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構(gòu)建科學(xué)合理的醫(yī)藥院校生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式。首先必須調(diào)整和優(yōu)化生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,突出醫(yī)藥院校生物技術(shù)專業(yè)醫(yī)藥應(yīng)用型的特點。具體來說,在2013年新版培養(yǎng)方案中,我們優(yōu)化了課程設(shè)置體系,適當(dāng)減少了專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)時,同時強化和突出了專業(yè)課程和畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)。根據(jù)我校的實際情況,我校生物技術(shù)專業(yè)的主干學(xué)科定位為生物學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)。公共基礎(chǔ)課由語言、法律、經(jīng)濟、管理等人文社科類課程和數(shù)、理、化、計算機等自然科學(xué)基礎(chǔ)課程組成。主要專業(yè)課程有人體解剖學(xué)、物理化學(xué)、無機化學(xué)、有機化學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)、基因工程、酶工程、微生物工程、細胞工程、蛋白質(zhì)工程、生物信息學(xué)等。在教材的選用上,原則上采用高等教育出版社、人民衛(wèi)生出版社等出版的最新教材。在專業(yè)課程的整合方面,使其相互銜接,盡量避免重復(fù),使學(xué)生系統(tǒng)而深入地掌握專業(yè)知識,以適應(yīng)不同醫(yī)藥生物技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的需求。同時在一些條件較好的課程建設(shè)中,比如生物化學(xué)、細胞生物學(xué)等課程中,我們也加強了雙語課程的教學(xué)和精品課程的建設(shè)。
二、強化實踐教學(xué)體系
對生物技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才來說,具有較高的技術(shù)應(yīng)用能力非常重要。實驗、見習(xí)和實習(xí)等實踐教學(xué)體系是生物技術(shù)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要手段。針對我校的實際,圍繞生物技術(shù)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),我們構(gòu)建了分類設(shè)計、分層施教的選修與必修相結(jié)合的實踐教學(xué)體系。具體來說,桂林醫(yī)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系分為如下幾方面:一是課程實驗(見習(xí))教學(xué)。課程實驗(見習(xí))教學(xué)安排在各門課程學(xué)習(xí)期間,通過實驗室教學(xué)和校外企業(yè)參觀,使理論與實踐相結(jié)合,達到掌握實驗技能的目的。為保障學(xué)生在課堂實驗教學(xué)中有更多的動手機會,強化實踐動手能力培養(yǎng),在新的人才培養(yǎng)方案修訂中,我們適當(dāng)增加了各類課程的實驗(見習(xí))學(xué)時,加大了實踐課程的比例。必修課程中理論課與實踐課學(xué)時的比例:2010年培養(yǎng)方案中從1554∶755(2.1∶1)調(diào)整為2013年新版培養(yǎng)方案的1700∶1061(1.6∶1)。二是畢業(yè)實習(xí),主要到生物、醫(yī)藥及生物制品研究機構(gòu)、高等院校、疾病預(yù)防控制中心等相關(guān)企業(yè)和部門進行專題研究,在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文。三是第二課堂,在2013年新版培養(yǎng)方案中,我們增加了早期接觸專業(yè)、早期接觸科研和早期接觸社會實踐的“三早”實踐教學(xué)方案。此外,第二課堂也包括勞動教育、舉辦專業(yè)知識講座和演講等。四是其他實踐,包括入學(xué)教育、軍事訓(xùn)練、畢業(yè)教育及就業(yè)指導(dǎo)。
三、完善教學(xué)方法和手段
當(dāng)前,一些傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)應(yīng)用型生物技術(shù)專業(yè)人才的需要,不能滿足培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力的需要,也不能滿足學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)的需要。因此,我們特別強調(diào)重視學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位,鼓勵新的教學(xué)方法和手段的嘗試,以充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象,因材施教,采用啟發(fā)式、討論式、現(xiàn)場教學(xué)等教學(xué)方法,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造更好的條件,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)造思維的能力。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,在教學(xué)中,我們注重使用多媒體技術(shù)等先進的教學(xué)手段,合理運用因特網(wǎng)來進行教學(xué)。同時加強優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源如教學(xué)課件的共享,提高教學(xué)水平。為保證生物技術(shù)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的順利實現(xiàn),我們還采取引進、培養(yǎng)、聘請等途徑加強師資隊伍建設(shè),尤其是加強具有醫(yī)藥生物技術(shù)領(lǐng)域企業(yè)工作經(jīng)歷的教師的培養(yǎng)和引進。
四、改革課程成績評價體系
為滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,就必須深化生物技術(shù)專業(yè)考試制度改革,改革課程成績評價體系。我校生物技術(shù)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量評價體系分為:
(1)形成性考核,包括課程平時考核、課程期中考核和課程實驗考核。課程平時考核主要考核學(xué)生在整個課程學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)情況(含學(xué)習(xí)行為、動手操作、平時作業(yè)、課堂提問等);課程期中考核主要考查學(xué)生對課程前半部分知識的掌握情況;課程實驗考核主要在期末以筆試、實驗操作等形式進行,主要考核學(xué)生對實驗原理的理解、實驗操作的能力及實驗報告的撰寫情況等。
(2)終結(jié)性考核,每門課程結(jié)束時或期末,采用閉卷或開卷筆試的形式進行考試,教師根據(jù)課程的性質(zhì)和要求選擇考試方式,對于專業(yè)基礎(chǔ)課程和一些與學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)影響較大的核心課程,可以采取閉卷考試的方式,對于選修課程和其他非核心課程可以采取開卷考試、課程論文等方式進行考核。
五、總結(jié)
(一)教師應(yīng)通過積極主動的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,不斷加深對信息技術(shù)的認識我認為,要想實現(xiàn)信息技術(shù)和生物學(xué)科的“整合”,教師首先要對信息技術(shù)有一個全面的認識,至少每一位教師要能熟練使用電腦,平時要經(jīng)常主動上網(wǎng)搜集各種與生物學(xué)科相關(guān)的信息資料來豐富自己的課堂教學(xué)資源,并結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容經(jīng)常動手制作PPT、FLASH、AUTHWARE等,還要積極學(xué)習(xí)和掌握電腦的多種應(yīng)用手段,在不斷嘗試中將其變成自己生活的一部分。
(二)對信息技術(shù)與課堂教學(xué)整合的理解“整合”實際上是一種課堂教學(xué)中呈現(xiàn)出來的狀態(tài),或是效果,每一節(jié)課都有具體的任務(wù),都有一定的教學(xué)目標(biāo)。在信息技術(shù)的強大功能面前,教學(xué)不能退居于后,成為次要部分,無論如何,教學(xué)都是首要內(nèi)容,教學(xué)目標(biāo)的達成,學(xué)生獲得的學(xué)習(xí)結(jié)果,都是第一位的東西。利用信息技術(shù)的強大功能去實現(xiàn)課堂教學(xué)的目標(biāo)是必要的,但信息技術(shù)從屬于課堂教學(xué)的地位也是必然的。若信息技術(shù)能在教學(xué)過程最需要的時刻發(fā)揮作用,非常自然真實地成為教學(xué)過程中一個環(huán)節(jié)、一個步驟、一段過程……,這樣狀態(tài)下的課堂教學(xué),就成為一種整合狀態(tài),它所達到的效果是我們所追求的課堂教學(xué)效果,此刻很難說是教學(xué)還是信息技術(shù)在起決定性作用,因為它們之間不分彼此,已經(jīng)完全融為一體,也就整合在一起了。
(三)信息技術(shù)在生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用1.將微觀世界或宏觀現(xiàn)象通過視頻、動畫、聲音、圖片等形式展現(xiàn)在學(xué)生面前,加強了教學(xué)的直觀性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,有利于揭示事物本質(zhì),使抽象事物具體化。同時運用信息技術(shù)還可以刺激學(xué)生的視、聽、看等多種感官,如用形象生動的圖像信號吸引學(xué)生的視覺,用音響適中、悅耳精煉的語言信號吸引學(xué)生的聽覺,特別是電教媒體的特技效果突破了信息傳遞中的時間和空間的限制,使學(xué)生能直觀地看到宏觀世界、微觀世界、遠方或過去的事物,使信息通道得到了無限的延伸和擴展。2.關(guān)注全體、分層教學(xué)、因材施教,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,改變學(xué)生對學(xué)習(xí)的倦怠心理,提高學(xué)習(xí)效率。例如:在學(xué)生做題時,可以運用PPT打出不同難度的題,教師通過活動讓不同層次的學(xué)生參與其中,這樣既關(guān)注了全體,又達到了分層教學(xué),同時也照顧了學(xué)困生的自尊心,起到了一舉兩得的作用。
二、在實踐中發(fā)現(xiàn)的一些問題
在信息技術(shù)與生物學(xué)科整合的實踐過程中,我有過困惑,總結(jié)過經(jīng)驗教訓(xùn),主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)在課堂教學(xué)中不能盲目突出信息技術(shù)在實際教學(xué)中,不能片面追求效果的最優(yōu)化,不分課型、內(nèi)容,不顧實際教學(xué)需要,盲目使用各種媒體。信息技術(shù)只是一種教學(xué)工具或教學(xué)手段,如果利用得當(dāng),它就可以推動教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量;如果沒有正確認識信息技術(shù),那么素材、課件等就會變?yōu)榻處煹摹半姽唷惫ぞ?。我們?nèi)绻婵浯笮畔⒓夹g(shù)的效果,排斥傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法,如以電子板書替代傳統(tǒng)板書,或是本應(yīng)使用實物、模型、掛圖等常規(guī)教具的情況下,一味使用多媒體技術(shù),就會搞得學(xué)生視覺疲勞,失去了觀看的興趣。長此以往,不但會影響信息技術(shù)的使用效果,而且還會事倍功半。因此,我們在使用信息技術(shù)時,應(yīng)注意時間長短適中,信息適量,媒體搭配合理、有序、適當(dāng),而且要根據(jù)不同年齡特點的學(xué)生及教學(xué)內(nèi)容需要選擇不同的信息技術(shù)手段,內(nèi)容、設(shè)計上不應(yīng)過于花哨,以免分散學(xué)生的注意力。
