如何在教學(xué)中對學(xué)生實施素質(zhì)教育,以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目的,是擺在我們每一位生物教育工作者面前的一項重要任務(wù),也是深化生物教學(xué)改革的重點課題。本文就筆者在講授“光合作用”一節(jié)中進行素質(zhì)教育的作法談點體會。
一、利用光合作用發(fā)現(xiàn)史,了解科學(xué)實驗的方法
教材在光合作用一節(jié)中首先通過幾個經(jīng)典實驗講述了光合作用發(fā)現(xiàn)的過程。教學(xué)時,我重點介紹了科學(xué)家的實驗設(shè)計思路和方法。例如,在介紹1880年德國科學(xué)家恩吉爾曼用水綿做實驗材料進行光合作用的實驗時,我簡要介紹了水綿的生理特征之后,先請學(xué)生自己閱讀“實驗過程”,然后提出問題:此實驗設(shè)計的巧妙之處在哪里?大部分學(xué)生都是從實驗操作過程上找答案,惟獨忽略了“選擇實驗材料的重要性”這個問題。我就引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合水綿的結(jié)構(gòu)特點:具有細(xì)而長的帶狀葉綠體,葉綠體在細(xì)胞中又呈螺旋狀分布。想到這樣的葉綠體不僅受光面積大,也便于觀察、分析和研究,并且強調(diào)科學(xué)實驗材料的選擇是實驗成敗的關(guān)鍵因素之一。聯(lián)系前不久剛做過的“觀察細(xì)胞質(zhì)流動”實驗,觀察不到細(xì)胞質(zhì)流動的原因,主要是因為實驗材料選擇不當(dāng)造成的。這樣使學(xué)生認(rèn)識到選擇一種理想的實驗材料,可以使實驗結(jié)果明顯可靠,也是成功的先決條件。通過這些講述不僅拓寬了學(xué)生的思路,而且使學(xué)生清醒地意識到選擇實驗材料的重要性。接著提問:恩吉爾曼設(shè)計實驗步驟時,為何要把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在沒有空氣并且是黑暗的環(huán)境里呢?學(xué)生經(jīng)過討論,一致認(rèn)為:排除了氧氣和光線的影響,保證實驗的順利進行。為什么要選用極細(xì)的光束照射,并且用好氧細(xì)菌檢測?學(xué)生回答:這樣能夠準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧氣的部位。再問:為什么要做黑暗、局部、曝光的對比實驗?學(xué)生回答:可明確結(jié)果全是由光照引起的。這樣學(xué)生就自然得出氧是葉綠體釋放的,葉綠體是光合作用的場所的結(jié)論。
通過啟發(fā)誘導(dǎo)使學(xué)生明確:提出問題→創(chuàng)立假設(shè)→設(shè)計實驗→分析結(jié)果→再實驗再觀察,直到找出事物內(nèi)在的必然聯(lián)系,這不僅是光合作用發(fā)現(xiàn)的基本過程,而且還是生物科學(xué)研究的基本過程。從科學(xué)的角度看生物學(xué)教學(xué)的實驗,可訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、思維能力和分析能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗的方法,從而達(dá)到提高其綜合素質(zhì)的目的。
二、利用色素的提取分離實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
前蘇聯(lián)教育學(xué)家蘇霍姆林斯基說:“讓學(xué)生體驗到一種自己在親身參與掌握知識的情感,乃是喚起少年特有的對知識興趣的重要條件�！倍飳W(xué)正是一門實驗性很強的學(xué)科,許多生物學(xué)知識都是在實踐中得到的。生物學(xué)實驗課給學(xué)生提供了一個很好的實踐機會,也是培養(yǎng)他們的探索精神、動手能力的有效渠道。更是落實素質(zhì)教育的極好時機。如在光合作用中安排的“葉綠體中色素的提取及分離”實驗中,毛細(xì)吸管劃濾液細(xì)線不是太粗就是不齊,要不就是把紙劃破,直接影響實驗效果。后來學(xué)生自己想辦法,不用毛細(xì)吸管,而是把濾紙在鉛筆線處折疊,直接在濾液上劃。這樣的濾液細(xì)線不僅細(xì)齊,而且沾上的色素多,在濾紙上析出的色素帶明顯,學(xué)生不僅了解了葉綠體中色素的種類及含量,鞏固強化了課本知識,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、觀察能力和思維能力,發(fā)展了他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的志趣,提高了他們探索未知世界的勇氣,使教學(xué)質(zhì)量明顯提高。
三、利用同位素標(biāo)記法,了解學(xué)科間的滲透作用
