培养生命观念发展生物核心素养
2018-10-16陈露
陈露
【摘 要】本文从立足课堂教学挖掘生命观念具体素材出发,阐述结合生物模型和社会热点培养学生生物核心素养中的生命观念的策略。
【关键词】生物教学 核心素养 生命观念
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2018)07B-0065-02
为了响应教育部“立德树人”的号召,生物课改组以培养学生生物核心素养为核心,通过科学的教学方式方法使学生形成适应其个人终身发展和社会发展所需要的关键能力以及必备品格,在生物学科中培养学生的生命观念、科学探究、理性思维以及社会责任。生命观念能够使学生更加系统地理解相关概念、知识,建构知识体系。因此本文主要阐述核心素养中的生命观念的培养策略。
一、立足课堂教学,挖掘生命观念的具体素材
现阶段,课本中能够具体体现生命观念的素材主要表现在结构与功能、物质与能量以及进化与适应这三个方面。因此教师在教学相关章节的内容时,应当尽可能地挖掘教材,并以课本为基础,不断为学生深化生命观念的内涵,使学生的生命观念能够不断得到加强,核心素养得到不断提升。
(一)结构与功能。“物质结构会决定物质功能”,这是高中生物里的一个得到普遍认定的真理。学生学习了这个结论之后,当他接触一些新的生物时,就会根据其物质结构大胆推测其所具有的功能,解释一些生命现象,从而不断优化知识结构,培养生命观念素养。
比如,学习必修二第三章第二节《DNA 分子的结构》时,学生对 DNA 分子的一些功能和特性并不理解,如 DNA 分子的性质的稳定性、DNA 分子的半保留复制方式。其实这些功能和特性都不是凭空而来的,都与其特定的“双螺旋结构”有密切的联系。因此笔者在教学时重点展示这个模型的相关结构,让学生认识并熟悉这个模型,对 DNA 的结构有更加直观的认识,即 DNA 分子的每一条单链都由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成,这两条单链按照反向平行的方式构成特有的双螺旋结构。学生观察该模型,了解腺膘呤(A)、胸腺嘧啶(T)配对、鸟膘呤(G)与胞嘧啶(C)这些碱基之间的相互配对的规律,从而知道这种特有的结构使其性质异常稳定,并了解这种双链结构只能进行半保留复制的复制方式。又比如,在学习与蛋白质有关的知识时,学生知道不同结构的蛋白质会有不同的功能。就癌细胞而言,尽管其糖蛋白的数量减少,但是其结构却没有发生本质变化,因此其糖蛋白的功能也不变,这是认识癌细胞的一个基本点。
生物的结构与其功能之间存在密切的联系,学生要充分认识生物的这种相关特性,并在此基础上合理利用这种相关特性解释更多的生命现象,进而全面提升生命观念素养。
(二)物质与能量。生命观念的另一个体现便是物质与能量。可以说自然界中形形色色的生命无时无刻不在跟物质和能量打交道,因此,正确认识物质和能量的相关特性,以及二者之间的区别和联系,以便更好地理解生命现象。
比如,在教学必修三第五章《生态系统及其稳定性》中的相关内容时,笔者着重讲解物质和能量的区别和联系,使学生能够以此为依据,对自然界中一些常见的生命现象进行分析。即能量传递不能凭空产生,而是以物质为载体,并在传递过程中遵循“单向流动,逐级递减”的原则。也就是说,生物中的能量传播具有单向性,且不可逆,并遵守能量守恒定律,能量的总和不变。物质和能量不尽相同,物质在传递时,要以能量为动力,在传递的过程中可以循环。学生只有充分掌握这些规律,才能更好地理解食物链中的生产者、消费者以及分解者及其作用,灵活运用这些规律来解释生物现象。
教师在教学过程中对物质和能量的相关知识一定要给予足够的重视,使学生树立正确的物质和能量观,不断提升学生的生命观念素养。
(三)进化与适应。在自然界中,各种生命体都是在适应自然的过程中不断进化。能适应自然的物种才得以存活,不能适应的物种都被自然选择所淘汰,这是一种生命观念,也是培养生命观念的一个重要内容。
