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高中生物学科培训材料
模块三& 高中生物学科《课程标准》
一、《课程标准》的含义
课程标准是课程的总体规划和总体要求,是学校实施教育教学的重要指导性文件,它将国家对人才培养的总体要求,结合每门课程的特点具体化、规格化,为学科教学提供依据,即教材编写、教与学、考试命题、质量评估的依据,切实保证了各地区各学校课程的设置、实施按统一质量要求进行。
&二、《中学生物教学大纲》与《课程标准》的发展
(一) 建国以来,由于受前苏联影响,习惯上将课程标准分列为“教学计划”和“教学大纲”。我国于1952年开始编订第一个《中学生物学教学大纲》,大纲以苏联的中学生物教学大纲为蓝本,结束了我国中学生物教学缺乏一个完善的教学大纲的状况。大纲规定要逐步深入地讲授米丘林学说的基本原理和达尔文生物进化论的基本原理,以及巴甫洛夫生理学的基本知识。依据该《大纲》编写的教材系统性强,强调了实验和演示,注意了与生产实际的联系,重视对学生进行辩唯物主义教育和爱国主义教育。但教学内容繁琐,反映现代科学知识的最新成就较少。尤其对达尔文主义的基础“理论”阐述多,与学生实际水平不符,学生难以领会。教学方法上强调知识的传授,对学生的能力培养不够,也没有介绍摩尔根基因学说。
(二) 1956年,教育部制订了《中学生物学教学大纲(修订草案)》,并作如下说明:为了在中学教育中进一步贯彻全面发展的教育方针,实施基本生产技术教育,初中植物学改在一、二年级学习两年,每周2课时,动物学改在三年级学习一年,每周3课时,增加了我国主要栽培植物及我国常见动物种类。
(三)& 1963年5月,教育部颁布了第二个《中学生物学教学大纲(草案)》。其特点是:
1、改革了“以形态解剖为纲,以达尔文进化论为中心”的教学体系,建立了“以生理为纲,以改造自然为中心”的教学。注重培养学生的辩证唯物主义世界观。
2、增加了实验、实习比重,指出了理论联系实际和培养基本技能的方向和方法。
3、结合生产,反映最新科学成就。
4、着重抓基础知识和基本技能的掌握,但对学生智力开发与培养不够重视。
(四) 1978年,教育部颁发了第三个《中学生物学大纲(试行草案)》和《中学生理卫生教学大纲(试行草案)》,自1981年春由国家教委正式颁布使用。其特点是:
1、明确指出生物课程的性质和任务。如生物教学大纲指出,生物课程是接受中等文化科学教育的公民必修的基础课程,通过生物课程的学习,使学生掌握生物的基础知识和基本技能,培养学生能力,发展学生智力;为学生进一步学习生物、农学、医学等科学知识,或直接参加工农业生产等社会主义建设事业打下必要的基础。
2、确定生物课程的教育目标。明确提出生物课程在知识、能力、技能、德育等方面的教育目标,使学生在德、智、体诸方面全面发展。
3、说明选取教学内容的原则和教学安排。生物课程选取教学内容的原则应从学生今后进一步学习和适应社会主义现代化建设的需要出发;理论密切联系工农业生产实际和学生生活实际,适当反映现代生物科学水平。在教学内容安排上,要说明教材的知识体系是以植物、动物等生物种类为体系组织教学内容的,还是以生物的生命活动的基本特征为体系组织教学内容的。列出主要教学内容、课时数,以及在各年级的安排等。
4、教学方法要求。根据生物学科的特点和适应现代化建设人才培养的要求,提出生物教学组织与方法的基本要求。可从启发式教学、学生能力培养、实验教学、思想教育、课外活动以及生物学现代化教育手段的运用等方面来加以阐明。
5、教学评价。包括评价内容、形式、方法等方面。
(五)& 改革开放以来,我国教育事业的改革与发展取得了令人瞩目的巨大成就,生物课程也随着整个社会的发展在不断完善。1985年国家教委为全面提高教学质量,在调查研究的基础上,分别制订了高中生物两种要求的教学纲要(基本要求和高要求),并出版了高中生物两种不同教学要求的课本(甲种本、乙种本),要求各校从实际出发,根据学生基础和学校条件选用。1988年原国家教委颁发的《九年义务教育全日制初级中学生物教学大纲(初审稿)》,经过试行和征求意见后,1992年5月经审定,于1993年开始正式试用。根据大纲精神,按照“一纲多本”的要求,全国各地编写了具有不同风格的多套教材。
(六)& 1996年5月,原国家教委基础教育司颁布了《全日制普通高级中学生物教学大纲(供试验用)》,自1998年秋季开始在山西省、江西省和天津市进行试验。在试验取得经验的基础上,1999年6月,教育部基础教育司组织人力对该大纲进行修订,并于2000年5月颁布了《全日制普通高级中学生物教学大纲(试验修订版)》。此大纲于2000年秋季开始在山西省、江西省、天津市和辽宁省等地实施,2001年扩大至江苏省、河南省、黑龙江省、山东省和青海省等省市。
(七)2001年7月,由中华人民共和国教育部制订的《生物课程标准》出版。《生物课程标准》将教育工作者熟悉的“教学大纲”改成了“课程标准”。这不仅仅是名称的变化,新的课程标准与以前的教学大纲有本质区别。
三、为什么把《教学大纲》改为《课程标准》
“课程标准”并不是一个新词,早在1912年中国南京临时政府教育部就颁布了《普通教育临时课程标准》,此后,“课程标准”一词在中国一直沿用了40年。新中国成立初期,我国颁布了小学各科和中学个别科目的课程标准(草案)。1952年后,改用教学大纲。这是我国学习苏联教育模式的一个重要表现。教育专家们认为,以往的生物教学大纲存在种种弊端,如从目标上,只规定了知识方面的要求;内容往往偏难、偏深、偏窄,对绝大多数学生来说,要求过高;而且只强调教学过程,忽视了课程的其他环节;“刚性”太强,缺乏弹性和选择性。基于我国以往教学大纲的种种弊端以及生物新课程改革所倡导的基本理念及改革目标,生物课程改革中以“课程标准”代替了以往的“教学大纲”。这不仅仅是一个简单的词语置换,至少应包括以下几方面的理解和考虑。
1.课程价值趋向从精英教育转向大众教育。
2.课程目标着眼于学生素质的全面提高。
3.从只关注教师教学转向关注课程实施过程。
4.课程管理从刚性转向弹性。
四、普通高中生物《课程标准》的设计思路和主要特点
&(一)、 设计思路
1.& 课程宗旨——提高学生的生物科学素养& 高中生物课程标准在研制小组经过认真研究,明确了我国新的高中生物课程的价值和任务:高中生物课程的核心任务是在义务教育的基础上进一步提高学生的生物学素养,其价值是为学生全面提高科学素养做出贡献。这一认识是构建高中生物学课程的指导思想。
相关资料:
《美国国家科学教育标准》对“有科学素养”给了明确的定义:“所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。有科学素养还包括一些特定门类的能力。
有科学素养就意味一个人对日常所见所历的各种事物能够提出、能够发现、能够回答因好奇心而引发出来的一些问题。
有科学素养就意味一个人已有能力描述、解释甚至预言一些自然现象。
有科学素养就意味一个人能够读懂通俗报刊刊载的科学文章,能够参与就有关结论是否有充分根据的问题所作的社交谈话。
有科学素养就意味一个人能识别国家和地方决定所赖以为基础的科学问题,并且能提出有科学技术根据的见解来。
有科学素养的公民应能根据信息源和产生此信息所用的方法来评估科学信息的可靠程度。
有科学素养还意味着有能力提出和评价有论据的论点,并且能恰如其分地运用从这些论点得出的结论。”
生物科学素养反映了一个人对生物学领域中核心基础内容掌握的情况。根据高中生物课程的任务,这个基础也就应该成为高中生物课程的核心内容和基本要求。因此,高中生物课程是基于以下5个方面的要求来构建的:
·学生理解生物学基本现象、事实、规律,以及生物学原理是如何用于生物技术领域之中的;
·学生能够解释发生在身边的生物学现象;
·学生能够形成正确的情感、态度、价值观和科学的世界观,并以此来指导自己的行为;
·学生应掌握一系列的相关技能,包括操作技能、科学探究一般技能对比较、判断、分析和推理等思维技能,以及创造性和批判性的思维方式;
·学生应在学习生物课程的过程中,形成终身学习的基本能力和习惯。
2&. 充分考虑社会的需求& 社会对高中生物学教育的需求包括提高全民生物科学素养的要求。当代社会在迅速发展、不断进步的同时,也带来一些社会问题,在这些社会问题中,相当一部分是与生物学相关的问题,如环境、资源、人口、生态等。这些问题的根本解决,有赖于全体公民对这些问题有正确的态度、情感和价值观;有赖于全体公民的参与;有赖于他们具有相关的知识,并能依据生物学的原则去正确地决策和采取个人行动,所有这些都需要全体公民生物科学素养的提高。高中生物课程需要应对这样的社会需求。
3&. 为学生的学业选择和考虑职业方向提供帮助& 随着高中的普及,我国将会有更多的高中毕业生直接进入社会工作,他们将面临着择业的问题。那些希望进入高校的学生也要选择学习方向。这是当前许多学生和家长感到困惑的事情,而在以往的高中学科课程中,学生很少能有机会将这一实际的问题同他们的学习活动联系起来。在设计新的高中生物课程过程中,标准组充分关注了学生发展的需求,力图在必修和选修课程中,都渗入专业发展和职业选择的教育,使学生有机会了解到本学科不同领域的发展、与生物学相关的不同岗位,为他们选择自己人生的方向提供必要的帮助和思考的机会。
4.& 反映时代的特点和生物科学的进步& 在过去几十年间,生物科学迅速发展,已经成为自然科学中领先发展的学科之一。生物科技的广泛应用已经改变了每个人的生活。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们对自身的健康、食品、环境等问题倍加关注。生物科学和技术的发展不仅加速了知识的更新,也使一些新的科技问题成为人们关注的焦点,如转基因技术、人体器官移植等等。人们在对个人生活做出决策、在参与公众事务的讨论时,需要一些新的生物学知识和观点。这样,一些过去被认为重要的课程的内容,今天已经显得不那么重要,而新的内容则需要进入中学生物课程。课程标准注重高中生物课程的发展性,力求使之既能反映生物科学经典和核心的内容,又能反映现代生物科学和技术的新进展。《标准》在所有的模块中都加入了反映时代特点、反映当代生物科学进步并与人们现实生活关系密切的内容。
