以生为本建构有科学味课堂

以生为本建构有科学味的课堂江苏省常熟市孝友中学周俊

2014.11.11杭州以生为本建构有科学味的课堂●赏析《光合作用》（金京生老师执教）●以生为本，在探究中建构科学概念

——从“探究胰岛素调节的秘密”谈起淅教版《科学》———《生命科学》苏教版人教版河北少儿版

苏科版

北师大版

科学教师就是科学界在课堂上的代表

——朱正威《生物学通报》2011.8以生为本建构有科学味的课堂我们一起且思且行在路上……第一部分赏析《光合作用》[专业背景]

金京生，建兰中学副校长，中学高级教师，浙江省教坛新秀，在浙江省第一届自然科学教学比武中获一等奖，浙江省科学竞赛优秀指导师，浙江省天文优秀指导老师。近年来，潜心研究科学本质观下的课堂教学，关注科学史与科学探究在初中科学教学中的实践。

《光合作用》——散发着浓浓科学味儿的科学课第一部分赏析《光合作用》科学味儿：彰显科学本质科学探究科学知识科学方法科学精神科学态度理解掌握拥有形成提高科学素养生命质量提高[科学课程标准]

教育是直面人的生命，通过人的生命，为了人的生命质量的提高而进行的社会活动，是以人为本的社会中最体现生命关怀的一种事业。

————叶澜教授●赏析《光合作用》（金京生老师执教）1.突破教材内容框架，以科学发展史为主线，追寻科学家的足迹，为建构光合作用的概念打好基础。（以下为淅教版教材内容框架）光合作用的条件与产物●活动1：银边天竺葵●活动2：金鱼藻光合作用的原料●探究：光合作用需要CO2吗？（氢氧化钠溶液处理）阅读：海尔蒙特实验光合作用的原理光合作用与呼吸作用的相互关系17世纪中期海尔蒙特（柳树）(构成植物体的物质全部来自水）1771年普里斯特利（小鼠等）(植物可以更新空气）1779年英格豪斯500多次实验（绿叶只有在光照下才能更新空气

）1864年萨克斯

（天竺葵）（植物光合作用产生淀粉

）

1880年恩吉尔曼

（水绵）（植物光合作用场所位于叶绿体

）

1939年鲁宾和卡门（18O同位素标记）（植物光合作用释放的氧气来自水

）

20世纪40年代卡尔文（14C同位素标记）（植物光合作用的原料二氧化碳可转化为有化物

）

发展史●赏析《光合作用》（金京生老师执教）2.传承科学家的创新精神，开发课程资源，拓展探究实验的途径与方法，引领学生进行探究。●探究任务：在现代科技下，能否设计一个短时间里验证植物在光照条件下消耗二氧化碳，产生氧气的实验。

淅教版教材第3章空气与生命第6节光合作用淅教版教材第3章空气与生命第6节光合作用金试剂：通入二氧化碳，溶液由蓝色变黄绿色，二氧化碳减少时，又能变成蓝色。创新点——金试剂，同时验证二氧化碳与氧气此消彼长●赏析《光合作用》（金京生老师执教）3.传承科学家的质疑精神，在精选的经典实验和学生自己设计的实验中，去伪存真，提高科学素养。●赏析《光合作用》（金京生老师执教）不下决心培养思考习惯的人，便失去了生活中最大的乐趣。

——（美）爱迪生第二部分以生为本，在探究中建构科学概念

——从“探究胰岛素调节的秘密”谈起学习并不等于就是模仿某种东西，而是掌握技巧和方法。

——（俄）高尔基例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理１.探究课题的选择社会调查社会新闻班级调查吃得“太好”了,七岁女孩患上糖尿病……1992年一个与所有国家所有人有关的健康问题1996年胰岛素与生命2000年新千年糖尿病和生活方式2001年糖尿病心血管疾病与社会负担2002年糖尿病与您的眼睛：不可忽视的危险因素2003年糖尿病损害肾脏2004年糖尿病与肥胖2005年糖尿病与足部护理2007年关心儿童和青少年糖尿病2008年青少年儿童的糖尿病2013年糖尿病教育与预防2014年健康饮食与糖尿病1991年设立世界糖尿病日（11月14日）本探究课题

具有教育价值、研究价值探究

胰岛素

调节的秘密内容目标活动建议列举人体的主要内分泌腺及其功能。列举激素对生命活动调节的作用。收集激素分泌不正常引起的病症，如糖尿病、甲状腺机能亢进等资料。探究

甲状腺激素

调节的秘密探究

……

调节的秘密１.探究课题的选择例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理雏鸟印记实验，蝌蚪养殖实验……例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理２.探究情景的创设策略一策略二例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理3.探究细节的调整策略一策略二例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理4.探究实验的创新如何帮助学生建构“胰岛素能降低血糖”的科学概念？例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理预实验●胰岛素浓度？注射量？参阅文献

