施啟發式教學法,教師成為課堂的主導,學生是課堂的主體。教師結合日常生活中常見的現象引導學生進入“憤悱”狀態。所謂憤悱就是很想弄懂但又無法弄懂,很想說清但又無法說清。教學過程中寓教于樂,讓學生身心放松,在自由輕松的氛圍中學習到知識。例如糖酵解的講授,如果學生預習的話,他會發現在糖酵解中有很多反應、酶、產物。雖然反應是有條不紊地進行的,但是在他的思維中是紊亂的,搞不清誰前誰后,能量又是怎樣產生的,在課堂上就有畏難情緒。我們在本節課引入時這樣設計:首先問大家,平時不愛運動的人,在操場跑兩圈后,第二天大腿會有什么感覺?(又酸又疼)為什么?(這樣的問題對最討厭學習的學生也有誘惑力———他也有類似的經歷)很容易引入肌糖元的酵解產生乳酸;肌糖元又從哪來,又是怎樣酵解的?男生愛喝啤酒,女生愛喝葡萄酒,酒釀制的原材料是大米、高粱富含淀粉的糧食,淀粉是葡萄糖通過糖苷鍵形成的分枝狀的大分子物質,淀粉的降解可形成葡萄糖,葡萄糖又是怎樣變成乙醇的?糖酵解的學習,為大家提供這方面的知識,如果你課下DIY葡萄酒或酸奶,老師絕不反對。這樣既和學生的關系拉近,又引起了他們的興趣。在講授糖酵解過程中,告訴學生一共10步反應,不難記,首先記住反應的起始物和終止物,然后搞清糖酵解中的“三、二、一”,即搞清“三”指的是什么,“二”指的是什么,“一”指的是什么,糖酵解就學通了。在講課時強調“第一次不可逆反應,催化的酶是......”,“第二次不可逆反應,催化的酶是......”,“第一次底物水平磷酸化,催化的酶是......”“,第二次底物水平磷酸化,催化的酶是......”,在糖酵解中有二次底物水平磷酸化;然后問糖酵解中的“二”指的是什么,學生很容易就答出二次底物水平磷酸化。“唯一的一次脫氫反應,催化的酶是......”,接著加上糖酵解中的“一”指的是什么?學生也很容易就答出一次脫氫反應;“第三次不可逆反應,催化的酶是......”,糖酵解中的“三”指的是什么,學生很容易就答出三次不可逆反應。糖酵解過程講完,再總結一下糖酵解中的“三、二、一”。這樣學生在愉悅中基本把酵解過程理解了,并記住了關鍵內容。
三、利用天盤記好課堂筆記,啟發學生做好歸納和總結
生物化學內容較多,每節課的知識容量很大,有的同學采用傳統的記筆記方法,忽視老師著重強調的內容;有的同學聽懂老師當時在講什么,但是來不及記筆記,一下課又忘了。簡潔高效地記筆記也是學好生物化學的關鍵。近年來,我們推廣天盤的方法記筆記,學生普遍反映效果不錯。天盤是起源于中國的奇門遁甲,用于梳理知識體系,效果極佳。上課時,學生以天盤的形式記筆記,簡單易學易記。圖1為糖酵解的天盤:十步反應,三個不可逆反應,二次底物水平的磷酸化,一次脫氫。每一步反應如天上的一個星球,每步反應的要點如星球上的衛星,圍繞星球轉,要點的解釋猶如衛星的衛星,圍繞著衛星轉,通俗易懂,易學易記。一般的,上課時畫一次天盤,下課時再重復畫一次,本節內容基本上就掌握了。
1.1教師對學生消極實驗心理的態度學生消極的實驗心理對教師的實驗教學效果會產生一定的影響。以學生對實驗課堂的抗拒心理與緊張心理為例調查教師對待此種情況的反應,結果如下:由圖1可以看出,63%被訪問的教師認為學生不正確的心理狀態與其自身是有一定的關系的,而選擇自我反思的教師卻相對在少數(29%)。同樣從圖2也可以看出對于學生由于緊張而不愿意參與實驗的情況,58%的教師選擇只要有學生參與就可以,只有24%的教師會思考如何讓所有的學生都能去參與實驗的過程。