5&. 初中、高中整体设计& 我国新一轮的课程改革在工作机制上为初中、高中课程的整体设计提供了保障。标准组在设计初中生物课程标准时,就为初、高中的衔接做了统一的设计,整体设计表现在3个方面:
l)课程理念& 初、高中的生物课程都遵从了“提高生物科学素养”、“面向全体学生”、“倡导探究性学习”的相同理念,使初、高中课程在指导思想上保持一致性。在共同理念的基础上,高中生物课程增加了“注重与现实生活的联系”的理念,以体现高中生物课程的特点和更高要求。
2)课程目标& 在共同课程理念的指导下,初、高中课程目标在表述方式、目标的指向等方面具有很强的一致性,并呈现出递进的关系。
3)内容主题上的互补和递进& 中学生物学课程通常包括十大主题,我国初中生物课程全部包括了这些主题,其中,生物多样性、生殖和发育等主题侧重在初中阶段完成,而像细胞、物质与能量、遗传与进化、生物与环境等较为抽象且对学生认知能力要求高的主题,则安排在初、高中两个学段完成。这样,生物学的核心主题在两个学段的分布既各有侧重,又在整体上实现互补;既能实现初中阶段的内容相对完整,又能使高中阶段的内容相对集中(3个必修模块中只涵盖6个主题),以保证核心内容的教学能较为深入。在相同主题的处理上,采用了初、高中递进安排的方式,如:在细胞这一主题,初中侧重于细胞的结构,而高中则侧重于细胞亚显微结构和功能,细胞的各种生命活动,是讲“活”细胞,加强了物质和能量代谢的内容。又如:生态学的主题,初中主要是个体生态的内容,而高中则是在种群、群落、生态系统方面有更加深入要求。初、高中教学内容整体设计,既符合学生的认知规律,又可以减少不必要的重复、保证总体目标的实现。
(二)、 高中生物课程的主要特点
1 .充分体现基础性& 在研制《标准》的过程中,标准组认为“基础性”是指构成生物科学素养的基础,它涵盖了多方面的目标或要求,而不仅仅是“双基”。因此,新的高中生物课程既强调学生对核心知识的理解和掌握,又注重正面而积极的情感态度价值观和基础能力的达成。
在必修内容框架的构建上,也力图体现基础性。标准组分析了35个国家高中生物课程所涉及的主题及各主题所占课时的百分比,依据初中生物课的基础和整体设计的思路,选择了其中最重要的主题,并重新组合成3个模块。这3个必修模块,既考虑了不同层次上生物学的知识,又注意到了生物学中核心的主题,突出了构成生物学素养的基础。学习这些内容有助于学生更深入地理解生命活动的规律,理解科学的本质、过程和方法,了解并关注生物科学技术在社会生活、生产和发展中的应用。
2. 注意课程的选择性& 根据新的高中课程方案,生物课程标准力求在多样化和选择性方面有所突破,以充分适应不同地区的需要。高中生物课程标准的选择性是从3个层面实现的。
首先,每一个模块中的内容标准都是一个内容主题,而不是一个具体的“知识点”。这种提纲挚领式的内容标准为教材编写和课堂教学都留出了极大的空间。教材编写者或教师可根据标准的二级主题,选取不同的事实、素材或安排不同的学习活动来实现标准的要求。这也将有利于实现教材的多样化。
其次,《标准》在一些模块的内容要求上留出了选择空间,如:在选修2“生物科学与社会”模块中,城市中学可以不选“生物科学与农业”这个一级主题,而农村中学可以不选“生物科学与工业”这个一级主题。在选修l“生物技术实践”这一模块中,共有14个二级主题,学生和教师只要从其中选择5~7个内容研修,即可达到要求,获得2学分。这样的选择可以适应不同学校、学生的需求。
最后,课程是必修与选修相结合的结构,必修部分是生物学的核心内容,是全体学生共同的基础;选修部分要引导他们关注生物科学和技术的最新进展及其与社会的关系,促进他们在创新精神和实践能力方面有进一步提高;同时考虑学生不同的兴趣和志向及多样化发展的需要,分别侧重生物技术、生物学与社会、生物科技进展,为他们选择学业和职业方向提供帮助。
3&. 新课程重新调整了理论与实践的平衡& 生物科学不仅是一个理论体系,而且也是一个科学探索的过程。因此,课程标准特别注重学生在生物课程学习中的实践过程,更加重视实验和其他实践活动的开展。在《标准》的必修模块中,绝大部分的内容标准都附有相应的活动建议,这些建议大多是学生的实践活动;在这部分的4个教学案例中,也全部都是学生动手的活动。在选修模块的设计上,有以实践活动为主要学习方式的“生物技术实践”模块。这一模块要求学生“在教师的指导下自己设计并进行实验,然后收集并整理资料,写出报告,相互讨论。”教师的任务不是讲授,而是为学生的实验提供多方面的帮助。这样,学生的实践和学习活动在这一模块中具有突出的地位。这些都反映了高中生物课程中理论与实践之间新的平衡关系。
4&. 重新调整科学与技术的平衡& 科学和技术是两个不同的领域,有着不同的本质和特点。但当代科学技术的发展使它们广泛结合,成为“一个硬币的两个不同侧面”。生物科学和技术的发展对当代和今后的公民提出了技术素养的要求。因此,《标准》把对学生生物技术素养的教育纳入到了生物课程之中,并将它作为高中生物课程的目标之一。标准组在设计高中生物课程时,重新设定了科学和技术的平衡,加强了生物技术的内容。
在必修模块,知识体系是生物科学的逻辑框架,技术教育渗透在科学教育的主题之中,如“关注转基因生物和转基因食品的安全性”;“关注人类基因组计划及其意义’等。此外在活动建议中也包括了一些与技术相关的内容。
在选修部分,生物技术则是3个选修模块的核心主题。在选修中,主要内容都围绕生物技术展开,如选修1“生物技术实践”侧重了传统的生物技术,并强调学生动手实践;在选修2“生物科学与社会”模块中,在农业、工业、健康、环保4个一级主题中,突出地渗透了应用生物技术;在选修3“现代生物科技专题”中,《标准》又从基因工程、克隆技术几个方面介绍了现代生物技术。这样,从整体来看,高中生物课程中生物技术内容大为增加。
5&. 重视学习方式的改变& 《标准》倡导以探究为核心的多样化的教学方式、倡导学生在动手和动脑的学习活动中全面达成课程目标、倡导学生对学习内容有深入的理解和思考,以获得高层次的认知能力。所有这些教学思想都体现在内容标准、活动建议、教学案例及实施建议之中。标准也要求教材开发者和教师在编写教材和教学过程中,采取多种措施,引导学生主动学习。
6. 充分考虑到《标准》的可行性& 《标准》的设计既考虑了要加大此次课程改革的力度,跟上时代的发展和国际理科课程改革的步伐,同时又要充分考虑到新课程的可操作性和《标准》的可接受性。因此,《标准》在必修模块的教学要求、在选修模块的数量、在课程内容的范围等方面,都注意到了我国生物学教育的原有基础。在内容选择和教学要求方面,充分继承了我国生物学教学几十年的经验和优势。在实验活动的建议中,考虑了要适应我国不同地区的经济条件差异较大的实际情况,既能使条件好的学校能充分发挥资源优势,如:要求条件较高的生化实验、组织培养实验;又能使条件不利的学校也能开展有效的活动,如:腐乳的制作、制果酒、果醋等。
《标准》指出了我国新世纪中生物课程的发展方向。在实施《标准》的过程中,需要全体生物学教育者不断学习《标准》,努力将《标准》的要求落到实处,使我国生物学教育能迈上新的台阶。
五、《生物课程标准》的内容结构
传统生物教学大纲的结构通常都由两大部分组成:一是说明部分,包括教学目的要求、确定教学内容的原则和教学中应该注意的问题。有的还包括教学内容安排的说明;二是正文部分,包括各个年级的教学内容及其教学要求。现在将教学大纲改为课程标准,其内容结构有了一定的变化。下面以中华人民共和国教育部2003年制订的普通高中《生物课程标准》为例,介绍课程标准的内容结构。
第一部分&&&& &&前言
一、课程性质
二、课程的基本理念
三、课程设计思路
第二部分&&&&& 课程目标
第三部分&&&&& 内容标准
&& &一、必修部分
生物1:分子与细胞
生物2:遗传与进化
生物3:稳态与环境
二、选修部分
选修1:生物技术实践
选修2:生物科学与社会
选修3:现代生物科技专题
第四部分&&&&& 实施建议
一、教学建议
二、评价建议
三、教科书编写建议
四、课程资源的利用与开发建议
六、《大纲》与《课标》之比较
(一)、课程标准与教学大纲的总体区别
针对学科,规定了教学的具体内容、顺序及其要求。
针对学生,明确某一学段应达到的共同的、统一的基本要求。
更多地关注学生在学科的知识、技能方面应达到的要求。
更多地关注学生通过课程内容的学习在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面的发展。
更多地关注教师的教学行为。
既关注教师的教学、更关注学生的学习。
内容的表述方式更多地体现了原则性、规定性、刚性。
内容的表述方式更多地体现了指导性、启发性、弹性。
(二)、课程标准与教学大纲的框架结构比较
课& 程& 标& 准
教& 学& 大& 纲
课程基本理念
课程设计思路
情感态度与价值观
分必修和选修(有案例)
教学内容的确定和安排
教学内容和教学要求
教学中应注意的几个问题教学测试和评估
教科书编写建议
课程资源利用与开发建议
七、普通高中《生物课程标准》的课程结构
(一)、 高中生物新课标课程结构简述
《方案》规定普通高中课程的结构,由学习领域、科目、模块3个层次组成,图示如下:
8个学习领域分别是:语言与文学、数学、人文与社会、科学、技术、艺术、体育与健康和综合实践活动。生物属于科学领域,科学领域中还有物理、化学和地理的一部分。因此生物课程是科学课程。
对应上述结构层次,高中生物课程的结构可图示如下:
还要说明的是课程的修习将实行学分制管理。必修模块是确保所有高中生都达到共同要求,选修模块是在达到共同要求的基础上,满足学生在不同学习领域中进一步发展(有个性的发展)的需要(选修又分成Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ是国家规定的,Ⅱ是学校自主开发的)。无论必修或选修,每一模块的学习并通过考核,可获得2学分,每学分为18学时,因此,每个模块为36学时。为便于安排,每学期分为两学段安排课程,每学段10周,其中授课9周,复习考试1周。如此,l个36学时(2学分)的模块,若按周4学时安排,将在1个学段内完成。如生物的3个必修模块,各为36学时(2学分),合并计算为108学时(6学分),可在3个学段(1.5学期)完成。至于选修模块的学习,学分、学时、学段和必修是一样的,但所有科目的选修模块,都允许零选择、选部分或全选,以有利于满足学生不同的兴趣和个性差异,形成个性化的课程修习计划。这是我国高中课程结构改革方面的划时代的进步,充分体现了以学生发展为本的教育理念,连同必修模块一起,从课程结构上保证了适应社会需求的多样化和学生全面而有个性的发展。
