1、精简版中学生物学教学论要点刘恩山中学生物教学论要点一、中学生物教学论 “中学生物学教学论”是由生物学、教育学、心理学和教育技术等诸多学科相互交叉、渗透形成的、兼有文、理学科特点的学科课程，课程内容主要涉及中学生物学教学的基本规律、教学手段及方法。这门课程可以帮助师范生克服初为人师的困难，尽快胜任生物学教师的工作；同时它也有助于在职的生物学教师进一步提高专业技能，取得更好的教学效果。因此，这门课程是实践性很强的就业指导课程。二、中学生物学教师的任务与岗位要求要胜任当代中学生物学教师的工作，一个人不仅要有坚实的生物学专业知识和实验技能为基础，同时还要具有和不断提高以下方面的专业知识及技能：理解中学
2、生物学课程的性质和价值；(二）理解生物科学和技术的本质和特征；（三）掌握学生的学习规律和学习特点；（四）能够使用多样化的教学方法；（五）能够利用多种评价方式来反映学生的进步；（六）专业素养的持续发展通过“中学生物教学论”课程的学习和训练，每个师范生的专业素养都会有显著的提高，再经过教学实习课程的实践，大多数师范生在毕业时能够达到中学生物学教师上岗的基本要求，但要达到优秀生物学教师的标准，则需要在理论和实践两方面长期的努力和钻研。四、对本课程的学习建议 角色的转变 主动参与 充分利用学习资源第一章 中学生物学课程第一节中学生物学课程的性质、价值和地位一、生物学课程的性质和地位1中学生物学课程从课
3、程性质来说属于学科课程。生物学课程是科学课程。生物学课程具有技术课程的性质。生物学课程作为必修课程的性质和地位。2生物学课程的价值主要表现为：（一）培养学生的生物科学素养 为学生终生的学习和发展打下基础（二）为学生步入社会、择业和确定进一步学习的专业方向提供帮助生物学课程既有学科特有的课程价值，又有泛学科的课程价值，在生物科学迅速发展并日益影响我们社会变革和发展的今天，这门课程在基础教育中的价值和作用正备受人们的关注。二、中学生物学课程的设置生物学课程的设置：这一课程在哪些学段中开设，课程形式以及在各学科授课总学时中所占的比例（课时要求）。它反映了课程设计人员对于生物课程地位、作用及其他课程相
4、互关系的认识。在实行课程同意管理（集权管理）的国家和地区，课程设置一般在政府颁布的课程计划中描述。分科课程和综合课程：中学生物学课程的课程内容的组织方式。与生物学相关的综合课程包括：生物学、物理、化学、地学和空间等学科内容的综合理科课程，也称作“科学”、或“自然科学”。分科课程应称作“生物学”。多年来，我国中学生物学课程仍按习惯称之为“生物”。综合课程和分科课程各占有优势和局限。我国综合理科课程成为初中生物学（科学）课的主要设课方式。高中学段的生物课是分科课程。第二节中学生物学课程标准2001年7月，教育部颁布了全日制义务教育生物课程标准；第二章 科学的本质与生物学素养第一节关于自然科学一、科
5、学的本质和特征（一）定量化；（二）观察与实验；（三）人们在研究自然界的过程中对预期的要求（四）在自我更正的过程中积累；（五）科学过程：1确认和表述问题； 根据问题提出假设；为检验假设而寻找证据；根据证据来评价假设的真实性，如有庇佑，对假设进行修改；得出结论，并将结论应用于解决相似的问题之中；二、自然科学的四个维度（一）科学是一系列的思维方式科学家对自然界、对他们研究的领域有强烈的好奇心和求知欲。科学家在解决问题和解释生物现象时还运用推理的方法。（二）科学是一套研究的方法：科学研究的三个环节：假设、观察和实验。（三）科学是一个知识体：科学知识：是科学探究的结果，是科学静态的维度。（四）科学技术社