1.2教師對心理環境中師生關系的態度通過調查教師對延長工作時間為學習后進生提供幫助的看法以及教師對何種學生最適合實驗教學的課堂為例展開對師生關系的調查分析。由圖3可以看出67%教師對課后幫助學生補習實驗予以精力范圍內的支持,只有18%的教師認為要全力幫助學生。圖4則可以看出63%的教師喜歡遵守紀律聽話的學生,只有31%的教師認為在實驗課堂上學生應該是態度積極、思維活躍的。
1.3教師自身對實驗教學的準備和理解教師自身的理念和對實驗教學的準備和理解也是心理環境的重要組成部分,直接會影響到實驗教學的質量,筆者以實驗教學中教師對實驗的準備情況和一節高效率的實驗課的決定因素為例展開調查。由圖5可以看出36%的教師會精心準備實驗課,但有30%的教師認為學校條件的限制影響了對實驗的準備情況。圖6可以看出77%的教師認為一節成功的實驗課取決于師生的實驗心理是否積極,師生關系是否和諧,只有23%認為是取決于硬件設施和時空環境。
2優化策略與建議
2.1教師應加強對學生消極實驗心理的關注和優化研究教師應當充分意識到分析學生實驗心理、端正學生實驗態度對優化實驗教學中心理環境的重要意義。首先教師要重視心理輔導,消除學生的恐懼心理,這也要求教師自身在實驗操作過程中要從容不迫,給學生良好的榜樣;另外有些實驗過程可能耗時較長,這樣學生可能就會對此失去耐心而產生抗拒心理等。所以教師可以嘗試優化實驗過程來培養學生的實驗興趣,從而將學生的注意力維持在一個較長的水平。
2.2教師應當重視民主、和諧師生關系的建立良好的師生關系有利于激發學生實驗學習興趣和提高學生的學習質量。教師在平時的教學中應當加強對學生的關心,做到平等的對待每一位學生。同時要塑造平等民主的教學風格,要鼓勵學生發表不同見解,并善于傾聽學生的意見。在學生進入實驗室之前就應當使其明確自己的學習任務以及良好的秩序對于學習效果的重要性,最大程度減少自身非智力因素導致的實驗課的干擾。
1.結合實際來巧妙設置問題
課堂教學主要是“教師講學生聽”的單向交流,只有通過一問一答才能實現師生間的雙向交流,調動學生的好奇心和學習積極性,加深同學們的理解.根據新課改立足教材貼近實際生活的要求,初中生物由于與實際生活的天然聯系較強,因而可設置的利于進行討論的話題性問題較多.比如,在講“生物圈中的人”這一單元的“人體需要的主要營養物質”的時候,教師在講六類營養物質的時候就可以結合實際問同學們這樣的問題:“現在女孩子都喜歡通過節食來減肥,大家知道實際上減的是哪一種營養物質嗎?”讓同學們進行討論,然后再根據教材告訴同學們其實節食減肥最先減的是蛋白質而并非脂肪,而蛋白質是生命活動的主要承擔者,因此節食減肥并不會對脂肪減少有什么幫助,而是首先會影響機體的正常代謝,引起內分泌失調和代謝紊亂,并且由于節食人體吸收的無機鹽和維生素都會下降,引起許多相關問題諸如貧血之類常見問題,再給同學們普及我國人體的標準體重和健康控制體重的方法.這樣既引起了同學們的好奇心,使同學們積極加入課堂活動中,又能加深學生對教材的理解,拓寬學生眼界.
