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序论:在您撰写生物学科的核心素养时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
【关键词】学科核心素养;高中生物;教学案例
【中图分类号】G633.91 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2017)11-0054-03
【作者简介】刘海燕,江苏省天印高级中学(南京,211100)副校长,高级教师。
“核心素养”是个体在知识经济、信息化时代面对复杂的、不确定性的现实生活情境时,运用所学的知识、观念、思想、方法,解决真实的问题所表现出来的关键能力与必备品格。而将核心素养在特定学习领域或学科的具体化,就是“学科核心素养”,就是学科的思维品质和关键能力。因此,高中生物课程改革的深入推进就是以促进学生核心素养发展为目标的。
生命观念、理性思维、科学探究和社会责任是高中生物学科核心素养的四大具体表现。从“知识核心时代”走向“核心素养时代”是课程改革向纵深发展的必然。可以说,没有了学科核心素养,课改就没有了灵魂。但是,如何在课堂上培育学生的核心素养,的确是每一位教师所面临着一场新变革。笔者以“转基因生物的安全性”的教学为例来谈谈自己的理解。
一、基于生物学科核心素养的教学实践
“核心素养”不是一个抽象的概念。学科核心素养的培养和教学的变革是紧密联系在一起的。就如同佐藤学在《学习的快乐:走向对话》中的表述的那樱骸把习,是同客观世界的相遇与对话,同他者的相遇与对话,同自我的相遇与对话。”[1]学生核心素养的培养首先从教师的理论对话与孜孜以求开始。
1.教材分析。
“转基因生物的安全性”是人教版高中生物选修3中的一节内容。这一节在概述转基因成果的基础上引出一系列问题,比如:食用转基因食品会不会对人体造成伤害?转基因生物会不会对环境造成破坏?同时,以论坛的形式,分别从食物安全、生物安全和环境安全等三个维度呈现了不同的观点与态度,使学生能多角度科学地、理性地发表自己的观点,同时也培养学生分析复杂社会问题的能力。
2.学情分析。
本节几个专题主要是在技术层面上介绍各种生物技术的原理与应用,其知识和技能的成分更多些,而本节课主要是进行安全性问题的探讨。具体而言,在内容上更具有广度与深度,在充分运用前面知识的基础上才能更好地辨析每一个观点背后的科学性;在呈现的方式上,更关注学生的个体体验,将学生的活动放在了重要位置上,每一个问题的讨论以及辩论活动的实施都是对学生已有经验的调动和考察。在思辨与综合的过程中,学生能够依据所生活的不同社会环境,从多个角度了解和认识转基因生物安全性问题,感受科技问题的重要性和复杂性。
3.教学环节设计。
(1)教学引入。
播放科普视频,在沉重的史实(棉铃虫成灾)与丰硕的现代农业成果之间营造出强烈的对比氛围,激发学生探究的热情,聚焦课堂核心概念“转基因”,即让生物体获得它原来没有的基因;点明核心技术“转基因技术”,即这种通过转基因的方式,最终使得生物得到原来没有的性状的一项技术。
(2)教学活动串设计。详见文末表。
二、基于生物学科核心素养的实践反思
1.“核心素养”需要我们把学生真正放在教育的中心,要真正关注学生学会了什么。
站在学生的立场思考问题,意味着在教育的过程中,我们首先要关注学生是如何学习的,充分了解学生的认知规律,才能充分尊重学生的习得特点。
反思我们现实的教育,在很多的时候,我们往往不是关注“学生”这一受教育的对象本身,我们关注的是“学生”这一对象所被量化的部分――分数。我们做了大量的教学研究,但只是为了怎么提高分数。为了提高分数,课堂内我们和学生一起“作业和试卷齐飞”,课堂外教师和学生都是“洛阳亲友如相问,就说我在刷题目”,更不用说还有海量的习题、各类补习班和高考指挥棒了。教师与学生都累,当教育等同于高考试卷上的数字时,学生与教师在课堂上不是“相看两不厌”的惬意而是“相看两生厌”的无趣。45分钟的课堂教学,硬生生地让教师与学生有了“我们同在一个时区,却有一辈子的时差”的感受,“素养”二字当然也是渐行渐远。
“转基因生物的安全性”作为选修3中的一节,就高考分值而言,这节知识点可能只占2分左右,单纯从应试的角度出发,这节课的内容可能会被很多教师在课堂上略过不讲。但是正是这样的一节课,恰恰是一个培养学生对生命的理解和尊重、对自然的珍爱与敬畏、对科技的认知与实践和对社会的责任与担当的良好契机。
在教学中设置一些相当有争议的现实性的问题,让学生在开放的争论中发展自己的理性思维,再以这些生物学事实、现象为支撑,经过比较、归纳等方式建立概念,通过演绎、类比等方式深化学生对“基因工程”这一关键概念的理解。这些举措不仅能培养学生关注社会问题的参与意识,使学生能够科学、理性地发表自己的看法,同时也培养了学生分析复杂社会问题的能力。
2.“核心素养”不是教出来的,是在问题情境中借助问题解决的实践培育起来的。
感知不是学习产生的根本原因,尽管学生学习是需要感知的,产生学习的根本原因是问题,没有问题也就难以诱发和激起学生的求知欲;没有问题,感觉不到问题的存在,学生也就不会去深入思考,这样学习也就只能是表层和形式的。一方面,我们强调通过问题来学习,因为问题是学习的动力、起点和贯穿整个学习过程的主线;另一方面通过学习来生成新的问题,学习的过程其实往往就是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。
在“导入”模块,我和学生一起明确一个基本的科学事实,那就是基因控制生物的性状。那么,问题就产生了:转基因转的是什么基因?为什么要转这个基因?转了这个基因可能会发生什么样的效果?连续的发问快速直指转基因生物产生的深层缘由:服务于人类的生活。所以,转基因生物作为自然界原来不存在的外来种,一系列的问题可能如影随形,比如信仰冲突,比如对环境或生物多样性造成的威胁,等等。生物学里最核心的思想是“进化”和“生态”,它们是沟通核心概念的桥梁,也是生物学的灵魂。在形成概念网络的过程中,学生能够领悟生物学思想,并由此达成对生物学的理解。
3.把探究过程还给学生。
探究的过程不是简单的问答与讨论,而是一种人文生长、精神成长。一方面从培育科学精神的角度来看,中学生物课程要特别关注科学精神的六大要素:“客观的依据,理性的怀疑,多元的思考,平权的争论,实践的检验,宽容的激励”[2],探究的过程重在引导学生从寻求论证逻辑的严谨、发展理性的怀疑精神,到形成多元思考、平等讨论的意识和宽容的品质的过程。另一方面,探究活动之外的教育价值同样意义重大,学生开朗的性格,与他人合作的能力、语言表达能力、组织能力等都是在这些探究互动活动中培养的。
核心素养的培养和教学的变革实践是紧密联系在一起的。以往的教育是以“知识的传递与再现”为中心,但是基于核心素养的教学实践强调的是“通过教育内容的学习,启迪学习者的智慧,同时培育丰富的感悟,陶冶面向未来主体的生存的人格”[3]。基于核心素养的教学实践过程,是一个以知识理解为载体引导学生建构成长意义的过程。所以,无论从近期的要求,还是长远的发展来看,上好每一节课,就是给学生提供更大的探索空间,让学习的过程更富有挑战性和成长性。
【参考文献】
[1]佐藤学.学习的快乐:走向对话[M].钟启泉,译.北京:教育科学出版社,2004.
