高中生物论证式教学的应用策略探究

发布时间:2019/12/8 11:33:00 编辑:goodook 手机版
 
  传统的高中生物课堂教学依然以教师为主导、学生被动接受的教学模式为主,这样就很容易导致学生无法充分地掌握学习的主动性。在新的高中生物课程标准中,对学生动手能力和探究能力提出了更高的要求。如果采取传统的课堂教学方法,很难培养学生的科学思维。必须采用论证式的教学模式,让学生对生物现象进行适当的论证,增强学生的生物核心素养,保证学生的学习水平得到增强。通过对论证式教学法在高中生物教学中的实际应用进行深入的分析,以《质膜的结构模型》作为案例,全面分析论证式教学法的可行性。
  一、 论证式教学概述
  所谓的论证就是根据相关资料提出自己的主张,为自己主张进行辩论的一系列过程,在论证式教学的过程中能够增强学生的学科思维,促进学生的学习水平得到强化。论证式教学是当前国际科学教育及其研究领域所关注的一个新的方向,成为国内外科学教育研究的热点之一。它通过将论证活动引入课堂,让学生经历类似科学家的评价资料、提出主张、为主张进行辩驳等过程,从而培养学生科学的思维方式。
  在班级开展论证式教学时能够充分地调动全班成员,充分运用所学的知识收集相关资料,提出自己的看法与见解,与他人进行讨论,能够增强思维活跃度促进学生的学习水平得到全面增强。在实际论证的过程中,必须包括主张、资料、支持、论据、质疑、辩驳等关键要素,通过正常的辩论来提出自己的观点,在论证的过程中一定要保证科学严谨的态度,避免剑拔弩张。
  论据作为连接资料与主张的关键,必须要确保论据的真实性和可查询性,是辩驳式主张受到质疑时提出合理反驳的正确手段,通过论证式教学模式能够使学生感受到生物科学家在论证过程中的经历,强化学生对生物学科的学习兴趣。
  在开展论证式教学时,必须要注重问题的设置,确保能够激发学生的学习兴趣。还应该积极开展小组合作讨论,对相关的学习资料进行合理化分析。在这一过程中,教师必须要让学生主动地进行探究与辩论,而不能够越俎代庖,只有给学生充足的思想讨论交流时间,才能够让学生提出自己的思想主张。在辩论的过程中也要保证学生的思维逻辑真实严谨,要让学生进行大胆的猜疑,敢于反驳。通过猜疑和反驳能够让学生发现自己主张中的漏洞与不足,不断地完善自己的思想观念。
  运用论证式教学可以激发学生主动参与的热情,在课堂教学中能够转变为由教师为主导的课堂教学模式,帮助学生成为课堂教学的主体,促进教师对学生的引导与鼓励,让学生能够更加主动地对所学的内容进行分析与思考,积极探索课程教学知识点的内在联系,论证式教学能够以问题为导向,帮助学生将知识与实际相结合。在教学的过程中,论证的设置和方案的提出能够为学生起到一定的导向性指引,帮助学生对理论知识与实践知识紧密的结合,讨论方案内容的可行性。
  二、 论证式教学在《质膜的结构模型》教学应用
  《质膜的结构模型》是浙教版高一生物必修1《分子与细胞》这一课的教学重点。在本节课课堂教学的过程中,最主要的教学目标就是让学生能够明确质膜的具体结构,根据科学家所提出的实验现象进行合理的假设,充分运用其他人的资料进行论证,通过建立质膜模型明确实验技术所起到的作用,对质膜的结构和功能提出具体的观点。
  在本节课学习之前,学生通过对细胞、细胞分子、细胞的基本结构等主要的知识点进行充分的掌握,能够让学生对生物学有着初步的了解,也能够激发学生的好奇心,在实际教学的过程中,可以充分地运用论证式教学的模式帮助学生对《质膜的结构模型》进行充分的应用。在实际教学时,教师必须要明确质膜组成成分,然后根据组成成进行合理化分布,保证学生对质膜透过性功能有着深入的了解,在课堂教学的过程中还应该根据教材的重要内容进行合理的划分,让学生对生物学的相关理念有着初步的了解。
  (一) 课前导入环节
  课前导入环节能够激发学生的学习兴趣,调动学生的兴奋状态,让学生快速地集中注意力,在课堂开始之前,教师可以为学生展示相关资料。例如,在19世纪末,欧文顿利用上万次的实验提出,质膜是由脂质构成的,通过对相关的现象结合有关知识进行推理和分析,提出了相关的理论假说。教师可以根据欧文顿所提出的理论假说来设置课堂问题。例如,为什么有的物质可以通过细胞膜而有的却无法通过呢?
