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摘要:本文结合教学实例,分别从生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个维度展开对学生生物核心素养培养的探讨。
关键词:核心素养 高中生物教学 教学实例
按照《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》,高中教育阶段的生物学课程是以提高学生核心素养为宗旨的学科课程,是树立社会主义核心价值观、实现“立德树人”根本任务的重要载体。生物学课程要求学生主动地参与学习过程,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中习得生物学知识,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习及创新实践的能力。笔者在生物课堂上基于发展学生核心素养进行了一些实践,有了一些不成熟的体会与看法。
一、 在课堂教学中向学生渗透生命观念
“生命观念”是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是经过实证后的想法或观点,是能够理解或解释相关事件和现象的品格和能力,如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等。学生要能够用生命观念认识生物的多样性和统一性,形成科学的自然观和世界观,指导探究生命活动规律,解决实际问题。
以“结构与功能观”为例,特殊功能的细胞总有与之相适应的特殊的形态结构:①不同种类的细胞之间最大的区别是细胞器的种类和数量。具有分泌功能的细胞内质网和高尔基体含量较多;能进行光合作用的真核细胞有叶绿体;呼吸作用旺盛的细胞如心肌线粒体多。②哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,也没有各种细胞器,如核糖体、线粒体等,所以自身不能合成蛋白质,细胞呼吸方式是无氧呼吸,不能进行细胞分裂,而且寿命比较短。③代谢旺盛的细胞中,核仁明显,核仁较大,核孔数量多,核膜外模附着的核糖体多。④卵细胞大,有利于储存丰富的营养物质;精子小,含细胞质少,尾部含有丰富的线粒体,有利于精子的运动。⑤蛔虫细胞内没有线粒体,只进行无氧呼吸。⑥神经细胞具有突起,有利于提高兴奋传导的效率等等。通过这样的认识与思考,学生一定会感受到细胞的复杂、神奇、高效、协调等特性,从而领悟到生命活动和生物世界的博大精深,进而产生尊重生命、珍惜生命、关爱生命的情感。
二、在教学中训练学生的理性思维
“理性思维”是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展理性思维,如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法,探讨、阐释生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题。
以“演绎与推理”为例,在《DNA的复制》一节的教学中,在讲解“DNA如何复制”之前,告诉学生对于DNA的复制方式曾经有三种猜测:全保留复制、半保留复制或分散复制。教学中,笔者指导学生用假说-演绎法学习“DNA的复制方式”。亲代大肠杆菌(15N-DNA)转移到含14N的培养基上,连续繁殖一代和两代后将DNA离心的结果与实际结果作比较。三种复制情况演绎推理的结果情况如下:如果是全保留复制,第一次复制后,一个DNA只含有15N,另一个只含有14N,结果应该是DNA分子一半在轻带,一半在重带位置;如果是半保留复制,子代每个DNA分子中既有一条链含有15N,另一条链含有14N,结果DNA分子全部在中带位置;如果是分散复制,子代每个DNA分子中既有15N也有14N,结果在中带位置。为了区别半保留复制与分散复制,还进一步实验,将Ⅰ代的DNA在14N中再复制一次得到Ⅱ代,则2个DNA只含有14N,2个DNA分子既含有15N也含有14N,结果一半在中带、一半在轻带,这是半保留复制。如果每个DNA分子中既有15N也有14N,并且比Ⅰ代中的14N更多一些,结果DNA分子全在中带偏上的位置,应该是分散复制。
教科书中介绍了半保留复制实验,但那是验证实验,没有还原科学发现的过程。运用假说演绎法教学,引领学生体验科学探究的过程,体会“假说演绎”的魅力,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。
三、在教学中培养学生的科学探究能力
“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。学生应在探究中,逐步加强对自然现象的好奇心和求知欲,掌握科学研究的基本思路和方法,培养实践能力、合作能力、创新能力。
