抓好内容分析,培养核心素养
2019-04-16赵鉴
赵鉴
生物是高中一门非常基础的学科,包含大量的生物学基础知识和学科体系的建立,但长期以来我国生物学教育受到教育模式落后、课堂形式单一、部分教师综合能力不足、学校教学设备的不完善的制约,限制了生物学科的发展。随着新课改的渗入,2018年十九大进一步明确提出的立德树人的任务,发展素质教育。高中生物学更加注重培养学生的学科素养,《普通高中生物学课程标准(2017年版)》(以下简称《课标》)提炼出了生物学学科核心素养。核心素养是在生物课堂上培养学生最基础、最必要的个人素养,是一个人融入社会和终身发展最关键的支撑素养,在生物课开展的过程中可能需要很多生物学素养来支撑课堂教学。这些素养不仅仅是本学科的素养,还可能是一种发展的跨学科的素养。所有的素养又可以分为生物学学科核心素养和以核心素养为核心所延伸出来的素养,其中生物课堂最关键就是生物学学科核心素养的渗透。下面以多种教学内容为例探究生物学学科核心素养在课堂的渗入,从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面进行了课堂教学的探究。
1基于核心素养完成教学设计
依据生物学科的思维方式,教师先对教学内容进行分析,完成教学设计:首先写出表现性目标,识别学生起点行为的特点;接着,进行教材分析,根据教材内容和学生特点开发教学策略,确定教学内容和方法,围绕几大核心概念来开展生物学教学。
教师要有意识地让教材内容和科学素养的培养结合在一起,有效培养学生生物学学科核心素养。这并不是说每一节内容培养一种学科核心素养,而是对学科核心素养的培养应渗透到每一节课中,但是,为了更有效地达成教学目标,教师应该根据教材内容侧重培养某种素养。例如,针对科学思维,主要培养学生归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等,所以教师选择孟德尔豌豆杂交实验,对于豌豆数量进行归纳概括,构建DNA复制亲代和子代链的数目的数学模型、DNA分子结构的结构模型以及细胞有丝分裂和减数分裂的模型,阐明遗传信息在有性生殖中的传递规律。科学探究能力的培养主要指,在高中生物学教学中,培养高中生探究问题的方法、提问、设计、实施以及结果的交流和讨论。生物学是一门以实验为基础的学科,很多内容的学习都要依赖于实验来完成,如酶的最适温度和pH的探究、探究植物的光合作用和呼吸作用等。《课标》对于生命责任的培养提供了很多素材。例如,通过对不同类型的证据的分析,探讨地球上物种丰富多样性是由共同祖先长期进化而来的;通过遗传和微生物学的知识解释现实生产生活中的应用。为了更好地拓展这部分内容,教师要基于学校和地方特色,形成相应的校本课程,在课程实施的过程中,采用形成性评价。最终,教师根据形成性评价的结果,指导并改进教学设计和教学素材。另外,教师还要采用总结性评价,作出活动价值决策(图1)。
2“生物思维”视角下促进学生生物学科核心素养学习进阶的实践
2.1基于核心概念,形成生命观念
生物学学科核心素养的生命观念是指,通过观察生活中的一些生命特性或现象,经过验证后而得到的抽象理解更广现象和事件的素养,从而更深入地解释和认识自然界的生命或获得研究自然界的方法。教师可以从生活实际入手,从某个生命的生物学现象,提出问题、展开探究,从而解释更多生命的这个现象。但是,这并不意味着脱离学科知识,而是在学科知识的基础上,内容聚焦大概念,依托于生物学科核心概念开展次级概念,形成学生结构和功能观、进化和适应观、稳态与平衡观、物质与能量观。
高中生物提出培养学生的学科素养,但也并不意味着弱化学科知识,相反要依赖于学科知识进行开展。高中生物学归根结底为探究三大问题:生命是什么?生命活动怎样进行?生命为什么是这样?这三个问题的解答基于细胞、新陈代谢、稳态与调节、生态系统、遗传与变异、生物进化六大生物学核心概念开展。在教学中,教师要让学生对整体的知识有宏观的概念,通过次级概念逐步构建生物知识网络。
