高中生物概念教學(xué)與探究能力的培養(yǎng)

在高中生物概念教學(xué)中培養(yǎng)探究能力一、生物科學(xué)探究能力1．科學(xué)探究能力①提出問題并形成課題的能力②提出假設(shè)的能力③制定探究方案的能力④收集證據(jù)的能力⑤分析證據(jù)并形成結(jié)論的能力⑥合作與交流的能力⑦評價與反思的能力2．教材探究步驟①提出問題②作出假設(shè)③設(shè)計實驗④進行實驗⑤分析結(jié)果，得出結(jié)論⑥表達和交流⑦進一步探究3．生物科學(xué)探究能力生物學(xué)科高考中要考查的能力2實驗探究能力〔3〕具有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法?！?014年高考考試說明〔廣東省〕生物科學(xué)探究能力：學(xué)生在解決生物學(xué)問題或者是利用生物學(xué)知識進行科學(xué)探究時所表現(xiàn)出來的能力。二、高中生生物科學(xué)探究能力現(xiàn)狀高中學(xué)生生物科學(xué)探究能力調(diào)查，得分率僅有53.3%。結(jié)果說明，高中生生物科學(xué)探究能力普遍偏低，各要素的開展現(xiàn)狀都不容樂觀。學(xué)生探究能力中較為偏低的要素1．提出問題并形成課題的能力得分率為53.23%。2．提出假設(shè)和制定探究方案的能力得分率為52.55%，3．合作與交流的能力得分率僅為44.76%。三、在概念教學(xué)中提升學(xué)生生物科學(xué)探究能力〔一〕引導(dǎo)學(xué)生探究,理解概念的形成過程1．挖掘趣味信息，注重課堂教學(xué)的生成性如，內(nèi)環(huán)境的組成：血漿，與學(xué)生生活中觀察到的受傷傷口結(jié)痂相聯(lián)系。自身免疫病系統(tǒng)性紅斑狼瘡與暢銷小說人物聯(lián)系等生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，與電影《荒島余生》聯(lián)系生態(tài)環(huán)境的保護，與電影《可可西里》聯(lián)系

素材的來源第一類自己編寫的教學(xué)素材第二類前人經(jīng)過驗證的教學(xué)素材。第三類新聞報道中的有關(guān)生物事件。2．暴露學(xué)生前概念，轉(zhuǎn)變學(xué)生認知如，“內(nèi)環(huán)境”這一前科學(xué)概念的揭示，設(shè)計如下問題串：⑴內(nèi)環(huán)境就是體內(nèi)環(huán)境嗎?⑵內(nèi)環(huán)境與細胞外液等同嗎?⑶體內(nèi)所有成分都是內(nèi)環(huán)境成分嗎?3.結(jié)合科學(xué)史進行核心概念教學(xué)如，植物激素的教學(xué)，充分應(yīng)用生物科學(xué)史激發(fā)學(xué)生興趣、提高學(xué)生的探究能力，以探究的方式講授核心概念，以問題驅(qū)動提升學(xué)生對教材中核心概念的認知。探究過程如下：〔1〕1880年，達尓文發(fā)現(xiàn)單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，當(dāng)這種刺激傳遞到下部的生長區(qū)時，會造成背光面生長快，因而出現(xiàn)向光性彎曲；〔2〕胚芽鞘的向光性與哪個部位有關(guān)？〔3〕這種刺激究竟是什么？〔4〕究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢？如果是，是哪種化學(xué)物質(zhì)？〔5〕1934年科學(xué)家從人尿中別離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)；〔6〕1942年，從高等植物中別離出生長素，并確認它就是吲哚乙酸；〔7〕進一步研究發(fā)現(xiàn)，在植物體中還有一些與生長素作用類似的物質(zhì)；〔8〕以后又不斷發(fā)現(xiàn)了一些人工合成的、與吲哚乙酸有類似生理效應(yīng)的物質(zhì)?！捕踌`活運用概念,給學(xué)生充分探究的空間如，聯(lián)系有關(guān)蝗災(zāi)的報道，讓學(xué)生討論蝗災(zāi)大面積發(fā)生的原因是什么；聯(lián)系漁業(yè)生產(chǎn)中合理捕撈量確實定問題，引導(dǎo)學(xué)生討論種群數(shù)量的變化規(guī)律。還可提供較多的考察當(dāng)?shù)胤N群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的時機。如，關(guān)于課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的“討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”，可組織學(xué)生實地考察一個生態(tài)系統(tǒng)，如一個池塘、一塊農(nóng)田等，然后引導(dǎo)學(xué)生討論這個生態(tài)系統(tǒng)的組成成分以及各組分之間的關(guān)系等等。典型小組討論的三個階段①開始閱讀、分析材料；②小組討論，達成共識，提供備選方案；③討論結(jié)果如何實施。技能訓(xùn)練〔書P49〕A組形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA的瓊脂塊不含IAA的瓊脂塊(乙)A組形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA的瓊脂塊含IAA的瓊脂塊(乙)結(jié)論：1.下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊2.生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端B組形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端含IAA的瓊脂塊不含IAA的瓊脂塊(乙)C組形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端不含IAA的瓊脂塊(甲)含IAA的瓊脂塊結(jié)論：1.下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊2.生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端D組形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端不含IAA的瓊脂塊(甲)不含IAA的瓊脂塊

