与生物有关的知识范例(3篇)
时间:2024-09-09
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关键词:重视关注基础物理教学
常有物理教师说,物理学得好的学生一般数学也学得好,而数学成绩好的学生不一定能学好物理。也有一些初中物理教师讲,凡初中生数学计算能力差的,运用数学方法解决物理问题的能力就差。产生这些现象的原因是多方面的,但主要原因是没能很好地发挥数学的作用,没有做好数学与物理的衔接。
对初中生而言,数学的学习习惯、方法和数学教师的教学方法已使他们具备了某种“思维定势”,不少学生在物理学习中往往摆脱不了数学思维模式的影响,而且物理的学习内容、方法和教师教学方法的改变以及物理学习思维的多样性、灵活性,都使他们对学习物理不适应;再者,由于物理教师对物理教学中所用数学知识在数学中的地位,以及对某些数学知识学生是否学过及掌握的程度不够清楚,对物理思维特点和数学思维特点的区别不甚明确,因此教学效果往往不理想。
一、备课中应关注学生的数学基础
数学是学好物理知识的前提。在备课中,应先了解学生需具备哪些数学知识,学生已有的数学知识及对这些知识掌握的熟练程度,学习物理尚缺少的数学知识和方法,学生应用已有的数学知识的习惯和方法,根据以上情况有针对性地设计教学程序,选择教学方法和制定教案。如学生已在小学学过长度、面积等单位换算,但教师如不了解数学中单位换算不写过程,只写结果这一特点,若在物理教学中没有补充讲解单位换算过程,学生必然会出现类似于“1.5米=1.5米×100=150厘米”或“10米/秒=10米/秒×3.6千米/时=36千米/时”的错误。又如在讲到光的直线传播,光的反射、小孔成像等问题时,应先了解学生此时并未接触到几何中的相似三角形等有关知识,在讲到平面镜成像关于成像特点时,学生尚未形成轴对称的数学概念,还不能应用有关的数学知识来帮助理解物理规律。教师对这类题目只能注重物理情景的创设,利用简单的数学图形进行讲解,如平面镜成像特点只能强调像和物的大小相等,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等,像、物的连线与镜面垂直;不应要求学生借助专门数学术语来理解物理规律,不用“像和物以镜面为轴对称”。因此此类题目暂不深讲,待学生学完有关的数学知识后,把题型再现,便可收到很好的效果,使学生享受到应用数学知识解决物理问题的乐趣。
二、促进物理知识与数学知识的融合贯通
物理学科的概念、规律通过文字表达,但其概念和规律的表达式却是用数学公式表示。例如数学中的方次运算、分数混合运算、比值问题等知识在物理教学中经常应用,但数学知识又不能生搬硬套,如数学中a=c/b说明a与c成正比,a与b成反比;但在物理的ρ=m/v定义式中,因为密度是物质的一种特性,对于同一种物质来说,它的质量和体积成正比,即ρ与m、v的大小无关,而不能认为ρ与m成正比,ρ与v成反比;又如比热的计算式c=Q吸/mΔt,由于比热是物质的一种特性,其值的大小是不变的,即c与Q吸、m、Δt等无关,不能认为c与Q吸成正比,c与m、Δt成反比;但是,在I=U/R中,却又有I与U成正比,I与R成反比。
另外,在数学运算中有一个四舍五入的原则,但在物理运算中不一定适用。有一次在讲到浮力时,让学生计算8个人渡河需几根相同的原木,学生计算结果是6.2根,有部分同学就采取四舍五入原则,答案取6根,我让学生从实际出发分析6根原木可利用的浮力与8个人的重力相比,哪个大?会有什么结果?从而使学生知道,学习物理不能生搬硬套数学原则。
以上例子说明,对物理概念和规律的数学表达式,必须在物理环境中来理解,不能用纯数学方式来理解,否则会造成对物理规律的误解、错解。物理教师在讲解物理规律、概念时,应注重对物理规律数学式的解析与演绎,提高学生对数学式的认知能力,数学与物理的相互渗透,才能使学生获得的物理知识更全面、更系统。
三、引导学生正确运用数学知识和方法解决物理问题