国家还对学生毕业的学分作宏观调控。即学生每学年在每个学习领域都必须获得一定学分,3年中总学分达到144分方可毕业。其中必修学分为116(含生物的6学分),选修Ⅱ(学校自主开发的)至少6学分,选修Ⅰ(国家规定的)不能低于22学分,高线不限(以上请参阅《方案》的课程设置及其说明)。
中学生物学教师关心的生物科目学时(学分)的多少问题,《方案》规定科学领域中地理、物理、化学、生物,其必修学时和学分是相同的,即改变了过去厚此薄彼的不正常状况。
(二)、高中生物新课标的模块设计
《方案》对模块有清晰的表述:“每一科目由若干模块组成。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;每一模块都对教师教学行为和学生学习方式提出要求和建设。”
看来清晰,但要落实到生物学课程的模块设计的具体实践中,并非易事。我们已经习惯了高中生物学课程,无论我国还是多数国家,基本上是不同形式或有不同重点(如美国BSCS的不同版本)的《普通生物学》,一本书,概而全。当然,在有些国家,由于各种原因,教师的教学内容选择比较宽松,可以在一本书中,多教或少教某部分的内容。以模块方式构建高中生物学课程的为数不多。这就是说,可参考的不多,必须创新,而创新不只是难,还有风险。“十年树木,百年树人”,教育尤须“风物长宜放眼量”。我们至少必须解决以下的问题:
·以科目内容为基础,根据生物科学素养的社会需求和生物学科发展的现状,将内容分化为若干相对独立和完整的学习模块。
·以模块组织课程内容时,既要确保学生终身学习和发展需要的基础内容,又要反映现代生物科学发展中与社会和个人生活最密切的方面以及某些“生长点”。
·模块的选择和厘定,要区分哪些是共同基础,哪些是满足学生不同兴趣和个性差异。共同基础不可太宽或太窄,多样化也不可太杂或太碎,不可变成“课程超市”。
·模块的数量,特别是必修模块的数量受到严格的规定:不能超过3个。因为所有科学领域的科目,均为6学分,108学时,每一模块2学分,36学时,1个学段内完成。
·还需考虑我国教师队伍的适应状况;各学校课程资源的状况;高考考试组织和实施的难易程度……
就是在这样诸多考虑之中,并多方面征询意见,特别是两院院士代表的真知灼见,最终诞生了现在的3个必修模块:“分子与细胞”、“遗传与进化”和“稳态与环境”;3个选修模块:“生物技术实践”、“生物科学与社会”和“现代生物科技专题”。
高中生物新课标在课程设计思路中,对必修模块、选修模块设计的依据和它们的教育价值,还有在实施中两者的关系,有简明的表述:
“必修模块选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。”生物科学的内容浩如烟海,若提出这要增加,那要补充,都是有道理的。但对于提高学生生物科学素养的适切性而言;对于浩浩荡荡、激越飞腾的生物科学发展而言,这样的精心遴选,更是有道理的。另外,3个模块相对独立,又以“生命系统”而整合。
“选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。”“拓展”、“增进”、“提高”,是分别针对3个不同选修模块的教育价值和对应的学生群而言的,使选修模块内容的总体,涵盖面较宽,又避免了专业化的倾向。
“学生在学习了生物1的内容之后,既可以先学习生物2的内容,也可以先学习生物3的内容。在修完必修模块的基础上,进行选修模块的学习”。反映了模块的相对独立和相互联系。
设计思路还对每个模块在高中生物课程中的价值,分别作了说明,请参见《高中生物新课标》。模块设计的工作是否就终止于此?没有。更困难的任务是转化为模块式的教材,为学生的学习和教师的教学构建一个适用性好的教学平台。教育部组织过多次学习和研讨,普遍认为模块式的课程和教材,应当具有某些共同特征。如:
·在符合本课程总体目标的前提下,要体现本模块内容的教育价值;
·确切地反映本学科一个或一组的主题或核心概念;
·一个模块应有主要的、贯彻始终的科学思想观念和科学方法;
·一个模块应有学习探究的共同情境,或随着问题的深入,情境有相适应的变化。情境可以是社会的、生活的、科学实验的等;
·一个模块,应体现内在的逻辑线索,同时又是开放的,即动态的、普遍联系的。
(三) 、新课程结构对教学提出了新要求
l.从课程结构的总体设计来看,高中生物课程与其他自然科学课程同属科学领域,而且在必修部分的学分分配上和理、化、地等同。这一方面有利于我国科学教育中长期存在的重理化、轻生地的状况的改变,使生物科学教育恢复应有的地位和尊严;另一方面对生物学教师发出的明确信息是:你是一名科学课程的教师,应该按照科学课程的教育规律来组织教学。
2.现在由3个必修模块和3个选修模块组成的高中生物学课程,其内容的深度和广度都前进了一大块。例如,我们从来没有分别用36学时来学习分子与细胞、遗传与进化、稳态与调控这样的核心内容。学时增加,内容集中,其深广度可想而知。又例如,过去的选修课也有几大生物工程,但没有专门的生物技术实践、生物科学与社会这样的内容,新课程作了全面的扩增。这样,一方面将能提高高中生物学课程在学校教育中的地位。尽管高中仍是面向大众的基础教育,但若一门课程人为地降低难度、宽度,既影响它在提高国民素质中的作用,也波及本课程的地位,这方面是有历史教训的。另一方面,作为教师,我们必须问自己:我为深、广度提高了的课程的教学作好准备了吗?如果学生因你的教学而没有兴趣;不能化难为易;对他的人生选择和规划起不到积极的作用,那么,精心设计的课程结构和内容,将付诸东流。
3.《方案》指出要合理而有序地安排课程,“高中一年级主要设置必修课程,逐步增设选修课程,学生可跨班级选修。”这就意味着3个必修模块应在高一年级修完,比之过去,降低了年级,学生相关的数、理、化基础不足,教学的难度又增加了。另外,选修原则上在必修之后,这就意味着,如若你教不好必修,还有几多学生来选修生物学课程呢?学生的兴趣,专业和职业的选择,常常受教师教学的影响,这是不争的事实。《方案》还指出:“学校要鼓励学生在感兴趣、有潜能的方面,选修更多的模块,使学生实现有个性的发展。”在你的岗位上,在各学科的竞争中间,你有多少胜算?
4.你为参与以校为本的教学研究作好准备了吗?《方案》指出:“鼓励教师针对教学实践中的问题开展教学研究……使课程的实施过程成为教师专业成长的过程。”新课程的制订和实施,本质上是教育科学研究和教育改革。这种研究和改革,并不仅仅倚重于专家的高瞻远瞩,更须植根于教育、教学的实践。万千教师的研究和改革实践的洪流,将冲刷陈腐,涌现新的经验乃至新的理论。
5.没有丰富的课程资源,将难以实施新的课程。尤其是作为科学教育领域的生物学课程,需要动手动脑去“做科学”;需要把课堂和社会生活、生产、科学实验相融通;需要教学过程和现代信息技术相整合;需要因地制宜、因校制宜实施生动活泼的教学。凡此种种,要求我们积极投身于课程资源的开发和建设中,创造性地利用各种课程资源。这并不都是教学行政部门、校长的事,因为只有你才是你的学校的学科教育的专家……
八、各模块标准解读
(一)、“分子与细胞”模块的解读
1 、学习本模块的目的意义
本模块选取了细胞生物学的最基本知识,以及细胞研究的新进展和实际应用,这些知识内容也是学习其他模块必备的基础。通过本模块的学习,学生将在微观层面上了解生命的物质性和生物界的物质统一性,活细胞中物质、能量和信息变化的统一,细胞结构与功能的统一,生物体部分和整体的统一等,有助于辩证唯物主义自然观的形成。学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展,有助于学生对科学过程和本质的理解。本模块的学习目标是:
1)知识性目标
1 简述生命的基本化学组成,理解地球上的生命就是以碳元素为基础构建的,生物大分子的基本性质取决于碳骨架长短、结构排列和功能基团;概述细胞内的水和无机盐的作用,阐明生物大分子的结构和功能。检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
2 归纳细胞学说的基本论点,明确电镜观察技术、细胞破碎技术和超离心技术是探索细胞结构和功能的重要途径和方法;认识生物膜系统是生命的最基本结构,胞质溶胶是细胞多种代谢活动的场所,细胞器对活细胞完成各种生命活动的重要作用,细胞核是遗传和代谢活动的调控中心,理解细胞是生命活动的单位。
3 探究活细胞的细胞膜具有选择通透性,说明不同物质进出细胞的方式。探究活细胞内酶的来源、作用特性和化学属性,以及影响酶活性的因素。解释ATP与ADP相互转化的关系,阐明ATP在能量代谢中的作用。阐明光合作用过程中的光系统与光反应、暗反应与葡萄糖生成,简述提高光合作用效率的措施,认识光合作用在自然界中的重要性。
4 举例说出细胞增殖及其意义,图解分生组织细胞的生长和增殖的周期性。概述分裂间期细胞的代谢活动及结果,描述细胞的无丝分裂过程和特征,观察细胞有丝分裂并概述其过程和特征。
5 举例说明细胞分化是生物个体发育的主要过程,分化细胞仍然具有发育的潜能。举例说明细胞衰老和死亡是一种正常生命现象,探讨细胞衰老和凋亡与人类健康的关系。描述癌细胞的主要特征,分析说明细胞发生癌变的原因,搜集和交流防治恶性肿瘤的资料。
2) 技能性目标
1 通过用图示将化学元素加以归类,用表格概括水和无机盐的知识,将糖类和脂类知识条理化,用纲要法归纳蛋白质的知识体系,用流程图呈示核酸分子的研究过程,用比较和对比方法处理有关细胞器的学习材料,接受学习方法和策略的训练,提高自主学习能力。
