利用科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的教學(xué)案例.doc

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1、利用生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力泉州第五屮學(xué)薛玲科學(xué)探究能力包括：觀察、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、確認(rèn)變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案、記錄、處理和解釋數(shù)據(jù)、作出合理判斷、表達(dá)交流等能力?？茖W(xué)探究能力是科學(xué)思維能力的核心，是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一個(gè)重要方面。生物科學(xué)史不僅提供了相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，而且蘊(yùn)含豐富的科學(xué)思維、科學(xué)探究方法的教育索材,利用這些素材可以引導(dǎo)學(xué)生深入思考科學(xué)家的思維過(guò)程，領(lǐng)悟科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋找證據(jù)、合理推理的，體驗(yàn)科學(xué)家不斷深化對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí)的過(guò)程和科學(xué)探索的精神。所以生命科學(xué)史對(duì)于培養(yǎng)科學(xué)探究能

2、力具有重要的意義。本文通過(guò)教學(xué)實(shí)踐案例闡述如何在高小生物學(xué)教學(xué)過(guò)程小利用生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。一、感悟探究的科學(xué)方一“假說(shuō)一演繹法”“假說(shuō)一演繹法”是在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題以后，通過(guò)推理和想象提出解決問(wèn)題的假說(shuō)，根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，就證明假說(shuō)是正確的，反之，則證明假說(shuō)是錯(cuò)誤的假說(shuō)—演繹法”已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)研究屮常用的科學(xué)方法。“假說(shuō)一演繹法”被認(rèn)為是創(chuàng)造科學(xué)理論的理想方法。孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)是高屮生物學(xué)的經(jīng)典內(nèi)容，下而就以孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀的雜交

3、實(shí)驗(yàn)為例，體會(huì)假說(shuō)一演繹法的科學(xué)方法。1.觀察實(shí)驗(yàn)，提出問(wèn)題學(xué)生閱讀，配以教師展示和講解。岀示孟徳爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的和關(guān)圖片，一步步的分析實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)過(guò)程屮，發(fā)現(xiàn)高莖豌豆植株和矮莖豌豆植株雜交后子一代沒(méi)有出現(xiàn)矮莖的個(gè)體，子一代再自交的后代屮卻同時(shí)出現(xiàn)了高莖個(gè)體和矮莖個(gè)體。這個(gè)現(xiàn)象如何解釋？2.建立假說(shuō)講述：通過(guò)一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，孟德?tīng)柡茏匀坏木痛蚱屏饲叭说娜诤线z傳的觀點(diǎn)，而提出了遺傳因子的觀點(diǎn)。這種大膽的創(chuàng)新，幫助了孟徳爾取得了極大的成功。并設(shè)置如下問(wèn)題供學(xué)生討論:(1)你認(rèn)為孟德?tīng)柼岢龅倪z傳因子與生物的性狀是什么關(guān)

4、系？(2)遺傳因子是單個(gè)的還是成對(duì)的？是互不影響還是彼此之間有一定的作用？(3)遺傳因子是如何傳遞的？上述問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)已有他識(shí)，經(jīng)討論，還是有一定眉H的。Z后學(xué)生閱讀教材屮對(duì)分離現(xiàn)象的解釋，教師板書(shū)講解分離實(shí)驗(yàn)的分析圖解，幫助學(xué)生進(jìn)一?步理解孟德?tīng)柕募僬f(shuō)。在教師的指導(dǎo)下學(xué)生進(jìn)行性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)，便于學(xué)生在親身活動(dòng)屮探討遺傳因子分離、配子隨機(jī)結(jié)合與遺傳結(jié)果的關(guān)系。3.演繹推導(dǎo)指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)閱讀教材理解孟德?tīng)枌?duì)假說(shuō)進(jìn)行的演繹推理。教師將測(cè)交實(shí)驗(yàn)的親木組合告訴學(xué)生，請(qǐng)學(xué)生假設(shè)自己就是半年的孟德?tīng)?，用自己的假說(shuō)對(duì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)的理論

5、結(jié)果進(jìn)行演繹推理，推導(dǎo)出理論上的預(yù)期。寫出遺傳分析圖解，指出后代會(huì)出現(xiàn)兒種情況？是否可以進(jìn)一步驗(yàn)證孟徳爾的假說(shuō)？教師告訴學(xué)生測(cè)交實(shí)驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果，判斷假說(shuō)真?zhèn)巍l(fā)學(xué)生思考測(cè)交后代的性狀分離比例為什么會(huì)是1:1呢？當(dāng)學(xué)生繪制遺傳圖解吋，糾正他們可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。引導(dǎo)學(xué)生感悟，孟徳爾設(shè)計(jì)的測(cè)交實(shí)驗(yàn)巧妙之處，從而進(jìn)一步理解“假說(shuō)-演繹法”在科學(xué)研究上的運(yùn)用，同時(shí)幫助學(xué)生確立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。5?得出結(jié)論子一代的遺傳組成；形成配子吋子一代遺傳因子的分離行為。師生共同揭示“分離定律”的論點(diǎn)及實(shí)質(zhì)，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用該定律來(lái)分析一些遺傳現(xiàn)

6、象。本案例模擬孟徳爾當(dāng)時(shí)的工作和知識(shí)背景，創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生從當(dāng)吋的實(shí)際情況出發(fā)，嘗試以孟德?tīng)柕乃季S方式提岀問(wèn)題、進(jìn)行分析、形成假說(shuō)，演繹推理，進(jìn)而引導(dǎo)他們自行設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)，既能深入理解科學(xué)知識(shí)，也是培養(yǎng)思維能力和科學(xué)方法的重要途徑。在重現(xiàn)孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)和思維方法的過(guò)程屮，不僅有分析、推理、歸納、演繹，還有設(shè)計(jì)和想象等思維活動(dòng)。教師精心設(shè)計(jì)問(wèn)題和提出問(wèn)題或由學(xué)生提出問(wèn)題，引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)思維和分析，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。二、感悟科學(xué)探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是基于探索性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的操作領(lǐng)域的較高層次的一

7、種開(kāi)拓型實(shí)驗(yàn)，它能充分發(fā)掘?qū)嶒?yàn)素材，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立選擇實(shí)驗(yàn)材料、用具、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法步驟，獨(dú)立完成操作等方面的能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是探究能力的核心。高屮生物課本屮介紹的許多經(jīng)典生物科學(xué)史，是科學(xué)家精心設(shè)計(jì)，經(jīng)后人多次重復(fù)驗(yàn)證的最具代表性的實(shí)驗(yàn)。剖析經(jīng)典生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生理解和體會(huì)科學(xué)家為完成實(shí)驗(yàn)H的，是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，是如何選材和控制實(shí)驗(yàn)條件的，是如何遵循科學(xué)實(shí)驗(yàn)原則的。總之，利用科學(xué)史上的許多經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的一個(gè)有效措施。下面就以《證明DNA是遺傳物質(zhì)的三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)》為例，

8、感焙科學(xué)探究過(guò)程。1.巧妙地選擇實(shí)驗(yàn)材料經(jīng)典實(shí)驗(yàn)屮，生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)選材都有其獨(dú)到Z處?！妒删w侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)》教學(xué)屮讓學(xué)生分析：赫爾希和蔡斯為什么選噬菌體作侵染細(xì)菌的材料？選擇噬菌體與細(xì)菌作有以下特點(diǎn)：噬菌體是一種專門侵染和寄生在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的病毒，繁殖迅速，并且能很快地裂解細(xì)菌；噬菌體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有蛋白