陳清霞
摘要 在新課程理念下,當(dāng)前生物學(xué)教學(xué)改革的核心任務(wù)是以學(xué)科核心素養(yǎng)為根本宗旨進(jìn)行教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變和教學(xué)內(nèi)容的重塑。教師在日常的課堂教學(xué)中,要根據(jù)生物學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生的發(fā)展規(guī)律,不斷嘗試、學(xué)習(xí)、實(shí)踐和反思,從關(guān)注知識(shí)點(diǎn)的落實(shí)轉(zhuǎn)向核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,從而引導(dǎo)學(xué)生形成適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的品格與能力,切實(shí)地將核心素養(yǎng)落實(shí)到課堂教學(xué)中,真正實(shí)現(xiàn)立德樹人的教學(xué)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞 高中生物;核心素養(yǎng);課堂教學(xué);育人目標(biāo)
學(xué)科核心素養(yǎng)的提出再次推動(dòng)了課堂教學(xué)的深層次改革,強(qiáng)化學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展不僅是教育改革的熱點(diǎn),也是立德樹人的目標(biāo)。課堂教學(xué)是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要陣地,學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)的確立,是落實(shí)核心素養(yǎng)的前提,開展基于探究的教學(xué)活動(dòng)是落實(shí)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。因此,在課堂教學(xué)中如何落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)成為一線教師的努力方向。
一、把握生物學(xué)科核心素養(yǎng)本質(zhì),提煉核心素養(yǎng)目標(biāo)
生物學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在解決真實(shí)情境中的生物學(xué)問題時(shí),所表現(xiàn)出來的適應(yīng)學(xué)生終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力,主要包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。新高考背景下的生物教學(xué)從關(guān)注三維目標(biāo)發(fā)展為培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)。生物學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在從學(xué)生發(fā)展的角度,凸顯對(duì)生命的關(guān)注和育人的要求,同時(shí)要求關(guān)注人與自然的和諧統(tǒng)一,形成可持續(xù)發(fā)展的觀念,養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度。因此,生物學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)的確立要回歸到教育的本真,從生活實(shí)際出發(fā),提高每個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
課前筆者提煉出“DNA的復(fù)制”的生物學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo):(1)生命觀念。通過分析DNA分子的結(jié)構(gòu)與功能的特點(diǎn),幫助學(xué)生建構(gòu)“DNA的復(fù)制”的核心概念,達(dá)成對(duì)生命的理解;(2)理性思維。通過假說演繹法推測DNA的復(fù)制方式,提高學(xué)生分析、推理、歸納等理性思維素養(yǎng);(3)科學(xué)探究。通過分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、小組合作、展示評(píng)價(jià)等學(xué)習(xí)活動(dòng),領(lǐng)悟科學(xué)探究思維和精神,提高科學(xué)探究能力;(4)社會(huì)責(zé)任。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活,關(guān)注癌癥、克隆等社會(huì)熱點(diǎn),增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任擔(dān)當(dāng),形成正確的價(jià)值觀和人生觀。
二、以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的生物課堂教學(xué)實(shí)踐
(一)立足基礎(chǔ)知識(shí),形成生命觀念
