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【教学研讨】构建生物教学体系 提高创新实践能力

作者:admin来源:四十中学更新时间:2010-06-08 10:56:00

   

从小我就很羡慕科学家和发明家,觉得他们发明的无数成果,大大推动了社会生产力和人类的进步与文明,是聪明和智慧的象征。如爱迪生发明了电和电话,后人又进一步把固定电话发展为手机;试想一下,如果现在没有了电和电话会是什么样子——真的太痛苦了!可见创造发明的重要性。在上中学时我就经常想入非非,看到不理想的事情,就想发明更好的,改善原来的状况。但是,繁重的学业、改变命运的高考,使很多想法不能付诸行动;上大学时看了一些关于创造发明、创造心理学等书籍,学习了创造技法。工作中一直热衷于课外科技活动,念念不忘创新、创造和发明,有的想法得不到实现,有时连觉也睡不着。没有创新型教师,怎能培养出创新型学生?就像钱老批评的那样,我国的教育太缺乏创新了!而青少年时期思维活跃,想象力丰富,处于培养创新能力的黄金时代。我们应该下大力量播种创新思维和发明创造的种子,数年后才能开花结果!是啊,我们国家古代的多少发明创造都被其他国家发展创新,然后超过了我们?现在又有多少新的发明创造是我国没有的?创新教育迫在眉睫!创新教育真的那么难吗?我不相信。在20多年的工作中我逐渐探索,深入钻研,形成了自己的教学特色:即把“课堂教学——课外科技活动——师生科研”三者有机结合起来,构建了全面培养学生创新思维和实践能力的生物教学体系,这些年的执着没有白费,自己和学生也获得了一些成绩,师生都在全国创新大赛中获奖,创新实践活动逐渐得到了认可。

  构建生物教学体系,包括从课内理论教学到实验探究、到课外科技活动、到做科研课题四个大环节,如下:

  1、课内理论教学(学习方法,培养意识)

  2、实验与探究(培养创新思维的新颖性、灵活性、发散性、严密性等)构建生物教学体系 

  3、课外科技活动(课外小组、实验室开放、家庭小实验室、科技月、假期社会实践活动等)

  4、做科研课题(师生的)

  总之,要充分利用多种形式的教学资源,建立一套完整、系统的生物教学体系,全面培养学生的创新实践能力。下面分别介绍:

  一、通过课内教学,提高学生的创新思维意识

  调查发现:青少年时期的创新能力很强,随着年龄的增长,习惯思维的增加,创新思维、创新意识和能力呈下降趋势。抓住青少年的这一大好时机,及时进行创新思维、创新意识和能力的教育,尤为重要。

  1.在教学中通过讲解科学发明、发现史,学习科学家的发明思路与方法

  科学家是怎样进行创新的?根据课本内容,我适时穿插讲述一些科学家的发现、解决实际问题的探索、创新思路和过程,启迪学生的创新思维,如维生素C的发现过程、维生素B1、、乳酸杆菌、青霉素的发现过程、巴士消毒法的来历、食物的消化原理等等。在理论教学中,分析讲解科学家是怎样发现问题、研究问题、解决问题的,给社会带来哪些好处。

  总结发现创新思路:

  根据生活中观察到的现象→发现问题→调查了解目前他人研究进展情况→抓住相应特点设计自己独特的研究方案→实施方案→ 解决实际问题→论文发表

  2.树立“没有最好,只有更好”的意识,给学生开放的思维方式

   创新是什么?通俗地讲,就是“从无到有、从有到优”,树立“没有最好,只有更好”的意识。如讲标本制作一节课时,介绍生活中遇到的现象,买来的鲜花不久就萎蔫了;有的同学发现了一只非常漂亮的昆虫,如何保存它们呢?我介绍了保存动植物的很多种方法——标本,也介绍了每种方法的优缺点,同时也让学生参与改进制作标本的方法,知道了事物的发展都是无止境的,都在逐渐改进。他们有的想到了书本上要学习的方法,也有的甚至想到了没学的方法,有了自己的创新。

