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基于生物科学史培养高中生生命观念的实践研究
摘要:生物是一门自然类学科,其主要是对自然界中的生命体,如植物、动物、人类从宏观到微观的角度进行研究的一门学科。同物理、化学一样,生物学科的建立也历经了漫长的历史和大量的实验。随着我国教育发展至今,生命观念成为高中生物学科中核心素养的重要组成内容之一。本文便以人教版高中生物教材为例,从生物科学史的角度对如何在生物学科教学中培养学生的生命观念展开分析和探讨。
关键词:高中生物;生物科学史;生命观念;实践策略
引言:在高中生物学学科核心素养中,生命观念的培养需要学生具备结构与功能,物质与能量,动态与平衡以及进化与适应这几个因素之间内在联系的认知能力,是一种生物学知识学习的重要方法论。因此,在生物学科的教学中,教师需要在教学过程中思考如何有效培养学生的生命观念。
一、生物科学史教学需要遵循的原则
(一)遵守科学发展的客观规律
在进行高中阶段的生物课程教学时,教师在始终将科学发展的观念贯穿于教学的始终。无论在进行基本的概念教学,还是生物科学史的教学,抑或是实验教学时,都要始终以科学性原则为核心指导思想,这能够有效满足对学生生命观念培养中对物质之间内在联系的教学要求,体现出生物学科的严谨性和科学性,使学生的生物核心素养能够得到全面培养。
(二)体现生命性原则
生物作为对生命进行研究的一门学科,其所有知识内容都是围绕“生命”而展开的,因此在生物教学中,生命观念的培养也要体现出生命性原则,从而使学生感受到生命性原则的重要意义,并能强化生物科学史在生物教学中的意义,提升学生对生物学知识的实践运用能力,并深化学生对生命内容的感知和了解,提升其对学生生命观念培养的效果。
(三)注重培养学生的探究能力
新课标要求现代化教学工作要将学生作为课堂的主体,教师积极发挥引导作用,培养学生的自主探究能力。而作为自然学科中的一门学科,生物的学科体系的建立也是得益于前人大量的探究和实验而形成的[1]。因此,在教学中,注重鼓励学生的自主探究意识和能力,使学生以符合生物科学史的发展规律的方式获得相应的生物知识,从而形成有效的生物知识体系的构建,以强化学生生命观念的形成。
(四)注重发展性观念的培养
无论从生物科学史的角度来说,还是生物科学体系的角度来说,生物学都是始终在变化发展的。因此,要想培养学生的生命观念,在教学中也要遵守发展性原则,培养学生用发展的眼光看问题的意识和能力,使学生能够形成循序渐进的学习理念,从而帮助学生通过自己的思考和分析逐渐形成完善的生命观念,实现核心素养的有效培养。
二、有效的优化策略
(一)以项目教学培养学生的自主探究能力
项目教学法是培养学生自主探究学习能力的有效方式,将其运用在生物教学中,能够有效促进学生的科学观念的形成。结合生物科学史的内容,可以使学生在研究生物科学史的发展历程时中,能够将生物科学的相关知识融入其中,并能自主收集和探究完成学习目标所需要的相关信息,并对生物发展史产生更为客观的认识,这一过程能够有效丰富学生的生命观念知识体系[2]。比如,在高一第一册第1章走进细胞中,教师可以让学生对本章节中人工合成生命的探索的内容进行阅读,然后让学生围绕生命合成为主题对其中所涉及到的细胞、支原体和DNA之间的关系进行探究。通过这一生物科学史的阅读和研究,学生能够深入了解细胞及其相关知识之间的内在联系,并能有效培养学生在生物学科中的自主探究能力,同时教师也可以引导学生以辩证的思维积极思考生命合成具有哪些积极和消极的意义,使学生具备全面的生命观念。
(二)灵活运用信息技术史生物知识具象化
信息技术的运用可以使教学工作得到有效创新,同时也能使较为抽象化的生物学知识以具象化的方式进行呈现,降低学生理解的难度,并提升学生对生物学知识的推导认知能力。同时,可以应用信息技术让学生开展虚拟实验,使学生的实践能力和自主探究能力都能得到有效培养,而这些素质能力的培养是形成生命观念的关键所在[3]。比如,在高一第一册第3章细胞的基本结构中,教师可以引导学生使用信息技术来尝试制作真核细胞的三维结构模型。在进行制作时,教师可以将学生进行分组,学生在小组中对如何制作这一三维结构模型进行讨论和分工,并对真核细胞中所包含的结构进行总结。通过自主运用计算机进行建模的过程,可以使学生对真核细胞的构成产生更加清晰的认知。在此基础上,教师还可以将2018年中国科学院在世界范围内首次完成人工创建单染色体的真核细胞,这是生物科学史上的一个重大突破。随着学生对真核细胞了解的深入,学生更能深刻感受到这一科学成果的重要意义,并能在培养学生生命观念的同时也能培养学生的民族自豪感和爱国主义情怀。
(三)以跨学科教学完善生物教学史的生命观念教学的实践
生物科学史是对生物学科发展历史进行表达的一个过程,其中除了涉及到生物学的知识以外,与历史学科也有着紧密联系,因此生物教师可以加强与历史教师之间的沟通和联系,以跨学科教学的方式开展生物科学史的教学,以培养学生的生命观念[4]。以高一生物必修2第1章遗传因子的发现中所提到的孟德尔的豌豆杂交实验为例,孟德尔是19世纪奥地利著名的生物学家,正是其豌豆实验发现了遗传学三大基本规律中的分离规律和自由组合规律。生物教师可以结合历史教师对当时欧洲和世界的国际社会大环境进行分析,并对当时自然科学的发展背景进行介绍,使学生认识到达尔文的《进化论》也才刚刚发表,孟德尔正是在读了达尔文的一系列著作之后才给了其研究方向的指引和创新意识,使其能够通过豌豆杂交实验完成对生物遗传规律的探索。结合历史教师给出的历史环境,可以让学生了解到孟德尔的发现具有极强的超前性,而由于当时社会环境下科学界不能接受和理解孟德尔的发现,因而导致其研究成果被埋没了35年才被重新得以发现。通过跨学科教学中以故事性的方式呈现生物科学史的内容,可以提升学生的学习兴趣,同时也能使教学内容更加生动,体现出生命观念在生物学科中的重要意义。
结束语:生命观念是高中生物核心素养的重要组成内容之一。这一素养的形成需要学生在具备良好的自主探究学习能力的前提之下以科学的观念开展对生物学科的自主学习,教师可以通过多元化的教学方式将生物科学史的内容融入到教学之中,使学生能够在对生物科学史与生物知识内在关系的探究中,形成符合生物学学习的思维模式,从而使学生的生命观念得以形成。
参考文献
[1]林海娟.高中生物教学中生物科学史教育价值的研究[J].科技风,2020,(10):72.
[2]于志华.运用生物科学史培养学生的学科核心素养[J].林区教学,2022,(07):108-111.
[3]王剑锋.基于生命观念的高中生物概念深度教学策略研究[J].华夏教师,2020,(10):29-30.
[4]巨玉萍.高中生物教学中学生生命观念的培养[J].甘肃教育,2024,(04):49-52.
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