“DNA的復(fù)制”是遺傳和變異的重要內(nèi)容。學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了孟德爾遺傳規(guī)律和細(xì)胞分裂的相關(guān)知識(shí),已經(jīng)了解細(xì)胞分裂通過染色質(zhì)復(fù)制(實(shí)質(zhì)為DNA的復(fù)制)實(shí)現(xiàn)了親子代遺傳的連續(xù)性和穩(wěn)定性。本章第2章第2節(jié)又學(xué)習(xí)了DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn),學(xué)生自然而然質(zhì)疑:DNA作為遺傳物質(zhì)如何將親代的遺傳信息傳遞給子代?即學(xué)生在學(xué)習(xí)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)、細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)上,要從分子水平深入探討生命的本質(zhì)。這一課時(shí)的內(nèi)容抽象難懂,因此,在教學(xué)中,教師要采用啟發(fā)式教學(xué),設(shè)置一些學(xué)生熟悉而又不知具體原因的實(shí)例,引起學(xué)生的共鳴,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)導(dǎo)入時(shí),教師可以設(shè)置提問:(1)同卵雙胞胎為什么長得很像?(2)親子鑒定為什么要鑒定DNA?這樣的問題情境直接點(diǎn)出了學(xué)生關(guān)于DNA復(fù)制的認(rèn)知困惑、建構(gòu)DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息的觀點(diǎn)。學(xué)生通過情境認(rèn)知,從基礎(chǔ)知識(shí)理解和生命科學(xué)的視角形成DNA復(fù)制的生命觀念,理解結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系,感悟生命的奇妙與真諦,從而產(chǎn)生對(duì)生命的理解和尊重以及對(duì)自然的珍愛與敬畏。
(二)運(yùn)用假說演繹,聚焦理性思維
假說演繹法是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的方法,是訓(xùn)練學(xué)生理性思維的重要方法。在遺傳學(xué)的發(fā)展歷程中,運(yùn)用假說演繹法的案例有很多,其中DNA復(fù)制方式的提出與驗(yàn)證是體驗(yàn)假說演繹法的重要素材。在此之前,學(xué)生通過對(duì)孟德爾和摩爾根遺傳規(guī)律的學(xué)習(xí),對(duì)假說演繹法有了一定的認(rèn)識(shí),為了進(jìn)一步加深對(duì)假說演繹的思維方式的理解和掌握,在本節(jié)的教學(xué)可以嘗試讓學(xué)生把自己當(dāng)科學(xué)家,遵循假說演繹法的流程,在層層設(shè)問和合作探究中形成DNA的半保留復(fù)制方式的結(jié)論。
首先從克里克對(duì)DNA復(fù)制的預(yù)測出發(fā),讓學(xué)生根據(jù)克里克的描述畫出DNA的半保留復(fù)制方式的模式圖,提醒學(xué)生用不同顏色的線條代表DNA的母鏈的子鏈。
提出問題:推測DNA復(fù)制的其他可能方式是什么?DNA的復(fù)制方式是哪一種?如何證明?
做出假設(shè):基于遺傳規(guī)律和DNA分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí),做出假設(shè)。學(xué)生可以有不同的觀點(diǎn)。
演繹推理:如果親代DNA鏈用紅色筆表示,子代DNA鏈用黑色筆表示,引導(dǎo)學(xué)生基于各自的假設(shè)畫出不同DNA復(fù)制方式中子一代和子二代中DNA的組成。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:遵循科學(xué)探究的流程,以小組合作的形式分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究DNA復(fù)制的方式,并預(yù)測實(shí)驗(yàn)的可能結(jié)果。
通過層層設(shè)問和推理,體驗(yàn)了假說演繹法的過程,重現(xiàn)對(duì)DNA分子復(fù)制方式的探究。在經(jīng)歷了一個(gè)思考、合作和探究的過程中,學(xué)生深入理解DNA復(fù)制的過程和方式,訓(xùn)練了理性思維,提升了生物學(xué)科核心素養(yǎng)。
(三)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提升科學(xué)探究能力
學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)是目前生物教學(xué)改革關(guān)注的焦點(diǎn)。科學(xué)探究是領(lǐng)悟科學(xué)家思維和研究方法、形成科學(xué)理論的有力手段??茖W(xué)探究有提出問題、猜想與假說、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、交流與合作等諸多形式,其中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要載體。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求學(xué)生運(yùn)用已知的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能,對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察、提出問題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案的過程。學(xué)生通過親歷探究過程、體驗(yàn)生物學(xué)知識(shí)的形成、感悟生物學(xué)思想和方法、體驗(yàn)解決問題的思維和方法,培養(yǎng)了學(xué)生大膽猜想、敢于嘗試的創(chuàng)新思維能力和科學(xué)探究能力,達(dá)成對(duì)生命的理解,為學(xué)生的終身發(fā)展奠定素養(yǎng)基礎(chǔ)。