[2]蔡德诚.科学精神和人文精神是科学文化素质的核心[J].中国社会科学院院报,2004(02).
[3]古藤泰弘.教育方法学的实践研究[M].东京:教育出版公司,2013.
关键词 高中生 核心素养 生物学科素养
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 关于核心素养的内涵
核心即中心,主要部分。
素养指由训练和实践而获得的技巧或能力。经济合作与发展组织(OECD)的研究认为,素养是个体在特定的情境下,能成功地满足情境的复杂要求与挑战,并能顺利地执行生活任务的内在先决条件,是知识、能力、态度之整合与情境间的互动体系。
核心素养是最关键、最必要的共同素养。杭州师范大学教育科学研究院院长张华教授认为,核心素养不是只适用于特定情境、特定学科或特定人群的特殊素养,而是适用于一切情境和所有人的普遍素养,这就是“核心”的含义。在个体终身发展过程中,每个人都需要许多素养来应对生活的各种情况,所有人都需要的共同素养可以分为核心素养以及由核心素养延伸出来的素养。其中,最关键、最必要、居于核心地位的素养被称为“核心素养”。OECD认为一个核心素养(Key Competency)必须满足3个要件:(1) 能够产生对社会和个体有价值的结果;(2) 帮助个体在多样化情境中满足重要需求;(3) 不仅对学科专家重要,而且对所有人重要。核心素养是知识、能力、态度或价值观的融合,既包括问题解决、探究能力、批判性思维等“认知性素养”,又包括自我管理、组织能力、人际交往等“非认知性素养”,其获得是后天的、可教可学的,具有发展连续性,也存在发展阶段的敏感性。
2 关于学生核心素养与学科素养的关系
2.1 学科核心素养的概念
学科核心素养指个体在面对复杂的、不确定的现实生活情境时,综合运用学科观念、方法、知识与技能解决实际问题所表现出来的必备品格与关键能力。它是学科与人价值的集中体现,是最关键、最重要的共同素养,是通过学科教育而习得的,它具有发展的连续性和阶段性,兼具个人价值和社会价值。
2.2 核心素养与学科素养的关系
由于学校课程的学科之间拥有共性、个性与多样性的特征,因此学生核心素养与学科素养之间的关系是全局与局部、共性与特性、抽象与具象的关系。在“核心素养”牵引下,界定“学科素养”需要有三点认识:① 独特性,即体现学科自身的本质特征,也就是学科的固有性。② 层级化,即学科教学目标按其权重形成如下序列:兴趣、动机、态度;思考力、判断力、表达力;观察技能、实验技能等;知识及其背后的价值观。这种序列表明,学科教学的根本诉求是学科的素养或能力,而不是单纯知识点的堆积。③ 学科群,即语文、外语学科或文史哲学科,数学与理化生等学科,音体美或艺术、戏剧类学科,它们之间承担着相同或相似的学力诉求,如直觉思维与逻辑思维,自然体验与科学体验,动作的、图像的、语言的表达能力等,可以构成各自的学科群。
3 高中生物学科素养的内容
3.1 对生命的理解和尊重
在高中,学生会学习关于生命的一些基本特征如细胞的结构与功能、细胞的增殖与分化、细胞的代谢、遗传与变异、稳态与调节、适应与进化等。通过学习,学生一定会感受到生命的复杂、神奇、高效、协调等特性,一定会领悟到生命活动和生物世界的博大精深,由此产生尊重生命、珍惜生命、关爱生物的情感。
3.2 对自然的珍爱与敬畏
通过生物与环境的关系的学习,学生会了解到“和谐”的重要性,会对生物生活的环境(无机的和有机的)更加敬畏,适者能生存、不适者即淘汰是自然选择,只有珍爱自然、保护环境,才能让生物和环境和谐“相处”,社会也才能得到可持续的发展。
3.3 对科技的认知与实践
生物学科的发展日新月异,通过光合作用发现的历史、探索遗传物质的实验、生长素的发现等例证的分析,以及微生物的发现、DNA双螺旋结构模型的建立、种群数量变化模型的构建、克隆羊多莉的培育等过程的了解,梳理科学探究的一般过程、学会科学探究的一般方法、领悟科技发展的神奇魅力。在感叹生物科学迅猛发展和生物技术不断进步的同时,也要清醒地认识到科技发展也会带来一些问题,如克隆技术带来的伦理的问题,试管婴儿技术带来的性别歧视问题、转基因技术带来的食品安全问题、基因芯片带来的个人隐私问题、生物武器带来的莫大危害等。生物学的发展和研究离不开科学实验,高中生只有动手实践,掌握最基本的实验技能,才能为将来的创新努力打下基础,同时通过实践,也会加深对科学态度、科学精神的认识,对学生的科学素养、创新潜能的发展都会起到积极的作用。
3.4 对社会的责任与担当
通过高中生物学的学习,学生会了解许多健康知识、饮食常识、遗传原理、环保知识等,不仅对个人和家庭成员有益,还要对社会有所担当并承担力所能及的责任。如积极传播生物学知识(如宣传防传染病特别是防艾知识、环保理念、遗传病的预防、食品安全、营养全面均衡理念、吸烟的危害、对转基因食品的正确认识等),争当环保的宣传员、执行员和监督员,积极开展社会调查和社会实践等,努力让更多的人了解生物学知识,让生物学知识更好地服务于社会。
以上4个方面,“对生命的理解与尊重”从生物学的知识出发应该是生物学科独有的学科素养,其他学科从自己的视角出发也可能会有这样的内容;“对自然的珍爱与敬畏”“对科技的认知与实践”“对社会的责任和担当”其他学科素养也会涉及,但这里强调的是基于生物学视角的核心素养。每一点都是知识、技能、情感的融合,兼具个人和社会价值,都是基于生物、是高中生核心素养的重要组成部分。
4 培养学生生物学科素养的建议
4.1 要体现生命性
生命科学要体现生命性。① 课堂要成为生命与生命对话、交流的地方,成为生命积极思考、动手实践、团结合作的地方,成为生命主动学习、提炼感悟的地方。② 作为生命体本身,学习者要联系自身实际、联系生产生活实际,活学、活用。③ 大自然中到处都是鲜活的生物,所以生物学的学习不能局限于书本、课堂、实验室,要把课堂延伸到大自然中、延伸到现实生活中。
4.2 要体现实践性
生物科学的特性之一就是实验性很强,许多重大发现都来源于科学实验,且与现实生活紧密联系,因此要特别重视活动的设计与实施。教师不仅要重视课本上应知应会的实验,还要不折不扣地完成书本上的一些探究活动和课题研究,重视校园外的社会调查实践和野外考察学习等,让学生积极主动地参与进来,在实践中加深对知识的理解、对技能的掌握、对学科思想的领悟。
4.3 要体现科学性
生物学科作为自然科学一大分支之一,要体现科学性。除了对科学知识的掌握之外,学生要学会科学的思维和方法,并通过对一些科学发现史、数学模型的建立、物理模型的建立等内容的学习,了解科学家是怎样思考问题、怎样研究问题、怎样分析现象得出结论的,从而学会理性思考、分析解决问题;还要积极体验科学探究的过程,在探究的过程中学会科学探究的一般方法,掌握科学探究的基本技能,体会科学探究的艰辛历程,分享探究成功的喜悦;并且通过学习,领悟实事求是的科学态度和质疑创新的科学精神,从而涵养自身的科学情怀。
4.4 要体现融合性
