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【关键词】知识表示 搜索 枝剪 教学策略
A Network Teaching Strategy Based On Traversing and Branch-cutting of Knowledge Trees
Xiong Qinglian
【Abstract】Network long-distance teaching model is a development direction in edcational field.To solve the problem, a course is divided into a lot of knowledge points and knowledge trees are made up of the Knowledge points.Then a teaching arithmetic based on post-order traversing tree is designed.In the meantime, To consider the need of personal learning, new knowledge trees are produced by using of branch-cut dynamic arithmetic. In the duration of the popularization of PC and the rapid development of network, it has significance in improving education.
【Keywords】Knowledge representationTraversingBranch-cuttingTeaching strategy
1.引言。传统的课堂学习方式是以教师为主体的学习方式,在课堂学习中所有的学生获得的信息都是一样的,这种学习方式模式单一,学习流程固定,无法做到因人而异、因材施教。
由于学生在学习能力、学习兴趣与习惯、学习基础、努力程度等方面,都存在巨大的个体差异,针对其“个性”的教育应该是一个教学双向互动的系统。它要求教师及时地了解不同学生的状况、需求、能力差异、学习进度、兴趣爱好,并动态地根据这诸多因素调整教学计划及进度;而学生可根据自己的知识水平、兴趣爱好等,选择学习内容和学习进度,进行自我决策。这个问题可以借助计算机手段来解决实现。
以计算机网络为学习平台,以学生为主体,由课程知识点组成知识树,使学生在学习过程中根据自身智力、学习进度和对知识点掌握程度的不同,给出一种相应学习策略、学习内容的教学模式[1],对提高教学效果是很有必要的。
2.知识表示。
2.1知识点(用K表示)的划分。知识点划分的基本原则是保证知识内容的局部完整性[2]。约定如下知识点:
叶子知识点:叶子知识点是不能再分的。一般为一个公式、一个定理、一段叙述或一组图解操作等。是知识最基本的组成单元。
复合知识点:至少包括两个叶子知识点的知识点。
前导知识点:不属于知识树,但与其中某一知识点存在一定关联的知识点。这种关联或许是这一知识点的补充,或许是这一知识点的预备知识点。
导言―总结知识点:可看作是复合知识点的特例,包括导言部分和总结部分。传统课堂中,教师一般在开始新的一章或一节前,总是先总结前一章或一节的内容,再导出新的章节。这就保持了知识的整体性和有序性。学生学习也一样,在进入某一知识点学习时,先激活其导言部分,学完其所有子知识点,回溯时激活其总结部分。
2.2知识点间的关系。知识点不是孤立的,而是相互联系的。通过发现并利用它们之间关系,可以有效地指导学生的学习[3][4]。约定有以下关系:
包含关系:父亲知识点是否可以学习,取决于子知识点是否学习过;二者分别处于知识树的上层和下层。
依赖关系:一个知识点当前是否可以学习往往取决于另一些知识点是否学习过,换句话说前面知识点是后面知识点的前序知识点。