“DNA的復(fù)制”一課中,學(xué)生通過復(fù)習(xí)舊知和自主學(xué)習(xí)提出DNA分子復(fù)制的三種可能方式:(1)全保留復(fù)制;(2)半保留復(fù)制;(3)彌散式復(fù)制。DNA以何種方式復(fù)制需要實(shí)驗(yàn)的探究與驗(yàn)證。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,并設(shè)疑:(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵思路是什么(學(xué)生思考討論,不難得出:區(qū)分親子代的DNA):(2)如何區(qū)分親子代DNA(學(xué)生根據(jù)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)得出把親子代DNA帶上標(biāo)記)。在這樣的設(shè)疑和點(diǎn)撥后,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)材料的選擇、方法的運(yùn)用和步驟的實(shí)施等方面分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),小組討論、交流,并將1958年科學(xué)家Meselson和他的學(xué)生Stahl以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料得到的真實(shí)密度梯度離心結(jié)果。與上述推測的半保留復(fù)制結(jié)果比較,得出結(jié)論:DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究DNA分子的復(fù)制方式的過程中,學(xué)生在思維的碰撞中建構(gòu)DNA復(fù)制的方式和過程,再次體驗(yàn)生命觀點(diǎn)及核心素養(yǎng)的形成。
(四)聯(lián)系生活實(shí)際,培育社會(huì)責(zé)任
高中生物教育教學(xué)改革要求我們的生物課堂在關(guān)注知識(shí)傳授的同時(shí),更要關(guān)注與社會(huì)的融合,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。培育社會(huì)責(zé)任感應(yīng)以教材為載體,通過網(wǎng)絡(luò)、生活、社會(huì)多渠道整合課程資源,圍繞“社會(huì)責(zé)任”主題從環(huán)境保護(hù)、珍愛生命、社會(huì)熱點(diǎn)、生活實(shí)際等方面展開教學(xué)活動(dòng),培育學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。高中生物新課程理念注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,用理性思維模式和科學(xué)探究能力解決真實(shí)情景的生物學(xué)問題,問題的解決能力就是發(fā)展核心素養(yǎng)的最好體現(xiàn)。因此,教師日常的教學(xué)要適當(dāng)引入生活情景,引導(dǎo)學(xué)生留心生物學(xué)現(xiàn)象,用已有的生物學(xué)知識(shí)分析生物學(xué)現(xiàn)象,探索生命活動(dòng)規(guī)律,解決生活實(shí)踐問題,幫助學(xué)生樹立正確的人生觀和價(jià)值觀。
“DNA的復(fù)制”一課中,學(xué)生通過探究DNA分子的復(fù)制方式,總結(jié)出DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因:(1)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供了精確的模板:(2)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。那么,學(xué)生就會(huì)質(zhì)疑:DNA復(fù)制一定準(zhǔn)確無誤嗎?哪些因素會(huì)導(dǎo)致DNA分子復(fù)制錯(cuò)誤?教師以此為切入點(diǎn),在學(xué)生對(duì)DNA分子的復(fù)制過程深刻理解的基礎(chǔ)上,回歸到生活實(shí)際,嘗試用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。必修1第6章學(xué)習(xí)了細(xì)胞癌變,學(xué)生知道細(xì)胞癌變的特點(diǎn)之一是無限增殖。在此基礎(chǔ)上教師設(shè)問:為什么癌變的細(xì)胞會(huì)無限增殖?其本質(zhì)是什么?學(xué)生結(jié)合DNA的復(fù)制過程和特點(diǎn),不難得出癌變的細(xì)胞無限增殖的本質(zhì)是DNA的不斷復(fù)制,將親代細(xì)胞的DNA傳遞給子代細(xì)胞。緊接著,教師讓學(xué)生從DNA復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤的外界因素出發(fā),思考引起細(xì)胞癌變的致癌因子有哪些,這些致癌因子為什么會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變(環(huán)境中的致癌因子會(huì)損傷細(xì)胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,導(dǎo)致正常細(xì)胞的DNA復(fù)制異常和分裂失控而變成癌細(xì)胞)。因此,癌癥的治療,不管是選擇化療還是放療,其實(shí)質(zhì)就是抑制DNA的異常復(fù)制,從而抑制細(xì)胞的無限增殖。在DNA復(fù)制和細(xì)胞癌變的聯(lián)系中,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣和健康的生活方式,并逐步增強(qiáng)珍愛生命的社會(huì)責(zé)任意識(shí),將聯(lián)系生活實(shí)踐的核心素養(yǎng)真正落到實(shí)處。
