生物教学与科学

生物教学与科学（精选十篇）

生物教学与科学 篇1

新课程背景下编写的教材, 无论是人教版还是苏教版, 都安排了大量的科学探究实验, 那么我们在具体的生物教学过程中, 如何来实施科学探究呢?

一、通过经典实验, 让学生领悟科学探究的一般程序

高中生物苏教版新编教程必修一列举了雷迪、巴斯德等人的经典实验, 从实验背景到实验过程再到形成结论, 让学生从中领悟科学探究的一般程序。虽然初中阶段学生已经初步涉及了这方面的知识, 但学生对于科学探究的认识还是很肤浅的。随着学生知识层面的提高, 学生对科学探究的认识也更加深入。此时学生会意识到:敢于挑战权威, 大胆质疑, 善于提问, 这是何等的重要。只有发现了问题, 才会去想解决问题的方法。如“蛆是从哪里来的?是腐肉自然生出来的吗?”如果是自然生出来的, 那么“自然发生说”就是真理, 权威就得到了巩固, 如果不是, 权威就受到了挑战, 原来的真理也就被推翻了。要拿出证据来说明蛆从哪里来?接下来就是要设计科学的实验了。要有对照, 要控制变量, 过程设计要严密、安全, 这样形成结果和得出的结论才可靠。于是学生就能领会这个过程就是科学探究—提出问题—作出假设—设计并实施科学实验—观察并分析处理实验结果—得出结论, 同时学生也能感受到任何一个科学结论的形成都不是一两次探究就能完成的, 有时往往需要几代人的努力, 认识—实践—再认识—再实践。如科学家们一开始研究发现具有催化作用的酶是蛋白质, 好长一段时间内, 人们就认为酶都是蛋白质, 直到有一天有人通过实验发现某些RNA分子也有催化作用, 人们对酶的认识才趋于完善。

二、通过教学实验, 让学生学会科学探究

苏教版教材上安排了许多探究性的实验, 如洋葱根尖细胞中是否有脂肪?催化淀粉水解的酶能否催化蔗糖水解?洋葱表皮细胞的细胞液的浓度?菠菜叶片中到底含有几种色素?酵母菌的细胞呼吸方式是什么?等等。领会了科学探究的一般程序后, 学生们就会迫不及待地动手动脑地进行探究。这时就要看老师这个角色怎么转换了, 是继续成为教书匠还是成为学生学习的促进者?笔者的具体做法往往是, 先让他们自由组合成为合作小组, 要求每个小组拿出探究方案, 然后小组之间进行交流, 确定最佳方案, 最后实施方案, 再总结交流。每个学生都参与到这样的活动中来, 俨然就是科学家。在这样的教学过程中, 学生们在学会科学探究的同时, 也感悟到科学家从事的工作并不是遥不可及的, 原来他们也是从最简单的研究开始的。

三、学以致用, 训练探究能力

在巩固知识的基础上再提高知识的实际运用程度, 学生不仅可以增强对知识的理解, 还可以提高对知识的应用能力。在实施探究教学过程中, 教师要营造有利于探究教学的环境, 并不断加以训练。

对于各类生物知识, 不论是通过习题训练, 还是通过在生产生活中的实际运用, 都应存在对应用能力的训练。例如, 当学生了解了食物的成分和功能, 让学生自己设计, 合理安排好全家的一日食谱, 并让全班同学一起讨论, 分析优点并指出不足。当讲解到“绿色植物的生长需要水和无机盐”时, 让学生首先分析“无土栽培”成功的原因, 从而知道利用无土栽培的方法不仅可以节省土地, 还可以更好地满足植物生长的需要, 培养出高品质的符合人类需要的植物, 此外, 还有利于植物防止污染, 害虫等危害。

探究教学可对学生探究活动起促进作用, 教师在探究时应不断提出探究性问题, 使学生在科学理解能力测验和成就测验中获得高分, 从而训练学生的探究能力, 使学生能学以致用, 不管什么样的探究教学, 不管哪一科的探究教学, 也不管是哪一科学领域的探究教学, 教师都应与学生协调一致。

四、注重积累, 养成探究习惯

知识的学习在于积累, 而许多方法经验的获得也在于不断的积累, 注重积累, 善于总结, 将零乱的知识形成网络体系, 有助于养成良好的探究习惯。许多学生在学习生物一段时间后, 会对所学知识产生厌倦, 而造成这一现象的原因在于没有理解知识间的关系, 没能形成一定的知识体系。从细胞到组织, 从组织到器官, 从器官到系统, 它们具有知识的延续性, 要能正确的使用, 关键在于熟练运用各方面的知识, 从而引导学生注重知识的积累, 引导学生不断总结。

探究教育是时代进步的需要, 是学生可持续发展的需要, 要改变教育观念, 保证学生有健全的探究能力, 培养他们的探究意识和探究精神, 再利用各种形式训练探究能力, 就能为我们社会培养出更多的探究型人才。

参考文献

[1]朱慕菊, 刘兼.走进新课程:与课程实施者对话[M].北京:北京师范大学出版社, 2002.

生物科学与健康教学总结 篇2

资中二中

罗魏

本学期我担任高三年级《生物科学与健康选修课程的教学，本节重点在于让学生学一点有关健康的一些基础知识，为学生了解一些与健康相关的知识，进一步了解科学知识与实际生活相联系。回顾本学期工作，总结如下:

一、工作情况

1、依据课程标准，制定教学计划。

为了更好的完成教学任务，我认真研究教材内容，严格按照国家下发的课程标准，制定相应授课计划，力求保质保量完成任务，提升学生的思想素质

2、认真备课

本门课的重点内容在于掌握相关的基础知识，如何引领学生走上正确对待自身健康是本门课的重点，为此，我大量的想关门教材，利用网络搜索案例，认真备好每一堂课，备教材、备学生、备教法，力求在课上完成授课任务，并获得相应效果

3、精减作业，全批全改

为减轻学生课业负担，为给考察性学科让路，本学期，我尽量减少学生作业量，尽量避免课下布置作业，并做到全批全改，了解每名学生在学习过程中心理、思想发生的变化

4、利用网络资源，开拓课程知识面

本课程开放性较大，学生思维活跃，为应对课堂中出现的各种情况，我利用现有网络资源，与其他教师沟通、交流，并随时更新自己在授课中的反思，取已之长、补己之短。

二、经验和体会

作为一门选修科目，要想让学生获得知识，就必须利用好上课时间，如何在有限的时间获得最大的效率是本课需要解决的一个重要问题，本学期，在授课过程中，我引入大量实例，加强与学生互动交流，激发学生的学习兴趣，使学生主动学习知识，取得了良好的效果

抗生素是我们日常生活中常用的一种药物、，合理利用抗生素可以达到治病救人的良好效果。但是，日常生活中，不同的人做法不一样。有些人主张多用多好，在授课过程中，可以看出，不同的人，观点各异。通过一节课的讨轮和探究，学生对抗生素的使用有了一个合理的认识 基因诊断与基因治疗这一节内容是比较前沿的知识，学生在学习过程中比较感兴趣，再加上本节课有大量的生活实例和已有关于基因工程的相关知识，学生学习起来相对比较容易。所以，在授课过程中，学生参与的比较高，加上采取了合作教学，学生讨论的很热烈。本节课可以让学生自主学习之后，讨论，派代表表达问题，具体步骤和前沿知识，可以让学生提前上网查找。但由于本节课介绍的一些基础原理和方法，还需要教师帮助学生进行分析点评，对所学的知识进行加深、巩固和升华。学习这一节内容后，我们了解了生殖健康的具体含义，了解了有关避孕和性传播疾病的知识。学习了辅助生殖技术的基本过程，讨论了这项技术对家庭和社会的积极意义以及在法律、伦理方面可能引发的社会问题。“不孝有三，无后为大”的封建伦理观是应该屏除的，但对天伦之乐的需要、对家庭美满的渴望如果无法实现的话，必将影响人的生存质量。相反，如果辅助生殖技术被无节制地滥用，将会引发更多的伦理问题，所以辅助生殖技术只有在法律规范的基础上，才能健康地发展，从而趋利避害，真正造福于人类。

三、今后努力方向

1、进一步研究教材，做到细备精讲

2、研究学生心理，从激发学生的兴趣入手，努力使学生主动学习

科学教学与德育 篇3

关键词 科学教学 德育渗透 教育观念

精神力和物质力构成一个国家的综合国力。德育是教育的灵魂和核心。德育文化是一个国家精神力的主要组成部分。在这个信息化、国际化的时代，在寻找德育发展规律中积极建构符合时代精神、具有本校特色的德育文化，已成为摆在每个德育工作者面前的重要课题。我们越来越清晰地看到，只有创造一个教育人的文化时空，德育才能收到预期的效果。只有将学校文化与德育文化教育观念协调一致，才能在学校人性化的文化氛围中实现人性的回归。作为科学教师在教学中如何结合德育，我做了以下一点思考：