① 要将知识、技能、情感融为一体,这是作为素养的特点之一,也是在复杂情境中利用学科知识解决问题的必然要求。② 要将所学生物学知识与生产、生活实际结合起来。生物学与当代的许多重大问题都紧密相关,如人口、粮食、自然资源、环境污染、健康等问题,这些问题的解决都与生物学的发展有关。③ 要把个体与社会融合起来,充分认识到个体是社会的一分子,个体组成整体,个体影响整体,整体也会影响个体,要增强社会责任感,尽力为社会多添一份力量。④ 要把生物学科和其他学科,特别是理科学科融合起来。生物学科的发展和进步离不开其他学科的发展和进步,尤其是数学、物理、化学、信息学及技术,理科的思维和方法也有诸多的共性。只有把相关的学科素养融合起来,才能汇成个体的核心素养。⑤ 教师要将校内资源和校外教育资源融合起来,汇成学生生物学科素养养成的沃土,为学生开阔视野、强化应用、联系社会提供丰富的营养。
总之,学生核心素养的培养是今后学校教育的主要任务,而学科素养的研究与实践也会不断进行下去,期待有更多、更新的发现,一起与大家分享。
参考文献:
关键词:高中生物学科;核心素养;教学设计
高中生物学科是一门非常重要的基础性课程,包含了大量基础概念、理论和原理,它关系着学生生物科学概念体系的建立,是学生学好生物学科的基础。但长期以来,我国的高中教育仍然属于应试教育模式,学生对知识的掌握停留在表面,没有深入理解和消化所学知识。核心素养教育模式符合新课改“以人为本”的基本教育理念。改革高中生物学科教学模式不仅是新课改的要求,也是促进生物学科教育进步的重要途径。因此,在高中生物学科教育中充分运用核心素养教学模式,能够帮助高中生建立科学的辩证唯物主义自然观和世界观,还能为生物科学领域培养出综合能力强的高素质人才。
一、生物学科核心素养的基本概念
生物学科的核心素养不仅包含了生物科学相关领域的基础知识和研究人员的科学态度、科学精神、情感、价值观等,还包含了生物科学领域的探究能力。对于高中生来说,生物学科核心素养既要激发学生生物学科的学习积极性,让学生理解、掌握基础知识,学会利用生物科学探究的一般方法,同时也要培养学生认真、求实的科学态度和创新思维能力,帮助学生建立人与自然和谐共处的相互关系,树立正确的科学观、人生观和价值观。
二、目前高中生物W科教学存在的问题
从我国高中生物学科教学现状来看,还存在许多问题,制约了高中生物学科教育的发展。
1.教育模式落后
长期以来,我国高中生物学科教学都是教师单方面灌输知识,学生被动听讲,课下重复做题,背诵知识点的模式。高中生物学科中含有很多比较抽象的基础概念,机械化的“填鸭式”教育忽视了学生的主观能动性,学生很少有独立思考的时间,很难完全理解抽象的基础概念,常常同一个知识点换种方式考查就做不出来了。教育模式的落后还导致很多学生虽然学习成绩不错,但缺乏创新和探究意识,只会做题,实践操作能力低。此外,在我国高考制度背景下,教师的任务重,教学压力大,学生学习成绩好坏和班级升学率高低成为衡量教师,特别是高三教师教学能力的标准,致使高中教学更偏向于应试教育,忽略了学生的素质教育。
2.课堂教学形式单一
高中生物学科概念很多,加上“满堂灌”的教学形式,课堂氛围比较严肃,学生学习积极性不高。面对枯燥的基础知识、理论,学生的学习兴趣不高,课堂效率自然得不到保证。
3.部分教师的综合教学能力不足
随着多媒体平台的普及,教师们也开始运用多媒体技术来吸引学生学习兴趣,但很多教师的教学理念还停留在过去,也缺乏相应的技术水平,只是将过去的板书“搬”到了电脑上,这样的教学课件很难达到预期教学效果,也不能很好地激发学生的学习兴趣。另外,一些教师教学观念落后,只注重学生的考试成绩,而忽略了对学生实践操作能力的培养,致使学生合作意识淡薄,缺乏探究精神。
4.学校教学设备不完善
高中生物也是一门实践操作能力比较强的学科,需要通过一些生物实验来加深学生的理解、记忆。但一些学校教学资金不够充裕,没有能力为生物教学提供相应的教学设备和实验用具,缺少硬件设施基础。高中生物学科教学只靠教师的描述、学生的联想是不够的,必须让学生看到、听到、亲手操作过才能完成生物知识的内化过程,真正理解、消化所学知识,学会在实际生活中灵活运用所学知识,这样才能有效培养学生的思维能力、探究能力。
三、基于核心素养的高中生物学科教学设计
1.培养学生的核心观念
核心素养下的高中生物学科教学设计最重要的一点就是核心观念的培养。根据我国《普通高中生物课程标准(实验)》的要求,生物核心观主要是学生通过生物学基础理论概念的学习和自己的深入思考,形成一个基本的生物学科认知框架。教师在教学时首先自己要从高中生物教材中提炼生物学科的核心观念,才能有效帮助学生树立科学的辩证唯物主义自然观和世界观。因此,教师要不断提高自己的综合教学能力,以满足教学需求。
2.培养学生的生物科学素养
(1)丰富课堂形式,提高学生的学习兴趣。只有激发出学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,才能提升高中生物课堂的教学质量,从而有效培养学生的生物科学素养。创设情境是近些年来常用的教学方法。在高中生物学科教学中,也可以围绕教学目标,灵活创设情境,激发学生的学习兴趣。教师可以运用多媒体技术来丰富课堂教学形式。在讲授“DNA是主要的遗传物质”时,就可以播放一段视频来活跃气氛,提出问题。比如,很多古装剧会运用“滴血认亲”的方式来鉴定亲子关系。教师可以播放相关电视剧片段,然后询问学生“滴血认亲”是否真的可以达到这种效果,为什么?美剧中经常用DNA鉴定来找出凶手,那么DNA为什么可以确定身份?如果你是警察,给你一份DNA鉴定报告,你能分析谁是罪犯吗?等等问题。学生的学习兴趣来了,课堂气氛活跃了,师生交流顺利了,教学效果自然就达到了,学生的思维也得到了锻炼。
除此之外,教师也可以举办生物知识竞赛,帮助学生巩固所学知识,加深学生的理解和记忆,同时也能培养学生的竞争意识,活跃课堂氛围。
(2)巧设问题,提高学生思维能力。创设出贴近生活的情境后,教师可以通过提问给学生提供思考方向,提高学生的逻辑思维能力。比如细胞的构成,教师可以询问学生植物细胞和动物细胞有什么区别。有了教师的提问,学生就能够根据问题找到相应的切入点来解决问题。这时,教师鼓励学生相互讨论、交流,或者小组合作进行探究性实验,通过成员自己动手操作,共同观察、思考,总结实验结论,找到问题答案。在学生自主学习的过程中,逻辑思维能力也得到了很好的锻炼。同时也能加深师生之间、生生之间的情谊,促进班级关系的和谐、稳定。需要注意的是,教师在课堂中一定要以引导为主,这样才能达到开拓学生思维,培养学生创新能力的目的。
3.培养学生的理性思维
克隆技术一直是社会共同关注的热点话题,教师在课堂教学中就可以用相关电影片段如《生化危机》引入现代生物技术,让学生分为两组,辩论克隆技术的利与弊,继而延伸到现代生物技术的安全性与社会伦理,以此来培养学生科学、理性的情感态度,形成对生命科学的初步认识。
四、结语
综上所述,传统的高中生物学科教育面临诸多问题,制约了高中生物教育的发展。因此,高中生物学科应该积极转变传统教育模式,用核心素养的教育理念,推动素质教育发展。这就要求教师优化教学设计,加强学生核心观念、生物科学素养、科学探究精神和理性思维的培养,不断丰富教学形式,巩固学生所学知识的同时,提高实践操作能力和创新能力,为我国生物科学领域的发展培养高素质人才。
参考文献:
[1]俞红成.高中生物学科核心素养的教学培养策略[J].中学生物教学,2016(8):18-19.