在物理教学中,每个单元、每节课如涉及到学生已有数学知识掌握得不熟练,或数学要求与物理要求不尽一致等问题时,都要结合学生已有的知识和方法进行分析讲解,降低学习中的难度阶梯,引导学生把数学方法和物理方法结合起来,达到温故知新之目的。如正反比关系的基础知识,学生在小学阶段已学过,当八年级学生学到匀速直线运动中有关路程与时间的关系时,可先复习正反比基础知识,结合物理意义讲解,便可知道匀速直线运动中(v不变),路程与时间成正比;到九年级学生学过正反比函数时再进一步深化物理量的正反比意义,象电学串联电路中电路两端的电压与电阻的关系,并联电路中各支路电流与电阻的关系等,学生就会比较自然地接受和运用。
关键词:生物教学理论联系实际教学情境作用布置
注重与现实生活的联系是新课程的基本理念之一。生物课程标准指出要“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。新课程在内容上强调联系生活、社会、学生实际,在方法上强调探索、实践活动,实现课程生活化、社会化和实用化,用生活化的内容充实课堂教学,把生物课堂与学生的日常生活联系在一起,帮助学生从生活中学习生物,会取得意外收获。
一、利用生活知识创设教学情境,激发学生学习兴趣
知识建构理论认为,S学生是在自己的生活经验基础上,在主动的活动中建构自己的知识。也就是说,学习者走进教室并不是一无所知的白纸,而是在日常的活动中,已经形成对各种现象的理解和看法;学习不单单是知识由外向内的传递,而是学习者主动建构自己的知识经验的过程,即通过新经验与原有生活知识经验的相互作用,丰富和改造自己的知识经验。因此,教师要做一个有心人,经常收集一些与生活相关的教学资料,在教学时要认真分析教材,创设情境,将问题巧妙地设计到生活情景中,使学生学有情趣、学有所得。
例如,在“鸟”一节的教学中,教师提出问题:“有些鸟能在南北半球之间迁飞往返,有些鸟能飞越珠穆朗玛峰!它们为什么具有这么强的飞行能力呢?也许你会回答:因为鸟有翅膀。那么,人在双臂上缚上人工翅膀,能像鸟一样飞起来吗?”学生顿时产生好奇心。教师紧接着提出:“同学们对餐桌上的鸡应该很熟悉,那么你见过解剖鸡的过程吗?鸡属于鸟类,鸟在哪些方面有适翔的能力呢?”教师总结:“让我们一起来学习本节内容寻找原因。”这样就引出鸟适翔的能力的学习,同时把学生的学习兴趣也激发起来。然后通过师生共同探究,互相交流,共同分析,不但活跃了课堂气氛,而且使学生学到了书本上的知识,还把它与生活实践联系在一起,学到了“活”的知识,取得了令人满意的效果。
二、寓政治思想教育与理论联系实际中
新课标结合生物学科特点,对政治思想教育提出了更高、更全面的要求,教师应挖掘教材内容,理论联系实际,对学生进行政治思想教育。例如在讲我国特产、珍稀动植物时,结合我国这些珍贵野生动植物资源的现状及其在动植物界中的重要地位,激发学生热爱祖国的自豪感。教育学生了解如何保护珍贵、稀有动物及动物濒临灭绝的内因和人类因素,思考解决危机的措施及自身目前能够做些什么,懂得爱护自然界生物,认识保护生物资源的重要性,形成环保意识。在讲蚂蚁、蜜蜂等一些营群体生活的动物时,通过它们相互合作,分工明确,团结协作,对学生进行集体主义教育,动物尚且如此,何况人乎?激发学生的民族自豪感,培养学生的集体主义、爱国主义精神,弘扬中华民族的正气之歌。
三、把生物教学融入人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动中
与旧教材相比较,新教材更注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策。同时,新教材在讲授有关知识时,能紧密联系学生日常生活和社会、科学发展的实际加以拓展和剖析,给教学带来趣味性,也提高学生的学习兴趣。
日常生活方面,如米酒和泡菜的制作、腐乳的制作等,与人们的生活密切相关,很有亲切感。教师可以鼓励学生试一试自己的动手能力,必要时露一手炫耀炫耀。而制作过程又需要一定的微生物知识背景,可以让他们在日常生活中了解微生物的相关知识,一举两得,何乐而不为呢?