2.改進方法以活躍課堂氛圍
傳統教學模式以教師為主體,因此課堂氣氛一般比較沉悶,結合新課改以人為本的要求,在課堂教學中應以學生為主體,這就要求教師大膽地改進教學方法,以最大程度地調動課堂氣氛.比如,現在提倡的將整個班分為幾個小組,對課程內容分組進行討論,既能鍛煉同學們的獨立思考和團隊合作能力,又能最大程度地從學生角度出發來完成課程教學工作.這樣的方法可以運用在講“關注食品安全”這一章節的時候,就可以讓同學們分組來推選一個代表來當“小老師”給班級上這一課,上完之后讓同學們圍繞課題分組討論實際中還有什么方法來關注食品安全并發表個人看法,可以看出在以上過程中教師和學生身份互換,學生作為主體積極地參與課堂活動,而教師只是扮演一個課堂的參與者,只是通過方法的改進就可以達到活躍課堂的目的.
二、基本實驗
生物作為一門自然科學類學科自然離不開實驗作為理論的支撐,尤其新課改對學生學習方法的轉化要求,新課標生物中實驗要求較之以往更高,重點在于培養科學探索的精神,學生不再僅限于課本上的知識,更要親自動手實踐,以實驗來豐富理論知識的學習,所以教師也應該按照新課改的理念,在實驗課上不僅要培養同學們的動手操作能力,還要向學生們傳遞出實事求是和創新探索的科學態度.比如在做“洋蔥表皮細胞裝片的制作和觀察”實驗課的時候,向同學們講清楚實驗原理和理清做實驗的步驟之后,有的同學做完實驗后可能就會發現用顯微鏡竟然觀察不到洋蔥表皮細胞的細胞膜,這時候老師就可以反問同學們是如何看待這一問題,同學們進行思考和表達個人看法后,教師可以進行解釋是因為洋蔥表皮細胞的細胞膜太薄而并不是說沒有,在生物中除了某些病毒之外都是具有生物膜的.
三、課后作業
作為鞏固課堂教學的最后一步,課后作業顯得尤為重要,同樣地,做完實驗后實驗報告總結也是如此.只有通過課后作業教師才能了解同學們對新知識的掌握和理解程度,以便更具有針對性地開展接下來的教學工作.因此,課后作業除了對學生要求獨立限時完成之外,也應該合理巧妙地布置以達到預期目標,以符合新課改理念.比如,在上“人體消化系統的組成”一課的時候,給同學們講清楚了人體消化系統的結構和作用,課后習題可以這樣布置,讓同學們自己手繪一張人體的消化系統組成圖,在主要腺體旁邊標示清楚其作用,要求生動具體,這樣的話就比讓同學們寫選擇題填空題要更靈活,培養學生動手能力的同時,也注重學生的知識梳理能力,通過畫組成圖同學們也更直觀清楚地了解了腺體的分布和作用,以后再遇到填空選擇只要一想起組成圖就可以舉一反三,觸類旁通.又或者針對課后習題,為了避免同學們翻閱參考書答案,教師也可以在不改動原題題干的情況下另外結合課程實際設置相關問題,以考驗同學們的靈活運用知識的能力.
四、結語
對于任何一門自然學科來說,沒有實驗活動作為基礎,理論知識就會成為空中樓閣。生物作為一門自然學科,那么其教育教學的的一個重要特征就是實驗活動。因此,生物實驗教學是生物教學中的一塊尤其重要的陣地。如何搞好這塊陣地的建設是我們作為生物教師面臨的一個非常重要的研究課題,筆者就此發表以下幾點粗淺的看法: 一、重視本門學科,促進學生的全面發展
長期以來,由于初中生物不參加畢業考試,更不參加升學考試,在一味追求升學率的應試教育的環境下,就造成老師不重視教學,學生不重視學習,在偏遠落后的地區尤其嚴重,于是生物這門課就成了課程里的“豆芽”。但是,作為自然學科的生物所蘊涵的科學知識是其他學科無法涵蓋的。初中生物里介紹了我們生活的自然環境,培養學生的環保意識,通過生物學習能夠達到提高學生的科學素養的目的.因此,為了學生的全面發展著想,我們應當重視這門學科,搞好生物教學。
二、重視實驗教學,培養學生正確運用科學方法的能力
生物實驗是學習生物的重要工具,是生物理論知識的來源,是生物的重要基礎,通過它我們不僅僅可以幫助學生形成正確的理論知識,而且可以培養學生的觀察能力、動手能力、分析能力,學會實驗的科學方法,如:觀察法、推理法、歸納法等。
三、打破陳規,創新教學,是培養學生科學探究能力的前提
傳統的實驗教學,教師在課堂上根據教學目的,把實驗用品、>!