吴润生等《胰岛素小鼠皮下注射的降血糖作用研究》例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理组别处理方式注射量ml/10g血糖30min60min90min120min150minA0.9%生理盐水0.054B0.5U/ml胰岛素0.108C0.5U/ml胰岛素0.054D0.5U/ml胰岛素0.027注射量按体重的0.1ml/10g●胰岛素浓度？①4只小白鼠（每组1只）2U/ml胰岛素溶液、1U/ml胰岛素溶液、0.5U/ml胰岛素溶液、0.9%生理盐水②6只小白鼠（每组2只）1U/ml胰岛素溶液、

0.5U/ml胰岛素溶液、0.9%生理盐水注射量按体重的0.1ml/10g观察生存状态观察生存状态，测血糖例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理预实验注射量按体重的0.1ml/10g●胰岛素浓度③4只小白鼠（每组2只）1U/ml胰岛素溶液、0.9%生理盐水饥饿处理13小时测血糖（相当）称体重（相当）记录观察生存状态，测血糖例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理实验●血糖测定时间？吴润生等《胰岛素小鼠皮下注射的降血糖作用研究》例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理预实验●血糖测定时间:4个时间段例《探究胰岛素调节的秘密》的细节处理预实验●健康人用餐前后体内血糖的变化其他预实验●胰岛素抑制剂对血糖含量的影响组别处理方式初始血糖含量一周时血糖含量甲注射胰岛素抑制剂5.49.7乙注射生理盐水5.25.8其他预实验选取2只小白鼠，分成两组，进行如下处理：●胰岛素对金鱼体内血糖含量的影响其他预实验按照某生物学实验指导书上的方案，选取体长2－4cm的小金鱼1条，放入A烧杯中，加入300ml清水及0.75ml胰岛素溶液（2－4U/ml），观察金鱼的生存状态。如果出现昏迷状态，立即将鱼放入盛有300ml10%的葡萄糖溶液。观察状态。●胰岛素对金鱼体内血糖含量的影响其他预实验按照某生物学实验指导书上的方案，选取体长2－4cm的小金鱼10条，分成5组，分别放入300ml清水中。在A、B、C、D四组清水中分别加入0.75ml胰岛素溶液，溶液浓度依次为4U/ml、2U/ml、1U/ml、0.5U/ml，观察金鱼的生存状态。猜测一下，小金鱼会怎么样？帮助学生形成“科学探究”中5项重要概念(1)科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。(2)提出问题是科学探究的前提，解决科学问题常常需要作出假设。[生物学课程标准](3)科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据。设置对照实验，控制单一变量，增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径。(4)科学探究既需要观察和实验，又需要对证据、数据等进行分析和判断。(5)科学探究需要利用多种方式呈现证据、数据，如采用文字、图表等方式来表述结果，需要与他人交流和合作。细节处理的目标在于落实课标三维目标●在重视定性实验的同时，也应重视定量实验，让学生在量的变化中了解事物的本质。教师应向学生提供机会学习量的测定，实事求是地记录、整理和分析实验数据、定量表述实验结果等。

——2011版义务教育生物学课程标准

落实“加强和完善生物学实验教学”中的有关要求[生物学课程标准]细节处理的目标在于落实课标讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？1.教育心理学广义的学习是指人和动物在生活过程中，凭借经验而产生的行为或行为潜能的相对持久的变化过程。

启示：

◆教师要善于为学生提供实践和体验的机会。

◆要善于合理呈现知识，帮助学生将知识转化为自己的认知。

直接经验（一个人亲自实践总结出来的经验）间接经验（一个人从他人那里获得的经验）经验其核心是学习理论以生为本，在探究中建构科学概念(1)建构主义学习理论知识不是通过教授得到的，而是学习者在一定的情景下，借助学习过程及其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力。启示：

◆教师要善于创设情境，组织科学、合理、适当的教学资源，建立学习支持系统，促进师生之间、生生之间的合作与互动。

◆要善于激发学生的学习兴趣，发挥其主动性；创造机会，丰富其经验。

以生为本，在探究中建构科学概念讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？(2)行为主义学习理论：

启示：◆教师要给予学生试错的机会，但需要进行适当的引导，要让学生尽量运用学过的知识或经验去解决问题。

“现代教育心理学之父”桑代克：饿猫实验学习就是通过渐进的尝试错误形成刺激—反应联结的过程。在此过程中，错误反应会逐渐减少和正确反应会逐渐增加。

——桑代克的试误学习理论160S→10S以生为本，在探究中建构科学概念讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？(3)认知主义学习理论：布鲁纳认为，学习的目的在于以发现学习的方式，使学科的基本结构转变为学生头脑中的认知结构。学习的实质是主动地形成认知结构。