关键词 学科核心素养 生物课堂教学 生物学教学
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
教育部印发的《关于全面深化课程改革,落实立德树人根本任务的意见》中第一次提出“核心素养体系”概念,并明确指出:“教育部将把核心素养和学业质量要求落实到各学科教学中”。可见,核心素养的培养已成为引领基础教育课程改革的核心理念。新一轮的高中生物课程改革中,核心素养也必将成为改革的灵魂。
学生核心素养的培养是一项系统工程,要完成基础教育的素质养成目标,必须通过培养学科核心素养而达成。具体到生物学科,就是如何培养“生物学科核心素养”。一线教师如何在课堂中开展以核心素养为目标的教学,实现课堂的转型,是重要的课题。下面以人教版高中生物必修三第二章第二节“建立血糖调节的模型”为例,浅谈在实际课堂教学中如何设计和组织教学,以期提高学生的生物学科核心素养。
1 基于素养的教学目标
学生的学习是分学科进行的,如何才能将培养学生的核心素养与各学科的教学相统一?其实两者并没有冲突,只有将学生的核心素养分解为各学科的核心素养,通过各学科的教学贯彻下去,才能使培养核心素养具有可操作性,不至于成为一句空话。生物学作为一门实验科学,囊括了素质教育中思想道德教育、科学文化教育、身体素质教育、劳动技能教育等各个方面,对提高学生核心素养有着一定的的优势。当前,高中生物课程改革更加注重生命观教育、科学通用概念教育、科学实验方法和探究能力教育等,旨在培养学生的生物学科核心素养。
生物学科的核心素养包括生命观念、理性思维、科学探究、社会责任。从生物学视角出发,每一点都是知识、技能、情感的融合,兼具个人和社会价值,是高中生核心素养的重要组成部分,也是公民科学素养构成中的重要部分。
崔允t教授在《核心素养如何转化为学生素质》一文中明确指出:教学实践中,教师的关注需要发生转向,从关注知识点的落实转向到素养的养成,即从关注“教什么”转向关注“学生学会什么”,这都需要教师更多地思考。因此,在生物课堂教学中,教师的教学目标也应发生转变,即培养学生“生命观念、理性思维、科学探究、社会责任”等生物学核心素养。
在“建立血糖调节的模型”一课中,笔者设置了以下教学目标:(1) 通过上网搜索资料,了解胰岛素和胰高血糖素的发现过程及其作用,认同科学探究的历程是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的;认同科学家需要有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。(2) 通过小组学习构建血糖调节的动态物理模型,探究血糖调节的过程,从而归纳总结运动中和饭后血糖调节的概念模型,M而掌握本节课的核心概念――反馈调节并且能类比推理体内其他激素调节过程;体会模型建构的方法及好处。(3) 学会做小医生,网上搜索当前治疗糖尿病等激素失调疾病的方法并在课上分享,从而了解日常预防疾病的知识,增强自我保健意识,更加珍爱生命,养成良好的生活习惯。
2 基于素养的教学活动
提高学生的品格并培养其持久的能力是生物学科核心素养关注的重点,该过程往往离不开有效的生物课堂教学。当前,课堂中生物学科素养教育的落实途径主要包括以下几个方面:推进自主探究式的学习方式,构建落实型课堂;落实个性化教学,放飞每位学生;发挥学生的实践动手能力,体现学科特征。笔者正是以以上几点作为启发,寻找生物课堂核心素养教育的切入口。
2.1 了解学情,准确定位
教学活动离不开学习的主体――学生,为了避免教学过程中的盲目性,更有针对性地进行教学调控,教师需要充分了解学情,制定教学目标,做到“以学定教”。其中,“设计学前准备、制定教学任务”尤为关键。
高二的学生已在初中学过激素的概念和人体主要内分泌腺及其分泌的激素,具有一定的知识基础。因此,课前教师要求小组利用互联网查找胰岛素和胰高血糖素的科学史、糖尿病的病因与治疗方法以及激素药物的使用现状,并做成课件在课堂上进行展示。
在充分掌握学情的基础上,设计课堂上讨论的问题以及制定符合学情的学习任务也至关重要。在本节课中,笔者将课堂教学分为“小组分享课前收集的科学资料”“设置情境――小组合作构建血糖调节物理模型”“小组展示血糖调节的概念模型”“小组分享当前糖尿病的治疗方法以及激素类药物的使用情况”,期间设置的情景与生活息息相关,如“马拉松运动员在比赛过程中血糖是稳定的吗?”“当身体不能产生足够胰岛素时,将会发生什么情况?”从而激发学生学习兴趣,安排学生完成相关的“讨论与思考”,突破重难点。
2.2 科学规划教学环节
本节课为模型建构课,学生需动手操作,笔者参考“学讲方式”,即学进去讲出来的教学方式,进行变通和整合,确定本节课的课堂教学流程为:自主先学资料分享小组探究交流展示归纳总结学后反思课后拓展。
2.2.1 小组探究任务明确
本节课以小组合作的形式开展,小组中的每个成员都有明确的学习任务,这样才能有的放矢,提高学习效率。例如,笔者设计的探究任务1为:小组合作构建血糖调节的过程,归纳总结出马拉松运动员运动时血糖调节模式图。笔者要求每个组员都要有明确的分工、交流讨论,确定发言人,如小组中谁来扮演甲乙丙,运动时及饭后指令由谁发出,由谁归纳总结等。
2.2.2 及时收集和解答问题
理性思维是生物学科核心素养的重要内容之一,其中有效途径是培养学生在小组合作中的问题意识,让学生保持旺盛的求知欲。学生在合作的过程除了完成教师布置的探究任务之外,还会产生新的问题,教师要及时捕捉这些问题。可让学生把问题写在本子上,教师挑选普遍性的核心问题在课堂上予以解答,实现有效教学。例如,是否身体中所有激素的调节方式都类似于血糖调节?升高血糖的激素只有胰高血糖素吗?在小组活动的环节中,教师应该让所有的学生都参与提问与倾听,在问题的反馈中提高合作的深度。
2.2.3 多样化的交流展示
为了巩固学生的学习成果,满足学生的表现欲以及让学生体验成功的喜悦,本节课中笔者安排了多样化的交流展示。学生在本次教学中不仅能口头表达,还能借助黑板、多媒体、图片道具等多种方式进行交流。例如,学生在黑板上画出血糖调节的模式图,并进行讲解。
2.2.4 学后反思及拓展
学后反思有利于学生建立知识网络,巩固学习的成果。本节课知识性目标主要是通过模型建构,让学生掌握核心概念――反馈调节。因此,笔者留下的反思任务是:回顾血糖调节的过程;试举例说明生活中反馈调节的实例。