兄弟关系:指上述知识点划分过程中某一复合知识点的所有子知识点之间的相互关系。它们从不同侧面、不同角度、不同深度来围绕某一局部领域知识阐述的,它们所描述的内容是紧密联系的。学习者去学习时,密切联系的知识点应尽可能地依次学习。
2.3知识树型结构。根据上述知识点的划分和知识点间的关系,可以用一种树形组织结构来描述知识点及其关系。如图2.1所示:
01
当然,一门课程的所有知识点不一定用一棵树就可以串起。但可以用多棵树把一门课程中所有知识点的相互关系表达清楚:关系密切的知识点在同一棵树中,没有什么关系的或关系不太密切的知识点分布在不同树中。
3.知识树“遍历”。学生学习一门课程,就是要学习这门课程的所有知识点。而知识点已经被上述的知识树组织起来了,换句话说,学生学习这门课程就是访问这棵树的所有节点,这就是知识树的“遍历”。
回顾前面的知识树,它的构成不是随意的,它是各种关系按照一定的策略的组合,体现了“从易到难,逐步深入”的教学方式。因此,学生的学习进程实际上是按一定算法,对知识树结构的搜索过程。本文采用了“后序优先”的知识树的搜索方式,用于规划出一个可能合适的知识点。
“后序优先”搜索算法如下阐述:
(1)初始,如果当前知识点存在叶子知识点;如果当前知识点为导言―总结知识点,则学习其导言知识。转入(4);否则,将叶子知识点作为合适知识点。
(2)如果当前知识点存在右知识点,则当前知识点的所有右知识点是可能合适的知识点。这些兄弟关系的知识点是围绕某一局部的领域知识逐步深入展开的,当前知识点所要求的准备知识出现在左兄弟知识点或预备知识点中,且这些兄弟关系知识点遵循“从易到难,逐步深入”的原则,因此,与当前知识点相邻的右兄弟知识点是应该首先考虑的合适知识点。
(3)如果当前知识点不存在右知识点,则回溯到其父亲知识点上;如果父亲知识点为导言―总结性的复合知识点,则它的总结性部分为可能合适的知识点;如果父亲知识点为一般性的复合知识点,则父亲知识点的右兄弟为可能合适的知识点。
(4)返回到(1),重复之。
不管下一个合适的知识点是右兄弟知识点,还是父亲知识点密切的其它知识点,都要先查询是否存在依赖关系的知识点,如存在,必须先学习之。
4.知识树“枝剪”。上面描述了学生在正常情况下基本的网上学习过程,换句话说,就是通过“遍历”知识树就可以学完全部的课程内容。但学生学习状态往往存在多样性[5],在学习进程中,应该考虑学生当前的学习状态动态调整学习进程,例如:对“知识树”里学生已经掌握或已经学过的知识节点可以屏蔽掉(就是对知识树“枝剪”)。这样才能真正体现学生学习的个性化需求。这里提出一种知识树“枝剪”策略,以动态调整学生学习进程。
4.1相关定义。知识点属性可以从不同角度反映知识点的特征,利用它来控制学生的学习进程,满足学生学习个性化的要求[6]。现约定以下知识点属性:
定义1、难度D(K):表示在知识点K上系统认为问题的难度。设定对于不同学习程度的学生,知识点K体现出来的难度值是不同的。
定义2、重要程度I(K):表示相对于其它兄弟知识点或相关知识点,该知识点在所包含它的本单元教学中所体现出的重要性。
定义3、掌握程度M(K):表示学生掌握知识点K的程度。叶子知识点的M(K)是通过分析学生学习记录所得到的。而上一层知识点M(N)通过对下一层的知识点进行加权平均计算得到。表达式为:M(N)=ΣM(i)*I(i)/ΣI(i)(i=1,2,…,K)
定义4、达到阈值:当知识点的总评价值不小于60时,才允许离开该节点,进入下一个知识点学习。这里,知识点K的总评价值为:1/3×D(K)×M(K)。
4.2知识树“枝剪”算法。下面是基于知识点属性的选取和枝剪算法,执行后即可得到学生可能需要学习的知识点。
(1)定义OPEN表和CLOSE表;
(2)根据学生提出的要求,确定学习目标点A,并将之放入OPEN表中;
(3)如果OPEN表为空,则转入(7);
(4)获取OPEN表中第一个节点,记为N;
(5)找出N的所有子知识点集合B;
IF (B=Φ) AND ( N(重要程度)
ELSE //表明N不是叶子
IF (B≠Φ)THEN 计算集合B的长度,并记为M;
