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中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 引言
课堂笔记能够有效促进学习者对知识的理解掌握,帮助学习者构建知识网络体系。科学、简洁的课堂笔记能够在课堂中提高学习者的注意力,帮助学生高效复习所学内容,掌握行之有效的课堂笔记方法,提高学习者的学习效率。而高中阶段生物课程知识点琐碎,记忆内容繁多的特点对生物课堂笔记提出了更高的要求。思维导图正是一种能够行之有效地优化生物笔记,提高学习效率的学习方法。
2 思维导图简介
根据科学研究发现,人的大脑是由两部分组成的。左大脑负责文字、数字、分析、排序、语言和逻辑,而右大脑负责韵律、颜色、形状、方位、想象和幻想。思维导图是由东尼・伯赞创造的可同时利用人的左右大脑用可视图表示的思维工具。思维导图能够通过主题关键词与图像、色彩进行链接的方式将信息量庞大的知识内容进行简化。使用者还能通过思维导图的图案、文字、色彩的多层次刺激记忆起各级主题之间的相互关系,并能在构建出原有知识体系之后继续发散延伸。因此,学习者在使用思维导图进行学习后,会发现创造性思维能力和发散思维能力进一步提高,对知识的理解记忆进一步加深,学习效率自然也就有效提升。而传统笔记使用的是逻辑和直线型的模式,仅仅利用了大脑的一小部分。传统笔记使用者的记忆效率和理解效果自然不及思维导图。因此,近几年来思维导图被广泛运用于课堂学习之中。
3 使用思维导图制作生物笔记的步骤方法
思维导图作为一种高效的记忆学习方法,要把它运用到优化生物笔记上,就要明确具体的使用方法步骤。下面以人教版高中生物必修1第二章第五节“细胞中的无机物”为例介绍思维导图的具体绘制步骤。
(1) 取A3或A4尺寸的白纸横放,横向格式要比纵向的格式给使用者更多的自由和使用空间来制作思维导图。在白纸的中央确定思维导图的主题,先在思维导图的中央绘制了一个细胞的图形,并确定以“细胞中的无机物”为主题关键词。
(2) 以图形为中心向四周扩散,以粗线条绘制相连的主分支,在分支的末端放置关键词,分成了“水”、“无机盐”两个主分支。
(3) 创建2、3级分支,绘制的线条逐级变细,各级分支上的关键词要基于课堂内容的逻辑结构,按照从整体到局部的顺序,分层次扩散。不同的二级分支采用不同的色彩绘制以便区分,主分支“无机盐”的4个二级分支分别采用蓝、橙、绿、红四个颜色区别,但“水”和“无机盐”相同的二级分支,如“存在形式”又采用相同的颜色绘制。这样,学生在复习思维导图时又能够对“水”和“无机盐”的“存在形式”进行比较记忆,达到加深知识点之间的联系的作用。
(4) 提炼关键词,关键词的选择在于学生,教师要鼓励学生选择最符合个人思维逻辑特点的关键词。但是,思维导图上的关键词一定要简洁,短语或词组会混淆记忆,降低记忆效果。
(5) 尽量使用图案、符号来代替文字,这样既能提高记笔记的速度,又能使思维导图更有趣味性,提高对学生的吸引力,图案加深了对大脑的刺激,使得记忆效果更加提升。
4 “细胞中的无机物”思维导图与传统笔记的比较
下面同样以“细胞中的无机物”为例,对思维导图和传统笔记的特点进行直观、具体的比较分析。传统笔记见图1,思维导图见图2。
从图1中可以看出,传统笔记中,文字内容十分详尽,但记录笔记耗时较多。学生在课堂记录笔记时,主要的精力和注意力放在被动地记录笔记上,而不是放在对知识内容的思考分析上。有的学生甚至疲于记录而跟不上教师的授课思路,在课后复习笔记时,反而不能理解所记录的知识内容。传统笔记也没有对课堂内容进行提炼,只是单纯地根据教师的授课内容记录,学生只被动地接收,而不是主动建构知识。传统笔记的知识点之间的联系不紧密,结构松散,重点知识不突出。在复习笔记时,学生也很难构建知识网络体系,记忆起来也更加困难。
从图2可以看出,使用思维导图来做生物笔记文字少,层次结构分明。思维导图笔记高效省时,能使学生的注意力更多地放在对课堂知识内容的理解分析上,提高了学生学习的主观能动性和积极性。学生在课堂上就能对所学知识内容进行提炼,主动构建知识网络体系,知识点之间的联系也更加紧密,且完成思维导图后,学生能根据对知识点的进一步理解继续在原有思维导图上进行补充发散,提高了学生的发散思维能力。思维导图通过主题关键词与图像、色彩进行链接,能够多层次地刺激学生的左右大脑,使学生对知识点的记忆更加牢固深刻。
值得注意的是,尽管思维导图能够有效帮助学生建构高中生物的知识网络体系,提高其记忆理解的能力和效率,但并不是所有的生物课程内容都适合。例如,高中生物课堂中需要准确描述记录的生物实验操作就不适合制成思维导图。因此,教师在课堂中指导学生制作思维导图时,也应当注意选取适合的知识内容。
总之,与传统生物笔记相比,思维导图层次分明的逻辑结构及全脑思考的方法,更有利于提高学生的发散思维和创造性思维能力,能够更有效地优化生物课堂笔记,提高学生学习效率和学习兴趣。但是要使学生正确利用思维导图来优化生物笔记,仍需要教师在课堂上的正确引导。教师自身也要掌握思维导图的运用方法,并不断在实践中探索思维导图在高中生物课程中的应用。师生共同协作,才能利用思维导图打造高效的生物学习课堂。
中图分类号:S661.2 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160332019
梨属于蔷薇科(Rosaceae)、梨亚科(Pomaceae)、梨属(Pyrus L.),落叶乔木,是世界性重要的经济果树之一,在仁果类中,仅次于苹果。世界梨属植物约有30余种,原产我国有13个种。在天然杂交和自然突变作用下,产生了复杂多样的种、品种和类型。
本试验材料即为吉林省农科院果树所试验园一株40a生延边大香水梨上发现的“单花”枝变。其突出的特点是92.6%的花芽中只着生1朵花,88.2%的花芽为纯花芽,果台上不着生叶片,营养集中,果实接受阳光充足。
1 试验材料与方法
1.1 材料
以延边大香水梨母树(称为多花梨)及其单花芽变(称为“单花”梨)为试材。
1.2 方法
对植物学特征、特性调查(树姿、树势、枝条、叶片、花朵、果实等),生物学特性(物候期、结实特性),“单花”变异稳定性进行调查研究。
2 结果与分析
2.1 植物学特征、特性比较
对二者树体及器官进行较为细致的观察比较研究,结果表明:“单花”梨的花芽由多花变为单花,部分花芽由混合芽突变为纯花芽(见图1),“单花”梨92.6%的花芽每个花序只着生1朵花,单花中由88.2%的花芽为纯花芽,果台不着生叶片外,其他植物学特性未见差异。“单花”梨与多花母树梨的花蕾均为白色,5片花瓣。
“单花”梨每个花序只坐1个果实(见图2),多花母树梨每个花序坐果为2~3个不等(见图3),果实均为椭圆形,果实成熟后着色为金黄色。
“单花”梨与多花母树梨高接树的树形均为近半圆形,枝条极性强,幼树长势健壮,树姿直立,成年后开张,萌芽力、成枝力均强;一年生枝条为灰绿色,节间弯曲,梢尖稍被有茸毛;叶片浓绿色,角质层较厚,有光泽。
2.2 生物学特性比较
2.2.1 物候期调查
对二者进行了物候期调查,研究发现:“单花”梨与多花母树梨在萌芽、开花、落花时期上未见明显差异,但二者果实成熟期有所不同,“单花”梨果实成熟期比多花母树梨提早5d左右(见表1)。
2.2.2 结实习性调查
以山梨花粉为授粉材料对“单花”梨与多花母树梨进行授粉试验,对坐果率调查研究发现:“单花”梨的花朵自然坐果率低于多花母树梨,异花坐果率则高于多花母树梨;“单花”梨与多花母树梨因花粉败育,所以均变现为自花不结实(见表2)。
2.3 “单花”芽变稳定性研究
以山梨为砧木,分别以“单花”梨、多花母树梨为接穗,各高接30株,待确定成活后,连续6a调查单花比例(调查结果见表3)发现:多花母树梨高接后仍表现为原多花性状,“单花”梨高接后则表现为新生枝条中、下部仍为单花性状,顶端恢复为多花性状。这充分说明了此梨的单花芽变既有纯合的同质体,也有非纯合的嵌合体。若想要充分利用单花的芽变,要不断增加纯合同质体繁殖世代,对嵌合体部分也要不断进行繁殖,尽可能分化和纯合单花芽变,使其尽早转化为单花同质体。
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)15-0124-04
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》分别从全面提高高等教育质量、提高人才培养质量、提升科学研究水平、增强社会服务能力、优化结构办出特色等几个方面,对高等教育提出了更高的要求。提高质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求。作为应用型地方院校,提高人才培养质量、深化教学改革、形成鲜明特色是其赖以生存的生命力。地方应用型本科工科院校的特征在于与工农业生产实践联系紧密,其实践教学环节的重要性不言而喻,毕业设计的教学体系,也是特色专业建设的重要内涵之一。毕业设计是大学生在校学习的最重要的实践环节,是对学生四年来学习效果和实践能力的综合、全面检验,为学生实现实践、创新、创业奠定结实的基础。淮阴工学院生物工程专业是江苏省特色专业、国家特色专业建设点、江苏省高等学校本科重点专业类建设专业,以该专业为依托的生物化工学科是江苏省重点学科。学院经过几年的努力,在地方应用型本科院校的办学模式特别是毕业设计(论文)立体化教学体系建设方面做了初步探索。
一、立体化毕业设计教学体系的内涵
根据构成应用型本科人才的综合素质、创新精神、实践能力和创业能力的培养要素,将毕业设计分成一般性、综合性、创造性和开发性四个类型,根据各类型要求,在先期准备中,适时增加相应的教学环节,并储备相应知识和技术,构建与之对应的教学体系,综合专业特色、工程实践、学科交叉等诸多因素,逐步建立了毕业实践理论学习与动手实践并重、学校与企业结合、工程实践与技术改造并举的立体化育人机制。以培养具有工程实践能力与创新精神的应用型工程师为主线,以校内实验室和企业规模生产两大平台为支撑,体现创意、创新、创业三个实践教学层次,采取技术改造、产品研发、质量评价、规模实施四种方式,利用学科交叉及知识组合,融入创新创业一体化教育,构建毕业设计立体化实践教学体系,见图1。
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图1 立体化毕业设计教学体系内涵
二、立体化毕业设计教学体系的特征
(一)目标明确特色化
明确专业建设总体目标,立足办学定位,以面向工程一线的应用型高级工程技术人员为培养目标,以技术创新与工程技术管理为专业定位,以产学研合作培养为模式,以工程实践能力与创新意识培养为重点的生物工程专业人才培养体系。通过教学实践特别是毕业设计环节,凸显工程化特色教育,并通过特色专业的示范作用,向其他专业辐射。
