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      高中生物教學(xué)中將情境主線化的策略研究

      2019-10-17 01:41:26李艷華
      中學(xué)生物學(xué) 2019年7期
      關(guān)鍵詞:科學(xué)思維科學(xué)探究

      李艷華

      摘要 例析了源自教學(xué)實(shí)踐的五種情境主線的建構(gòu)策略,嘗試為學(xué)生鋪設(shè)以情境為背景的探究主線,搭建起科學(xué)探究的基本框架,幫助學(xué)生自己完成知識(shí)體系的建構(gòu)。

      關(guān)鍵詞 情境主線化 科學(xué)探究 科學(xué)思維 知識(shí)體系建構(gòu)

      中圖分類號(hào) G633.91

      文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

      情境主線化教學(xué)是指在課堂教學(xué)中將情境拓展延伸,使之成為整節(jié)課的探究學(xué)習(xí)主線的一種教學(xué)策略。具體來(lái)講,教師針對(duì)一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)置一個(gè)關(guān)聯(lián)教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)情境,在該情境背景下,針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn),分解出一系列的具有關(guān)聯(lián)性、層遞性的小情境,并將小情境串聯(lián)成線,作為學(xué)生一節(jié)課探究學(xué)習(xí)的主線。學(xué)生整節(jié)課置身于情境,沿著主線,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,進(jìn)行科學(xué)探究。課堂上一條情境主線貫穿始末,課堂設(shè)計(jì)思路清晰有序,情境主線與知識(shí)主線融合,學(xué)生在知識(shí)體系建成的同時(shí),核心素養(yǎng)也得以發(fā)展。那么,如何才能有效地將情境拓展為學(xué)習(xí)主線呢?筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,例析幾種情境主線的建構(gòu)策略。

      1 設(shè)置分層問(wèn)題,建立分析型情境主線

      分析型情境主線是指在課堂導(dǎo)課環(huán)節(jié)呈現(xiàn)一個(gè)完整情境,教師圍繞該情境,先后設(shè)置具有不同層次的問(wèn)題串,通過(guò)問(wèn)題串的設(shè)問(wèn),解答,展開(kāi)課堂教學(xué)。整節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容的落實(shí)被巧妙地融合在對(duì)情境逐層分析之中。

      常用策略:教師采用一幅圖片、一段情節(jié)性視頻、一則文字性資料引入新課,然后設(shè)計(jì)與之有關(guān)的分層問(wèn)題串,引導(dǎo)學(xué)生由表及里、由淺入深地對(duì)圖片、視頻或是資料內(nèi)容進(jìn)行層層分析,最后透過(guò)現(xiàn)象分析出本質(zhì)。整節(jié)課緊緊圍繞導(dǎo)課中呈現(xiàn)的情境資料,運(yùn)用對(duì)資料的分析、解讀建立起課堂探究的情境主線。

      該策略模型如圖1所示。

      案例分析:在“生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)”一節(jié)的新授課時(shí),教師可以使用“螳螂捕蟬、黃雀在后”的視頻動(dòng)畫導(dǎo)入新課,然后將這一完整情境分解為層層遞進(jìn)的情境問(wèn)題:視頻中的生態(tài)系統(tǒng)中看到了哪些生物或非生物的成分?(自主探究生態(tài)系統(tǒng)組成成分)視頻中的主角有哪幾個(gè)?它們之間是什么關(guān)系?(引導(dǎo)學(xué)生感性認(rèn)知食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng))視頻中最長(zhǎng)的食物鏈包括幾個(gè)環(huán)節(jié)?(探索食物鏈組成和營(yíng)養(yǎng)級(jí)的概念)請(qǐng)將食物鏈中幾種生物代表的營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量關(guān)系、數(shù)量關(guān)系直觀地用圖像表示出來(lái)。(構(gòu)建金字塔模型)如果草地被重金屬污染,你認(rèn)為視頻中哪種生物體內(nèi)重金屬濃度最高?(學(xué)習(xí)生物放大)

      一則視頻的分析貫穿于整節(jié)課的探究之中,既搭建了完整的情境主線,又引導(dǎo)學(xué)生在分析問(wèn)題的過(guò)程中充分發(fā)揮了主體作用,落實(shí)科學(xué)探究素養(yǎng)。

      2 開(kāi)展體驗(yàn)活動(dòng),建立任務(wù)型情境主線

      該策略又稱情境一任務(wù)一活動(dòng)型主線,是指給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)待解決的任務(wù)情境,驅(qū)動(dòng)學(xué)生通過(guò)個(gè)體的或者小組的活動(dòng)進(jìn)行體驗(yàn)探究,通過(guò)交流分享開(kāi)展學(xué)習(xí),從而在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中,完成知識(shí)建構(gòu)。