  根据这样的问题,学生提出假设,质膜中可能会有脂质。据学生所提出的理论假说,教师可以引导学生对细胞膜的化学成分进行分析,在鉴定的过程中可以对细胞膜进行分离,利用脂质酶和蛋白酶对质膜进行破坏,如果膜都溶解则说明细胞膜中含有脂质和蛋白质。在20世纪20年代初,相关专家首次从哺乳动物的红细胞中提取出细胞膜,对细胞膜的成分进行了分析,主要成分就是脂质和蛋白质,由此可见学生提出的质疑是准确的。教师可以对学生进行适当的鼓励,然后接着提问为什么在研究细胞膜时从生理功能入手,但不直接进行化学成分分析呢?教师可以适当地扩展资料,介绍当时社会的实际情况,说明欧文顿在当时并不具备化学成分鉴定的条件,但是生理现象却非常容易被观察,欧文顿提出的假设具有一定的时代局限性。
  (二) 课堂教学
  经过课堂导入的论证式教学,明确了脂质与蛋白质是组成细胞膜的重要物质,并且教师可以提问学生脂质如何参与细胞膜的构成,在细胞膜所处的环境中又该如何安排?然后学生根据所收集到的数据资料进行回答,由于脂质属于脂肪酸和磷酸共同组成的分子,脂质头部属于亲水性,脂肪酸的尾部则是疏水性,在细胞膜组成时,由于内外部的环境均为水环境,脂质分子可以形成两排头部,头部朝外尾部朝内,学生根据这一现象可以得出主张,由于磷脂分子头部朝外尾部朝內并且形成两排,磷脂分子属于基本支架。
  展示PPT中的磷脂单分子层,接着就提问学生磷脂两层分子又是如何排列的。先让大家拼一小段细胞膜,然后联想细胞是一个球形的,那磷脂分子是如何排的,了解了磷脂双分子层,蛋白质的分布就是下面要解决的问题。由于新的技术的发展,电子显微镜的发明,科学家可以更加深入地了解膜的结构。资料4中有1959年罗伯特森的质膜模型:根据电镜下细胞膜的照片显示暗—亮—暗三层结构,提出模型的假说:所有的膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质构成的,他把质膜描述为静态的、统一结构。通过观察变形虫的运动,学生对静态的结构质疑,寻求更好的更直接的实验证明膜的流动性。
  在1925年,荷兰科学家通过丙酮从人体的红细胞内部提取出了脂质,并且在空气水界面上铺成单分子层,根据测试显示单分子层的面积为红细胞表面积的两倍,通过该论据能够帮助学生理解这一主张。
  科学家用不同颜色的荧光标记膜上的蛋白质,诱导人鼠细胞的融合,结果不同颜色的荧光标记在融合的细胞里均匀分布,说明细胞膜上的蛋白质是可以运动的。结合磷脂分子运动的图,导出细胞膜的结构特点具有流动性。展示冷冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术所展示的蛋白质的分布图。综合以上的科学实验的发现,让学生自己构建一个质膜的模型,并让学生说明他所构建的质膜的模型。
  在蛋白质构成细胞膜教学的过程中,可以根据课堂资料来回答相关的问题,在20世纪50年代由于电子显微镜出现,科学家们能够更加直观地对细胞膜进行观察,例如在1959年罗伯特森就通过电子显微镜观察到了细胞膜的三层结构,分别为暗亮暗,很多的学生认为细胞膜属于蛋白质脂质蛋白质三层结构,而有的学生则认为是脂质蛋白质脂质的三层结构。根据不同学生提出的主张,教师可以进行适当的点拨。
  例如,在电子显微镜下,由于物质出现黑色,而非物质呈现亮色的特点,学生能够提出质疑并且修正主张因为蛋白质和磷脂分子大小不同,在电子显微镜下,由于蛋白质的分子比较大,暗层属于蛋白质,亮层属于脂质,由此可见质膜的主要结构由蛋白质脂质和蛋白质共同构成,但是由于细胞膜有流动性的特点,这样静态观察下,这一结构稳定吗?
  根据这样的质疑,教师可以展示资料,在1970年科学家通过利用绿色发光的染料,来对小白鼠表面的细胞蛋白质分子进行标记,利用红色荧光染料标记人的细胞蛋白质分子,通过人的细胞和小白鼠的细胞进行融合,能够发现融合细胞有一半发绿色,而另一半则发红色,两种颜色均匀分布。
  1972年桑格和尼克森通过新的观察和实验证据,提出流动镶嵌模型。流动镶嵌模型的主要内容让学生比较自己的模型得出。思考:建立生物模型的过程中,实验技术的进步起到怎样的作用?你受到了哪些启示?《质膜的结构模型》是否已完美无缺了呢?请学生参考书,课后了解。
  通过对主张进行质疑,并且完善主张能够让学生明确质膜的基本结构包括磷脂双分子层构成膜,并且蛋白质分子嵌在嵌入横跨磷脂分子丛中,由于磷脂分子和蛋白质分子可以相互运动,能够形成流动镶嵌模型。
  三、 结束语
  通过论证式教学的方式可以让学生对所学的知识进行整合并且自主查阅资料提出自己的质疑和反驳增强参与热情,让学生的学习水平得到全面增强。由此可见,论证式教学法在生物课堂教学中的应用,不仅可以增强学生的生物学思维,而且也能够让学生勇于质疑,并且不断完善自己的主张,促进学生的沟通交流水平,提高学生的认知,让学生的学习得到全面提升,帮助学生进行自主探究。
  参考文献:
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