谈HPS教学模式在高中生物学教学中的发展
一、HPS教学模式在高中生物学教学中的实施
以人教版高中生物学教材中“生物膜的流动镶嵌模型”一节为例,阐述HPS教学模式的实施过程,探讨生物科学史在中学生物学教学中的作用。
1.演示现象,创设情境,引发学生的学习兴趣
“创设情境”是有效开展教学活动的基础。在HPS教学模式中,教师可以通过呈现科学史、科学故事,演示科学现象等方式来创设情境,导入新课,把学生引入情境后提出问题,引发学生的学习兴趣。在本节中,教师可以通过视频演示植物细胞质壁分离复原现象,并创设如下情境:如果让你制作一个真核细胞模型,材料有塑料袋、普通布和弹力布,根据细胞膜具有选择透过性和流动性的特点,分析用哪种材料做细胞膜,更适于体现细胞膜的上述特点?为什么?……让学生置于真实的活动情境之中,把学生的思维引向思考细胞膜的结构特点。
2.引出观点,启发学习,激起学生的探究欲望
提出问题之后,教师可结合科学探究过程中的经典事件或争论焦点给学生适当的引导和提示,启发学生针对需要解决的问题提出自己的观点和解释。教师可引导学生思考以下问题:①细胞膜具有怎样的结构,才能使它具有流动性和选择透过性?②要研究细胞膜的结构,先要弄清其化学成分。用什么方法探究细胞膜的化学成分?③细胞膜中的化学成分如何排布从而体现其功能的?通过以上层层深入的问题引导学生展开讨论,提出自己的假设或解释,引起学生的探究欲望。
3.学习历史,演绎科学探究,感受科学研究的.过程
学习科学史,演绎科学探究过程是HPS教学模式的关键环节。教师可以通过多媒体,呈现科学家的探究过程,引导学生一步步分析科学实验和结论,感受科学研究的过程与方法,体会科学研究的继承性、合作性、修正性与发展性。本节的科学史及其中的科学方法与结论总结如下页表1,教师在呈现科学史时应注意引导学生关注科学家探究的思维和过程。
4.小组合作,设计实验,学习科学研究的方法
教师组织学生小组合作设计实验或构建模型,验证自己提出的假设。通过自己设计实验或构建模型,体验科学探究的方法。在讲授生物膜的流动镶嵌模型时,教师可结合科学史资料,引导学生自己构建细胞膜的结构模型,并画出细胞膜中磷脂、蛋白质的排布方式(课后可利用废品制作模型),学习模型方法在科学研究的运用。
5.呈现科学观念,实践检验,构建科学的概念
通过对生物科学史的演绎和学生自己设计实验体验科学研究这一过程,水到渠成地引出科学的观念以及对科学观念进行实践检验的案例,引导学生转变原有的观念,为其构建正确的科学概念提供思想基础。例如,教师可通过动画展示细胞的生长、白细胞吞噬细菌、变形虫的变形运动等现象证明细胞膜的流动性,并呈现细胞膜的流动镶嵌模型,促使学生在头脑中形成对这一模型的直观认识。
6.总结评价,巩固深化,理解科学探究的本质
通过对科学探究过程的梳理和总结,促使学生理解科学探究的本质,体会科学探究的方法和过程,巩固深化科学知识。教师可梳理细胞膜流动镶嵌模型的提出过程,引导学生理解科学探究的本质,认识科学探究过程是不断变化不断完善的。在评价学习效果时,可启发学生阐述流动镶嵌模型的内容或构建有关生物膜的概念图,并谈谈学习科学史的感悟,评价其学习效果,建构整体化、系统化的知识。在课程结束时可提出问题:生物膜的流动镶嵌模型是否完美无缺?给课堂留白,引发学生勇于对科学知识产生质疑和思考,培养学生的批判思维能力。
二、启示与思考
通过HPS教学模式展开中学生物学教学,可以促使学生主动建构知识,加深其对科学本质的理解,同时受到科学方法、科学精神及科学态度方面的启迪,从而培养学生的探究能力和科学精神,促进其科学素养和人文素养的提高。
在运用HPS教学模式时,教师应注意将科学史与生物学知识的学习有机融合,而不是单纯地讲授科学故事或追溯科学史,冲淡课堂教学的主要内容。在引导学生通过科学史得出科学结论过程中应加强对科学思维的关注,避免将知识直接抛给学生,把科学家的探究过程转变为引导学生解决问题、形成科学概念的过程。
同时,在生物学课堂教学中运用HPS教学模式需要对科学史内容有深刻的认识,教师自身也需要加强在科学史和科学哲学方面的知识和素养。
【谈HPS教学模式在高中生物学教学中的发展】相关文章：