      常用策略:這種主線建立的一種方式是教師課前呈現(xiàn)情境,布置資料檢索、收集的任務(wù),然后在課堂中圍繞情境任務(wù)進(jìn)行展示交流;另一種方式是在課堂中進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng),開(kāi)展同一主題下的一個(gè)或幾個(gè)合作探究活動(dòng)。無(wú)論哪種方式教師,均需構(gòu)建起情境一任務(wù)一活動(dòng)的學(xué)習(xí)主線,引導(dǎo)學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的活動(dòng)交流中,完成探究學(xué)習(xí)。

      該策略模型如圖2所示。

      案例分析:在“艾滋病”一節(jié)的學(xué)習(xí)中,教師可以在課前布置學(xué)生以小組為單位,結(jié)合教科書內(nèi)容,到圖書館、學(xué)科教室查詢有關(guān)艾滋病的相關(guān)內(nèi)容(病原體、傳播途徑、危害、防治等),然后自制幻燈片。課堂上,學(xué)生以小組為單位,交流對(duì)艾滋病學(xué)習(xí)結(jié)果,最后自評(píng)以及組間互評(píng)。整節(jié)課緊緊圍繞課前布置的情境任務(wù)主線,目標(biāo)明確,開(kāi)放性強(qiáng),充分培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力以及交流評(píng)價(jià)能力。

      3 抓住認(rèn)知差異,建立沖突型情境主線

      發(fā)現(xiàn)認(rèn)知沖突并解決沖突是思維深度發(fā)展的重要途徑。教師借助認(rèn)知沖突構(gòu)建情境主線,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生沿著沖突產(chǎn)生一沖突分析一沖突解決這一主線展開(kāi)探究學(xué)習(xí),在解決沖突的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)概念重建,發(fā)展批判性科學(xué)思維素養(yǎng)。

      常用策略:教師可借助學(xué)生的個(gè)體不同階段認(rèn)知差異或個(gè)體間的認(rèn)知差異,制造時(shí)間性或個(gè)體差異性認(rèn)知沖突,創(chuàng)設(shè)探究情境,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)課堂中探究學(xué)習(xí)、交流辯論、體驗(yàn)活動(dòng)等對(duì)有沖突的認(rèn)知進(jìn)行深度探索和思考。

      案例分析:在“體溫調(diào)節(jié)”的學(xué)習(xí)中,教師可以嘗試在導(dǎo)課環(huán)節(jié)呈現(xiàn)生活中人們的兩種認(rèn)知——“春捂秋凍”和“知冷知熱”,提出相反的認(rèn)知,創(chuàng)設(shè)起認(rèn)知沖突。在學(xué)生各抒己見(jiàn)之后,抓住學(xué)生頭腦中的前概念,然后引導(dǎo)學(xué)生帶著對(duì)沖突的探索熱情,探究體溫的產(chǎn)生、體溫的維持、體溫的調(diào)節(jié).最后再回歸情境,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析對(duì)兩種講法的新的認(rèn)知。這樣在發(fā)現(xiàn)沖突、分析并解決沖突的過(guò)程中,教師利用情境使學(xué)生完成了概念的學(xué)習(xí)、知識(shí)的建構(gòu)和應(yīng)用。

      4 逐步完善資料,建立支架型情境主線

      在教學(xué)中,教師先后提供多則情境性材料作為支撐,逐步為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)搭建起學(xué)習(xí)的支架。學(xué)生借助情境支架,一步一步向上攀升,主動(dòng)完成學(xué)習(xí)體系的建構(gòu)。

      常用策略:教師借助一些事實(shí)性的材料、科學(xué)史資料或者科技時(shí)事等信息,將這些資料按照學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)逐步呈現(xiàn)。學(xué)生依據(jù)每個(gè)情境支架獲取相應(yīng)結(jié)論,一步一步展開(kāi)探究,獲取新知識(shí)學(xué)習(xí)建構(gòu)。

      該策略模型如圖4所示。

      案例分析:“DNA結(jié)構(gòu)”一節(jié)的學(xué)習(xí)中,教師可利用DNA發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的科學(xué)史資料創(chuàng)設(shè)情境主線,為學(xué)生搭建支架,完成整節(jié)課的探索學(xué)習(xí)。

      情境資料一:在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前,人們已經(jīng)證實(shí)了DNA分子是由許多脫氧核苷酸構(gòu)成的長(zhǎng)鏈,自然界中的DNA并不以單鏈形式存在,而是由兩條鏈結(jié)合形成的。

      教師提出問(wèn)題:你能找出DNA結(jié)構(gòu)中的哪些特點(diǎn)?(螺旋結(jié)構(gòu)、核苷酸組成、兩條鏈)

