摘要
中学生物教学不单单要教导学生一套系统的生物知识以及基础技能，还需建立将“思维能力”作为中心环节的综合能力，更需要逐渐建立科学的探究精神与品格。这些均需要教授生物的教师在教导学生的过程中多多使用发现式和探究式的教学手段，引领学生主动踊跃地加入到教学过程中，能够做到勇敢的表达出自己存在的问题，通过持续的学习分析问题与解决问题的手段，以此来改善学生被动地吸收老师教授的知识的传统的学习模式。改良传统的“填鸭式”教育，不单单只是将学生训练成为“做题机器”，造成“高分低能”的怪状，在增强课堂教学效率时，亦关注生物教学以学生为本，不但可以对基本的知识有一定的了解，还可以训练学生的学科思维能力。
本文以代化中学为例，对其展开相应的教学实验，从而评估初中生物教学中渗透数学知识的意义，并针对如何在初中生物教学中渗透数学知识给予相应的建议。本文的主要结论包括：（1）代化中学生物教学中数学知识的应用不够深入；（2）代化中学生物教学中开展数学知识教学具有可行性；（3）数学知识是科学的教学策略、评价工具和学习工具。
关键词：生物教学；数学；代化中学
Abstract
Biology teaching in secondary schools should not only teach students a set of systematic biological knowledge and basic skills, but also need to establish a comprehensive ability to take "thinking ability" as the central link, and gradually establish a scientific spirit of inquiry and character. All of these require biology teaching teachers to use teaching methods of discovery and inquiry to guide students to take the initiative to actively participate in the teaching process, can be brave to express their own problems, through the continuous Learn analytical and problem-solving techniques to improve students' traditional learning patterns of passively absorbing the knowledge of a teacher. Improve the traditional "cramming" education, not just to train students to become a "problem-making machine", resulting in "high score low energy" weird, to enhance the efficiency of classroom teaching, but also concerned about the biological teaching of student-oriented, not only can Have a basic understanding of the basic knowledge, but also can train students' ability of discipline thinking.
In this paper, we take the Daihua middle school as an example and carry out corresponding teaching experiments to evaluate the significance of infiltrating maths knowledge in junior high school biology teaching, and give corresponding suggestions on how to infiltrate maths knowledge in junior high school biology teaching. The main conclusions of this paper include: (1) The application of mathematical knowledge in the biology teaching of the middle school of modernization is not deep enough; (2) It is feasible to carry out mathematics teaching in the biology teaching of the modern middle school; (3) Mathematics knowledge is a scientific teaching strategy, Evaluation tools and learning tools.
Key words:biology teaching; mathematics; Daihua middle school
目录
摘要 II
Abstract III
1 前言 1
1.1问题的提出 1
1.2研究意义 2
1.3研究方法和内容 2
1.3.1研究方法 2
1.3.2研究内容 2
2 理论基础 4
2.1学科渗透教学及其理论基础 4
2.1.1学科渗透教学的概念 4
2.1.2学科渗透教学的理论基础 4
2.2研究现状 7
2.2.1国外研究现状 7
2.2.2国内研究现状 8
2.2.3研究现状评述 9