还提出了动作表征、映象表征、符号表征三种认知表征系统。以生为本，在探究中建构科学概念讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？启示：◆教师要重视学生的主动性和已有经验的作用，重视学习的内在动机和发展学生的思维。◆教师要把知识转化为最容易接受的形式传递给学生，可合理应用概念图等图式教学方式。2.做中学理论杜威（JohnDewey）是早期致力于探究法的人士之一。他针对脱离儿童生活经验、纯知识灌输的美国传统教育，提出以儿童为中心、从做中学的主张。杜威认为，科学教育不仅仅是让学生记忆百科全书式的知识，也是一种过程和方法，他主张教学应当遵循以下步骤：“真实情境——发现问题——占有资料——提出假设——检验想法。”这种蕴涵探究思想的教学模式不仅对美国教育产生了深远影响，也为探究教学法的提出奠定了基础。启示：◆给学生“做”的机会。以生为本，在探究中建构科学概念讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？霍华德·加德纳认为人与生俱来就存在多种智能形式如：言语智能、数理逻辑智能、视觉空间智能、音乐韵律智能、身体运动智能、人际沟通智能、自我认识智能和自然观察智能。

3.多元智能理论启示：◆倡导合作学习，以优势智能带动综合发展。以生为本，在探究中建构科学概念讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？4.皮格马利翁效应希腊神话远古时候，塞浦路斯国王皮格马利翁性情孤僻，但善于雕刻，孤寂中用象牙雕刻了一座表现他的理想女性的美女像，久久相伴，竟对自己的作品产生了爱慕之情。他祈求爱神阿佛罗狄忒赋予雕像以生命。阿佛罗狄忒为他的真诚爱情所感动，就使这座美女雕像活了起来。皮格马利翁娶她为妻，幸福地生活在一起。

以生为本，在探究中建构科学概念讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？◆罗森塔尔：鼠的迷津实验①罗森塔尔等人将同一种群的老鼠随机分成2组。分别给2组学生实验者，并分别告知他们，一组用的是“聪明鼠”，另一组用的是“笨拙鼠”。②学生实验者分别以“聪明鼠”和“笨拙鼠”为对象，按照同样的方法实施迷津实验。③罗森塔尔等观察学生实验者在迷津实验过程中的行为。以生为本，在探究中建构科学概念讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？4.皮格马利翁效应◆罗森塔尔：鼠的迷津实验④学生实验者的结果：“聪明鼠”比“笨拙鼠”犯的错误更少，而且这种差异具有统计显著性。⑤罗森塔尔等人对学生实验者行为的观察中并没发现欺骗或做了其他使结果歪曲的事情。

似乎可以推断，拿到“聪明鼠”的学生比那些拿到“笨拙鼠”的不幸学生更能鼓励老鼠去通过迷津。

也许这影响了实验的结果，因为实验者对待两组老鼠的方式不同。以生为本，在探究中建构科学概念讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？4.皮格马利翁效应罗森塔尔：学生未来发展趋势测验

罗森塔尔和助手来到一所小学，声称要进行一个“未来发展趋势测验”，并煞有介事地以赞赏的口吻，将一份“最有发展前途者”的名单交给了校长和相关教师，叮嘱他们务必要保密，以免影响实验的正确性。

其实他撒了一个“权威性谎言”，因为名单上的学生根本就是随机挑选出来的。

8个月后，奇迹出现了，凡是上了名单的学生，个个成绩都有了较大的进步，且各方面都很优秀。以生为本，在探究中建构科学概念讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？4.皮格马利翁效应讨论：“以生为本”，我们可以做些什么？罗森塔尔“权威性谎言”

教师利用心理暗示来左右教师的评价通过情绪、语言和行为传达热爱与期待

感受到来自教师的热爱和期望，变得更加自尊、自信和自强

学生启示：

◆实行激励教育。要唤醒、激励和鼓舞学生，发挥潜能，走向成功。以生为本，在探究中建构科学概念4.皮格马利翁效应又被称为“罗森塔尔效应”

或“期待效应”以生为本，在探究中建构科学概念●《合理的膳食》苏科版以生为本，在探究中建构科学概念教师只有放手让学生自己去做，学生才能真正从实验中收获成功。

——（美）JamesBrown卡尔8岁被查出白血病，为了抑制癌细胞生长，他先后接受了长达4年的化疗和类固醇治疗(激素治疗）。12岁时，卡尔的白血病终于得到痊愈，从此停服抗癌药物。然而，类固醇(激素）所产生的副作用却似乎并未因此停止……“英国第一大脚”难买鞋

来源：网易新闻中心（2006年10月7日）●推测：14岁男孩卡尔，脚长达17英寸（约43