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3.通过比喻或模型比喻或模型法可以让抽象问题更易理解和直观化。如核心概念“染色体组”可以用扑克牌的类比法来讲授;核心概念“减数分裂”可用模型法讲授,用橡皮泥反映染色体的形态变化,用红绿分别代表来自父方和母方的一对同源染色体,模拟减数分裂过程中各时期染色体的行为。又如,在讲述DNA分子的结构时,教师将DNA分子的平面结构比喻成梯子,磷酸和脱氧核糖交替排列构成了梯子的扶手,碱基间构成的氢键就是梯子的踏板,这样可很好地加深学生对DNA组成的认识。
4.采用概念图概念图是用来组织和表征知识的工具,它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。一个完整概念图的完成需要经过以下几个步骤:①选取一个知识领域;②确定关键概念和概念等级;③初步拟定概念图的纵向分层和横向分支;④建立概念之间的连接,并在连线上用连接词标明两者之间的关系;⑤在以后的学习中不断修改和完善。理想的概念图的具有以下几个特征:①概念间具有明确包容关系的层次结构;②概念间的内在逻辑关系可以用适当的词或词组标注出来;③)不同层级概念间的纵横联系清楚、明确,并形成一些交叉点:纵向联系说明概念间的包容与被包容的关系;横向联系可以说明处于概念图中同一层级水平的概念间的有意义联系;而交叉关系则说明处于不同层级概念间的联系。故而,在概念图中的概念是不能被单独表征的。如在核心概念“染色体”的教学中和学生一起构建如下的概念图:
图1核心概念“染色体”的概念图5.借助现代信息技术辅助手段现代信息技术在辅助教学上的主要手段有网络技术、通信技术、虚拟现实技术、多媒体技术等。在教学过程中,教师使用最广泛的是多媒体技术,它是以计算机为基础,以交互方式处理、传输和管理文本、图形、图像、视频、动画和声音等运载信息的媒体技术。此项技术具有声、图、文并茂,形成多种感官刺激,有利于对知识的记忆和保持;渲染理想的教学环境等优点。如在讲授“细胞增殖”、“减数分裂”、“神经调节”等抽象、复杂知识时,教师可以用动画来演示这些过程性知识。
在新课程理念下以“提高高中学生的生物科学素养”为根本任务的《标准》指导下,借助于生物科学史去建构概念,有效展示了概念的发展过程,学生在这样的教学中学习的不仅仅是条条框框的生物学知识,更重要的是得到了科学方法的训练,落实了“知识、能力、情感态度价值观”的三维目标。采用实验探究进行概念学习,就是通过学生自主设计实验后在教师指导下实验,通过学生的亲自实践不仅可利用科学事实建构科学概念,同时能发挥学生的主动性,要让学生积极地思考,积极地参与学习活动,提高学生对生物学的学习兴趣。通过比喻或模型、信息技术辅助学概念,都是属于借助一定手段使抽象概念直观化。概念图的运用是进一步训练学生建立概念、理解概念的方法。
1.1变被动学习为主动学习
中国当前的教育模式几乎仍是填鸭式教学,而实验课的教授更是老师讲解为主,学生完全处于被动地位。许多学生在细胞生物学实验过程中不知前因后果,只是草率结束实验,课后将实验内容抛之脑后,一无所知。为调动学生的主观能动性,在实验开始前,只是简单介绍相关的知识,提出实验目标。然后由学生在课下预习实验内容,查找资料,熟悉每一个实验步骤的原理、所需试剂的作用及配备方法,做好充足的准备工作。在细胞生物学实验结束后,分组讨论在实验过程中出现的问题,及对结果的多样性进行分析,鼓励大家畅所欲言,探讨该次实验内容能够用于解决哪些实际的问题。最后,要求学生认真整理出一份实验报告。在整个实验过程中,老师只起到引导、鼓励及评价的作用,而使学生处于主动地位。突然之间的角色转变使很多同学学习起来有些吃力,但是坚持一学期下来,发现学生的自主学习能力明显提高,这正是“授之以鱼,不如授之以渔”。
