生物學教學素質(zhì)教育論文
時間:2022-05-26 05:48:00
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1科學精神內(nèi)涵的考察
科學(Science)一詞來源于拉丁文Scienitia,原意為知識、學問。關(guān)于科學的論述有很多,《中國大百科全書·哲學卷》(1987年版):“科學是以范疇、定理、定律形式反映現(xiàn)實世界多種現(xiàn)象的本質(zhì)和運動規(guī)律的知識體系”?!掇o海》(1997年版):“科學是關(guān)于自然、社會和思維的知識體系,是社會經(jīng)驗的總結(jié),并在社會實踐中得到檢驗和發(fā)展?!本C合各家所言,廣義的科學就是以理性的手段對確定的對象進行客觀、準確認識及其成果。隨著人類的發(fā)展,科學已經(jīng)不能用定義來詮釋,科學可以取若干形象,每一個形象都反映科學在某一方面所具有的本質(zhì)??茖W是一種建制,科學是一種方法,科學是一種維持或發(fā)展生產(chǎn)的主要因素,科學還是一種重要的精神來源??茖W的本質(zhì)不在于已經(jīng)認識的真理,而在于探索真理??茖W本身不是知識,而是產(chǎn)生知識的社會活動,是一種教育生產(chǎn)。聯(lián)合國教科文組織于1986年12月召開了第40屆國際教育會議,會議通過的文件《面臨科技挑戰(zhàn)的中等教育》里專門論述了科學教育的主要內(nèi)容:科學知識、方法、精神和價值等。
科學精神的內(nèi)涵很豐富,可以從不同的層面來理解?!翱茖W精神包括:懷疑一切既定權(quán)威的求實態(tài)度;對理性的真誠信仰,對知識的渴求,對可操作程序的執(zhí)著;對真理的熱愛和對一切弄虛作假行為的憎惡;對公正、普遍、創(chuàng)新等準則的遵循?!薄翱茖W精神包括:探索求知的理性精神,實事求是的嚴謹精神,批判創(chuàng)新的進取精神,互助共進的協(xié)作精神?!薄皩嵤虑笫?、開拓創(chuàng)新”是科學精神的核心與實質(zhì),科學精神教育的核心問題是教育學生要具有實事求是、開拓創(chuàng)新的精神。
中學生物學教學中的科學精神教育,應當有科學的內(nèi)容和合適的形式。在內(nèi)容方面,應當啟發(fā)學生學會:
l)全面地看待自然界、生物界和生物學知識,克服認識上的片面性。
2)用變化的觀點來看待生命活動過程,避免孤立、靜止地看待生命活動。
3)對生物和生物學知識能夠具體問題具體分析,學會相對地看問題,克服認識絕對化。
4)通過觀察、實驗、實習、參觀、采集制作標本和搜集整理資料等實踐活動來發(fā)現(xiàn)和認識事物和學習生物學知識,避免單純地接受知識、死記硬背知識的傾向。
5)運用所學知識解釋生活、生產(chǎn)實踐中的各種具體問題.增強現(xiàn)論與實際的聯(lián)系。
6)把獲得的生物學知識的感性認識上升為理性認識,避免認識僅停留在低級階段。
7)在各種實踐活動中,特別是在觀察、實驗和實習等實踐活動中,積累、記錄有關(guān)資料,有序地進行操作,善始善終地完成全過程,克服實踐活動中行動或行為的隨意性。對觀察、實驗、實習等的過程和數(shù)據(jù)應如實記載,不容篡改(即使與權(quán)威或教材相反也應如實記載,不容篡改),培養(yǎng)對理性的“真誠信仰和執(zhí)著”的科學精神。
8)正確使用生物科學術(shù)語,運用科學的思維方法和學習方法來掌握生物科學的概念、規(guī)律、原理和觀點等,避免學習行為的無序性,培養(yǎng)學生的“對真理的熱愛和對一切弄虛作假行為的憎惡;對公正、普遍、創(chuàng)新等準則的遵循”的科學精神。