在教學設計和安排上,應體現科學認識的一般過程,有目的、有計劃地引導學生進行科學探究活動,讓學生在實驗活動中體驗并學會科學方法的應用。在課堂上,我們應該轉變角色:從單純的知識傳授者轉變為學習知識的組織者、引導者和促進者,精心組織教學,讓學生在我們的引導下,應用正確的科學方法,通過自己的努力或與同學合作交流,達到實驗目的,品嘗成功的甜蜜,激發學生的學習興趣,從而達到學生主動學習,培養學生科學探究能力的教學目的。
例如,在學習植物類群這一節時,我把這節理論課改為了一節實驗探究活動課:我來當“小林奈”——制作植物檢索表。我先讓學生自己閱讀一面教材,然后把學生帶到河邊,選定一片植物種類豐富的區域。我把學生分為了八個小組,要求讓每個小組的學生相互分工合作,根據教材所講授的知識對所選區域內的植物進行分類,同時觀察相同種類的植物有什么相同點;在二十分鐘內完成并交一張植物檢索表;評選“小林奈”。作好布置后,我就讓他們自己去完成任務。他們在那里興致勃勃,熱火朝天地為自己的“事業”奮斗。二十分鐘后,他們完成了。我把大家聚在一起,相互交流自己的結果,由大家來根據結果評選“小林奈”。這堂課結束后,學生們的心思還停留在這個活動里,思考自己有哪些不足,其原因是什么。有的認為自己沒有安排好,有的認為是自己觀察不夠細心……整個過程,我所做的就是在一旁采取一些他們采不到的標本和照顧他們的安全,打破了空間的限制,也沒有了枯燥的說教學生學習的積極性非常高,其學習的效果也不錯,他們還期待著下一節生物課。
四、走進生活,培養學以致用的科學意識
初中生物的很多的知識來源于我們的自然生活,因此,我們應利用好我們周圍的現有素材,利用一切可能的機會讓學生把知識帶出課堂,走進生活,讓學生感到“處處留心皆學問”。讓學生了解科學知識對人類帶來的益處,從而培養學生學以致用的科學意識。
模型建構是一種重要的科學方法,也是生物學課程標準所重視的一種能力。高中生物學教材含有豐富的模型建構案例,是試題原創的重要素材庫。模型分為三種類型,即物理模型、概念模型、數學模型。物理模型如細胞膜的流動鑲嵌模型、DNA雙螺旋結構模型;概念模型如血糖平衡調節模型、達爾文的自然選擇學說的解釋模型等;數學模型如自由組合定律、有絲分裂中DNA含量變化曲線等。在原創試題的命制中,對核心概念的考查,可在物理模型、概念模型、數學模型之間進行轉換,從而創設出新穎的問題情景。例1:圖示某反應物分子從常態到顯著活躍狀態能量變化的一段曲線。①②③三條曲線表示加酶、常溫和加氯化鐵等條件下的反應。下列敘述正確的是A.E1表示酶所降低的反應活化能B.E2表示氯化鐵所降低的反應活化能C.曲線①與曲線③的對比,說明酶具有高效性D.曲線①與曲線②的對比,說明加氯化鐵能加快反應速率例1是以“酶的作用及其原理”為考查內容的試題。命制時,將“概念模型”轉換成“數學模型”,用數學中的坐標曲線圖進行情景設計。該曲線圖的設計創意來自大學教材陳閱增《普通生物學》第2版第46頁上的插圖,但經過較大的改進,在圖中增加了有效信息,去除了一些干擾信息。題目情景新穎,又重點考查了“活化能”概念中之“顯著活躍狀態與常態下分子能量的差值”這一要素。參考答案:D。例2:圖示為研究滲透作用的實驗裝置,請回答下列問題:(1)漏斗內溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液,漏斗內外起始液面一致。