(紹興魯迅中學(xué) 浙江紹興 312030)
在高中生物復(fù)習(xí)教學(xué)過程中,部分教師常常簡單地將復(fù)習(xí)教學(xué)理解為鞏固基礎(chǔ)知識(shí),按照教材章節(jié)順序總結(jié)和梳理知識(shí)考點(diǎn),在課堂中逐點(diǎn)回顧生物學(xué)的基本概念、原理等,忽略不同課時(shí)、不同單元、不同學(xué)期、不同模塊間的知識(shí)關(guān)聯(lián)和能力發(fā)展,導(dǎo)致學(xué)生思維受限,無法形成生物學(xué)的全局觀念,課堂也逐漸演變成復(fù)習(xí)筆記抄寫課。學(xué)生依靠死記硬背和反復(fù)練習(xí)學(xué)習(xí)生物,對(duì)知識(shí)的遷移和運(yùn)用能力薄弱。
此外,復(fù)習(xí)課堂呈現(xiàn)固定的“知識(shí)梳理、習(xí)題講評(píng)、作業(yè)布置”的模式,缺乏有效的教學(xué)情境、忽略創(chuàng)造性的教學(xué)設(shè)計(jì)。教師上課枯燥無味、缺乏激情,學(xué)生機(jī)械抄寫、喪失熱情,師生互動(dòng)基本為零。在這種復(fù)習(xí)課下,學(xué)生認(rèn)識(shí)問題,思考問題的方式并沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)的改變,無法培養(yǎng)主動(dòng)思考、自主探究的能力,不利于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。如何打破傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)教學(xué)模式,提高復(fù)習(xí)效率,培養(yǎng)生物學(xué)科核心素養(yǎng),對(duì)教師而言是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
教學(xué)重構(gòu)是指在理解教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,選擇、整合、優(yōu)化和開發(fā)其他教學(xué)資源,對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)、組織以及交流合作,使教學(xué)更能適應(yīng)具體教育和教學(xué)情境?!镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》提出生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包含生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任4個(gè)方面,教師在構(gòu)建課堂內(nèi)容時(shí)要以發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨,精選課程內(nèi)容,落實(shí)生物學(xué)課程的育人功能。核心素養(yǎng)理念下的中學(xué)生物復(fù)習(xí)教學(xué)重構(gòu),從學(xué)生的角度出發(fā),將課程知識(shí)目標(biāo)達(dá)成與學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展相統(tǒng)一。教學(xué)設(shè)計(jì)打破教材原有的編排次序,根據(jù)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,跨單元、跨模塊設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)、圖文資料,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,主動(dòng)探究;教學(xué)過程的開放性和可塑性更大,留給學(xué)生更多的拓展空間,激發(fā)以探究為主的主動(dòng)學(xué)習(xí);教學(xué)活動(dòng)增加和完善生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),重視定量實(shí)驗(yàn),教師要鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。中學(xué)生物復(fù)習(xí)教學(xué)重構(gòu)課程幫助學(xué)生多角度鞏固理論知識(shí),多方向應(yīng)用實(shí)驗(yàn)技能,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。
“探究香蕉成熟過程中物質(zhì)變化實(shí)驗(yàn)”案例(圖1)融合了細(xì)胞的物質(zhì)組成及功能、活動(dòng)“檢測生物組織中的糖類和蛋白質(zhì)”、光電比色法定量檢測物質(zhì)含量、植物激素的作用、果膠及果膠酶、色素等知識(shí)點(diǎn),跨越“分子與細(xì)胞”“穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”“生物技術(shù)與工程”等模塊,將學(xué)生已學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通,搭建內(nèi)在聯(lián)系,以新的情境完成生物知識(shí)的復(fù)習(xí)。
圖1 “探究香蕉成熟過程中物質(zhì)變化實(shí)驗(yàn)”案例
浙科版高中生物《必修1·分子與細(xì)胞》教材中“檢測生物組織中的糖類和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)以稀釋蛋清液、馬鈴薯勻漿、白梨汁為實(shí)驗(yàn)材料,檢測生物組織中的蛋白質(zhì)、淀粉、還原糖。在實(shí)際教學(xué)過程中,學(xué)生機(jī)械記憶課堂所學(xué)知識(shí),常常形成錯(cuò)誤認(rèn)知,認(rèn)為“稀釋蛋清液中只有蛋白質(zhì),馬鈴薯勻漿只有淀粉,白梨汁中只有還原糖”。這種錯(cuò)誤認(rèn)知的產(chǎn)生歸根結(jié)底在于學(xué)生缺乏基本的生命觀念,無法理解生命現(xiàn)象及其內(nèi)在規(guī)律。