9)滲透開拓創(chuàng)新的科學精神,引導學生“由‘知識就是力量’向‘創(chuàng)新才有力量’轉(zhuǎn)變”。“知識就是力量”,是英國科學家弗蘭西斯·培根在1620年提出的,曾經(jīng)風行世界。近400年的實踐,人們不難發(fā)現(xiàn)真正的力量,不是知識收藏者,而是知識創(chuàng)新者,通過下列對比可以證實:英國人亞克敦,讀遍藏書7萬冊,還做了大量讀書筆記,卻一輩子沒有自己的科研成果;美國科學家愛迪生,雖沒受過正規(guī)教育,卻完成2000多種發(fā)明。千萬個相似的案例說明:“知識就是力量”的時代,已經(jīng)轉(zhuǎn)入創(chuàng)新才有力量的時代。在進行科學精神教育時,要重視學生的思維科學化,在教學中滲透創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技法。
3中學生物學教學中科學精神教育的初探
3.1中學生物學教學中的科學精神教育的落實按照《中學生物教學大綱》的要求,認真組織觀察、實驗、參觀、討論和實習等教學活動。真正做到教學活動有目的、有次序、有要求和有結(jié)果,使科學精神教育落到實處。
通過“科學界的弄虛作假”等反面教材的教育,培養(yǎng)學生對真理的熱愛和對一切弄虛作假行為的憎惡。有些教師講“變異是不定向的”,真的嗎?教材上的原話是“變異一般是不定向的”,引導學生挑戰(zhàn)權(quán)威、追求真理,培養(yǎng)“懷疑一切既定權(quán)威的求實態(tài)度和對知識的渴求”的科學精神。
l)觀察:科學觀察的基本要求是客觀地反映可觀察的事物,并且是可以檢驗的。觀察結(jié)果必須是可以重復的。只有可重復的結(jié)果才是可檢驗的,從而才是可靠的結(jié)果。應當使學生明確科學知識是觀察的基礎(chǔ)。例如,在顯微鏡下觀察人的染色體的制片,一個毫無生物學知識的人,他除了看到密密麻麻的一團桿狀的小東西以外,什么也看不出來。如果讓一位遺傳學家來看,他能看到很多很多?!皟?nèi)行看門道,外行看熱鬧”,應當引導學生從看熱鬧中逐漸深入而發(fā)現(xiàn)其中的“門道”。無論是課內(nèi)觀察還是課外觀察,是觀察標本、實物、實驗,還是觀察圖表、模型等,重要的是掌握觀察的順序和觀察的記錄。古人說“有道之士,貴以近知遠,以個知古。以益所見,知所不見。故審堂下之陰而知日月之行,陰陽之變;見瓶水之冰,而知天下之寒,魚鱉之藏也”(《呂氏春秋·慎大覽》)。
例如,在觀察葉芽的結(jié)構(gòu)時,應當用刀片縱切開葉芽,按照由外到內(nèi)、由上而下的順序進行觀察,然后按照實物畫出葉芽縱剖面示意圖(這是一種觀察記錄),再對照書上的圖辨認各部分的結(jié)構(gòu)并記錄名稱。這一過程既觀察了實物,又觀察了插圖,學生不僅獲得了知識、方法,還受到了實事求是的科學精神教育。
在觀察青蛙的外部形態(tài)時,應當先測量其頭、前肢、后肢和軀干的長度,并做好數(shù)據(jù)的記錄。然后計算各部分長度的比例,并記錄數(shù)據(jù)。若條件許可還可以做蟾蜍的對照、比較實驗。學生通過測量、分析,較容易發(fā)現(xiàn):青蛙的后肢發(fā)達是與善于跳躍的運動方式相適應的;而蟾蜍的后肢不如青蛙的發(fā)達,進而得出蟾蜍不善于跳躍(而善于爬行)的特點。這一過程將定性觀察拓展到定量觀察、分析,使得出的結(jié)論更為準確,更能說明事物的本質(zhì)特征,更符合實際情況,這時教師適時地指出實事求是的科學精神的意義,將起到事半功倍的效果。