一、关爱每一位学生

学生是有尊严、有个性的人。在教学过程中，应该关爱每一位学生，关心、爱护、尊重他們。在科学课堂上，在提问或演示实验过程时，为了节省时间教师一般请学习较好学生或演示熟练的同学回答问题或演示实验，而忽视其他水平的学生。在教学中，我们是否应该请一些基础比较薄弱的学生回答，或在演示实验时请这些学生做小助手，提高他们的学习兴趣。让他们觉得自己是被尊重、关心的。在教学过程中我们要不吝啬地给予学生赞美。小学生天性渴求被赞美。对于学生的每一点进步都应该积极鼓励、表扬，让他们在收获成功的喜悦的同时得到老师、同学的认可。教师对学生的赞扬与认可，会对学生的学习乃至成长产生巨大作用。有一次，在教学中我让学生们以小组为单位进行讨论：人的运动方式有哪几种？有个平时学习态度非常不认真的同学站起坐下连续做了几次，我走过去问他：“你在干什么？”他偷偷看我一眼说：“我思考站起坐下是什么运动方式。”“你思考的结果是什么？”他自信地说：“这是直线运动方式。”我一愣，没想到他这么认真，连忙夸他真聪明。他很不好意思，此后学习态度有了非常大的转变。这使我欣喜不已。这就是赞美的好处。只有关爱学生，学生才会有积极的人生态度，才会发自内心确立起对真善美的追求。

二、让学生树立自信心、责任感和做事的勇气、毅力

自信心能激励学生不断克服困难，自强不息。在科学课堂教学中应时时注意树立学生的自信心。在《了解土壤》教学中，让学生观察不同的土壤，初步了解土壤的成分，然后让学生动手通过几个小实验得出自己的结论。让学生感受“我”正在进行科学探究，并且通过动手操作获得结论，了解了一般土壤中的成分，从而获得自信。实验获得的成功最能激发学生的自信心，教师教学中要注重借机对学生进行思想教育，让学生与科学家比，找优点，找差距。“我”的研究过程和科学家的研究过程有哪些相同，哪些不同，让学生明白差距，重视后天知识的积累和品德的培养。当然，培养学生的自信心更需要教师对学生多些指导和鼓励，帮助学生正确地评价自己。

做一件事能否成功，坚持是关键。小学生做事情缺乏耐心，缺乏勇气和毅力，我们教师要有意识地培养他们。在科学实验教学中，我们发现学生刚开始还兴趣盎然，但做了一会儿，特别是失败了就耷拉着脑袋不想做了。教师这时候应该引导学生想失败的原因，思考怎样才能把实验做成功，提高他们参与实验的积极性，不断鼓励他们完成研究任务。例如：我布置学生观察月亮的变化规律，并做记录，需要一个月左右的时间。刚开始同学们都有记录交上来，但没几天记录上交的就少了，记录的字也越来越少。最后，只有少数几个孩子坚持了下来。为了培养学生克服困难的勇气和坚持到底的毅力，一星期后我加强了课下对学生督促，及时鼓励帮助他们，以科学家的故事激励他们，让他们有克服困难的勇气，有坚持到底的毅力，让他们感受到成功的喜悦，有完成任务的责任感。

三、培养学生热爱祖国

探究活动与科学教学 篇4

通过教学实践, 我发现在科学探究过程中教师与学生之间有着明确的分工与合作, 学生与学生之间也需要有明确的分工与合作。我认为教师和学生在科学探究中都应该有很强的主体意识, 并充分发挥其主体作用, 才能使教学工作达到满意的效果。在整个教与学的过程中, 教师是组织、引导的主体, 学生是探究、学习的主体。作为教师, 必须明确教师与学生在课堂上的不同角色, 不能越俎代庖, 也不能什么都不管。课前, 教师的准备要十分充分, 课堂上要充分发挥学生的主体性, 只有这样, 才能顺利地开展科学探究活动, 才能充分培养学生的探究能力。

在教学“材料”单元时, 教师要准备充足的各类研究材料, 同样也应布置学生收集相关材料。教学中, 教师要根据学生选择的不同探究问题进行分组, 让他们合理分工、共同合作去探究。

探究过程中通过学生们合作、解释和各种协调一致的尝试, 积累一些合作与交流的实践和经验, 可以帮助儿童学习按照一定规则开展讨论 (而不是争吵) 的艺术, 学会准确地与他人交流:向别人解释自己的想法, 倾听别人的想法, 善待批评以审视自己的观点、获得更正确的认识, 学会相互接纳、赞赏、分享、互助, 等等。当然, 这并非易事, 要靠长久的教育才能达到。

二.以学生为主体进行科学探究

新的科学课程标准倡导以学生为主体进行科学探究活动, 强调学生的自主性, 因此, 学生在探究活动这个大舞台上应成为“主角”, 而教师则应成为学生探究道路上的组织者、合作者和引导者, 处于“平等中的首席”这个位置, 但这种角色的变化并不意味着教师作用的降低, 甚至是无足轻重。因为学生由于认知水平等方面的限制, 所以在探究活动中, 离不开教师的指导。可是现在有些教师在学生探究活动中不清楚什么时候该进行指导, 什么时候该放手让学生自主进行探究, 在课堂上甚至感到无所适从。有的教师认为以学生为主体就是一切要以学生为中心, 那么在教学中学生就是上帝, 课堂上的一切活动都要依照学生所提议的进行, 其结果常常是使课堂教学成了一种“放羊”。我们教师需要明确的是, 以学生为主体是指尊重学生的个性, 发挥学生在学习上的主体能动性和创造性。以学生为主体并非排斥教师的指导, 在学生遇到困难的时候, 教师完全可以给予必要的帮助, 但是我们一定要注意把握好指导的时机和程度。如果在指导的时候介入过早, 引导过多, 就可能阻碍了学生本可以自主发现的机会, 而教师不敢指导或过晚的指导则可能使学生过久地处于无助的状态, 以致于削弱了学生继续深入研究的兴趣和积极性。比如:对于低年级的学生来说, 由于他们自主探究的能力相对来说较差, 教师指导的作用应该多一些, 对一些基本的实验操作技能教师有必要给予指导, 但在学生提出猜测、分析实验现象以及得出结论的时候, 教师的指导应该少一些, 学生能说的尽量让学生去说, 学生能做的尽量让学生去做, 教师绝不能越俎代疱, 包办代替。

三.养成主动探究的学习习惯

科学与人文:和实生物 篇5

科学与人文:和实生物

创新创造的`灵感必须奠基于对于科学与人文有一个比较基础性的、丰富的、通盘的、整体性的把握与了解基础之上,并且,人们所摄取的科学与人文信息的种类、结构等状况也直接决定着思想整合能力和创新水平.由此我们可以借助我国古人的说法得出这样一个结论:科学与人文“和实生物”.

作 者：徐春根  作者单位：嘉应学院,政法系,广东梅州,514015 刊 名：百色学院学报 英文刊名：JOURNAL OF BAISE UNIVERSITY 年，卷(期)： 20(1) 分类号：G0 关键词：科学   人文   和   原创   “和实生物”  

小学科学教学现状与对策 篇6

【关键词】小学科学教学 新课标改革 教学方法

一、小学科学的教学现状

1.以老师为课堂中心，忽视了学生的主体地位

受到传统观念的影响，我国大多数学校的课堂中老师仍处于主体地位，学生被动接受知识。在这样的教学模式下，学生的思维方式受到了限制，没有得到充分的发挥。学生没有参与到科学教学中来，课堂“死气沉沉”，学生听课效果不理想。另外，在这样的课堂中，老师与学生之间没有互动，学生对知识的掌握程度没有及时反馈给老师，老师不知道学生的学习情况，不利于进一步的教学安排。

2.传统教学观念严重

现如今仍有很多老师只注重学生的考试成绩，认为学生的分数就是学生知识掌握程度的直接体现。这样的观念是极其不科学的。科学中有很多现象和实验，老师没有对这些进行解释说明，而是让学生死记硬背。原本充满趣味性的小学科学却变得枯燥无味。学生因此失去学习科学的兴趣，学习能力无法提升。这样的教学观念，不仅不利于现阶段的科学教学，对学生以后物理、化学和生物的学习也是严重的阻碍，不利于学生的发展。