例如,必修一第三章细胞的基本结构的学习,本章在完成生物学知识的基础上形成学生的结构与功能观。根据《课标》,本章内容依托于细胞是生物体结构与生命活动的基本单位这个核心概念,展开学习次位概念——细胞各部分结构以及这些结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动,最终构建出核心概念。因此,让学生理解细胞膜、细胞器、细胞核各结构之间的联系这些次位的概念也就极为重要。学生要分别学习细胞膜、叶绿体、线粒体等概念,应用于多种次级核心概念,构建出核心概念。生物学科的内容,无论任何课型都要依赖于核心概念开展,逐步建立学生的科学概念消除错误概念。
2.2通过学科知识,完成科学思维的建立
现在生物课堂从侧重生物知识转到更注重学生的科学思维。科学思维并不是与生俱来的,是经过系统的培养而形成的一种认知思维上的习惯,这也是生物学育人的目标之一,科学思维包括归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法。归纳与概括要求从个别属性认识,归纳出事物整体属性。演绎推理是从一般到个别的方法,某类事物具有一般属性来推断该类事物中某一类事物的属性的推理方法。模型与建模是根据所学对象原型特征的简化。
例如,在孟德尔豌豆杂交实验中,学生要基于豌豆数量,归纳并概括要点,得出结论,形成分离比为3:1的规律。基因分离定律、自由组合定律和基因在染色体上是生物一般属性,豌豆果蝇具有这类事物的属性从而通过豌豆和果蝇来验证孟德尔遗传规律和基因位于染色体上的结论。又如,DNA复制后亲代和子代链的数目、自交淘汰获得优良品种的数学模型的构建,以及DNA分子结构的结构模型构建等,教师要引导学生善于用科学的思维和方法解决问题(图2)。
2.3解决科学问题,培养科学探究能力
对教师引导学生通过提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论,进行探究,如渗透作用、酶的特性、植物的向光性等实。
科学探究的完成依赖于提出了一个合理的科学问题。教师要引导学生仔细观察某种生活现象和事实,联系生活实际,提出问题。例如,针对渗透作用,联系生活实际,提出问题:为什么吃咸的容易口渴?这样从而引出探究渗透作用的实验设计。又如,针对酶的最适温度,提出问题:洋葱辣眼睛是因为洋葱中含有一种蒜氨酸酶。这种酶和洋葱中的氨基酸发生作用形成一种含硫的化合物,接触眼睛引发流泪。当洋葱放入热水中浸泡或放入冰箱中就可以解决辣眼睛的问题,体现了酶的什么特性?温度是如何影响酶的活性的?提出合理的科学问题极为重要。接着,教师引导学生根据已有的经验和认知对问题提出假设,并提供实验材料。学生分组讨论,设计实验探究温度对酶活性的影响,体会不同变量对实验的影响,培养学生科学探究能力。
2.4形成校本课程,推进社会责任
生物学科的社会责任是指應用生物学的学科知识到生活中,从解决每一个生命体问题到无机自然界的生态问题,学生能够主动参与社会议题,完成知识的运用和承担相应的社会责任,结合现有资源解决身边问题。
知行合一的教育理念十分经典,强调理论知识和实践的结合,而生物学科知的运用在高中生学校和生活之间有一定的距离,从而弱化了社会责任弱化,因此,学校和教师为学生提供一个平台显得尤为重要。校本课程一方面能有效培养学生的学科兴趣;另一方面促进学生运用所学知识指导生产生活以及生活中的生物学问题,培养了学生的社会责任。在校本课程的开发过程中,教师要搜集本地的素材,指导学生开展相应的活动,如环境保护、病虫害的防治、新品种培育以及在生产中的应用。学生通过小组合作,设计并开展活动。这样可以在增加学生社会责任的同时,使学生更加热爱自己的家乡,形成爱家乡、爱环境、爱自然的理念。
3结语
在高中生物学教学中,有计划、有目的地通过教师引导,促进学生主动参与,对学生培养学科素养十分必要。在教学内容上,教师要聚焦少而精的核心概念,使学生通过次级概念的学习,逐步构建核心概念培养学生的生命观念,让学生多思考、多动手,主动探究,并结合学生实际和当地特色,开展校本课程,促进学生学科核心素养的培养。教师要突破素质教育评价的束缚,切实为学生终身发展奠基。当然,这些过程还需要逐步完善,还需更多的理论知识和实践作为课堂的支撑,还有待于广大生物教师在课堂教学中不断的实践和完善。