在觀察人體的形態(tài)結(jié)構(gòu)時,引導學生按從上到下、由表及里的順序觀察自己的身體、人體模型或插圖。觀察后學生會發(fā)現(xiàn)人體的形態(tài)結(jié)構(gòu)可按觀察順序分成“四部分”(即頭、頸、軀干、四肢)、“三層”(即皮膚、肌肉、骨骼)、“兩腔”(即顱腔、體膠,體臟又包括胸腔和腹腔,腹腔的下端為盆腔)、“一管”(即椎管)。通過觀察、總結(jié)和歸納,學生對人體形態(tài)結(jié)構(gòu)有了一個整體的、有序的認識,同時,也能得到“對可操作程序的執(zhí)著”科學精神教育和學習方法的指導。
2)實驗:生物學是一門實驗性學科,實驗的過程、數(shù)據(jù)不容篡改,培養(yǎng)學生實事求是的、嚴謹?shù)目茖W精神。
實驗包括學生分組實驗、教師演示實驗和學生課外實驗等。在實驗教學中進行科學精神教育要引導學生明確:①每一個實驗的目的,了解實驗儀器和裝置的使用方法,以及實驗材料的培養(yǎng)和選擇;②了解實驗的方法、步驟和注意事項;③能夠解釋實驗的原理和結(jié)果;④學會繪制生物圖和填寫實驗報告;練習或?qū)W會設(shè)計一些簡單的實驗;實驗完成后,清潔、整理實驗用品和實驗室,養(yǎng)成善始善終的習慣。
例如,植物細胞的吸水和失水(演示)實驗,完全可以讓學生在課外進行,然后請學生分析、討論實驗的結(jié)果和理論上的結(jié)論。還可以請學生按照實驗原理,設(shè)計一些不同的實驗方法。在實驗過程中,應特別強調(diào)“等量”的問題,只有條件相同、材料相等,實驗才具有可比性,才有可能得出符合實際的正確結(jié)論,這是進行科學精神教育的關(guān)鍵之一。
在高中《生物》“觀察根對礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象”的實驗中,有兩個“等量”的問題:一是把染過色的根分成兩份;一是蒸餾水和CaCI2溶液要等量。此外,還應強調(diào)將染過色的根浸于蒸餾水中的目的是起對照實驗的作用,這也是科學精神教育的重要內(nèi)容。
高中《生物》“葉綠體中的色素的提取和分離”的實驗過程是較復雜的,要進行科學精神教育,就應當實事求是地對整個實驗過程進行詳細的分析,引導學生明確以下問題:
研磨葉片時,為什么要加入少許SiO2、CaCO3和丙酮?
為什么要迅速、充分?
研磨液為什么要用棉纖維過濾?
濾液收集到試管中,為什么要用棉塞將試管口塞緊?
制備濾紙條時,為什么要將紙條的一端剪去兩角?
劃濾液細線,為什么線條越細越好?
為什么不能讓層析液沒及濾液細線?
為什么要用培養(yǎng)皿蓋在層析液的燒杯上?
實驗結(jié)束,濾紙條上的色素帶,自上而下依次是什么顏色、什么色素?
色素為什么能在濾紙條分離?
移動最快與最慢的各是哪一種色素?各具有什么顏色?
最寬與最窄的各是哪一種色素?各具什么顏色?為什么各種色素帶的寬窄有異?
實驗后的濾紙條經(jīng)干燥后,為什么要避光保存?
實驗結(jié)束后,為什么要用肥皂把手洗干凈?此實驗來用的是什么方法?
通過實驗和對實驗結(jié)果的分析,能說明什么問題?
通過實驗,引導學生從實驗的實踐中獲取知識和方法,這對學生形成科學的精神有著潛移默化的作用。
3)討論:討論是進行科學精神教育的很好的形式之一,一般包括全班性討論和分組討論。為了使生物學教學中的科學精神教育達到最佳效果,教師應進行充分準備和引導。
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