IF (N的子知识点的重要程度>=2)AND(已掌握)THEN
删除此子知识点及其扩展链;
M=M-1;
ELSE IF(N的子知识点的重要程度>=2)AND(但未学过或未掌握)
THEN 将此知识点放入OPEN表末端;
ELSE IF(N的子知识点的重要程度
删除之;
M=M-1;
ELSE 将N的子知识点放入OPEN表的末端;
END IF
IF M≠0 THEN 将N放入CLOSE表中;//表知识点N存在合适的子知识点
ELSE 删除N;
END IF
(6)转入(2);
(7)结束。
从算法可以看出,这里运用了反向推理及基于节点扩展(广度)的策略,选取和枝剪的代价主要是设定每一知识点对不同类别学生的重要程度和掌握程度所需的开销,得到学习所需知识点集。被枝剪的知识点通常出现在知识树的叶子知识点上,如果兄弟关系的所有节点对某一类学习者来说都是不作要求的,其父亲知识点将被枝剪掉(即对节点进行“枝剪”);另外,对于达到掌握程度的复合知识点因为根据知识树的划分,也可以删除其扩展链(即对链进行“枝剪”)。
5.结论。随着教育研究的不断深入,认知理论、建构主义等教学理论被引入了网络教育中,原有的教育理论有了新的发展,这就要求我们对目前过时的教学体制进行变革,改变统一化、单一化教育模式,倡导教育的个性化、多样化和灵活化,营造学习宽松的环境,从而使学生的个性得到充分、自由的发展。其中知识表示与怎样的教学策略是关键。怎样实现以学生为中心的教育模式,实现智能化、个性化教学是一个很有价值的研究课题。
参考文献
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作为思想品德老师,必须对开卷考试后产生的新情况作出判断和分析,以便找到对应办法。开卷考试对单纯识记的内容要求少了,可是更注重考查学生的综合能力和学科素质,试题答案不可能全部在书本上原封不动地找到,加上开卷考试有时间限制,必须要确保学生对教材的知识体系、逻辑结构要有清晰的认识,对基础知识的有效记忆,以“快、准、稳”地答题。如何做到这点呢?在教学实践中,我总结出下面的复习课的教学模式:重现课型――点拨归纳――巩固拓展――学习提高。在这种复习教学模式中,教师本着学生是学习的主体,在课堂上把学生独立思考、生生交流、师生交流名副其实地结合起来,鼓励学生自主学习、互相交流、展示学习成果,使学生从经验中、从成功中,获得富有成效的学习效果。
一、重现课型――引导学生重读课本
1、课前自我复习,布置前置性作业
提前布置复习内容的同时,布置配套的基础题2―3个。让学生在做基础题的同时,回顾大体内容,了解教师所要复习的内容,做好课前的各项准备材料。
2、展示考纲
通过展示课标,让学生明确本课的重点知识,懂得中考考试的基本要求:(1)识记教育的含义、受教育权的含义;(2)理解义务教育的含义、地位和特征;(3)应用:维护受教育权的途径,积极履行受教育的义务。
3、进行“导学”
本环节重在体现本复习课的第一大特点──“导学”。依据《课程标准》和《考试说明》的要求,围绕课标提出问题,引导学生读书、思考、讨论、分析问题,教师加以点拨、指导,使问题得以解决。根据本节课课标的内容要求,我主要设置了三个关键词引导学生阅读课本:(1)教育;(2)受教育;(3)义务教育。要求学生自行构建本课的知识结构。通过设置关键词引导学生概括本课的主要线索,从直观思维上把握,掌握本课的主要内容,让学生加深对课本主干知识的记忆和理解。
4、学生展示成果
学生展示成果时可以随机抽取,也可采取抽签形式,由学生代表上讲台展示自己的学习成果,把自己的见解告诉全班同学。同学不明白的地方可以向他发问,以求得满意结果。如果大多数同学都解决不了的,就做好记号,与老师一起商讨、解决。通过这一环节的展示,每个学生都关注到了课本的知识,再一次重读课本,真正实现把课堂还给学生。
重现课型中的教学活动是以学生阅读教材为主的自学活动,要求教师必须熟悉文本,掌握学情,必须安排一定的时间进行简明扼要的讲解。
二、点拨归纳――知识点梳理