生物工程技术是多学科、综合性的科学技术,具有实验性学科的特征。生物工业是生物技术领域中的重要分支之一,是在受控条件下利用生命过程本身作为产品的生产和加工的手段,由此产生种类数以千万计的产品,形成新的现代工业。生物技术产业成为世界各国经济社会发展战略的重点,我国也将生物技术产业作为高新技术产业置于优先发展的地位,产业发展对人才的需求不断增长。[1][2]在江苏省加快发展苏北的战略需求下,随着苏北工业化进程的加快,作为位于苏北腹地的淮安市唯一的一所工科本科院校,承担着向社会输出大量工程实践能力强的应用型人才的重要使命。酿酒是苏北的地方特色产业,有着洋河、今世缘、双沟、古顺河等多个名酒生产企业。具有工程实践能力的生物工程应用型专门人才是提升传统酿造及企业现代生物工程相关技术的主力军。同时,淮安境内的江苏天士力帝益药业有限公司、江苏清江药业有限公司等企业均采用生物发酵法生产螺旋霉素等常见药物。现代生物技术是这些企业产品升级改造及企业生存的保障,需要生物工程专业培养出 “有创意、会创新、能创业”且经过系统训练的应用型工程师。
(二)校企联合工程化
在毕业设计教学实际过程中,将校内实践与企业规模生产有机结合。以培养卓越工程师为追求,以工学交替为手段,以工程实践为重点,在生产一线培养动手能力强、会设计、懂运行、能管理的生物工程应用型工程师。[3]通过企业工程实际训练,巩固和拓宽专业理论知识、熟悉专业领域,增强大学生学习的主动性和针对性,培养学生理论联系实际及解决实际问题的能力、专业工程素质和工程能力,增强学生的综合能力的训练和独立工作能力的培养,增加学生的创新意识和适应社会的能力,了解并掌握生物制品的生产、运行、管理与营销,学会生物制品制备工程项目的设计、安装、施工与维护,达到应用型工程师所具备的技术和能力要求。
淮阴工学院生物工程专业有着稳定的大学生工程实践与就业基地18家,联合培养应用型工程师,其中包括洋河酒业、今世缘酒业、天士力药业等著名企业,这些能为本专业工程培养阶段提供保障,有效地保证了培养效果与培养质量。
(三)课题来源多面化
毕业设计选题很关键,它直接影响着毕业设计的成败。采集的课题来源广泛,有的是导师的纵向课题或横向课题,有的是学生自主申报的国家级、省级或校级大学生科技创新创业项目,有的是大学生创业大赛项目,还有的是学生自主提出的新创意。这些课题分别来自于工程实际、企业创新及技改(包括技术革新、产品研发等)、各类横向课题、国家及省市基金、工农业科技支撑、科技攻关、科技扶贫、星火计划、苏北专项、大学生科技创新等,与地方特色的生物制品优势资源密切相关,如凹凸资源与生物缓释、传统酿造与工程菌株、蔬菜粮食与功能开发、农业秸秆与综合利用、生物安全与质量控制等。
学院在多年的办学实践中,充分发挥科学研究与社会服务功能,不断分析地方产业的发展需求,围绕地方支柱产业和优势资源,坚持“有所为,有所不为”和错位竞争的原则,紧密围绕地方特色的生物制品优势资源,积极开展科学研究和社会服务。生物工程专业与企业共同进行课题研发工作,共同申报并实施科技厅企业博士基金、农业支撑、工业支撑以及苏北专项等项目,先后获国家、省、市立项科研项目共75项,其中国家级项目2项,省部级项目近20项。目前本专业与相关企事业单位共研的省科技厅立项项目共8项。本专业学生2011年新获批江苏省大学生科技创新项目4项、淮阴工学院大学生科技创新立项10项。
(四)实施场地平台化
生物工程专业多年来一直致力结合地方经济建设与优势资源,构筑多元化的产学研用合作平台,采取自主建设或省市及企业共建的方式,建有江苏省生物质转化与过程集成工程实验室、淮安市生物转化与生物制品高技术研究重点实验室、产学研共建淮安市生物能源研究与转化中心、淮安市乳品工程研究中心、淮安市农副产品检测中心、淮安市农业废弃物综合利用与新型基质工程技术研究中心、江苏省凹土工程技术研究中心、淮安市天然及合成香料工程技术研究中心和淮安市新型饲料添加剂工程技术研究中心等,这些多层次的实践教学平台为推进学科、专业发展,更好地为地方经济建设服务奠定了坚实的基础。学生能通过各类平台,学会并掌握产品研发、技术革新、设备改造、质量评价、规模实施等一系列问题的解决方法。
(五)指导教师多元化
为适应培养应用型本科人才需求,要加强指导教师队伍工程化建设。
淮阴工学院生物工程专业的前身是淮阴工业专科学校生物工程专业,专业具有良好的工程教育背景。现有教师队伍中有从企业引入的多年从事企业管理及产品生产的高级工程师,有经过企业工程学习的年轻硕士和博士,有企业的技术顾问或兼职技术总监,有企业的科技特派员等。此外,学校还在相关企业聘请了企业高级工程一线技术人员为兼职教授,与校内教学人员共同承担培养任务。学生在四年的学习中所涉及的工程实践环节均在各相关企业实施,工程教育基础较好。
(六)学科交叉组合化
学科交叉是“学科际”或“跨学科”的研究活动,是将不同的学科理论、方法或思维有机地融为一体的研究活动,其结果导致的知识体系构成了交叉科学 。[4]学科交叉体现了科学的整体性,实质上是知识体系的渗透和融合,是学术思想的交融,是交叉思维方式的综合、系统辩证思想的体现。
毕业设计是学生在校期间综合性最强的也最能体现能力培养的教学环节,产学研用等各个部门都很关注。随着人们对自然界认识的不断深入,当前科学技术的发展呈现既高度分化又高度综合的趋势,各个学科分化得越来越精细,不同领域的科研人员所关注的知识范围也越来越窄,一些问题往往需要许多学科共同协作才能解决,这就要求毕业生在具有扎实专业基础的同时,还能从事跨学科背景的交叉复合型创新,人才的要求向多元化、复合型转变。特别是对于面向工程一线的、以培养应用型人才为目标的地方性本科院校,更需要跨专业、跨学科的知识组合。
传统的创新往往把注意力集中在单个创新、产品创新、重大创新以及显性创新效益上,缺乏多重性、动态性、协同性。因此,要改变这一传统视角,以系统的观点、组合与集成的角度来研究技术创新行为,以提高创新能力和创新效益。[5]“新型豆渣制品的开发──可食用纸研制”的课题中需要测定产品应力及耐破度,由于可食用纸的受力很小,没有相应的机械强度测试仪器。学生和指导教师根据跨专业组合创新理论,创新性地自制了简单的测试拉应力的拉伸试验装置和耐破度的测试装置,及提出了可食用纸耐破度检测项目的检测方法,考查了将机械强度测试知识应用于可食品生物类毕业设计的创新及工程实践的可行性,并付诸实施。“太阳能控温生化制品运输箱的研制”课题,需要生物学、生物传感器、电子学、机械学、测控学等多学科的知识组合。“淡水鱼无水保活运输技术开发”课题需要将生物技术、生理生化、运输方式、运输工具、振动控制、质量评判等诸多知识点有效组合。“红外法测定西红柿的含糖量、土豆中蛋白质的含量、药物中含水量、维C银翘片中维生素C的含量”等课题,综合了红外检测、糖、蛋白质分子振动方面的知识,用振动方面的知识,通过非线性建模分析红外检测结果。这些跨学科毕业设计的创新实践表明,用组合创新理论指导跨专业毕业设计是可行的,组合创新理论适合在跨专业毕业设计中应用。
(七)培养能力层次化
在立体化毕业设计教学体系中,能力培养需要分层次实施,创意、创新、创业三个能力层次呈阶梯式提升。学会创意是基本,掌握创新是手段,能够创业是目标。创意、创新、创业能力培养,需贯穿于整个教学过程。实践环节教学是实现创意、创新、创业能力提升的最好体现。校内实验学习和学会创意是基础,经过一系列的训练,最终可以实现创新创业及科技产品规模化生产的总体目标,可以在不同的层次、以不同的方式实现这一培养目标。根据具体的毕业设计课题,有些表现为单一层次或方式,有些则属于多层次或方式的综合。
(八)学生参与阶段化
毕业设计需要综合性的知识,涉及各年级的知识点。学校实行本科生导师制,鼓励学生尽早进入实验室或企业,从大二开始,在具备了一定的专业基础知识之后,学生跟随导师进入课题组,结合科学研究及生产实际,学会解决实际问题的本领。学生可以根据自身的知识结构以及课题的需要,在不同阶段不同时期有选择地参与。低年级学生因其知识结构的限制,可以作为高年级学生的助手,逐渐学会并熟练基本技能,初步了解毕业设计的过程与要求。从大二进入专业基础课学习开始,让学生提早进入毕业设计的课题选择、资料查找、方案设计、实施操作、数据处理等环节,每个年级所掌握的知识阶段不同,则对课题的认识会有差别。
按照教学体系,参与课题或工程实践训练的方式有多种,包括技术革新、设备改造、新品研发、市场调研、方案设计、质量控制、规模生产等,其目标是达到实践能力与创新精神的培养和提高。对于具体的单一方式,能力训练主要内容有所区别,如设备改造侧重机械结构与电路的改进或设备选型等,质量评价侧重分析检测与指标控制,而产品研发则需在市场调研及确立目标的基础上,进行方案设计并实施。有的参与的只是局部工作,有的则可能全程参与。
(九)创业创新一体化
高校作为人才培养的重要基地,担当着培养具有创新意识、创新精神和创业能力的高素质人才的重要使命。在大学生就业形势及国家倡导自主创业的形势下,高校实施创业教育,培养创业人才,以创业带动就业,成为解决大学生就业的重要途径。[6]在创业、创新的教育背景下,将创业技术储备与创新实践有机结合,成为一体化,产生并储备创新创业技术,是创业与创新教育的具体化和提高,是创业技术的学习、储备与创新实践的有机结合。创新创业技术与创业技术不同,创业技术不一定是新技术,不一定具有技术的新颖性。即使是新技术,在创业技术储备与创新实践一体化的理念下,也要再改进,至少要根据自主创业的条件,作技术改进,形成适合自主创业条件的创业新技术,力争达到新技术的最高水平或代表新技术的最高水平。创新创业一体化与创新实践不同,创新实践不一定产生创业技术,创新实践的结果可以是一个新的理论、方法、理念、技术,而创业技术储备与创新实践一体化的结果一定是创新创业技术。江苏省淮安大学科技园是大学生创新创业基地,为创新创业一体化提供了很好的平台。
毕业设计活动中最易实现一体化。在毕业设计中,让学生在校尝试创新与创业技术结合,体验创新创业技术。创新是毕业设计的基本要求,产生一项技术是常事,如提出一种产品生产工艺,完成产品的设计与加工,研制一种新形食品等,学生均可获得一项技术,若这些技术可用于创业,则在毕业设计通过创新创业一体化达到了能力培养的目的。一体化的成果可以通过申请专利的手段,实现知识产权保护。用此方法,现已申请及授权的专利包括:活鱼无水运输装置(专利号ZL200720040594.4),食品霉变评判新方法(申请号201010248822.3),反复休眠无水保活淡水鱼的方法(申请号201010241746.3),太阳能半导体果蔬冷藏运输车(专利号200820042047.4)等,这些专利技术都可用于创业。活鱼无水运输装置是学生在毕业设计中完成的可用于创业的技术,具有该装置的全套设计图纸和设计说明书,并实现了专利保护。专利技术由师生共同完成,成果共享。师生共同申请专利还能激发学生参与创业技术储备与创新实践一体化的热情,并在学习、体验申请专利中,提高了保护成果的能力。
三、结语
总之,毕业设计是培养面向工程一线工程师的核心教学环节,需要先期的各种训练基础支撑。学生的创新创业能力、科研能力、解决工程实际问题能力均与此不可分割。体现专业特色的毕业设计立体化教学体系成果来自于各方面的综合,目前成果已在生物工程以外的制药工程、车辆工程等专业推广使用,效果普遍较好,这表明该体系适用于其他本专科专业。运用组合创新理论,结合生产实际,进行知识综合型毕业设计,能形成毕业设计的创新成果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 郑超,王伯初,祝连彩.中国生物技术产业化发展的现状及对策分析[J].重庆大学学报(社会科学版),2011,17(2):46-50.