(二)使用信息技術(shù)時,應(yīng)處理好教師、學(xué)生、教材的關(guān)系“教師是主導(dǎo),學(xué)生是主體”。我想,不論在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中還是在信息技術(shù)環(huán)境下,都不能忽視教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位。在新型的課堂教學(xué)中學(xué)生應(yīng)在教師的引導(dǎo)下適當(dāng)?shù)赝ㄟ^各種媒介進行自主探究、合作交流、主動質(zhì)疑等來提高判斷事物、解決問題的能力,培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。同時教師也能對課堂收放自如,只有這樣才能達到信息技術(shù)與課程整合高效性。但大家要注意的是在使用信息技術(shù)時不能忽視教材,脫離教材,因為教材承載了當(dāng)節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)任務(wù)。
(一)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為,學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下開展的并以學(xué)習(xí)者為中心,知識是學(xué)習(xí)者經(jīng)充分利用學(xué)習(xí)資源來實行的意義建構(gòu)方式來獲取的。所以,教師便轉(zhuǎn)變成了學(xué)生意義建構(gòu)的促進者與指導(dǎo)者,并充分利用好學(xué)習(xí)當(dāng)中的多個因素,比如情境、會話與協(xié)作等來發(fā)揮學(xué)習(xí)者本身的主動性與積極性,為學(xué)生能完成知識的建構(gòu)提供幫助。與此同時,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論還充分重視學(xué)生本身的監(jiān)控意識,并讓學(xué)生在解決問題的時候,需要對所學(xué)知識理解程度,學(xué)習(xí)進展及學(xué)習(xí)成果等有一個很好的預(yù)期,按照自身的情況來對學(xué)習(xí)策略進行適當(dāng)調(diào)整。從這里可以看出,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論明確了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的自主性與主動性,這為物理教學(xué)中發(fā)展與構(gòu)建自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式奠定了理論基礎(chǔ)。
(二)人本主義學(xué)習(xí)理論
人本主義學(xué)習(xí)理論認為,學(xué)習(xí)的實質(zhì)是為了能讓學(xué)習(xí)者獲得最佳的知識和技能,進一步發(fā)展智力,探討自身情感,學(xué)會與班集體的全體成員開展交往,闡發(fā)本身價值觀和態(tài)度,實現(xiàn)本身潛能,獲得最好境界的過程。人本主義學(xué)習(xí)理論,要求教師對學(xué)習(xí)材料進行認真組織,方便學(xué)生開展自學(xué);還需要根據(jù)現(xiàn)實生活,提出與現(xiàn)實相符的問題,激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的動機;提供能夠有效幫助學(xué)生選取學(xué)習(xí)條件、情境與目標(biāo);讓學(xué)生按照本身已經(jīng)確立的學(xué)習(xí)目標(biāo),制定相關(guān)的學(xué)習(xí)計劃以便選取學(xué)習(xí)內(nèi)容;教師在施行按小組來進行教學(xué)的過程中,可以采取互助學(xué)習(xí)、一起學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式,目的是讓學(xué)生能對其學(xué)習(xí)效果進行自我評價。人本主義學(xué)習(xí)理論在整個學(xué)習(xí)的過程中既重視學(xué)習(xí)者主體地位,還強調(diào)學(xué)習(xí)者本身的潛能,確保學(xué)習(xí)者的目標(biāo)能夠最終實現(xiàn)。
(三)元認知理論
元認知理論主要包含了三方面,元認知監(jiān)控、知識和體驗。元認知知識強調(diào)讓學(xué)生完成“學(xué)會知識”到“會學(xué)知識”轉(zhuǎn)變的重要部分,是學(xué)生轉(zhuǎn)變成為學(xué)習(xí)主動者的重要前提。元認知監(jiān)控指的是認知主體在整個學(xué)習(xí)的過程中,經(jīng)過對自身認知活動的控制,對學(xué)習(xí)結(jié)果的反思,進而達到長期并且能靈活地來選擇的學(xué)習(xí)措施。元認知體驗強調(diào)學(xué)生將教材中提供的知識結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)化成其自身所熟悉的認知體系,以及在其學(xué)習(xí)的整個過程中強化學(xué)生認知主體和自我意識,學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)中的自我體驗之后,從意識到行為能進一步主體化,確保其學(xué)習(xí)主體的地位。所以,教師在進行教學(xué)時,主要是采用好的教學(xué)方式并且對學(xué)生進行科學(xué)的訓(xùn)練,來進一步改善學(xué)生元認知的水平,推進學(xué)生思維與智能方面的發(fā)展并能提升其學(xué)業(yè)方面的成績,這和學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)是有著密不可分的關(guān)系的。
二、中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)對策
(一)學(xué)習(xí)動機策略
學(xué)習(xí)動機是學(xué)生有效進行學(xué)習(xí)活動,并能順利開展的重要前提,這對學(xué)生能有效提升學(xué)習(xí)能力,具有引發(fā)、維系與導(dǎo)向等多個方面的作用,因此全部的學(xué)習(xí)活動是由某一學(xué)習(xí)動機引發(fā)的結(jié)果。因此,自主學(xué)習(xí)活動的整個過程中,應(yīng)該將進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機當(dāng)成是學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的重要前提。另外,學(xué)習(xí)動機主要是由學(xué)生的求知欲、好奇心、責(zé)任感與自尊心等內(nèi)部的因素來引起的,因此學(xué)習(xí)動機策略就是注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)方面的興趣,構(gòu)建積極有效的學(xué)習(xí)期望。
1、物理學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)
首先,在課堂中巧妙提問。物理教師在課堂設(shè)定問題的時候,需要設(shè)置一些和學(xué)生生活現(xiàn)象與生產(chǎn)活動密切聯(lián)系的問題,并能通過特定的教學(xué)手段呈現(xiàn)在學(xué)生面前,目的就是能夠更好的去創(chuàng)造問題的情境,確保學(xué)生能夠很好融入到情境當(dāng)中,進而能夠產(chǎn)生解決物理問題的求知欲。例如,在講到“機械運動”時,教師可以舉這樣一個例子:一戰(zhàn)時,法國的飛行員在離地面200米處飛行時,意外地從臉旁抓住了一飛行的德國子彈,但這名法國的飛行員卻沒有受傷,將此背景設(shè)置相關(guān)的問題,很容易讓學(xué)生感到好奇,進而引導(dǎo)學(xué)生進入到教師的教學(xué)活動中來。其次,充分利用好實驗教學(xué)。形象生動的物理實驗對學(xué)生具備很強的吸引力,在物理教學(xué)時,教師可以適當(dāng)多做物理教學(xué)方面的實驗。物理教師注意安排現(xiàn)象明顯、操作簡潔、趣味性強的物理實驗,進一步學(xué)生物理學(xué)習(xí)的好奇性,并且適當(dāng)設(shè)立一些巧妙的問題構(gòu)建適當(dāng)?shù)那榫常M一步激發(fā)學(xué)生來進行思考,讓學(xué)生處在探討知識的情境當(dāng)中,經(jīng)過獨立性的知識探討,來進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2、提高自我監(jiān)控能力
自我監(jiān)控是指,學(xué)生在學(xué)習(xí)的全過程中,能夠?qū)φJ知活動展開適當(dāng)監(jiān)控,并按照學(xué)習(xí)的實際情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),達到預(yù)期目標(biāo),自我監(jiān)控能力要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中,既要知道學(xué)什么,為什么要學(xué),更為重要的是應(yīng)該明確在學(xué)習(xí)的過程中主要受哪幾個方面因素的干擾,以及這些因素之間基本關(guān)系。由此可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生的自我監(jiān)控方面的能力,是學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動,并且順利獲得最優(yōu)學(xué)習(xí)效果的保證。自主學(xué)習(xí)屬于級別比較高的學(xué)習(xí),在進行自主學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生應(yīng)該注意加強自我監(jiān)控,這勢必要求教師根據(jù)學(xué)生自我監(jiān)控能力的規(guī)律,來給學(xué)生創(chuàng)造好的條件,保證學(xué)生在解決相關(guān)問題時,能進行恰當(dāng)?shù)倪x擇,爭取認識并掌握好的方法以及策略,來對監(jiān)控并調(diào)節(jié)整個學(xué)習(xí)的過程。學(xué)生可以通過自我學(xué)習(xí)指導(dǎo)、自我提問以及自我評價的方法來提升自我監(jiān)控的能力。
3、強化自主學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)
從學(xué)習(xí)方法方面來對學(xué)生自主學(xué)習(xí)指導(dǎo),是積極培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵。物理教師在物理教學(xué)中應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生對知識進行有效的整合,構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡(luò),教師可以從以下方面來強化自主學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo):強化學(xué)生預(yù)習(xí)指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生在有效的時間內(nèi)進行學(xué)習(xí)控制。
4、物理知識系統(tǒng)化策略
在進行物理教學(xué)中,教師將點撥作為基點,以便讓學(xué)生能從整體上對知識進行感知,確保將物理知識系統(tǒng)化,讓學(xué)生學(xué)會對學(xué)習(xí)材料進行有效組織,讓知識點成為各個小網(wǎng)點,視規(guī)律為基本的主線,建設(shè)新知識網(wǎng)絡(luò)。例如在講解《電》這一節(jié)的時候,教師可以讓學(xué)生親自動手,畫出本節(jié)的知識結(jié)構(gòu)脈絡(luò),以便學(xué)生能夠從整體上把握知識。
(二)自主學(xué)習(xí)環(huán)境營造策略
