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  • 生物必修三模块《稳态与环境》教材分析
  • 作者:陕西省渭南市杜桥中学 许慧 来源: 时间:2010-3-26 20:25:02 阅读次 【
  • 生物必修三模块《稳态与环境》教材分析

    许慧     陕西省渭南市杜桥中学    邮编:714000

    摘要:本文对苏教版生物必修三《稳态与环境》模块以下方面进行了具体的分析,首先是对《稳态与环境》知识发生发展结构的分析,接着阐述了本模块学习的意义和价值,再对本模块提出了一系列的教学建议和学法指导,以利于对本模块的教学。

    关键词: 稳态与环境    建构主义   教学建议    学法指导

    普通高中课程方案规定,高中课程由学习领域、科目和模块3个层次构成。高中生物课是高中科学领域中的一个科目,根据生物科学素养的社会需求和生物学科发展的现状,将内容分化为6个相对独立和完整的学习模块,有3个必修模块和3个选修模块组成。模块之间既相互独立,又反映学科内容的逻辑联系。每一模块都有明确的教育目标,并围绕某一特定内容,整合学生经验和相关内容,构成相对完整的学习单元。

    本篇内容针对必修三《稳态与环境》模块进行教材分析。本模块的内容包括:植物的激素调节、动物生命活动的调节、人体的内环境与稳态、种群和群落、生态系统、生态环境的保护六部分。而原大纲中“生命活动的调节”(必修第一册) “生物与环境” 和“人与生物圈”(必修第二册) “人体生命活动的调节和免疫”(选修)4个单元的内容,跨越原必修和选修两部分。可见新课标的教材编写体系发生了很大的变化。传统的生物学以生命的基本特征为框架来整理和概括生物科学事实,这样虽然容易被理解,但是科学事实本身和若干科学事实的简单堆砌毕竟还不等于科学。因此新教材调整了编写思路,依据布鲁纳结构主义课程的思想,其核心是追求课程内容结构化,而生物学科的内容包括由事实、概念、原理和规律组成的理论体系,及其隐含的学科思想和方法。因此,生物课程的内容既可以根据知识理论体系建构,也可以根据学科思想和方法建构,两者各有其合理性。在新教材的编写中各个模块都兼顾了知识理论体系和科学思想方法。

    本文将从以下三个方面对《稳态与环境》模块的知识理论体系,模块知识的意义和价值、

    以及如何搞好本模块的教学三个方面进行阐述。

    1、“稳态与环境”知识发生发展结构分析

    “稳态与环境”模块的知识结构体系是根据系统生物学的思想构建的。以“系统”的概念将“稳态”“环境”和“调节”三个科学通用概念统一起来,因为稳态是系统的状态,调节是系统的行为,环境是系统的存在。本模块的任务就是围绕稳态、调节和环境等生物学核心概念的展开,使学生认识生命系统内部的调节机制以及与环境的关系,理解生命活动的本质和规律。

    模块首先从单细胞草履虫以细胞膜直接与外界环境进行物质交换,进而引出多细胞生物细胞生活的环境------内环境,再由内环境引出稳态的概念,之后随着生物学的发展,人们认识到不仅人体的内环境存在稳态,而且各个层次的生命系统的存在和发展都需要保持稳态,随即将稳态的概念延伸至个体、种群、群落以及生态系统,最终使稳态成为整个生命科学的一大基本概念。

    稳态是生命系统的重要特征,而生命系统是开放的系统,它们与外界环境之间不断进行着物质交流、能量转换和信息传递,这就决定了生命系统时刻处于动态变化过程中,在环境的影响下,如果这种动态变化超出了生命系统的稳态范围,生命系统就够通过自身的反馈调节机制维持稳态。如果变化超出了生命系统自身的调节能力范围,系统就会解体,最终导致系统的崩溃。可见,稳态是生命系统进行正常生命活动的必要条件,而稳态的维持是靠生命系统内部的自我调节机制。

