胡有紅
課程目標由“三維”目標(知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀)發(fā)展到核心素養(yǎng),即學生應具備的適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力,以培養(yǎng)全面發(fā)展的人為核心,是知識、能力、態(tài)度或價值觀的融合。高三生物復習課中教師重視培養(yǎng)學生的生物學核心素養(yǎng),對科學高效備考具有重要意義。下面,筆者以高三復習課為例,展開對學生生物核心素養(yǎng)培養(yǎng)的探討。
1 生物學核心素養(yǎng)的內涵
生物學核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任4個要素。這4個要素是一個有機的整體:生物都是活物,所以生命觀念是生物學核心素養(yǎng)的基礎,生命觀念的形成離不開科學思維和科學探究,即運用科學思維、科學方法探討生命現象及規(guī)律,審視或論證生物學社會議題,科學思維始終滲透于科學探究過程的各個環(huán)節(jié),要善于發(fā)現生物學現實問題,開展科學探究活動。學生在形成生命觀念、發(fā)展科學思維、進行科學探究的過程中,形成社會責任意識,承擔相應的社會義務。這4個要素的相互關系如圖1所示。
2 科學復習,培養(yǎng)學生的生物核心素養(yǎng)
高三生物復習中教師滲透和培養(yǎng)學生的生物核心素養(yǎng),既是高中新課程標準的首要要求,更是樹立社會主義核心價值觀、實現“立德樹人”的根本。教師要用核心素養(yǎng)的思想調控課堂教學,構建不同的知識體系,體現學科內容的整體性、辯證性、動態(tài)性、層次性,提升學生的學科綜合應用能力。
2.1 核心概念為載體,培養(yǎng)學生的生命觀念
“生命觀念”是經過實證后的觀點或想法,是能夠解釋相關現象的品格和能力,強調觀察到的生命現象及其相互關系。在核心素養(yǎng)的要求下,高三生物復習課中有兩大任務:核心概念的掌握和核心能力的培養(yǎng)。核心概念的掌握,需要形成整體性知識,從龐雜的知識體系中歸納核心知識框架;在此基礎上,培養(yǎng)問題解決能力,突破原認知局限,延伸知識邏輯等核心能力。
高中生物必修模塊涉及到的生物學核心概念包括:細胞、新陳代謝、遺傳與變異、生態(tài)系統(tǒng)、生物進化、穩(wěn)態(tài)與調節(jié)。高中生物課程里需要關注的生物學思想主要是進化思想、系統(tǒng)論與生態(tài)學思想,它們是生物學的靈魂,是溝通核心概念的橋梁。其中生物進化是最核心的概念,生物進化的概念將大部分生物學知識構建成一個整體的框架,如圖2所示。
因此在高三生物復習時,要從整體上把握知識脈絡,突出核心概念,重視知識的綜合性,重視非線性知識之間的聯(lián)系。生命本身是一個有機的整體,從元素到分子到細胞、直至生態(tài)系統(tǒng),整體性思想貫穿始終。以“酵母菌”專題為例,教師從思考母菌的結構著手,接著分析其代謝特點,進而探究酵母菌細胞呼吸類型、果酒的制作,最后由酵母菌生殖方式來探究酵母菌種群數量變化、酵母細胞固定化等知識,使學生對整個酵母菌的相關知識有一個全盤的認識,對不同教材中的酵母菌知識有更進一步的了解。整體性思想的建立,對專題復習是大有裨益的,使得知識在學生腦海中具有動態(tài)性、整體性、層次性,使學生感受到細胞的復雜、高效、協(xié)調等特性,從而領悟生命活動的奇妙精深,進而產生珍愛生命、關愛生命的情感;同時也可以幫助學生將不同教材中的知識前掛后聯(lián),鎖定高考重點,研判規(guī)律,突破方法。系統(tǒng)性復習有助于提高學生綜合運用能力。
2.2 運用新穎的問題情境,培養(yǎng)學生的科學思維
科學思維是從理科視角對客觀事物的本質屬性、內在規(guī)律及相互關系的認識方式;是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程;是分析綜合、推理論證等方法的內化;是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判、檢驗和修正,進而培養(yǎng)辯證的能力與品質。
以“腐乳制作”一節(jié)復習為例。教師提供如下情境資料并設問:腐乳營養(yǎng)價值豐富,科研人員通過實驗研發(fā)了含鹽量低、風味優(yōu)的低鹽腐乳。首先篩選分離菌種,將待篩選的菌種涂布到特定的選擇培養(yǎng)基上進行分離,篩選出蛋白酶活力高的毛霉菌株。教師引導學生思考可以根據什么來篩選蛋白酶活力高的毛霉菌株。第二步,將毛霉接種在斜面培養(yǎng)基上,25℃培養(yǎng)2~3 d后制成孢子懸液;過濾后計數,加入生理鹽水溶液以調節(jié)菌種濃度。教師提問:這一步的目的是什么?所用生理鹽水需要滅菌嗎?第三步,將菌種噴灑在豆腐塊上(接種),放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng),一段時間后取出,放置在陰涼處2~4 h(晾花)。教師提問:晾花的目的是什么?然后,將坯塊上菌絲分開,豆腐表面用手指輕輕揩抹一遍,裝入發(fā)酵瓶中。教師提問:豆腐表面用手指輕輕揩抹一遍再裝瓶的目的又是什么?教師通過提供新穎的問題情境,引導學生回憶所學知識,培養(yǎng)學生的科學思維,避免了高三復習課炒冷飯現象。