在新課改的背景下,教師需要以組織者的身份在課堂教學(xué)中出現(xiàn),為中學(xué)生打造寬松的自主學(xué)習(xí)環(huán)境,讓廣大中學(xué)生有權(quán)支配時間,正確能做到積極參與學(xué)習(xí),提高自主學(xué)習(xí)的實力。
1、構(gòu)建學(xué)生自主閱讀的氛圍
中學(xué)物理課本上出現(xiàn)的基本性知識,教師是沒有必要將這些知識來灌輸給學(xué)生。教師在實際的教學(xué)過程中,充分利用好多媒體,讓學(xué)生對學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣,進而激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的欲望,真正變成“我要學(xué)”,比如在講解《力和機械——杠桿》中,教師可以提這樣一個問題“誰知道一根杠桿能撬起地球的實質(zhì)嗎?”,然后教師在指導(dǎo)學(xué)生去閱讀相關(guān)材料,進而達到教學(xué)的目的。
2、建立學(xué)生自主討論的環(huán)境
在進行中學(xué)物理教學(xué)中,教師應(yīng)該去打造能充分尊重學(xué)生自尊心、能有效幫助學(xué)生樹立自信心,營造有效推進學(xué)生發(fā)展的一個環(huán)境,形成和諧活躍的教學(xué)氛圍。另外,在中學(xué)物理教學(xué)實驗中,教師應(yīng)該根據(jù)物理教學(xué)實驗方面的需要,挖掘相關(guān)實驗資源,便于學(xué)生在開展物理實驗時,具有更大的探索空間,去體驗學(xué)習(xí)帶來的樂趣,激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的欲望,大力培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、創(chuàng)新能力與分析能力。
3、選擇形式多樣并能進一步激發(fā)學(xué)生主動開展學(xué)習(xí)的教學(xué)模式
物理教師在開展實際教學(xué)的過程中,應(yīng)該對教學(xué)模式進行恰當(dāng)?shù)倪x擇,便于學(xué)生掌握更好的學(xué)習(xí)策略和促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力提升起到了很大的作用。教師在開展教學(xué)設(shè)計時,不僅要考慮到教學(xué)內(nèi)容,還要將重點放怎樣去讓學(xué)生真正去學(xué)習(xí),真正讓學(xué)生保持好學(xué)習(xí)的主動性。自主學(xué)習(xí)采用的教學(xué)模式,主要有“合作——引導(dǎo)教學(xué)模式”、“探索——討論模式”等,所以,教師在開展具體物理教學(xué)的過程中,應(yīng)該按照實際情況來選取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式,為學(xué)生能夠真正進行不同形式的學(xué)習(xí)提供條件,讓學(xué)生獲取豐富學(xué)習(xí)體驗,提升學(xué)生物理自主學(xué)習(xí)能力。
通過提問所接收到的語言反饋信息,比其它形式的反饋信息具有準(zhǔn)確性、具體性、即時性和簡潔性。它可以使教師當(dāng)堂了解學(xué)生對知識的理解和掌握程度,從而及時地調(diào)控教學(xué)程序,改變教學(xué)策略,使學(xué)生能更加積極主動地參與教學(xué)活動。
2.提問可以提高學(xué)生聽課的注意力
如果注意力集中,大腦中只有一個學(xué)習(xí)興奮中心,聽課效果就比較理想。學(xué)生在答問時精力集中,而在聽講時有時散漫。教師光靠靜講、維持課堂紀(jì)律來保證學(xué)生的注意力是達不到要求的,而應(yīng)以授課的內(nèi)容來吸引學(xué)生,用一個個由淺入深、循序漸進的"問號"來吸引學(xué)生的注意力,緊緊地把學(xué)生的思維鉗住,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,賦予學(xué)習(xí)動機。從而收到良好的教學(xué)效果。
3.提問可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)不足
對于一些重要物理概念,一般水平的學(xué)生往往以為自己能復(fù)述就算懂了,其實不然。物理概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維形式,所以教師在課堂上要針對概念提出一些題意明確清楚的實際問題,誘發(fā)學(xué)生思考,幫助學(xué)生克服盲目的自滿情緒,這樣對提高學(xué)習(xí)效率、突破教學(xué)難點很有用。特別是在學(xué)生一般認為理當(dāng)如此的地方,可提出與常規(guī)看法相悖的問題,展開深入討論,培養(yǎng)學(xué)生的思維靈活性、獨特性和創(chuàng)新意識。同時引導(dǎo)學(xué)生對已解決的問題,進行深入的探索,或以題目的本身提出疑問或變換題目的條件,來拓寬學(xué)生的視野,誘發(fā)學(xué)生發(fā)散思維,增強學(xué)生的應(yīng)變能力,培養(yǎng)思維的廣闊性和深刻性。
4.提問可以提高學(xué)生的語言表達能力和觀察能力
學(xué)生思維能力的發(fā)展總是和語言分不開的,課堂提問便是培養(yǎng)學(xué)生正確地掌握學(xué)科語言表達能力的契機。如在教師做演示實驗的過程中,采用邊做邊提問讓學(xué)生回答的方法,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、想象能力和語言表達能力。
提問學(xué)生和由學(xué)生發(fā)問,可以通過對話培養(yǎng)學(xué)生善于提出問題的良好習(xí)慣。發(fā)現(xiàn)問題、提出問題也是一種重要的能力,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽設(shè)疑,對學(xué)生提出的問題,要冷靜考慮,合理處置。
通過提問,教師可直接表達關(guān)心學(xué)生的思想情感。讓學(xué)生體驗學(xué)習(xí)的樂趣和發(fā)現(xiàn)的喜悅,有利于師生之間的相互溝通和信息交流。通過提問,能夠發(fā)現(xiàn)作業(yè)、考試中的抄襲現(xiàn)象,以便在教學(xué)中及時解決。
二、現(xiàn)狀及原因分析
根據(jù)筆者的經(jīng)驗,一屆中難得有幾個學(xué)生能主動提問,絕大部分學(xué)生基本上提不出問題。課改的深入使得科學(xué)探究已成為學(xué)生重要的學(xué)習(xí)方式,據(jù)筆者了解,科學(xué)探究中大多是由教師提出問題,學(xué)生再猜想探究,可以說學(xué)生薄弱的提出問題的能力,已大大影響學(xué)生探究能力的發(fā)展。什么原因使得學(xué)生不肯、不會提問呢?一般有下列三種原因:
1.學(xué)生就是有問題也不肯提出來,特別是好同學(xué)。學(xué)生普遍有這樣的想法:我提出的問題會不會被同學(xué)們恥笑;我講不清楚,老師會不會批評我;別人不提問我也不提……。
2.學(xué)生沒有提問題的習(xí)慣,也不知道如何提出問題。由于長期應(yīng)試教育的熏陶,學(xué)生已習(xí)慣于等著教師告訴答案,缺乏提問題的能力和習(xí)慣。
3.教師自身的因素:不重視;不知道怎么做;怕浪費時間;認為學(xué)生沒有這個能力……。
三、如何培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力
1.從學(xué)生的心理入手,讓學(xué)生敢問
學(xué)生只有認識到提出問題對人發(fā)展的重要性,從要我問到我要問,培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力才會得到內(nèi)在推動。
(1)教育學(xué)生提出問題
教學(xué)中結(jié)合教材適時地向?qū)W生介紹一些著名科學(xué)家敢于提出問題,攀登科學(xué)高峰事例,這樣從歷史的角度說明提出問題的重要性。如:學(xué)重力時,給學(xué)生講牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力的故事,啟發(fā)學(xué)生,蘋果從樹上落下大家習(xí)以為常,牛頓卻提出:為什么蘋果會從樹上落下?拉住蘋果的力和拉住月球的力是不是同一個力?最后發(fā)現(xiàn)了萬有引力。
從成材角度向?qū)W生說明提出問題的必要性。教育學(xué)生國家要實現(xiàn)現(xiàn)代化,要趕超世界發(fā)達國家,只有不斷提出問題并解決問題才能實現(xiàn)。一個學(xué)生如果學(xué)習(xí)不主動,沒有求知欲望,懶于思考,也就無創(chuàng)新可言,將影響個人的成長。提出問題能力的提高可以促使學(xué)生敢于質(zhì)疑,善于提問,敢于挑戰(zhàn)權(quán)威,積極主動去探索知識的奧秘,成為自覺的學(xué)習(xí)者。
(2)鼓勵學(xué)生提出問題
學(xué)生提出問題需要勇氣,這就要求教師在教學(xué)中要建立和諧的師生關(guān)系,營造一個良好的質(zhì)疑氛圍,激發(fā)學(xué)生提出問題的興趣和勇氣,教師要鼓勵學(xué)生大膽地猜想,大膽地懷疑,提出自己的問題。
學(xué)生提出的問題要給予恰當(dāng)?shù)脑u價。對于不善于提出問題的同學(xué)及那些基礎(chǔ)差、膽小的同學(xué),一旦提出問題,首先應(yīng)稱贊其勇氣,然后再幫助其分析,這樣有利于樹立他們的自信心,調(diào)動積極性;對于好問但總是抓不住要點的同學(xué),不嘲笑、諷刺,而應(yīng)耐心引導(dǎo);對于提出好問題的同學(xué),應(yīng)鼓勵其進一步的探索,大膽創(chuàng)新,讓學(xué)生品嘗質(zhì)疑的樂趣,激發(fā)提問的熱情。
碰到冷場時,教師對學(xué)生說一些鼓勵的話。如:誰來試一下,說錯了不要緊;愛因斯坦說過提出一個問題往往比解決一個問題更為重要;居里夫人說要敢于發(fā)表自己的觀點。通過教師的鼓勵,肯定會有學(xué)生響應(yīng),經(jīng)常這樣訓(xùn)練后敢于提出問題的學(xué)生會越來越多。如果教師由于不耐煩而直接提出問題,學(xué)生就失去一個很好的鍛煉機會。
(3)讓質(zhì)疑成為學(xué)生的習(xí)慣
教育學(xué)生對各種權(quán)威不盲從,大膽質(zhì)疑,敢于提出自己的問題和看法。養(yǎng)成愛問“為什么”的習(xí)慣,用疑問的眼光看待各種現(xiàn)象,探究我們不知道的自然規(guī)律。如:對課本進行質(zhì)疑,課本在編寫的過程中,考慮到學(xué)生的接受能力,有些概念、規(guī)律并不嚴(yán)密;對各種媒體進行質(zhì)疑,有些報刊雜志經(jīng)常犯一些科學(xué)錯誤,有意識讓學(xué)生糾正;對權(quán)威進行質(zhì)疑,如亞里士多德能撬動地球嗎?判斷王冠攙假是否屬實;在習(xí)題講評中質(zhì)疑,該題是否有漏洞?考查什么知識點?……。
2.創(chuàng)設(shè)問題情景,讓學(xué)生愿問
興趣是最好的老師,是學(xué)生向上的原動力。教師應(yīng)想方設(shè)法,設(shè)置各種情景,激發(fā)學(xué)生提出問題。科學(xué)探究的問題有三種:一是學(xué)生根據(jù)教師、教材或其它途徑給出的問題進行探究;二是學(xué)生從所提供的問題中得到啟發(fā)而提出的新問題;三是學(xué)生自己提出問題。毫無疑問,學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)并提出的問題,最有興趣、最有動力去深入探究。教師的指導(dǎo)工作,重點應(yīng)該放在設(shè)計讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題的情景上,而不是在設(shè)計問題本身上,應(yīng)著力于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力。這樣有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,勇于置疑、大膽創(chuàng)新。
(1)從課本插圖提出問題
新教材有很多有趣的插圖,讓學(xué)生仔細觀察細微處并比較與日常不同,再提出問題。如:在學(xué)習(xí)折射規(guī)律后,讓學(xué)生看圖“魚在哪里?”學(xué)生會提出“為什么魚叉要對準(zhǔn)魚的下方?”“是不是看見的魚并不是實際的魚?”從而激發(fā)學(xué)生探究的興趣。又如:在學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律前,先讓學(xué)生看攝影師倒立照相的圖,學(xué)生會提出“是不是照相機成倒立的像?”