6、会的相互作用科学技术社会的相互作用，构成了科学的另外一个重要的维度。在科学教育中，人们越来越重视这一维度的内容对学生科学素养的形成产生的影响。第二节 科学素养与生物学素养一、科学素养（一）科学素养概念的提出科学素养：是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况，自然科学的核心基础应该包括：1学生理解基本科学现象、规律，以及科学原理是如何用于技术领域之中的；2学生已在学校的学习为基础，形成终身学习的基本能力和习惯；3学生能够理解或解释发生在身边的科学现象；4学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；5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
7、能、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。科学素养最基本的含义：是指学生能够合理的将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。科学素养包括了两个不同的方面：一方面是对科学知识、态度情感价值观及科学技能的掌握情况；另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。（二）具有科学素养的人具备科学素养的人应该：具有良好的科学态度和科学情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度；掌握了科学的基本概念和原理；具有基本的科学探究能力，具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。二、生物科学素养（一）生物学素养概念的提出1987年，Ewing等人 1989年
8、，Jone在美国生物教师发表了题为“生物学素养”的文章1992年，Gibbs等人1993年，美国BSCS出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的我国是在2001年教育部颁布的全日制义务教育生物课程标准（实验稿）中将生物学素养的概念正式引入中学生物学课程，并将它作为初中生物学课程的主要目的。”（二）生物课程标准中的生物学素养 “生物科学素养是指参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术和社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。” 课程标准提出“提高学生科学素养”的理
9、念，期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展：科学态度和科学的世界观 科学探究方法与技能 科学、技术与社会（STS） 生物学知识和操作技能生物课程标准提出关于科学素养的概念，是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感，价值观以及对科学、技术、和社会的认识等四个领域的全面发展。（三）生物科学素养的不同水平1肤浅的生物学素养 功能化的生物学素养 结构化的生物学素养 多维的生物学素养第三章 生物学教育有关的学习和教学理论第一节行为主义和认知主义的学习理论学习：学习是指学习者因经验而获得知识或引起行为、能力和心理倾向较持久的改变过程。一、行为主义学习理论行为主义学习理论把学习看作
10、是外显行为改变的过程，是能够由选择性强化形成的，学习者外显行为改变主要显示在刺激与适应之间的联结，学习者对原本不适应的刺激而表现出的反应，即表示产生了学习。行为学习理论中主要有三种理论：巴甫洛夫(18491936）华生18781958）为代表的经典条件作用理论；桑代克（EdwardLee Thorndike，18741949）的联结主义理论斯金纳（BurrhusFrederick Skinner，19041990）的操作条件作用理论。 根据华生经典条件作用的学习理论，我们在教学中可以得到以下启示：1学习是从原有的刺激反应关系到建立新的刺激反应关系，表示新的学习总是以原有的学习为基础的。2刺激反