隨著科學(xué)的發(fā)展和人們研究的深入,各學(xué)科之間的聯(lián)系越來越密切,在教學(xué)中客觀地把握它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,提高學(xué)生的思維能力,而且能促進知識的發(fā)散。生物學(xué)的發(fā)展與物理、化學(xué)的發(fā)展關(guān)系密切。也正是由于理化知識的介入,才使人們對生命本質(zhì)的認(rèn)識深入到分子水平。例如,光合作用關(guān)于產(chǎn)物之一的氧究竟來自反應(yīng)物中的水還是二氧化碳,就是利用物理學(xué)方法可—同位素標(biāo)記法來解決的。再如,葉綠體中色素的分離是利用化學(xué)方法——紙層析法來達(dá)到目的的。
另外,在生物教學(xué)中我還經(jīng)常運用哲學(xué)原理。哲學(xué)似乎與生物學(xué)毫不相干,事實上量變與質(zhì)變、運動與靜止、內(nèi)因與外因、對立與統(tǒng)一辯證的觀點在生物學(xué)中隨處可見。例如,介紹光合作用過程時,我說雖然從新陳代謝的角度看光合作用是一個同化過程,但是其中也伴隨著物質(zhì)和能量釋放即異化作用。這樣處理教材的目的是通過教材其體的事例向?qū)W生滲透辯證唯物主義的思想。一方面可以加深學(xué)生對生物知識及辯證唯物主義的理解,更重要的是有助于學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。
四、利用光合作用的意義,對學(xué)生進行德育教育
結(jié)合生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生進行思想品德教育,對促進學(xué)生全面發(fā)展有重要作用。因此,通過一系列德育教育的滲透,可強化對學(xué)生的品德素質(zhì)教育,提高學(xué)生的自我修養(yǎng)。生物學(xué)教學(xué)中存在著許多對學(xué)生進行愛國主義教育的珍貴資料和契機。光合作用意義之一是制造有機物。大家知道綠色植物的生存離不開自身通過光合作用制造的有機物;動物的食物都直接或間接來自于光合作用制造的有機物。結(jié)合當(dāng)今世界面臨的重大問題,如糧食問題,給學(xué)生介紹我國目前糧食的現(xiàn)狀。
通過上述方法,一方面以危機感來激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和報國之志。另一方面也增強了學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,提高了學(xué)生的德育素質(zhì),還很好地體現(xiàn)了STS(科學(xué)、技術(shù)、社會)教育的精神。
一、利用光合作用發(fā)現(xiàn)史,了解科學(xué)實驗的方法
教材在光合作用一節(jié)中首先通過幾個經(jīng)典實驗講述了光合作用發(fā)現(xiàn)的過程。教學(xué)時,我重點介紹了科學(xué)家的實驗設(shè)計思路和方法。例如,在介紹1880年德國科學(xué)家恩吉爾曼用水綿做實驗材料進行光合作用的實驗時,我簡要介紹了水綿的生理特征之后,先請學(xué)生自己閱讀“實驗過程”,然后提出問題:此實驗設(shè)計的巧妙之處在哪里?大部分學(xué)生都是從實驗操作過程上找答案,惟獨忽略了“選擇實驗材料的重要性”這個問題。我就引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合水綿的結(jié)構(gòu)特點:具有細(xì)而長的帶狀葉綠體,葉綠體在細(xì)胞中又呈螺旋狀分布。想到這樣的葉綠體不僅受光面積大,也便于觀察、分析和研究,并且強調(diào)科學(xué)實驗材料的選擇是實驗成敗的關(guān)鍵因素之一。聯(lián)系前不久剛做過的“觀察細(xì)胞質(zhì)流動”實驗,觀察不到細(xì)胞質(zhì)流動的原因,主要是因為實驗材料選擇不當(dāng)造成的。這樣使學(xué)生認(rèn)識到選擇一種理想的實驗材料,可以使實驗結(jié)果明顯可靠,也是成功的先決條件。通過這些講述不僅拓寬了學(xué)生的思路,而且使學(xué)生清醒地意識到選擇實驗材料的重要性。接著提問:恩吉爾曼設(shè)計實驗步驟時,為何要把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時裝片放在沒有空氣并且是黑暗的環(huán)境里呢?學(xué)生經(jīng)過討論,一致認(rèn)為:排除了氧氣和光線的影響,保證實驗的順利進行。為什么要選用極細(xì)的光束照射,并且用好氧細(xì)菌檢測?學(xué)生回答:這樣能夠準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧氣的部位。再問:為什么要做黑暗、局部、曝光的對比實驗?學(xué)生回答:可明確結(jié)果全是由光照引起的。這樣學(xué)生就自然得出氧是葉綠體釋放的,葉綠體是光合作用的場所的結(jié)論。