（乙）結(jié)論：1.下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊2.生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端〔三〕教給學(xué)生科學(xué)方法,提高學(xué)生探究能力1．構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法如，建構(gòu)種群增長模型—“J”型種群增長的數(shù)學(xué)模型Nt=N0λt需通過以下步驟完成：〔1〕提出問題：某種細菌通過分裂每20分鐘就繁殖一代；〔2〕作出假設(shè)：在資源和空間無限多的環(huán)境中，細菌種群的增長不會受種群密度增加的影響；〔3〕建構(gòu)模型：子n代細菌數(shù)量的計算公式是：Nn=2n；〔4〕檢驗或修正模型：觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正。2.系統(tǒng)分析方法如，本模塊提出的“穩(wěn)態(tài)”，并不是個體水平的“穩(wěn)態(tài)”與群體水平的“生物與環(huán)境”的簡單相加，而是將生物個體和群體都當(dāng)作生命系統(tǒng)來看，它們都處于不斷變化的環(huán)境中，都能依靠自我調(diào)節(jié)機制維持其穩(wěn)態(tài)。3．實驗與調(diào)查法應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生通過實地調(diào)查來體會和運用主要的生物學(xué)研究方法。如，樣方法和標(biāo)志重捕法。樣方法應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生通過實地調(diào)查來體會和運用，標(biāo)志重捕法可以通過模擬活動讓學(xué)生領(lǐng)悟。在教學(xué)中可提出具體的科研活動讓學(xué)生進行設(shè)計?！?〕設(shè)計一個實驗測定水溫對池塘某種浮游植物種群增長的影響；〔2〕在田間用標(biāo)志重捕法測定一種小鼠的種群數(shù)量，測定結(jié)果是350只，后來從試驗中知道了這種鼠的一些行為特點，即被誘捕一次得到了食物補償后就能更快地找到誘捕籠，因此最初估測的350只是偏低了，還是偏高了呢?請根據(jù)標(biāo)志重捕法的原理說明你的答案。4．假說演繹法第一環(huán)節(jié)：搜集大量素材，產(chǎn)生科學(xué)問題，即在大量的實驗現(xiàn)象，觀察和結(jié)果根底上產(chǎn)生疑問。第二環(huán)節(jié)：尋求理論支持，形成初步假說。第三環(huán)節(jié)：確定假說內(nèi)容，進行演繹完善假說的具體內(nèi)容是對現(xiàn)象的解釋和預(yù)見，仍需要通過觀察和實驗進一步驗證和完善探究〔目的明確〕：探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究〔需要提出問題〕：用樣方法調(diào)查