1、學科課程與教學論及其應用1 中學生物學課程：課程性質(zhì)；基本理念；課程目標；課程內(nèi)容。普通高中生物課程標準（實驗）、義務教育生物學課程標準（2011年版）解讀。 性質(zhì)：生物科學是自然科學中的基礎學科之一，是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的一門科學。學科課程 科學課程 技術課程 必修課程 理念：面向全體學生 提高生物科學素養(yǎng) 倡導探究性學習 注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系 課程目標：知識 能力 情感態(tài)度與價值觀我國中學生物學課程具體目標包括了以下內(nèi)容： 1 知識方面的目標 2.在態(tài)度、情感和價值觀方面，我國生物學課程的具體目標是使學生樹立：辨證唯物主義自然觀和科學的世界觀，生物學的

2、基本觀點，愛國主義情感，熱愛自然以及人與自然和諧發(fā)展和環(huán)境保護意識，科學態(tài)度、科學精神和創(chuàng)新精神。 （1） 生物學觀點和科學的世界觀： （2） 人與自然和諧發(fā)展和環(huán)境保護意識： （3） 愛國主義教育： （4） 科學態(tài)度和創(chuàng)新精神：  3.能力方面的目標 生物課程標準中對于能力目標的要求分為三個不同的層次。  實驗操作技能： 生物學基本操作技能包括使用放大鏡、顯微鏡、實體鏡等常規(guī)生物實驗儀器，以及正確的使用解剖針、解剖刀等常用工具。 生物學的基本實

3、驗方法有：徒手切片、制作裝片、染色，解剖無脊椎動物，觀察動物行為并做出解釋，估計種群密度，使用檢索表，對糖、脂肪和蛋白質(zhì)的測定等。此外，高中生還應能夠用數(shù)學的方法對實驗數(shù)據(jù)進行分析。 科學探究技能：包括觀察、測量、分類、變量分析、提出問題、作出假設、預期、設計實驗、進行實驗、記錄數(shù)據(jù)、繪圖、用數(shù)學方法處理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的整理與表達、對結果的解釋和的出結論及交流等。 獲取信息的能力：    思維能力和思維習慣2 基本的學習和教學理論：行為主義學習理論；認知主義學習理論；建構主義學習理論；概念轉(zhuǎn)變理論；sts教育。 第一節(jié) 行為主義

4、和認知主義的學習理論 學習：學習是指學習者因經(jīng)驗而獲得知識或引起行為、能力和心理傾向較持久的改變過程。 一、 行為主義學習理論 行為主義學習理論把學習看作是外顯行為改變的過程，是能夠由選擇性強化形成的，學習者外顯行為改變主要顯示在刺激與適應之間的聯(lián)結，學習者對原本不適應的刺激而表現(xiàn)出的反應，即表示產(chǎn)生了學習。 行為學習理論中主要有三種理論： 巴甫洛夫(18491936）華生18781958）為代表的經(jīng)典條件作用理論； 桑代克（edwardlee thorndike，18741949）的聯(lián)結主義理論 斯金納

5、（burrhusfrederick skinner，19041990）的操作條件作用理論。   根據(jù)華生經(jīng)典條件作用的學習理論，我們在教學中可以得到以下啟示：  學習是從原有的刺激反應關系到建立新的刺激反應關系，表示新的學習總是以原有的學習為基礎的。  刺激反映聯(lián)結理論說明將概念和圖表等聯(lián)結起來有利于概念的學習，教具的使用有利于教學。  頻音律意味著對一些重點、難點加強復習鞏固的必要性。  近因律則提示我們?nèi)绾魏侠淼匕才沤虒W中重點和難點。  教學中要注意時

6、間的合理分配，避免過度學習和集中練習。  桑代克的聯(lián)結主義理論又叫試誤學習理論，是在多次動物實驗的基礎上建立的，他根據(jù)實驗研究的結果認為，所有的學習都不是突然發(fā)生的，而是通過一系列細小的步驟按順序逐漸達到的?！皩W習即形成聯(lián)結；按排各種情境，以便導致理想的聯(lián)結并感到滿意?！?#160;桑代克在此基礎上提出一系列的學習律。 準備律；  叫練習律；  為效果律。  桑代克的試誤學習理論對教學的啟示：  按照準備律，教學中要注意學習者的心理調(diào)節(jié)和心理準備。預先告知學習內(nèi)容讓學生有一個心理準備，

