期刊发表网电话

全国热线
022-83699069

在学业水平考试复习中渗透生物学学科思想的教学研究

作者: 发布时间:2020-01-20 13:54:13 阅读: 38 次

摘要:在学业水平考试复习教学中,通过学科思想的渗透,提高复习实效,提升学科教学价值。如在生命的物质基础和结构基础复习中渗透结构与功能相统一等学科思想;以信息传递为主线复习在生物体对信息的传递和调节、遗传信息的传递和表达;在细胞分裂等生命活动的复习中渗透生物系统论思想和进化思想。

关键词:学业水平考试;复习教学;生物学学科思想

 

1.研究背景

上海市从2010年起恢复了全市统一的学业水平考试。学业水平考试是以《上海市普通中小学学科课程标准》为依据实施的。《标准》指出,评价不仅要关注学生的学业成绩,而且要发现和发展学生多方面的潜能,了解学生发展中的需求,帮助学生认识自我,建立自信。然而,为了能让学生获得更好的卷面成绩,教师往往会在教学的各个环节抓紧知识点的落实,在复习阶段更是背诵、默写、练习轮番上阵,导致学生的学习趋向机械化。知识是如何发展相互联系的,这其中蕴含的生物学学习的一般规律常常被忽视。复习结束,留给学生的回忆只是枯燥乏味地应试过程。生命科学对学生而言,仍然是“只见树木,不见森林”。这种复习方式也导致一些学生产生了错误的认识:平时不学习不要紧,只要复习时背一背,练一练就可以了。如此恶性循环,已与学业水平考试的初衷背道而驰,教学的育人目标也不可能达成。

为了解决上述问题,我一直在教学中探索如何有效地指导学生进行考前复习。从这两年的生命科学学业水平试卷中可以看出,考试考查的知识面广,难度适中。考试评价在注重知识考查的同时,也重视对生命科学思维、观念和探究能力的考察。这绝非机械式复习所能提高的。我认为,复习中应运用学科思想指导教学,促使学生系统地整理学科知识,理性地运用学科学习方法,深刻地领悟生命世界多姿多彩、博大精深。

2.生物学思想指导教学实践的理论研究

2.1 生物学思想的主要内容

2.1.1  辩证统一思想

辩证统一是唯物主义辩证法的基本观点,生物界也处处体现着辩证统一的思想.例如,生物从细胞水平到个体水平到生态系统,其结构和功能总是相互统一;无论从物质或能量方面看,同化作用与异化作用都是对立的,但两者共同起作用成为个体生长发育的基础;遗传和变异是一对矛盾,而生物的可遗传变异是自然选择发生的基础,是生物进化的内在因素;生物种类林林总总,生命形式多种多样,但所有的生物体在分子水平上都有统一的物质基础,核酸和蛋白质。

2.2.2 信息传递思想

生命活动的有序进行,离不开信息传递,生物个体间的信息传递形式非常多样,而生物体内部的信息传递方式更是如此。如激素分子携带的信息能调节生命活动;由电信号和化学信号构成的神经信息传递使生物能应对外界刺激做出反应;抗原作为一种信息能激发免疫应答;DNA所携带的遗传信息通过复制、转录和翻译,保证了生命的生生不息。

2.2.3 系统论思想和生命的自组织

系统论思想是由奥地利生物学家贝塔朗菲提出的,他认为生物体是一个复杂的有机整体,生物体部分不能离开整体而存在,整体不等于部分的叠加。例如,细胞就是一个完整的生命系统,其中的各细胞结构各司其职,密切配合,而独立于细胞外的细胞结构是不能执行相应功能,具备生命特征的。此外,生物具有自组织的特征。生命体在一定条件下,能与外界进行物质交换和能量转化,并通过自组织,使自身在时间、空间和功能各方面处于稳定有序的状态。