11、映联结理论说明将概念和图表等联结起来有利于概念的学习，教具的使用有利于教学。3频音律意味着对一些重点、难点加强复习巩固的必要性。4近因律则提示我们如何合理地安排教学中重点和难点。5教学中要注意时间的合理分配，避免过度学习和集中练习。 桑代克的联结主义理论又叫试误学习理论，是在多次动物实验的基础上建立的，他根据实验研究的结果认为，所有的学习都不是突然发生的，而是通过一系列细小的步骤按顺序逐渐达到的。“学习即形成联结；按排各种情境，以便导致理想的联结并感到满意。”桑代克在此基础上提出一系列的学习律。准备律； 叫练习律； 为效果律。 桑代克的试误学习理论对教学的启示：按照准备律，教学中要注意学习者的
12、心理调节和心理准备。预先告知学习内容让学生有一个心理准备，或者创设让学生感到满轻松的心理环境有利于教学效果的提高。练习律提示着练习经过强化才能得到巩固，否则会逐渐被遗忘。从效果中可以看到，不知道结果的练习，不可能有助于学习。只有练习没有答案，不知道对还是错，即没有反馈的练习是没有效果的。从桑代克后来对效果律来看，奖赏和惩罚的作用并不等同，奖赏比惩罚更加有力，我们应当多用表扬少用批评的教育措施。斯金纳是行为主义派的重要代表人物。他提出 “刺激反应强化”理论。在把操作性条件作用学说和强化理论应用于人类学习研究的基础上，斯金纳提出了程序教学的概念，并且总结了一系列的教学原则，如小步调教学原则、强化学
13、习原则、及时反馈原则等，形成了程序教学理论。二、认知主义学习理论认知主义心理学家则把学习看作是学习者对事物进行认识、辨别、理解，从而获得新知识的过程。认知学习论主要包括：布鲁纳（Jerome S. Bruner, 1915-）的发现学习论奥苏伯尔（David P.Ausubel,1918-）的意义学习论布鲁纳的发现学习特别强调学生像科学家那样去主动思考、探索求知，最终达到对所学知识的理解和掌握。布鲁纳的发现学习有以下特征：1强调学习过程；布鲁纳认为，在教学过程中，学生是一个积极的探究者。教师的作用是要形成一种学生能够独立探究的情境。学习的主要目的是要学生参与建立该学科的知识体系的过程。2强调直
14、觉思维：布鲁纳认为，大量事实都表明，直觉思维对科学发现活动极为重要。直觉思维的本质是映像和图象性的。所以，教师在学生的探究活动中要帮助学生形成丰富的想象，防止过早的语言化。3强调内在动机：发现活动有利于激励学生的好奇心。学生容易受好奇心的驱使对探究未知的结果表现出兴趣。4强调信息的提取：布鲁纳认为，人类记忆的首要问题不是贮存，而是提取。提取信息的关键在于如何组织信息、如何知道信息贮存在哪里和怎样提取信息。学生亲自参与发现事物的活动，必然会用某种方式对它们加以组织，从而发现对记忆具有最好的效果。布鲁纳1966年出版的教学理论的探讨，教师在教学设计时要注意以下四点：1要使学生在学习情境中通过主动发
15、现获得知识，教师必须先将学习情境和教材性质解释的非常清楚。2教师从事知识教学时，要配合学生的经验将教材进行适当组织。3教材的难度与逻辑上的先后顺序，要符合学生的心智发展水平和认知表征方式，使学生的知识经验前后衔接。4教材难度的安排要考虑学生学习动机的维持。教材太容易，学生没有成就感；教材太难，容易产生失败感；教材难度适当才能维持学生内在的学习动机。 意义学习是奥苏伯尔教育心理学中最重要的观念之一，奥苏伯尔认为，意义学习的发生有两个先决条件：一是学生表现出一种意义学习的倾向，即表现出一种在新学内容和自己已有知识之间建立实质性联系的倾向；二是学习内容对学生具有潜在的意义，即能够与学生已有的知识结构