2.3初中生物教学渗透数学方法的必要性及可行性 10
2.3.1必要性分析 10
2.3.2可行性分析 11
3 代化中学生物教学中渗数学方法的实验研究 13
3.1设计思路 13
3.2实验方法 13
3.2.1教学实验 13
3.2.2访谈和听课 14
3.3问卷信效度分析 15
3.3.1学生生物知识学习兴趣测量问卷信效度 15
3.3.2生物教师教学水平教师自评问卷信效度 15
3.3.3生物教师教学水平学生评价问卷信效度 16
3.4实验结果 17
3.4.1学生学习生物的兴趣测评 17
3.4.2学生生物成绩的测评 21
3.4.3教师教学水平的测评 22
3.5研究结果启示 24
4 代化中学生物教学中渗数学方法的实施建议 26
4.1外部因素—重视生物教学的改革 26
4.2内部因素—增强生物教师的教学意识 26
5 结论和展望 27
5.1主要结论 27
5.2研究展望 27
参考文献 29
附录2 生物教师教学水平测量问卷-教师教学水平自评表 32
附录3 生物教师教学水平测量问卷-学生评价表 35
附录4 访谈稿 39
1 前言
1.1问题的提出
数学被称为“科学皇冠上的明珠”一事是人尽皆知的，它的思考方式被全部的理工类学科所借鉴。在中学时期，数学为掌握其他科目建立了牢固的基础，其身为一类工具性的学科于物理、化学等科目的学习中被普遍利用。然而因为中学时期的生物教材多数充斥着描述性的文字，所以一部分学生仅将其划分为文科类学科，更甚者有些学生会认为对于生物这一学科，仅需做到理解、能记、能背便过关了。却未曾意识到他们对于生物还未能完整地建立起相关的理科意识，没有相应的理科思维方式以及处理问题的手段。例：这些学生无法随机应变地应用数学上排列与组合的方式，以正确处理减数分裂中形成配子的种类问题；亦无法灵活使用数学中的数列来处理DNA复制的问题；也无法使用数学中因式分解的方式来对基因型各异的杂交品种的性状配比问题进行分析等。在具体的实施过程中发现，存在少量教师仅仅将生物中存在的数学问题视作一段记忆数学公式以及曲线图的过程，更有甚者将生物课上成了另一种形式的语文背诵课以及以计算为目的的数学课。完全不会顾及相关数学知识的创建过程、使用前提以及实践意义。在此种教育背景下，学生追求真理的思想被压抑，缺乏正确领会且探索知识的源头的条件，很难实现在考试中对实际问题应付自如。
中学生物教学不单单要教导学生一套系统的生物知识以及基础技能，还需建立将“思维能力”作为中心环节的综合能力，更需要逐渐建立科学的探究精神与品格。这些均需要教授生物的教师在教导学生的过程中多多使用发现式和探究式的教学手段，引领学生主动踊跃地加入到教学过程中，能够做到勇敢的表达出自己存在的问题，通过持续的学习分析问题与解决问题的手段，以此来改善学生被动地吸收老师教授的知识的传统的学习模式。改良传统的“填鸭式”教育，不单单只是将学生训练成为“做题机器”，造成“高分低能”的怪状，在增强课堂教学效率时，亦关注生物教学以学生为本，不但可以对基本的知识有一定的了解，还可以训练学生的学科思维能力。
生物科学素养是构建公民科学素养中必不可少的一部分，生物科学素养也就是公民在生产、生活、经济、文化等社会实践中应当掌握的生物科学基本知识、基础的探究本领和情感、态度以及价值观等。生物科学素养表现了个人与生命科学专业对生物学的关键基本知识的了解以及使用程度，以及在原有的程度上持续训练科学素养的能力。身为自然科学顶梁柱之一的生命科学，其拥有理科思维的科学性、逻辑性以及严谨性，同时隐藏着充足的数学思想。
5 结论和展望
5.1主要结论
本文的主要结论如下：
（1）代化中学生物教学中数学知识的应用不够深入
通过调研发现，在代化中学，教师上课运用数学知识讲解以及对学生生物建模能力相关的训练都比较少，且对能力训练的重视不够；大部分学生对数学知识结合生物解题的方法缺乏足够的了解，而且在平时的学习过程中很少应用数学知识解决问题，因此学校教研组应该制定相关计划让教师能够深入研究数学知识同时加强学生将数学知识应用于生物学习中的训练，学校同时还应当运用数学知识方法来开发新的课程资源。
（2）代化中学生物教学中开展数学知识教学具有可行性
在长期的教学过程中通过搜集并整理中学生物教材中的数学知识这一行为，发现中学生物教材中蕴含着相当丰富的数学知识资源，并且种类繁多，如数字、比例、方程式、公式、概率、集合、曲线、线段、表格、几何图形等模型，说明在中学生物教学中开展数学知识教学有着切实的可行性，而且在中学生物教学中对数学知识进行教学是不可缺少的，将对学生于生物课程方面的学习提供很大的帮助。
（3）数学知识是科学的教学策略、评价工具和学习工具
通过探究教学实例，证实数学知识在作为教师科学的教学策略以及评价工具的同时，还可以作为学生科学的学习工具，学生在学习过程中结合数学知识可使较为抽象的概念具体化，使比较抽象的指标定量化，使容易混淆的关系清晰化，而且还有利于学生将零散的知识系统化，准确解读出习题中蕴含的题干信息，迅速发现解题的突破处，提高解题的速度以及正确率等。
5.2研究展望
数学方法的实质在于发现和探索，如果缺乏善于观察的视觉，善于倾听的双耳，思想的头脑，实践的决心以及意志，则无法真正掌握数学理念的精髓，如此我们的教育便会与新课程改革的最初目的相背离。要让学生投身于发现生命规律、探索生物学现象的教学实践活动中，在应用数学知识的过程中渐渐学会观察、类比与推理、统计、假说与演绎、实验探究等基本手段。在生物教学中教师需充分扮演引导者这一角色，坚持以学生为主体，引导学生发现问题、提出问题、分析问题，同时学会使用数学知识解释、解决在中学生物学中遇到的各类定量问题，以推动学生在生物学科专业素养的发展。在学生成功应用科学家创建的生物数学知识解决实际问题的同时，逐步尝试引导学生自主构建简单的数学模型等知识模块，这样学生便会主动地去思考，在探索和实践中感悟生命科学的神奇和真谛。
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