医疗保健方面,如在讲述血液的成分时,可以出示某病人的血常规化验单,以了解其红细胞数目、白细胞数目、血小板数目、血糖、血脂、血红蛋白等各项指标是否正常,这些都与身体健康息息相关。在教学中让学生分析相关的保健知识,纠正不良的饮食习惯和生活习惯,从学习中让他们潜移默化地了解一些保养身体的注意事项。
环境保护方面,关注各种环境问题给社会可持续发展带来的危机。20世纪90年代以来,自然界由于环境和生态环境的破坏对人类的报复变得越来越频繁,越来越激烈,给人类造成的损失和灾难越来越大。如全球气候变暖、大气臭氧层的破坏、酸雨污染、土地沙漠化、生物多样性锐减、海洋与淡水资源的污染、有毒化学品和放射性核物质的危害,所有这一切,使人类与自然界走向了全面对抗与尖锐对立的冰雪时代。地球只有一个,在教学中倡导学生要担负起保护地球家园的责任,关注周围环境,多参加环保活动,对破坏环境资源的行为给予坚决的制止和打击。这样就将生物学的相关知识与现实生活有机结合起来,既培养了学生的科学素养,又提高了学生解决实际问题的能力和环保意识。
经济活动方面,如月季的组织培养、食用菌的培养、食品的保存方法等,教师可以介绍这方面的知识在花卉的培养、菌类种植的研发、土特产保存方法的研发等方面的广泛应用,市场潜力很大,让学生感受到生物学与经济的巨大关联,从而让他们更主动地提高自己的动手能力,对于愿意从事这方面职业的学生来说,更是一个很好的教程。让学生探将生物知识与现实相结合,不仅有助于提高学习兴趣,而且有助于体会生物学与社会的关系,提高他们参与社会的能力,也体现新课程“注重与现实生活联系”的理念。
四、作业布置生活化
如果说课堂教学是学生获取知识的主阵地,那么学生的作业应该是学生学习的“助推器”是学生成长的生长点。学生学习生物学就是要应用到将来的社会生活实践中,因此作业不应是为了做题而做题,为了知识点、为了考试而做题,脱离学生的生活经验。学生的作业应该由传统教学中的“统一”“专制”走向“自主”,由“封闭”走向“开放”,由“独立完成”走向“协同合作”,由“题海”走向“求精”“求活”,应该具有个性化、活动化、生活化。因为生活世界是生动的,作业与生活世界紧密联系,不仅能加深学生对所学生物学知识的理解,而且能使学生意识到他们正在学习的生物学知识的价值,从而体验到学习生物学的乐趣与价值,增强学习生物学知识和技能的信心与动力。
例如在学习三大营养代谢之后,就可以布置学生对自己经常食用的食物进行归类,让学生收集有关食物营养成分的资料,为他们自己或家人制订合理的膳食计划。让学生将知识转化为生产力,给学生带来荣誉感和学习生物学的价值感,从而促进学生更努力地学习生物学。
总之,生物课教学必须注重理论与实际相结合,才能提高学生学习的兴趣,激发学生的学习积极性,改变课堂教学沉闷的气氛,达到生物教学关于政治思想教育、能力培养和知识教育的目的及要求,赋予生物课教学新的活力,开创生物教学新局面。
参考文献:
1构建从元素视角认识物质及其转化的思考框架