[2] 赵新川.生物技术――未来经济发展的增长点[J].高科技与产业化,2011,(3):26-27.
[3] 倪依纯.工学交替培养模式面临的主要问题及其对策[J].中国职业技术教育,2010,(24):68-69.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0238-02
在材料、化学、化工、生物、制药、冶金等相关专业中,学生对物理化学知识的掌握程度影响到对其他课程知识点的把握。同时物理化学也是诸多大学研究生入学的专业考试课程。但是,在物理化学课程具有课程起点高、知识点密集、知识点抽象、难度大的特点。这也使得物理化学“教”与“学”的难度都较高。如何提升教学效果,一直是物理化学教学中研究的一个重要课题。
在具体教学中,通过联想、分析、比较、归纳,把已经熟悉的知识模型、知识规律与所研究的各种现象和过程相联系,找出它们在某些方面的相似之处,并用类似的方法处理称为类比思维方法。类比思维曾经帮助人类获得大量的知识,很多物理学家如开普勒、牛顿、麦斯伟尔都运用类比思维解决了很多物理学难题,可见,类比思维能力是进行学习和研究的基本素质之一。
根据认知心理学原理,在学生学习新的知识,尤其是比较抽象的知识时,最好能找到新旧知识之间的联系。对于物理化学教学而言,通过相似关系举出学生熟悉的领域中的实例,可以帮助学生对新知识的理解和认知。由于物理化学教学内容相对抽象,类比思维可对学生学习该课程提供直接的指导和启发。另外,类比思维也是一种科学的思维方法,运用类比有助于迅速地把握处理问题的关键,变通物理化学规律,提高分析问题和解决问题的能力。
一、与熟悉的形象化的事物进行类比
物理化学教学内容中有很多抽象的概念,比如焓、熵函数、活度、相律等。这些概念不易理解,但是用学生熟悉的形象化的事物去类比,可帮助学生较快地理解与掌握这些概念的含义。这种类比思维方法的基本过程是,确定要类比的目标问题对象,然后确定类比源对象;之后对目标问题对象与类比源对象进行比较,进而找出他们之间的类似关系;根据目标问题对象的已知信息,对其相似关系进行重整化处理。
例如,学生在学习热力学第二定律章节内容中利用熵判据ΔS≥0来判断隔离系统的方向与限度时,普遍感到不好掌握,我们就类比生活中的现象来进行解释。即让同学试想自己生活的房间,如果平时不注意清洁和整理,用过的东西随意丢弃摆放,用不了多长时间房间就会变得很混乱。这样,同学们在理解熵增加的本质即系统内部自然发生的随机过程打破了原有的状态限制,使得系统内部元素的状态更多,就会感到抽象的内容更加形象化,更易于理解与接受。
所以,利用类比法,使抽象、陌生的概念变为具体、熟悉的知识,降低接受抽象概念的难度,提高了学生学习物理化学的兴趣。这种思维方式通过选取合适的类比源对象和目标问题对象以直观的、形象的图景映入学生脑海中,使其具有形象思维的特征。
二、与其他课程内容进行类比
学习类比思维主要是让学生知道很多知识点之间不是孤立的,而是相互联系、相互促进的。类比思维的培养,既依赖于形象思维,因为只有通过想象作必要的类比示意图,才能将原来不同的两种物理模型、物理规律之间相互联系起来。同时又借助于抽象思维,因为只有抽象思维才揭示出两个事物的共同特征,抓住事物的本质。
在具体的课程实践中,除了与形象化的事物进行对比,物理化学的知识点还可以与很多其他课程内容进行类比,以此来帮助学生灵活地运用已掌握的知识来解决遇到的新的物理化学问题。特别是物理化学与其他课程,比如大学物理、大学化学乃至高中物理和化学之间都有部分相似的教学内容,那么就可以采用类比教学法,利用学生较为熟悉、已经掌握的旧知识,去启迪学生理解和掌握物理化学中新的知识。
例如,热力学第一定律和热力学第二定律是大学物理课程中的内容,同时也是物理化学中的内容;那么,在讲授物理化学中的热力学第一定律和热力学第二定律这两节内容时,就可以采用类比法,指出与大学物理所学内容的相同之处,同时强调二者存在的差异,如此循序渐进同学们更容易接受新知识。
在具体的教学实践中,我们指出,不管是大学物理还是物理化学,热力学第一定律解决的都是系统在变化过程中的能量问题,包括功、热和热力学内能或称内能等。但不同的是,大学物理课程内容中,仅针对理想气体这一简单的系统,计算过程也相对简单;而物理化学的相关内容里,系统不仅包括理想气体还包括液态、固态物质,而且系统经历状态复杂,不仅有恒温、恒压还有相变化以及化学反应等复杂的过程,同时相应的引入了新的概念,如摩尔相变焓Δ■■■H■、摩尔反应焓Δ■H■■等,所以计算过程相对复杂。这样,通过类比就让学生在新、旧知识之间架起了一座“桥梁”,让新旧知识之间互相沟通。
三、对课程内部知识之间进行类比
物理化学课程中有很多非常相似的知识点,这些知识点集中以大量类似的化学方程式来呈现。面对大量的物理化学化学方程式,学生往往感觉记忆困难。巧妙运用类比法,会让方程式记忆变得轻松并且深刻。
例如,范德霍夫渗透压公式被认为是物理化学界的经典理论之一,被写在世界各国的物理化学教科书中,范德霍夫的渗透压方程式表述为ΠV=n■RT,但是其概念不容易掌握。我们可对比学生们所熟知的理想气体状态方程pV=nRT,发现二者具有相似的组成,比例常数与气体状态方程式中的常数R也基本一致,所以可对比这两个公式的特点来帮助同学们进行理解、掌握与记忆。
再比如,物理化学中有些方程式的导出过程也可采用类比的方法进行推导。比如真实气体的范德华方程式(P+■)(V■-b)=RT,就是通过与理想气体状态方程(PV■=RT)进行对比,添加了压力修正项(■)和体积修正项(b)而得出的。类似地,在多相多组分热力学章节中,提出了“偏摩尔量”这一重要概念,解决了体系中多相、多组分的组成变化对体系状态影响的问题。采用类比思维,只要将纯物质的任一广度量替换成偏摩尔量,则可根据纯物质的热力学函数关系,写出多组分系统中任一组分的热力学函数关系。
物理化学课程方程式繁多、复杂,看似难以理解和记忆,然而从整体上去把握,就会发现不同章节的方程式只不过是同一个方程式在不同条件下的演变形式而已。因此,在讲授基本原理和基本方程式的过程中,灵活运用类比或比较的方法,也有助于培养学生的发散思维。另外通过类比来找出各个方程式之间的共同点和关联性,既加深对物理化学本学科知识点的理解,也使学生对自然规律的普遍适用性有了更深入的认识。
四、如何引导学生正确运用类比思维
类比思维是一种富有创造性的思维形式,类比推理的过程是形象思维、抽象思维、直觉思维的辩证统一的过程。从某种程度上讲,类比思维是类比推理过程中的各种思维形式的总称。要引导学生正确运用类比思维,需要从以下几点进行规范。
首先,通过向学生介绍类比思维在科学发展史上做出重大贡献的历史事件,让学生深刻体会到类比思维的重要性。比如爱因斯坦从引力场几何化的成功作类比推理,致力于电磁场的几何化,进而建立“统一场论”的思想,这样的类比案例可以帮助学生树立正确的科学观,以及实事求是的科学态度与科学精神,从而激励并增强学生运用类比思维解决新问题的勇气。
其次,教师在具体的教学过程中,要根据学生的情况选用学生熟悉的“类比源”。虽然类比思维既可以近亲类比,还可以边缘类比。但是教师与学生在生活经验、知识积累等方面还存在着一定的差异。特别在当前的互联网时代,教师与学生的生活环境、成长经历、心理特征都呈现出较大的不同。部分教师在追求专业知识精深的同时却对当前大学生的生活方式和时代背景少有了解,这可能造成教师在进行类比教学时难以找到合适的类比原型。另外,部分学生生活经验的匮乏可能导致他们在理解类比源时产生一定的困难。这都需要教师要主动地积累深厚而广博的知识,尽可能广泛地涉猎目前时展的特征和其他领域的知识。这样类比源的选择范围越广泛,类比的形式越灵活,也越能发挥类比的作用。
最后,类比法中虽然包含了许多辨证的关系,如相似与相同、同一和差异、偶然联系和必然联系,现象相似与本质相似等等,但是教师应该适时地提醒学生,类比思维作为一种形式逻辑思维方法,它不同于从一般到特殊的推理,也不同于从特殊到一般的归纳,它的结论具有偶然性。因此,采用类比思维学习新知识的时候,必须事先提醒学生注意到各种差异对类比结果的影响。教师在物理化学教学中要注意类比法的局限性,引导学生准确地应用类比思维接受新知识,指导学生进行科学类比。
实践证明,采用类比思维教学法,不仅有利于学生对新知识的学习、理解,还有利于对复杂物理化学概念、过程的具体化、形象化,能帮助学生通过类比联想寻求思维的线索,获取理解、掌握知识的方法以及解决问题的途径,对于提升物理化学教学效果具有非常重要的现实意义。
参考文献:
基金项目:湖南省科技厅重点课题[2016SK2052];湖南省“中药学”重点学科资助(湘教通[2011]76号);湖南大学生创新课题两项[0110-0901002016]和[1021-00107097];校级基金课题。
R-4
《食品生物化学》是食品科学与工程、生物工程专业的一门重要专业基础课。通过学习,要求学生了解生物化学发展的历史,掌握生命活又兄匾组成成分―糖、脂、蛋白质、酶、核酸的结构和性质,了解维生素、辅酶的结构和功能,对于生物体内分子水平上所发生重要的代谢反应有较深入的认识,熟悉其中重要的生物化学反应过程,同时对生物体内的各种反应的规律有一个基本的认识,从而为学习食品化学及高等生物学课程打下良好的基础。笔者结合自身的教学实践,现就该门课程在实施翻转课堂时的优势和挑战作简要论述。
(一)翻转课堂的优势
1.翻转课堂创设了学生自主学习的环境,学生在没有压力的影响下自主地学习教师不再是授课的唯一主体,而是学生身边的导师,评价者和顾问。当前在《食品生物化学》实际教学中,己经采用在线学习和个别化指导相结合的混合模式,以及根据课本重点知识技巧的微课、录像课资源,可以让那些因病或参加活动的学生不会被落下功课。翻转课堂的内容被永久保存,建立资源库,可供教师随时查阅和修正,所有的学生都能获得适合自身的个性化教育。
2.翻转课堂增加了学生和教师互动和个性化的沟通。《食品生物化学》翻转课堂要得以实现,最根本的是学生课前的深度学习和真正将课堂上的互动引向更高层次。在数字化学习环境下,有助于学习者知识建构的工具平台有很多,学生可以通过skype, email,交互式平台和电子教学平台等实现这一目的。
(二)翻转课堂面临的挑战