引导学生重读课本只是让学生熟悉、掌握教材的具体知识内容,对于从整体上把握了教材脉络,很多学生都还没有完全把握。虽然新课改下教材内容简洁,但它也是目前考试的主要依据,“题在书外,理在书中”的命题原则不会改变。因此,在复习时,对教材知识点进行梳理,整合是很有必要的。这样做可以引导学生务必夯实基础,面对考试,有备而战。如何梳理知识点,教师要“授以学生渔”。因此,复习课中,老师的讲解是非常必要的,一是讲解教材中的重点知识与难点知识;二是讲解本章知识的构成,整体框架和基本脉络,知识各部分之间的关系;三是纠正学生在重读课本活动中普遍存在的问题。复习时,我主要围绕关键词的思维顺序对教材知识点进行梳理、整合。
1、教育。(1)教育的含义;(2)教育的重要性、/作用/、意义,一是对国家,二是对个人;(3)国家重视教育,把教育摆在优先发展的战略地位。
2、受教育。(1)受教育权的含义;(2)受教育的重要性/地位;(3)我国法律保护公民的受教育权;(4)自觉履行受教育的义务;
3、义务教育。(1)义务教育的含义;(2)义务教育普及的原因;(3)义务教育的特征。
实践证明,这种梳理整合知识的方法,学生比较容易接受、掌握,对知识的整体把握效果非常好。
三、巩固拓展――配套训练
1、学生练习并自己总结考点:对于每一个复习的知识点,精选配套练习题(特别是近三年的中考题),让学生能够自己独立思考完成,同时将本题所考的知识点用简短的语句批注在题目旁边。这样下来,学生在做题的同时,自己总结考点,用相关考点反过来检查所做题目,同时也训练学生的归纳总结能力。
2、在教师的引导下,学生进一步了解并理解了“中考就考这些知识点”。学生由配套练结的考点和教师及时予以补充的考点,在教师引导下,总结出该类型的题目应注意的问题和方法。同时以投影展示给学生,让学生进一步了解并理解中考考点,明确中考考什么。
3、对重点的知识,再配选变式训练,并由学生进行讲解。这样的目的在于,提高学生的变式思维能力,在以后的学习中,遇到类似的问题,可以举一反三,灵活应用。
四、学习提高――学法指导
关键词: PBL 教学模式 医学基础教学
以问题为导向的教学方法(problem-based learning,PBL),是基于现实世界的以学生为中心的教育方式[1]。这种教学方法摆脱了传统的教学思想和模式束缚,学生是积极主动的学习者,但是这并不意味着忽视传统教学和教师的作用,而是对指导教师和学生都提出新的挑战。在已经开展三个年级的PBL教学的基础上,我们在PBL教学探索上取得了良好的效果,进行了经验总结。
1.教学模式
目前我们实施的方案是在改进传统教学的方法上,每学期另外开设PBL课,这种模式并没有全盘否定传统教学模式,直接切换到PBL,而是在肯定传统教学优点的基础上,循序渐进地开设PBL教学。
①学生方面:这种模式让学生在具备一定的医学基础知识上,有能力开展PBL学习,学生在查阅文献、分析案例时做到有的放矢,有针对性、有重点地进行,不至于完全是摸着石头过河。而且实践发现当遇到两课内容恰好重合时,学生的主动性得到前所未有的提高;②教师方面:因两种教学模式的有机结合不只是教学相长,而且是PBL与传统教学的相互促进。教师在两种模式教学中更容易发现学生的不足和兴趣点,从而有效增强教学效果;③内容方面:教学模式的改进是需要切合实际情况的,而且传统方式教学与PBL模式教学比较各有优缺点,在实际教学中应该根据具体的学科特点、知识内容特点择优采用,PBL的优点虽然十分明显,但是不能生搬硬套,否则便会事与愿违,达不到预期的效果,甚至连基本的原有水平达不到。尤其是某些内容难度偏大,学生学习时非常吃力或者容易曲解,非常需要教师的详细讲解。因此就内容而言,这两种模式的结合非常必要。
2.综合能力
PBL教学不仅对理论学有益处,还可锻炼学生多方面能力,如文献检索、查阅资料的能力,归纳总结、综合理解的能力,逻辑推理、口头表达的能力,主导学习、终身学习的能力等,这些将对今后开展临床工作打下良好的基础。在教学实施中,我们就以下几个方面的探索取得了良好的效果:
(1)提高学生的动手能力:动手能力体现在搜索能力、PPT应用能力上,为了减轻学生的负担,一般每次只有两三个学生做PPT,讲解时除了知识点的点评外,还会对PPT的制作和查阅能力方面进行点评,方便后续学生参考学习。这样既减轻学生压力,又可以提升学生这两方面的能力。查阅资料方面,逐步给学生提供更广泛的查阅渠道,同时不拘一格,而且现在手机上网能力非常强大,经常在课堂上遇到学生没有准备的知识点,即刻在手机上查阅。手机查阅的“即效性”有益于教学,即可以迅速获得知识点,同时每个人的查阅能力和查阅方式不同,在大家的交流中,正确有效的查阅能力会潜移默化地影响每个学生。学生在课程结束后,知道如何甄别查阅内容的可靠性和准确性,了解快速有效获得知识点的大致途径。
(2)提高学生的表达能力:表达方面大致有两种情况,一是不敢发言,二是总结能力弱,表述不到位。 其中不敢发言的学生中部分是分析总结能力非常突出的,鉴于PBL的特点,我们会给这样的学生更多的锻炼机会。在消除紧张胆怯情绪方面,教师经常采取一问一答的方式,把相对大块的学习内容分解为小问题,学生就会不怎么紧张,而且在这种问答中,会更注重多角度多方位的表扬,循序渐进地增强学生的自信,由老师的引导逐步过渡为学生的自主回答。另外一部分不敢发言的学生可能是学习能力较弱或暂时还不能适应PBL教学模式的。针对这种情况,一方面侧重回答有较长准备时间的问题,另一方面侧重难度较小、相对在课本就能找到答案的问题。且每次课都相应增加难度,使学生获得自信。这样做要求教师善于察言观色,迅速准确地把握学生的特点,对教师的要求进一步提高。对总结、表达能力不强的学生,我们实施以下的措施:在知识点搞清楚之后,要求学生换成自己的语言言简意赅地总结一遍,在练习中提升,之后则逐步过渡到对新知识的总结和整个病例的总结,并且大部分时候会限定字数让学生言简意赅地表述,让不同的学生分别加以总结,既巩固知识点,又锻炼表达能力,还进一步提升分析总结能力,在过程中注意纠正表达口语化或不准确之处。这样实施一段时间后,学生基本到课程结束时都可以边思考边总结边表达,且学生反馈对知识的理解更为深刻。
(3)领队能力:在团队协作能力基础上,我们比较注重学生作为主席、领导团队及课堂控场能力的锻炼。在准备环节,在课堂分析环节,主席要在带领大家完成学习内容的同时,解决可能出现的矛盾冲突。在实践中,教师尽可能交给学生会主席更多的自,只在少数的关键时刻指引。通过这样的强化,我们发现有的学生给一次机会表现几乎就是一个良好的契机,对学生后来的整个发展是一个良性循环的刺激。而且学生在轮流当主席的过程中会更注意团队协作,不必要的分歧随之减少。
3.教师方面
PBL教学模式强调教师要学习和具备良好的组织管理能力、控制课堂节奏等技巧,以调动学生的积极性、寓教于乐。
在授课中最经常发现的问题是,不同组的综合能力有非常显著的差别。这就要求教师授课时在开课的第一时间有针对性地摸底,从而调节整个病例的分析节奏,控制好课堂,对学生非常熟悉的知识点直接进一步引申扩展或小结,而对不太熟悉的知识点,则需要在大家学结的基础上,结合病例或熟悉的知识点加以引导。
通过PBL活动的实践,学生感觉“自己设计形式框架,自己筛选资料文献,自己归纳重点”的准备过程让他们对每次PBL主题都记忆犹新,而且促进课程知识点的掌握,同时学生热切地反映他们的综合能力得到了显著的提升。
一、高中物理教学现状
随着我国经济实力的不断增强,教育水平也在不断提高.虽然目前无法突破原有的应试教育大框架,但是在教学内容以及教学形式方面发生了较大的变革.就高中物理而言,课本内容较为全面,且知识体系较为完善,在学习的各个阶段知识分布也较为合理,学习由浅入深,从具体到抽象,比较符合学生的思维模式,能够让学生掌握各个学习阶段的物理知识.比如,在高一物理课本中,先是学习最简单的匀速运动,了解运动所涉及的一些基本概念(如速度、路程、时间),随后学习牛顿运动定律,研究物体运动与能量的变化,再从物理的圆周运动深入到天体的运动,与实际生活接轨.物理知识中都会涉及能量的变化,而物体运动、力的做功、能量转化是高中物理知识中较为简单的环节,作为高一的基础课程较为合理,而且学习内容环环相扣,对于培养学生的物理思维模式是较为有利的.