      情境資料二:在1949年到1951年期間,科學(xué)家Chargaff研究不同生物的DNA時(shí)發(fā)現(xiàn),DNA分子中的嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù);即A的總數(shù)等于T的總數(shù),G的總數(shù)等于C的總數(shù),但(A+T)與(G+C)的比值是不固定的。

      教師提出問(wèn)題:你能找出DNA結(jié)構(gòu)中的哪些特點(diǎn)?(A與T相等,G與C相等)

      情境資料三:根據(jù)富蘭克林等人對(duì)DNA晶體的X射線衍射分析表明,DNA分子由許多“亞單位”組成,而且每一層的間距為3.4A,而且整個(gè)DNA分子長(zhǎng)鏈的直徑是恒定的。

      教師提出問(wèn)題:你還能找出DNA結(jié)構(gòu)中的哪些特點(diǎn)?(亞單位組成、平行、每層螺距相等)

      教師再結(jié)合以上資料,提出探究問(wèn)題:

      ①結(jié)合情境資料請(qǐng)畫出你想像中的DNA簡(jiǎn)圖。

      ②小組合作,嘗試動(dòng)手制作DNA片段模型。

      ③結(jié)合制作的DNA模型,分析DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

      ④學(xué)以致用,嘗試分析你所構(gòu)建的材料中DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系。

      三則材料層層深入,既是探究主線,又為模型的建構(gòu)一步一步搭建起學(xué)習(xí)支架。

      5 梳理內(nèi)在聯(lián)系,建立因果型情境主線

      創(chuàng)設(shè)因果情境主線是發(fā)展科學(xué)思維十分重要的途徑,教師可深度挖掘情境和知識(shí)點(diǎn)之間的因果關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生由因素果或者由果探因,圍繞因果情境主線展開(kāi)學(xué)習(xí),激發(fā)探究學(xué)習(xí)欲望,發(fā)展科學(xué)思維素養(yǎng)。

      常用策略:一種方式是導(dǎo)課環(huán)節(jié)呈現(xiàn)原因,引導(dǎo)學(xué)生逐步分析可能存在的結(jié)果;另一種方式是先給出結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)結(jié)果,逆向探索引發(fā)結(jié)果的原因;還可以直接呈現(xiàn)因和果,課堂推理二者之間的聯(lián)系。無(wú)論哪種方式,學(xué)生積極參與整節(jié)課的因果探究,推理能力顯著增強(qiáng)。

      該策略模型如圖5所示。

      案例分析:“表觀遺傳現(xiàn)象”的學(xué)習(xí)中,教師可以先呈現(xiàn)表觀遺傳的現(xiàn)象:

      瑞典一位科學(xué)家對(duì)位于瑞典北部的諾伯頓地區(qū)(位于北極圈以內(nèi),地廣人稀,糧食收成極不穩(wěn)定)的居民壽命進(jìn)行研究調(diào)查。研究表明:

      ①如果祖父輩在9-12歲時(shí)有大吃大喝的經(jīng)歷,其孫子的壽命就會(huì)比較短,患糖尿病的機(jī)率也會(huì)相應(yīng)增加。

      ②而在青春期前挨餓過(guò)的爺爺,其孫子患心血管疾病的機(jī)率就會(huì)相應(yīng)降低。

      ③同樣,在青春期前曾大吃大喝過(guò)的奶奶,其孫女死于心血管病的機(jī)率會(huì)明顯增加。

      ④如果爸爸在11歲之前(即進(jìn)入青春期之前)就開(kāi)始抽煙,那么兒子在9歲時(shí)超重的機(jī)率就會(huì)增加。

      依據(jù)上面呈現(xiàn)的結(jié)果,教師引導(dǎo)學(xué)生分析原因:

      (l)上述現(xiàn)象說(shuō)明了什么?

      (2)若DNA是很穩(wěn)定的分子,精確度很高,基因序列的變化速度很慢,難以在1-2代完成變化。請(qǐng)大膽推測(cè)資料一可能發(fā)生的變化。

      (3)查閱資料,小組討論產(chǎn)生上述表觀遺傳現(xiàn)象的原因。

      (4)結(jié)合所給材料,小組討論不良生活習(xí)慣和環(huán)境對(duì)后代有何影響。

      該案例將諾伯頓地區(qū)調(diào)查出的表觀遺傳現(xiàn)象的探因過(guò)程設(shè)計(jì)為一條探究學(xué)習(xí)的暗線,既能與學(xué)習(xí)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,又能充分發(fā)展學(xué)生的因果推理的科學(xué)思維和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的科學(xué)探究的能力。

      參考文獻(xiàn):

      [1]朱宇云.主線式情境教學(xué)法的實(shí)施[J].思想政治課教學(xué),2014. (9):29-31.

      [2] 邰玉韋.巧發(fā)情境主線凸顯思維提升[J].生物學(xué)教學(xué),2018,43( 10):18-19.

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