第一,基础的技术支持和基本的资源供给需要建设和完善。基础的网络平台现在看来己经不是主要问题。教育公共网络基本建成,学校和家庭实现了互联互通,这些技术层面己没有任何障碍;随着经济条件的改善,发达地区家庭电脑和网络普及程度越来越高,即便是欠发达地区,在不远的将来,这一问题也都能逐渐被解决。最大的问题就在于,《食品生物化学》网络微课程的建设,相关课程资源的提供,慕课公共平台的搭建,这些工作由谁来做?是纯粹公益的无偿提供,还是实行商业化运作?如果是商业化运作,它又如何进入学校?其经费由学校或者学生家庭承担,还是教育行政部门和政府来买单?海量的课程建设,需要巨大的资源支持,因为只有在优质资源的强有力支撑下,才会产生最优秀的“翻转学习”的成效一一资源越丰富,选择性越强,才能最大限度地满足不同层次学生的学习需求。
第二,教材的呈现要更多地从便于学生“课下”学习的角度来立意。教材是教学的根本,是学生学习的依据。如果说好的课程决定着培养好的学生,那好的教材自然决定着学生好的学习。现行教材虽然有大量先进、优秀的教育教学理念的指引,但实际上的课堂变革并没有从真正意义上发生,以此立意的教材自然也无从以合法的身份出现。《食品生物化学》翻转课堂恰恰可以通过一步到位的策略和方式,推进从教材到教学的根本性的转变。知识点的陈述就应该尽可能详细、通俗,更应该注重前后知识的勾连,注重相关知识的提示和回放,注重某些辅学习资源的提供或者“链接”。如果条件具备,己经达成了教材与网络课程资源的互通和共享,那还应该在教材中提醒、提示不同层次学生,课下学习可以选择最优、最适合的微课程类型。在现阶段,比较实际的做法是,在现行教材的前提下,可以编写与翻转课堂相适应的补充材料,供学生课上、课下(主要是课下)学习时参考。
第三,受翻转课堂挑战最大的是教师。首先是学科知识、能力的挑战。教师的积淀是否应对和满足现实中孩子解决问题的需求。其次是教学素养的挑战。从教学的角度看,习惯或者满足于灌输,大量预设,少有生成,课堂的程式化、格式化、机械化倾向愈益严重。教师设计、实施教学中的思考、研究以及“教学相长”的过程和价值,几乎没有实现的空间。最后是权威和地位的挑战。现实教学中,多数教师都比较普通,但由于时空的限制,在多数孩子的眼里,教师都是某一学科或者某一领域的绝对“权威”,而且在管控和评价方面又常常以分数论英雄。《食品生物化学》翻转课堂将改变传统的崇尚“师道尊严”师生关系,开启更加民主、协作、交流式的师生互动模式。
参考文献
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[9]张贝.基于微信的大学英语翻转课堂}J}.科学导报.2014(16):39.
一、单选题
1.下列分类或归类正确的是(
)
①液氯、氨水、干冰、碘化银均为纯净物
②、NaOH、HCl、IBr均为化合物
③明矾、水银、烧碱、硫酸均为电解质
④火碱、纯碱、碳酸钙都是电解质
⑤碘酒、淀粉、云雾、纳米材料均为胶体
A.①③④
B.②③
C.②④
D.②③④⑤
2.下列离子方程式的书写正确的是(
)
A.溶液与少量NaOH溶液的反应:
B.Fe与溶液的反应:
C.等量的溶液与盐酸的反应:
D.醋酸除水垢:
3.向饱和澄清石灰水中通入二氧化碳,测得溶液导电性(表示电流强度)的变化,以下选项中曲线与通入量的关系正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
4.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是(
)
①
②
③(稀)
A.
B.
C.
D.
5.已知在酸性溶液中易被还原成。、、、、的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(
)
A.
B.
C.
D.
6.下列各组离子在指定条件下能大量共存的是(
)
A.某无色透明的酸性溶液中:、、、
B.能使石蕊试液变蓝色的溶液中:、、、
C.加入过量NaOH溶液后可得到澄清的溶液:、、、
D.澄清透明溶液中:、、、
7.下列变化过程,必须加入还原剂才能实现的是(
)
A.
B.
C.
D.
8.下列对于某些离子的检验及结论正确的是(
)
A.加入稀盐酸产生气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,一定有
B.加入稀盐酸无明显现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生,一定有
C.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,一定有
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有
9.下列说法错误的是(
)
A.利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液与葡萄糖溶液
B.某物质经科学测定只含有一种元素,则可以断定该物质
是一种纯净物
C.用过滤法无法除去胶体中的
D.向豆浆中加入硫酸钙制豆腐,是利用了胶体的聚沉
性质
10.下列说法正确的是(
)
A.失电子越多,还原性越强,得电子越多,氧化性越强
B.已知①;②,则氧化性强弱顺序为
C.已知还原性:反应和反应都能发生
D.具有强氧化性和强还原性的物质放在一起一定能发生氧化还原反应
11.下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
12.某无色澄清溶液中可能含有①、②、③、④、⑤、⑥、⑦中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如表,下列结论正确的是(
)
步骤
操作
现象
Ⅰ
用紫色石蕊溶液检验
溶液变红
Ⅱ
向溶液中滴加溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
Ⅲ
将Ⅱ中所得混合物过滤,向滤液中加入溶液和稀
有白色沉淀生成
A.肯定含有的离子是②③⑥
B.该实验无法确定是否含有③
C.可能含有的离子是①③⑦
D.肯定没有的离子是④⑤,可能含有的离子是②
13.同一还原剂与多种氧化剂在一起时,先与氧化性强的粒子反应,待强的反应完后,再与氧化性弱的反应,称为反应先后规律。已知氧化性:,在溶有和的溶液中加入铁粉,下列说法中不正确的是(
)
A.若铁粉有剩余,则不溶物中一定有铜
B.若铁粉有剩余,则溶液中的金属阳离子只有
C.若铁粉无剩余,且溶液中有,则溶液中一定无
D.若铁粉无剩余,且溶液中无,则溶液中一定有,一定无
二、多选题
14.在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末,高锰酸钾溶液褪色。其中发生反应的离子方程式为:,下列判断正确的是(
)
A.高锰酸钾是氧化剂,既是氧化剂又是还原剂
B.反应的氧化产物只有氧气
C.向高锰酸钾溶液中滴加浓盐酸可以得到酸性高锰酸钾溶液
D.当反应产生1个氧气分子时,反应转移的电子数为2
15.下列各种情况下,溶液中可能大量存在的离子组是(
)
A.使pH试纸呈红色的溶液中:、、、
B.使酚酞呈红色的溶液中:、、、
C.澄清透明的溶液中:、、、
D.使紫色石蕊试液变红的溶液中:、、、
三、填空题
16.Ⅰ.实验室可由软锰矿(主要成分为)制备,方法如下:软锰矿和过量的固体KOH和在高温下反应,生成锰酸钾和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,转变为和;滤去沉淀,浓缩溶液,结晶得到深紫色的针状。试回答:
(1)软锰矿制备的化学方程式是__________________;
(2)制备的离子方程式是__________________;
(3)能与热的经硫酸酸化的反应,生成和等产物,该反应的化学方程式是__________________。
Ⅱ.是一种重要的无机功能材料,粗的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗(含有较多的MnO和)样品转化为纯实验,其流程如下:
(1)第①步加稀时,粗样品中的__________________(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)完成第②步反应的离子方程式并配平:_______+_______=_______。(“1”也要填写在内)
参考答案
1.答案:C
解析:①氨水是氨气的水溶液属于混合物错误;②、NaOH、HCl、IBr均是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,正确;③水银是单质,既不是电解质也不是非电解质,错误;④碳酸钙是电解质,火碱是氢氧化钠,纯碱是碳酸钠,二者也都是电解质,正确;⑤碘酒是碘单质的酒精溶液,淀粉、纳米材料不是分散系,云雾是胶体,错误。综上所述,C正确。
2.答案:A
解析:A.碳酸氢钙溶液和少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:,故正确;B.铁和硫酸铜溶液反应生成二价铁离子,故错误;C.等量的碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,离子方程式为,故错误;D.醋酸是弱酸,不能拆成离子形式,故错误。
3.答案:B
解析:二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,随着反应的进行溶液中能自由移动的离子越来越少,导电性减弱;但由于溶液中还存在浓度很小的氢离子、氢氧根离子等,故电流强度不可能为变为0;继续通入二氧化碳,碳酸钙与水、二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙,则溶液中存在的能自由移动的离子浓度又逐渐增大,导电性增强。因此B图能反映出电流强度与通入量的关系。
4.答案:A
解析:在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性,在反应中亚硫酸是还原剂,碘被还原生成HI,所以还原性是;反应中HI是还原剂,氯化铁被还原生成氯化亚铁,则还原性是;反应中氯化亚铁是还原剂,硝酸被还原生成NO,则还原性是,所以还原性强弱顺序是。