从课堂来看,学生能写出血糖调节的机制,并对其他激素调节机制产生疑问;掌握了模型建构的一般方法;认同激素的发现过程是在不断地观察、实验、探索和争论中前进。在了解日常预防疾病知识的过程中,增强自我保健意识。
最好的课堂应该是在学生解决旧问题的同时产生新问题。笔者在本节课中也留给学生拓展题:查阅资料,说明血糖调节只有激素的参与吗?以甲状腺激素为例,你能写出其反馈调节的过程吗?这些问题既是本节课的延伸也是下一节课的引子,激发学生继续探究的欲望。
2.3 角色转换,组织教学
基于核心素养的生物课堂教学,无疑对教师提出了更高要求,教师由课堂知识的主讲者转变为课堂的组织者、引导者、协助者、参与者。
2.3.1 组织者和引导者
教学中,好的组织者和引导者主要体现在对学情的掌握、对教学的设计、对学习活动的组织、对问题的适当点拨上,使教学环环相扣。笔者是这样引导教学的:以马拉松运动员为导入,激发学生学习兴趣;安排其中一个小组演示血糖调节模型建构过程;引导学生相互交流修改得出血糖调节模式图;通过模式图引导学生建构核心概念――反馈调节。在归纳模式图时,笔者是这样点拨的:血糖调节的核心是实现机体的稳态即血糖浓度的稳定。血糖浓度过高需要什么激素降低?浓度过低需要什么激素升高?
2.3.2 协调者和参与者
课堂上,教师要做“站在现实后面的”参与者,走下讲台,参与到各小组的学习中,收集相关的问题。在教学过程中,教师要善于把握5个教学时机:指导预习的时候,教师要让一步;解决问题的时候,教师要慢一步;展示拓展的时候,教师要退一步;研讨问题的时候,教师要停一步;总结反思的时候,教师要缓一步。真正把学习的主动权还给学生。例如,总结血糖调节机制时,小组代表把讨论的结果写在黑板上,小组间相互查漏补缺,教师略微点拨,最后再归纳总结。
2.3.3 激励者
新课程倡导“师生互教互学,彼此将形成一个真正的学习共同体”,教学中教师要主动与学生交流,以朋友的身份激钛生。笔者通过“小组积分制”调动学生学习的积极性和表现欲;采用“奖品制”激励学生,使其在成功中树立自信。
3 基于素养的教学评价
“发展性评价”是新课改提出的教学评价中最有价值的理论,理论指出要注意学生自我参照的评价,即把评价结果与学生学前起点进行比较,注重对学生的全面考察。在课堂上,教师应多以启发性、鼓励性、引导性语言与学生交流,并以适当的表情和动作对学生的学习情况进行反馈。此外,课后,小组内的成员要针对本节课进行自评和互评,记录在本子上,供教师参考。教师要选择精当的习题检验学生学习的有效性,巩固学习成果。
新一轮课程以“立德树人”为指向,以发展学生的核心素养为准绳。然而,学生核心素养的达成是量变到质变的过程,一堂课所发挥的作用是极其有限的。因此,如何才能在课堂教学中更高效地培养学生的核心素养,是广大的教育工作者应该要进一步思考和探究的问题,模糊的认识会在教学实践中逐渐清晰,关键是敢于尝试。
参考文献:
[1] 徐勇.生物学科核心素养培育探析[J].中学教学参考, 2016(20):115-115.
[2] 赖海元.新课程实施素质教育生物学科具有得天独厚的优势[J].国家教师科研基金十一五阶段性成果集(福建卷),2010.
中学生校园社团是学生自发形成的学生组织,是校园文化建设的重要组成部分,组织和开展学生社团活动可以作为生物学课堂教学的有益补充,成为培养学生学科核心素养的重要途径。
1 生物学科社团发展的可行性
近年来,随着校园文化的深入发展,丰富多彩的社团活动可以开阔学生视野,陶冶学生情操,丰富学生文化底蕴,启迪学生思维,发展学生个性特长,培养学生的人文精神和科学素养,促进学生的身心健康和全面发展。
生物学科兼具科学性和趣味性的特点,且与生活联系密切,在高中校园发展生物学科性社团,借力社团活动,对改变生物学科的教学方式,培养学生的学科核心素养,完善教育教学生态具有一定的积极意义。
2 生物学科社团活动的开展及作用
将生物学科从书本、课堂延伸至教室之外,甚至是校园之外,在教师的引导下,学生自主参与、自主管理,科学合理地开展社团活动,从而融合知识、技能、情感,形成高中生所具备的核心素养。
2.1 实验类社团活动的开展及作用
生物学是一门实验科学,实验课也是学生最喜欢的教学内容。但是由于课程的规划及条件的限制等因素,实验课并没有得到很好的开展,因此教师可以在社团活动中开展实验内容。教师可具体开展下列两类活动:① 教材实验:高中生物教材中的实验内容非常多,如:有机物的鉴定、植物色素的提取和分离、叶绿体的观察等,② 创新实验:以教材实验为基础,对原有的实验进行改进和创新,甚至提出新的课题进行实验探究,让学生独立地提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、结果分析和讨论交流。例如,探究温度对唾液淀粉酶活性的影响,探究生长素对桂花枝条扦插的影响,探究低温处理对菠菜种子萌发的影响。
重复教材实验既让学生巩固基础的生物学知识,又让学生领悟到科学家们在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法;主动的创新实验,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律的过程中学会比较、分析、综合,并在此基础上归纳、总结,直到撰写科技小论文。通过上述实验活动的开展,学生理解了科学概念,锻炼了实践能力,更是形成了科学态度,养成了理性思维的习惯,获得了独立进行科学探究的能力,提升学生的生物学核心素养。
2.2 调查类社团活动的开展及作用
生物学是一门研究生命现象和生命规律的科学。它不仅是一个结论丰富的知识体系,还包括了人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程。学生近距离地观察生命现象,用生物学知识认知生命、解释生命,从而热爱生命。调查类活动可以包括下列两种类型:① 生物与环境的关系:将知识与生活相结合,如校园植物的认知、分类与分布,校园周边自然保护区的生物多样性,水生植物对环境的适应性,阴生植物与阳生植物的比较等;② 人类对环境的影响,如城市河流的污染调查,废弃矿山的生态修复,人工湿地生态系统等。