7、或者創(chuàng)設讓學生感到滿輕松的心理環(huán)境有利于教學效果的提高。  練習律提示著練習經(jīng)過強化才能得到鞏固，否則會逐漸被遺忘。  從效果中可以看到，不知道結果的練習，不可能有助于學習。只有練習沒有答案，不知道對還是錯，即沒有反饋的練習是沒有效果的。  從桑代克后來對效果律來看，獎賞和懲罰的作用并不等同，獎賞比懲罰更加有力，我們應當多用表揚少用批評的教育措施。 斯金納是行為主義派的重要代表人物。他提出 “刺激反應強化”理論。 在把操作性條件作用學說和強化理論應用于人類學習研究的基礎上，斯金納提出了程序教學的概念，并且

8、總結了一系列的教學原則，如小步調(diào)教學原則、強化學習原則、及時反饋原則等，形成了程序教學理論。 二、 認知主義學習理論 認知主義心理學家則把學習看作是學習者對事物進行認識、辨別、理解，從而獲得新知識的過程。 認知學習論主要包括： 布魯納（jerome s. bruner, 1915-）的發(fā)現(xiàn)學習論 奧蘇伯爾（david p.ausubel,1918-）的意義學習論 布魯納的發(fā)現(xiàn)學習特別強調(diào)學生像科學家那樣去主動思考、探索求知，最終達到對所學知識的理解和掌握。 布魯納的發(fā)現(xiàn)學習有

9、以下特征：  強調(diào)學習過程；布魯納認為，在教學過程中，學生是一個積極的探究者。教師的作用是要形成一種學生能夠獨立探究的情境。學習的主要目的是要學生參與建立該學科的知識體系的過程。  強調(diào)直覺思維：布魯納認為，大量事實都表明，直覺思維對科學發(fā)現(xiàn)活動極為重要。直覺思維的本質(zhì)是映像和圖象性的。所以，教師在學生的探究活動中要幫助學生形成豐富的想象，防止過早的語言化。  強調(diào)內(nèi)在動機：發(fā)現(xiàn)活動有利于激勵學生的好奇心。學生容易受好奇心的驅(qū)使對探究未知的結果表現(xiàn)出興趣。  強調(diào)信息的提?。翰剪敿{認為，人類記憶的首要問題不是貯存，

10、而是提取。提取信息的關鍵在于如何組織信息、如何知道信息貯存在哪里和怎樣提取信息。學生親自參與發(fā)現(xiàn)事物的活動，必然會用某種方式對它們加以組織，從而發(fā)現(xiàn)對記憶具有最好的效果。 布魯納1966年出版的教學理論的探討，教師在教學設計時要注意以下四點：  要使學生在學習情境中通過主動發(fā)現(xiàn)獲得知識，教師必須先將學習情境和教材性質(zhì)解釋的非常清楚。  教師從事知識教學時，要配合學生的經(jīng)驗將教材進行適當組織。  教材的難度與邏輯上的先后順序，要符合學生的心智發(fā)展水平和認知表征方式，使學生的知識經(jīng)驗前后銜接。  教材難度的安

11、排要考慮學生學習動機的維持。教材太容易，學生沒有成就感；教材太難，容易產(chǎn)生失敗感；教材難度適當才能維持學生內(nèi)在的學習動機。     意義學習是奧蘇伯爾教育心理學中最重要的觀念之一，奧蘇伯爾認為，意義學習的發(fā)生有兩個先決條件：一是學生表現(xiàn)出一種意義學習的傾向，即表現(xiàn)出一種在新學內(nèi)容和自己已有知識之間建立實質(zhì)性聯(lián)系的傾向；二是學習內(nèi)容對學生具有潛在的意義，即能夠與學生已有的知識結構實質(zhì)性聯(lián)系起來。 奧蘇伯爾根據(jù)有意義學習發(fā)展出來的教學模式叫作講解式教學或陳述式教學。 講解式教學分為兩個階段：  提供先行組織者

12、：先行組織者是指和學生將要學習的新知識相關的引導材料。     呈現(xiàn)學習材料：教師呈現(xiàn)新材料的方式，可以以講解為主，講解是用語要清楚明確，不要讓學生感到難懂或使學生產(chǎn)生誤解。同時，講解要遵守漸進分化分化和整和協(xié)調(diào)的原則。漸進分化是從一般概念的說明，逐漸進入詳細內(nèi)容的講解，即從概括到分化。整和協(xié)調(diào)是將分化后的知識再前后聯(lián)結起來，使之成為一個整合性的協(xié)調(diào)性的知識整體。 第二節(jié) 建構主義理論和科學教育改革 一、 建構主義的理論來源  杜威（john dewey,1859-1952）