以“实验设计”为例,《光合作用原理的应用》一节要求学生总结影响光合作用的外部因素和内部因素。教材上给出了利用叶圆片探究光照强度对光合作用强度影响的基本思路。笔者在课堂上让学生分组设计实验“探究影响叶片光合作用的内部因素”。实验方案在学生的小组讨论和教师的指导下完善,然后学生分组进行实验。教师给1~3组提供了新鲜的叶圆片,给4~6组提供了衰老发黄的叶圆片。1~3组的实验很成功,光照强度对于光合强度有线性关系,4~6组学生认为自己实验“失败”了。引导全班学生一起观察4~6组的实验,共同分析,找出可能的原因。学生通过对比发现,4~6组的叶圆片绿色较1~3组的浅,提出可能是叶片中色素的原因所致。教师顺势提出问题:你们能通过实验来证明自己的猜测和分析吗?学生们结合已有的知识,提出将两种叶片中的色素提取并分离后做比较。由于该实验比较简单,学生马上进行实验,对比结果很明显,1~3组所用叶片提取的色素种类和含量较4~6组的叶片多。学生们通过实验的再探究,从“失败”的实验中抽象总结出了影响光合作用的内部因素——叶片中色素的种类和数量、酶的数量等。
四、在教学中培养学生的社会责任感
“社会责任”是指基于生物学的认识,参与个人与社会事务的讨论,作出理性解释和判断,尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。学生应能够以造福人类的态度和价值观,关注涉及生物学的社会议题,参与讨论并作出理性解释并尝试解决现实生活中与生物学相关的问题。以人教版《保护我们共同的家园》一节为例,笔者引导学生结合生活中常见的污染事件、浪费現象,开展“环保你我他、文明靠大家”的污染座谈活动,明确生物多样性保护的具体意义和实际举措,为全球化生态环境问题提出应对策略。从而引出生物多样性的概念及规律,提升学生的信息归纳能力、科学素养水平,形成对生物多样性价值的正确认知,促进学生解决现实生活问题的能力和担当。
高中教育阶段的生物学课程是科学领域的重要学科课程之一,其精要是展示生物学的基本内容,反映自然科学的本质。它既要让学生获得基础的生物学知识,又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法,最终培养学生的核心素养。目前只是一些尝试,今后在这方面的研究会逐步深入,最终将核心素养融入常规教学之中。
参考文献:
[1]龚雷雨.从“三维目标”到“素养目标”——浅谈对生物学科核心素养教学目标的理解[J].中小学教材教学,2016(9):69-72.
[2]柳夕浪.从素质到核心素养——关于“培养什么样人”的进一步追问[J].教育科学研究,2014(3):5~11.
[3]施久铭.什么是核心素养一为了培养全面发展的人[J].人民 教育,2014,(10):13—15.
[4]曹小燕.高中生生物学科素养培养浅思[J].中学教学参考,2014(29)
关键词:核心素养 高中生物教学 教学实例
按照《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》,高中教育阶段的生物学课程是以提高学生核心素养为宗旨的学科课程,是树立社会主义核心价值观、实现“立德树人”根本任务的重要载体。生物学课程要求学生主动地参与学习过程,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中习得生物学知识,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习及创新实践的能力。笔者在生物课堂上基于发展学生核心素养进行了一些实践,有了一些不成熟的体会与看法。
一、 在课堂教学中向学生渗透生命观念
“生命观念”是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是经过实证后的想法或观点,是能够理解或解释相关事件和现象的品格和能力,如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等。学生要能够用生命观念认识生物的多样性和统一性,形成科学的自然观和世界观,指导探究生命活动规律,解决实际问题。
以“结构与功能观”为例,特殊功能的细胞总有与之相适应的特殊的形态结构:①不同种类的细胞之间最大的区别是细胞器的种类和数量。具有分泌功能的细胞内质网和高尔基体含量较多;能进行光合作用的真核细胞有叶绿体;呼吸作用旺盛的细胞如心肌线粒体多。②哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,也没有各种细胞器,如核糖体、线粒体等,所以自身不能合成蛋白质,细胞呼吸方式是无氧呼吸,不能进行细胞分裂,而且寿命比较短。③代谢旺盛的细胞中,核仁明显,核仁较大,核孔数量多,核膜外模附着的核糖体多。④卵细胞大,有利于储存丰富的营养物质;精子小,含细胞质少,尾部含有丰富的线粒体,有利于精子的运动。⑤蛔虫细胞内没有线粒体,只进行无氧呼吸。⑥神经细胞具有突起,有利于提高兴奋传导的效率等等。通过这样的认识与思考,学生一定会感受到细胞的复杂、神奇、高效、协调等特性,从而领悟到生命活动和生物世界的博大精深,进而产生尊重生命、珍惜生命、关爱生命的情感。
二、在教学中训练学生的理性思维