2.2.4 进化思想

进化思想认为,自然选择促使生物优胜劣汰,适者生存。因此,存留于世的生物,其生命形式、结构、功能等等方面都是经过反复打磨的。生物通过的生命活动来减少能量的消耗,保证物种的延续。进化思想并非独立于生物学的其他分支,相反,生命的代谢、遗传、生殖等生命活动无一不是适应环境后进化的结果。

2.2 生物学思想对促进学生一般发展的作用

苏联教育家赞可夫的发展主义理论认为,教学不仅应当为掌握知识和技能服务,而且应当促进儿童的一般发展,即智力、情感、意志、品质、性格的发展。教学有两个任务,一是发展,二是掌握知识获得技能。学生只有一般发展取得成绩的基础上,才能高质量地掌握知识和技能。

学业水平考试所涉及的知识点,在其学习和积累过程中蕴含着不同维度的学科思想,在复习中加以应用,能帮助学生进一步深刻理解知识,提高解决生活中与生物相关问题的能力。其次,学科知识时有更新,学科思想却能对学生的思维产生终身的影响。因为与较易遗忘的知识点相比,学科思想的内化需要经过体验和实践后才能逐步理解、认同,成为个人的主观认识,进一步影响自身的情感态度和价值观。

3 生物学思想在学业水平考试复习教学中的实践研究

3.1 以“物质—结构—功能—环境”为主线展开的复习教学

结构与功能的统一是生物学辨证统一思想的重要体现。生命的物质基础和结构基础作为学业水平考试中的基本内容,学生对此都感到较为熟悉。但学生对这些知识间的联系又很陌生,不利于解决实际问题。要加强知识点间的联系灵活,学生就要有“物质组成结构,结构决定功能,生物功能与环境相适应”的学科思想,以构建知识网络。

案例:关于“高等植物细胞特有的细胞结构”复习过程的比较

原有的复习过程:整理线粒体、叶绿体、高尔基体、细胞壁等细胞结构的结构特点、作用;根据上述细胞结构的整理来归纳动植物细胞结构的区别。

改进后的复习过程:从学生较为熟悉的植物细胞功能入手,根据“物质、结构、功能、环境”的关系进行知识点的延伸和整理。具体见下表:

环境

←    功能   →

结构 →

物质

光照

光合作用

叶绿体

叶绿体色素

土壤

根部吸水

大液泡

液泡中有一定浓度的溶液


具有相对固定的形态

细胞壁

纤维素、果胶(没有流动性)

 

效果:在以往的复习练习中,学生对类似“洋葱根尖成熟区细胞与动物细胞相比,特有的细胞结构是什么”这样的问题,常错答:“细胞壁、大液泡、叶绿体”。这说明学生对动植物细胞区别的认识是非常机械的,不能代入题目信息中应用。改进后,学生在解题时,能抓住“根尖”这一信息,从其吸水的功能联想到相应的结构液泡。再从其相应的土壤环境想到缺乏光照,不能进行光合作用,因而不需要有叶绿体。通过知识点之间的联系,降低了错误率。

3.2 以“信息传递”为主线展开的复习教学

在复习“生物体对信息的传递和调节”、“遗传信息的传递和表达”这些内容时,学生表现出了知识点容易混淆,记忆不牢固的问题。确实,这部分内容量大知识点分散,不利于记忆。只有抓住“信息传递”这条主线来展开,明确各种细节问题所围绕的中心,使知识点的梳理有主脉可循,才能改变他们机械记忆的复习状态。

案例:“信息传递”相关章节的教学框架构建比较

原有的复习框架:按照教材顺序,先复习第五章“生物体对信息的传递和调节”,包括神经系统、内分泌系统、免疫系统、植物激素的复习,再复习第六章“遗传信息的传递和表达”,包括DNA的结构,DNA的复制和蛋白质的合成。