3.忽视学生创新思维能力的培养

小学是学生接受教育的最初阶段，小学的学习对学生未来的成长有很大的作用。很多学校的教学方式极其不科学，课堂中老师对科学知识重点讲解，反复强调，却没有及时去引导学生自主思考，实践探究。课后也仅仅是给学生布置作业习题来加强学生对知识的掌握。这样的教学看似周到全面，然而学生独立思考探究的能力却没有得到应有的重视。

二、小学科学教学策略

1.注重学生自身发展的教学方法

在传统的教学过程中比较重视教师的教，但是随着新课改的进行和时代的进步，教师应该改变教学思维，将学生自身的学习和能力的发展作为教学的重点，在这种教学方法的影响下学生才能在教学的过程中学到更多的知识、培养自身的能力。教师在教学的过程中可以从三点抓起：（1）学生兴趣培养方面;（2）学生学习习惯养成方面;（3）学生课堂参与度方面。兴趣培养是教学的起点，每一个科目的学习都需要学生带着兴趣，带着对学习的热清进行学习，否则学生的学习就会成为被动的，不利于学生高效的学习。科学的学习是很贴近生活实际的，很多生活中得现象都需要科学解释，所以教师可以从生活实例出发，激起学生对科学的兴趣。例如，教师可以让学生准备一支笔和一些碎纸屑，让学生先拿着笔在自己头发上进行摩擦，然后再将笔靠近碎纸屑，让学生观察会出现什么现象。当学生看到碎纸屑被吸引在笔上，学生一定会觉得很奇妙，这个时候教师再告诉学生其中的原理，学生就会觉得科学是一件很奇妙、很好玩的事情，学生顺其自然的就会对科学感兴趣。其次就是教给学生正确的学习习惯，正确的学习习惯是学生迈向成功很重要的一步，小学生的一切都是新的，所以教师要抓住这个时机，让学生养成好的习惯，这样对学生以后的学习也是很有益的。在小学科学教学的过程中教师可以在每节课開始之前，让学生先预习，对每一个新课题都先有一个基础的了解，然后找到自己疑惑的地方，这样在课堂上学习的时候就可以有针对性的进行听课，提高学习效率。最后一点就是在课堂教学时要突出学生的主体地位，增加学生的实践机会，科学最重要的就是探索，只有学生在学习的过程中自主学习、自己探索研究才能真正了解每一项科学的内涵，灵活的掌握科学知识。在教学的过程中教师可以设置问题然后让学生根据课本自己学习，组织学生小组合作，一起做实验进行探究，这样不仅可以提高学生的积极性还可以让学生都参与到课堂，真正成为课堂的主人。

2.利用多媒体进行教学

在科学教学的过程中很多现象教师通过自己的口头描述进行讲解，但是学生未必可以理解，利用多媒体就可以通过图片、声音、视频等途径让学生清晰地了解，而且在课堂教学中使用多媒体还可以丰富学生的课堂，使小学生认为这门课很有趣，这样不仅提高了教学效率还带动了学生的学习热情。例如，在给学生讲解太空知识的时候，学生很难通过教师的口头描述想到太空中各个行星的运动特点，教师就可以从网上给学生准备一些小视频，让学生通过视频做进一步的了解，有了视频的详细讲述和视觉和听觉上的体验，学生一定会很好的掌握太空方面的知识。在科学的教学中很多科学实验是具有危险性的，或者学校设备不齐全导致学生无法进行实验，为了让学生也有一些了解，教师就必须使用多媒体，让学生通过多媒体进行了解。在学生复习的时候多媒体也是一项很好的教学工具，它可以帮助教师展示课本上没有的题目，不仅拓宽了学生的视野，让学生了解更多的相关知识还节约了很多的书写时间，大大的提高了课堂效率。在多媒体教学中教师还要注意一些问题，不要让这些问题阻碍了教学，首先教师要在使用多媒体的时候多和学生沟通，了解学生的掌握情况，这样才能进一步的制定以后的教学计划，不要只顾得使用多媒体而忘记了学生的想法;其次教师明确教学目的，要让多媒体成为帮助教学的工具，不要为了使用多媒体偏离了教学的方向和目标。相信教师一定可以科学、合理的使用多媒体，给学生带来更多的知识，让课堂变得灵活起来。

灵活、有效的教学方法是帮助学生高效学习的重要因素，在教学的过程中教师要重视科学教学并从生本教学理念出发，做好教给学生知识、培养学生能力的教学工作，让学生在小学阶段就可以养成正确的学习习惯，积极的投入到科学的学习中。教师要不断地接受新鲜的事物、学习新的教学方法，让课堂变得多姿多彩，通过教学方法调动学生的学习热情，让学生跟上教师的步伐，在课堂上和老师一起学习一起进步。

【参考文献】

[1]徐敬标. 小学科学教学渗透科学史教育的研究[J]. 教学与管理 2010年08期

[2]杨晓鹏，万爱珍，卢霖. 关于小学科学教育专业建设的思考[J]. 教育学术月刊 2010年03期

科学板书与高效教学 篇7

一、教师要重视板书、用好板书, 首先要充分认识板书对课堂教学的积极作用。

简单来说, 板书对课堂教学的积极作用主要有以下几点:

1. 有利于教师吸引和集中学生注意力, 激发学生学习兴趣。

心理学研究表明, 人类接受信息主要通过视觉、听觉等五种感官进行, 其中视觉占83%, 听觉占11%, 在人的感官对事物的记忆里, 只用耳朵听可以记住15%, 只用眼睛看可以记住25%, 两者结合可以记住65%。板书可让学生通过视觉获得知识信息。教学板书是文字、符号、图像、色彩的综合组合, 在呈现时间、颜色差异等方面具有独特吸引力, 容易激发学生的注意力, 从而通过直观刺激, 协调各感官, 增强感知, 进而激发学生的学习兴趣和热情, 同时活跃课堂气氛。

2. 有利于学生理解和掌握课文知识, 提高学生学习能力。

优秀的板书层次清楚、主次分明、逻辑严密、简明扼要、提纲挈领, 能揭示课堂学习思路, 突出教学重点, 剖析教学难点, 对教师讲解起画龙点睛的作用, 引导学生掌握学习重点, 顺利解决难点, 帮助学生记忆、分析、消化、巩固所学知识, 从而促进学生学习能力提高。

3. 有利于教师节省和优化教学时间, 提高教学效率。

教学板书运用简要的文字或图像等形象画面呈现教学内容, 在很大程度上代替繁冗的语言说明, 从而简化教学过程。有时还可以把有关板书图示作为导学提纲预先发给学生, 既可让学生对照教学内容深入理解知识, 又可让学生边学边补充有关内容, 节省教师课堂讲述知识的时间, 培养学生阅读、思考和表达能力, 从而使教学效率大大提高。

总之, 成功的课堂板书是对教材的分析、概括、归纳、提炼, 是教学目的及要求的体现, 是帮助学生理解课文、掌握知识、迁移创新的重要手段。课堂板书不仅可以落实教学要求, 展示教学重点, 突破难点, 而且可以改善教学方法, 增强教学效果, 同时可以提高学生的审美能力, 激发学生的学习兴趣, 活跃学生的思维, 启迪学生的智慧, 帮助学生理解课文、掌握知识、迁移创新。

二、课堂教学中恰当熟练地运用板书, 首先要了解板书设计的基本形式。

常用板书形式有:纲要式板书、线索式板书、图解式板书、对比式板书和表格式板书。在一般思想政治课教材教法书中都有表述。

1. 纲要式板书。

纲要式板书是把教学内容提炼为若干提纲或要点, 依据其结构或层次作为板书条目, 简明扼要地书写在黑板上, 使观点一目了然, 既可以帮助学生理清和把握知识脉络, 又可以节省板书时间, 从而腾出更多时间引导学生思考分析。如“中国共产党执政”可设计成如下板书:

2. 线索式板书。

线索式板书是把教学内容的前后顺序、从属关系用线条等符号串联起来, 形成教学内容的线索, 便于学生理解和把握教材知识体系和知识结构及内在逻辑关系。如“价格变动对生产的影响”可设计成如下板书:

3. 图解式板书。

图解式板书是把教学内容按其逻辑关系, 利用括号、方框、箭头等各种符号, 结合文字 (还可结合色彩) 勾画出不同示意图, 从而形象直观地展现教学内容, 便于学生把握教材的内在联系, 加深学生对教学内容的理解。如“企业的类型”可设计成如下板书:

4. 对比式板书。

对比式板书是把教学内容进行对比、比较的板书。对比式板书可从内涵、外延或其他相关方面进行简要对比, 从而帮助学生弄清其中异同点, 避免知识含混不清。如“哲学的基本派别”可设计成如下板书:

5. 表格式板书。

表格式板书是用表格表达所授内容的板书。在类比、区别某些易错易混知识时, 运用表格从不同角度进行全面的分析比较, 做到一目了然, 便于学生全面理解和把握该知识点, 从而增强教学效果。如“投资与理财的方式”可设计成如下板书:

此外, 还有演绎式、归纳式、符号式、连线式、凝聚式、分化式和问答式等板书形式。教师应视教学实际内容灵活选用、具体设计板书形式, 使板书既简明扼要, 又起到提纲挈领、画龙点睛的教学效果。

三、成功的板书需要恰当的板书布局。

板书布局要根据课堂教学内容, 精心设计、巧妙安排。板书布局是多种多样的, 常有以下几种布局:

1. 左右式。

即把黑板从中间分成左右两部分进行书写。这是教师比较普遍采用的一种板书布局。

2. 左中右式。

即把黑板分成左中右三部分进行书写。适用于内容较多的板书, 有些教师常把右部分作副板书用。

3. 中间式。

即只在黑板中间部分书写。适用于内容较少的板书, 因为将内容较少的板书写在黑板中间比较美观、协调, 更能突出教学内容。

4. 通板式。

即把黑板作一整体从左到右书写。适用于进行演绎推理的板书和归纳知识体系的板书。教师常在小结、归纳、单元复习、总复习时采用这种布局。

四、成功的板书还要注意符号的运用。

教师在板书中经常用各种符号、色彩等对板书内容的重点、难点、不同关系、不同要求等予以标明, 提示学生正确对待板书内容。用什么符号、色彩由教师自定, 但必须具有稳定性, 不能常变。常用板书符号主要有下列几种:

1. 表示序号的符号。

序号有平列序号和阶梯序号。平列序号, 如一二三或 (1) (2) (3) ;阶梯序号, 以一为例, 有一 (一) 1 (1) A。序号运用得当, 可使板书层次清楚、条理清晰, 体现出知识的内在联系, 表现出知识的连续性、系统性、逻辑性, 便于学生理解记忆, 更便于教师讲解、分析、归纳知识。

2. 表示重点的符号。常用···△△△~~~~或色彩标出关键字词, 引起学生注意。

3. 表示包含关系的符号。主要有﹤、﹥、{、}。

4. 表示推理和推导出结果的符号。常用→表示。

5. 表示基本概念和名词的符号。常用方框□表示。

6. 表示填写的符号。常用 () 或———表示。

7. 表示等同关系的符号。用=表示。

8. 表示正误的符号。常用√表示正确, ×表示错误。

凡此种种, 不一而足。政治教师要善于运用符号、色彩刺激学生的视觉, 吸引学生的注意力, 表达自己的意图, 从而强化学生对知识的记忆理解。但符号、色彩不可过多, 以免造成杂乱难看, 影响美观。

五、成功的板书设计还要具备以下要求。

1. 明确的目的性。

板书设计要有明确的目的性, 设计板书时必须根据教学目的和要求精心构思, 考虑解决教学目的中哪些问题, 还要考虑学生的思维活动, 一定要有的放矢。

2. 清晰的条理性。

条理性是将教材内容的主干从逻辑上加以排序, 成为一个有机整体, 从中可以看出重点难点和思路, 使学生从整体上把握教材, 促进学生对教材全面、深入地记忆、理解。

3. 高度的概括性。

板书应简单明了, 提纲挈领, 重点突出, 构图简明, 起到简化头绪、画龙点睛的作用。

4. 直观的形象性。

直观地再现课文内容和特点, 要求教师把教学主要内容浓缩成符合学生认知特点的文字、图表等, 使学生通过板书能直观地把握住课文内容。

5. 美感的示范性。

板书在文字书写方面应力求规范且有整体美感, 板书只有布局清晰匀称, 书写工整流利, 结构赏心悦目, 才能给学生留下鲜明深刻的印象。

总之, 正如特级教师刘显国在《板书艺术》一书中说的:“好的板书就是交给学生一串钥匙, 使学生用它打开学习的大门, 自己去发现知识、获取知识, 这就要求教师设计板书时具有启发性, 能引起联想, 唤醒学生对课文的想象和记忆, 帮助学生理解知识, 引起思索。”“板书要根据教材的特色, 讲究艺术构思, 做到形式多样化, 内容系列化, 结构整体化, 表达情景化。既要庄重端正, 整齐划一, 大小有致, 又要布局适当, 色彩协调, 科学合理。在板书设计美感上, 既有文字美、结构美, 又有图案美、色彩美。既有奇异美, 又有和谐美、对称美, 使学生受到美的熏陶, 培养热爱美的情感, 创造美的能力”。

此外, 基于高中政治课的教学特点, 板书设计要与教学内容相得益彰, 让板书既能展示知识的生成过程, 做到重点突出、难点清楚、化难为易、化繁为简, 又能给学生明确目标、开启思路、激发兴趣、陶冶情操, 降低学生理解、掌握知识的难度, 更能增强教学的知识性、逻辑性和趣味性, 有效增强政治课的教学效果, 真正实现科学板书、高效教学。

参考文献

[1]王松泉.板书学.上海交通大学出版社, 1995.

[2]刘显国.板书艺术.中国林业出版社, 1999 (第1版) .

生物教学与科学 篇8

用于常规活动和行为的教学模块

传递学习目标:学生会记住具体的学习目标吗?会提出新的学习目标吗?

监测学生达到学习目标的进程:学生会获得与达到学习目标进展相关的反馈吗?我会要求学生记录或反思学习目标的进展吗?

鼓励与学习目标相关的成就:学生会获得与掌握学习目标进展相关的鼓励吗?

规则和程序:我将使用什么样的规则和程序?学生会记住具体的规则和程序吗?会提出新的规则和程序吗?

——摘自《教学的艺术与科学:有效教学的综合框架》,第160页

用于常规活动和行为的教学模块涉及两个问题。

第一个问题,如何明确学习目标、监测学业进展与鼓励学生进步?

一是制订学习目标,并配以评价量表。整本书以赫钦斯老师的课堂故事为线索。赫钦斯老师以广岛和长崎原子弹事件为主题单元,开始上课时他给学生们发了一张纸,上面有本单元的三个学习目标。其中,陈述性知识可以用“学生理解＿＿＿＿＿＿”来表述学习目标,而程序性知识可以用“学生能够＿＿＿＿＿＿”,如果两者兼有,就可以采用“学生理解＿＿＿＿＿＿并能够＿＿＿＿＿＿”的方式。然后,赫钦斯老师为学习目标制定了相配套的评价量表。一般可以采用4点量表。运用熟练的教师也可以尝试更加细化的半点量表,半点值允许局部达标。比如,3.5分是“学生掌握的内容超越课堂内所教的内容,进行局部正确的深入推断和运用”。让学生自己制订个性化的学习目标也能有益地促进学生的学习。学生同样也可以使用“通过这个单元的学习,我更能理解＿＿＿＿＿＿,并能够”的句式来表述学习目标,并和教师一样,使用4点式的评价量表来监测自己的学习。此外,在制订自己的学习目标时学生还可以根据自己的兴趣衍生一些额外的学习目标,如在学习数学多项式单元时,有学生对美式橄榄球的四分卫定级问题感兴趣,可以纳入自己的学习目标之中。

二是形成性评价鞭策努力。在整个单元学习过程中,赫钦斯老师都会根据评价量表不同等级设计一些问题,通过提问、测验等方式对学生进行形成性评价,并及时反馈学生的学习情况,而学生则可以自己绘制一个达标进展图,查看自己的学习情况,从而向更高的目标努力。这就是“鞭策努力”研究得出的结论,即让学生看到自己的努力程度与取得的学业成就之间的关系对他们下一步的学习非常有帮助。

三是赞赏和鼓励学生的进步。研究表明,外部奖励的激励作用十分有限,应更多考虑激发学生对学习的内在兴趣。外部奖励中的物质奖励对学生只能产生微弱的作用,而口头表扬却能产生适度的作用。所以,赫钦斯老师通过在单元学习结束时依次请获得不同分数的学生起立,全班学生鼓掌表示赞赏的方式督促学生形成对完成目标的责任感。

第二个问题,如何建立或维持课堂规则和程序?