比如,在教学高中生物人教版必修二第七章《现代生物进化理论》中的相关内容时,笔者按照固定的思维逻辑顺序为学生讲解相关内容,引导学生在理解这些知识的基础上,自行解释其他章节的一些有关生物概念和生命现象的问题。在课堂上,笔者按照“基因分子结构的进化→细胞结构上的进化→动物个体发育的进化→生殖上的进化→代谢方式的进化→生命活动调节方式的进化→遗传和变异上的进化→生态上的进化”的顺序,为学生列举相关实例。在“进化与适应”这条线索的牵引下,笔者基本上串讲起了高中生物的大多数章节中的重点知识,从而使学生对相关知识的认识更加全面,建构更加完善的知识体系。
在教学中,教师要充分“进化与适应”这一模块知识,更加有效地培养和提升学生的生命观念素养,使学生得到更好成长。
二、创新教学方式,培养生命观念
为了切实提升课堂教学实效,培养生命观念素养,教师应当在传统教学模式的基础上不断改进,使学生能够在结合现阶段的社会热点以及前沿科技的前提下进行深入思考,并在交流讨论中不断拓宽视野,增长见识。在这个过程中学生的学科素养也会随之提升,其理论知识水平以及综合实践能力等都会实现质的飞跃,与此同时也更有利于学生各方面素质的发展。
(一)结合生物模型,培养生命观念。在教学时,教师应当有效引导学生形成主动思考的良好习惯,使学生在这种习惯的驱使下,学会积极主动地思考,并更好地掌握相关的知识。
比如,在教学高中生物人教版必修一第五章《能量的供应和利用》中光合作用和呼吸作用时,笔者借助以下这两个模型(如图 1 图 2 所示)进行问题引导式教学。学生对该模型有了初步认识后,为了引导学生對此模型进行深入探究和分析,笔者提出以下问题:(1)光合作用和呼吸作用分别需要哪些条件?(2)光合作用和呼吸作用分别有几个反应阶段,每个阶段的反应场所和反应式分别是什么?(3)在光合作用中,光反应和暗反应这两者之间有什么关系?(4)有机物和无机物之间的转化都在什么场所?在问题的引导下,学生的思考方向更加明确,学习效率得到更大提升。
问题引导式教学能够使学生更加深入地学习和研究相关模型,以问题带动思考,充分利用相关知识联系实际,用生命观念来引领学生分析与解决生物学问题,培养学生核心素养。
(二)利用社会热点,开展讨论交流以培养生命观念。在教学中,教师不能总是按照固定的教学模式进行教学。因为在一成不变的教学模式下,学生的学习兴趣会大打折扣,相关学科的核心素养能力也不能得到有效提升。因此,教师要结合生物学科的特点,借助一些与教材知识相关的社会热点激发学生的学习热情,使学生的生物素养得到提升。
比如,在教学高中生物人教版必修二第三章第二节《DNA 分子的结构》中的相关内容时,笔者结合前一段时间中国科学院物理所软物质物理实验室李明研究员领导的研究小组在单个 DNA 分子的凝聚动力学研究中获得的新发现进行教学。该实验室成员利用施加于 DNA 上的张力来有效促使 DNA 的凝聚速率下降,在一定的时间分辨率下观察到了 DNA 的非连续凝聚过程。而这个社会热点能够极大地激发学生的学习热情,增强学生联系相关知识进行探究的能力。比如,之前学生经常错把 DNA 变成 RNA 的过程理解为翻译,或者是分不清三种 RNA 的关系等。但是在该社会热点的启发下,学生自主探讨建构相关知识模型,理清 DNA、RNA 和蛋白质三者之间的关系,并在笔者的启发下建立了生物模型(如图 3 所示)。在该模型中,DNA、RNA 和蛋白质三者之间的关系一目了然。该模型也将 DNA、RNA 和蛋白質的部分内部结构展示出来, 使学生从中建立一个相对比较完善的知识体系。
以上实例充分说明,学生能够在某些知识点的带动下进行深度探究。学生在探究过程中能自主联系其他的生命现象,深入思考、探究它们之间关系,使生命观念深入学生的脑海中。
总之,培养学生的生命观念,提升学生的学科核心素养都不是一朝一夕就能够完成。教师应当秉承对学生负责的思想积极地探索和创新教学方式,使学生能够深刻洞悉生命观念的具体内涵,有效掌握生命观念的相关素材,使自身具备生命观念的良好素养,从而提升生物核心素养和综合素质。
【参考文献】
[1]赖邵华,韦艳艳.对比中美高中生物教材,初探生命观念[J].中学生物学,2017(5)
[2]徐丽念.高中生物教学中学生核心素养的培养[J].科学·自然,2016(23)
[3]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(31)
(责编 卢建龙)