滲透平衡時的液面差為h,此時S1和S2濃度大小關系為。(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的,兩者在物質透過功能上的差異是。(3)為進一步探究兩種膜的特性,某興趣小組做了以下實驗……(以下部分略)例題2是2013年江蘇高考生物學試題的第27題,就是這種原創策略的成功案例。“滲透作用原理”是考綱中“物質出入細胞的方式”這一考點的重點內容之一。在命題時,將概念模型轉換成物理模型,即將滲透作用的內涵和外延分解開來,將滲透裝置示意圖這一物理模型作為滲透作用概念外延的一部分。用數學方法處理實驗結果(如液面高度差h、S1和S2溶液的濃度關系),通過考查學生對實驗宏觀現象的認知來考查對滲透作用微觀原理的認知,通過考查對概念外延的認知來考查對概念內涵的認知。參考答案:(1)S1>S2(2)原生質層原生質層能主動轉運有關物質而半透膜不能。
2“知識與方法”考查的“重組移植”策略
生物學試題考查的知識內容主要包括事實性知識和方法性知識。考查時,整合事實性知識和方法性知識可以還原知識的產生過程、體現知識的應用價值。從知識的形成過程提煉出的科學方法,還可以“移植”到其他知識的探究過程。生物學原創試題采用這種思路,重組“知識”和“方法”,可創設出新穎的問題情景。例如,差速離心法是分離各種細胞器的方法。設計“酵母菌細胞呼吸”有關試題時,可將差速離心法“移植”到酵母菌細胞呼吸的研究中。即用差速離心法將線粒體和細胞質基質分離,然后進行細胞呼吸的實驗,以此作為試題情景,以考查細胞呼吸的過程。又如,將放射性同位素標記法“移植”到考查細胞周期染色體行為的試題中,創設出來的試題既能夠考查有絲分裂細胞中染色體的行為,又能夠考查DNA半保留復制的特點。例3就是這樣的試題。例3:提取正常家兔的造血干細胞,放入液體培養基培養,提供的脫氧核苷酸原料中的N元素全為15N。造血干細胞連續進行有絲分裂,則第二次分裂后期的細胞中,含14N的染色體所占比例為A.0B.50%C.25%D.100%參考答案:B。
3從科學史資料提煉試題的“補充整合”策略
高中生物學教材含有豐富的科學史素材,是命題的重要素材庫。若能根據知識的生成過程,梳理史實的脈絡,挖掘史料之間的內在聯系,以思維能力和核心知識為測量目標和考查內容,做好“補充整合”,命題往往能夠打破框框、達到求變出新的效果。這一策略的要點:第一,要對史料進行針對性的“補充”,才能出新;第二,須“整合”,形成一個有內在聯系的知識結構,思路才會連貫,主題才能聚焦。2014年高考理綜試題福建卷的第28題,就是采用這種策略命制的。從例4可以看出,該題對教材中的科學史素材有選擇、有提煉,以“人類對遺傳的認知逐步深入”為線索,主題聚焦,第1小題和第3小題對教材中的史料有補充和整合,設問的角度也比較新穎。這道題的出現,是福建高考遺傳方面命題的一個新突破,它避開了以往的舊模式,打開一片新的視野。盡管題干文字較長、語言表達還存在一定的瑕疵。但是,其靈活的創作思路和求新求變的可貴精神值得贊賞。例4:人類對遺傳的認知逐步深入。(1)在孟德爾豌豆雜交實驗中,純合的黃色圓粒(YYRR)與綠色皺粒(yyrr)的豌豆雜交,若將F2中黃色皺粒豌豆自交,其子代中表現型為綠色皺粒的個體占。