2 通过观察细胞中DNA和RNA的分布,观察线粒体和叶绿体,鉴定组织中可溶性还原糖、蛋白质、淀粉和脂肪,提取和分离叶绿体色素,制作和观察根尖细胞有丝分裂压片等实验,培养实验操作技能和实验观察能力;通过探究细胞膜的透性,诱发植物细胞质壁分离和复原,探究影响酶活性的因素,探究酵母菌的呼吸方式等实验,接受科学探究方法的训练,培养其科学探究能力。通过模拟研究生物膜的透性,物质扩散速率与细胞大小的关系,培养其实验创新能力。
3 通过剖析细胞各部分的结构与功能、局部与整体的关系,分析细胞的分裂与分化、分化与去分化、分化与转化的关系,观察和分析有丝分裂不同时期细胞之间的结构联系及发展变化,培养和提高其抽象思维能力。
3 )情感性目标
1 主动搜集有关干细胞的研究与应用、防治恶性肿瘤等方面的资料,积极参与有关细胞学研究的参观、观察、模拟或探究实验活动,关注细胞生物学和分子生物学研究的新进展,认同细胞工程研究具有的重大科学价值和应用价值,提高学习兴趣和增强学习主动性。
2 深刻地认识生命的物质性及其生物界的物质统一,生物界与非生物界的物质统一,认识细胞结构与功能的统一、各种活细胞中物质、能量和信息变化的统一,生物体部分和整体的统一等,接受辩证唯物主义教育和逐步树立科学的自然观。
3 在探究性实验活动中,要善于从亲身经历的事物中发现和提出问题,尝试构想假说,自主设计实验计划,在执行实验方案中收集数据,通过分析数据得出探究结论,从而培养实事求是的科学态度和一丝不苟的科学精神。
2 、本模块在高中课程中的地位
1 )本模块在共同必修部分的地位
本模块的“细胞的分子组成”单元主要阐述生命的化学基础,即生命是由水、无机盐和生物大分子组成的高度有序的动态体系,能量是推动生命体系的物质运动和保持有序状态的动力,信息传递是维系生命体系的调控机制。因此,物质、能量和信息是一切生命系统的化学基础。该单元阐述的生命分子的结构和功能,不仅是学习细胞的结构、功能、代谢和繁殖等知识的基础,而且也是学习遗传与进化、稳态与环境等知识的基础。例如,蛋白质和核酸等知识是进一步探讨DNA分子的结构与功能,基因和遗传信息的概念,遗传信息的传递和表达,以及基因的调控等知识的必要前提。蛋白质的结构与功能等知识也是学习激素调节机制的必要前提。此外,生命系统的物质、能量和信息传递等知识,成为理解生态系统的物质循环、能量流动和信息交流的重要基础。
本模块的“细胞的结构”单元主要阐述生命的结构基础,即细胞是生物体结构和功能的基本单位。既然细胞是生命活动的单位,有关细胞的结构与功能的知识,必然对继续学习细胞代谢和增殖等知识起着重要作用。有关细胞核的知识,对于深入理解有性生殖中配子的作用,以及传种接代过程中基因的传递、重组和突变等知识起着重要作用。
本模块的“细胞的代谢”单元主要阐述生命实现自我更新的生理基础,即生命活动所需要的能量来自于光合作用和细胞呼吸两个过程,细胞膜是细胞与环境之间进行物质交换和能量交换的必要条件,细胞内的物质转变和能量转变也必须在酶的催化下才能进行,ATP则是生命系统输入、储藏和输出能量,以及细胞实现能量释放、转移、贮存和利用的关键化合物。有关细胞与环境之间进行物质交换和能量交换的知识,是继续学习生态系统内物质循环和能量流动等知识的基础;有关细胞内物质转变和能量转变的知识,则是学习内环境及稳态等知识的基础。
本模块的“细胞的增殖”单元主要阐述生命实现自我复制的遗传信息传递基础,即细胞增殖是通过细胞周期实现的,在细胞生长和分裂的周期中,复制的遗传信息平均分配到两个子细胞中去,使亲代细胞与子代细胞保持遗传的相对稳定性。该单元知识是学习减数分裂、配子生成和融合、合子发育的重要基础,也是学习DNA复制及遗传信息传递的重要基础。
本模块的“细胞分化、衰老和凋亡”单元主要阐述生命的有限性,即分化是细胞、组织和器官的特化,是新生细胞的结构与功能进一步发展的必然,同样,细胞衰老和调亡是特化细胞的结构与功能活动的必然。细胞癌变则是细胞发生畸形分化的结果。这部分内容与继续学习生物的个体发育、基因的调控机制、基因突变、人类遗传病等知识有着密切联系。
2)本模块与选修模块的内在联系
“分子与细胞”模块的某些内容,与选修模块的相关内容有着内在联系。例如,选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质的提取和分离、生物净化原理和方法等,都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。克隆技术、胚胎干细胞移植等内容,都是对有关细胞全能性知识的应用、引申和拓展。此外,学生通过“分子与细胞”模块的探究性学习活动获得的技能,对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。
3 、本模块课程内容的要求
1)“细胞的分子组成”部分& 本部分内容的单元知识点有:细胞的元素组成、细胞的分子组成、水和无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸等,要求是:简述生命元素的类别,说明生物大分子以碳链为骨架。说出细胞内水和无机盐含量、存在形式和生理作用;概述糖类的种类和作用,明确糖类既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源;知道脂质具有区别于糖类的特征组分,举例说出脂质的种类和作用;举例说出蛋白质的相对分子质量大,阐明蛋白质是结构和功能最复杂的生物大分子,认识蛋白质分子的空间结构对其功能起决定性作用;简述科学家研究核酸化学组成的大体过程,概述核酸的分子结构和功能。检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质,观察DNA、RNA在细胞中的分布。
2)“细胞的结构”部分& 本部分内容的单元知识点有:细胞的发现和细胞学说的建立、细胞的研究方法。细胞的类别、细胞的基本结构、细胞膜、细胞器、细胞核、细胞的整体性等。要求是:简介虎克和列文虎克在细胞发现过程中的贡献,简述细胞学说的创立过程及其基本观点。列举细胞的多样性,观察多种多样的细胞。阐明生物膜结构“流动镶嵌模型”的主要论点,简述细胞膜的大体功能;说出细胞溶胶的功能,描述细胞骨架的作用;举例说出几种细胞器的结构和功能,观察线粒体和叶绿体;简述细胞核的基本结构,阐明细胞核贮存遗传信息。举例说出细胞各部分结构相互联系和协调一致,理解细胞是一个有机的统一体。
3)“细胞的代谢”部分& 本部分内容的单元知识点有:物质进出细胞的方式、ATP与代谢、酶与代谢、光合作用、细胞呼吸等,要求是:实验探究物质通过半透膜的扩散原理,观察植物细胞质壁分离和复原现象,论证细胞膜具有选择通透性;说明离子和小分子物质的跨膜运转方式,以及大分子和颗粒性物质的膜泡运转方式。探究活细胞内酶的来源、作用、化学属性,以及酶作用的特性;探究温度FH等因素对酶活性的影响。简述ATP分子结构,解释ATP与ADP相互转化的关系,说明ATP的生成途径,阐明ATP在能量代谢中的作用。分析科学家对光合作用的认识过程,形成光合作用的基本概念;提取和分离叶绿体色素,简述叶绿体色素的吸收光谱和作用光谱;阐明光合作用的过程及实质,探究影响光合作用速率的环境因素,认识光合作用原理对提高作物产量的指导作用,理解光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢。探究酵母菌的呼吸方式,阐述有氧呼吸的化学过程,举例说明无氧呼吸与有氧呼吸的异同,理解细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径。
4)“细胞的增殖”部分& 本部分内容的单元知识点有:细胞增殖及其意义、细胞周期、细胞分裂间期、无丝分裂、有丝分裂等,要求是:模拟探究物质扩散速率与细胞大小的关系,理解生物体大多是由许多体积很小的细胞组成的道理,以及细胞分裂是其发展的必然;举例说明细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。简述细胞生长和增殖的周期性,图解一个细胞周期的持续时间和大体分期。概述问期细胞内进行的正常代谢活动,理解问期是细胞分裂期的准备阶段;描述细胞的无丝分裂过程,概述植物细胞的有丝分裂,观察植物细胞有丝分裂各个分期的特征,简述动物细胞有丝分裂与植物细胞的异同,归纳细胞有丝分裂的共同特征。
5)“细胞的分化、衰老和凋亡”部分& 本部分内容的单元知识点有:细胞分化、细胞衰老和凋亡、细胞癌变等,要求是:以合子发育为例,说明细胞分化是生物个体发育的主要过程;以植物组织培养和动物克隆为例,说明分化细胞仍然保持其全能性;搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。列举细胞衰老和凋亡是一种正常生理活动的事实,简述衰老细胞的主要特征,探讨防止细胞衰老和延长细胞寿命的可能性,综述有关细胞衰老的理论研究成果。描述癌细胞的主要特征,对致癌因子进行分类,说出正常细胞发生癌变的原因;关注恶性肿瘤的防治,搜集和交流防治恶性肿瘤方面的资料。
(二)、“遗传与进化”模块的解读
1 学生学习本模块的目的意义
1) 知识性目标
1 阐明减数分裂是细胞有丝分裂的特殊方式;举例说明配子成熟和融合的过程。
2 简述科学家认识遗传物质的过程;概述 DNA分子结构的主要特点;说明基因与遗传信息的关系,以及遗传信息传递和表达的方式。
3 描述孟德尔以豌豆为材料的遗传实验,阐明基因的分离规律和自由组合规律;举例说明基因与性状的关系;概述位于性染色体上基因传递及表现的特殊性。
4 举例说出基因重组及其意义,通过典型实例分析说明基因突变的特征和原因,简述染色体结构变异和数目变异;举例说明诱发突变和染色体倍性变化在育种上的应用。
5 根据遗传基础的差异,对人类遗传病进行分类;概述人类遗传病的产生原因、监测和预防的方法,简述人类基因组计划及其意义。
6 说明现代生物进化理论的主要内容;概述物种形成的机理;描述生物进化历程及其生物多样性的形成。
2 )技能性目标
1 观察细胞减数分裂的玻片标本,识别减数分裂过程发生的染色体变化,或者制作用于演示减数分裂时染色体变化的图片。
2 搜集和交流 DNA分子结构模型建立过程的资料,制作DNA分子双螺旋结构模型。
3 尝试植物或动物性状分离的杂交实验,并用P矩阵预测杂种后代性状分离的概率。