三、以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的生物課堂教學(xué)反思
(一)問題情景引領(lǐng)教學(xué)過程
問題情景的核心在于情景中蘊(yùn)含的真實(shí)的、未知的問題是學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的載體,包括教師創(chuàng)設(shè)的原始問題和學(xué)生課堂生成的問題。在教學(xué)過程中,教師可利用生活實(shí)際和社會(huì)熱點(diǎn)創(chuàng)設(shè)問題情景。這些問題要圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),要有一定的靈動(dòng)性和思維性,既能推動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng),又能激發(fā)學(xué)生的深入思考,構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系。另外,課堂教學(xué)情景中出現(xiàn)的預(yù)設(shè)之外的問題,蘊(yùn)含著良好的教育契機(jī),教師要及時(shí)捕獲這些生成性問題,將其轉(zhuǎn)化為新的教學(xué)資源。例如,本節(jié)的課堂導(dǎo)入設(shè)計(jì)的問題情景不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能直接點(diǎn)出學(xué)生的認(rèn)知困惑。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中設(shè)置的問題情景,可以為實(shí)驗(yàn)材料的選擇和方法步驟的確定指明方向。對(duì)DNA復(fù)制方式的推測,不同的學(xué)生可能有不同的推測,教師不能擯棄學(xué)生的任何一種猜想,應(yīng)將其作為素材,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用假說演繹法進(jìn)行推理驗(yàn)證。
(二)科學(xué)設(shè)計(jì)探究活動(dòng)
“DNA的復(fù)制”是生物科學(xué)史的教學(xué)內(nèi)容。筆者在課堂教學(xué)中對(duì)DNA復(fù)制方式的探究設(shè)置了明確的探究任務(wù),包括實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)方法的確定、實(shí)驗(yàn)步驟的實(shí)施以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測。有了明確的探究任務(wù)要求后,探究活動(dòng)有針對(duì)性,才能避免流于形式的合作學(xué)習(xí)。小組分工合作要保證小組成員間的差異性,這樣,小組在提問和傾聽的交流表達(dá)環(huán)節(jié)才能產(chǎn)生思維的碰撞,共享學(xué)習(xí)成果,實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。
(三)診斷素養(yǎng)達(dá)成情況
診斷素養(yǎng)的達(dá)成情況,不只是為了檢測學(xué)習(xí)成果,而是為了更好地促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。因此,教師應(yīng)設(shè)計(jì)多元化的評(píng)價(jià)體系并將其融入到平時(shí)的教學(xué)中,基于評(píng)價(jià)任務(wù)診斷學(xué)生的發(fā)展水平并做出反饋或指導(dǎo)。診斷素養(yǎng)達(dá)成的評(píng)價(jià)體系有課堂的教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)和互評(píng),也有課后的鞏固訓(xùn)練評(píng)價(jià)。在本節(jié)課,教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)小組的探究活動(dòng)進(jìn)行自評(píng)和互評(píng),課后精選恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題。學(xué)生通過訓(xùn)練反饋提升,培養(yǎng)學(xué)生的探究性、批判性和科學(xué)探究的思維與習(xí)慣。
四、小結(jié)
在新課程理念下,當(dāng)前生物學(xué)教學(xué)改革的核心任務(wù)是以學(xué)科核心素養(yǎng)為根本宗旨進(jìn)行教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變和教學(xué)內(nèi)容的重塑,教師在日常的課堂教學(xué)中要根據(jù)生物學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生的發(fā)展規(guī)律,不斷嘗試、學(xué)習(xí)、實(shí)踐和反思,從關(guān)注知識(shí)點(diǎn)的落實(shí)轉(zhuǎn)向核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,從而引導(dǎo)學(xué)生形成適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的品格與能力,切實(shí)地將核心素養(yǎng)落實(shí)到課堂教學(xué)中,真正實(shí)現(xiàn)立德樹人的教學(xué)目標(biāo)。