调查类活动的趣味性强,学生主动积极地参与。在调查研究中,学生根据调查内容设计调查方式和路线,既培养了团队合作精神,又提高独立思考和解决问题的能力。通过实地考察和研究,学生在观察有趣的生命现象的同时,体会到生命的神奇,在较好的理解了生物学概念的基础上形成生命观念,如结构与功能的相适应,生物与环境的相适应,物质与能量的平衡,人类活动与自然的平衡,在生命系统中人是主体又是客体等。在此基础上,教师引导学生深入思考人类在生态系统中的地位及作用,培养了学生的生态和生命观念,以及人所需要承担的社会责任,如关爱生命和保护环境等。
2.3 实践类社团活动的开展及作用
生物学是一门实践科学,教师引导学生利用所学知识进行实践活动,在学以致用的过程中,体现了生命科学的价值。教师可开展如下一些活动:① 标本制作:教师带领学生参观标本室,并给他们介绍标本制作的技术,引导学生制作简易的动植物标本,如植物叶片标本、蝴蝶标本、昆虫标本,还可以制作鸟类标本等。② 模型制作:模型可以将抽象的生物学概念和本质具体化,可在社团的学生中开展模型制作比赛,如动植物细胞模型的制作、DNA分子模型的制作等;③ 种植养殖:组织社团学生建立校园生物园,如种植花卉、蔬菜、果树,培养蘑菇,养殖小白鼠、观赏鱼和家鸽等,制作生态缸和小型的生态系统,还可以探索蔬菜的无土栽培技术、植物的嫁接技术和鱼类的繁育技术等。
一个生物科学工作者应具备独立、熟练的动手能力。在这些实践过程中,通过动手操作和生物体亲密接触,学生加深了知识的理解和应用,对生命有了更加深刻的认识,从而能够更好地解释生命现象,发现生命规律,热爱生命个体,进一步培养了他们的科学思维和生命观念。
2.4 科普类社团活动的开展和作用
生物学是一门自然科学,其精要是展示生物科学的基本内容,反应自然科学的本质。科学最终又要服务于人类的生活和生产,因此,开展一些科学普及活动有助于培养他们的科学精神和社会责任感。教师可开展以下两类活动:① 科普宣传:利用节假日,面向学校师生,或深入到校园周边的社区进行环保知识和健康知识宣传,如城市水污染调查的图片,艾滋病、乙肝、流感等疾病的传播途径图片,遗传病的遗传方式和有效预防等知识宣传;② 科技创作:借助学校的科技节及市级科技活动等平台,鼓励学生进行生物学相关的作品创作,如制作水污染处理的浮床,无土栽培蔬菜的简易装置,家庭生活污水的多级利用装置等。
在这些科普活动中,学生成了科学的传播者,唤起人们对健康的关注以及环保意识,从而更好地爱护我们的身体和保护生存的环境。另外,学生通过调查搜集资料,动手参与制作,既锻炼了科学技能,又培养了科学素养,提高了社会责任感。
在深化核心素养教育改革的背景下,校园学生社团建设也将进入一个新的发展阶段,社团发展必然走向专业化、规范化、学术化的道路。因此,建立生物学科性社团可行且有必要,生物社团必将开辟生物学科教学的新模式。科学地开展社团活动不仅有助于生物学科的教育教学,培养学生的学科核心素养,还有助于培养具备科学精神、科学方法和科W能力的生物学研究人才。
参考文献:
[1] 谭永平.中学生物学课程在发展学生核心素养中的教育价值[J].生物学教学,2016(5):20-22.
[2] 蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学,2015(10):9-10.
关键词:生物学;核心素养;课堂教学
随着国家发展学生核心素养体系的,重视和深化发展学生核心素养成为基础教育改革的热点和方向,落实立德树人是课程改革的核心和根本任务,发展学生的核心素养是育人的重要目标。[1]2017年新修订普通高中生物学课程标准明确将生物学核心素养作为课程宗旨,生物学课程的根本任务是提高学生终身发展所需的生物学核心素养[2],因此课程、教学、评价都要基于核心素养来设计和实施。下面以“DNA的复制冶为例谈谈在教学中培养学生的核心素养。摇摇
一、基于生物学核心素养的教学分析
生物学核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的,在解决真实情境中的实际问题所表现出来的必备品格和关键能力[3],包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面。生命观念是生物学核心素养的基础和支柱,生命观念的形成离不开理性思维和科学探究,理性思维是科学探究的重要内涵,科学探究是理性思维的实证过程,在形成生命观念、进行理性思维和科学探究的过程中,最终形成一定的社会责任意识和义务。[1]基于核心素养的教学,将课程目标定位在核心素养上,需要我们从关注知识点的落实转向素养的养成,从关注教什么转向关注学生学会什么,需要更多地思考如何让知识成为素养,让知识变成智慧。[4]以学科核心素养为根本宗旨的生物教学,更加尊重学生的个体差异性发展,关注学生素养的培养,注重课堂教学的原生态,让学生形成基本的生命观和生物学基本观点[5],发展生物学核心素养。
(一)确定生物学核心素养的目标
生物学核心素养是对生命现象及其运作的理解和认识,是科学世界观的组成部分,是满足学生终身发展所必须的生命观念、思维和方法,是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现,是三维目标的提炼和有机升华。“DNA的复制冶是人教版高中生物必修2第三章第三节内容,DNA分子的结构和复制是遗传学的基本理论[6]。学生已有有丝分裂、减数分裂和DNA双螺旋结构等知识背景,教师在分析学生、教学内容的基础上,确定了基于生物学核心素养的学习目标:概述DNA分子的复制,探讨DNA复制的生物学意义,理解结构和功能的内在联系;运用假说———演绎法推测DNA分子复制的方式,感悟假说———演绎的科学方法;通过分析推测复制过程的经典实验,学会分析实验的方法,领悟科学探究的魅力,建构DNA通过复制传递遗传信息功能的概念,体会科学技术的应用;探究活动中,指导学生分析、推理、归纳、大胆想象和猜测,培养科学的思维及合作学习的精神。
(二)找准培养生物学核心素养的“三点
培养学生生物学核心素养是本课程的价值追求,也是课程预期的教学目标。教师在进行教学设计时,要考虑本节课学科核心素养的针对性和有效性,找准培养学生生物学核心素养的立足点、切入点、支撑点,是培养学生核心素养成功的关键性前提。根据课程标准的要求和教材内容、学生的实际,教师精心设计课堂教学,设计了启发式、自主和合作探究学习的方法,确立了本节生物学核心素养的立足点是生命观念、理性思维、科学探究;切入点是体验假说———演绎;支撑点是科学探究。
(三)定位培养生物学核心素养的助推剂