随着科学技术的发展,高中课堂大多引进了多媒体技术,加上物理实验课程的普及,很多抽象的教学内容可以通过课堂视频以及实验的方式展现给学生,便于学生理解所学知识,降低了高中物理教学难度.但是由于教师受传统教育理念的束缚,很多时候课堂上采用的都是填鸭式教学方法,加上大量的做题,让学生学会做重要题型,然而一旦转换出题方式,学生仍是无法应对,暴露出学生对于物理知识的抽象思维能力不足的问题.会做题并不代表学生掌握了这一知识点,只是对某一题型的套路较为熟悉,知道该用哪个公式,但不知道为什么要用这个公式求解.
二、高中物理教学中培养学生的抽象思维能力
的策略
1.突破传统的教学模式.在传统的高中物理教学中,题型的归纳总结与套公式的教学方式,直接阻断了学生的自我思考与探索,遇到熟悉的简单的题目直接套公式,完全不经过思考,对于学生抽象思维能力的培养是一种毁灭性的打击.要想培养学生的抽象思维能力,加深学生对于物理知识的理解,在面对每一个物理模型时,就要让学生自主分析物体的运动状态变化与能量的转换,明白每一个公式的含义.在解题教学中,让学生自己分析,列公式求解.同时,找一些类似但有变化的题目,让学生自己解答.教师及时对学生的解题思路进行纠正.也就是说,教学中教师要给学生留下自主思考的余地,不要让学生认为背公式就是简单有效的方法.
2.构建物理思维框架.在高中教育中,课本上的内容是最基础的核心知识点,掌握这些知识并灵活运用,就能解决大多数的难题.在高中物理教学中,教师要让学生自主应用基础知识进行解题,培养学生的抽象思维能力.在学习过程中,学生会做大量的练习题巩固各个知识点,这时抽象思维能力强的学生就能通过归纳自己所做的练习题,总结出这一类题型的解题规律,熟悉解题思路.在教学过程中,教师可以通过同一题型的归纳总结,帮助学生构建物理思维框架,培养学生的抽象思维能力.例如,在学习万有引力与航天知识时,教师可以通过天体基础的圆周运动题型,让学生以这一题型为基础衍生出其他题型.比如,从单个行星的万有引力到多个行星之间的受力变化,做一个题型归类笔记本,以基础知识点为核心,思考题型变化所引发的解题思路与方法的变化,掌握这一类知识点.通过题型归纳,学生由易到难掌握了所有天体运动的物理模型,解题思路清晰,解题能力得到提高.