面對高速發(fā)展的生命科學,教師在高三復習課中要不斷接受新信息,關注生命科學研究前沿,在題目所提供的新穎問題下,學會“透過現象看本質”,回歸知識原點,運用科學思維分析解決問題。在必修2教材中,有關基因型推斷、概率計算也是復習階段要高度重視的內容,相關試題對分析推理能力和理科計算能力要求較高。在復習過程中教師應從易到難,逐步提高習題的難度和思維的強度,注重解題方法的總結和提煉,歸納出這類試題的解題策略,讓學生的科學思維不斷提升。
2.3 巧妙設計實驗,培養(yǎng)學生動手探究能力
科學探究是指提出科學問題、形成猜想和假設、設計實驗與制訂方案、獲取和處理信息、基于證據得出結論并作出解釋、以及對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力?!翱茖W探究”主要包括問題、證據、解釋、交流與合作等要素。生物學是一門以實驗為基礎的自然科學,幾乎所有的生物學規(guī)律都源于生物學實驗。即使高三復習課,教師也要創(chuàng)造條件做實驗或演示實驗。
在“探究光合作用的環(huán)境因素”一節(jié)時,筆者和學生一起在數字化信息系統(tǒng)實驗室中完成,將傳感器與實驗裝置、數據采集器、計算機等組裝起來,共同完成對數據測量。探究過程如下:
① 搭建實驗裝置,將10片大小、長勢、幼嫩程度相似的綠蘿葉片置于氣液相密封實驗器內,凡士林密封橡皮塞,將并CO2傳感器連接與數據采集器、計算機連接。endprint
② 選擇通用軟件,添加“CO2—t”表格,通過表格記錄數據,表示綠色植物光合作用過程中密封實驗器內CO2濃度變化。
③ 選擇通用軟件,添加“CO2—t”曲線圖,直觀形象地表示綠色植物光合作用過程中密封實驗器內CO2濃度變化。
④ 打開光源,開始實驗,每隔30 s自動記錄測量結果。
⑤ 學生分析數據得出結論。
進一步探究:學生在氣液相密封實驗器上蒙上一層玻璃紙,玻璃紙顏色分別為無色透明、紅色透明、綠色透明、藍色透明、黃色透明,探究光質對光合作用的影響;改變臺燈與氣液相密封實驗器的距離,探究光照強度對光合作用的影響。
教師創(chuàng)造條件開展實驗,開拓學生視野,培養(yǎng)學生動手能力、團隊合作能力、分析數據能力、解決問題能力,真正將生物核心素養(yǎng)落實在課堂中,從而教會學生科學探究的一般方法,使學生掌握科學探究的基本技能,為終身學習打下基礎。
2.4 注重理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生的社會責任
社會責任是指在認識科學本質,理解科學、技術、社會與環(huán)境關系的基礎上,逐漸形成的對科學和技術應有的正確態(tài)度和責任感。新課程要求學生能夠在知識積累、能力提升和素質養(yǎng)成的過程中,逐步形成正確的核心價值觀。這也體現了新課標所承載的“堅持立德樹人,加強社會主義核心價值體系教育”和“增強學生社會責任感”的育人功能和政治使命。樹立學生的社會責任感需要教師在課堂教學中注重理論聯(lián)系實際,使學生能夠將所學知識和生產實踐相結合。
如在復習“酶的作用和特性”這一節(jié)時,筆者設置了下列相關討論題:① 在探究酶的最適溫度、pH實驗前,為避免人力、物力、財力的浪費,可以進行預實驗,預實驗應如何開展?又如何在預實驗的基礎上進一步開展實驗?② 加酶洗衣粉在使用時有何注意事項?③ 酶還有在哪些方面有應用?(教師可以將知識前掛后聯(lián),如果膠酶在榨取果汁中作用、多酶片等)④ 為了使牛仔褲呈現“穿舊”效果,在工業(yè)洗衣機中用酶洗代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮石擦洗,是目前重要的生產手段(工藝流程見圖3)。在該工藝中,可以通過調節(jié)什么控制仿舊顏色的深淺?纖維素酶在仿舊中的作用機理與其在洗衣粉中去污的機理是否相似?
教師通過將相關知識點與某種生產工藝相結合,引導學生中所學生物學知識解決生產、生活實踐中的具體問題,既培養(yǎng)了學生知識遷移和靈活運用的能力,又培養(yǎng)了學生社會責任感。再如教師可以通過科學史的教育,培養(yǎng)學生抗挫折能力,向學生普及生命科學常識,傳播科學精神和人文精神,讓學生有所擔當并承擔力所能及的責任,讓生物學知識更好的服務社會,創(chuàng)造價值。
參考文獻:
[1] 吳成軍.基于生物學核心素養(yǎng)的高考命題研究[J].中國考試,2016,(10):25-31.
[2] 譚永平.從發(fā)展核心素養(yǎng)的視角探討高中生物必修內容的變革[J].課程·教材·教法,2016,(07):62-67.endprint