4 尝试用4 ℃处理植物的分生组织细胞,探究低温能否诱导染色体加倍。
5 调查某种常见的人类遗传病,搜集和交流人类基因组或基因诊治研究方面的资料。
6 搜集和交流生物进化理论发展的资料,用DNA分子杂交的模拟实验来鉴定人猿间的亲缘关系,用数学方法讨论自然选择使种群的基因频率发生变化。
3) 情感性目标
1 主动搜集有关现代遗传学发展的资料,积极参与有关探索遗传奥秘的调查、观察、模拟或探究实验活动,提高学习兴趣和增强学习主动性。
2 关注现代遗传学的迅速发展,认同遗传学研究的新成就对解决人类面临的问题具有重大的科学价值和应用价值,积极思考遗传学与其他自然科学和人文科学的联系,为普及遗传学的知识做出贡献。
3 在进行遗传调查和实验活动中,善于从自己亲身经历的事物中发现问题和提出问题,大胆作出假设和进行自主性探究,养成实事求是的科学态度和培养勇于创新与合作的科学精神。
2 本模块在高中课程中的地位
1 )本模块在共同必修部分的地位& 高中生物学课程的共同必修模块内容,主要是从微观和宏观两个方面引导学生学习和掌握生命科学最基本的概念、原理和理论,以及相关知识在实践中的应用。其中,“分子与细胞”立足于从细胞水平、亚细胞水平乃至分子水平上阐述生命的本质;“遗传与进化”不仅从微观层面上阐述生命的延续性,而且立足于整个生物界及其生物多样性,从宏观层面上阐述生命的发展过程、原因和结果;“稳态与环境” 则从宏观层面上阐述生命系统通过自我调节机制使其保持稳态并适应外界环境,以及生态系统通过自动调节作用使其结构与功能达到的和谐与统一。因此说,3个共同必修模块构成一个相对完整的知识体系。
生物通过生殖和遗传实现生命的延续和种族的繁衍,通过进化实现生命的发展而形成生物多样性和适应性。在“遗传与进化”模块中,选取减数分裂和受精作用等内容月的在于揭示生命延续的细胞学基础,显然,这部分内容必须以细胞周期及其细胞有丝分裂等知识为基础。观察减数分裂及识别细胞内染色体变化的实验操作,也必须以观察细胞有丝分裂的技能训练为前提。本模块选取DNA分子结构及其遗传基本功能,遗传和变异的基本原理及应用等内容月的在于阐明遗传物质及其作用原理,以及基因传递、重组和改变的模式,生命分子和细胞结构是这部分内容的必要基础,显示DNA与RNA在细胞中分布的观察实验,则有助于学生深入理解DNA与RNA之间的遗传关系。本模块还选取现代生物进化理论和物种形成等知识,目的在于概述原始生命诞生后的发展历程,以及生物进化的原因和结果,大自然的定向选择促进生物进化,全球生物多样性和适应性是自然选择的结果。正因为生命的发生和发展的历程显示出生物与环境相互作用的关系,所以这部分知识又成为学生进一步学习和理解生态学知识的基础。
2) 本模块与选修模块的内在联系 “遗传与进化”模块的某些内容与选修模块中的相关内容联系紧密。例如,选修模块涉及的避孕原理和方法、人工授精、试管婴儿等生殖技术,都是以减数分裂和受精作用为必要的知识基础;克隆、基因工程、基因诊断和基因治疗,以及PCR技术和蛋白质工程等内容,则是以基因及其遗传信息的传递和表达为知识基础的。此外,选修模块介绍的现代生物技术在育种中的应用,实际上是对选择育种、辐射育种、单倍体和多倍体育种原理的拓展和引申。因此,选取本模块的内容时,既要重视联系生活、生产、社会及其与技术科学的综合,又要关注与选修模块中相关内容的衔接,避免前后出现不必要的重复。
3 对本模块内容要求的阐述
本模块内容包括:遗传的细胞基础、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异、人类遗传病、生物的进化6部分,每部分内容就是一个相对独立的知识单元,对各个单元课题内容的要求分别阐述如下:
1)“遗传的细胞基础”部分& 本部分内容包括减数分裂、配子生成和受精作用等单元知识点,要求是:以人或高等动植物为例,说明减数分裂的发生部位、时间、过程和结果,形成减数分裂的概念;结合图解阐明减数分裂过程中染色体的动态变化;观察细胞的减数分裂,或者制作模拟减数分裂时染色体变化的图片。图示动物精子生成过程的分期,说明各个时期细胞结构的动态变化;比较说明卵细胞生成与精子的异同Z简述配子的作用。以人为例说明受精部位、时间、过程和影响因素;概述被子植物的双受精过程。
2)“遗传的分子基础”部分& 本部分内容的知识点有:对遗传物质的认识过程、DNA分子结构、基因和遗传信息、遗传信息传递和表达等,要求是:分析肺炎球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的结果,证实DNA是遗传物质;分析烟草花叶病毒(TMV)感染实验或TMV与HR(霍氏车前病毒)重建实验的结果,证实RNA也是遗传物质;概括遗传物质的特征。简述DNA分子的结构层次;阐述DNA分子链(一级结构)的结构稳定性;图解DNA分子双螺旋结构模型的基本要点,说明DNA分子构型的稳定性、特异性和多样性;搜集J.D.沃森和F.H.C.克里克建立DNA分子双螺旋结构模型的资料,制作一个DNA分子双螺旋结构模型。简述基因与形状、基因与DNA、基因与染色体、基因与遗传信息的多重关系,形成基因的概念;举例说明基因与遗传信息的关系。概述DNA复制的时间、过程、条件、分子基础和特点,揭示DNA复制的实质;概述遗传信息转录的场所、模板和过程,揭示遗传信息的翻译过程是信使RNA、核糖体和转运 RNA三者协同作用的结果,概述中心法则。
3)“遗传的基本规律”部分& 本部分内容的知识点有:孟德尔的遗传实验、孟德尔定律、表型和基因型。伴性遗传等,要求是:简述豌豆作实验材料的优点,描述孟德尔的豌豆杂交实验程序,说出孟德尔收集、整理和解读数据的方法,概述盂德尔研究的杰出贡献。简述孟德尔发现遗传定律的实验依据,假设及推测,验证及结论;用现代遗传学的研究成果,阐明杂合体内等位基因之间的相互作用,以及配子生成时等位基因分离和非等位基因之间随机重组的细胞学基础;尝试植物或动物性状分离的杂交实验。举例说明基因型是性状表现的决定因素,杂合体内等位基因的相互作用对其表型的影响,阳光、温度、营养性激素等发育条件对基因表型效应的影响,以及杂合体内非等位基因的相互作用对其表型的影响。以人类红绿色盲或血友病为例,简述人类性状遗传的研究方法;分析红绿色盲的调查资料并提出问题,对控制红绿色盲遗传的基因及座位作出假设,推测X连锁隐性基因表型效应与性别的关系及其传递方式的特殊性,列举检验假设的方法;对伴性基因的传递方式和遗传表现加以归纳,形成伴性遗传的概念。
4)“生物的变异”部分& 本部分内容的单元知识点有:基因重组、基因突变、染色体变异、变异与育种等,要求是:从广义上列出基因重组的类型,结合减数分裂中染色体行为简述基因重组的细胞学基础;举例说出基因重组的意义。图解镰状细胞贫血的病因,形成基因突变的概念;简述基因发生突变的时间、原因和遗传效应(分子病或代谢缺陷);举例说明自然突变的特征,简述基因突变的意义。简述染色体变异的类型和导致生物变异的原因,图示染色体的结构变异;以果蝇的染色体组型为例,解说染色体组的概念;列举自然界中常见的染色体数目变异类型,简述多倍体植物和单倍体植物的特征和来源。简述人工诱变的方法,列举辐射育种的成就;举例说出多倍体育种和单倍体育种的程序,简述人工诱导染色体加倍性的一般原理;尝试用低温诱导植物分生组织细胞内染色体加倍。
5)“人类的遗传病”部分& 本部分内容的单元知识点有:人类遗传病的类型、遗传病的检测和预防、人类基因组计划等,要求是:简述人类遗传病的产生原因和特点;说出医学遗传学对遗传病的分类原则,列出遗传病的类型;举例说出各类单基因病的遗传方式和风险率;列举染色体病对新生儿的严重危害;调查某种常见的人类遗传病。说出遗传病的产前诊断与优生的关系,图示产前诊断的程序,简述羊膜穿刺术和核型分析在产前诊断中的作用;说出遗传咨询与优生的关系,简述遗传咨询的一般方法;搜集和交流基因诊治研究方面的资料。说出人类基因组计划的研究对象和目标,简述人类基因组计划的研究成果和意义;概述人类单体型计划的对象和目标,说出人类单体型计划与人类基因组计划之间的关系;搜集和交流有关人类基因组研究方面的资料。
6)“生物的进化”部分& 本部分内容的知识点有:现代生物进化理论简介、物种形成、生物进化的历程与生物多样性的形成等,要求是:概述达尔文的自然选择理论的基本观点,对自然选择理论作出评价;概述现代生物进化理论的基本观点,举例说明基因突变和基因重组是种群基因库变迁的动因,用数学的方法分析说明自然选择导致种群基因频率发生定向改变,举例说明隔离阻止种群间基因交流的作用。简述达尔文在加拉帕戈斯群岛对地雀的考察与描述,用现代进化理论的观点解释13种地雀的进化过程和原因。简述生物进化的大体过程,列举生物进化历程中出现的重大转折及其深远意义;概述生物进化的一般趋势,举例说明趋同进化和趋异进化等方式;阐述魏泰克提出的五界说的分类原则,说明五界说的理论意义。
4 教学策略、教学活动的建议
教学策略的选择和教学活动的安排受多种因素的制约,就其教学内容而言,本模块各部分知识类别的差异很大,因此,教学的策略选择和活动安排应有所侧重。
“遗传的细胞基础”部分,以原始生殖细胞—配子—受精卵为知识链,以配子生成与融合为核心,主要讲述减数分裂和受精过程中细胞结构(主要是染色体)的动态变化。教学时,应以演示和观察为主,先通过展示图片或放映录像为学生提供必要的感性材料,学生一旦明确减数分裂或受精过程中细胞结构变化的特征,要及时地引导他们将感性认识上升到理性认识,形成减数分裂或受精作用的概念。观察细胞的减数分裂,是要验证在配子生成过程中确实发生了染色体数目减半的变化,有条件的学校可组织学生观察牡丹或玉米花粉母细胞的减数分裂。以人为例讲述受精作用,不仅便于营造良好的教学情境,而且有利于引导学生认识配子在传种接代过程中的作用,从而达到本模块教学的终极目标。