(2)從日常生活中提出問題
日常生活中很多現(xiàn)象與物理息息相關(guān),這些現(xiàn)象天天呈現(xiàn)在我們面前,我們已習(xí)以為常。教師能夠引導(dǎo)提醒學(xué)生關(guān)注這個大自然,必然能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和無窮求知欲。如:學(xué)習(xí)聲音的產(chǎn)生與傳播,教師先播放自然界一些物體發(fā)聲,然后教師問:“聲音對于我們來說太重要啦,對于聲音,你們想知道些什么呢?”
學(xué)生問題總結(jié)如下:聲音是怎樣傳播的?什么是超音速?什么是立體聲?月球上能不能聽到聲音?……。又如:講溫度計時,先讓學(xué)生看昨天的天氣預(yù)報。從天氣預(yù)報中通過討論,學(xué)生提出以下問題:氣溫為什么有高低?怎樣判斷氣溫的高低?什么是云、霜?它們是怎樣形成的?風(fēng)是怎樣形成的?四級風(fēng)有多大?……。
①從各種俗語中提出問題
五千年的文化沉淀,使民間流傳著許多俗語,很多是有科學(xué)道理的。引導(dǎo)學(xué)生分析它并提出問題,學(xué)生興趣很大。如:講平面鏡成像時,先讓學(xué)生討論俗語“水中月,鏡中花”,學(xué)生提出以下問題:為什么水中有月亮?為什么鏡子中有花?鏡子中的花和實際的花為何一樣?為什么水中撈不到月亮?……。講密度時,先讓學(xué)生討論俗語‘油比水輕’,學(xué)生提出以下問題:為什么油會浮在水面上?油的質(zhì)量一定比水小嗎?教師通過引導(dǎo)讓學(xué)生明確考慮油和水的質(zhì)量,還要了解它們的體積,從而引入質(zhì)量和體積關(guān)系的探究。
②從實驗現(xiàn)象提出問題
教師可有意識設(shè)計一些有趣的實驗,讓學(xué)生通過仔細觀察、比較,引導(dǎo)學(xué)生提出問題,并不斷完善問題。如:講改變內(nèi)能的方法前,教師先做壓縮引火實驗,學(xué)生首先提出:“筒內(nèi)為什么會有火花?”通過教師引導(dǎo)棉花燃燒說明什么,學(xué)生又提出:筒內(nèi)溫度為什么會升高?教師又提醒溫度升高說明什么,最后學(xué)生提出:筒內(nèi)內(nèi)能為什么會增加?又如:做覆杯實驗,學(xué)生提出:是什么把水托???做筷子提起米杯實驗,學(xué)生提出:是什么把米提起?
(3)通過自身體驗提出問題
學(xué)生通過自己親身做實驗或參加活動、比賽,由于親身體驗,感受很深,學(xué)生也樂意提出問題。如:講內(nèi)能時,學(xué)生通過搓手,提出:手心為什么會發(fā)熱?講力的作用是相互的時,學(xué)生通過手彈課桌,提出:手為什么會疼?講壓強時,讓一男一女二個同學(xué)比賽頂棍子,由于女同學(xué)頂?shù)囊欢舜郑瑢W(xué)贏,從而提出:女同學(xué)為什么能贏男同學(xué)?通過分析發(fā)現(xiàn)輸贏不僅跟力有關(guān)而且與受壓的面積有關(guān)。
3.教會學(xué)生提出問題,讓學(xué)生會問
“授人以魚”,不如“授人以漁”,讓學(xué)生掌握提出問題的基本方法。有人說:好的方法等于成功的一半。一個平庸的教師只會奉送真理,而一個優(yōu)秀的教師則教人發(fā)現(xiàn)真理的方法。因此,學(xué)生只有掌握了發(fā)現(xiàn)問題的基本思維方法,才能從平常中看出異常,從普遍中發(fā)現(xiàn)特殊,從而不斷地發(fā)現(xiàn)問題。
(1)掌握提出問題的一般方法
碰到某個物理現(xiàn)象,一般可從以下四個方面入手:由何(為什么)、如何(怎樣)、若何(如果條件變了,將怎樣)、是何(是什么)。如:做完真空中的鬧鐘實驗,根據(jù)現(xiàn)象可提出:為什么聽不到鐘聲?怎樣才能聽到聲音?通入空氣后能否重新聽到聲音?聲音靠什么來傳播?
(2)及時點評學(xué)生提出的問題
由于學(xué)生的差異,學(xué)生提出的問題參差不齊,有的層次比較低,有的比較有價值。當(dāng)然教師應(yīng)該以鼓勵為主,承認學(xué)生有差異,但是并不是不加評論,教師應(yīng)有價值導(dǎo)向,讓學(xué)生明確哪個問題更有價值。最后進行小結(jié),讓學(xué)生體會如何提出有價值的問題。
(3)鼓勵學(xué)生相互提問題
學(xué)生由于各種各樣的原因不肯在全班同學(xué)面前提問題,但跟他同桌就不同了。在下課前五分鐘,讓學(xué)生根據(jù)本課內(nèi)容相互提問。如還有不懂,再在全班同學(xué)面前提出來,往往會有意外驚喜。
(4)適當(dāng)出一些探究題,設(shè)置一些情景讓學(xué)生提出問題,檢驗學(xué)生提出問題的能力。
4.須注意的二個方面
(1)切忌急功近利。學(xué)生提出問題的能力,應(yīng)該逐漸培養(yǎng)。開始時的問題可由教師直接提出,接著教師引導(dǎo)學(xué)生提出問題,最后由學(xué)生直接提出問題。
(2)與其整天抱怨學(xué)生啟而不發(fā),不如反思自己的教學(xué)方法。新課程要求我們改變觀念,將教為主改為學(xué)為主。時刻牢記學(xué)生最好的老師是興趣,最好的向?qū)悄X中的問號,最大的動力是自信。
四、提問中常出現(xiàn)的一些誤區(qū)及對策
有些教師在物理課堂教學(xué)中在提問方面可能存在這樣一些誤區(qū):1)整堂課只管自己講,不提一個問題,"滿堂灌"。2)什么都要問,低級的、重復(fù)的、漫無邊際的、模模糊糊的問題。3)所提問題與課堂教學(xué)的重點、難點距離較遠,偏離了主題。4)只提好學(xué)生,不提差生;專提一小部分學(xué)生,冷落了大多數(shù)學(xué)生;或?qū)Σ钌M行懲罰性提問,給學(xué)生難堪。5)提問沒有層次性,難易問題無階梯。6)提問表達不言簡意賅,有時不知所云,學(xué)生無法回答。7)對學(xué)生的回答不置可否,對學(xué)生的提問不理不睬。8)提問隨意,東拉西扯,越扯越遠。9)不能靈活應(yīng)變,針對課堂氣氛、學(xué)生的回答和反應(yīng),追問下去,擴大戰(zhàn)果。等等。
針對上述問題,筆者認為提問中應(yīng)處理好這樣四個關(guān)系:1)點與面的關(guān)系。教育應(yīng)面向全體學(xué)生,課堂提問應(yīng)有較大的輻射面。既要照顧點又要照顧面,以點帶面,培養(yǎng)優(yōu)生,轉(zhuǎn)化差生,達到共同提高。2)難與易的關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容有難有易,提問應(yīng)當(dāng)符合學(xué)生的認知水平和接受能力,對于較難的問題應(yīng)力求深入淺出、化難為易,切忌過深過難而造成冷場。3)曲與直的關(guān)系。提問題不能只問"是什么"、"對不對",問題要富有啟發(fā)性,否則學(xué)生會感到單調(diào)乏味。4)多與少的關(guān)系。授課時不在于多問,而在于善問、巧問。教師切不可為提問而提問。提問過多過濫,學(xué)生應(yīng)接不暇,沒有思考的余地,必然會影響他們對知識的理解和學(xué)習(xí)興趣。提問過少,難以發(fā)揮學(xué)生參與教學(xué)的主動性,勢必造成學(xué)生厭倦反感,效果必然很差。
五、提問對象的選擇和時機的把握
在物理課堂教學(xué)中,多數(shù)情況下提問后要停頓一會兒。有經(jīng)驗的教師常在提問后環(huán)顧全班,一些非語言的暗示也可告訴教師,學(xué)生對問題的反應(yīng):如學(xué)生舉手則表明他想回答這個問題。每當(dāng)一個學(xué)生準(zhǔn)備回答問題時,他便會嘴微張,身體稍前傾,眼睛也睜得更大一些,或許會抬起頭微笑,這表明他對回答這個問題比較有把握;而對聽到問題后低頭或躲避教師的目光者,則可能他對這一問題不會。因此,在教師提出問題后停頓期間,要尋找這些表現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生對問題不能正確回答時,提示與探詢是必要手段。對學(xué)生答案中出現(xiàn)的錯誤或不確切的內(nèi)容,或者思維方法上的不足,要及時給以提示。要善于運用探詢的方法幫助學(xué)生更深入地思考,給出更完整的答案,要運用追問、解釋等幫助學(xué)生回答。最終達到滿意的效果。
總之,培養(yǎng)學(xué)生會提問題的能力,是促進個體認知發(fā)展的重要途徑,也是教會學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的方法之一。著名美籍華人楊振寧教授曾指出:“中國學(xué)生普遍學(xué)習(xí)成績出色,特別在運算和推理方面比國外學(xué)生有明顯優(yōu)勢,但中國學(xué)生最大的缺撼,就是不善于提出問題,缺乏創(chuàng)新精神?!弊屛覀児餐ε囵B(yǎng)學(xué)生敢想、敢說、敢問、敢爭論的精神,逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時,教師的課堂提問是一門學(xué)問,又是一門藝術(shù),沒有固定的模式,只要不斷實踐,不斷摸索,就會提高自己的教學(xué)水平,充分發(fā)揮提問的教學(xué)功能。
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一、認識信息
同樣重要的信息,有的人善于抓住,有的人卻漠然視之,這正是由于各人的信息意識強弱不同所致。信息,指的是當(dāng)人們與外界接觸時,有意無意所接受到的一些事物材料,有數(shù)字、圖形、文字、影像、動畫、數(shù)量關(guān)系等。如果能使學(xué)生對接受到的這些信息源加以分析、整理,主動獲取自己所需的信息,或找到對自己有利的信息而后加以利用,則將促使他們關(guān)注周圍的事物,溝通物理與生活的聯(lián)系,大大提高他們的信息意識。
1、感知信息。信息意識形式有兩種:一是被動接受狀態(tài),二是自覺活躍狀態(tài)。前者指人們從社會的信息環(huán)境中被動地接受事先未料及的信息;后者指信息意識的覺醒狀態(tài),它促使人們制訂信息活動計劃,主動關(guān)心和了解各種變化,并做出相應(yīng)的選擇。物理教學(xué)時應(yīng)力求促使學(xué)生從被動接受狀態(tài)轉(zhuǎn)化為自覺活躍狀態(tài),當(dāng)他們面對一些信息時,能快速做出對信息的判斷并引起思考。這樣久而久之的訓(xùn)練,學(xué)生就能關(guān)注起周圍的事物、外界的信息,并對信息加以描述、思考,體會到物理與信息的聯(lián)系及價值。
2、評價信息。當(dāng)信息出現(xiàn)在我們面前時,我們就應(yīng)及時做出反映并思考,做出相應(yīng)的判斷,哪些信息是我們是了解,哪些是陌生的,如何評價各類信息?在物理教學(xué)時,應(yīng)多讓學(xué)生接觸各種信息,并評價它們,如互相矛盾的信息,相互一致的信息,系統(tǒng)性的信息等,讓學(xué)生在評價中提高自己的信息感悟能力。讓學(xué)生從中選擇條件再提出相應(yīng)的問題。將大大提高學(xué)生評價各類信息的靈敏度及準(zhǔn)確度。
二、感受信息
一個武俠小說迷,只要找到自己想看的武俠小說,便會津津有味地看下去,甚至于不吃不睡。物理教學(xué)時,就應(yīng)盡可能增強學(xué)生的信息情感,培養(yǎng)他們類似于“武俠小說迷”的熱衷情感,當(dāng)他們多次從多方面感受信息時,便能形成某種持久、穩(wěn)定的、反映心底需求關(guān)系的內(nèi)心體驗,這便是信息情感。當(dāng)學(xué)生形成較穩(wěn)定的信息情感時,便能產(chǎn)生巨大的信息熱情,這將大大提高他們對信息的敏感性與興趣性。1、對信息的敏感性。不同的人面對同樣信息會有不同的態(tài)度,敏感性強的人,面對信息,即便是與知識結(jié)構(gòu)相矛盾或不能解釋的信息,他們會發(fā)出疑問:“這是為什么?”從而激發(fā)起好奇心和求知欲,進而去探索、實驗,去求知、去尋找原因,他們對信息是熱情的、歡迎的、敏感的,從而不斷地促使自己知識結(jié)構(gòu)的變化,物理教學(xué)時就應(yīng)采用多種形式提高學(xué)生對信息的敏感性,便能提高對信息的敏感度,以便周密考慮問題。