  二、通过课内实验,提高动手实践能力

  通过自己20多年的教学发现,学生最喜欢的是上实验课,实验课是培养学生创新思维和实践能力的主要途径。如培养创新思维的新颖性、灵活性、发散性、严谨性等。

  ()一切为了学生,创造一切条件,上全上足课本中的所有实验和探究实验

  (二)培养创新思维和能力

  1.训练创造思维的灵活性——看到本质,学会变通。

变通性,是创造性思维的重要因素。在细胞吸水与失水实验中,对实验材料进行发散,用各家现有的蔬菜、水果完成实验 “细胞能吸水和失水”吗?怎样用实验证明?在留这个家庭作业时,课本上是用萝卜或土豆做实验材料,但是有的学生说家里没有萝卜或土豆,怎么办?难道就不做了吗?我抓住这个机会,启发引导说,越是有困难的时候,越体现出创造性,同学们开动脑筋,开阔思路,看到实验的本质,检验细胞吸水失水,只要由细胞组成的材料都可以用,很多种材料都可以做实验,当然是含水分多的器官效果越明显,看谁能就地取材,做好这个实验?结果,学生除用萝卜、土豆做的以外,还有用梨、苹果、菠萝等水果做的,梨、菠萝效果都很好。通过留开放型的实验作业,即开阔了学生思路,又让学生感觉到生活中的很多物品都可以做实验材料,只要做个有心人,生活处处皆学问。

  2.培养创新思维的发散性——允许自带材料观察,通过发散思维,选择最好材料,进行创新

  每次上实验课学生都很兴奋,部分学生总爱带一些材料放在显微镜下观察,很多老师可能会禁止学生自带材料。刚开始时我也是这样做的。但是后来我觉得这样做会打击学生的积极性,慢慢地,学生的好奇心越来越减弱。怎样处理才能既很好地完成当堂课的实验,又保护学生的积极性,发展他们的爱好呢?我的处理方法是:在部分学生完成当节课要求的实验后,允许观察自带材料。

  例如在观察菠菜叶下表皮细胞实验后,学生告诉我,小油菜的下表皮更好撕,观察效果也不错。在老师潜移默化的创新精神指导下,学生也开始进行自觉或不自觉的创新了。于是,抓住这个机会,在课外小组活动中,让同学们找来所有能找到的叶子,如芦荟、木耳菜、小油菜、空心菜、白菜、腺菜等,一一作了实验、观察,结果发现,木耳菜不仅表皮细胞易撕下来,观察清楚、而且连保卫细胞的叶绿体都看得一清二楚,效果最好,所以,我们认为,用木耳菜、小油菜或菠菜都很好,尤其是木耳菜最好。

  3.培养创新思维的新颖性——结合生活实际,看清实质,讲清原理,改进实验

  3.1  如动物的呼吸密度实验,很不好做成功。但是现在家庭养鱼越来越普遍。我改成分析我家生态养鱼缸中为何有气泵?(用发生在我家刚养鱼时,第一次气泵坏了,一夜之间死了十几条血鹦鹉鱼,真是惨不忍睹。说明氧气在呼吸中的重要作用)

  3.2  测动物体温,现在家庭养宠物的现象越来越普遍,我们就用自家宠物测量体温做实验,也很有趣。

  3.3  学习根瘤菌时用自己种的花生(或校园植物园中种的),发现根瘤菌更明显

  3.4  学习食品安全时,利用自己种菜,用同学们的亲身体会和照片讲课

  4.培养创新思维的严密性

  探究种子萌发需要哪些条件的实验  同学们通过亲自做实验,才知道了理论与实践的差距。如用木筷子等做种子架效果就不好,因为它渗水。应该用玻璃棒就排除了材料本身吸水的现象,效果更好,在培养种子的过程中,同学们发现,处于中间的种子,会由于水分的不断蒸发,水面逐渐降低,我们又用纱布把种子包起来,而且留一小条纱布作为吸水用,这样,才能做到水与空气的及时供应,而且不用每天都浇水,真是实践出真知。同时也明白了创新过程中要科学、严密。