16、实质性联系起来。奥苏伯尔根据有意义学习发展出来的教学模式叫作讲解式教学或陈述式教学。讲解式教学分为两个阶段：1提供先行组织者：先行组织者是指和学生将要学习的新知识相关的引导材料。 呈现学习材料：教师呈现新材料的方式，可以以讲解为主，讲解是用语要清楚明确，不要让学生感到难懂或使学生产生误解。同时，讲解要遵守渐进分化分化和整和协调的原则。渐进分化是从一般概念的说明，逐渐进入详细内容的讲解，即从概括到分化。整和协调是将分化后的知识再前后联结起来，使之成为一个整合性的协调性的知识整体。第二节建构主义理论和科学教育改革一、建构主义的理论来源1杜威（John Dewey,1859-1952）的经验性学习理
17、论：2维果斯基（LevS.Vygotsky,1896-1934）的思想：维果斯基强调，个人学习是在一定的历史、社会文化背景下进行的，社会可以为个体的学习发展起到 重要的支持和促进作用。3皮亚杰学说是当代建构主义理论的重要来源：二、建构主义的知识观建构主义所关心的首先是知识问题知识是什么以及知识来自何处。三、建构主义的学习观建构主义认为，学习不是知识由教师向学生传递，而是学生建构自己的知识的过程，学习者不是被动的信息吸收者，相反，他要主动地建构信息的意义，这种建构不可能由其他人来代替。在学习观方面，建构主义突出以下特点：强调学者的经验; 注重以学习者为中心; 创造冲突的真实的学习情境; 注重互动
18、的学习方式四、建构主义的教学观从学习者的经验出发 角色的调整 布置良好的学习环境 鼓励学习者反省和思考 重视合作的学习方式五、建构主义对生物教育的启示1着重培养学生的科学态度和素养 重视科学技能的培养 教材的编写不应是知识的堆积 把生物教师的素养提到应有的高度 生物教育改革要以提高人来生活品质为最高目标第三节 概念转变理论一、概念转变理论及其发展1982年，美国康乃大学教育系的鄱斯纳（G.J.Posner）等四位教授在科学教育杂志第66卷第二期上联名发表了“科学概念的顺应：建立概念转变理论”一文，提出著名的概念转变模型（conceptual chang modle 简称CCM），对概念转变的条
19、件以及个体的知识经验背景对概念转变的影响提出了自己的解释。他们认为，一个人原来的概念要发生顺应需要满足四个条件：对现有概念的不满 新概念的可理解性 新概念的合理性 新概念的有效性, 生物教育中的错误概念错误概念是指人们在日常生活以及以往的学习中形成了的那些与当前科学理论对事物的理解想违背的经验的理解。三、概念转变理论和生物学教学 美国学者修森（Peter W. Hewson）提出了为转变概念而教的指导原则，其中两条可操作性较强：(一)学生和教师的观念要明确地称为课堂话语的一部分 降低或提高概念的地位第七节 演示技能一、什么是演示技能演示技能是教师进行实际表演和示范操作，运用实物、样品、标本、模
20、型、图画、幻灯片、影片和录像带提供感性材料，以及指导学生进行观察、分析和归纳的方式。二、演示技能的目的1.为学生理解基本概念、基本原理、物质及其运动形式提供丰富的感性材料，帮助学生形成概念，理解并巩固知识。2.引导学生从实际出发，实事求是地分析具体问题，学会由表及里、由现象到本质、全面地、辩证地认识问题，并运用归纳、演绎、逻辑推理等方法研讨问题。3.由于演示是由教师很规范的动作来完成的，学生可以学到正确的操作技术和方法，是培养学生实验技能的基本环节之一。4.一个单元或一次课的开始，运用演示导入新课，能引发学生强烈的好奇心，凝聚注意力。5.通过控制实验条件，使学生有序地观察变化过程，了解变化的来
21、龙去脉，掌握实验的关键点，收到明显的实验教学效果。6.在学生解答习题时，根据需要，教师可做演示实验来启发学生的思路和方法。通过演示实验向学生提出问题，可以考查学生的观念、记忆、推理和判断能力。7.在教材内容中，有些受条件限制是肉眼看不到的，教师就可以运用适宜的直接教具，帮助学生领悟新知识和新概念。8.幻灯、影片和录像片可以在课堂上使演示的实物和实验化小为大，化慢为快。能开阔视野，展示真实情境。三、演示技能的类型（一）分析法分析法是从分析实验现象入手，启发运用感知到的材料进行系列分析，导出新概念、获得新结论。（二）归纳法归纳法是通过提出问题，观察若干个实验或几组实验，归纳总结出概念或规律。（三）