一是教师可以与学生互动设计课堂规则和程序。

可以由教师来设计规则和程序,然后解释给学生听,与学生讨论规则和程序的合理性和必要性,并确定具体的行为准则。如赫钦斯老师在开学的第一周就设计了两条简单的规则:相互尊重和保持课堂良好的学习氛围,并与学生共同讨论如何具体施行。教师也可以由学生自下而上地设计规则和程序,让大家共同来讨论什么样的班级特征有利于学习,可以分组讨论出具体的规则和程序。这种方式尽管费时,但是可以更好地提高学生课堂教学管理的自主权和责任感。

二是定期检查规则和程序,必要时进行调整。

规则和程序不是一经制订就雷打不动的,有时是因为规则和程序运行过久失效,有时是因为在过程中发现不完善或不合理,都需要进行修正、补充甚至废除。因此,班会课是维护规则和程序的好时机,师生可以定期讨论规则和程序。比如,在赫钦斯老师的班上,原来有一个程序就是“先举手后发言”,后来发现这些会遏制必要的讨论,于是对这条程序作了补充,即“可以不举手就发言,但如果导致课堂混乱,那么恢复先举手后发言的规则”。

用于内容传递的教学模块

关键性输入经验:在关键性输入经验的获得过程中,我能对学生需要多样化的媒介保持敏感吗?通过叙述,我能扩充关键性输入经验吗?我将使用什么方法以确保学生主动积极地加工新信息?在那些活动中,我会起到什么作用?在这些活动中,我怎样使用分组形式?

知识练习和深化活动:我将使用什么样的练习活动?我在这些活动中起到什么作用?我将使用多样化的练习活动吗?我将使用什么知识深化活动?我在这些活动中会起到什么作用?我将使用多样化的知识深化活动吗?家庭作业在这些活动中会起到什么样的作用?在这些活动中,我会怎样使用分组形式?

——摘自《教学的艺术与科学:有效教学的综合框架》,第161页

用于内容传递的教学模块涉及三个问题。

第一个问题,如何帮助学生有效领会新知?

一是关键性输入经验。

所谓的关键性输入经验就是指对整个新知识学习起统领作用的学习经验。这里不仅是教师要明确教学的重点和难点是什么,更关键的是教师以什么方式来教授这些重点和难点。研究表明,视听教学、角色教学和口头讲解都能提高学习效果,但是前两者更优。原因在于,视听教学和角色教学带有“叙事”的特征,故事往往能唤起学生们的个人经历,形成一个强有力的结构。赫钦斯老师先让学生看一段关于广岛和长崎的录像,来帮助他们建立关键性输入经验。

二是预习活动。

预习活动可以起到“先行组织者”的作用,具体而言,“先行组织者”有解释性、叙事性、图示性和文本性等类型,对学习的促进作用可以高达29%。最简单的方法是当堂询问学生对相关主题的已有知识和经验,或者让学生课前准备一些资料。此外,教师可以通过让学生提前预习备课大纲、准备预习问题、在课堂上类比相关内容、提纲挈领地导读或指导学生略读等方式来建立“先行组织者”。比如,赫钦斯老师就先以头脑风暴的方式问学生是否看过与两个城市相关的信息,然后将学生的回答罗列在白板上。

三是形成知识组块。

因为人的工作记忆是十分有限的,所以知识组块能帮助学生扎实快速地掌握学习内容。组块的大小由教师来确定,如果学生对某一内容较熟悉,组块可以大些,反之则小些,每一组块结束时都应该有小结。赫钦斯老师将学生分成3人小组,分别以A、B和C来代表,简单的组块内容由每个人单独思考轮流发言,复杂的组块内容则由小组讨论完成。

四是运用认知策略。

认知策略有许多种,比如合作学习。合作学习的最大益处在于小组互动给学生的信息加工提供了多元视角。研究表明,3～4人的小组合作是最有效的,2人次之,而5～7人的小组合作学习甚至会产生负效应。再如问题的精加工,元分析的结果表明,课堂中经常使用高认识水平的问题能产生积极的影响。精细加工型问题就是具有高认识水平的问题,它要求学生对自己的思维进行分析、澄清和深化,在课堂上通常表现为“追问”。常见的提问句式有:“你的意思是……吗?”“为什么你认为是……?”“你认为……具备什么样的典型特征和行为?”“如果……你认为会发生什么?”又如做笔记,同时使用非言语表征形式对信息进行编码。做笔记其实是学生以自己的表征形式对学习内容进行整理总结。研究表明,做笔记对学习效率的提高可以达到47%以上,其中以数学课的效果尤为明显。为了不分散注意力,学生当堂可以简要地记下一些关键词或短语,总结时可以再加以统整和补充。如果能以非言语形式,如组织结构图、戏剧扮演、形象助记策略则更效,因为它可以有助于学生形成心理图式。比如赫钦斯老师就让学生可以在课本上随意记录关键词,并在组块结束时补充总结,最后他还请每一组的学生都设计一个图示来概括学习要点,并向全班展不。

第二个问题,如何帮助学生练习和加深理解新知?

学生能有效地领会新知是一个良好的基础,接下来需要做的是创造合适的形式帮助学生反复接触新学的知识,巩固和加深对新知识的理解。程序性知识和陈述性知识在这里略有不同。程序性知识是学习者通过增加步骤、改变步骤和删除步骤等方法,一点点“成型”的,实现自动化加工或控制性加工。练习在程序性知识的学习中是必要的,尤其是“指导性练习”,因为它包含了高水平的认知加工,如组织、检查、详述、总结、比较和对照。

而陈述性知识则需要在短时间内(最好是两天之内)通过将新知识精确化,并将模糊零散的知识不断明确充实整合为成型的知识结构,具体来说有三项策略,即修改完善、错误分析和区分异同,后两项尤为重要。马扎诺列举了4大项17小项的常见思维错误类型。这对于提升学生的思维品质有非常重要的作用,实际上是为批判性思维的培养提供了抓手。而区分异同有四种方式,即比较、分类、创设隐喻和创设类比,这也是将思维精确化、结构化的好办法。

第三个问题,如何帮助学生形成和检验与新知识有关的假设?

一是对问题的研究要有支撑框架。

对任何学习内容都保持质疑的态度,要问以下几个问题:有没有证据?有没有解释?有没有限制?此外,前面提到的认知错误也是在这个过程中需要预防和检验的。

二是进行实验探究。

实验探究是典型的假设形成和检验的任务,它可以让学生经历假设形成、收集数据、验证假设并总结整理的过程。

三是解决“认知失调”型问题。

“认知失调”型问题就是那些不寻常的条件或情境下的问题,故意制造“矛盾”。比如,体育教师特意安排一个5人队和7人队进行篮球比赛;语文教师让学生写一篇不用任何连词的作文等。这都会激发学生的好奇心,让学生以全新的眼光看待问题。

四是参与决策任务。

比如,语文教师让学生一起辨别哪些是文学经典。第一步就需要确定入选的作品,既可以是教师提供,也可以学生自选;第二步就是确定标准,对入选作品进行筛选,由师生协商确定标准,如确定是否名人名作,是否入选文学教材和是否历久不衰、脍炙人口三个标准;第三步,确定标准的权重,构建决策模型;第四步,根据模型进行统计,完成决策。

五是设计调研任务。

脑科学与课程教学 篇9

上世纪九十年代以来, 随着各种无创性脑成像技术的运用, 脑科学已成为当今世界科研领域最前沿、最重要、最活跃和科研成果最丰硕的学科之一。世界发达国家都将脑科学研究纳入国家发展的战略科技规划。继颇有影响的美国“脑的十年”和欧共体“欧洲脑十年”计划之后, 日本推出了名为“脑科学时代”为期20年的脑科学计划纲要, 并于2003年又启动了“脑科学与教育”科研项目。人脑这个奥妙的“黑匣子”已被现代高科技逐步打开。把脑科学和教育结合起来, 根据脑发育规律和认识规律编制课程, 设计教学, 是当前教育科研领域最前沿的科研课题, 该科研课题正在世界范围内日益广泛兴起。本文先介绍脑的结构和功能, 揭示人脑的秘密, 在这个基础上, 再就脑科学取得的科研成果, 和课程教学相结合的问题作些探讨。

(一) 脑的基本结构及其功能

人脑的结构及其功能是极其奥妙和复杂的, 古今中外的哲学家和学科专家曾对人脑这个奥妙的“黑匣子”作过各种不同的巧妙比喻或隐喻。如人脑是“世界上最大的处女地”、“宇宙间最复杂的机械零件”、“生物学上的超级电脑”、“沉睡的巨人”、“尚未开采的金矿”等。人脑的结构虽如此奥妙, 但却不是人体最大的器官, 其重量约1350克, 大小如柚子, 形状如胡桃, 只有身体的2%, 不过耗热量却是人体的20%, 脑遗传基因占全身的1/3。