1.2变传统教学为多元化教学
现在一些高校的细胞生物学实验课教学方式仍为传统的板书讲解,这种教学方式早已不符合时代的发展。为使学生更直观生动的了解实验过程,将实验过程制作成录像,上课前通过多媒体播放教学示范录像。例如,对于原代培养细胞实验,前期的准备工作繁琐,耗时长,不可能每个同学都参与,这时通过播放教学示范录像,使学生深刻了解整个实验的来龙去脉。另外,在实验课上由“老师讲”变为“学生讲”。课前要求学生预习实验目的、原理及注意事项等,上课时随机挑选学生为大家讲解,其他同学对讲解的内容进行补充和纠正。在显微镜的使用实验课中,将学生分为2~3人的小组,小组中的每位同学分别操作显微镜,其他同学在旁观看,指出这位同学在操作过程中存在的问题,进而加深学生对显微镜使用方法及注意事项的印象。
2考核方法的改革
随着对实验课的重视程度提高,细胞生物学实验课成绩在总成绩中所占比例也相应增加。实验课的考核不再只依靠实验报告,而在于对学生实验原理的掌握及实验操作能力的评价。通过课前提问形式,了解学生的预习情况并给予一定评分。在实验课结束时,随机抽取部分学生,考核其对该次实验中关键技术的掌握,如显微镜、离心机、天平等仪器的正确使用及临时装片的制备,并叙述在操作过程中的注意事项等,从而对学生的操作技能进行测试。另外,在批改实验报告时,主要依据学生对实验数据的分析及总结程度给予评分,强化学生的分析思考能力。
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二、探索问题讨论式课堂教学方法,构建微生物学理论教学模式
所谓问题讨论式课堂教学法,是指教师或教师引导学生提出问题,在教师组织和指导下,通过学生独立思考和讨论,探求问题的答案而获得知识的方法。传统的讲授式教学方法,教师主要运用语言方式,系统地向学生传授科学知识,传播思想观念,发展学生的思维能力,发展学生的智力,教学过程几乎是教师满堂灌,学生处于被动学习状态。显然,单一讲授式教学方法不利于创新人才的培养。针对微生物学课程的开设对象他们已先修了大学化学、生物化学、植物生理学、遗传学等课程,对生物科学专业知识有一定积累的特点,教学中,在每章节开篇讲授时,将该章节的教学目的、重难点对学生提示,以问题的方式提出知识点,给学生一定的时间,带着问题浏览教材和在同学间进行交流讨论,并让学生上讲台陈述对所提问题理解、与同学讨论的结果,阐述自己的观点,教师在此基础上对知识点进行点拨,加深学生对知识的理解和掌握,成为学生学习的引导者。
如在介绍第三章微生物细胞的结构与功能和第四章微生物的营养的内容时,根据第三章内容和知识点设计了原核微生物与真核微生物的主要区别,细菌的一般(基本)构造与特殊构造及功能,革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁构造的异同,细菌细胞壁的结构与革兰氏染色结果等几个问题;根据第四章的内容设计了微生物需要吃什么(微生物的营养要求),微生物有什么嗜好(营养类型),如何给微生物做饭(培养基的配制),微生物是怎样吃东西的(营养物质进入细胞)等问题。让学生带着这些问题浏览教材,左右邻桌相互讨论,最后由学生来陈述问题的结果,教师根据学生们的表述,进行归纳提炼和小结,促进学生对知识点的理解和掌握。通过对问题讨论式课堂教学方法的探索,构建了提出问题———阅读讨论———解决问题———提炼归纳的问题讨论式教学模式。采用问题式讨论教学法,改变课堂教师一言堂讲授式的传统教学方式,促进学生之间和师生之间的互动。以学生能力发展和素养提高为主要目标,得到学生的赞同和积极响应,促使学生由被动学习转化为主动学习,课堂教学效果也明显提高,学生在教学中多次上讲台锻炼,有利于学生早日成才。