三、通过课外科技活动,提高学生的创新实践能力

  (一) 组织生物课外活动小组,提高学生的动手实践能力和创新能力。

  每周活动一次,人员相对固定,是各班挑选出来的精英,进行专题讲座,培训创新技能,辅导课题活动。(最近受到中央精神文明办的委托,已改成“城市少年课外乐园”试点。)

  活动时间:每周五第910节,或周末半天时间

  活动人数:约20

  活动方式:教师指导下的学生实践活动,集体活动与课题活动相结合

  活动意义:毫无疑问,课外科技活动小组能有效地培养学生的创新思维和实践能力,提高学习的自主性。在这里,没有课本的约束,没有年级的限制,没有学科的鸿沟,没有教师过多地讲解,更多的是根据学生自己的意愿,动手制作,练习操作,实验探究,参观学习,调查研究,改革创新,并把各种成果参加比赛。

  科技活动形式多种多样,涉及多个学科,表面上看起来杂乱无章,实际上也是有规律可循的。我这样总结它:

  根据生活中观察到的现象→发现问题→提出自己的愿望→调查了解目前他人研究进展情况→设计自己独特的解决方案→实施方案→ 总结报告→申请专利→参加各种比赛→普及推广。

  2000年,在省科协老师的指导下,我们成立了“40中生命科学研究站”,我们的活动开展得有声有色,很多同学都想参加研究活动。我们给学校反映了学生的愿望和要求,于是学校领导让我们开放实验室

  (二)开放生物实验室活动

  根据学生认知水平,思维发育特点,将学生自选课题和教师推荐课题相结合,开展系列活动,在活动中渗透创新意识。时间安排:每周挑选中午或下午放学后的约一个小时的时间,开放实验室,每周1-2次,各班学生轮流参加,人人有机会,可以提高全体学生的创新实践能力。

  开放时间:每周二中午1:002:00(夏季1:302:30),有专题时,可以集中一段时间完成。

  开放形式:分两种:有专题时,将每个班的学生分成两部分进行。

  无专题时,根据学生申报填表情况,可以将一个班或几个班的学生,统筹安排一下。

  然后,发动学生,将学生自选课题和教师推荐课题相结合

  自选课题:就是学生根据自己的知识水平和爱好,对生物学提出的问题。鼓励学生开展一些研究性课题,同学们可以积极动脑,动手、选择自己感兴趣的课题,随时与课代表或老师取得联系,填写实验申请单,做一些研究性实验,提高自己的创新实践能力。

  教师推荐课题:初一的学生刚刚升入中学,往往提不出更深刻的问题,老师可以根据年级的差异,配合课本知识,提出一些切实可行的问题,分别在初一和初二年级进行一些活动。略

  (三)建立家庭生物小实验室,提高创新实践能力

  生物实验材料的培养往往需要一段时间,有些需要学生提前在家里准备。准备的过程中往往需要自制一些简易实验工具,如解剖针、小显微镜、酒精灯等,有些各种不用的饮料瓶、简易包装盒等实验工具,再加上家家都有的食盐、糖等调料,果汁、酒等,都可以成为学生的实验用品。

  (四)假期社会实践活动形式特点:每次活动时间较长,可以是半天、一天或更长时间。如节假日进行的资源、能源的社会调查、参观、生物夏令营等。暑假进行生物多样性考察,寒假进行合理膳食,平衡营养的调查。

  (五)通过学校科技月活动,提高创新实践能力

  每年11月是我校科技月,今年已是第12届,课外小组活动中的课题、假期的科技活动成果也可以参加该比赛。还有社会调查活动、小发明、小制作活动,从中挑选较好的项目,参加区级“探索者”活动。

  四、科研课题

  2002年——2006年间,我是三个课题的主持人,经过四年多的研究,达到了预期目标,都已顺利结题。

  在教学中,我分析了所有的生物课型,归纳总结了它们的教学方法及注意事项,正好也是我的第一个课题“构建自主创新的初中生物教学模式”,是省级资助课题,2009年获河北省教学成果三等奖。课题二“中学生物自主探究的教法研究与实践”是省双自主子课题。本课题报告入选“中国当代教育思想宝库”一书。我被邀请参加钓鱼台国宾馆的“第二届全国教育家大会”;课题三“通过生物实验提高学生的创新思维和实践能力”,这三个课题涵盖了生物课堂教学、实验、开放实验室、辅导课外科技活动等多个方面,为全面提高生物教学质量,培养创新人才做了许多有益的尝试,意义重大。