2、對信息的興趣性。興趣是最好的老師,興趣是一種持久的情感體驗,人們的信息搜集活動是受信息需求驅(qū)使的,影響需求力量的大小主要是需求被意識的清晰程度——意識越明確,行動目標(biāo)越清楚,信息活動的動機越穩(wěn)定、持久、強烈,努力程度也就越高。在物理教學(xué)時,應(yīng)有意識地設(shè)置各種情境,讓學(xué)生在信息輸入時產(chǎn)生濃厚興趣,并能以較穩(wěn)定、濃厚的興致保持下去,從而以積極、熱情的態(tài)度對待信息,這樣將激發(fā)他們發(fā)出超常的智慧和高漲的熱情,這樣不僅學(xué)生提高學(xué)生的求知欲,還大大開闊了他們的思維。
三、利用信息
在信息時代,靜態(tài)的知識不具有情報信息價值,只有對知識的新認識和深入挖掘,并進行動態(tài)處理,才能使其產(chǎn)生推動社會進步的巨大能量。認識和挖掘出知識的現(xiàn)實價值,并利用好它,這才是信息素質(zhì)的最好體現(xiàn)。只有具有利用信息能力的人,才知道怎樣組織知識,發(fā)現(xiàn)和使用信息,他們也才具有終身學(xué)習(xí)的能力。
1.1興趣是學(xué)習(xí)的動力
在物理教學(xué)中,只有學(xué)生把學(xué)習(xí)看作一種快樂,是一種需要,在興趣中學(xué)習(xí),才會產(chǎn)生巨大的內(nèi)動力,才會激發(fā)強烈的求知欲,智力和能力才會得到充分的發(fā)揮。
1.2興趣是提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)
通常學(xué)生對學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生興趣,就能把所學(xué)的內(nèi)容弄懂、弄通、弄熟、鞏固。在日常生活中遇到的種種物理現(xiàn)象、物理問題時,就會聯(lián)系到所學(xué)知識,這樣就會加深理解,學(xué)習(xí)的自覺性就會更高,老師不去督促,他們也會自覺地完成老師布置的作業(yè),甚至?xí)约鹤鲆恍├蠋煵徊贾玫恼n外習(xí)題,遇到難題他們會找老師、同學(xué)共同商量解決。這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒從原來的“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。如果學(xué)生對物理產(chǎn)生這樣濃厚的興趣,那么學(xué)習(xí)成績肯定會提高,所以說“興趣”與“質(zhì)量”有著密切的聯(lián)系,是提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。
2.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的策略
在教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,應(yīng)根據(jù)教材內(nèi)容特點及學(xué)生的年齡,心理特征,寓教學(xué)于樂趣中來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,其方法如下:
2.1上好序言課,引發(fā)學(xué)習(xí)興趣
上序言課要善于把握學(xué)生的好奇心,用一些生動語言將學(xué)生帶到美好神奇的自然界及現(xiàn)實生活中去。例如:成熟的蘋果為什么落向地面,而不會飛到太空去呢?下雨的閃電、打雷難道真是雷公、雷母吵架發(fā)怒,雙方擂鼓、敲鑼的聲勢?費勁流汗,汗水飄落下來嗎?雨過天晴,一輪彩虹掛碧空。同學(xué)們知不知道彩虹是怎樣產(chǎn)生的呢?選用一些精彩、新奇的演示實驗來引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,例如,可用茶杯裝滿水,然后蓋上硬紙片,再倒置過來懸空而水不會灑到地面上。把新鮮雞蛋放入燒杯的水中會下沉,連續(xù)向水中加鹽并攪拌,雞蛋會慢慢地浮上來。讓學(xué)生一開始就感覺到物理這一門課又重要、又新奇、又有趣,產(chǎn)生一種躍躍欲試的沖動,為今后學(xué)好物理打下一個良好的心理基礎(chǔ)。
2.2上好實驗課,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
實驗對于中學(xué)生來說有很大的吸引力,因為實驗可以將抽象知識變?yōu)檩^直觀,可以將靜變?yōu)閯?,將枯燥乏味變?yōu)樾蜗笊鷦佑腥ぁS腥さ膶嶒炚n是可以誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的必然途徑,最容易使學(xué)生大腦產(chǎn)生興奮。老師演示實驗?zāi)芤龑?dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但學(xué)生在觀察實驗時,自然也會產(chǎn)生自己動手的欲望,俗話說:“百聞不如一見,百看不如一試?!睂W(xué)生自己操作,親自動手進行實驗更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。讓學(xué)生多動手做實驗,這不僅可以滿足學(xué)生操作的愿望,更重要的是可以讓學(xué)生不斷體會到“發(fā)現(xiàn)”和“克服困難解決問題”獲得成功后的喜悅,這樣增強學(xué)習(xí)的信心和欲望。
2.3創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
在教學(xué)中,精心設(shè)計一定環(huán)境引起學(xué)生新舊概念的沖突,從而感到原有知識的不足,造成認知的不協(xié)調(diào),激發(fā)學(xué)生的疑惑,進而產(chǎn)生一種積極探索的愿望。如在上到牛頓第一定律這一教學(xué)內(nèi)容時,教師可將小車輪子朝上放在桌上,問:“怎樣才能使小車運動起來?”肯定有大部分同學(xué)說:“用力推小車就會運動起來。”教師邊演示邊問:“用手推小車,小車運動。當(dāng)手停止推小車后,小車將處于什么狀態(tài)?”學(xué)生都說靜止。停止用力后,小車靜止,讓學(xué)生提出看法:你認為物體運動的原因是什么?學(xué)生一致認為,力是使物體運動的原因。將小車正放桌上,輪子朝下,用手推動小車達到較大速度時,使手與小車脫離后,小車仍繼續(xù)向前滑動一段路程。問:“沒有力的作用,小車為什么仍然運動?”這樣一來,引起學(xué)生認知的矛盾沖突,就象一石激起千重浪,同學(xué)們興趣盎然,急于知道答案,學(xué)習(xí)興趣就會激發(fā)起來。
2.4重視引導(dǎo)知識的應(yīng)用,提高學(xué)習(xí)興趣
引導(dǎo)學(xué)生運用物理知識解釋物理現(xiàn)象,解決實際問題,使學(xué)生感到學(xué)有所得,學(xué)有所用。這不但鞏固學(xué)生的知識,而且也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如講授“電能表”這一內(nèi)容后,可以布置學(xué)生回家認真看家里的電能表結(jié)構(gòu)及電線接法,一個月家里用多少度電。講授“家庭電路”這一內(nèi)容后,還可以布置學(xué)生給家里安裝一個電燈等作業(yè)。使學(xué)生在實踐中,能夠用所學(xué)知識解決實際問題的機會,使學(xué)生真正感受到知識的作用是極為廣大,從而提高他們學(xué)習(xí)積極性。
2.5用風(fēng)趣的語言,深化學(xué)習(xí)興趣
教學(xué)是一門語言藝術(shù),語言應(yīng)體現(xiàn)出機智和俏皮。例如,在講摩擦起電時,給學(xué)生打比方,摩擦起電的原因,好比我們學(xué)校各個班都是一張長的桌子兩位同學(xué)同坐,如果同桌間發(fā)生摩擦吵架,一個同學(xué)由于生氣跑到另一個班的教室里,這樣我們班就有一位同學(xué)單獨坐,那位跑到另一個班的同學(xué)也是單獨坐。這時相當(dāng)于兩個班都帶了“電”。通過教師教育后,他(她)們和好,那位同學(xué)又回來了,他(她)們又同坐了。這時兩個班處于中和狀態(tài),不帶“電”了。則摩擦起電與此相似,原來,物質(zhì)內(nèi)部的正、負電荷是一對一對存在,這時物體不顯電性。當(dāng)兩個物體互相摩擦后,不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同,哪個物體的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱,它的一些電子就會轉(zhuǎn)移到另一個物體上,失去電子的物體因缺少電子而帶正電,得到電子的物體因有了多余的電子而帶等量的負電,摩擦起電就是使正、負電荷分開,使物體帶多余正電荷或負電荷。如果帶等量異種電荷的兩物體互相接觸時,正、負電荷又結(jié)合,這時物體不帶電,處于中和狀態(tài)。語言生動風(fēng)趣,不但能活躍課堂氣氛,而且加深學(xué)生對知識的記憶,同時能進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
2.6講述有趣的物理現(xiàn)象,物理家的故事,增強學(xué)習(xí)興趣
如果教師能結(jié)合物理教學(xué),把課堂內(nèi)容故事化,定能加深所學(xué)內(nèi)容的理解,從而增強學(xué)習(xí)興趣。如在講“機械運動”一節(jié),在引入課題時,講述了第一次世界大戰(zhàn)期間,一名法國飛行員2000米高空飛行時,從臉旁抓到一顆飛行的德國子彈,而飛行員卻“安然無恙”的故事,會讓學(xué)生感到好奇。在講授“大氣壓”時,從故事引入:1654年5月8日,德國馬德堡市的市長格里克,他把兩個直徑三十多厘米的空心銅半球緊貼在一起,用抽氣機抽出球內(nèi)的空氣,然后用兩隊馬向相反的方向拉兩個半球,“連16匹馬都不能把它們拉開,或者只有費了很大的勁才能拉開它們?!笔忻駟枺骸笆裁戳α堪阉鼈儔汉系眠@么緊呢?”市長回答說:“空氣產(chǎn)生的大氣壓力?!比绻麑~半球上的閥門擰開,空氣經(jīng)閥門流入球內(nèi),用手一拉球就開了,這就是著名的馬德堡半球?qū)嶒?。通過講述這一故事,學(xué)生對大氣壓力真有那么大產(chǎn)生懷疑。為了證明它的真實性,他們就要努力學(xué)習(xí)這一內(nèi)容。
2.7教育學(xué)生常留心觀察現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象,鞏固學(xué)習(xí)興趣
物理學(xué)是以觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),大多物理定律和規(guī)律都從觀察中發(fā)現(xiàn)的。例如,牛頓通過對蘋果落地的思索,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律;伽利略通過觀察吊燈的擺動發(fā)現(xiàn)了單擺的等時性。通過舉例,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)常觀察實際生活中的物理現(xiàn)象。例如,冬天,在干燥季節(jié)里,在黑暗中脫下化纖衣服,往往能看到火星閃爍,這是為什么呢?又如,冰棍“冒”出白氣是向上飄還是向下飄?通過引導(dǎo),學(xué)生會在生活中發(fā)現(xiàn)各種各樣的物理學(xué)現(xiàn)象,在學(xué)生的頭腦中不斷形成許多尚未解決問題的懸念,從而喚起學(xué)生強烈的求知欲,學(xué)習(xí)興趣就會不斷提高和鞏固。
