教学过程中注重科学方法的教学——研做2023年高考理综新课标卷生物学试题感悟

发布于:2023/7/6 17:31:59   所属分类:高考备战学习资料库


科学方法对科学思维的训练具有比较显性的作用。教师在生物学教学过程中,科学知识和科学方法缺一不可,可以说科学方法的稳定程度更高,也更具有适用性,学生掌握科学方法后,用渔来捕鱼,运用到新情境中能有效解决问题。

新教材重视科学方法教育,并结合具体内容体现的科学方法,用专门的栏目“科学方法”予以总结提炼。

五本生物学教材科学方法统计

模块名称

科学方法

必修1《分子与细胞》

归纳法(P5)

提出假说(P44)

分离细胞器的方法——差速离心法(P47)

同位素标记法(P51)

建构模型(P57)

控制变量和设计对照实验(P78)

对比实验(P92)

必修2《遗传与进化》

假说——演绎法(P7)

自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”(P46)

选择性必修1《稳态与调节》

预实验(P102)

选择性必修2《生物与环境》

建立数学模型(P7)

视角决定问题(P22)

研究能量流动的基本思路(P54)

选择性必修3《生物技术与工程》

无

2023年高考理综新课标卷生物学试题,渗透着用科学方法来解决问题的理念,主要体现在建构模型方面。如选择题第5题、第6题,非选择题第33题。

选择题第5题创设科学实验和探究情境——研究从野生高杆玉米中获得的2个矮杆突变体的基因型,考查孟德尔的遗传规律。学生若能熟练构建孟德尔两对相对性状杂交实验的遗传图解这一概念模型(图1),再结合所学必备知识,进行迁移应用,就能快速解答。


选择题第6题创设生活、学习和实践情境——重组表达载体的构建,考查限制酶的应用和两种DNA连接酶的区别。学生需要分析各种限制酶切割后所获得的末端和末端连接时可能存在的问题,掌握E.coliDNA连接酶与T4连接酶所能缝合的末端差异,同时获取到“效率最高”这一关键信息,才能提高正确率。而基因工程属于分子水平的操作,微观、复杂和抽象,仅利用教材中的文字和图,空间想象依旧有较大难度。但如果在教学中,学生体验过建构重组DNA分子的物理模型这一活动,对知识有具体化和形象化的感性认识;并通过构建概括:①酶切位点在目的基因两侧和载体上必须都存在;②酶切不能破坏载体的复制原点、启动子及终止子等特殊序列;③与使用单酶切相比,“双酶切法”具有防止目的基因环化、避免目的基因与载体反向连接的优点;④巧用“同尾酶”等特点。在解答此题时,必能得心应手。

33题创设生活、学习和实践情境——一种水鸟的栖息环境和主要食物来源,考查能量流动的过程、生态位、生物多样性的保护。在教学实践中,发现学生对能量流经某营养级的具体过程中的“摄入量”、“同化量”、“粪便量”、“用于自身生长发育和繁殖的能量”“流入分解者的能量”等辨别不清,原因之一是该过程比较抽象。通过构建物理模型,化抽象为具体、变静态为动态,将知识化难为易,直观明了地体现抽象、肉眼看不到的能量流动,可以帮助学生加深对该过程的理解,减少畏难情绪,正确解答问题。如可通过“拆分”纸片构建物理模型—以能量流经第二营养级(初级消费者)为例(图2)、利用“输液袋”构建生态系统能量流动的物理模型(图3)。



除建构模型外,同位素标记法、控制变量和设计对照实验、对比实验、假说——演绎法、自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”等科学方法,也常在高考试题中进行运用。

为了提升学生运用科学方法解决问题的能力,在课堂教学中,我将从以下几个方面进行尝试。

1.教学中凸显科学方法。课堂上如果老师对科学方法的相关步骤和内容并不做过多的讲解,学生就无法认识到科学方法的重要性。因此在以后的教学中,我会将科学方法的教学显性化,引导学生科学方法,让学生意识到科学方法的作用,并且有意识地提升学生运用科学方法解决问题的能力。

2.以科学方法为主线设计教学。在进行教学设计时,我常会从知识的传授出发去对教学过程进行设计,更加对生物学概念还有原理以及规律的讨论分析,轻视了方法,过于知识。我将尝试转变方式,以科学方法为主线,对教学过程进行设计,从方法出发去解决问题,提升学生的科学思维,促进学生的可持续发展。例如,在《基因在染色体上》这一节的教学中,以假说——演绎法作为设计的主线。学生亲历观察实验现象→提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证的过程后,不仅习得了知识,发展了科学思维,还能获得解决实际问题的思维习惯和能力。

3.利用科学方法拓宽思维,助力深度学习。有关模型建构这一科学方法,在生物教学中的运用比较普遍。在开展活动时,鼓励学生进行头脑风暴,集思广益,寻找更多可用的建模材料和模型呈现形式。学生只有在深刻理解相关知识内容的前提下,才能提出可行的方案;在建构模型的过程中,通过对模型的不断修正和完善,又进一步使知识得到了升华和完善。

科学方法的教学是一个学生积极主动参与动手和动脑的活动,能很好的践行新课标“教学过程重实践”的理念。教学中科学方法的渗透既可让学生对知识有更全面的认知、更深入的理解,又可以在解决问题时事半功倍,是提升学科核心素养的有效途径。

参考文献

[1]覃鑫皓.高中生物新课程中的科学方法教育[J].新课程(中学),2018(05):65.

[2]张纯.唐晓春.冯瑶凉.“能量流动”物理模型的构建与应用[J].中学生物教学,2018(12):14-15.

[3]熊广泽.例谈“选择限制酶”类试题的解题策略[J].中学生物教学,2023(02):71-74.

[4]韩瑞华.“生态系统能量流动模型”教具的制作[J].生物学教学,2023(07).

撰稿:崔艳梅


初审:周姝


校审:张玉代

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