復(fù)習(xí)時(shí),教師需要帶領(lǐng)學(xué)生準(zhǔn)確建立起對(duì)生命現(xiàn)象及內(nèi)在規(guī)律的概括性理解和整體性認(rèn)識(shí),通過教學(xué)重構(gòu),設(shè)計(jì)新的課堂教學(xué)情境,將學(xué)生以往所學(xué)的具體知識(shí)和真實(shí)活動(dòng)有效結(jié)合,吸引學(xué)生的專注力,引發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,對(duì)學(xué)生原有的認(rèn)知造成沖擊,從而使學(xué)生充分感悟生命的本質(zhì)。
通過一系列問題情境,學(xué)生在香蕉果實(shí)成熟這個(gè)過程中體會(huì)到每個(gè)生物體中都含有各種物質(zhì),感悟細(xì)胞由多種多樣的分子組成,這些分子是細(xì)胞執(zhí)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),從而了解生命的物質(zhì)性和生物界的統(tǒng)一性,培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀。學(xué)生通過探究果實(shí)成熟過程中物質(zhì)變化的情況,以及植物激素在該過程中的作用,直觀體會(huì)生命是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程,生命活動(dòng)的進(jìn)程中會(huì)受到多種因素的調(diào)節(jié)。此外,教師結(jié)合真實(shí)生活情境的直觀感受,引導(dǎo)學(xué)生思考香蕉成熟過程中的其他變化,如色素變化對(duì)果皮顏色的影響、果膠含量對(duì)果實(shí)硬度的影響等,產(chǎn)生新的問題并解決。這個(gè)過程使學(xué)生明白一個(gè)生物體的生長或者衰老,并不是單一物質(zhì)的局部改變,而是各種成分和結(jié)構(gòu)的相互協(xié)調(diào)共同影響,從而培養(yǎng)學(xué)生從部分和整體多角度看待各種復(fù)雜的生命現(xiàn)象,探索背后的生命規(guī)律。
生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。在生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中教師應(yīng)致力于提升學(xué)生的知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)技能,要求學(xué)生能夠基于已學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理、方法、技術(shù)解決新的問題,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。
以“檢測生物組織中的糖類和蛋白質(zhì)”為例,這是一個(gè)簡單的定性實(shí)驗(yàn),復(fù)習(xí)過程中,若拘泥于原有實(shí)驗(yàn),重復(fù)實(shí)驗(yàn)原理和方法,不利于學(xué)生的自主探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等能力的培養(yǎng)。教師通過教學(xué)重構(gòu),在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,拓展成定量探究實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維、實(shí)驗(yàn)操作技能、數(shù)據(jù)分析能力以及團(tuán)隊(duì)合作提出了更高水平的要求。
有機(jī)物的定量測定使用的是浙科版選修1學(xué)習(xí)的光電比色法,結(jié)合高中生物有機(jī)物檢測的顯色反應(yīng),即可測定特定物質(zhì)的含量。例如,可使用碘-碘化鉀溶液作為顯色劑使淀粉變色,通過比色計(jì)測定光密度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線確定淀粉含量。該教學(xué)設(shè)計(jì)基于學(xué)生已掌握的方法,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)原理及操作,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的遷移與應(yīng)用。
定量實(shí)驗(yàn)的工作量較大,需要團(tuán)隊(duì)合作共同完成。學(xué)生以小組為單位,自主討論明確實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施,充分鍛煉了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作能力,培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作、科學(xué)探究精神。最后,小組以表格、曲線圖、柱狀圖、文字陳述等多形式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,各小組之間相互討論評(píng)價(jià),培養(yǎng)處理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并用準(zhǔn)確的術(shù)語和圖表展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。組間相互交流評(píng)價(jià),并對(duì)有差異的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展開思考討論。此時(shí),教師要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步完善,幫助學(xué)生更好地培養(yǎng)科學(xué)探究能力。
“探究香蕉成熟過程中物質(zhì)變化實(shí)驗(yàn)”教學(xué)重構(gòu)案例以香蕉果實(shí)成熟為切入點(diǎn),將表面上互不相關(guān)的概念,通過深入挖掘內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)建不同模塊間生物學(xué)知識(shí)的網(wǎng)絡(luò),幫助學(xué)生建立對(duì)復(fù)習(xí)內(nèi)容清晰牢固的認(rèn)知系統(tǒng),為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維做好鋪墊(圖2)。
圖2 “探究香蕉成熟過程中物質(zhì)變化實(shí)驗(yàn)”知識(shí)概覽