    学生要建构稳态、环境、反馈调节的概念需要一定的生物学事实做基础。本模块选取个体水平和生态系统水平的调节。人体的稳态(如体温、水盐、血糖等)是在神经、体液系统调节下实现的,此外还强调免疫调节在稳态维持中的作用。生态系统具有一定的抵抗力稳定性和恢复力稳定性,一个成熟的生态系统,物质循环和能量流动是相对稳定的,系统能长时间保持一定的状态和结构,是稳态调节的结果。以上所说只是主体思路,具体处理因章节内容特点而有所不同。例如,植物生命活动的调节未强调稳态;种群部分侧重在种群数量及其变动,群落部分则侧重分析群落的组成、结构和演替。

    图1-1对本模块与单元知识结构的做了一个分析,目的是帮助教师更好的把握模块教学。

    表1-1是对本模块教学内容的的学时分配,为了教师更好的把握教学时间。

    表1-1 学时分配表

    单元

    第一章

    生物科学和我们

    第二章

    生物个体的稳态

    第三章

    生物群落的演替

    第四章

    生态系统的稳态

    第五章

    人与环境

    学时

    4

    14

    7

    7

    4

    图1-1  模块与单元知识结构框图

    2、学生学习本模块的意义和价值

    课程标准在“课程设计思路”中,对本模块的意义和价值,作了如下简明的概括:本模块“有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用,理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性;领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中并为学生树立人与自然和谐发展的观念,形成生态意识和环境保护意识奠定基础。”分析课程标准的上述表述,结合“具体内容标准”和教材内容可以看出,本模块内容在知识、能力和情感态度价值观三个方面都具有独特的教育价值。

    2.1在知识方面:本模块则侧重于使学生在个体和群体水平认识生命系统内部的调节机制以及与环境的关系。可以理解生物个体是如何在不断变化的环境中,通过自我调节机制维持自身的稳态的;生物与生物之间、生物与无机环境之间又是怎样通过复杂的相互作用形成一个统一的整体的。有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用,理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性。本模块的重要价值之一就是帮助学生理解稳态、调节和环境等生物学核心概念,并围绕这些概念建立良好的知识结构。

    2.2在能力培养方面的价值:学生通过本模块的学习,可以了解系统分析的思想和方法,逐步形成整体性思维的习惯,初步学会建立数学模型,提高从内因和外因相互作用的角度分析事物发展变化的能力。这一表述明确指出了本模块在科学方法上的侧重点在系统分析和构建模型的方法。

    2.3在情感、态度、价值观等方面的教育价值:本模块使学生了解人体的许多疾病都与内环境稳态的失调有关,能引导学生提高免疫力,预防疾病。我国生物资源的多样性能够激发学生的民族自豪感,我国野生生物资源和生物多样性面临的危机、生态环境的恶化等内容,能够激发学生的民族责任感,这些都是进行爱国主义教育的良好素材。生态学的基本原理和生态伦理学等内容,能够帮助学生正确认识和对待人与生物的关系、人类社会经济发展与自然环境的关系,树立人与自然和谐共处和可持续发展的观念。

    3、教学建议与学法指导说明

    教师要想搞好生物课改的模块教学工作,首先要理解生物作为科学科目的的四个维度,即:科学是一系列的思维方式,科学是一套研究方法,科学是一个知识体,科学—技术—社会的相互作用。我们的教学应该围绕着科学的四个维度进行,但过去的教学特别强调生物是一个知识体,导致教学的主要目的是让学生掌握更多的知识。更为严重的是将知识简化为问题的标准答案,将科学研究的方法等同与解答试题的方法,至于思维方式、情感、态度、价值观,则往往被忽视了。正是基于这样的问题,现在课程改革中提出了课程的三维目标──知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。

    3.1、“三维目标” 的正确理解

    “三维目标”是新课程的“独创”,是新课程推进素质教育的根本体现,它使素质教育在课堂教学中的落实有了操作性的依据。 “知识和技能”维度的目标立足于让学生学会,“过程和方法”维度的目标立足于让学生会学,“情感、态度和价值观”维度的目标立足于让学生乐学。新课程的三维目标构成了完整的人的发展的金字塔。