“遗传的分子基础”部分,以DNA—基因—遗传信息为知识链,以遗传物质及其作用原理为核心主要讲述遗传信息的贮存(编码),复制(传递)、转录和翻译(表达)的方式。科学家是通过实验认识到核酸是遗传物质的,为学生提供一些经典实验研究的资料,引导他们通过分析实验结果而认识到DNA和RNA是遗传物质不仅使他们深刻理解遗传物质的特征而且使他们感受到科学家探索遗传奥秘的思维方式。DNA分子结构的教学,应充分运用相关的挂图和模型,引导学生领悟DNA分子双螺旋结构模型的基本要点,以及DNA分子构型的稳定性、特异性和多样性。组织学生搜集J.D.沃森和F.H.C.克里克建立DNA分子双螺旋结构模型的资料,制作一个DNA分子双螺旋结构的模型,目的在于促使学生通过自主性学习和研究活动拓展和引申有关DNA分子结构方面的知识。基因和遗传信息的教学应以学生自主性解读信息为主,在教师的点拨下,由学生自己抽出基因概念的要素,表述基因和遗传信息的关系。遗传信息的传递和表达是遗传物质作用原理的核心内容,教学时要先引导学生明确该原理揭示的问题,找出这个原理包容的基本要点,进而教师惜助于相关的教学设备解析重点和难点,最后师生共同进行总结归纳。
“遗传的基本规律”部分,以孟德尔的遗传研究与发现为知识链,以基因的遗传方式为核心,主要讲述等位基因的遗传行为和非等位基因之间的遗传关系。学生在初中学习阶段已经了解一些孟德尔的事迹,在高中阶段以“孟德尔对遗传学的杰出贡献”为专题,组织小型的师生研讨活动,则有助于促进学生的自主学习。孟德尔发现遗传定律的研究程序,最适于引导学生领悟科学探究的一般模式,在分离规律的教学中可组织学生开展专题讨论,如孟德尔从豌豆杂交实验的结果中发现和提出的问题及性质,孟德尔构想遗传因子假说的背景,他是怎样预测杂交实验结果、对假说进行检验、分析数据并得出结论的;进而教师再引用现代遗传学的研究成果,阐明杂合体内等位基因之间的相互作用,以及配子生成时等位基因分离的细胞学基础2最后引导学生从配子是上下两代相连续的桥梁作用人手,概括分离规律的基本论点并揭示其遗传实质。自由组合规律的教学活动,则应继续引导学生进一步感受科学家是怎样拓展其思维空间和创新的。
“生物的变异”部分,以可遗传变异的来源、起因和特征为知识链,以基因突变和染色体情性为核心,主要讲述遗传物质的改变及其引起的表型变化。学生虽然了解一些生物变异的现象,但对于基因突变和染色体畸变的原因及特征知之甚少。因此,教学时首先要为学生提供足够的感性材料,引导他们把握材料的关键特征,从感性认识上升到理性思维,形成基因突变和染色体组等核心概念。然后,教师举例说明基因突变或染色体信性的特征和引起的遗传效应,以及我国在诱变育种和染色体信性育种方面的应用。
“人类遗传病”部分,以遗传病的病理、诊断和预防为知识链,以遗传与优生为核心,主要讲述人类遗传病的常识性知识。学生习得基因突变和染色体畸变等知识后不难理解遗传病依据其病理进行的分类,教学时可启发学生尝试对遗传病加以分类,然后利用典型遗传病例的系谱图,引导学生探索各类遗传病的传递规律和子女发病的风险率。禁止近亲结婚、遗传咨询和产前诊断,都是实现优生和改善人类遗传素质的重要措施。通过遗传规律的教学,学生已经理解禁止近亲结婚与优生的关系。遗传咨询和产前诊断的教学,可以先启发学生思考和讨论“如何降低非近亲结婚子女发生遗传病的风险?”这个话题,当他们意识到婚前优生咨询和产前优生诊断的必要性时,教师再以讲授形式介绍遗传病诊断和预防的主要措施。
“生物的进化”部分,以现代生物进化理论的基本观点为知识链,以地球上生命的发展(新物种形成)为核心,主要阐述生物进化的原因、过程、趋势和结果等问题。达尔义的自然选择学说是现代生物进化理论的基础,所以,现代生物进化理论的教学应从对自然选择理论的评价开始,针对自然选择理论的局限性,教师再结合实例逐一地阐述现代生物进化理论的基本观点,并引导学生运用现代进化理论的观点解释加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成方式。学生对生物进化的过程和生物多样性的形成有一定的知识基础,教学时应以自主学习为主,要点拨学生查找生物进化的趋势、模式和结果,并构建有关生物进化的知识体系。
九、教学实施建议(见普通高中生物《课程标准》)
十、普通高中生物《课程标准》中的评价理念和原则
(一)、树立与教学过程密不可分的教学评价理念
教育评价是指一系列搜集、鉴别和提供教育教学决策所需的资料、意见和价值判断的系统的、科学的专业过程。所谓教学决策是指在教学中所做的各种决定,如教学设计和教学方法的选择等。这里所说的资料不仅包括评价所获得的学生成绩或名次,它还包括事实的描述、纪录、报告等;意见则是指看法、思想和观点,而价值判断则包括了对某一事实或做法的批评、价值评估等。教学决策常常因为教育环境和状况以及具体教育对象的不同而不同,需要随时加以修正,教学决策修正时的依据则多半来自评价所提供的具体资料和判断,因此,评价是任何教育方案实施过程中相当重要且不可或缺的一环。在生物学教育中,由于教育和教学是融为一体的过程,因此,生物学科的教育评价也就是教学评价。
教学是教师和学生共同参与的一种活动过程。教师按照预定的教学目标,运用各种方法,循序渐近,希望学生的身心行为能够随着教学的进展而有所改变,达到既定的教学目标。而要知道教学结果是否达到预期的目标,就必须针对教学效果实施客观而又正确的评价。因此,教学评价是教学过程中不可缺少的环节,是教师了解教学过程,调控教学行为,激励学生学习的重要手段,是教学过程的有机组成部分。教师应把教学评价看作是生物学教育体系中的一个基本反馈机制。通过评价,学生可以了解他们在现阶段多大程度上达到了生物学课程标准所确定的预期目标,从而更好地改善自己的学习状况;教师可以了解到学生的学习情况,并针对学生学习中存在的问题不断改进自己的教学。教学评价的目的,主要包括4个方面:一是了解学生的行为起点,适当进行学生配置。这是教学前的规划活动。二是鉴别教学得失,调整教学策略。这是教学过程中改进教师教学行为的活动。二是诊断学习困难.激发学习动机。这是教学过程中监控和改进学生学习行为的活动。四是评定学业成就,报告学习成绩。这是教学活动结束时对教学成果的了解,既是对学生的学习也是对教师的教学效果的评价。
在传统教学中,人们关于评价的理念存在一些误区。这些误区表现在:把评价的过程和学习过程割裂开来,将评价看作是学生学习的终结;把评价的方法简单等同于考试和测验;把评价的目的和功能简化为选拔和等级评定;把评价的主体窄化为教师或行政部门肥学生排除在评价主体之外。
走出传统教学中评价理念的误区,《标准》倡导的评价理念发生了很大的变化。这些变化表现在:评价过程与学习过程是密不可分的,正如一枚硬币的两个面,评价应该伴随着学生学习的整个过程;评价不仅仅在于测定量化学习成果并做出价值判断,而且在于考虑到各种相关的情境,通过各种可行的途径搜集全面多样的资料,从各个角度和不同的观点加以比较分析,进行综合性的诠释,达到对学生学习的充分了解;评价的功能由考核、鉴定、选拔转变为诊断、改进和发展;评价的主体和方法也出现了多元化的趋势。让学生和教师都参与到评价中来,通过评价,教师知道应该教些什么,学生也知道该学些什么;多样化的评价方式,如真实情境下的问题解决,可以让学生在评价中学到一些有用的东西,获得更多的学习生物学的机会。
(二)以促进学生和教师的发展为教学评价的重要原则
评价原则是指导评价活动的行为法则。一般来说,教学评价必须遵循的原则有:科学性原则、客观性原则和公平性原则等。在新的课程改革中,与教学过程密切结合的教学评价,其活动目的和教学目标是一致的,也就是以促进学生和教师的发展为根本目标。因此,促进学生和教师的发展也是指导评价活动的重要原则。科学性、客观性、公平性和发展性是指导现代教学评价的重要原则。在具体的评价活动中需要遵循的原则还有以下几点。
l.依据明确具体的教学目标,兼顾教学目标的多重性& 有效的评价不仅取决于所用评价方法的技术含量,而且取决于对所要评价对象的明确具体的表述。实施教学评价,可以针对不同的学科特性和评价目的,采取各种不同的技术和方法,但无论使用什么技术和方法,都必须是根据教学目标来进行。为了使教学目标能够具体化,对较抽象的单元教学目标可以再用几个更具体的行为目标分别加以表述。教师根据行为目标来决定适当的评价工具和方式。例如,认知方面的行为目标若为:“能说出植物细胞的几个主要结构名称”,则使用选择题测量就可以达到评价目标;情感态度方面的行为目标若为:“能关注自己目前所生活的地区的环境状况,并将自己的感受表达出来”则采用简答题或论述题测验便可达到评价目标;动作技能方面的行为目标若为:“能够正确操作显微镜”,则需要使用观察法或检核表法,而非纸笔测验,才能达到评价目标。
全面衡量学生的学习和发展,就要兼顾教学目标的多重性。高中课程目标包括知识、情感态度与价值观、能力三个方面。从目标分类来说,分别属于认知、情感态度和技能领域。相应的教学活动中的教学目标也应该是这三方面目标的有机结合。因此,教学评价应当兼顾这3方面的目标,不能只看重认知领域目标而忽略情感态度和技能领域目标的评价。此外,教学目标不但有不同的类别,也有不同的层次,每一层次的目标均应有机会被抽样出来加以评价。例如,认知目标可以分为识记、理解、应用、分析、综合和评价六个层次,所以在评价认知教学结果时,决不可只偏重识记层次的评价,而应当兼顾其他层次目标的评价。
2.采用多元评价方法& 一方面,要针对教学过程的前、中、后三个不同阶段,采用不同的评价方法;在很多情况下,教师往往过分重视教学后的终结性评价,甚至以一次考试完全代替评价,而忽略教学过程中的形成性评价。这样不利于发现学生的学习困难在整个教学过程中,教师应该把教学评价的重心放在能够改进教学品质和帮助学生提高学习兴趣的形成性评价上。通过形成性评价,及时发现问题,采取相应的补救性教学,以发挥评价在实时矫正偏差和控制教学品质方面的功能。
另一方面,教学评价要依据并兼顾多重教学目标来进行。教学目标的多重性必然要求评价方法的多元化,因为没有一种评价方法可以用来评价学生所有的重要学习结果,任何评价方法都有其特殊功能和局限性。例如,选择和简答题的纸笔测验适宜测量学生认知领域的识记、理解和应用等;论述题测验和其他写作任务适合评价学生的组织和表达观点的能力;一些模拟情境或真实情境下要求学生提出问题、搜集资料、解释现象的任务适合评价学生提出并解决问题的特定技能;通过观察可以评价学生的操作能力和行为表现的诸多方面;调查量表或自我报告适合于评价兴趣和态度等等。因此,教学评价要考虑量化评价和质性评价相结合,纸笔测验和真实情境下的实作评价相结合。除了纸笔测验的评价方法外,还可采用如口头报告、作业实习、操作测验、撰写实验报告、调查、参观访问记录、晤谈、观察、检核表法或评定量表法等多种评价方法。教师应根据实际评价需要,选择使用上述各种方法或同时采用多种方法进行评价。