科学家考察了地球的历史, 揭示了一切生物和人类进化的连续性, 揭示了人脑的演化进程。约38亿年前, 地球上诞生了最初的生命, 这种生命是原生的单细胞生物。后来便有了软体动物、两栖动物和爬行动物。人类起源于动物界, 森林古猿是人类和现在大猩猩及黑猩猩的共同祖先。大约550万年, 由猿类开始转化为人类。把人类和黑猩猩进行比较发现, 其DNA的排列差别很小, 大约相差仅1%左右。不过人脑的重量却比今天的猩猩大得多, 大猩猩脑重约1磅 (450克) , 而成人的脑重约3磅 (1350克) , 这是因为人脑的前额叶脑区极大的进化了, 因此有了语言能力、思维能力、高级性感能力和创新能力。

人脑是地球上生命诞生后, 通过亿万年的历史演化, 经过爬虫类动物的脑和哺乳类动物的脑, 发展到今天人类特有的创新性脑。因此, 人脑是由爬虫类脑, 哺乳类脑和创新性脑构成的“三合一脑”, 脑科学著作往往又分别称其为“古皮层”、“旧皮层”和“新皮层”。不过脑科学家根据解剖生理学和脑部功能的不同, 大都把脑分为脑干、边缘系统和新皮层三大结构。

1. 脑干 (或称爬虫类脑部) 。

脑干由脊椎延伸而出, 位于头颅的底部, 是脑内最古老和最深层的区域, 该部分进行了约五亿年。因为它和爬行动物的整个脑非常相似, 人们经常称其为爬虫脑, 如鳄鱼、晰蜴、鸟类的脑都如此。脑干又细分为延髓、脑桥和中脑三个构成部分。在进入脑的12对神经中就有11对止于脑干, 只有嗅觉神经直接进入边缘系统, 这是进化的原因。脑干是“生命中枢”, 它控制着心跳、血压、呼吸、消化、体温等。脑干是大脑半球与脊髓之间的联络通路, 脑干中的网状结构还负责司管大脑皮质的觉醒和睡眠等功能。

2. 边缘系统 (哺乳动物脑部) 。

边缘系统介于大脑皮层和脑干之间, 人和其他哺乳类动物的脑都有类似的部位, 因此又被称为“狗猫脑”。在两个脑半球内, 边缘系统的生理结构是对称、一致的。就脑演化的过程来看, 边缘系统的发展应在人类具有逻辑思维之前, 该系统控制着荷尔蒙的分泌、口渴、饥饿、快感以及新陈代谢功能、免疫功能和长期记忆功能等, 在学习和记忆中具有重要作用。它包括丘脑、海马和杏仁核三个部分。

(1) 丘脑。丘脑是脑的中转站, 所有来自外界的感觉信息, 除了味觉外, 都首先要通过丘脑进行初级加工和整合, 然后再由此转送到其他脑区进行处理。

(2) 海马。海马一词来自于希腊语, 因其外形像海马而得名。在巩固学习和记忆储存方面, 海马具有重要作用。电刺激海马能唤起人原有的某种记忆, 两侧性切除海马的人会产生严重的识记障碍。可见海马同记忆关系极为密切。研究表明, 海马在由短时记忆向长时记忆的转变中扮演着重要角色, 它不仅能把外界接受的信息作为短时记忆暂时保存, 而且能发送到大脑皮层相关脑区被全部编码永久储存, 变为长期记忆。海马严重受损的人不仅丧失了长时记忆, 而且不能回忆刚刚发生的事情。海马的脑波型和新皮质层有着明显不同, 觉醒时显示出高振幅的幔波, 昏迷时出现快波, 熟睡时则常发生峰型波, 无创性脑成像技术证实了海马在学习和记忆中的作用。

(3) 杏仁核。杏仁核附着在海马的末端, 在情绪行为中扮演着重要角色, 与恐惧反应的关系尤为密切。电刺激杏仁核可以引起愤怒, 或者产生恐惧感或快乐感, 狂怒的精神病人在手术摘除杏仁核后, 性格变得比较温顺。由于杏仁核靠近具有记忆功能的海马区, 所以研究者认为, 杏仁核能产生情绪把信息进行编码转入长时记忆中。同时, 杏仁核还司管维系机体生存而需要作的一些行为, 比如面对威胁是选择作战还是逃避, 因饥饿四处觅食, 为延续后代进行交配等, 这些行为都有杏仁核决择。如果杏仁核认为环境形势有潜在危险, 它就会刺激下丘脑向机体发出信号, 当即逃跑。因此杏仁核被称作脑的警卫哨兵。大家知道, 在教学实践中, 通常采用的角色扮演、合作互动、娱乐游戏的教学策略, 这种教学策略之所以能够取得好的教学效果, 达到了长时记忆的目的, 就是由于杏仁核的参与, 因为杏仁核通过其控制的情绪能把接受的信息变为长期记忆, 这是杏仁核功能的特点。

3. 新皮层 (或称思维脑部) 。

三位一体的脑是神经科学家Paul Maclea从进化论的角度提出的。为了更形象的说明脑的结构, 有人作了这样一个比喻:把手握成拳, 再用另一只手握住这一个拳头, 如果第一只手的腕部代表“爬虫类脑部”, 那么拳头则代表“哺乳类脑部”, 而第二只手握住拳头的部分则代表思维性脑部, 即新皮层。新皮层负责所有高级思维功能, 人的视觉、听觉、思想、语言、计划、分析、决定、创意等活动都在这个脑区进行。新皮层的出现使人类和所有其他哺乳动物最终区别开来。

(1) 脑叶。从脑外侧部分结构来看, 新皮层可分为额叶、颞叶、枕叶、顶叶和运动皮层等。这些不同的脑区各有特殊的功能:额叶位于大脑最前部, 为执行控制中枢, 约占大脑半球容积的50%, 具有规划、思维、解决问题和调控情绪的功能;颞叶位于耳朵内上方, 负责处理声音和语言;枕叶在脑后部, 进行视觉加工;顶叶位于脑的顶部, 主要负责定位、计算和识别等功能。在顶叶和额叶之间, 从左耳到右耳的顶部有一条带状区, 这就是运动皮层, 主要控制躯体运动, 它与小脑协同, 完成动作技巧的学习。

(2) 脑半球。新皮层又以胼胝体为准, 把大脑分为左右两个半球。上个世纪六十年代, 美国神经学家斯佩瑞和他的助手通过“裂脑人”的研究, 对大脑左右半球的功能区别有极大影响。斯佩瑞研究的结论认为, 每个半球拥有各自独立的分割的感觉和知觉, 各自保持不同的和不可相互转换的功能, 并且各自接受不同的刺激。今天的研究结果证明, 左右脑半球的功能是有区别的, 但又是相互协作的并有可塑性。总体来看, 来自身体左侧的神经交叉到右半球, 来自躯体右侧的神经交叉到左半球;左半球负责言语、分析、逻辑、推理、数学、顺序等方面的言语类信息加工;右半球负责韵律、节奏、绘画、视觉、空间等非言语类信息的加工。显意识思维在左脑, 潜意识思维在右脑。虽然这个科研结论是正确的, 但是如果把脑半球功能的区分绝对化则是不对的。

(3) 胼胝体。两个大脑半球是脑的最大组成部分, 约占整个脑重的85%。从结构和功能上看, 左右半球虽有不同, 但胼胝体把二者联系起来, 形成一个整体。胼胝体是联系大脑左右两半球皮层的巨大纤维束, 是架在两半球间的超高速公路, 约有两亿五千万条神经纤维组成。通过这条超高速公路, 左右半球可自由地瞬间反复往来交换信息, 协调命令。比较神经学家的研究表明, 胼胝体的演化与大脑皮层的演化是一致的, 现代人的胼胝体远比古代人的胼胝体更发达。裂脑人的实验证明, 如果切断胼胝体则左右脑的信息不能交流。这也说明, 课程教学的设计和实施应是全脑教育, 前些年一度兴起的片面强调开发右脑作法是不实际的。

4. 脑细胞。

前面讲了脑干、边缘系统和新皮层及其功能。如果说这是脑的宏观结构, 那么脑细胞则是脑的微观结构。脑是细胞的王国。脑细胞的结构和功能是相当复杂的。和人体其他部位的细胞不同, 脑细胞有自己的特点。脑细胞的类型主要有两种:胶质细胞和神经细胞。神经细胞通常称神经元。人脑内两种细胞共计约1万亿, 其中胶质细胞9000亿, 神经细胞1000亿, 两种细胞的比例为9:1。