5.答案:D
解析:该反应中,Cu被氧化成,故氧化剂为,氧化产物为,故氧化性强于,与题干所给氧化性强弱相符,反应可以发生,故A项不符合题意;该反应中,被氧化成,故氧化剂为,氧化产物为,故氧化性强于,与题干所给氧化性强弱相符,反应可以发生,故B项不符合题意;该反应中,被氧化成,故氧化剂为,氧化产物为,故氧化性强于,与题干所给氧化性强弱相符,反应可以发生,故C项不符合题意;该反应中,被氧化成,故氧化剂为,氧化产物为,故氧化性强于,与题干所给氧化性强弱不符,反应不可能发生,故D项符合题意。
6.答案:D
解析:显紫红色,不符合题意,A项错误;能使石蕊试液变蓝色,说明溶液显碱性,存在大量,与不能大量共存,B项错误;与发生反应:,然后与发生反应:,溶液变浑浊,C项错误;澄清透明溶液中,这些离子不反应,能够大量共存,D项正确。
7.答案:B
解析:与氢氧化钠溶液反应生成NaCl和次氯酸钠,氯气既是氧化剂又是还原剂,不需要加入还原剂就能实现,故A项错误;,铁元素化合价降低,发生还原反应,必须加入还原剂才能实现,故B项正确;元素化合价没变,属于非氧化还原反应,故C项错误;,氮元素化合价升高,发生氧化反应,必须加入氧化剂才能实现,故D项错误。
8.答案:B
解析:、等都能与盐酸反应放出气体,将所得气体通人澄清石灰水,溶液均变浑浊,A错误;先滴入稀盐酸排除银离子、碳酸根离子等的干扰,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生,一定有,B正确;加硝酸银溶液产生的白色沉淀可能是氯化银、硫酸银、碳酸银等,所以原溶液中不一定含有,C错误;加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能是碳酸钡、碳酸钙等,所以原溶液中不一定含有,D错误。
9.答案:B
解析:利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液与葡萄糖溶液,选项A正确;由同一种元素组成的不同单质组成的物质属于混合
物,如与组成的物质,选项B错误;胶体能通过滤纸,用过滤法无法除去胶体中的,选项C正确;向豆浆中加
人硫酸钙制豆腐,是利用了胶体的聚沉性质,选项D正确。
10.答案:B
解析:氧化性与得电子能力有关,得电子能力越强,则氧化性越强,与得电子多少无关;还原性与失电子能力有关,失电子能力越强,则还原性越强,与失电子多少无关,选项A错误。氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,在反应①中,氧化剂是,氧化产物是,所以氧化性在反应②中,氧化剂是氧化产物是,所以氧化性,故氧化性顺序是,选项B正确。氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,还原性,故反应能发生,还原性:
故反应不能发生,选项C错误。具有强
氧化性和强还原性的物质放在一起不一定发生氧化还原反应,
化学反应需要适宜的反应条件,如氯气有强氧化性,氢气有强还原性,两者只有在点燃时才会反应,常温下不反应,选项D。
11.答案:A
解析:氧化还原反应中失电子的元素化合价升高,得电子的元素化合价降低,化合价降低数目=化合价升高
数目=转移的电子数目,据此分析判断。A.反应中部分
S元素化合价由0价降低到-2价,部分S元素化合价由0
价升高到+4价,转移电子数为4,转移电子数=化合价降低总数目=化合价升高总数目,A正确;B.反应中Na元素化合价由0价升高到+1价,H元素化合价由+1价降低到0价,转移电子数为2,B错误;C.根据价态归中规律,反应中
HCl中Cl元素化合价由-1价升高到0价,中Cl元素化合价由+5价降低到0价,转移电子数为5,氯气既是氧化产物,也是还原产物,C错误;
D.反应
中Cu元素化合价由+2价降低到0价,得到电子,C元素化合价由0价升高到+4价,失去电子,得失电子标反了,D错误。
12.答案:B
解析:溶液无色澄清,可知溶液里没有;用紫色石蕊溶液检验,溶液变红,说明溶液显酸性,溶液里不含和;向溶液中滴加溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,此沉淀为,说明溶液里有;将Ⅱ中所得混合物过滤,向滤液中加入溶液和稀,产生的沉淀为AgCl,但无法说明溶液里有,因实验Ⅱ中滴加了稀盐酸和溶液,引入了;由以上分析可知溶液里一定存在②、⑥,一定不存在④、⑤、⑦,可能存在①、③,B正确。
13.答案:C
解析:三价铁离子氧化性强于铜离子,加入铁粉,铁粉先与三价铁离子反应生成二价铁离子,剩余铁粉再与铜离子反应生成二价铁离子。C项,若铁粉无剩余,且溶液中有,则可能有三种情况:一种为铜离子只反应一部分,三价铁离子完全反应,一种为铜离子未反应,三价铁离子恰好反应完,一种为铜离子未反应,三价铁离子只反应一部分,溶液中含有三价铁离子,故C项错误;A项,若有铁粉剩余,则三价铁离子、铜离子完全反应,不溶物中一定含有铜,故A项正确;B项,若有铁粉剩余,则三价铁离子、铜离子完全反应,则溶液中的金属阳离子只有,故B项正确;D项,若铁粉无剩余,且溶液中无,因为三价铁离子先与铁粉反应,所以一定不含三价铁离子,一定含有二价铁离子,故D项正确。
14.答案:BD
解析:过氧化钠中O元素的化合价升高,则过氧化钠是还原剂,故A错误;Mn元素的化合价降低被还原,O元素的化合价升高被氧化,则是氧化产物,是还原产物,故B正确;用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液会发生氧化还原反应,应利用稀硫酸酸化,故C错误;根据反应可知,生成5个分子时反应转移,故当反应产生1个氧分子时,反应转移的电子数为2,故D正确。
15.答案:AC
解析:A项为酸性溶液,没有可发生的反应;B项为碱性溶液,铵根离子不能大量存在;C项可大量共存;D项氟离子和氢离子不能共存。
16.答案:Ⅰ.(1)
(2)
(3)
Ⅱ.(1)MnO、
(2)5
2
4
【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2013)09-023-01
对于高中生物的学习,学生首先需要有一个良好的学习态度,必须要对这门学科有足够的重视,不能浅尝辄止;其次还需要有比较科学的学习方法,生物的学习不同于数学,他不需要题海战术,只需要在理解的基础上,加以少量的练习就可以有所提高;最后,要有一个良好的学习习惯,贵在坚持,这一点对于所有学科都适用。
学习态度方面,很多学生对生物都不是很重视,认为它简单,高考里面分值少,把过多的精力放在语数外及物理化学上,高考考理综的时候甚至选择放弃生物后面的大题,而去做物理化学,这种做法是非常消极的,所以在讲学习方法之前,必须先明确一个事实,生物其实不难,每一个学科都不能轻易放弃,在这么激烈的竞争环境下,放弃一门学科是非常可怕的,因为你放弃了就等于起步点比别人低了一个台阶,就算别的学科发挥再好,也于事无补。所以,端正学习态度是非常必要的。
下面就着重讲一下学习方法。
第一,明确生物学习的侧重点。高中生物学习的精髓在于“记忆”和“理解”,有人会问,这两点也同样适用于其他学科呀,有什么区别么?当然有区别了,这两点孰先孰后是很有讲究的,对于数理化这一类的理解能力偏强的学科,我们要先理解,后记忆,因为他们的研究对象是公式,定理,结构分析等等,对于这些比较抽象的东西自然是要先理解透他们的原理,由来以及发展规律等等,这样可以帮助我们更好的记忆;然而生物学科研究的是细胞,组织,各种有机物和无机物,遗传因子,生物个体等等跟我们生活息息相关却又很陌生的东西,以及他们之间独特的转化关系,所以这就需要同学们先花功夫去把这些名词术语,以及各知识点之间的转换关系都记住,然后再通过老师讲解,例题分析的过程加以理解,从而达到熟练掌握的程度。
第二,要重视研究过程。大家应该都有发现,近年来高考生物最后总会有一个大题是让学生自己根据所学的知识设计实验,来发现问题并解决它,由此可见研究过程在生物学习中的重要性。研究过程包括,观察和实验。我们打开第一册生物课本,上面就着重讲了观察和实验的重要性,而观察则是最基本的技能,不仅仅是在课堂上,实验室里,同学们在日常生活中也要注意观察各种生命现象来培养自己的观察能力,这对生物的学习是非常有帮助的。然而只有观察还远远不够,还要通过一定的实验来探究和验证所观察到的生命现象和特征,这些往往需要引起学校和有关教育部门的重视,学校可以多开一些实验课程培养学生的实验动手能力。观察和实验相结合,可以迅速的提升学生的学习兴趣,好让学生在学习和考试中有更好地发挥。
第三,理论和实际相结合。高中生物的学习仅仅靠书本是远远不够的,生物是一门和生活联系非常紧密的学科,它研究的就是生命活动,生命就是活生生的研究体。因此,我们在学习生物的过程中,应当充分理解科学知识与日常生活的相互关系,学着去利用所学知识解释一些发生在身边的生命现象,解决一些日常生活中所遇到的问题。学以致用,理论和实际相结合,才能真正地理解生物学习的精髓。
第四,学会思考和总结。学习生物不仅仅要牢牢记住所学的知识点,还要善于分析和对比理解,例如,有性生殖和无性生殖的区别,光合作用与呼吸作用的比较,有丝分裂和无丝分裂过程中染色体数目变化有什么不同之处等等。在学习的过程中善于思考和总结,在比较两个类似知识点的过程中可以很容易的让思维发散开来,从而达到熟练掌握的目的,还要牢记概念,避免弄混淆。
1.调查对象
以汉中地区初中学生作为主要研究对象,在汉中市龙岗中学与第四中学采用随机整群抽样的方法发放问卷,进行学生生物学习习惯的调查研究。共发放问卷480份,回收442份,有效问卷436份,回收率为98.7%,回收问卷的有效率为98.6%。
2.问卷编制
根据学生在学习过程中的具体表现,结合生物学科特点,将生物学习习惯划分为课前习惯、课中习惯和课后习惯三个一级维度。依照概念逻辑一致的分解原则,将一级维度进一步分解为二级子维度。依次类推,直至将各级维度分解到最终的具体题项。根据心理学测量工具编制的一般原则,特质相似的题目分散排列,正反题交互排放,最后形成自陈式的“生物学习习惯问卷”。该问卷共包括37个题项,采用李克特4点形式计分。
