利用科学史培养学生科学探究能力的教学案例.doc

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1、利用生物科学史培养学生的科学探究能力泉州第五屮学薛玲科学探究能力包括：观察、提出问题、分析问题、确认变量、作出假设和预期、设计和实施实验方案、记录、处理和解释数据、作出合理判断、表达交流等能力。科学探究能力是科学思维能力的核心，是构成学生科学素养的一个重要方面。生物科学史不仅提供了相关的科学知识，而且蕴含丰富的科学思维、科学探究方法的教育索材,利用这些素材可以引导学生深入思考科学家的思维过程，领悟科学家是如何发现问题、寻找证据、合理推理的，体验科学家不断深化对问题认识的过程和科学探索的精神。所以生命科学史对于培养科学探究能

2、力具有重要的意义。本文通过教学实践案例阐述如何在高小生物学教学过程小利用生物科学史培养学生科学探究能力。一、感悟探究的科学方一“假说一演绎法”“假说一演绎法”是在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则证明假说是错误的假说—演绎法”已经成为现代科学研究屮常用的科学方法。“假说一演绎法”被认为是创造科学理论的理想方法。孟德尔的豌豆杂交实验是高屮生物学的经典内容，下而就以孟德尔一对相对性状的杂交

3、实验为例，体会假说一演绎法的科学方法。1.观察实验，提出问题学生阅读，配以教师展示和讲解。岀示孟徳尔豌豆杂交实验的和关图片，一步步的分析实验步骤。实验过程屮，发现高茎豌豆植株和矮茎豌豆植株杂交后子一代没有出现矮茎的个体，子一代再自交的后代屮却同时出现了高茎个体和矮茎个体。这个现象如何解释？2.建立假说讲述：通过一对相对性状的杂交实验，孟德尔很自然的就打破了前人的融合遗传的观点，而提出了遗传因子的观点。这种大胆的创新，帮助了孟徳尔取得了极大的成功。并设置如下问题供学生讨论:(1)你认为孟德尔提出的遗传因子与生物的性状是什么关

4、系？(2)遗传因子是单个的还是成对的？是互不影响还是彼此之间有一定的作用？(3)遗传因子是如何传递的？上述问题，学生根据已有他识，经讨论，还是有一定眉H的。Z后学生阅读教材屮对分离现象的解释，教师板书讲解分离实验的分析图解，帮助学生进一•步理解孟德尔的假说。在教师的指导下学生进行性状分离比的模拟实验，便于学生在亲身活动屮探讨遗传因子分离、配子随机结合与遗传结果的关系。3.演绎推导指导学生通过阅读教材理解孟德尔对假说进行的演绎推理。教师将测交实验的亲木组合告诉学生，请学生假设自己就是半年的孟德尔，用自己的假说对测交实验的理论

5、结果进行演绎推理，推导出理论上的预期。写出遗传分析图解，指出后代会出现儿种情况？是否可以进一步验证孟徳尔的假说？教师告诉学生测交实验的真实结果，判断假说真伪。启发学生思考测交后代的性状分离比例为什么会是1:1呢？当学生绘制遗传图解吋，纠正他们可能出现的错误。引导学生感悟，孟徳尔设计的测交实验巧妙之处，从而进一步理解“假说-演绎法”在科学研究上的运用，同时帮助学生确立严谨的科学态度。5•得出结论子一代的遗传组成；形成配子吋子一代遗传因子的分离行为。师生共同揭示“分离定律”的论点及实质，进一步引导学生运用该定律来分析一些遗传现

6、象。本案例模拟孟徳尔当时的工作和知识背景，创设情景，引导学生从当吋的实际情况出发，尝试以孟德尔的思维方式提岀问题、进行分析、形成假说，演绎推理，进而引导他们自行设计测交实验，既能深入理解科学知识，也是培养思维能力和科学方法的重要途径。在重现孟德尔实验和思维方法的过程屮，不仅有分析、推理、归纳、演绎，还有设计和想象等思维活动。教师精心设计问题和提出问题或由学生提出问题，引领学生主动思维和分析，从而培养学生的科学探究能力。二、感悟科学探究过程，培养学生的实验设计能力实验设计是基于探索性实验基础上发展起来的操作领域的较高层次的一

7、种开拓型实验，它能充分发掘实验素材，充分调动学生的主动性，培养学生独立选择实验材料、用具、设计实验方法步骤，独立完成操作等方面的能力。实验设计能力是探究能力的核心。高屮生物课本屮介绍的许多经典生物科学史，是科学家精心设计，经后人多次重复验证的最具代表性的实验。剖析经典生物学实验，能够让学生理解和体会科学家为完成实验H的，是如何设计实验方案，是如何选材和控制实验条件的，是如何遵循科学实验原则的。总之，利用科学史上的许多经典实验进行教学，是培养学生实验设计能力的一个有效措施。下面就以《证明DNA是遗传物质的三个经典实验》为例，

8、感焙科学探究过程。1.巧妙地选择实验材料经典实验屮，生物学家的实验选材都有其独到Z处。《噬菌体侵染细菌的实验》教学屮让学生分析：赫尔希和蔡斯为什么选噬菌体作侵染细菌的材料？选择噬菌体与细菌作有以下特点：噬菌体是一种专门侵染和寄生在细菌细胞内的病毒，繁殖迅速，并且能很快地裂解细菌；噬菌体结构简单，只有蛋白