改进的复习框架:以中心法则为主线,先复习中心法则后,对DNA的结构、DNA复制、转录和翻译的具体过程进行复习,再复习“生物体对信息的传递和调节”。

效果:以中心法则为主线,学生在复习中进一步巩固并理解了DNARNA和蛋白质所具有的特定空间结构,明确了几种物质间的关系和相互作用,使DNA复制、转录和翻译的复习过程更具有连贯性。从中心法则上看,遗传信息的传递在指向蛋白质时戛然而止。这就引发了学生的思考:蛋白质会怎样表达出遗传信息?以此为抓手复习“生物体对信息的传递和调节”,“信息传递”的概念由分子水平转向了细胞水平。蛋白质可以充当哪些信息分子,有没有其他物质能作为信息分子?个体内的各系统如何接受信息?带着这些问题开展复习整理,零散的知识点能得到梳理和归纳,提高复习效率。

3.3以系统论思想为指导开展复习教学

系统论思想强调了生命活动的整体性、协调性和的相互配合。运用在生物生殖、细胞增殖、遗传规律等章节的复习中,可以帮助学生从整体上理解生命活动的联系和变化,感受生命活动的有序性和系统性,进一步领悟进化对生物的作用。

案例:由“中心体复制”引起的教学改进

在一次知识点检查中我发现,对于动植物有丝分裂的区别,很多学生会答“动物细胞有丝分裂间期发生中心体复制”,对于关键点“动物细胞是由中心体发出纺锤丝形成纺锤体,高等植物细胞则是由细胞两极直接发出纺锤丝”,能提到的反倒很少。这是由于新授课时,学生通过图片观察,首先发现的区别就是动物细胞中心体在间期复制,因此容易以偏代全地记住这一点。

原有的复习过程:与图片相结合,复习有丝分裂每个时期的特征。观察动植物细胞有丝分裂的图片,列表归纳其不同点。

改进的复习过程:通过递进式问答,帮助学生从整体上系统地理解有丝分裂。

上课时,我针对上述错误问学生:“大家都知道动物细胞有丝分裂间期中心体会复制,那么中心体复制了干什么呢?”“中心体为什么要移向两极?”“细胞分裂时为什么需要纺锤丝呢?”“染色体是怎样活动的呢?”“染色体这样活动的目的是什么呢?”……

通过一连串的问题,学生再一次推敲了有丝分裂过程。当学生为细胞的生命活动发出感叹时,我提出了新的问题:“生命为什么能这样、有序地工作呢?”

这个问题激起了学生的讨论,在我的引导下,学生从遗传联系到进化。有学生最后总结:“进化过程中,如果生命活动不够准确,做些无意义的活动,浪费了能量,这样的个体会被淘汰。所以,保留下来的生物都有着的生命活动。”

我接着这个学生的话说:“有丝分裂这样的生命活动,只不过是生命复杂系统中的冰山一角。生命活动的性是亿万年来进化的结果。生命的延续伴随着不停息的、甚至是残酷的生存斗争。这个过程中,无以计数的个体因不适应环境被淘汰。维持生存的能量来之不易,只有进化出最有力于自身生存的系统,更大限度的保存和地使用能量,才能活下去。生命是不朽的传奇啊!来之不易,值得珍惜!”说到这里,我的心里充满了对生命的敬畏,让我高兴的是,我在学生们的眼里看到了赞同和思考。

4 学业水平考试复习教学的感悟

对相当一部分学生来说,高二的学业水平考试是他们系统学习生命科学的终点。复习是知识构建的高地,是对这个学科的总结和回顾。怎样才是有效的复习呢?我想,学科教学的更大成功,是能引起学习者对学科价值的思考,进而有益于他们今后的生活和人生。复习教学正承担着这样的重任。当我们试图运用学科思想,将前人所归纳提炼的思想精髓渗透于知识的系统整理,以提升学科价值时,不仅仅需要教师在备课中做好充分的预设,还要在课堂上能及时捕捉学生的思想变化,循循善诱。唯此,知识才能升华成对生命的理解和感悟,我们的教学才会有正真的意义。