3.施测过程
以班级为单位,使用统一的书面指导语和口头指导语进行集体测试,测试大约历时10分钟。
4.数据处理
对每份有效测试卷进行编号,建立基本数据库,采用Excel软件进行数据的初步管理及审核。对于经过系统整理的有效数据,在SPSS(18.0)软件平台上进行统计分析。
二、 研究结果
1.生物学习习惯测验工具的统计分析
(1)生物学习习惯问卷的信度分析
为了检验生物学习习惯问卷的稳定性和可靠性,本研究采用内部一致性系数、分半信度作为其信度的指标。
表1 生物学习习惯问卷的信度分析
根据多数学者的观点,任何测验或量表的信度系数如果在0.9以上,则该测验或量表信度甚佳;如果信度系数介于0.80~0.90之间被认为比较好;如果信度系数在0.70~0.80尚可接受[2]。从表中数据可以看出,总测试卷的Cronbach’s α系数接近0.9,说明测试卷的内部一致性非常好。另外,将生物学习习惯的全部变量(项目)分成相等的两半,然后计算这两部分之间的相关系数,算得分半信度为0.869。统计学中一般认为分半信度大于0.7比较好,从本研究的分析结果可以看出,该调查问卷具有良好的分半信度。
(2)生物学习习惯问卷的效度分析
生物学习习惯维度的划分与问卷形成的过程严格依据“内在逻辑一致”的原则,结合生物学科特点与学生生物学习过程中的具体表现,能够很好地反映中学生物学习习惯的实际情况。项目编好后,与有经验的一线生物教师进行探讨,对问卷的结构和内容进行评估。在吸取了项目评价修改意见的基础上,确定生物学习习惯的最终测验内容与形式。另外,在问卷编制过程中,采用同质性题目分散编排、正反题项交互排列的基本策略,以保证最大限度地降低无关因素的影响,增加问卷测量的准确性,从而保证测验的内容效度。
表2 生物学习习惯问卷的结构效度
从表2可以看出,生物学习习惯各分问卷之间的相关系数介于0.300~0.650之间,皆达0.01显著水平,且其相关情形属于中低度正相关,表明本问卷之各分问卷方向一致,但彼此尚有一定的独立性。而总问卷与各分问卷的相关系数介于0.700~0.999之间,且皆达0.01显著水平,呈中高度正相关,显示各分测卷与整体概念相当一致。
2.中学生物学习习惯的现状分析
(1)中学生物学习习惯总体分析
计算学生在生物学习习惯整个问卷以及各分问卷之间的统计集中量与差异量,并根据平均得分确定分值分布,结果如下(表3,表4)。
表3 生物学习习惯总体水平分布分析
表4 生物学习习惯的相关统计量
根据统计量分析,生物学习习惯的平均分为110.904±0.861,且分值主要集中在90~129分之间,此部分的人数占到总人数的90%左右,而分值处于70~89分和130~149分这两个区间的人数仅占很少的比例。说明现代中学生的生物学习习惯绝大多数处于中等水平,学习习惯很好的学生数量相对较少。因理想的正态分布偏度系数为0,本调查中生物学习习惯总分与各分卷得分的偏度系数均为负数,也验证了学生的生物学习习惯还需进一步提升。
(2)中学生物“课前学习习惯”分析
表5 中学生物“课前学习习惯”情况统计表
对于中学生而言,在生物课堂之间经常进行预习与进行课前拓展的学生不足10%,仅占很少一部分,很少预习和从来没有预习与准备习惯的人占大多数。由此可见,中学生课前学习习惯是需要加强的。
(3)中学生物“课中学习习惯”分析
表6 中学生物“课中学习习惯”情况统计表
对于“课中学习习惯”,本研究主要从“听讲”、“记笔记”与“课堂练习”三个方面评价。从调查结果可以看出,中学生生物“课堂练习习惯”相对较好,79.82%的学生在进行课堂练习时能够快速进入学习状态,而且在练习过程中独立思考,自主完成练习任务。但是,“课堂听讲”与“记笔记”方面不容乐观,具体表现在:中学生在课堂听讲过程中注意力不能集中问题相对普遍,46.79%的学生容易在课堂上开小差,上课情绪比较低落;88.99%的学生上课处于被动状态,不能积极愉快地投入到课堂活动中;课堂上与教师积极回应率也较低,很少或从来不回应的约占43.12%,而积极回应的仅占10.55%。另外,缺乏良好的课堂记笔记习惯,95.88%以上的学生很少或从来不记笔记,只有很少同学有较好的记笔记习惯。即便是对记笔记的同学而言,如何重点记录,以及记笔记过程中的精加工策略使用也相对较少。
(4)中学生物“课后学习习惯”分析
表7 中学生物“课后学习习惯”情况统计表
首先,在课后“做作业习惯”方面,73.85%的学生态度严肃认真,60.55%的同学能将学习效率放在第一位,而且学习时能够很好地注意劳逸结合,张弛有度(74.77%)。对于各门学科,无论喜欢与否,能做到相对公平对待,不厚此薄彼,只有17.43%的同学经常把自己不喜欢的科目作业推到最后迫不得已时才去完成。但是课后完成作业时,往往不能很好地把握主次,能够“要求自己做完作业再玩”的人数仅占7.79%;学习过程中举一反三,触类旁通的习惯也相对较差,只有6.88%的同学能够做到习惯性地学习迁移。另外,在生物学习过程中遇到难题与疑惑,缺乏努力探究与坚持不懈的习惯,大约有86.33%的学生会半途而废,放弃对难题的追索。其次,目前汉中地区中学生课后 “考试习惯”水平相对较低,不注重平时积累,缺乏系统总结的学习习惯,对于章节与单元学习内容,经常总结的仅占2.75%与4.12%,而且考试过程中也没有“从易到难”的答题技巧,缺乏考试答题的策略性习惯。
3.生物学习习惯的差异性分析
以性别与年级为自变量,生物学习习惯总分与各分测卷得分为因变量,进行独立样本t检验。结果如下(表8、表9)。
表8 性别与年级对生物学习习惯的独立样本t检验
表9 性别与年级对生物学习习惯的统计量
根据表8、9综合分析,不同性别之间的学生在生物学习习惯总分、课中习惯得分与课后习惯得分上,统计差异均不显著(t=-1.848,t=-1.041,t=-1.759,p>0.05)。但对于课前习惯而言,男、女生之间表现出明显的差异水平(t=-2.226,p
不同年级的学生,虽然在生物学习课前习惯上差异不显著(t=1.523,p>0.05),但在课中习惯、课后习惯上均呈现出明显差异(t=2.360,p
三、 讨论
相关研究表明:不好的学习习惯,是造成初中学生学习生物学困难的重要原因[3]。从目前汉中市初级中学生物学习习惯的调查结果来看,学生的生物学习习惯整体水平不容乐观,学习习惯优秀的个体在群体中所占比例偏低,属于典型的非优势群体。初中阶段是学生学习习惯形成与巩固的最佳时期,错过了这个关键时期,对学生的认知过程与学习成效将会产生极大的负面影响,因此,如何培养和提升学生的生物学习习惯将是新课程背景下摆在教育工作者面前的一个艰巨课题。笔者认为,在培养学生生物学习习惯时,可以考虑从以下几个方面着手操作。
1.加强学习习惯意识的培养
在中学阶段,许多学生并没有充分认识到学习习惯的重要性,因此,在学习过程中很少注意习惯的积累、养成与巩固,这在一定程度上也是学生生物学习习惯整体水平偏低的心理根源。生物学科是一门实践性很强,结构体系相对庞杂,内容非常丰富的学科。良好的学习习惯可以帮助学生“花最少的时间,获得最大的收益”,起到事半功倍的效果。因此,教师在教学过程中需要有意识地激发学生培养学习习惯的意识,鼓励塑造优秀行为习惯的动机。
2.注重学习习惯的阶段性指导
学习习惯的形成是一个日积月累、从量的积累到质的飞跃的过程。在生物学习过程中,教师可以遵循学习的时间性原则,从课前、课中与课后三个阶段加强学习习惯的指导与培养。不同阶段具体指导时,根据学生生物学习习惯的表现强度,有针对性地指导与训练。例如,对于“课中学习习惯”训练阶段,由于学生具有长期的课堂练习优势,“课堂练习习惯”水平普遍较高。因此,在学习习惯指导时,可适当弱化“课堂练习”方法指导,把重点放在“如何记笔记”与“如何更高效地听讲”等这些习惯的培养。
3.进行学习习惯性别分化指导
性别是影响生物学习习惯的一个调节变量。女生从心理上比男生成熟相对较早,而且社会规范无形中也要求女生比男生更安静、顺从、自觉和守纪,所以女生对学习行为的自我约束程度相对较高,表现为课前预习等方面的习惯相对较好。因此,在初中阶段进行生物学习习惯的培养,不仅需要整体上统一指导,同时还需要充分考虑性别差异,尤其是课前习惯的形成,培养重心应适当地向男生倾斜。
4.遵循学习习惯培养“趁早”原则
调查结果表明:生物学习习惯具有明显的年级差异,与年级之间呈现出一种比较典型的负相相依变化关系,即年级越高生物学习习惯水平相对越低。其原因是多方面的,可能与学习任务难度、学习兴趣、思维发展水平等变量均有关系。但是无论如何,这种结果反映出一个重要信息:培养学习习惯的心理时期越早,负面的干扰信息相对越弱,越易形成正向的行为习惯积累。
5.强化学习习惯反思性指导
反思与总结是高效学习的重要特征,也是学习习惯形成与巩固的重要推力。在学习习惯培养过程中,指导学生制定学习习惯的反思清单,定期检验、分析与评价学习习惯培养的成效,不断查漏补缺、扬长补短,帮助学生快速形成稳定的、可以普遍迁移的良习惯。
世界著名心理学家威廉·詹姆士有段名言:“播下一个行动,收获一种习惯;播下一种习惯,收获一种性格;播下一种性格,收获一种命运”。因此,在生物教学过程中,要充分考虑学生的性别、年龄等特点,遵循学习习惯发展的心理规律,因材施教、因类指导,加强学法引领,强化学习兴趣,提升思维能力,从而保证良好的课堂与课外学习习惯的形成、巩固与发展。
参考文献
我校主要面向国家生物学理科基地班的学生,设置了“分子细胞生物学”课程。这门课程可使学生在细胞生物学学习的基础上进一步学习,掌握一些研究方法对于开展科学研究有所帮助。
笔者开设“分子细胞生物学”课程中,从历年学生的教学评价,到跟踪各分数段的学生进入研究生阶段的科研表现,再到2006年5月教育部本科教学工作水平评估专家组现场考察所给的意见“考教有水平,符合研究型教学的特征”认识到,提高“分子细胞生物学”课程教学质量,应重点关注三个问题,才能达到培养学生的创新思维和创新能力的目的。
教学目标:培养创新思维和创新动力