(1) 胶质细胞。胶质细胞因其质地类似胶水而得名, 其形状是多种多样的。这种细胞没有细胞体。在胚胎脑发育的过程中, 神经细胞处于游漓状态, 不能到达应到的脑区定位。胶质细胞则帮助神经细胞迁移到位并加以固定。神经细胞每天耗费大量养料并产生废弃物或死亡。胶质细胞担任着繁重的运输任务, 它不仅运送养料, 清理废弃物, 还具有调节免疫系统的功能。这一点, 科学家解剖爱因斯坦的大脑得到有力的证据。很久以来, 人们都猜测大科学家爱因斯坦的大脑整个结构可能和常人不一样。但通过解剖发现, 爱因斯坦的大脑构造没有特殊的地方, 不过在一个特定脑区胶质细胞的数量大大超过常人。有的解释说, 这是因为爱因斯坦由于繁重的脑力劳动, 神经细胞需要大量营养并产生更多的废弃物, 这就加大了胶质细胞的运输任务, 因而也使胶质细胞更加发达。一般认为, 神经细胞是不能再生的, 但胶质细胞可以再生。此外, 据迈阿密第29届神经科学年会1999年的报导, 在形状各异的胶质细胞中, 有一种“星形胶质细胞”, 还具有加快神经信号传递速度的作用。

(2) 神经细胞。是控制脑和全部神经系统的最小单位。人脑神经元为1000亿, 猴子有100亿, 老鼠为500万。1个神经元有多大, 有的比喻说30000个神经元仅相当于针头那么大。神经元是由胞体、树突、轴突构成的。如果把神经元比作人的手和前臂, 那么胞体好比人的手掌, 树突好比人的手指, 手腕和手臂好比轴突。不过细胞体所生出的树突远比手指数多, 一个胞体能长出成千上万的大小树突。轴突仅有一个。短轴突约一厘米, 最长的可达一米。轴突外面包裹着特殊的物质即髓磷脂。髓磷脂具有绝缘作用, 能保障电信号的传递畅通, 避免干扰, 这种现象称作“髓鞘化”。

大脑内的每个神经元都是独立的, 神经元间的信息传递要通过突触。所谓突触就是一个神经元的树突和另一个神经元的轴突终端之间的极其微小的联络处。当一个神经元通过树突接受到外界刺激的信息之后, 它就通过髓鞘化的轴突电信号传递到轴突未端的突触小泡, 突触小泡就释放出神经递质, 并穿过微小的突触间隙, 到达另一个神经元受体。神经递质是一种化学物质, 其分子结构上和药物的类似。不过在脑内合成的化学物质称神经递质, 而在实验室合成的则叫作药品。现在科学家已发现100多种神经递质, 如多巴胺、内啡肽、谷氨酸等。各种不同的神经递质对人的思想情绪、学习记忆、动作行为等有着不同的刺激作用, 有的使人兴奋, 有的使人抑郁或抑制。同时, 神经递质产生的类型还和一定的教学活动方式密切相关, 例如使人产生快乐体验感的多巴胺就是在扮演角色的教学方式中产生的。

神经元还能产生生物电。每个神经元都是一台小小的发电机, 如果把脑细胞产生的生物电收集起来可以点亮一盏25瓦的灯泡。当人们处于高度专注思考、闲暇放松自由、朦胧似睡非睡或沉睡无梦各状态时, 脑电产生的频率是不同的。科学家把脑电分为α脑波、β脑波、θ脑波与δ脑波四种。当我们专注逻辑思维时大脑就放出β脑波, 当放松遐思时就放出入α脑波, 脑波和人工作学习和休闲睡眠等各种状态有关。

由此我们就可联想到这样一个问题:什么是课程教学, 它如何在脑中发生的?了解了神经元和神经递质之后, 我们就可以这样说, 课程教学就是受外界信息刺激的无数神经元在脑电的帮助下通过神经递质建立神经网络联系的过程。这种网络联系涉及不同的脑区, 穿过各种的神经通道, 反复多次, 扫除了障碍, 达到畅通的地步, 从而也就熟练地掌握了知识和技能, 培养了能力, 形成了情感态度和价值观。这样神经网络联系巩固后, 就达到了课程教学的预期目标, 完成了课程教学任务。

(二) 课程教学的脑理根据

人脑是地球上出现生命后经过亿万年演化来的, 其结构、机能和发展程度, 受基因、环境和教育因素的制约和影响。在胚胎期的脑有发育的规律性, 在出生后的脑有成长的规律性。脑是自然界特殊的客观对象, 它和自然界一切客观对象一样, 有一定发展变化的客观规律。我国唯物主义哲学把各种客体变化的规律性统称为“理”。因此本文这里所说的“脑理”, 就是人出生前后脑在遗传环境和教育刺激下发展变化的规律性。长期以来大家都说要把心理学作为课程教学改革的理论基础, 今天面对脑的时代, 课程教学改革要把“脑理”作为坚实的理论根据。在此我们仅论述几种和课程教学密切相关的脑理。这就是脑的可塑性、关键期、髓鞘化和突触剪修的规律性问题。

1. 脑的可塑性。

自然界一切生物体的结构、形态和功能都是在外界环境的刺激下形成的, 并且在环境影响下都会产生变化。这种变化是生物体的自然属性。脑是大自然的产物。在外界环境和教育的刺激下, 脑的结构和功能也会发生改变, 这种改变就是脑的可塑性。脑的可塑性是由树突、轴突、细胞体和神经递质的变化以及整个神经系统的变化决定的。在上个世纪六十年代, 神经解剖学家就发现, 加大并丰富外界的环境刺激, 可使大脑皮层加厚, 细胞体增大, 树突增多。近十年来的脑科学证明, 树突和突触的变化与人使用脑的活动方式和次数密切相关。以前人们认为, 脑的可塑性主要体现在儿童的脑, 成年人的脑则不一定可塑, 但实际则不然, 裂脑人的训练证明了这一点。大家知道, 左脑负责右半身的运动和感觉, 侧重语言和逻辑思维;右脑负责左半身的运动和感觉, 侧重于形象认知。但临床手术后的一些脑半球切除的患者, 经过训练仍然有相当程度的正常人的认知或活动能力, 其根本原因在于脑的可塑性。当然青少年脑的可塑性最大, 因此这要成为我们设计和实施课程教学的最重要的脑理根据之一。平常我们所说的“人的可教育性”、“脑的巨大潜能”、“脑的记忆容量无限”、“脑如同肌肉决定于锻炼”等, 这些都是基于脑的可塑性本质。

2. 脑的关键期。

关键期和可塑性是脑的两个密切相关的属性。如果说脑的可塑性是指人脑先天的结构和功能在后天环境和教育刺激下具有一定的可变性, 那么关键期则是指大脑某种结构和功能的迅速发展大都属于一定的年龄段, 而处于关键期的大脑其结构和功能的可塑性最大。否则, 如果错过关键期超前或错后, 脑的某种结构和功能就根本不能形成或者很难顺利形成。例如事实证明, 即使儿童的脑是正常的, 如果在两岁之前没有接受视觉刺激, 那就会永久性失明;如果在10岁之前没有听到字词语句, 那就将很难学习语言。脑科研成果已取得了很多不同类别的关键期。例如2~3岁的儿童是学习口头语的关键期, 4~5岁是学习书面语的关键期, 某些音乐和运动技巧在6岁前后是掌握的关键期。同时, 根据我国心理学家的研究成果, 小学中年级学生的认知结构正处于从具体思维向轴象思维过度的关键期, 初三的学生正处于由形式思维向辩证逻辑思维过度的关键期。

其实脑发育的关键期不仅表现于人类, 而禽兽的脑也有这种现象, 但使用的名词不同。人脑的关键期又称为“最佳期”、“敏感期”、“转变期”或“临界期”, 禽兽脑的类似现象称为“印刻现象”。例如刚刚孵化出的小鸭很容易跟随第一次见到的运动物走, 它误认为是自己的母亲;白冠雀的雄雏鸟如果在孵出后40~50天内听不到成年雄雀的叫声, 此后再听也不能学会。在人脑发育的不同关键期, 一方面必须保障充分的营养, 同时要有特定类型的信息刺激, 以便形成或巩固神经元间的联系。脑的关键期理论, 是我们选择教育内容、设计课程、制订教学策略、发展学生个性、培养特定创新人才的再一个重要的脑理根据。

3. 神经元轴突的髓鞘化。

神经系统是由大量神经元和胶质细胞构成的结构系统。每个神经元都有一个用以传导外部刺激的电信号通路, 即轴突。最长的轴突可达一米。为防止漏电, 细胞本身产生一种脂状的物质—髓磷脂, 其包裹在轴突的表面, 保障通路的畅通, 这就是轴突的髓鞘化。髓鞘化形成后, 由于绝绷体的作用可使信息传导速度提高100倍。