精心设计教学主线,准确分析教情、学情,确立有效的教学方法,这些都是课堂教学中落实核心素养的助推剂。教师把科学探究的过程设计为课堂教学的主线,让学生亲历科学探究的过程,体验生物学知识的形成过程、感悟生物学思想和方法[3],体会解决问题的过程和方法,建构生物学核心概念,达成对生命的理解,养成科学态度和科学精神,为学生的终身发展奠定素养基础。
二、基于生物学核心素养的课堂教学
教学中,在层层设疑、解疑、演绎推理过程中,学生体会假说———演绎的科学方法,课堂围绕“发现问题———作出假设———演绎推理———实验验证———得出结论冶这一探究主线实施[6],处处渗透着生物学核心素养的培养,最终达成课堂的核心素养目标。
(一)利用前概念创设新情境
前概念是学习新概念的基础,利用学生已有概念的回顾,达到温故知新的目的。教学中,教师结合图片呈现问题:DNA化学组成的基本单位是什么?DNA分子的空间结构是怎样的?使学生进一步理解结构与功能的内在联系,建构生命观念。指导学生推测:DNA复制的场所可能在哪?进一步引发思考:一个DNA复制后形成两个子代DNA的4条链可能的组成方式有哪些?问题解决的同时伴随着新的设疑,激发学生的求知欲,使学生尽快进入学习新知的情境。教学中发挥科学前概念的正迁移作用,使之成为学习新概念的铺垫、资源,成为新知学习的新增长点。
(二)立足核心素养点,开展探究活动
生物学核心素养的四个方面并不是在每节课都要充分体现和落实,根据学习内容、学情等不同,每节课侧重点有所不同。教学中,教师准确把握核心素养的培养点,围绕培养点开展探究活动,有效的探究活动不仅直接影响核心素养中理性思维、科学探究的落实,也间接影响生命观念和社会责任的达成。在本节学习中,核心素养的培养重点立足于结构和功能相统一等生命观念,演绎与推理、归纳概括、建构模型等理性思维,以及科学探究的过程、方法和品质等。1.科学探究建构DNA的复制方式科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。学习中,沿着“发现问题———做出假设———演绎推理———实验验证———得出结论冶这一主线,感悟假说———演绎的科学方法,运用归纳与概括、演绎与推理、模型、批判性思维等方法,探讨DNA分子复制的方式。发现问题。根据导入环节设疑:一个DNA复制后的子代4条链可能的组成方式有哪些?教师组织学生讨论、绘图、板图交流可能的复制方式———半保留、全保留复制、弥散复制。作出假设。学生根据问题交流结果作出假设:DNA复制是半保留复制;DNA复制是全保留复制;DNA复制是弥散复制。演绎推理。教师设置了5个递进的问题:设计此实验的关键思路是什么;怎样区分用肉眼看不到的DNA分子;若亲代DNA用同位素15N标记,放在含有14N的环境中培养,亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种N元素;实验中如何将不同N元素组成的DNA分子区分开;亲代、子一代、子二代DNA都分别进行离心,结果怎样分布。指导学生分组讨论、绘图、板图交流,在师生交流过程中,预测DNA三种复制方式形成的子代DNA的可能情况,以及如何设计实验进行验证,体验科学探究的严谨,发展学生的理性思维。实验验证。学生利用学具动手制作DNA复制的模型,模拟复制方式,初步建构半保留复制的概念,体会科学家的研究过程和结果,佐证学生的推理结论。得出结论。在前面推理、模拟的基础上,归纳概括出:DNA复制方式是半保留复制。2.讨论———探究建构DNA复制过程本环节分两个板块进行,首先教师呈现科恩伯格的两个实验研究,指导学生合作讨论分析、获取信息、找关键词,推测DNA复制可能需要的条件:模板、能量、原料、酶等。其次,教师充分利用信息技术的手段,演示DNA复制的动态和连续变化过程,阅读教材内容,思考交流以下问题:DNA复制的条件、场所、时间、结果?DNA复制的特点、意义,如何保证其准确性?同时结合大肠杆菌半保留复制图例,用数学方法计算三代中含15N-DNA的比例。在此过程思维的碰撞中,聚焦构建概念,学生再次体会生命观点。
(三)课堂总结拓展,课后反馈巩固
师生共同梳理主体知识,重温科学探究的过程、方法,深化对DNA复制的整体认识。同时引导学生思考,启发学生的思维,有学生提出:DNA复制是从一端开始还是两端开始复制呢?两条链复制是同时的吗?是同一个方向进行吗?有些问题远超出学生的认知水平,教师指导学生对部分问题进行深层次分析,使学习达到一个更新更高层次。结合学生质疑,教师呈现图片,展示DNA复制的多起点、两条链反向延伸的特点,拓展了课堂内容,为后续学习奠定基础。课后教师设计了5道重要概念的反馈题,及时了解学生掌握情况,巩固深化DNA复制这一重要概念。
三、思考
课堂教学是发展学生生物学核心素养的重要阵地,以培养学生生物学核心素养为总目标的教学,要关注学生的个体差异和发展需求,准确定位每节课核心素养的立足点、切入点,是落实核心素养的前提。创造机会,多组织学生主动学习的探究活动,是落实核心素养的关键。设置递进式的问题,创设学习的真实情景,是启发学生思维,落实学科核心素养的重要保障。生物学课程分为初中、高中两个学段,初中侧重于生物多样性及其分类,以及细胞、遗传、进化、生态系统等概念的初步理解;高中侧重对细胞、遗传、进化、生态等概念进一步深入探讨,深入到分子水平探讨生命活动的机制,更加关注生态学和进化思想[5]。在落实核心素养的要求上,两个阶段有着不同的目标,如何进行无缝衔接,是我们值得思考的问题。以学科核心素养为根本宗旨的课堂教学被赋予了新的元素,但同时衍生出新问题:课堂教学中如何评价学生生物学核心素养的发展水平?如何利用生物课程的特点发展学生的核心素养?探索生物科学素养与核心素养的培养之间的关系,在课程改革的道路上,我们且行且思且实践。
参考文献:
[1]吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试,2016(10).
[2]赵占良.试论中学生物学的学科本质[J].中学生物教学,2016(1).
[3]谭永平.中学生物课在发展核心素养中的价值和基本任务[J].生物学教学,2016(5).
[4]蔡文艺,周坤亮.以“核心素养冶为中心的课程设计[J].辽宁教育,2014(7).
[5]蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学,2015(10).