高等教育的发展潮流要求教育工作者要以人为本,促进大学生的全面发展,尤其要重视从重知识的传承转向能力培养的要求。当前大学的很多课程都在积极推行教学改革,努力寻找提高教学质量的突破口。然而,教师“重知识传授,轻思维启示;重教学形式,轻思想内涵;重单点深入,轻纵横联系”、学生“重被动接受、轻主动思考;重理论识记,轻实践操作;重孤立运用,轻灵活迁移”的思维定势难以改变,“课堂沉闷,学生被动学习”、“上课记笔记、考前背笔记、考试考笔记、考后丢笔记”等现象仍然占据着大学课堂的主导位置,如何在“分子细胞生物学”课堂的教学中改变这一局面,是我们经常思考的一个问题。
通过教学实践我们认为,要取得好的教学效果,必须要对“分子细胞生物学”课堂教学进行一个正确的目标定位。从课程性质来看,分子细胞生物学是由于分子生物学技术的出现而诞生的一门新学科,是一门在分子水平上研究基因对细胞活动调控以及各种细胞结构的形成和功能执行的科学。从课程地位和任务来看,由于只有在分子水平上了解细胞的基本活动规律,才能更好地学习掌握生命科学的其他知识,从而利用现代生物学技术对各种生命活动现象和发展规律加以利用,造福人类,所以它是现代生命科学研究的基础,是生命科学类专业的基础课。从授课对象来看,国家生物学理科基地班是培养我国生物学领域基础研究和教学人才的“国家队”,人才的培养目标要求是“基础扎实、动手能力强,具有较强科研素养的创新型人才”,学生进校的起点高,绝大多数毕业生要以保研、考研或出国的方式进入研究生阶段进一步深造。
因而,我们将“分子细胞生物学”课堂教学的目标定位在“讲清基本理论,注意相关学科知识点之间的联系:紧跟学科前沿,介绍最新的研究动向和方法;设置启发思维的情景,着重培养学生的创新思维和创新能力”。围绕这一教学目标,我们确立了“重在激发学生的学习兴趣和投身科研的信心”的教学理念,并将该理念贯穿于课程教学各个环节的内容设计之中。希望学生通过学习这门课,对专业基础课和专业课的学习目标和重点有一个全新的认识。
教学方法:拓宽学生视野,激发学生思维
教学方法的选择对于教学内容的确立和教学目标的实现会产生直接的影响。在教学的过程中,我们积极推行以“拓宽学生视野,激发学生思维”为主要特征的启发式教学,以调动学生的学习兴趣,发挥学生参与课堂教学的主观能动性,激发学生独立思考问题的意识和能力。
以精和新为原则确立教学内容。分子细胞生物学领域发展迅速,知识更新快。而这一学科最突出的科研成果一般都发表在外文期刊上。为了紧跟学科前沿,我们没有选用固定教材,而是采用最新版本的英文《分子细胞生物学》教科书,作为教学内容的主要部分。Science和Nature以及分子细胞生物学领域的一些国际权威杂志上的综述性文章是我们教学中的重要参考文献。我们将与教学大纲有关的参考资料放到图书馆的阅览书架上供学生借阅,这对方便学生看文献起到了很好的作用。多年来,由于科研和教学的需要,教师随时关注生物学领域最新发展动向,将各类资料中介绍这门学科研究的新概念、新发现、新思路和新方法综述引入课堂。教师提供给学生的这些参考文献水平高、内容新,难度适中,开阔了学生的视野。教师需要更新知识,授课前需要认真备课,老教师尽管上课多年,每次上课都要做到重新备课。
积极营造轻松和谐的课堂氛围。任课教师反复给学生传达这样一种理念:记清知识点并不是唯一的学习方法(掌握知识点本身就是学习),关键要学会运用相关知识查阅、积累、梳理资料,在查阅、积累、梳理资料中消化、理解知识,并与相关知识融会贯通,运用各种知识解决实际问题。如教师将教学课件发给学生,使他们不用花太多的时间记笔记,只是在必要的知识点上做注释,学生的主要精力集中到听课上,跟着教师的引导思考问题。课堂上,教师采取把问题提出来,给学生一点思考的时间,然后给出答案。采用这种教学方法,学生将注意力集中在问题的思考上,不仅活跃了课堂气氛,也训练了学生主动思维的能力。教学语言是开启知识和科学之门的钥匙,可激发学生的积极思维活动。所以,在教学语言的组织上,教师尽量做到情感饱满,深入浅出,让学生轻松愉快的接受知识,并能在适当的兴奋中思考和记忆。
适时的为学生设置激发思维的情景。知识迁移能力的提高是创造能力提高的前提条件。“分子细胞生物学”与“生物化学”、“遗传学”等生物学的基础课程有密切的联系。在授课的过程中,教师十分注意相关知识的有机结合,通过串联知识点激发学生的思考能力。如,在讲解采用图位克隆法分离基因的原理时,将遗传学中的遗传连锁分析知识与大分子操作技术有机结合,使学生掌握了遗传学的基础知识在分子生物技术中的运用。笔者作为作物遗传改良国家重点实验室的固定科研人员,科学研究是自己工作的重要组成部分,这样的经历为科研促进教学带来了得天独厚的条件。在讲课的时候,教师时常将研究范例引入课堂,向学生介绍解决或回答某一科学问题的具体研究思路、技术路线、研究方法、研究结果和经验教训等,让学生产生置身于科研实战环境的感觉。向学生介绍某一新发现或新知识点时,教师也经常同时介绍他人阐明这一新知识点所采用的研究方法,并强调回答同一科学问题有多个解决办法;或者要求学生关注在解决某一个科学问题中采用的经典研究方法是否可以运用于解决其他科学问题,引发大家主动思考问题。
考试原则:考查学生综合运用知识分析和解决问题的能力
考试内容和考试方式对教师和学生具有指挥棒的作用。考什么、怎样考将直接影响到教师教什么、怎样教,学生学什么、怎样学的问题。这主要源于考试的两个基本的功能,一是检验教师的教学效果和学生的学习效果;二是对后一阶段如何改进教师教学和学生学习的方式方法起到反馈作用。
一、调查准备
1、调查对象
学生第一次正式学习生物学是在初中阶段,对于七年级(初一)的学生来说这是一门陌生的全新的课程,虽然对生物学这门可抱有强烈的好奇心,但尚未有形成系统的学习方法,与此同时,物理化学还未有开设任何课程,学生的学习压力小。八年级的学生与七年级的学生不同地方在于以下几点:1、经过一年的生物学习,对生物的学习兴趣出现了分化,有的同学依旧很感兴趣,有的同学的兴趣已经被消磨殆尽了。2、通过一年的学习,学生对老师课堂授课已经有了熟知,同时也形成了自己的学习方法。3、八年级已经开设了物理这门课。在很长一段时间里,在众人思维中物理的重要性已经远远超过生物(近五年,无论是在中考还是高考卷子中,物理所占比重高于生物),家长的敦促,还是学校在课程安排上的变化,必然会对学生产生一定影响,学生对生物的态度必然会有所改变。综上所述,此次调查对象为水电学校八年级全体学生。
2、调查形式
此次调查主要采用不记名调查问卷的形式和聊天式。在八年级发放问卷共33份,回收33份。此次问卷共设有11个问题,由选择题和问答题组成,其中第1、5、6属于关于学习生物兴趣调查,第2、3、4、8属于关于学习生物的态度的调查,第4、7、9、10、11属于学习方法的调查。
二、调查结果分析
1、学习兴趣方面
69.7%的学生对生物依旧抱有很强的好奇心,但是有的学生是在家长或老师的监督下,继续学习生物,其实对生物一点兴趣都没有。
在日常生活中,有63.6%的学生会对自己感兴趣的问题去深入研究,同时会参加与这个问题有关的兴趣小组。
影响生物兴趣的因素:
(1)多姿多彩的生物世界,让学生产生好奇心
丰富多彩的植物,千姿百态的动物,神秘的生命现象深深地吸引着学生,通过和学生们的聊天,很多学生对动物行为,动物生理感兴趣。
(2)理论联系实际和家长的称赞,学生始终保持着浓厚的兴趣
生物学与生活息息相关,利用生物学,可以解释生活中的很多现象,例如:为什么凉拌西红柿会出现很多西红柿汁?通过“细胞的吸水和失水的原理”的学习,同学们将理论用于生活实际,向家长解释了了一些生活现象,同时获得了家长的称赞,一种成就感油然而生。
(3)老师的讲课方式方法影响学生对生物学习的兴趣
在聊天式调查过程中了解到,很多学生更喜欢老师采用边实验边讲解的方法讲授课程内容,其一,通过实验,学生能观察到一些神奇的现象,产生强烈的好奇心;其二,通过实验得出结论,学生会有一种成就感。
2、学习态度方面
虽然现在物理课已经开设,但是有54.5%的学生依旧能每天在课下利用30到60分钟学习生物,仅有12.7%的学生分配给生物的学习时间只有10分钟左右。
学习的时候,仅有36.4%的学生能主动学习。学生是学习的主人,大部分学生都缺乏自主学习意识,或者说没有自主学习的意识,根本就不了解学习生物学的意义和价值,所以一直没有摆正学习态度,无论是生物还是其他科目,学生应该主动学习,而不是被动学习。
3、学习方法方面
除了在选择题部分,会了解学生的一些预习方法,以及学习过程中面对不懂问题时的解决方法,在仅有的一道问答题中,让学生说说自己的学习方法。通过总结,大部分的学生都会有预习或复习的工作。但是仅有少数学生有课堂记笔记的习惯。
(1)课前预习情况
众所周知,预习是听好课的基础,也是体现学生自学能力的方式之一,经调查显示,大部分学生都以养成课前预习或者课后,但是两者都能主动完成的学生还是少数。大多数学生的预习只是把课本看一遍,而在预习过程中能发现问题的学生少之又少,但是,大部分的学生都会在预习结束后通过练习题来加深对新知识的记忆。
(2)听课情况、方法
听课是学生学习的主要途径,在课堂上,学生往往能以最大的效率记忆和理解知识点。但是学生在前半节课是能高度集中,随着时间的延长,学生的注意力慢慢的下降,此时学生也容易受到周围环境的影响。影响学生听课效率的因素有:学生的学习兴趣以及老师的讲课方法这种情况约占63.6%,大部分学生表示,希望老师在课上除了讲授理论知识以外,应该多涉及一些与理论知识相关的生活问题,在讲授结论性的知识时,不是把结论直接告诉学生,而是让学生通过实验自己找寻总结结论。
(3)课堂笔记的情况
通过调查,仅有27.3%的学生有记笔记的习惯,而只有少数的学生能在笔记中突出重难点,而这些学生成绩总是名列前茅。说明他们是有目的有针对性的学习,这样的学习方法不仅能提高学习效率,而且在期末复习的时候,容易抓住重点,节省时间。
基于从学生听课和记笔记的方法的区别,教师应该在课堂中多培养学生自主学习能力,引导学生学会记笔记。
(4)复习情况和方法
此次调查显示,有复习习惯的学生占大多数,但是能坚持至始至终坚持复习的学生并不是特别的多,尤其是到了期中或者期末考试前复习比率也较高。72.7%的学生在期中期末复习的时候除了紧跟老师复习外,就是向成绩优秀的同学借笔记,还有的同学采用题海战术。我个人认为,这种两种方法不可取。首先,对于知识点的理解上,不同的人有不同的理解方法。笔记,只不过是一个辅助你理解记忆的工具。借他人笔记用来复习,可能会降低自己的学习效率,事倍功半,达不到预期目的。第二,复习应该根据自身情况,有重点、有针对性的去复习,如果全盘复习,不仅浪费时间,而且容易觉得枯燥。第三,毕竟才初二,而且生物有是不参加中考的科目。自己的任课教师出的题不会为难学生,真的没有必要进行什么题海战术。就算参加高考生物也没必要实行题海战术。并不是所有的科目通过题海战术来提高成绩。