神经轴突的髓鞘化是有规律和有顺序的。由于髓磷脂释放的多少和时间于个体发育的年龄段和环境教育的刺激有关, 所以各脑区神经轴突的髓鞘化是有先后顺序的和逐步发展的。关于髓鞘化的先后顺序早在100年前 (1898年) 就被发现, 到上世纪六十年代脑科学家又进一步绘制出人脑传导系统的髓鞘化“年龄坐标体系表”。在婴幼儿年龄阶段, 其脊髓、脑干、小脑诸区域的神经元轴突已经或开始髓鞘化, 并日益成熟, 但大脑前额区的神经元轴突还远没有髓靴化。而到青少年年龄段, 大脑高智能脑区如颞叶、顶叶和额叶的神经元轴突开始髓鞘化并日益成熟。髓鞘化不是整个神经系统同步起始和终结的, 而是有一定的年龄牲和个性特点。一般来说, 到20岁以后, 额叶神经元轴突的髓鞘化成熟。大家知道, 皮亚杰曾把儿童心理发展分为“感知运算、前运算、具体运算和形式运算”四个阶段, 今天的脑科学工作者认为, 皮亚杰的这一理论和髓磷脂的释放及轴突的髓鞘化是一致的。

髓磷脂的释放量和轴突髓鞘的脑区范围, 与人的各种心理问题如情感态度、思维、兴趣爱好、性格特点等紧密相联。心理现象和髓磷脂释放的多少以及神经元轴突髓鞘化先后顺序有关, 髓鞘现象是解释心理现象的根据。课程教学脱离学生的实际, 其本质就是课程教学的内容和方法大大超前或滞后强加于尚未出现髓鞘化或早已结束髓鞘化的脑区。当然, 髓鞘化和课程教学的关系是辩证统一的, 一方面在尚未出现髓鞘化的脑区提前实施课程教学肯定效果不良, 但另一方面课程教学的开展又能加速髓鞘化的出现和早熟, 关于髓鞘化的脑理, 今天的脑科学工作者已用无创性脑成象技术所验证。我们不但要用髓鞘化的理论解释课程教学问题, 同时还应当像日本的脑科学家小泉英明说的那样:“应该按照这方面的研究成果彻底修改现在的教学计划”。

4. 神经元的修剪。

无损伤测定方法证明, 在脑胚胎发生和发育过程中神经细胞数量的变化是有客观规律的。胎儿的脑细胞发展极快, 受遗传基因的影响, 胎儿在出生前脑细胞总量超过成年人的一倍。不过这时的脑细胞体积小, 树突分枝少, 轴突裸露, 除运动脑区的神经元轴突外, 其余脑区轴突均未出现髓鞘化。所以人从出生到青春期前, 受外界环境和教育的刺激, 不仅髓鞘化加速, 而且胞体增大, 树突繁衍, 突触大量生长。4~6岁儿童的突触总量达到成人的150%。这种超量的繁衍为神经网络建构的提供了选择余地, 为开展丰富多样的课程学创造了前提条件。随着外界刺激类型的确定和刺激次数的多少, 一些细胞和突触被选用固定, 而没有被选用多余的则凋亡并被清除。这就是神经元的修剪。斯普伦格在《脑的学习与记忆》一书中说:“在脑发育的过程中, 如果神经元没有在适当的时候得到利用, 它们产生联结的能力就会消失。神经科学家们把这个过程称为‘神经修剪’。因此, 我们都在不断丢失智慧”。为了使我们的青少年不丢失智慧, 我们应当如何编订课程和实施教学, 这是摆在我们广大课程教学工作者面前的一个重大科研课题。

生物教学与科学 篇10

首先, 要培养学生的科学兴趣。在小学教学中, 用创设情境的教学方式, 往往能神奇地调动小学生学习的积极性, 使他们由厌学、苦学变为喜学、乐学。例如在教学《探索月球的秘密》一课时, 我先放映嫦娥奔月, 吴刚砍桂, 玉兔捣药等中国传统神话故事的动画片。然后用大屏幕放出1969年美国“阿波罗”号宇宙飞船成功地登陆月球的那段具有历史意义的场面, 从画面上学生可以看到飞船着陆时扬起的月球灰尘, 看到飞船打开时, 世界上第一位登陆月球的宇航员阿姆斯特朗从飞船上小心翼翼地迈出第一只脚踏上月球那副谨慎的样子, 还让学生听到阿姆斯特朗向全世界说的那句名言:“这是我的一小步, 却是人类的一大步”。此时学生不仅被中国古代优美动人的神话所吸引, 更为人类脚步踏上月球而深深震憾。他们迫不及待地要求老师介绍月球更多的相关知识, 全身心地投入到学习中来。此时, 我抓住时机及时的播放了神五、神六、神七上天的精彩画面, 重点播放了神七上天后一名宇航员在空中漫步的、具有划时代意义的最动人壮观的画面。同学们看后情绪高涨。极大地调动了同学们从小学好科学, 长大后当一名科学家, 将来也能探索太空奥妙的欲望。

其次, 动手操作, 培养学生的科学精神。直观而有趣的实验可以使学生产生好奇心, 从而可以激发学生的创新精神。在课堂教学中, 我把各种各样的现象都设计成一个个小实验给学生看, 使学生通过各种实验来获取科学知识, 同时也培养了学生科学、严谨的学习精神。例如在教学《空气在哪里》一课时, 首先, 我让学生去找空气。我是这样设计的:我让一个学生在一个空玻璃杯里倒满了水, 然后在杯口盖一张白纸, 再迅速将杯口朝下倒转过来。这是同学们看到的现象是, 杯子里的水并没有流出来, 老师及时提问:“杯子里的水为什么不流出来呢?”同学们也感到很惊讶, 是啊, 水为什么不流出来呢?“是什么力量把杯子里的水托住了呢?”老师的提问引发了学生展开讨论激发了学生和科学兴趣。教师告诉学生:“杯子里的水之所以流不出来, 是因为空气产生的浮力托住了杯口的纸片。”然后, 再让一学生把空瓶子放入水中, 当水进入瓶中时, 瓶口有什么现象发生?说明了什么?通过这些实验让学生用各种器官去感知实验现象的发生发展变化过程。使学生充分认识到空气就存在于我们的周围, 也是我们人类离不开的。再如《物体的热胀冷缩》时, 学生为研究空气是否也有热胀冷缩的性质, 在研究固体有热胀冷缩的性质的基础上, 提出了多种实验的方案。有的认为可以在烧瓶口塞上带有细玻璃管的塞子, 将管口倒插入水中, 观察水中的气泡或水槽里的水进入玻璃的情况;有的认为可以在管口涂上肥皂液, 观察肥皂液的变化;有的认为可以在烧瓶上套上汽球, 观察气球胀瘪的现象。其次, 在加热方法上也不尽相同, 有的用热水泡、有的用手捂等。无论哪种设想, 我们都为学生提供充足的实验材料, 让他们去设计, 自己去尝试探索, 结果学生的创造精神得到了不同程度的培养。由此可见, 实践是培养创新能力的最好途径。为了从小培养学生科学的思想和科学态度, 教师提出, 是不是所有的物体都有热胀冷缩的现象呢, 然后教师做了水结成冰的反常现象, 告诉同学们科学是要通过实践来证实的, 不可以一概而论。

三、主动探索, 点燃科学创新灵感。探究是人的一种本能, 探究也是人生主要的乐趣之一, 探究更是学生获得知识的重要途径。在教学中, 指导学生成为学习的主人, 让学生主动探究自然知识非常重要。教师要善于激励学生, 善于为学生架设学习知识的桥梁, 使学生享受自我探究获取知识的喜悦。如我在教学《水的浮力》一课中, 让学生设问, 自己提出问题。学生提出问题后怎么办?让学生试着提出解决问题的方案或思路, 最后又引导学生通过自我设计的实验 (教师提出实验依据, 给出实验器材, 进行简单的提示) 进行研究, 最后得出:水中的物体都受到了水的浮力, 浮力的方向总是向上的。而物体在水中的浮、悬、沉, 与物体在水中所受到的浮力有紧密的联系。教者又拿出事先准备好的同一种物质做成的不同形状的三种物体如:实心铝块、铝盒、有空心的铝块, 把它们先后放入水中, 让学生观察它们各自在水中所发生的现象。使学生感到奇怪的是, 同样是铝材, 铝盒能浮于水面, 铝块却沉入水底, 而空心铝块可以悬浮于水中, 然后告诉学生:浮力大小的改变可以决定物体在水中的存在状态。科学家就是利用这个原理制造了潜水艇。通过这些实验, 激发了学生科学创新的灵感。