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教学研究:生物学教学应加强学科间的横向联系

来源:101教育网整理 2015-05-14 字体大小: 分享到:

在生物学教学中要加强生物学与其他学科间的横向联系,不仅是适应当前高考综合测试学科设置的需要(综合测试在考查学生对学科基础知识掌握的同时,加强了对学科内和学科间知识综合应用能力的考查),同时更有利于学生知识和能力(发散性思维的培养、综合应用能力和创新能力等)的全面加强,从而有利于对高素质人才的培养。
  
  1加强学科间横向联系的意义
  
  1.1有利于调动学生学习生物学知识的积极性和主动性
  
  在生物学教学中利用其他学科的材料来假设问题情境,有利于引起学生的好奇和思考,激发学生的求知欲和内在学习的动机,同时感受到生物学知识的重要性,从而积极主动地学习生物学知识。在生物学教学中可利用其他学科已学过的知识作铺垫,既可降低教学难度,也符合循序渐进的教学原则。
  
  1.2有利于对概念、原理和方法的理解、掌握和运用
  
  自然界是一个有机的统一体,研究自然界的物理、化学、生物、地理等各门学科的思想方法、基本原理和研究内容交叉融合、纵横贯通。同时,生物学与数学、信息技术科学等也是相互作用、共同发展的。加强学科间的横向联系,有利于打破因分科教学而造成的思想禁锢,解决多学科交叉渗透的一些问题,有利于学习时对概念、原理和方法的理解、掌握和运用。现代生物学需要大量运用数学、物理、化学等学科的手段和方法。如克里克和沃森建立的DNA分子双螺旋结构模型,是以物理学家威尔金斯等人的X射线衍射分析与生物化学家查戈夫的建基等量关系为基础的。现代的生物工程、海洋开发、生物电子计算机等高科技领域的研究,越来越需要多学科知识的综合。
  
  1.3有利于培养学生独立思考、推理、判断和创新思维的能力
  
  在生物学教学中,加强学科间的横向联系,有利于发展学生的高层次思考能力及心智潜能,培养学生独立思考、推理、判断和创新思维的能力,有利于培养高素质的人才,这都是符合素质教育的要求。而在过去应试教育中靠死记硬背的学生可能取得高分,但他们分析、解决问题和创新思维的能力相对较差。
  
  2加强学科间横向联系的体现
  
  2.1学科知识的联系
  
  生物学与许多学科知识都具有一定的联系,特别是与物理、化学、数学的联系更为密切。例如运用物理学中的能量守恒定律解决生物学中的吸能反应与放能反应;运用化学知识中的质量作用定律分析光合作用、细胞呼吸中各物质的量的变化情况;化学反应平衡移动原理分析当突然停止光照或CO2供应对光反应、暗反应的影响(如C3、C5浓度的变化);组成细胞的主要元素是C、H、O、N、P、S;组成细胞的主要化合物包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸;细胞呼吸、光合作用都是极其复杂的氧化还原过程,光能转化为化学能,化学能转化为机械能、渗透能、电能、光能、热能等,就包含着物理、化学的现象;酶是一种生物催化剂,也具有无机催化剂的性质,即降低反应的活化能、改变反应的速率、不改变反应的方向、反应前后催化剂(酶)的量不会减少。运用数学中的集合、函数、数列、排列组合、概率等知识解决高中生物学中的蛋白质与氨基酸、碱基关系的计算、遗传定律中的概率计算、生物进化中有关基因频率与基因型频率的计算、食物链(网)中各营养级生物量的计算等等。
  
  2.2研究方法的联系
  
  生物学上有许多的研究方法与其他学科特别是物理、化学有很大的联系。如用差速离心法研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能:将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞质中其他物质组成的匀浆,将匀浆放在离心管中,用高速离心机在不同的转速下进行离心,利用不同的离心速度所产生的不同离心力,就能将各种细胞器分离开。对照实验、模拟实验等是生物学研究的基本方法,也是物理学、化学研究的基本方法。在生物学中,利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法,研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等,进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等,这种同位素标记法需要用于构成细胞化合物的重要元素,如3H、14C、15N、18O、32P、35S等进行标记示踪,这需要用到化学中的放射性同位素示踪技术,同时,这也是物理学中观察分子扩散与温度的关系、观察水的对流等常用的方法。构建模型中的物理模型、数学模型、概念模型等,开展模型教学,以增进学生对模型的熟悉、对建模方法的理解,培养他们建模、运模的能力。类比推理、归纳、演绎等是研究生物现象常见的方法,也是其他学科常用的研究方法。
2.3能力培养的联系
  
  生物学与物理学、化学同属自然科学,在能力要求上也有很多相似的地方。如实验中的观察能力、实验能力、探究能力的培养;解遗传学题中的逻辑推理与化学中的判断推理的能力要求也十分相近的。
  

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