在化学1阶段,应如何帮助学生建构无机元素化合物知识体系?从学科知识的角度看,无机元素化合物知识注重“物质性质及应用”的学习,其中“物质性质”是核心,物质性质决定了物质的用途、制法、保存等,不认识物质性质,就不可能理解物质的应用。而物质的性质是由其元素组成和内部结构所决定的,不从组成和结构角度认识物质性质,就难以形成对物质性质的深入理解。从中学阶段无机元素化合物知识的编排看,学生对无机元素化合物知识的学习是逐步发展的。初中阶段元素化合物知识以物质为中心,学习典型物质(如氧气、二氧化碳)的性质、制法及用途等,以典型代表物学习一类物质(金属、酸、碱、盐)的性质等。高中化学1阶段元素化合物知识注重以元素为核心,通过核心元素将其单质及其化合物知识组织起来,学习含有同种元素不同物质的重要性质及相互转化关系;高中化学2阶段,借助元素周期表和周期律对元素化合物知识进行整合,建立以周期、族为系列形成对物质性质递变规律的认识[3],建立不同元素及其物质性质等知识的联系。限于化学1阶段元素化合物知识的编排特点和学生的认识发展水平,有必要加强从元素视角认识物质及其转化(见表1),即要加强对元素与物质性质、物质分类、物质之间的转化等学科实质性问题的认识,发挥“元素观”对元素化合物知识学习的指导作用,帮助学生逐步领会和运用“元素观”来分析解释问题,增进学生对化学知识的理解。
作为中学化学的核心观念之一,“元素观”是从元素视角对物质及其化学变化本质的深层次理解[4,5],大致包括三方面含义:一是对元素的认识,包括什么是元素、元素的种类、元素的性质等。就元素的性质而言,还涉及元素之间的差异、元素性质的周期性、一类元素性质的相似性等。二是从元素视角看物质,即元素与物质有什么关系,具体包括元素组成与物质的分类、性质有什么关系等。三是从元素角度看化学反应,即元素与化学反应有什么关系,在化学反应中元素种类是否发生变化、含有同种元素的不同物质之间的转化存在什么规律等。
在化学1阶段,强调从元素的视角认识物质,就是要对元素与物质性质的关系有深入的了解,这包括两个层面:一是从元素视角认识物质的“个性”,即认识物质的性质与组成物质的元素种类、元素形态(化合价、相邻元素的结合方式、分子中元素间的相互作用等)密切相关[6]。对于简单的化合物或单质,元素组成对于物质的性质甚至起着决定性的作用。具体为:(1)物质元素组成上的细微差别,会引起物质性质上的巨大差异。如氧化铝、氢氧化铝、铝盐虽然都含有铝元素,但因元素组成不同而其性质不同;氧化钠、氧化铝、氧化铁,虽然都是氧化物,但由于组成氧化物的金属元素不同,其性质不同。(2)组成物质的元素种类相同但其形态不同,物质性质不同。如氢氧化铁、氢氧化亚铁虽然含有相同的组成元素,但由于其中铁元素的价态不同,两者的性质不同。二是从元素视角认识物质的“共性”,即认识基于物质元素组成可以将纯净物进行分类,基于物质类别认识同类物质具有相似的性质,如氧化铜、氧化铁都是金属氧化物,它们都能与盐酸发生反应。
从元素的视角认识物质间的转化,就是要以元素为核心,认识含有同种元素不同物质之间的转化规律,建立某一元素的不同物质之间的联系,形成相应的知识结构,这包括两方面:一是同一元素相同价态不同物质间的转化,如Al2O3—Al(OH)3之间的转化、Fe2O3—FeCl3—Fe(OH)3之间的转化等;二是同一元素不同价态物质之间的转化,如Fe—Fe2+—Fe3+之间的转化。
借助表1中的思考框架,可以帮助学生建立研究物质性质、研究物质间转化的基本思路与方法,即通过实验的方法,从物质分类、氧化还原角度来认识物质性质[7]。具体地说,从金属(或非金属)、氧化物、碱(或酸)、盐等物质类别所具有的通性预测某个具体物质可能具有的性质,从物质所含元素的化合价角度预测物质是否具有氧化性或还原性,然后通过实验进行验证。对于同一元素不同物质间的转化,依据金属(或非金属)、氧化物、碱(或酸)、盐等物质所具有的性质确定实现不同类别物质之间的转化途径,依据反应物与生成物中核心元素有没有价态的变化,确定是否是氧化还原反应等。