進一步研究發現r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對,但r基因編碼的蛋白質(無酶活性)比R基因編碼的淀粉支酶少了末端61個氨基酸,推測r基因轉錄的mRNA提前出現。試從基因表達的角度,解釋在孟德爾“一對相對性狀的雜交實驗”中,所觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現,隱性性狀不體現的原因是。(2)摩爾根用灰身長翅(BBVV)與黑身殘翅(bbvv)的果蠅雜交,將F1中雌果蠅與黑身殘翅雄果蠅進行測交,子代出現四種表現型,比例不為1∶1∶1∶1,說明F1中雌果蠅產生了種配子。實驗結果不符合自由組合定律,原因是這兩對等位基因不滿足該定律“”這一基本條件。(3)格里菲思用于轉化實驗的肺炎雙球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型,R型菌是由SⅡ型突變產生。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養,出現了S型菌。有人認為S型菌出現是由于R型菌突變產生,但該實驗中出現的S型菌全為,否定了這種說法。(4)沃森和克里克構建了DNA雙螺旋結構模型,該模型用解釋DNA分子的多樣性,此外,的高度精確性保證了DNA遺傳信息穩定傳遞。參考答案:(1)1/6終止密碼(子)顯性基因表達,隱性基因不轉錄,或隱性基因不翻譯,或隱性基因編碼的蛋白質無活性或活性低(2)4非同源染色體上非等位基因(3)SⅢ(4)堿基對排列順序的多樣性堿基互補配對。
4基于科技論文原創試題的“挖掘轉化”策略
1.1課程設計思想
筆者經走訪一些企業、學院畜牧獸醫專業的畢業生,涉及飼養技術員、農戶支持技術員、化驗室檢測員、業務員等崗位,學生均表示動物生物化學課程的理論知識和操作技能在工作中均有不同程度的應用,如化驗室檢測員需要掌握相關的生化指標檢測技術,以進行疾病的診斷;飼養技術員、客服專員和業務員等崗位則更需要堅實的動物生物化學理論知識,以解答農戶的技術咨詢和新疫情的分析與判斷。
1.2重組教學內容
教育心理學家認為知識的構成方式與實際運用的方式相似程度、學生運用知識的能力成正比。為了開展行動導向教學,結合學院動物生物化學課程開課40學時,對原有的教學內容進行了重組,將理論知識體系按照由易到難來編成(生物大分子結構與功能、物質與能量代謝、機能生物化學)3個項目,其中生物大分子結構與功能項目設3個子項目(核酸、蛋白質、酶等);物質與能量代謝項目設5個子項目(生物氧化、糖代謝、脂代謝、蛋白質代謝和核苷酸代謝等);機能生物化學項目設2個子項目(水與無機鹽代謝、酸堿平衡)。對各項目中理論性太強且實踐應用不多的內容進行刪減,以便于教師教、學生學。
1.3配套案例
為順利實施行動導向教學法,共設計了34個與動物疾病防治、時事案件、人類健康相關的生物化學教學的案例。如根據生物大分子結構與功能項目的特點設計了農藥中毒與急救、人體8種必需的氨基酸及功能介紹、鐮刀型貧血病、瘋牛病、克雅病、蠶豆病———G6PD酶缺乏等12個教學案例;針對高考設計了物質與能量代謝項目吊瓶班、減肥藥的危害、低血糖與休克、牛羊營養代謝病、糖尿病-糖代謝紊亂等19個教學案例;機能生物化學項目設計了產后癱瘓急性缺鈣、血紅蛋白尿癥缺磷等3個教學案例。這些教學案例將物質在動物體內微觀的代謝過程變得宏觀可見,且與身邊的案例相聯系,既加深了學生對生化知識的理解和運用,又激發了學生的學習興趣。