(5)作业情况及其方法
所有学生都能及时的按质按量的完成老师留下的左右,有的学生会选择一些练习题做为补充练习。在做作业过程中遇到不懂的题,很多学生都会选择向老师询问来解决,只有12.1%的学生会先通过上网查询自己解决,如果通过查阅资料还是无法解决的问题会再向老师求解答,还有一些学生则就会把不会的题空出来,等到了习题课时再解答,仅有9%的学生会把作业中与不会的题相关的题拿出来做,以此来巩固相关知识点。
三、几点建议
1、教学内容和教学形式符合现代教学理念
课程标准中的教学要求和教学内容是一切教学活动的依,生物教学应全面考虑学生的情感培养、能力培养和知识掌握[1]。除了这些要求外,在教学过程中,根据学生的年龄和不同阶段对知识的接纳程度设置合适的教学梯度。根据课堂上学生的学习效率,劳逸结合――适当穿插一些视频、生活中遇到的一些与本节课内容相关的事或者联系热点问题,或者通过一些小的实验及时调节学生的状态。
2、改变传统教学方法是学生喜欢生物
传统的教学方法是老师照着课本讲,理论与生活脱节,这种教学方法,会让学生在某些知识上产生歧义。例如:俗话说:鸟不尿尿,理论上却是“鸟有排泄系统,即排尿有排便。”学生就容易产生歧义:鸟究竟排不排尿?俗语是人们利用语言将多年积累的实际经验保存下来的方法,而理论是通过实验论证得到了,两者都没有错,这时就需要老师充当桥梁建筑师,将理论和生活实际联系起来。现在的学生,尤其是00后,他们接触的东西都是最新的,他们对任何事情都抱有强烈的好奇心,这就要要求老师根据学生自身特点,指引学生去用理论解决生活实际问题,让学生在学习中体验学习生物的乐趣。
3、考试改革,使学生更愿意学习生物
奥赛辅导时间紧,难度大,内容多,所以思路清晰尤为重要。我把辅导工作分为三个阶段进行:第一阶段为基础训练阶段,辅导内容主要是三本必修内容和两本选修内容的综合,难度约为高考难
度。第二阶段是提高阶段,内容主要是竞赛纲要中规定的大学教材知识。第三阶段为实验技能培训,通过实验培训,要求对所要考试的实验达到非常熟练的程度。
二、选择合适的学生
生物奥赛与数理化奥赛有很大的不同,全国竞赛的题目是侧重于知识点横向的考查,也就是知识面的广度,所以要求学生要有较强的记忆能力和理解能力,能够在比较短的时间里记住大量
的知识点,所以选择合适的学生是取得优异成绩的关键。本人在操作时是采用下面的方式选拔的:第一次选拔是海选,提前3天通知学生参加生物奥赛选拔考试,内容为选修1(选修1没教),该本书难度相对较小,记忆内容多,让他们进行自学,选择出记忆力较好的学生,保留30人进入下一轮选拔。第二次选拔的内容是必修2和选修3,该部分内容比较抽象,可以在原记忆能力的基础上选择出理解能力和抽象思维能力强的学生,保留20人左右。第三次选拔是用近几年的初赛和复赛模拟试题,与复赛形式一样,单选和不定项选择题混到一起,保留最后的10人,从而选择出能真正适合生物奥赛的学生。
三、知识辅导
生物奥赛涉及初中、高中和大学内容,知识点多,如果单独靠老师上课是很难在有限的时间内把所有的内容都教完的,所以学生
的自学能力培养相当的重要。因此,我辅导的时候是以学生自学为主,老师合理引导的方式开展的。先让学生把初中和高中的教材熟悉,写出知识点的提纲,把知识网络化,减少记忆的难度,且这部分内容我不用专门的课时来讲解,只是对疑难问题进行解答。初赛考完后,学生就要集中进行复赛训练了,这段时间是关系到能否拿奖的时候了,相当关键,必须高效利用。我在上课辅导时,把重点放在动物学、动物生理、植物学、遗传学和生物化学上,因为这部分内容学生自学有一定难度。其中的动物学和植物学是以记忆为主,知识点多,我只是通过几堂有代表性的课向学生传递信息,告知学生应该从哪些方面去学习,怎样去把握重点,学到怎样的深度。并且要求做好学习笔记,然后同学之间相互交流、学习笔记,共同提高。在生物化学和遗传学上我则花较多的时间,毕竟这部分内容比较抽象,是学生很难理解的,尤其是对其中的光合作用和呼吸作用过程能量的转换和中间物质的变化、基因互作、细胞质遗传、交叉互换定律等复赛常考的内容要讲仔细、讲透彻。同时,课余时间,学生也应该充分利用,且要求思路清晰,目标明确。对此,考虑到学生个体的差异性,我把大学的10本教材(《动物学》《植物学》《动物生理》《植物生理》《分子生物学》《细胞生物学》《遗传学》《生物化学》《动物行为学》《生态学》)都以表格的形式列举,发放给每个学生,规定哪本书要在几天内看完,看完后要完成多少量的习题。这样使每个学生根据自己的实际情况,充分合理地利用课余时间学习,极大限度地提高学习效率。
为检测学生的学习效果,每两天举行一次小型测试,但题量不宜过多,不能耽误学生的自学时间,大约学生在一个小时内可以完成。试题以复赛试题的形式出现,单选和不定项选择题混到一起,让学生熟悉复赛。每次考完后,迅速改完试卷,立即讲解,提高效率、效果。
四、考试前适应
中图分类号:G633.91 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2013)11-0207-01
新课改后高中学生对生物学知识的学习从高一开始,是在原有初中生物学知识的基础上进行的,因而必然会受到原有认知结构的影响。要想更好地实现生物学知识学习的转移,就要正确处理好生物学初、高中新旧知识的衔接关系,在原有知识与新知识之间架设好桥梁。
我认为高、初中生物教学衔接要做好以下几点:一是初高中生物教材的衔接;二是教学方法的衔接;三是学生学习方法、学习心理的衔接。
1.初高中生物教材的衔接
主要是初、高中生物教学目标及目的的差别。通过比较初、高中生物教学大纲对教学目标及目的的阐述,我们可以知道:初中生物主要要求学生掌握简单的生物学知识、基本的生物实验操作技能和动手能力、生物学知识在人类生活、生产等方面的一些简单的应用;其知识层次则以要求学生"知其然"为主。而高中生物则是进行较高层次的基础教育,生物知识逐渐向系统化、理论化靠近,对所学习的生物学知识有相当一部分不但要求学生要"知其然",而且要"知其所以然",还要学会一些简单的计算。学生要学会利用所学知识解决具体问题,还能在实际应用中有所创新。
其次是初、高中教材中生物知识的继承和衔接。新的高中生物教学内容,在各章节中都有与初中教学内容相衔接的部分、由于课程标准要求不同,高中生物教学与初中生物教学在一定程度上就会出现"脱节"现象。在进行高中生物教学时,凡是涉及到初中生物知识如:"原核生物",学生只要看到"菌"和"藻"就把它归为原核生物,甚至有些学生把病毒也归为原核生物、还有"三大有机物的代谢"中的食物的消化后的产物和代谢后的产物、营养物质吸收的途径┉等等。许多高中生物教师都有"切肤之痛",不仅在课堂上要花很多时间来复习这些初中生物知识,而且这些知识(由于先入为主或者思维定式的作用)应用起来学生还是不能得心应手,出错率比高中知识出错率要高得多。由于高中教材内容多,要求高,教学进度快,且课时紧张,从而给高中生物教学带来一定的困难,进而影响整个教学进程和教学质量。 因此我认为,生物教师首先要通读初、高中课程标准和教材内容,全面把握初、高中教材的知识体系,全盘梳理初、高中教材内容衔接的知识点,并且在这些知识点上适当拓展,补充间断点,使初、高中生物知识有机地结合起来,成为一体。
2.教学方法的衔接
教师要熟悉初中、高中的生物教材,要研究大纲中对各部分知识的要求情况,要制定授课计划,注意把握时机和尺度,通过相关初中生物知识的复习,作好初、高中的衔接,让学生能从更高层次上来准确理解高中生物学知识,使得所学的内容有利于高中生物的学习。此外,高中生物必修教材讲述的是生物的基本特征和生命活动的基本规律,其中涉及了不少数学、物理和化学等相关学科的知识。在遗传学部分,讲述遗传的两个基本规律时需要用到数学的概率和统计方面的知识,讲述DNA的结构、蛋白质的分子结构时需要以化学的物质结构作基础,讲述有丝和减数分裂过程中染色体向两极移动时需要物理的力学方面的知识等等。因此,在选择教学内容时还要认真研究生物学知识与相关学科知识的衔接关系。如果在讲述某一知识点时,需要以其他学科的知识做基础,而相关学科教材中又不讲述或尚未讲述有关的知识,那么我们应该在教材内容中做适当的铺垫。
在平常的教学过程中,教师可以充分利用教材上的图表、演示实验、教学模型等直观材料,合理运用多媒体手段,结合当前的社会热点,让学生认识到生物与社会、生活、经济有着重要的联系,以此培养学生学习生物的兴趣及学科素养。如讲授讲《细胞的分化、癌变和衰老》时,可介绍人类常见的癌症及吸烟、酗酒对人体的不利影响,等等。让学生觉得生物就在我们身边,生物就在我们的生活中,要学好生物就必须有脚踏实地、勤奋苦读的态度。
3.学生学习方法、学习心理的衔接
3.1 变被动为主动。可以建议学生可以从三个方面解决课程衔接问题:(1)做好相关知识与技能的衔接,如细胞的结构;动物的重要系统;植物的根尖、叶、花、果实等器官结构等;技能方面,如显微镜使用、实验技能和分析等。(2)适应从慢节奏向快节奏过渡。高中生教学进度、难度、深度、密度都较大,要依靠自己解决较多的疑难问题。(3)做好学习方法的衔接。初中生学习方法较多的是记忆、重现、简单模仿。高中生要对学习内容作深入的理解和独立思考,学习方式要由"经验记忆型"被动接受向"探究理解型"主动学习转变,学会对知识进行分类归纳、养成快速记笔记、边观察边思考等习惯,改变"平时不重视,考前背提纲"的学习习惯,培养自学能力,利用概念图和知识结构图来构建知识网络体系。
3.2 学会利用零散时间。(1)以学为先,把学习摆在第一位,生病也不忘学习; (2)书写整洁,答题规范;(3)坚持完成当天的作业,有远、近不同的目标; (4)善于做笔记与归纳;(5)自我检测和督促;(6)空闲时间经常反思;(7)家庭和学校有良好的学习环境。
以上有关初、高中生物教学各方面的衔接问题,应是相辅相成、互为促进的,教师在教学实践中要重视其内在联系,注意把握时机和尺度,特别是要寓学习方法的指导于课堂教学中,将能力培养贯穿于整个生物教学过程中,充分调动学生学习生物的热情。
参考文献