2以“元素观”为导向明确学习的层次及其关键所在
新课程中无机元素化合物知识的内容及其功能价值发生了明显的变化。以“金属及其化合物”为例,《普通高中化学课程标准(实验)》在化学1主题3“常见无机物及其应用”中所列内容标准为:“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用”[8]。传统的教学注重元素化合物知识的识记,新课程主张实施以化学观念建构为本的教学,强调要超越具体的事实性知识发展学生的深层思维,增进学生对化学知识的深层理解,由此需要思考,在元素化合物知识的教学中到底需要教给学生什么?
从发展学生“元素观”的角度看,化学1阶段选择以钠、铁、铝、铜为金属元素的典型代表,其学习内容[9]可分为三个层次:一是学习金属及其化合物知识,这是学习内容的第一层次,属于事实性知识。具体包括:在初中学习的基础上进一步了解几种典型金属的性质,如认识金属钠的活泼性等,发展对金属元素及金属单质性质的认识。学习相应金属的重要化合物(包括氧化物、氢氧化物及盐等)的性质,如铝的氧化物和氢氧化物具有两性、利用FeSO4溶液滴加少量NaOH溶液生成的Fe(OH)2在空气中可转化成Fe(OH)3等事实的学习,认识铁元素的变价性以及不同价态之间的转化等,发展对金属化合物的类别、性质的认识。了解金属材料(合金、稀土金属)及其应用等。二是在“金属及其化合物”知识学习的同时,增进对物质性质与组成元素(种类、价态等)的关系、同一元素不同物质间转化关系的理解,丰富和发展对“元素观”的认识,这是学习内容的第三层次,属于观念性知识。三是要形成对上述内容的认识,需要学习相应的研究物质性质、研究物质间转化的基本思路与方法,这是学习内容的第二层次,属于方法性知识。第一层次的学习内容,是短期可以达成的学习目标。后两个层次的学习内容,属于较远期目标。其中较为关键的是要帮助学生建立“研究物质性质、研究物质转化的一般思路与方法”,这是引领学生从事实记忆走向观念建构的重要桥梁。
3从促进学生“元素观”认识的角度组织教学内容
从人教版化学1教科书[10]的编排看,元素化合物知识按“金属及其化合物”、“非金属及其化合物”分类编排,其中“金属及其化合物”依次分为金属的化学性质、几种重要的金属化合物、用途广泛的金属材料三方面内容。就其中的“几种重要的金属化合物”而言,教科书选取钠、铝、铁、铜4种元素(以前三者为主),按照氧化物、氢氧化物、盐分类进行讨论。这样的编排重视从物质分类的角度学习含有不同金属元素的同类物质及其反应,沟通了不同金属元素化合物的“横向”联系,能够引导学生基于物质类别认识同类物质的性质及反应规律。但需要指出的是,由于缺乏元素周期律知识基础,关于含有不同金属元素的同类化合物性质的学习不能从结构出发进行推断或解释,而主要是基于从实验现象出发进行分析和总结,学生的学习仍然处于事实的记忆层面。并且这样的编排割裂了含同一元素不同物质之间的“纵向”联系,不利于学生建立对同一元素不同物质间的转化关系的认识。为此,教学时需要对教材内容进行重组与再加工。
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