參考文獻
[1]符遠翔.《物理教學(xué)中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的五種途徑》廣西教育,2004年7、8期
1.1主要儀器與試劑LB962型化學(xué)發(fā)光分析儀
(德國伯托公司);白色96孔板(美國康寧公司)。魯米諾(Sigma-aldrich公司);8-羥基喹啉(Sig-ma-aldrich公司);FeCl3(Sigma-aldrich公司);過氧化氫(30%,Sigma-aldrich公司);ATP生物發(fā)光檢測試劑盒(ENLITEN,美國普洛麥格公司);實驗用水均為經(jīng)Milli-Q(Millipore公司)純化的超純?nèi)ルx子水。實驗中所用試劑均為分析純。
1.2實驗方法
1.2.1儲備液的配制
魯米諾儲備溶液:稱取一定量的魯米諾溶于1mol/L的NaOH溶液中,配制成1×10-2mol/L的魯米諾儲備液,儲存在棕色瓶中,避光4℃保存。8-羥基喹啉儲備溶液:稱取一定量的8-羥基喹啉溶于0.1mol/L的HCl溶液中,配制成1×10-2mol/L的8-羥基喹啉儲備液,4℃保存。Fe(III)標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:稱取一定量的烘干恒重的FeCl3溶于pH2.5的HCl溶液中,配制成1×10-3mol/L的Fe(III)標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,其摩爾濃度通過硫代硫酸鈉滴定法準(zhǔn)確確定,通過GBW(E)081235硫代硫酸鈉滴定溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進行溯源。ATP標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:稱取一定量的ATP標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)候選物溶于無ATP水(ATP生物發(fā)光檢測試劑盒自帶)中,配制成1×10-7mol/L的ATP標(biāo)準(zhǔn)儲備液,-20℃保存。作為實驗室研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)候選物,需要按照ISO導(dǎo)則35要求,摩爾濃度經(jīng)過8家單位聯(lián)合驗證,并經(jīng)過一系列均勻性、穩(wěn)定性的考查。
1.2.2工作溶液的配制
魯米諾工作溶液:用純水將魯米諾儲備液稀釋成1×10-3mol/L的魯米諾工作溶液(其中NaOH的摩爾濃度為0.1mol/L)。8-羥基喹啉工作溶液:用純水將8-羥基喹啉儲備溶液稀釋成1×10-3mol/L的8-羥基喹啉工作液(其中HCl的摩爾濃度為0.01mol/L)。Fe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:用pH2.5的HCl溶液將Fe(III)標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液逐級稀釋成Fe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(1×10-4mol/L,3×10-5mol/L,1×10-5mol/L,3×10-6mol/L,1×10-6mol/L)。過氧化氫溶液:取一定量體積分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫,用水稀釋至1%,用時現(xiàn)配。ATP標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:用檢測緩沖液(ATP生物發(fā)光檢測試劑盒自帶)將ATP標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液逐級稀釋成ATP標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(1×10-8mol/L,1×10-9mol/L、1×10-10mol/L,1×10-11mol/L),現(xiàn)用現(xiàn)配。
1.2.3實驗方法
1)化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系的建立
化學(xué)發(fā)光反應(yīng)動力學(xué)檢測:在1.5mL離心管中分別依次加入以下溶液,立刻將該離心管放到化學(xué)發(fā)光分析儀中,進行動力學(xué)檢測,每秒取一個點,檢測時間共100s。①10μL魯米諾工作溶液、100μL過氧化氫溶液、10μLpH2.5的HCl溶液(相當(dāng)于10μLFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液)、85μLpH2.0的HCl溶液(相當(dāng)于85μL8-羥基喹啉工作溶液);②10μL魯米諾工作溶液、100μL過氧化氫溶液、10μLFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(3×10-5mol/L)、85μLpH2.0的HCl溶液(相當(dāng)于85μL8-羥基喹啉工作溶液);③10μL魯米諾工作溶液、100μL過氧化氫溶液、10μLpH2.5的HCl溶液(相當(dāng)于10μLFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液)、85μL8-羥基喹啉工作溶液;④10μL魯米諾工作溶液、100μL過氧化氫溶液、10μLFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(3×10-5mol/L)、85μL的8-羥基喹啉工作溶液。8-羥基喹啉的用量對體系發(fā)光值穩(wěn)定性的影響:在10μL魯米諾工作溶液、100μL過氧化氫溶液、10μLFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(3×10-5mol/L)中分別加入不同體積的8-羥基喹啉工作溶液,并用pH2.0的HCl溶液將體系補足205μL,立即檢測當(dāng)前發(fā)光值。pH對體系發(fā)光值穩(wěn)定性的影響:在1.5mL離心管中依次加入10μL魯米諾工作溶液、100μL過氧化氫溶液、10μLFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(3×10-5mol/L)、85μL的8-羥基喹啉工作溶液,利用HCl或NaOH調(diào)整體系的pH值,立刻將該離心管放到化學(xué)發(fā)光分析儀中檢測當(dāng)前發(fā)光值。反應(yīng)介質(zhì)對體系發(fā)光值穩(wěn)定性的影響:在1.5mL離心管中分別加入50μL的Tris-HCl、H3BO3-KOH、Na2CO3-NaHCO3和B-R緩沖溶液,然后分別依次加入10μL魯米諾工作溶液、100μL過氧化氫溶液、10μLFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(3×10-5mol/L)、85μL的8-羥基喹啉工作溶液,立刻將該離心管放到化學(xué)發(fā)光分析儀中檢測當(dāng)前發(fā)光值。
2)生物發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系的建立
用ATP標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)代替ATP生物發(fā)光檢測試劑盒中的ATP校準(zhǔn)溶液,采用試劑盒中的其他溶液建立生物發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系:首先,將10μL檢測緩沖液加入有100μL熒光素/熒光素酶試劑的1.5mL離心管中,立刻將該離心管放到化學(xué)發(fā)光分析儀中進行檢測,作為背景信號;然后,將10μLATP標(biāo)準(zhǔn)工作溶液加入有100μL熒光素/熒光素酶試劑的1.5mL離心管中,立刻將該離心管放到化學(xué)發(fā)光分析儀中進行檢測。
2結(jié)果與討論
2.1化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系的建立
魯米諾(3-氨基鄰苯二甲酰肼)是最常見的化學(xué)發(fā)光試劑之一,具有發(fā)光效率高、結(jié)構(gòu)簡單、容易合成、水溶性好等優(yōu)點;在堿性條件下,魯米諾被氧化劑(如過氧化氫)氧化后能發(fā)出波長425nm的藍光。在不同體系中,魯米諾發(fā)光形式不同:金屬離子-過氧化氫-魯米諾體系是閃光型發(fā)光;辣根過氧化物酶(HRP)-過氧化氫-魯米諾體系[9-10]是輝光型發(fā)光。HRP-魯米諾體系雖是輝光型發(fā)光,但生物酶的活性很難控制和復(fù)現(xiàn),不適用于儀器的計量校準(zhǔn)。本文將8-羥基喹啉(8-Ox)引入魯米諾-過氧化氫-金屬離子體系中,實現(xiàn)發(fā)光方式由閃光型到輝光型的轉(zhuǎn)變,建立了發(fā)光強度穩(wěn)定的魯米諾-過氧化氫-鐵(III)-8-羥基喹啉化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系。
2.1.1添加8-羥基喹啉
初步實現(xiàn)穩(wěn)定輝光型信號魯米諾在堿性溶液中,與OH-反應(yīng)生成陰離子,該陰離子被某些氧化劑氧化產(chǎn)生氨基鄰苯二甲酸根離子,氧化過程中產(chǎn)生的化學(xué)能被氨基鄰苯二甲酸根離子吸收,使其處于激發(fā)態(tài),回到基態(tài)時發(fā)出波長為425nm的光,F(xiàn)e(III)可以催化該反應(yīng)過程,增強化學(xué)發(fā)光信號,而8-羥基喹啉可以與Fe(III)絡(luò)合,從而起到穩(wěn)定劑的作用。不同體系中魯米諾-H2O2的發(fā)光情況,其縱坐標(biāo)為相對發(fā)光強度(RLU)。曲線a說明魯米諾與H2O2混合后,被H2O2氧化并發(fā)光,剛開始發(fā)光值緩慢上升,隨著反應(yīng)物的消耗,發(fā)光值開始緩慢下降,發(fā)光形式呈現(xiàn)一個較平緩的閃光;曲線b說明在魯米諾-H2O2體系中加入了Fe(III)之后,加速了魯米諾與H2O2反應(yīng),因此一開始體系的發(fā)光就達到了最大值,之后隨著反應(yīng)物的快速消耗,發(fā)光值也急速下降;曲線c說明當(dāng)在這個體系中加入8-羥基喹啉,F(xiàn)e(III)與其絡(luò)合,保證了在堿性條件下Fe(III)的穩(wěn)定性,使化學(xué)發(fā)光反應(yīng)變成非常平穩(wěn)的輝光型,在100s內(nèi)發(fā)光值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為1.1%。曲線d是沒有Fe(III)的空白對照實驗。
2.1.2優(yōu)化反應(yīng)體系的穩(wěn)定性