  学生方面,可以利用实验室开放时间或课外小组活动时间进行研究。在学生进行课题的同时,教师要及时地给予辅导。如进行创造发明与写作的讲座,提高学生观察现象、发现问题、提出问题、调查研究、分析对比、总结写作等能力。提醒学生注意收集原始资料,及时写观察日记,注意拍照,指导学生写出丰富、翔实、生动的科技论文或报告等等。实践证明,没有老师的组织、指导,学生难以搞出高水平的课题。

  我们的活动是在学校领导、班主任和学生家长的大力支持下完成的,有些还不成熟,许多方面有待改进,总结过去的经验教训,学习他人的先进经验,今后,我们会做得更好。

  五、主要参考文献

  1.朱慕菊《走进新课程》北京师范大学出版社20024月第1次印刷

  2.王义堂、田宝军、王硕旺著的《新课程理念与教学策略》,中国言实出版社20015月第2次印刷

  3.汪霞主编的《国外中小学课程演进》山东教育出版社出版,20013月第2次印刷

  4.陈龙安著《创造性思维与教学》 中国轻工业出版社,20011月第2次印刷

  5.仰颐著《培养有创造力的孩子》,少年儿童出版社,20014月第1次印刷

  6.千高原编著的《创新就这几招》,中国纺织出版社,20023月第1次印刷

  7Merrill Harmin(美)梅里尔.哈明/  罗德荣/译《教学的革命》,宇航出版社20023月第1次印刷

  8.周昌忠编译的《创造心理学》,中国青年出版社,1989年北京第5次印刷

  9.中央教育科研所活动课课题组编著《活动课程理论与实践探索》,教育科学出版社20016月第2次印刷

  附:我们组织的活动获奖情况介绍

  (一)组织的学生活动,老师获奖课题如下:

  活动一:成立“青少年生命科学研究站,培养创新人才”,介绍了从2000年成立了“40中青少年生命科学研究站”的前前后后几年内组织的生物课外科技活动,如生物实验、社会调查、办报纸、环保活动、节能活动等,获国家二等奖。

  活动二:“生物实验在教室” 获国家三等奖

  学生对植物生活比较陌生,许多实验材料需要经过一段时间的培养。由老师在实验室培养,好奇心很强的中学生却错过了很多观察和体验的好时机,非常可惜;我们根据学生的主要活动时间在教室,想出了一个好方法,即学生可以象借图书一样借生物实验器材,在教室的窗台或书架上培育一些实验材料,及时观察记录,或做一些探究实验,这样既能为课堂教学提供实验材料,又能美化教室、净化空气,增加空气湿度。

  (二)学生的科技活动获奖情况

  1.关于“国家二级重点保护植物杜仲的调查、引种及系列实验”或“长江小小科学家”国家提名奖,并获奖金9000元(河北省共两项提名奖)。我们调查并在校园引种了杜仲树,并作了“轻度伤害树皮,使之加粗,提高树皮产量”实验,和“让蚕吃杜仲叶产什么样的丝”实验,效果较好;

  2.“节能每一天”DV和摄影比赛全国二等奖;

  3.“水培吸毒草”,获市一等奖省三等奖;

  4.“多种饮料对青少年身体的影响”,获市一等奖省二等奖;

  5 “立体干燥花”标本的制作,获市一等奖省三等奖;

  6.“二次用水装置”, 获市一等奖省优秀项目奖;

  7.“塑料小蓬”能救活植物,获市一等奖。

  (三)社会调查类

  1.“石家庄市初中生早恋情况及性教育调查”获省市一等奖;

  2.关于“四十中学科技节”的调查获省市一等奖;

  3.关于“社区医疗” 的调查,获市一等奖省二等奖。

  (四)小发明、小制作类

  1. “擦地风干机”, 获市一等奖;

  2. “视听自由”的雨披,获市一等奖;

  3. 自行车“座、锁”保护伞,获市二等奖。

 

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