一、知识的传授和能力的培养方面
1.知识的传授方面
(1)明确本课时有哪些知识点
从高中生物课本来看,文字描述的内容较多。已概括的知识点较少。所以,要求新教师对教材内容进行分析和概括,总结出相关的知识点。例如,光合作用的这部分教材可以概括为光合作用的发现、概念、反应式、过程、实质、意义和相关的实验。对光合作用的光反应阶段和暗反应阶段的知识,可以通过列表比较,将两者的快慢、条件、场所、物质变化、能量变化、实质等进行比较。
(2)明确各个知识点之间的联系,本课时的知识点与前后课时的知识点有什么联系。
例如,光合作用与细胞呼吸有密切的联系,是植物有机物合成与分解的代谢过程;光合作用和植物的水分代谢、矿质代谢也有密切的关系。
(3)明确知识点要达到的教学目标层次是什么,是了解或理解或掌握。
教学目标的陈述力求明确具体,可以观察和测量,尽量避免用含糊的和不切合实际的语言陈述目标。用一些可操作的词来陈述。例如,记住碱基互补配对原则,会计算食物网中的食物链条数。
2.能力的培养方面
学生的能力包括记忆力、注意力、观察力、想象力、思维力等,其核心是思维力。知识学习和能力发展是互为因果、相辅相成的。知识的学习需要一定的能力,而能力的提高又可以促进知识的学习。所以,教师在分析教材时,要仔细分析教材中知识点和能力点的关系。
(1)对应关系
什么样的知识点培养什么样的能力,把能力的培养落实到具体的知识点上。例如,通过观察恩吉尔曼用水绵进行光合作用探究实验的图示,培养学生的观察能力,通过提问:“此实验设计的巧妙之处有哪些”,培养学生的发散思维能力。当然,有的知识点是可以培养多种能力的。各种能力之间本身有密切的联系,不能把各种能力的培养机械地隔离开来,要把它们相互联系、综合起来培养。生物实验的设计就是培养学生综合能力的最佳方式之一。
(2)重点关系
培养学生的能力是一项长期的连续的教学任务,能力是逐渐发展提高的。在每一节课里不能什么能力都培养,应当有所侧重,重点培养一两项能力。例如,在“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验中,重点要培养学生临时装片的制作能力和高倍显微镜的使用能力。
二、学科意识和德育渗透方面
现行的人教版新教材是经过几次的实验和修订之后推广使用,目前已经基本定型。其中的一个很大的变化是注重培养学生的学科意识,主要表现在:①实验的内容比以往使用的教材明显增多,体现了生物学科是一门建立在实验基础之上的自然科学;②有关科学史的内容比以往的教材明显增多,例如,教材以较大的篇幅介绍酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、孟德尔豌豆杂交实验等。这些生物学史是从辩证唯物主义和历史唯物主义出发,对生物科学的产生与发展作出的科学总结,是生物学家思维的结晶。教师可以利用这些材料对学生进行科学精神和价值观的教育,让学生感受学科文化,激发他们的学习兴趣。
思想品德教育是教学目标的重要组成部分,学科教学中渗透德育是教学的一项基本原则。德育的内容不能仅限于“三大主义”,即爱国主义、集体主义和辩证唯物主义,还应该与时俱进,逐渐强化“意识”,即环境意识、资源意识、竞争意识、合作意识、科技意识、民主意识、健康意识、创新意识。在分析德育点时,要注意处理两个关系:
1.显性和隐性的关系
显性的德育点在教材中比较容易发现,因而利用得比较多。例如,讲授生态平衡时,可对学生进行环境意识和资源意识的教育。讲解基因型和表现型的关系时,要讲内因和外因的辩证关系。隐性的德育点较难发现,这就得靠教师去发现挖掘,教师本身有较强的教育意识,就会发现一些隐性的德育点。例如,指导学生分组实验时,培养学生的合作意识,对学生进行科学态度和科学精神的培养,提出要向科学家学习的要求。
2.对应关系
怎样的知识点与相应的德育内容对应,把思想教育和意识培养落到具体的知识点上。例如,爱国主义教育可以落实到我国科学家在探索生命起源问题方面的重大成就和参与人类基因组研究方面的成就,合作精神可以落实到DNA双螺旋结构模型的发现上等。
三、重点与难点方面
1.课堂教学的有效性和课堂教学效率的高低,在很大程度上与教师对一节课的重点和难点的把握密切相关。
所谓重点,就是教学大纲规定的比较重要的知识点。新教师要确定重点内容,可以借助教学参考书,也可以向备课组有经验的教师请教,还可以通过分析每个知识点在教材中的地位和作用。例如,用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动实验中,重点是让学生学会临时装片的制作和高倍显微镜的使用,因为这两个基本技能在观察植物细胞的有丝分裂和观察植物细胞的质壁分离和复原的实验中都有体现。
明确了重点内容,就可以采取相应的教学方法和手段,以提高教学的有效性和课堂效率。例如,对基因的表达这个教学内容,可以选择多媒体课件显示转录和翻译的过程,通过反复播放,加深学生对整个转录和翻译过程的印象,还可以利用多媒体快速显示各种变式练习题,通过反复练习达到对重点知识的巩固。