22、质疑法质疑法是结合实验操作和变化，提出思考问题，让学生讨论回答，达到透过宏观现象，认识实验和微观本质。（四）展示法1.教师可展示多种多样的生物学图片、生物学家肖像，有助于说明抽象原理的图解，用以解释某一过程现象的示意图，描述操作方法的说明图，用于综合分析综合习题和图解，趣味性的幽默图，帮助记忆的连环图等。2.教师还可展示许多实物教具，使学生对展示生物的真实存在和外观特征，获得深刻的印象和正确的感性知识。3.教师也可按教学需要，展示能拆卸、装配的活动模型，使某些典型的机械、设备的外观和内部构造都呈现出来。（五）声像法放映各种有色、能动能静、变化多样、新奇生动、科学性与趣味性完美结合的教学影片，能
23、起到引人入胜的效果。四、应用原则与要点（一）针对性和目的性 适用性和鲜明性 示范性和可靠性 演示与讲授统一性为了做好演示实验，教师需要铭记下列十项要点：安全第一，准备迅速，装置简易，简洁明快，容易理解，现象明显，便于观察，示范准确，整洁有序，用料经济。其中关键要点可概括为：准确安全、简易明显、便于观察和理解本质四项。第十节 课堂组织技能一、什么是课堂组织技能在课堂教学过程中，教师不断地组织学生注、管理纪律、引导学习，建立和谐的教学环境，帮助学生达到预定课堂目标的行为方式，称为教师的课堂组织技能。 二、课堂组织的目的1组织和维持学生的注意。2引起学习兴趣和动机。3加强学生的自信心和进取心。4帮助
24、学生建立良好的行为标准。5创造良好的课堂气氛。三、课堂组织技能的类型（一）管理性组织管理性组织是指课堂纪律的管理。其作用是使教学能在一种有秩序的环境中进行。教师在课堂管理组织的时候，既要不断地启发诱导，又要不断地纠正某些学生的不良行为，保证课堂教学的顺利进行。1课堂秩序的管理 2个别学生问题的管理教师可使用以下三种方法：（1）做出安排，使他们不能得到奖赏，从而自行停止不良行为。（2）奖励与行为替换。教师为不良行为的学生提供合乎要求的替换行为。为了达到效果，对替换行为的奖赏必须是有力的，足以抵消不正当行为，而选择替换行为。（3）教育与惩罚相结合。（二）指导性组织 1阅读、观察、实验等指导组织。2
25、课堂讨论的指导组织 （三）诱导性组织诱导性组织是在教学过程中，教师用充满感情、亲切和热情的语言引导、鼓励学生参与教学过程，用生动有趣、富有启发性的语言引导学生积极思维，从而使学生顺利完成学习任务。第五章 教学策略教学策略在教育心理学中是指教师教学时有计划地引导学生学习，从而达成教学目标所采用的一切方法。从教学取向来说，教学策略可分为两种，一种是以教师为主导的教学取向策略，另一种是学生自学取向的教学策略。第一节 概念图策略一、概念图及其理论基础概念图是组织和表征知识的工具，它包括众多的概念，以及概念或命题之间的关系。每两个概念之间的关系通过连接线和连接线上的词表示。概念图源自于美国康乃尔大学Jo
26、seph D.Novak等人的一个研究计划，这个计划是研究学生在12年的学校生活中，知识结构的改变情况。概念图的开发是以奥苏伯尔的教育心理学为基础的。二、概念图的特征1、概念图中的概念是按分层的形式表现的。2、概念图中包含着交叉连接。3、概念图中包含着许许多多的具体事例，这些事例有助于我们澄清所给定的概念的意义。4、针对同一知识领域，不同的人绘制的概念图可能有明显的不同。Novak绘制的概念图的概念图（如图5-1）。三、概念图的制作（一）要有效地应用概念图策略，首先要帮助学生学会绘制概念图1在学习绘制概念图的过程中，从一个绘制者熟悉的知识领域开始。绘制第一个概念图，知识领域不要选择太宽。2选择