    3.1.1、知识和技能:就是传统教学中的“双基”,在我们教学中落实的有过之而无不及,因此这里不再赘述。

    3.1.2、过程与方法:《课程标准》关注学生学习的“过程与方法”,把课程设计的重点放在学生的“学习经历”上,设计出的课程应是学生“学的课程”,而不应过分偏重学习内容或学习结果而变为教师“教的课程”。因为对科学而言,探究过程和方法论具有重要的教育价值,学科的概念原理体系只有和相应的探究过程及方法论结合起来,才能有助于学生形成一个既有机体又有灵魂的学科认知结构,才能使学生的理智过程和精神世界获得实质性的发展与提升。如果理科教学不要求进行实验观察—归纳、假说—演绎,建立模型、取样调查等方法,那是具有讽刺意味的,因为科学正是通过这些方法来获得知识的。

    随着时间的流逝,我们所学到的很多知识都已慢慢地遗忘,但思想和方法却将伴随我们一生。世界教育权威之一杜威先生早在20世纪初期就对当时科学教学过分重视知识、忽视科学思维方式和科学态度的做法提出强烈批评,指出在科学教学活动中,学生要掌握的不只是知识,还应包括过程和方法。杜威在20世纪初就发现了这个问题的严重性,而我们已经时隔一个世纪,仍然存在这样一个问题,不免有些悲哀。因此老师的工作不仅仅在于传授知识给学生,更要教学生学习如何思维,使学生爱好知识、尊重知识、用正当的方法去求知,成为自主且主动的思想家。

    对于本模块涉及的科学方法,教师应当避免将方法论当做知识来讲授,应当让学生通过活动来领悟。比如关于取样调查的方法,常见的有样方法和标志重捕法等。样方法应当让学生通过实地调查来体会和运用,标志重捕法可以通过模拟活动让学生领悟。

    3.1.3情感态度与价值观:生物科学不仅是一门科学科目,具有技术价值和经济价值,而且还是一门人文性较强的科学课程,具有文化价值和精神价值。随着科技的发展,人类在很大程度上摆脱了自然的胁迫,并且能够改造自然。对自然肆意掠夺和改造,改造的结果使自然遍体鳞伤,反过来又威胁着人类的生存和发展。土地沙漠化,生物多样性丧失,臭氧层耗损,温室效应,环境污染,资源枯竭等问题的出现,促使人们意识到科学技术是一把“双刃剑”,它究竟是给人类带来幸福还是带来灾难,完全取决于人对科学的人文的态度及价值观念的决策。为此新课改将情感、态度和价值观作为教学的三维目标之一,有着其重要的现实意义。

    3.2、“三维目标”的落实方法

    当理解了教学中所要达到的目标之后,下一步就着重讨论如何在教学中落实三维目标

    体现课程的四条基本理念──提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系。

    3.2.1、正确的教材观:

    教材是落实三维目标的载体,教师应在把握科学的四个维度基础上,钻研课程标准、教材、学生,找准三者的连接点,做到“用教材教”。在这个过程中,教师要融入自己的智慧,对教材进行重组和整合,选取更好的内容深加工,设计出活生生的、贴近学生实际的课程,充分有效地将教材的知识激活,才能使学生把教材信息构建为自己的知识体系。

    3.2.2、教学的指导理论

    在教师具备了正确的教材观之后,下一个问题就是用什么样的理论进行指导教学,因为学习理论是各种教学策略、手段与技术的源头,提供理智地选择教学策略的基础。

    学习理论从早期的行为主义学习理论,到认知主义学习理论,再到现在大力提倡的建构主义学习理论,都不同程度的影响着实际教学。现在的教学还深受行为主义学习理论的影响,认为知识技能的学习靠条件反射,靠外在强化,表现在教学中就是题海战,它忽视了人的内在因素、智能的培养和发展。目前建构主义认知理论和教学方法对我国教学改革影响正日益扩大,尽管与传统的教学方法相比,建构主义教学方法所要求的教学环境条件更为苛刻,它要求学生要有强烈学习期待、要成为知识的主动建构者。教师则要转变角色,成为学生建构知识的引导者和高级伙伴。强调学习的合作性,强调同伴的重要性,注重学会学习,即获得学习的能力。宜采用“情境式教学”,强调学习环境应是真实的任务情境,学习应与问题解决联系起来,主张教师在课堂上提供问题原型,引导学生探索。