1.4實訓內容
根據學院現有的實訓條件及各班開展動物養殖的情況,將本課程的實訓內容分為基礎驗證性實驗項目、綜合分析性實驗項目和探究創新性實驗項目(3個模塊)。1)基礎驗證性實驗項目以掌握基礎技能為目的,包括“雙縮脲法測定蛋白質含量”和“影響酶促反應速度的因素”(2個任務)。2)綜合分析性實驗項目以培養學生分析能力和提高專業技能為目的,包括肝臟中酮體的生成與測定、血清谷丙轉氨酶活性測定、無蛋白血濾液的制備、動物血糖測定等(4個任務),基礎驗證性實驗項目和綜合分析性實驗項目均為課堂教學任務,在課堂完成。3)探究創新性實驗項目為學生能力拓展項目,開設牛乳中蛋白質的提取與鑒定、不同飼養條件對動物血糖的影響(2個任務),由學生自主選擇其中一項或自選題目進行科學研究,在教師的指導下查閱相關資料,自行設計試驗方案,最后撰寫科研論文,為今后的畢業論文研究和撰寫打下基礎,提高學生探究興趣和創新能力。
1.5考核方法改革
為更全面地考核學生的學習效果,本課程的考核分為紀律成績、平時成績、實訓成績和期末考試成績四個方面。紀律成績考核上課出勤率、平時成績(課堂提問和作業成績)、實訓成績(實訓操作、實驗報告成績)、期末考試為筆試。課程綜合成績評定的比重分配為:學習紀律成績占10%,平時成績占15%,實訓成績占30%,期考成績占45%。
2動物生物化學基于行動導向法的網絡教學資源庫開發
行動導向法教學模式需要大量的教學資源支持才能順利地開展,為此學院開發了基于行動導向法的動物生物化學網絡教學資源庫,既方便教師開展教學又利于學生自主地進行個性化學習。
2.1“教”資源開發
資源庫將教學內容重組為3個教學項目和10個子項目并結合各自子項目開發多媒體教學素材,內容包括教學詳案、教學課件、圖片助學、上課錄像、案例分析、項目測試等內容,教學課件和案例分析均圖、文、動畫并茂,將教學的重點難點采用生動的Flas模擬,再配以真實場景的教學錄像和相關的圖片素材,表達生動、豐富的知識,創設形象、仿真的教學情景,突出教學重點,化解教學難點,激發學生的學習興趣,開闊知識視野,為教師在課堂展開豐富多彩的教學過程提供了直觀、有效地幫助。
2.2“學”資源開發
為方便學習者按學習需求靈活地查詢知識,資源庫將圖片資源、名詞解釋、虛擬空間、錄像資源、測試中心等重點教學資源單獨設置模塊。配套的教學錄像為學生提供了跨越時空的現場教學資源,其他分專題的錄像資源為學生的學習提供可直接觀摩學習的教學資源。此外,資源庫設置自主學習、實訓基地、拓展資源等模塊為學生進行個性化學習提供了豐富的補充資源,如執業獸醫資格證的復習考試資料等,為擴大學習者的知識面和今后的專業提升與發展提供切實地幫助。
2.3自我評價資源開發
為了能讓學習者能對自己的學習效果進行評價,資源庫為每個教學項目設計了題型多樣的項目測試,方便于學生按項目測試知識的掌握情況;同時單獨設計的測試中心為學習者提供了模擬試題和綜合在線測試題目,以檢驗對整門課知識技能的掌握情況。課件還為自主學習者設計了鞏固習題和答案,方便學生檢查自學效果。
2.4輔助管理平臺開發