3.尽可能地进行多次评价& 教学评价的最终目的是确保教学目标的达成,以及改善教学和学习效果。因此,获得一个正确的评价结果或提供正确的评价反馈信息,对达到最终目的具有决定性的影响力。而要确保所获得的评价结果是正确的,则唯有针对同一评价对象的样本行为进行多次的评价,才能估计出比较接近正确的评价结果。根据古典测验理论的基本假设,单独一次的评价结果必定含有相当成分的误差。这单独一次的评价结果与真正想要评价到的潜在特质间所具有的差值(即测量误差),可能会有正负值出现。但是,在进行多次评价后,这些测量误差值终将正负抵消,使得多次评价结果的平均数(或期望值)更接近真正的潜在特质,最终获得一个接近真实的评价结果。因此,针对同一评价对象的样本行为进行多次的评价,在确保评价结果的正确性方面是很有必要的。
4.评价工作应在不同的情境中进行& 现代认知心理学的研究表明,学生对学习内容的认知和学习,与其所发生的情境有着密切的关系。因此,现代认知或学习理论都强调学习的真实性、情境性。在评价领域,人们越来越倾向于这种观点:传统评价中孤立的问题或测验题,缺乏与真实生活的相似性,在这种测验中所获得的分数,对学生在未来真实生活中的表现的预见价值不高。评价作业的真实性和情境性是评价发展的趋势。在不同的情境中评价学生的表现,可以让具有不同情趣和经历的学生参与,保证每一个学生都有机会参与到评价工作中来,保证充分客观地判断学生的学习是否产生良好的改变。
5.既要重视学生的个性化反应,也要倡导学生在评价中学会合作& 编拟评价工具或采用何种评价方式,应考虑到本班学生的实际程度。评价本身并不是目的,它只是达到目标的一种手段。大多数的教学评价并不是要学生一比高低,显示优劣,它只是为教学决策搜集信息依据的过程。成功的评价工作应该有利于激发学生的学习动机和学习热情。评价是要让学生感觉到成功,而不是证明他的失败。传统的评价理念过分强调评价的选拔甄别功能,而新的评价理念特别关注学生的实际发展。因此,要通过评价给每一个学生提供学习生物学的机会,提供可共享的学习资源。教学过程中,教师应提供学生自我评价和同学相互评价的机会。通过自我评价,学生可分析自己学习有关生物学的知识、技能和情感态度的优、缺点与需要。学生相互评价则可促进学生之间的交流和资源共享。
6.重视学生的反应过程& 评价过程中,不仅要重视学生所获得的答案,而且要重视学生获得答案的反应过程。在传统的评价中,特别是客观性测验,如选择题、判断题,往往只要求学生提供问题的答案,而对学生是如何获得答案的却无任何要求。这样,学生获得答案的推理过程、证据的运用、假设的形成等能力发展状况无从考察。缺乏对思维过程的评价,会导致学生对思维过程的轻视,而只关注问题的结论。长此以往,不利于学生良好思维品质的形成,反而会限制学生对思维乐趣的深刻体验,进而抑制学生解决问题的灵活性和创造性。如果评价时,能重视学生获得答案的反应过程,使学生展示解决问题的全过程,不但可以了解学生的思维品质,也可以诊断其学习困难之处,并有利于采取有针对性的教学补救措施。
7.充分利用评价结果& 教学评价并不等于考试,考试只是教学评价的方式之一。教学评价的最终目的应该是促进教学目标的达成,改善教学和学习效果。事实上,教学评价应被视为一个过程,它不但是在评定学生的学习成果,并且也在评定教师的教学成效,以作为改进教学和学习的参考。把教学评价看成就是考试的教师,很容易因为教学评价一结束,教学和学习活动也就跟着结束。因为,他们不懂得利用教学评价结果,来改进自己的教学缺失和诊断学生的学习困难。为了能够妥善运用教学评价结果以改进教学效果,教师应在教学评价之后,根据教学目标或学习内容,详细分析学生的能力组型,确定学生学习的优缺点,以便决定学习辅导的策略。同时,在教学过程中,教师必须注重形成性评价,并且配合新的教学评价技术,去分析评价结果背后所具有的意义,以确保学生的学习成果朝向预期的教学目标迈进。
十一、充分利用与积极开发各种课程资源
课程资源既包括教材、教具、实验室、仪器设备等有形的物质资源,也包括学生已有的知识和经验、家长的支持态度和能力等无形的资源。课程资源是决定课程目标能否有效达成的重要因素。充分利用现有的课程资源,积极开发新的课程资源,是深化课程改革、提高教学效益的重要途径。
课程资源既包括教材、教具、仪器设备等有形的物质资源,也包括学生已有的知识和经验、家长的支持态度和能力等无形的资源。课程资源是决定课程目标能否有效达成的重要因素。充分利用现有的课程资源,积极开发新的课程资源,是深化课程改革、提高教学效益的重要途径。
(一)充分利用学校的课程资源
在各种课程资源中,学校提供的课程资源是首位的。就本课程而言,除各学科通用的课程资源外,还应当设置足够的生物学实验室及相应仪器设备,配备生物学图书及报刊、教学挂图、投影片、音像资料和教学软件等。有条件的学校还应建设生物园,校园中的生物也是应当充分利用的课程资源。
1.学校应当积极创造条件,丰富学校的生物课程资源。例如,按照教育主管部门颁发的生物学教学仪器配备目录,购置必需的教学仪器设备。
2.不同的教学内容对课程资源的需求可能会有较大的差异。例如,关于生物体的结构,实物或模型具有真实感和立体感,可以作为首选的课程资源;挂图或投影片具有图像清晰、有明确标注等优点,可以在观察实物或模型后用来进一步观察和识别。关于动态过程的内容,如细胞分裂,用静态图解表示则有较大局限性,用动画、录像片或多媒体课件进行教学,则能收到事半功倍的效果。因此,对各种课程资源的选择和整合,是合理利用课程资源需要遵循的重要原则。
3.校园中的生物以及学校购买的生物材料,都是学校提供的重要课程资源。在课程实施中不仅要关注仪器设备的配置,还应重视生物材料的合理开发和利用。生物园是学生探究和实践的最重要的资源之一,应当让学生成为生物园的主人,参与生物园的建设和管理。
4.学校的课程资源并不只是为教师准备的,其中不少资源应当用于学生的自主学习、主动探究。图书馆或资料室、生物园、生物学实验室等,都是学生进行自主学习和主动探究所需要的,应当鼓励学生利用课余时间搜集资料,做探究性实验。
&(二)积极利用社区的课程资源
社区的课程资源有:社区图书馆、博物馆、展览馆、动植物标本馆、动物园、植物园、少年宫、科技馆、生物科学研究机构、良种站、养殖场、高等院校、环保机构、卫生防疫站、医院、园林绿化部门、环境问题突出或环保先进的企业等单位、社区的动植物资源、公园、菜市场等。农村学校在这方面独具优势,田野、树林、灌丛、草地、池塘、河流等,都为学生学习生物学提供了丰富的自然资源。
利用社区课程资源的方式有多种。从课程重视培养学生的创新精神和实践能力这一目标出发,结合具体教学内容的学习,发动学生走出教室,走向自然,走向社会,进行调查研究,是利用社区课程资源的主要方式。此外,请有关专家来校讲演、座谈,观察社区中的动植物,分析社区提供的有关资料等,也是利用社区课程资源的重要方式。
(三)适当利用学生家庭中的课程资源
学生家庭中往往也有不少课程资源可以利用。有的学生家长能够指导或参与学生的学习活动;家庭中往往还有生物学方面的书刊、可供学生做探究使用的材料用具;有的家庭栽种植物、饲养动物。农村学生的家长平时会谈及作物栽培、禽畜饲养、病虫害防治等。学生耳濡目染,会积累不少感性知识,这也给学生运用生物学知识参与家庭事务的讨论提供了机会。
利用学生家庭中的课程资源,要设法取得家长的支持。可以通过家长会或让学生回家介绍,使家长理解生物课程的学习对学生终身发展的重要意义,以取得家长的支持。
利用家庭中的课程资源,还应当注意适度,不要造成学生和家长过重的负担。
(四)广泛利用媒体资源
媒体资源包括报纸、杂志、广播、电视、互联网等。各种媒体上关于生物科学发展的信息很多,这些信息在教科书中不可能及时而全面地反映,师生应充分利用这些媒体资源。此外,媒体上关于环境问题、生物多样性问题、营养和保健问题等方面的报道,作为学生课堂讨论的素材,时效性强,容易引起学生的关注。
在利用媒体资源时,应当注意信息源的可靠性和信息内容的真实性,提高学生信息评价的意识和能力,这对于学生的终身发展是非常重要的。
&&(五)挖掘利用无形的课程资源
无形的课程资源是指非物化的课程资源,主要是学生的生活经验以及所了解的生物科学信息。例如,学生普遍接种过疫苗,对身边的动植物大都进行过一定的观察,一些学生有过饲养动物或种植植物的经历,一些学生体验过野外考察的甘苦,一些学生参观过动物园、植物园,等等。又如,学生通过阅读课外读物、看电视等途径,已经了解了不少生物科学信息。这些都是生物课程的无形资源,是使生物课程紧密联系学生实际、激发学生兴趣、强化学习动机的重要基础。
(六)参与开发生物课程的信息技术资源
信息技术方面的课程资源主要包括网络资源和多媒体课件两个方面。网络资源又包括互联网资源和校园网资源等。
网络资源具有信息量大、链接丰富、实时性和互动性等特点。有条件的学校,教师应当积极参与校园网的建设,使校园网上的生物课程资源尽快丰富起来,并不断补充最新的生物科学信息,及时反映生物科学的新进展。有网络教室的学校,有些教学内容,课堂上也可以采取网络教学模式:课前将有关图片资料和反馈练习等内容制成网页,并使之形成完善的链接;课堂上让学生上网学习,教师也通过校园网接受学生的反馈,给予适当的指导。这种方式能够更好地体现学生的主性,有利于满足不同学生的需要。
多媒体课件具有表现力强、交互性好、信息量大等优点。从市场上购买的软件难以完全满足教学的需要,教师应与计算机专业人员合作,适当参与课件的开发。
【参考文献】:
1、&& 中华人民共和国教育部:《普通高中生物课程标准》。人民教育出版社,2003年版。
2、&& 钟启泉等著:《普通高中新课程方案导读》。华东师范大学出版社,2003年版。
3、&& 《生物课程标准研修》。高等教育出版社,2004年版。
4、&& 刘恩山 :《中学生物学教学论》。高等教育出版社,2003
5、&& 《生物学通报》。2003.6.