為獲得穩(wěn)定且容易操作的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)體系,選擇了10μL魯米諾工作溶液(摩爾濃度為1×10-3mol/L)和100μL過氧化氫溶液(體積分?jǐn)?shù)濃度為1%)的基礎(chǔ)上,考察8-羥基喹啉的用量、反應(yīng)體系最終pH和反應(yīng)介質(zhì)3個方面的因素,最終確定了該化學(xué)發(fā)光體系優(yōu)化濃度比例。
1)8-羥基喹啉的用量對體系發(fā)光值穩(wěn)定性的影響
隨著向體系中加入8-羥基喹啉工作溶液的增多,體系的發(fā)光值持續(xù)降低,直到當(dāng)加入50μL8-羥基喹啉工作溶液,體系的發(fā)光值不再隨著8-羥基喹啉加入量的增加而降低。在儀器計量工作中,可以選擇加入50~85μL8-羥基喹啉工作溶液,此時8-羥基喹啉的體積對發(fā)光強度的影響最小。在后續(xù)實驗中,選擇65μL作為優(yōu)化的8-羥基喹啉加入量。
2)反應(yīng)體系最終pH對體系發(fā)光值穩(wěn)定性的影響
魯米諾的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)需要OH-的參與,因此體系的pH也是影響發(fā)光值的重要因素之一。當(dāng)pH>10.0,體系的發(fā)光值會隨著pH增大而呈指數(shù)增加,體系不容易控制;當(dāng)pH值在8.80~9.60范圍內(nèi),體系的發(fā)光值增長比較穩(wěn)定,可以滿足儀器計量檢定中操作方便的需求。
3)緩沖體系對體系發(fā)光值穩(wěn)定性的影響
考察了相同濃度的Tris-HCl、H3BO3-KOH、Na2CO3-NaHCO3和B-R緩沖溶液對魯米諾-過氧化氫-鐵(III)-8-羥基喹啉化學(xué)發(fā)光體系的影響,發(fā)現(xiàn)Tris-HCl中化學(xué)發(fā)光信號最為穩(wěn)定,故選擇Tris-HCl緩沖溶液;最終體系定為:加入50μL0.05mol/L的Tris-HCl緩沖溶液,pH=9.10。通過對8-羥基喹啉的用量、反應(yīng)體系最終pH和反應(yīng)介質(zhì)3個方面的考查,確定了化學(xué)發(fā)光分析儀計量用魯米諾-過氧化氫-鐵(III)-8-羥基喹啉體系,其用量分別為:10μL摩爾濃度為1×10-3mol/L魯米諾工作溶液(pH13.0)、100μL體積分?jǐn)?shù)為1%過氧化氫溶液、65μL摩爾濃度為1×10-3mol/L8-羥基喹啉工作溶液(pH2.0)、和50μL0.05mol/L的Tris-HCl緩沖溶液(pH=9.10)。此時化學(xué)發(fā)光強度與Fe(III)的摩爾濃度具有很好的線性關(guān)系。
2.2生物發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系的建立
在眾多生物發(fā)光體系中,ATP-熒光素-熒光素酶發(fā)光體系應(yīng)用最為廣泛,ATP檢測也經(jīng)常被業(yè)內(nèi)用于化學(xué)發(fā)光分析儀靈敏度的衡量指標(biāo)。其原理是:熒光素酶在有氧條件下,可以和熒光素結(jié)合后催化ATP轉(zhuǎn)化成AMP(磷酸腺苷),同時釋放出光子(波長562nm),發(fā)光效率高,而且發(fā)光強度與ATP含量呈很好的線性關(guān)系。為了統(tǒng)一儀器靈敏度的評價方法,我們研制了ATP標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),并結(jié)合商品化ATP檢測試劑盒,建立了一套穩(wěn)定可靠的ATP生物發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系,用于化學(xué)發(fā)光分析儀的計量校準(zhǔn)。
2.3生物化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系
在儀器計量校準(zhǔn)中的應(yīng)用最終將化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系和生物發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系聯(lián)合,共同對化學(xué)發(fā)光分析儀進行計量校準(zhǔn)研究,對儀器的計量性能進行全面的考察:采用魯米諾-過氧化氫-鐵(III)-8-羥基喹啉化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系對伯托LB962型化學(xué)發(fā)光分析儀的測量重復(fù)性、交叉污染和線性相關(guān)系數(shù)的計量特性進行評價;采用ATP生物發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系作為標(biāo)準(zhǔn)光源對伯托LB962型化學(xué)發(fā)光分析儀的靈敏度的計量特性進行評價。
2.3.1測量重復(fù)性
以1×10-5mol/LFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進行測量,重復(fù)測量6次,相對發(fā)光強度值分別為302579,298800,321145,299523,338856,356041,計算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.4%,即為儀器的測量重復(fù)性。實驗數(shù)據(jù)說明儀器測量重復(fù)性較好;同時也說明建立的化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)體系發(fā)光值穩(wěn)定,完全可以用于儀器測量重復(fù)性的計量特性的評價。
2.3.2交叉污染測量中心孔
(樣品位置,1×10-5mol/LFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液)發(fā)光值I0和周圍孔發(fā)光值I0i,如表1所示,周圍孔發(fā)光值的平均值與中心孔發(fā)光值之比的百分?jǐn)?shù)即為化學(xué)發(fā)光分析儀的交叉污染。由實驗數(shù)據(jù)可以看出,中心孔的發(fā)光對周圍孔發(fā)光影響很小,儀器的交叉污染僅為0.02%,與儀器的出廠指標(biāo)無明顯差異;同時證明了我們建立的化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)體系可以用來評價儀器的交叉污染的計量特性。
2.3.3線性相關(guān)系
數(shù)采用化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)體系對0,1×10-6,3×10-6,1×10-5,3×10-5,1×10-4mol/LFe(III)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進行測量,考察儀器測量線性相關(guān)系數(shù),以檢測發(fā)光值信號減去本底信號得到的相對發(fā)光值ΔI為縱坐標(biāo)(本底信號為Fe(III)摩爾濃度為0時的發(fā)光值),F(xiàn)e(III)的摩爾濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,F(xiàn)e(III)在1×10-6~1×10-4mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系:ΔI=2×1010C-22396,線性相關(guān)系數(shù)r=0.9986。使用ATP生物發(fā)光檢測試劑盒對0,1×10-11,1×10-10,1×10-9,1×10-8,1×10-7mol/LATP標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進行分析,考察儀器測量線性相關(guān)系數(shù),以相對發(fā)光值Δ(IΔI為檢測發(fā)光值信號減去本底信號,本底信號為ATP濃度為0時的發(fā)光值)為縱坐標(biāo),ATP的摩爾濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。ATP在1×10-11~1×10-7mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系:ΔI=7×1012C+550,線性相關(guān)系數(shù)r=0.9999。采用化學(xué)發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)體系和生物發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)反應(yīng)體系評價儀器的線性相關(guān)系數(shù)分別為0.9986和0.9999,說明儀器的線性相關(guān)系數(shù)的性能指標(biāo)較好;這兩種反應(yīng)體系均能評價儀器的線性相關(guān)系數(shù)的計量特性。
2.3.4靈敏度使用
ATP生物發(fā)光檢測試劑盒對空白溶液的本底信號進行測量,平行檢測11次,本底信號相對發(fā)光強度分別為29,34,32,34,40,47,37,42,34,39,32,計算檢出限(3×S/N)為2.24×10-16molATP(100μL樣品體積),即為化學(xué)發(fā)光分析儀的靈敏度,達到儀器的出廠指標(biāo),說明ATP生物發(fā)光標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)體系可以用來評價儀器的靈敏度的計量特性,統(tǒng)一了化學(xué)發(fā)光分析儀靈敏度的表示方法。
3結(jié)束語
1.信息技術(shù)能形象地研究生命現(xiàn)象和生物的活動規(guī)律
信息技術(shù)在中學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,使教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)出更多樣的方式,在教學(xué)過程中實行視覺和聽覺的有效結(jié)合,突破了古板的教學(xué)方式,例如,我們可以把心臟制造成跳動的動態(tài)節(jié)奏;“動脈血”用鮮紅色表示,“靜脈血”用暗紅色表示,“血液”的流動方向用“紅細胞”的運動代表;毛細血管制作成動畫來響應(yīng)機體循環(huán)中各種物質(zhì)的交換過程,和血液顏色在與氣體交換后的變化形式。這樣,我們會更好地向?qū)W生展示“心臟”跳動的頻率,“血液”流動的方向,“動脈血”和“靜脈血”的轉(zhuǎn)變過程,學(xué)生會在他們的頭腦中留下深刻的烙印,加上學(xué)生的仔細觀察和認真思考,學(xué)生一定會更快地體會到血液循環(huán)的途徑和重要意義,一定可以收獲到意想不到的結(jié)果。
2.信息技術(shù)教學(xué)能實現(xiàn)生物教學(xué)中微觀向宏觀的轉(zhuǎn)變
微觀性在中學(xué)生物學(xué)中是一個重要的特性。如,細胞是生命中最基本的單位,這節(jié)就講述了細胞的結(jié)構(gòu)和功能;細胞的繁衍和分化;癌變和衰老等一切關(guān)于微觀生物學(xué)的實質(zhì),但其微觀性較強,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會有很大的阻礙,也讓初學(xué)者很難邁出這第一步門檻,造成很多學(xué)生對生物學(xué)失去了興趣。傳統(tǒng)的教學(xué)是以老師的語言敘述、板書的描寫、模型的展示來對學(xué)生進行教學(xué),逼迫學(xué)生重復(fù)記憶學(xué)習(xí),使學(xué)生產(chǎn)生了厭煩的情緒。我們運用信息技術(shù)就可以解決這方面的問題。例如,利用多媒體講述“細胞器———系統(tǒng)內(nèi)的分工與合作”這節(jié)內(nèi)容效果會大大不同,通過色彩形象的細胞亞顯微結(jié)構(gòu)整體演示,在學(xué)生的腦海中形成了整體的印象,之后演示細胞質(zhì)基質(zhì)部分閃動方式和顏色的體現(xiàn),這樣可以使學(xué)生對細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器更好地區(qū)分開。接著逐一對細胞器進行逐一的擴大和特寫,通過學(xué)生的仔細觀察、認真的感知和自主探究的過程掌握了各個細胞器的結(jié)構(gòu)和功能。