通過啟發(fā)誘導(dǎo)使學(xué)生明確:提出問題→創(chuàng)立假設(shè)→設(shè)計實驗→分析結(jié)果→再實驗再觀察,直到找出事物內(nèi)在的必然聯(lián)系,這不僅是光合作用發(fā)現(xiàn)的基本過程,而且還是生物科學(xué)研究的基本過程。從科學(xué)的角度看生物學(xué)教學(xué)的實驗,可訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、思維能力和分析能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗的方法,從而達(dá)到提高其綜合素質(zhì)的目的。
二、利用色素的提取分離實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
前蘇聯(lián)教育學(xué)家蘇霍姆林斯基說:“讓學(xué)生體驗到一種自己在親身參與掌握知識的情感,乃是喚起少年特有的對知識興趣的重要條件�！倍飳W(xué)正是一門實驗性很強的學(xué)科,許多生物學(xué)知識都是在實踐中得到的。生物學(xué)實驗課給學(xué)生提供了一個很好的實踐機會,也是培養(yǎng)他們的探索精神、動手能力的有效渠道。更是落實素質(zhì)教育的極好時機。如在光合作用中安排的“葉綠體中色素的提取及分離”實驗中,毛細(xì)吸管劃濾液細(xì)線不是太粗就是不齊,要不就是把紙劃破,直接影響實驗效果。后來學(xué)生自己想辦法,不用毛細(xì)吸管,而是把濾紙在鉛筆線處折疊,直接在濾液上劃。這樣的濾液細(xì)線不僅細(xì)齊,而且沾上的色素多,在濾紙上析出的色素帶明顯,學(xué)生不僅了解了葉綠體中色素的種類及含量,鞏固強化了課本知識,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、觀察能力和思維能力,發(fā)展了他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的志趣,提高了他們探索未知世界的勇氣,使教學(xué)質(zhì)量明顯提高。
三、利用同位素標(biāo)記法,了解學(xué)科間的滲透作用
隨著科學(xué)的發(fā)展和人們研究的深入,各學(xué)科之間的聯(lián)系越來越密切,在教學(xué)中客觀地把握它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,提高學(xué)生的思維能力,而且能促進知識的發(fā)散。生物學(xué)的發(fā)展與物理、化學(xué)的發(fā)展關(guān)系密切。也正是由于理化知識的介入,才使人們對生命本質(zhì)的認(rèn)識深入到分子水平。例如,光合作用關(guān)于產(chǎn)物之一的氧究竟來自反應(yīng)物中的水還是二氧化碳,就是利用物理學(xué)方法可—同位素標(biāo)記法來解決的。再如,葉綠體中色素的分離是利用化學(xué)方法——紙層析法來達(dá)到目的的。
另外,在生物教學(xué)中我還經(jīng)常運用哲學(xué)原理。哲學(xué)似乎與生物學(xué)毫不相干,事實上量變與質(zhì)變、運動與靜止、內(nèi)因與外因、對立與統(tǒng)一辯證的觀點在生物學(xué)中隨處可見。例如,介紹光合作用過程時,我說雖然從新陳代謝的角度看光合作用是一個同化過程,但是其中也伴隨著物質(zhì)和能量釋放即異化作用。這樣處理教材的目的是通過教材其體的事例向?qū)W生滲透辯證唯物主義的思想。一方面可以加深學(xué)生對生物知識及辯證唯物主義的理解,更重要的是有助于學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。
四、利用光合作用的意義,對學(xué)生進行德育教育
結(jié)合生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生進行思想品德教育,對促進學(xué)生全面發(fā)展有重要作用。因此,通過一系列德育教育的滲透,可強化對學(xué)生的品德素質(zhì)教育,提高學(xué)生的自我修養(yǎng)。生物學(xué)教學(xué)中存在著許多對學(xué)生進行愛國主義教育的珍貴資料和契機。光合作用意義之一是制造有機物。大家知道綠色植物的生存離不開自身通過光合作用制造的有機物;動物的食物都直接或間接來自于光合作用制造的有機物。結(jié)合當(dāng)今世界面臨的重大問題,如糧食問題,給學(xué)生介紹我國目前糧食的現(xiàn)狀。
通過上述方法,一方面以危機感來激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和報國之志。另一方面也增強了學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,提高了學(xué)生的德育素質(zhì),還很好地體現(xiàn)了STS(科學(xué)、技術(shù)、社會)教育的精神。
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