6、&& 《生物学通报》。2004.3.
7、&& 《生物学通报》。2004.5.
葫芦岛市教师进修学院高中部&& &王致宁
模块四& 学科知识与技能
第一部分 整体认识教师的知识与技能
“要给学生一碗水,教师先要有一桶水”。可是在知识经济的今天,作为课程实施者的教师,一桶水已远远不够,今天的教师需要具备的是源源不断的自来水。生物学作为一门基础自然学科,在2l世纪将继续展示其无穷的魅力,在提升学生以及全社会科学素养方面的作用是显而易见的。苏霍姆林斯基说过,教师的知识越深,视野越宽广,各方面的科学知识越宽厚,他就在更大程度上不仅是一名教师,而且是一位教育者。随着教师专业化的发展,身为中学生物教师的我们应具备哪些专门的知识呢?
(一)知识的分类
对于知识,不同的学者有不同的理解。1986年,舒尔曼(Shulman)对教师的知识分类进行了研究,并提出了7种类型的知识,即一般教学知识、关于学生的知识、学科知识、教学内容知识、其他内容知识、关于课程的知识以及教育目标的知识。我国学者认为,能胜任教育教学的教师,其合理的知识结构应具备三方面的知识,学科知识(也称为本体系知识)、条件知识和实践性知识
学科知识方面,要求教师既要熟悉、深刻理解所教学科的知识,知晓知识的由来、组织、与其他学科的联系以及在现实情境中的应用,还要具备向学生传授学科知识的专门知识,了解学生的学习需要、学习困难,注意培养学生提出问题和解决问题的能力。
条件性知识,即教育教学中所运用的教育学与心理学的知识,包括学生发展、课堂互动、个体差异、教学评价、教学方法与策略、教学计划与目标等,掌握条件性知识有助于教师认识教育活动的规律,也有助于教师采取行之有效的策略对教育进行灵活而有效的调控,从而顺利实现教育目标。
实践性知识,即教师在实际教学过程中所具有的课堂情境知识以及与之相关的知识,这类知识大多数来自于实践,是教师经验的积累。
(二)中学生物教师应具备的知识结构
l.生物学科知识
教师的学科知识结构因人而异,但根据当前生物教师的工作任务,一名生物教师的学科知识结构应该是如附图所示的“鸡蛋式”结构,包括核心知识、紧密知识和外围知识。核心知识是指生物学科教材中的基础知识、基本理论、基本实验技能以及教材的结构安排等内容。紧密知识是指与教材内容相关的较高层次的生物学理论、生物学科的体系框架、生物学科发展史、探究生物学科知识的标准与思考方式、对生物学科及其发展的基本认识和价值判断等内容。外围知识是指与社会、生产、生活密切相关的知识,生物学与其他学科的交叉融合,生物学科最新成就等内容。核心知识反映教师教学工作的基本内容。紧密知识反映教师学科知识的纵深度,这部分内容不仅有助于教师讲清“是什么”,更有助于教师讲清“为什么”,使教学做到深入浅出,得心应手。外围知识反映教师学科知识的宽度,这部分内容可帮助教师灵活多样地处理教材,缩小教学内容与新知识、应用之间的差距,培养学生解决实际问题的能力。
教师的学科知识结构是影响乃至制约教师创造力的一个重要因素,教师所内化的知识的性质、数量、类型和程度不同,其创造力的强度和方向也就不同。所以,教师应该建立合理的学科知识结构。自学、参加继续教育、阅读报刊、查阅网络资料等可使教师的知识结构不断得到更新。
2.条件性知识
条件性知识是动态的,可以通过系统的学习来掌握,但更多的是在教学实施过程中逐渐地了解和习得,需要动态地把握领会,并在实践中加以发展和加深。可通过请进来(专家引领)、送出去(在职培训)等方式使教师的条件性知识得到充实,但关键还需要广大我们一线教师在教育教学实践中积极主动地去内化,只有把外部的知识纳入个体的知识体系中,才能把理论自觉地落实到行动中去,从而克服理论与实践相脱节的现象。
3.实践性知识
实践性知识得以提高的基础是教育教学实践,核心是反思。教师要积极开展课改实践,并要善于经常对自己或他人的教学实践按照新课标的要求进行反思和总结,由感性上升为理性。总结经验教训,探索和认识教学规律,形成适合自己的教学方式和教学风格,提高自身的教学水平和研究能力。通过教师在自己的教学实践中的“反思研究”,教师的专业知识及技能可以得到扩展和提高,从而使化学教师从“教书匠”走向“学者型”教师和教育家。不仅要自己重视研究,还要使学生在思想、能力、个性等方面都有长足的发展,充分开发学生的潜能,鼓励学生思辨,注重他们对知识的探究和研究能力的培养,能以类似科研的方式主动地获取知识、解决问题。
第二部分 展开谈生物学科教师的知识与技能
一、基本知识与技能
(一)生物 1 &&分子与细胞
(1)掌握课标中本模块要求的生命系统结构层次、细胞学说、构成细胞的元素及化合物(有机物和无机物)、最基本的生命系统——细胞的结构与功能、酶和ATP在细胞代谢中的作用、细胞呼吸的类型及条件、细胞的增殖、分化、衰老和凋亡癌变等教学内容及教学要求,熟悉各知识在本模块中的分布与内在联系。
(2)明确本模块的活动要求
(3)准确把握本模块内容的教育价值,能独立地处理教材
具体内容如下:
1、细胞的分子组成
细胞的元素组成、细胞的分子组成、水和无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸等,要求是:简述生命元素的类别,说明生物大分子以碳链为骨架。说出细胞内水和无机盐含量、存在形式和生理作用;概述糖类的种类和作用,明确糖类既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源;知道脂质具有区别于糖类的特征组分,举例说出脂质的种类和作用;举例说出蛋白质的相对分子质量大,阐明蛋白质是结构和功能最复杂的生物大分子,认识蛋白质分子的空间结构对其功能起决定性作用;简述科学家研究核酸化学组成的大体过程,概述核酸的分子结构和功能。检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质,观察DNA、RNA在细胞中的分布。
2、细胞的结构
细胞的发现和细胞学说的建立、细胞的研究方法。细胞的类别、细胞的基本结构、细胞膜、细胞器、细胞核、细胞的整体性等。要求是:简介虎克和列文虎克在细胞发现过程中的贡献,简述细胞学说的创立过程及其基本观点。列举细胞的多样性,观察多种多样的细胞。阐明生物膜结构“流动镶嵌模型”的主要论点,简述细胞膜的大体功能;说出细胞溶胶的功能,描述细胞骨架的作用;举例说出几种细胞器的结构和功能,观察线粒体和叶绿体;简述细胞核的基本结构,阐明细胞核贮存遗传信息。举例说出细胞各部分结构相互联系和协调一致,理解细胞是一个有机的统一体。
3、细胞的代谢
物质进出细胞的方式、ATP与代谢、酶与代谢、光合作用、细胞呼吸等,要求是:实验探究物质通过半透膜的扩散原理,观察植物细胞质壁分离和复原现象,论证细胞膜具有选择通透性;说明离子和小分子物质的跨膜运转方式,以及大分子和颗粒性物质的膜泡运转方式。探究活细胞内酶的来源、作用、化学属性,以及酶作用的特性;探究温度FH等因素对酶活性的影响。简述ATP分子结构,解释ATP与ADP相互转化的关系,说明ATP的生成途径,阐明ATP在能量代谢中的作用。分析科学家对光合作用的认识过程,形成光合作用的基本概念;提取和分离叶绿体色素,简述叶绿体色素的吸收光谱和作用光谱;阐明光合作用的过程及实质,探究影响光合作用速率的环境因素,认识光合作用原理对提高作物产量的指导作用,理解光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢。探究酵母菌的呼吸方式,阐述有氧呼吸的化学过程,举例说明无氧呼吸与有氧呼吸的异同,理解细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径。
4、细胞的增殖
细胞增殖及其意义、细胞周期、细胞分裂间期、无丝分裂、有丝分裂等,要求是:模拟探究物质扩散速率与细胞大小的关系,理解生物体大多是由许多体积很小的细胞组成的道理,以及细胞分裂是其发展的必然;举例说明细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。简述细胞生长和增殖的周期性,图解一个细胞周期的持续时间和大体分期。概述问期细胞内进行的正常代谢活动,理解间期是细胞分裂期的准备阶段;描述细胞的无丝分裂过程,概述植物细胞的有丝分裂,观察植物细胞有丝分裂各个分期的特征,简述动物细胞有丝分裂与植物细胞的异同,归纳细胞有丝分裂的共同特征。
5、细胞的分化、衰老和凋亡
细胞分化、细胞衰老和凋亡、细胞癌变等,要求是:以合子发育为例,说明细胞分化是生物个体发育的主要过程;以植物组织培养和动物克隆为例,说明分化细胞仍然保持其全能性;搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。列举细胞衰老和凋亡是一种正常生理活动的事实,简述衰老细胞

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