13、的經(jīng)驗性學習理論：  維果斯基（levs.vygotsky,1896-1934）的思想：維果斯基強調(diào)，個人學習是在一定的歷史、社會文化背景下進行的，社會可以為個體的學習發(fā)展起到 重要的支持和促進作用。  皮亞杰學說是當代建構主義理論的重要來源： 二、 建構主義的知識觀 建構主義所關心的首先是知識問題知識是什么以及知識來自何處。 三、 建構主義的學習觀 建構主義認為，學習不是知識由教師向?qū)W生傳遞，而是學生建構自己的知識的過程，學習者不是被動的信息吸收者，相反，他要主動地建構信息的意義，這

14、種建構不可能由其他人來代替。 在學習觀方面，建構主義突出以下特點： 強調(diào)學者的經(jīng)驗;   注重以學習者為中心;   創(chuàng)造沖突的真實的學習情境;   注重互動的學習方式 四、 建構主義的教學觀 從學習者的經(jīng)驗出發(fā)   角色的調(diào)整   布置良好的學習環(huán)境   鼓勵學習者反省和思考   重視合作的學習方式 五、 建構主義對生

15、物教育的啟示 1 著重培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和素養(yǎng) 2 重視科學技能的培養(yǎng) 3 教材的編寫不應是知識的堆積 4 把生物教師的素養(yǎng)提到應有的高度 5 生物教育改革要以提高人來生活品質(zhì)為最高目標 第三節(jié) 概念轉(zhuǎn)變理論 一、 概念轉(zhuǎn)變理論及其發(fā)展 1982年，美國康乃大學教育系的鄱斯納（g.j.posner）等四位教授在科學教育雜志第66卷第二期上聯(lián)名發(fā)表了“科學概念的順應：建立概念轉(zhuǎn)變理論”一文，提出著名的概念轉(zhuǎn)變模型（conceptual &

16、#160;chang modle 簡稱ccm），對概念轉(zhuǎn)變的條件以及個體的知識經(jīng)驗背景對概念轉(zhuǎn)變的影響提出了自己的解釋。他們認為，一個人原來的概念要發(fā)生順應需要滿足四個條件： 對現(xiàn)有概念的不滿     新概念的可理解性     新概念的合理性     新概念的有效性 二, 生物教育中的錯誤概念 錯誤概念是指人們在日常生活以及以往的學習中形成了的那些與當前科學理論對事物的理解想違背的經(jīng)驗的

17、理解。 三、概念轉(zhuǎn)變理論和生物學教學   美國學者修森（peter w. hewson）提出了為轉(zhuǎn)變概念而教的指導原則，其中兩條可操作性較強： (一) 學生和教師的觀念要明確地稱為課堂話語的一部分  (二) 降低或提高概念的地位  科學技術社會（sts）教育 一、sts的定義和活動特性 sts起源于英美國家。 耶格等人提出他們對sts的解釋，認為科學教育如果只強調(diào)科學知識的追求，而真正成為科學家及工程師的畢竟仍是少數(shù)，大部分學生對科學定義為“科學

18、不僅是知識，它也是過程、方法、態(tài)度、創(chuàng)造力以及應用等五個領域的綜合體”。而sts最主要的目的是在讓學生能對科學產(chǎn)生興趣，而能真正培養(yǎng)出具有科學素養(yǎng)的國民。 耶格曾將sts定義為“將技術當作科學與社會之間的橋梁；以地方、全國或全球性與科學有關的社會問題來設計科學課程，讓學生對這些與科學有關的社會問題產(chǎn)生興趣及好奇心，而已科學的態(tài)度、科學的探究過程和科學的概念只是尋找解決問題的途徑，讓學生產(chǎn)生創(chuàng)造力并應用于社會上”。 nsta將sts定義為在人們現(xiàn)實生活經(jīng)驗背景下的科學教學活動，并提出了sts活動方案的11項特性。這些特性為： 1學生找出當?shù)赜腥ぜ坝杏绊懥Φ膯栴}；&#

19、160;2運用當?shù)氐馁Y源（人力與物力）來尋求能夠用來解決問題的信息； 3學生積極尋找信息的活動能夠用來解決現(xiàn)實生活中的問題； 4學習延伸至教室與學校之外（即放學之后）； 5著眼于科學與技術對學生個體的影響； 6人為科學的內(nèi)涵不僅是那些要求學生熟練掌握以應付考試的概念； 7強調(diào)學生能用來解決自身的問題的過程技能； 8強調(diào)人生職業(yè)規(guī)劃特別是與科學和技術有關的職業(yè)； 9當學生嘗試解決他們所發(fā)現(xiàn)的問題時，提供學生體驗公民角色的機會； 10 認識科學與技術可能對未來產(chǎn)生影響的方式； 11允許學習過程中的自