3.對生物實驗進行模擬,從而達到教學(xué)質(zhì)量的提高生物學(xué)中離不開生物實驗,在實驗中,學(xué)生可以親身經(jīng)歷科學(xué)研究的基本過程,這對學(xué)生理解和掌握所學(xué)知識起到了重要的作用。通過實驗還可以提高學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力、互相交流的能力等。但是實際的教學(xué)中,實驗經(jīng)常會被許多方面的條件制約導(dǎo)致無法實施。這樣教師只能借助教材空講實驗,學(xué)生也只能勉強地熟記實驗的過程,學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量可想而知?,F(xiàn)在信息技術(shù)走進教學(xué),為中學(xué)生物實驗提供了寬闊的空間,也解決了技術(shù)條件不足的問題。
二、信息技術(shù)教學(xué)在中學(xué)生物教學(xué)中存在的缺點與不足
現(xiàn)在,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力是當(dāng)今素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的必抓內(nèi)容,要勤于動手,不應(yīng)一味地依靠現(xiàn)在的教育科技,這樣會對我們的動手能力和創(chuàng)新意識形成阻礙。課中教師注視電腦屏幕的時間多于與學(xué)生交流的時間,再加上教室的灰暗光線導(dǎo)致學(xué)生不能清楚地辨別教師的表情、眼神、手勢等,影響了教學(xué)的質(zhì)量。另外一些抽象、微觀的語言很難敘述問題,信息技術(shù)不能很好地表示清楚,畢竟計算機只是創(chuàng)造環(huán)境讓人們交流、分享隱形知識。因此信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,相互補充,選優(yōu)取之,才能獲得更好的結(jié)果。
課程理論告訴我們,課程牽涉到各種價值取向。目前社會上各種不同的價值取向已經(jīng)開始對學(xué)校課程產(chǎn)生了較大的影響,教育者若要在價值日漸多元的社會形勢下?lián)撈鹫n程價值整合和實現(xiàn)的使命,必須成為理性的行動者。生物學(xué)科教育價值可從學(xué)科教育價值關(guān)系中的主體(社會需要、個體需要)和客體(生物學(xué)科教育價值屬性)來分析。
生物學(xué)科教育本身亦具備其特有的價值屬性。除了生物學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能的學(xué)習(xí)、培養(yǎng)外,它在唯物觀點、辯證統(tǒng)一觀點培養(yǎng),用動態(tài)、變化、發(fā)展的觀點觀察研究自然的思想方法的培養(yǎng),創(chuàng)造性思維培養(yǎng)等方面,有獨到的價值屬性。此外,由于生物科學(xué)與人及自然界的緊密聯(lián)系,生物學(xué)科教育在STS教育,以及科學(xué)教育,尤其是科學(xué)價值觀培養(yǎng)方面,有其獨特的價值屬性。
二、生物學(xué)科教育價值的實現(xiàn)
作為中學(xué)教育第一線的教師,我們不能左右生物學(xué)科在中學(xué)課程體系中的設(shè)置及教學(xué)總體要求,但我們可以通過生物學(xué)科教育價值的整合,在基礎(chǔ)知識、基本能力教育培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,通過生物學(xué)科教育的改革實踐,在充分實現(xiàn)生物學(xué)科教育價值上有所作為。
(一)小課堂、大自然、大社會
讓生物課的課堂成為“小課堂、大自然、大社會”是生物學(xué)科實現(xiàn)其教育價值的基礎(chǔ)。一本生物教材的信息量是有限的,且很多信息是滯后的,其知識相對也是基礎(chǔ)的。教材不經(jīng)教師精心處理,教法、教學(xué)模式不經(jīng)教師精心設(shè)計,不把教與學(xué)的知識、內(nèi)容融入自然、融入社會,不把運動的、變化的、活生生的生命及生命現(xiàn)象,盡可能多地直接或間接地呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生“觸摸”,生物課將不是真正意義的生物課,其本身亦將缺乏生命力。
因此,在生物課堂教學(xué)過程中,我們要重視以下幾個問題。
1.精心設(shè)計好教學(xué)媒體的應(yīng)用,盡可能多地給學(xué)生呈現(xiàn)實物、標(biāo)本、模型,充分運用現(xiàn)代教育媒體,尤其是電視、錄像、影碟、多媒體電腦等?,F(xiàn)代教育媒體輔助生物教學(xué),除了能提高課堂教學(xué)效率,提供一定的交互性外,更明顯的是它可以讓學(xué)生獲得書面教材無法出現(xiàn)的聲像信息。
2.讓書面教材無法承載的或是變化、發(fā)展了的有關(guān)生物科學(xué)知識,以及與生命科學(xué)有關(guān)的自然、社會知識、材料經(jīng)過精心篩選后再進入課堂。
3.以各種生物興趣活動、社會實踐等形式,讓學(xué)生到大自然、到大社會中去觀察、調(diào)查、實驗,從愛護一草一木,飼養(yǎng)小動物到參與生物科技活動,使其體驗到生物科學(xué)知識、技能之于人、自然、社會的價值。
(二)培養(yǎng)生物學(xué)科基本觀點
生物科學(xué)中,有許多樸實而又博大的基本觀點。這些基本觀點不僅對學(xué)好生物學(xué)有非常關(guān)鍵的作用,而且能對學(xué)習(xí)者的求知、生活、做人等都有指導(dǎo)價值。教師必須充分地利用每項生物教學(xué)活動,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,逐步明確、認同、確立這些基本觀點。
1.唯物的觀點。一切生命和生命現(xiàn)象都有其物質(zhì)基礎(chǔ):生命起源的物質(zhì)性——最初的生命是由非生命物質(zhì)在極其漫長的時間內(nèi),經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)進化過程演變而成的。生命的物質(zhì)性——C、H、O、N、S、P等元素組成了核酸、蛋白質(zhì)等化合物,這些化合物構(gòu)成了生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位——細胞。生命現(xiàn)象的物質(zhì)性——生物的新陳代謝、生長、應(yīng)激性、生殖發(fā)育、遺傳變異等一切生命現(xiàn)象、生理過程均可給以物質(zhì)基礎(chǔ)上的解釋。
2.動態(tài)、變化、發(fā)展的觀點。組成生物的物質(zhì)、生物體本身、生物界都是在不斷的運動、變化、發(fā)展的。生物的組成物質(zhì)是動態(tài)變化的——生物體的新陳代謝使生物體每時每刻進行著新舊更換。細胞和生物個體是動態(tài)、變化的——他們都有一個發(fā)生、成長、衰老、死亡的動態(tài)變化過程。細胞和生物個體的結(jié)構(gòu)與生理、生物和環(huán)境的關(guān)系等也是動態(tài)、變化、發(fā)展的。
(三)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維
創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造力的核心,它是指改組已有知識、經(jīng)驗,從而產(chǎn)生新穎的、具有社會價值的成果的思維。其特征是具有高度的主動性與積極性、獨特性與求異性、流暢性與變通性、抽象性與形象性的統(tǒng)一,邏輯性與非邏輯性的統(tǒng)一。結(jié)合這些特征及生物學(xué)科教學(xué)的特點,我們可以建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效途徑和方法。
1.充分重視教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的思想,努力實現(xiàn)課堂教學(xué)民主。課堂教學(xué)民主是師生共創(chuàng)的,符合“主導(dǎo)主體”思想,存在于課堂教學(xué)中的師生間的平等、互助、參與、進步的“精神民主”。它可以創(chuàng)設(shè)出一種民主、和諧、開放的課堂氣氛,極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性,大膽地思考、質(zhì)疑和創(chuàng)新。根據(jù)課堂教學(xué)民主化思想,生物學(xué)科教學(xué)可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,靈活運用其兩大主要形式,即直接式和間接式教學(xué),開展課堂教學(xué)改革實踐:教師的直接指導(dǎo)可以在前,起開路帶頭作用,可以在教學(xué)過程中,起輔助學(xué)習(xí)作用,也可以在后,發(fā)揮點撥、解惑答疑作用;教師也可以應(yīng)用不明示的、非命令式、非結(jié)論式、不作詳細指導(dǎo)的間接指導(dǎo);教師可以講,可以不講,可以多講,也可以少講。
2.創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維方法。從心理學(xué)角度,可以抽引出許多種創(chuàng)造性思維的方法,具有普遍性意義的有:發(fā)散思維法、集中思維法、逆向思維法、側(cè)向思維法、治弱思維法、統(tǒng)攝思維法、組合思維法、辯證思維法等。生物教學(xué)中,這些思維方法的培養(yǎng)途徑很多,其中創(chuàng)設(shè)問題情境,通過探究、分析、歸納、綜合、推斷等過程,是最基本最重要的途徑。
3.加強觀察、實驗和實踐活動。生物科學(xué)是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。在生物學(xué)科教學(xué)中,創(chuàng)造思維的培養(yǎng)離不開觀察、實驗和實踐活動。在生物教學(xué)過程中,我們須十分重視課內(nèi)外的觀察、實驗教學(xué)和實踐活動,結(jié)合教材內(nèi)容和教材有關(guān)觀察、實驗和實踐活動,師生共同設(shè)計、開展驗證性實驗、探索性實驗、平行實驗、反向?qū)嶒灱坝嘘P(guān)生物科技活動,讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何去有意、有效、有發(fā)現(xiàn)地觀察,如何規(guī)范、科學(xué)、有創(chuàng)造性地進行實驗和實踐活動,學(xué)會完整科學(xué)地設(shè)計實驗、分析實驗結(jié)果,并積極開展思維活動,發(fā)展創(chuàng)造思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。