    3.2.3、教学的方法

    3.2.3.1、“情境式教学”:是依据建构主义学习理论,结合新课程呼唤科学世界向生活世界的回归提出的。在教学过程中,教学内容的表述不应只是从概念到概念,而要强调情景创设的生活性,其实质就是要解决生活世界与科学世界的关系。学习情景越真实,学习主体建构的知识越可靠,越容易在真实的情景中运用,从而达到教学的预期目的。为此,第一要注重联系学生的现实生活,在学生鲜活的日常生活中发现、挖掘学习情景资源。第二要挖掘和利用学生的经验。创设较好的问题情境或悬念,激发学生的学习兴趣,引导学生自主学习、主动探究,促使学生头脑中发生新知识与原有经验之间建立联系,驱动知识的建构,同时也理解所学知识的价值。这句话道出了“学生原有的知识和经验是教学活动的起点”这样一个理念。正如古人云:以其所知,喻其不知,使其知之。

    3.2.3.2、“任务驱动式教学”:指在整个教学过程中,教师不直接讲解教学内容,而是把教学内容分解到精心设计的一系列任务中,通过让学生自己完成任务来学习知识、掌握技能。 这种方法对于培养学生分析问题、解决问题的能力,激发和维持学生的学习积极性等有着独特的优势,在“任务驱动”教学中,教学要求的落实,教学目标的实现,都体现在每一个具体的任务之中,因而任务的确定占有十分重要的地位。

    3.2.3.3、“支架式教学”:是为学生建构对知识的理解提供一种概念框架的教学。这种框架中的概念视为发展学生对问题的进一步理解所需要的,为此,他需要教师事先把复杂的学习任务加以分解,以便于把学习者的理解逐步引向深入。很显然,支架式教学并不把现成的知识交给学生,而是在学生的学习过程中向他们提供援助和搭建脚手架,顺利地引入最近发展区。随着学生能力的加强而逐渐地将脚手架拆除,使学生过渡到独立自主探究的学习阶段,一步一步地分析和解决问题

    3.2.3.4、“问题导向教学”:是一种促进学生“学会学习”的教学方法。它可以培养学生的问题意识,批判性思维的习惯,发展自主学习的策略以及解决实际问题的能力。在问题解决的过程中,学生不仅复习了已有的知识,丰富了自己的认知结构,更重要的是,学生的自主探究的学习能力得到了培养和提高,聚合性和发散性思维能力得到了提升,打下了未来终身学习的基础。

    3.2.3.5、“概念图教学法”: 能以命题的形式显示概念之间的意义关系。概念图能以简洁明了的图形形式表现复杂的知识结构,形象地呈现各知识点之间的联系,构造一个清晰的知识网络,便于学生对整个知识架构的掌握,利于直觉思维的形成,促进知识的迁移。作为一种科学的教学方法,在教学活动中运用可以帮助教师和学生提高教学质量,培养学生统整概念,自我建构知识的能力。

    以上是几种基于建构主义理论的教学方法,每一种方法都有侧重点,而不同方法也会有相同之处,那就是理念,做一个教人发现真理的启发型老师,而不做一个奉送真理的传授型老师。引导学生学会学习,使学生掌握有效的学习规则和技巧,明确为什么学,学什么,怎么学,鼓励学生选择和运用灵活、高效、独特的方法进行学习,并养成良好的学习习惯。

    “教学有法,但无定法,贵在得法”所以需要教师灵活运用,有所创新。

    3.3、教学评价

    教学评价应遵循多元化评价和发展性评价的准则来进行。并且端正评价的目的是改进,而非证明。课堂教学评价的重要标准之一应是评价学生学习过程中的参与意识、参与程度、参与数量(占教学班人数的百分比)和参与成果如何。

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