“理性思维”是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展理性思维,如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法,探讨、阐释生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题。
以“演绎与推理”为例,在《DNA的复制》一节的教学中,在讲解“DNA如何复制”之前,告诉学生对于DNA的复制方式曾经有三种猜测:全保留复制、半保留复制或分散复制。教学中,笔者指导学生用假说-演绎法学习“DNA的复制方式”。亲代大肠杆菌(15N-DNA)转移到含14N的培养基上,连续繁殖一代和两代后将DNA离心的结果与实际结果作比较。三种复制情况演绎推理的结果情况如下:如果是全保留复制,第一次复制后,一个DNA只含有15N,另一个只含有14N,结果应该是DNA分子一半在轻带,一半在重带位置;如果是半保留复制,子代每个DNA分子中既有一条链含有15N,另一条链含有14N,结果DNA分子全部在中带位置;如果是分散复制,子代每个DNA分子中既有15N也有14N,结果在中带位置。为了区别半保留复制与分散复制,还进一步实验,将Ⅰ代的DNA在14N中再复制一次得到Ⅱ代,则2个DNA只含有14N,2个DNA分子既含有15N也含有14N,结果一半在中带、一半在轻带,这是半保留复制。如果每个DNA分子中既有15N也有14N,并且比Ⅰ代中的14N更多一些,结果DNA分子全在中带偏上的位置,应该是分散复制。
教科书中介绍了半保留复制实验,但那是验证实验,没有还原科学发现的过程。运用假说演绎法教学,引领学生体验科学探究的过程,体会“假说演绎”的魅力,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。
三、在教学中培养学生的科学探究能力
“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。学生应在探究中,逐步加强对自然现象的好奇心和求知欲,掌握科学研究的基本思路和方法,培养实践能力、合作能力、创新能力。
以“实验设计”为例,《光合作用原理的应用》一节要求学生总结影响光合作用的外部因素和内部因素。教材上给出了利用叶圆片探究光照强度对光合作用强度影响的基本思路。笔者在课堂上让学生分组设计实验“探究影响叶片光合作用的内部因素”。实验方案在学生的小组讨论和教师的指导下完善,然后学生分组进行实验。教师给1~3组提供了新鲜的叶圆片,给4~6组提供了衰老发黄的叶圆片。1~3组的实验很成功,光照强度对于光合强度有线性关系,4~6组学生认为自己实验“失败”了。引导全班学生一起观察4~6组的实验,共同分析,找出可能的原因。学生通过对比发现,4~6组的叶圆片绿色较1~3组的浅,提出可能是叶片中色素的原因所致。教师顺势提出问题:你们能通过实验来证明自己的猜测和分析吗?学生们结合已有的知识,提出将两种叶片中的色素提取并分离后做比较。由于该实验比较简单,学生马上进行实验,对比结果很明显,1~3组所用叶片提取的色素种类和含量较4~6组的叶片多。学生们通过实验的再探究,从“失败”的实验中抽象总结出了影响光合作用的内部因素——叶片中色素的种类和数量、酶的数量等。
四、在教学中培养学生的社会责任感
“社会责任”是指基于生物学的认识,参与个人与社会事务的讨论,作出理性解释和判断,尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。学生应能够以造福人类的态度和价值观,关注涉及生物学的社会议题,参与讨论并作出理性解释并尝试解决现实生活中与生物学相关的问题。以人教版《保护我们共同的家园》一节为例,笔者引导学生结合生活中常见的污染事件、浪费現象,开展“环保你我他、文明靠大家”的污染座谈活动,明确生物多样性保护的具体意义和实际举措,为全球化生态环境问题提出应对策略。从而引出生物多样性的概念及规律,提升学生的信息归纳能力、科学素养水平,形成对生物多样性价值的正确认知,促进学生解决现实生活问题的能力和担当。
高中教育阶段的生物学课程是科学领域的重要学科课程之一,其精要是展示生物学的基本内容,反映自然科学的本质。它既要让学生获得基础的生物学知识,又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法,最终培养学生的核心素养。目前只是一些尝试,今后在这方面的研究会逐步深入,最终将核心素养融入常规教学之中。
参考文献:
[1]龚雷雨.从“三维目标”到“素养目标”——浅谈对生物学科核心素养教学目标的理解[J].中小学教材教学,2016(9):69-72.
[2]柳夕浪.从素质到核心素养——关于“培养什么样人”的进一步追问[J].教育科学研究,2014(3):5~11.
[3]施久铭.什么是核心素养一为了培养全面发展的人[J].人民 教育,2014,(10):13—15.
[4]曹小燕.高中生生物学科素养培养浅思[J].中学教学参考,2014(29)