27、了知识领域之后，接下来是确定在这个领域中所要用到的概念。3画出概念图的草图。把草图画在易擦写的纸上或用电脑软件绘制，这样可以随时对概念层级进行调整。4对草图进行修正。要意识到没有完美的概念图，对概念图进行修正是完全必要的。5草图完成后，开始寻找交叉连接。交叉连接是不同知识点之间的连接，它反映了各知识点之间的相互关系。（二）绘制概念图不仅要注意以上步骤，同时也要注意绘制规范1概念图中每个概念是一个专有名词，在一个概念图中只出现一次。一个概念图通常只用来表达一个主概念；主概念之下分出几个相关的支概念，支概念下又可分出几个支概念，依次分下去。概念的词必须能表达一个完整的观点。3连接概念的直线可以交错
28、，但向上或向两侧联系时需加箭头。4概念名词要用方框和圆圈圈起来，而联系词则不同。图例见图5-2。 图5-2光合作用概念图（引自BSCS，1999）四、概念图在教学中的应用（一）概念图作为教的工具主要是用于组织课程内容（二）概念图作为学的工具（三）概念图作为评价工具一方面可以评测学生的学习效果，另一方面可以为教师或学生自己提供反馈信息概念图可以在课程中用于评测学生对概念理解的程度和范围的变化。第二节 运用合作学习的教学策略一、合作学习的含义合作学习的基本含义包括：学生以小组的形式一起学习；教师的角色由传播者转变为服务者或帮助者；1学习的责任由教师转移到学生；学生不仅要自己学会，还有责任帮助小组中
29、的其他成员学会。二、合作学习的原则和方法 积极主动相互依赖 面对面的促进性互动 成员负起责任来 人际间的社会协作技能（）评价和过程监控第三节 探究学习的教学策略一、探究学习的含义我国全日制义务教育生物课程标准（实验稿）认为，生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流。探究教学的原则是“让学生自己得出概念，而不是把概念灌输给学生。”探究教学的特征可以归纳为：1学生对自然事物与现象主动地去研究，经过探求自然的过程获得科学上的知识。2为了研究自然而培养所需要的探求能力。3有效地
30、形成认识自然基础的科学概念。4培养探究未知自然的积极态度。5通过探究活动而学得的知识是科学概念而不是文字知识。探究教学的目标主要有：使学生通过自己的努力来解决问题或回答问题；保持学生的好奇心；让小和尚参与需要高水平认知和技能的活动；形成积极的对待科学的态度；为学生提供具体的经验。二、探究形式（一）发现式探究 发现式探究是以学生本身观察和经验为基础，在学习情境中通过自己的探索自我发现学习的主要内容。这种教学法就是我们常说的发现教学法。开放性的问题， 封闭性的问题，（二）推理性探究推理性探究是“没有动手做”而应用探究方法的探究，它主要是开发学生的批判性思维技能。它的主要特点是：学生通过问题进行思考
31、；学生直接或间接地观察现象，如亲手做、教师示范、看视频和阅读等；学生通过提出疑问和讨论来得出或归纳出概念。推理性探究教学过程往往包括教师讲述、师生共同讨论、学生运用推理方法形成概念等步骤。（三）实验式探究实验式探究是一个完整的实验过程，包括从问题的提出到最终的解释报告全过程。这种探究学习是让学生在实验过程中学习。三、探究技能1观察它是指利用五种感觉视、听、味、嗅、触和一些观察事物和自然现象。 观察又可分为定性观察和定量观察。2分类 它是指依照事物的相同性和相异性分门别类。分类的作用在于使不同事物变得更有条理、易于理解、方便记忆、容易处理。3测量 它是指运用适当工具进行度量，利用熟悉事物作度量标准显示结果。4推论 推论是对观察到的现象的因果关系的分析过程，它是根据以前收集的数据或信息对物体或事物做出合理的猜测和推断。5预测 它是对将要发生的现象的断定。6交流它是指应用适当的工具和技巧将有关资料或自己的意见和倾国倾城、准确而全面地表达出来。图表 统计图 方程式 文字与语言 图画 符号 模型：7数量关系的识别 它是指找