关键词:核心素养; 学科本质; 学科能力;学科理解力;学科思想
围绕教育领域改革“立德树人”的总目标,中学生物课程改革提出了发展学生生物核心素养的目标。生物核心素养可以解构为生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个要素,是公民基本素养的重要组成部分,也是学生在生物学课程中获得的终身受益的学习成果。生物学学科本质、学科能力、学科理解力和学科思想是生物学课程的四大基石,是具有内隐价值的教育元素,着重围绕这些元素开展教与学,既符合学生实际,也顺应课程改革趋势,从长远来说,利于更好地发展生物核心素养。
一、帮助学生领悟学科本质
生物学是格物致知的一种途径,无论是科学工作者还是科学学习者,都需要经历一定的科学过程才能达成对生命世界的认识和理解[1]。生物课程学习中让学生了解生物科学的过程,有助于学生理解学科的本质,培养科学的态度和科学的精神,养成理性思维的习惯。在这个过程中,教师要做好科学课堂代言人以及科学学习领路人的角色。
(一)接触科学史 感悟学科本质
生物科学发展史上,发生了太多精彩的桥段,如果能和学生共享,相信会是一段令人回味无穷的思维旅程。例如苏科版初中生物教材(七上)第一章第二节“生物学研究的基本方法”有一个例子――巴斯德的曲颈瓶实验。在实际教学中,不少学生对巴斯德是如何设计出这个巧妙的实验很感兴趣,不妨在完成既定教学任务的基础上,开辟出专门的时间来分析交流:巴斯德的实验源自一个由来已久的争论,生物能否自发地产生?在19世纪之前,人们普遍认同生物可以自发地产生,特别是列文虎克通过显微镜发现了几乎无处不在的细菌后,这个认识更强烈了。而持反对意见的人认为生物不可能自发地产生,新生物的产生一定来源于原先存在的生物。围绕这个问题,科学家们开展了一系列的实验研究。1748年,英国显微镜学家尼达姆用肉汤做材料进行对照实验,发现不管肉汤有没有煮过,瓶子是否封闭,几天后肉汤中都长出了微生物。意大利修道士斯帕兰扎尼改进了实验方法,先把瓶口封好,再加热煮沸。他比较了不同煮沸时间的结果,在1767年报道说,煮沸时间比较短的肉汤中还能长出微生物,但是煮沸时间长达30~45min后,只要瓶子保持密闭,肉汤中就再也不会有微生物。通过比较,人们显然更认同斯帕兰扎尼的实验,关于这个问题的争论是不是可以平息了呢?事实的结果是“一石激起千层浪”,由此引发了更大的争议。持反对意见的人坚持认为这个实验有科学性的问题,他们主要的攻击点在于实验方法,他们认为封闭了瓶口并长时间的煮沸,已经破坏了“滋养”微生物产生的物质基础,所以实验的结论是不可信的。当时研究微生物的权威是法国的巴斯德,他也认为这个实验的设计存在科学性问题,但是作为一个严谨的以实证为专长的科学家,他也不轻易在这个问题上发表观点,而是尝试设计更严谨的实验。经过冥思苦想,巴斯德设计出了一种空气能进入但其中的微生物无法进入的仪器――曲颈瓶。他将瓶中液体煮沸,然后冷却静置,结果瓶中不出现微生物。此时如将曲颈管倾斜,不久肉汤中就出现微生物了。可见微生物不是从肉汤中自然产生的,而是来自空气中原本存在的微生物。这场旷日已久的争论最终平息了。正如巴斯德所说:“自然发生学说,经过这简单实验的致命一击之后,绝不能再爬起来了。”
(二)通^科学探究 亲历科学过程
苏霍姆林斯基有句名言:“在人的心灵深处有一种根深蒂固的需要,就是希望自己是一个发现者、探索者,这种需要在儿童阶段表现得更为强烈。”所以为了满足学生作为发现者探索者的需要,我们应该努力开展探究性学习。探究性学习作为生物课程标准倡导的重要理念,既有助于改变学生的学习方式,也能逐步帮助学生领悟科学的本质。教学中我们要给学生提供较多地体验科学过程的机会,通过亲历探究的各个环节建构知识,提高科学探究能力。既要开展好科学探究的某些方面的活动,例如探究方案设计;也要创造机会让学生参与完整的探究活动,例如蚂蚁觅食行为的探究。探究活动的开展离不开一定的科学方法,根据探究活动中采取的科学方法不同,笔者将探究活动分为了基于观察比较的探究、基于模型建构的探究、基于实验的探究以及基于概念转变的探究。教学中教师可根据特定的教学内容、探究技能培养的具体要求灵活地设计并开展各种形式的探究活动。
二、发展必备的学科能力
生物学科能力就是解决生物学科问题的能力, 是基本能力和特殊能力的有机融合。观察能力、 实验能力和科学思维能力是中学生物学基本的学科能力[2]。“授之以鱼,不如授之以渔”,生物学科能力对核心素养的发展至关重要。众所周知,生物学科能力是以习得生物学科的基本方法和技能为基础的,在生物学实验和探究等活动中我们既要进行设计、证实、解释、预测、模拟等通用的科学方法的学习,也要加强实验观察、微生物培养等学科内方法的培养。就生物学技能来说,一般可分为动作技能和认知技能两部分,前者包括临时装片制作、显微镜操作等。后者如模型法、假说-演绎法等。鉴于学生的年龄特点,初中生物学技能侧重在动作技能的培养上。以学习使用显微镜为例来说,教师根据动作技能形成的三个阶段的不同特点,宜采取不同策略有针对性地进行训练。在动作形成的认知映像阶段,学生需要尽快熟悉显微镜的结构,通过尝试操作形成相关的动作映像。这个阶段教师可以采取边讲解边示范性操作,学生进行观察模仿的训练策略。在分步模仿和定向阶段,由于学生已经有了实际操作的经验,基本掌握局部动作要领,如对光、放置切片标本等。但是各个动作结合得还不够紧密,协调性尚有不足,同时也有不少错误操作。此时教师可以播放收集到的典型错误操作视频,学生观看后可进行自主纠错和自我定向。到了应用和熟练阶段,教师可通过量化互评、组间竞赛等方式以进一步提高动作技能的精细化水平。
三、提高学科的理解力
解读生物学的核心素养后不难看出,核心素养追求的并非是对科学事实和信息量的更多占有,而是对核心概念和科学思想的深刻领悟。生物教育的一个现状是表面上学生积累的生物学知识越来越丰富,但是涉及一些生命现象的终极原因的追问时则鲜有令人满意的回答。可见生物科学素养的高低,与掌握生物学专门知识的多少未必总成正相关[3]。实际上这是一个生物学科理解力的问题。一些直抵学生生命观点的问题:生物为什么要呼吸?生物为什么要排出废物?为什么要对外界的刺激作出反应?不站在一定认识水平来分析思考,很难作答。学科理解力提供了我们审视生命的出发点,即生命是以细胞为基础的高度自组织的系统,生命系统有多种形式,每一个生命系统既在不断发展变化,也在一定时间内保持相对稳定。所以教学中我们要多鼓励学生运用系统分析方法来解释生命运动规律,以此提高生物学学科理解力。
四、注重学科思想的渗透
在强化对生命和生物学的理解力的过程中,我们还应不遗余力地渗透基本的学科思想。生物学科思想是生物学思维的结晶,生物学知识可以不断发展变化,新知识不断取代旧知识,但生物学科思想却相对稳定,它会对学生的思维产生深远而持久的影响,生物学科思想是由生物学的基本观点支撑着的。在初中生物学学习中应该注重渗透两大学科基本观点――结构和功能相适应的观点和生物进化的观点,为他们认识生命现象和解决生物问题打开思维的通道,最终聚焦在学科核心素养上。
生物体的结构与功能相适应这一观点贯穿整个初中学段,是生物学的一个重要观点。如人体泌尿、血液循环、生殖、神经调节、激素调节等各项生理功能,都涉及这一观点。教学中应充分利用这些知识,让学生理解生物体从最小的结构单位――细胞,到一个完整的生命个体,其结构一定是与其功能相适应的。 理解了这个观点,学生就会认同学习不是一个死记硬背知识的过程,而是一个动态生成新知识的过程,并且可以迁移到生活的很多方面,生物进化观点也贯穿在整个初中生物课程体系中。学习动物的主要类群时,教师也可采取类比、画概念图等方式让学生认识不同动物之间的进化关系,从外形、结构、生理和行为方面作比较,让学生发现规律,逐渐形成进化观点。
参考文献:
[1]谭永平.中学生物学课程在发展学生核心素养中的教育价值[J]. 生物学教学,2016(5):20-22.