其中,教師利用香蕉味道變化這一生物學(xué)事實(shí),啟發(fā)學(xué)生思考香蕉果實(shí)成熟中糖類和蛋白質(zhì)含量變化情況,作出合理假設(shè),并驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。基于該實(shí)驗(yàn)結(jié)果,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考討論并提出新的問題:香蕉成熟中顏色和硬度上會(huì)有哪些變化?這些改變是由哪些物質(zhì)變化引起的?如何驗(yàn)證自己的猜想?這樣可以促使學(xué)生運(yùn)用日常觀察體驗(yàn)、已有的生物學(xué)知識(shí)、證據(jù)和邏輯進(jìn)行探討推理,通過科學(xué)探究、資料收集等完成論證,完成探討闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律的過程,逐步發(fā)展科學(xué)思維(圖3)。
圖3 基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)歸納與推理的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)
生物學(xué)內(nèi)容并非獨(dú)立的,而是彼此驗(yàn)證、互相補(bǔ)充?!俺墒斓墓麑?shí)中會(huì)產(chǎn)生乙烯,乙烯可以促進(jìn)果實(shí)成熟”這是學(xué)生已有的知識(shí)。針對(duì)“乙烯具體是如何起作用”這一新問題,學(xué)生結(jié)合成熟的果實(shí)中的一系列變化,運(yùn)用科學(xué)思維方法展開歸納、概括和推理,提出“乙烯通過影響酶的表達(dá)和活性起調(diào)節(jié)作用”的假設(shè)。教師通過提供文獻(xiàn)資料,對(duì)學(xué)生的猜想給予評(píng)價(jià)佐證,從而培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)科學(xué)事實(shí)進(jìn)行假想推理的能力,發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
生物學(xué)課堂并不僅僅局限于課堂理論的學(xué)習(xí)、思維的訓(xùn)練、技能的培養(yǎng),最重要的還是要能在現(xiàn)實(shí)生活中用科學(xué)的觀點(diǎn)、知識(shí)、思路和方法來解決實(shí)際問題,促進(jìn)學(xué)生形成社會(huì)責(zé)任意識(shí)。
本案例培養(yǎng)了學(xué)生的物質(zhì)檢測和定量的實(shí)驗(yàn)技能,探討了植物激素乙烯在果實(shí)成熟中的調(diào)節(jié)作用。課外實(shí)踐時(shí),學(xué)生可以結(jié)合自身所學(xué),將理論付諸行動(dòng),承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。例如,不同食品中各類有機(jī)物的種類無明顯差異,但含量千差萬別,學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握不同生物的有機(jī)物含量情況,結(jié)合“中國居民膳食指南”嘗試搭配營養(yǎng)膳食方案,幫助家人搭配合理膳食增強(qiáng)免疫力、預(yù)防慢性疾病、保障身體健康,成為家庭的營養(yǎng)搭配師。另外,食品安全關(guān)系生命健康,“毒奶粉”、染色食品、變質(zhì)食品等問題層出不窮,學(xué)生可以結(jié)合物質(zhì)檢測方法,收集新型食品檢測技術(shù)在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的相關(guān)資料,分析并嘗試提出日常食品檢測的實(shí)踐方案。除此之外,學(xué)生還可以基于乙烯在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的相關(guān)資料,分析植物激素和其他因素對(duì)植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié),嘗試提出植物激素的生產(chǎn)實(shí)踐方案。
高中生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容細(xì)碎繁雜,知識(shí)點(diǎn)多,概念密集,在實(shí)際考試中注重考查學(xué)生的表達(dá)理解、知識(shí)遷移、科學(xué)探究、綜合運(yùn)用等能力。在核心素養(yǎng)理念下,如何重構(gòu)一堂符合學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)、心理特點(diǎn)和認(rèn)識(shí)規(guī)律,同時(shí)保障知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性的復(fù)習(xí)課堂,對(duì)教師提出了更高的要求。重構(gòu)課堂時(shí),教師首先以學(xué)生的發(fā)展出發(fā),針對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)和學(xué)生認(rèn)知薄弱點(diǎn),梳理清晰準(zhǔn)確的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),挖掘深層根本的核心概念,沖擊學(xué)生的慣性思維,彌補(bǔ)知識(shí)漏洞。其次,教師要融合多個(gè)模塊,選擇、整合、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,在新情境中運(yùn)用教學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)換學(xué)生思考問題、認(rèn)識(shí)問題的角度,提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)和遷移運(yùn)用能力。此外,準(zhǔn)確定位學(xué)生為主體的教學(xué)課堂,開展科學(xué)探究、模型構(gòu)建、推理分析等教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決未知問題、復(fù)雜問題,提高自主探究能力。教學(xué)過程還需同時(shí)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和小組展示,建立多元化的評(píng)價(jià)模式,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。