20、主性。 一、sts教學與傳統(tǒng)教學的比較 耶格曾提出sts課程的五個學習領域，即：概念;過程技能;創(chuàng)造力;態(tài)度;應用與連結,并對sts與傳統(tǒng)教學在五個學習領域的不同點做過比較。 1 概念領域 2過程技能 3創(chuàng)造力 4態(tài)度 5應用與連結 二、 我國的sts教育 在我國提出sts教育是20世紀80年代。 我國基礎教育sts教育課題研究的主要內(nèi)容大致有以下幾方面： 1調(diào)查分析科學、技術、社會（sts）教育課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，重點是以我國教育理論聯(lián)系實際、教育與生產(chǎn)勞動相結

21、合的優(yōu)良傳統(tǒng)為基礎，有選擇地吸收國際sts的理論和實踐，洋為中用。 2布點實驗 3研究、實驗的總結分析，提出中國的sts教育構想方案或建議，供決策機構參考。 4努力與聯(lián)合國教科文組織和國際sts研究組織聯(lián)系，進行學術交流，以擴大在國內(nèi)外的影響。 三、 sts教學模塊 教學模塊是圍繞一個主題的完整的教學活動單元。3 基本教學技能：導入技能；提問技能；講解技能；演示技能；板書和板畫技能；現(xiàn)代教育技術使用技能；課堂組織技能。 導入技能是引起學生注意、激發(fā)學習興趣、引起學習動機、明確學習目的和建立知識間聯(lián)系的教學活動方式。 提問是通

22、過師生的相互作用，檢查學習、促進思維、鞏固知識、運用知識和實現(xiàn)教學目標的一種主要方式。是教師在課堂教學中進行師生互動的重要教學技能。講解又稱講授，它是用語言傳授知識的一種教學方式，是人們用語言交流思想、情感和知識的一種表達方式。演示技能是教師進行實際表演和示范操作，運用實物、樣品、標本、模型、圖畫、幻燈片、影片和錄像帶提供感性材料，以及指導學生進行觀察、分析和歸納的方式。板書即教師為輔導課堂口語的表達而寫在黑板上（或?qū)懺谕队捌希┑奈淖只蚱渌枴０瀹?，即指在黑板上作畫以實現(xiàn)直觀性教學的目的的一種教學形式。課堂組織技能 在課堂教學過程中，教師不斷地組織學生注、管理紀律、引導學習，建立

23、和諧的教學環(huán)境，幫助學生達到預定課堂目標的行為方式，稱為教師的課堂組織技能。  二、課堂組織的目的 1組織和維持學生的注意。 2引起學習興趣和動機。 3加強學生的自信心和進取心。 4幫助學生建立良好的行為標準。 5創(chuàng)造良好的課堂氣氛。 三、課堂組織技能的類型 （一）管理性組織 管理性組織是指課堂紀律的管理。其作用是使教學能在一種有秩序的環(huán)境中進行。教師在課堂管理組織的時候，既要不斷地啟發(fā)誘導，又要不斷地糾正某些學生的不良行為，保證課堂教學的順利進行。 1課堂秩序的管理 2個別

24、學生問題的管理 教師可使用以下三種方法： （1）做出安排，使他們不能得到獎賞，從而自行停止不良行為。 （2）獎勵與行為替換。教師為不良行為的學生提供合乎要求的替換行為。為了達到效果，對替換行為的獎賞必須是有力的，足以抵消不正當行為，而選擇替換行為。 （3）教育與懲罰相結合。 （二）指導性組織 1閱讀、觀察、實驗等指導組織。 2課堂討論的指導組織 （三）誘導性組織 誘導性組織是在教學過程中，教師用充滿感情、親切和熱情的語言引導、鼓勵學生參與教學過程，用生動有趣、富有啟發(fā)性的語言引導學生積極思維，從而使學生順

25、利完成學習任務。 4 生物學教學方法：講授教學法；概念圖教學法；探究式教學法。概念圖是組織和表征知識的工具，它包括眾多的概念，以及概念或命題之間的關系。我國全日制義務教育生物課程標準（實驗稿）認為，生物課程中的科學探究是學生積極主動地獲取生物科學知識、領悟科學研究方法而進行的各種活動。科學探究通常包括：提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論和表達、交流。5中學生物學實驗：中學生物學實驗的作用及類型；生物學實驗的教學準備；生物學實驗的組織、實施及結果分析。 中學生物學實驗的作用及類型 中學生物學實驗教學是通過一定的儀器、設備或藥品的處理對生物體形態(tài)結構和生理功能進行有目的、有重點地觀察和研究的教學過程。 一、生物實驗在中學生物教學中的重要作用 （一） 有利于學生加深理解和鞏固掌握所學的基礎知識，或直接獲取生物學基