生物学科能动课堂教学模型的构建与实施
2021-10-29丁小萌
丁小萌
摘要:能动课堂作为课程改革的重要创新途径,旨在通过活动探究、问题解决开展课堂教学。通过激发学生学习动机,提高课堂参与度,促使学生能够在实践探究的过程中,进行深度学习,拓展自身思维,增强解决问题的能力,进而深化对概念的认知,获得更加长远的发展。
关键词:能动课堂;探究活动;高中生物
课堂是学生学习经验生成和思维成长的主要阵地,如何利用课堂的有效时间让学生领悟知识、深化认知、巩固运用、提升效能、培育素养、健全人格是学校课堂教学模型构建面临的关键问题。在新课程理念的指引下,教师应结合学生实际情况,以有效的课堂转型,激发学生学术心态的形成,主动地探索、挖掘知识,促使自己能够在课堂中处于主体地位。而能动课堂恰为我们构建了一种教学的创新变革模式,旨在通过自主建构、主动探究、项目体验等深层学习方法培养学生核心素养和关键能力,发展学生探究力、判断力、辨析力、表达力等综合学力,在研学共同体的协作活动中,基于学科课程的综合化教学得以开展和实施,实现学科教学方向从知识本位到育人本位的转变。
一、教材分析
“DNA的复制”选自高中生物(必修二)第三章第三节,教学目的是使学生全面地了解DNA复制的概念、过程以及意义,同时将其与“遗传”相关知识进行有机结合。有助于学生深入理解“细胞分裂”,并为接下来“变异”和“进化”等知识做理论铺垫。由于知识的系统性和复杂性,在教学过程中,需采取合作探究、展示评价等方式展开教学,充分调动学生的能动性,使其能够通过实践与探索,强化探究能力。在后续的探究活动中,可以让学生通过假说——演绎法推测DNA的复制方式,引导学生展開合理的联想和想象,强化对知识的综合运用能力,能够对这些抽象化的理论知识作生动形象地概述和分析,从而有效培养逻辑思维,最终构建自身的知识体系。
二、现场教学
环节一:有效预学
课前篇包括学习目标、知识清单、拓展资料三部分内容。学习目标帮助学生明确学习的主要内容,掌握重难点;知识清单是对新概念的认知过程,编排顺序遵循了科学史,基于DNA复制的机制到实验证明DNA半保留复制机制的正确性,最后介绍DNA复制的具体过程;拓展资料介绍了DNA复制的三种模型,可以帮助学生进一步理解DNA复制的方式,同时为合作探究环节做铺垫。以拓展资料的形式进行补充可以锻炼学生阅读分析、提取有用信息和高度概括的能力。
环节二:情境导学
在学习本节知识之前,学生对“细胞分裂”以及“孟德尔遗传定律”已经有了一定的认知,对假说——演绎法也有一定的理解。本章第二节学习了DNA的结构和特点,为本节课的开展提供了知识和方法的保障。
教师可以基于情境,设置问题如下:
1.已知DNA是主要的遗传物质,遗传信息是如何传递的?
2.碱基互补配对原则暗示DNA的复制机制可能是怎样的?
3.假如你是科学家,能根据DNA的结构设想DNA复制的方式吗?
用沃森和克里克的论文结束语作引入,结合教学内容设计梯度性问题,促使学生由情境的引导,掌握知识并树立生命观念,调动学生学习兴趣,激发探究欲望。由此引导学生展开对DNA复制方式的探究性学习。
环节三:探究研学
探究活动的实施是打造能动课堂的核心环节,多种多样的教学活动活跃课堂氛围,提高学生动手实践的兴趣。学生探究知识、提出问题、解决问题,实现对知识的深度学习。结合课前学案拓展资料和教材的相关内容,启发学生根据已有知识提出对DNA复制的推测。通过层层的问题设置让学生明确用实验区分DNA的复制方式,如何区分亲代和子代DNA,如何区分模板DNA的母链和新合成的DNA的子链,引出梅塞尔森和斯塔尔的经典实验。教师简单介绍密度梯度离心技术,说明此技术可以区分质量不同的DNA分子,引导学生认同科学技术的重要作用。
活动1:为了让学生运用假说——演绎法分析和解决问题,体会科学探究的基本思路和方法。编写探究报告的重点部分放在演绎推理上,以研学共同体合作探究的方式主动思考、相互讨论完成探究报告,小组间进行展示分享。学生可以通过建构模型,用所提供的教具蓝色的纸条模拟模板DNA的母链,红色的纸条模拟新合成的DNA的子链,进而克服DNA复制的抽象性,使DNA复制方式的表观形象在学生头脑中直观编码,发展学生的形象思维。此环节应给予充足的展示交流时间,学生相互质疑评价、补充完善进而打造能动课堂。
活动2:合作探究之后,学生对半保留复制的过程有了一定的认知基础。但DNA的复制过程相对抽象,学生难以正确表征,教师可以充分利用多媒体资源,将DNA的复制过程进行立体、直观呈现,加深理解和认知,让学生体会知识之间的联系。设置问题如下:
1.DNA复制的场所在哪里?在什么时间进行?
2.DNA复制需要哪些条件?
3.DNA复制的特点有哪些?
4.DNA复制的意义?
5.DNA准确复制的原因?
通过视频能够将复杂的知识形象化。一连串的问题链启发学生主动思考,培养分析与综合的科学思维。通过研学共同体的协同学习和小组的展示分享,逐步养成积极的学习动机。
环节四:梳理明学
结合生物学科特点,能动课堂的打造需以构建生物学大概念为目标,DNA复制涉及的具体概念较多,学生可通过思维导图生成课堂知识,梳理整节内容,建立概念之间的联系。这一环节请小组代表在黑板上展示,其他同学补充完善,教师引导学生积极进行知识建构,在师生互动和生生互动中发展学生归纳与总结能力,转向高参与度、高能量的能动学习体验。
环节五:拓展激学
教师可以让学生参照教材中大肠杆菌DNA半保留复制的实验图,分析整理DNA分子数、脱氧核苷酸链数以及消耗脱氧核苷酸数的计算公式,进一步加深对DNA半保留复制内容的理解、扩充概念的内涵、促进概念的迁移,培养学生可迁移、可深入、可持续的硬核学力。
环节六:评价促学
以检测评价、过程评价、任务评价、总结性评价等多种评价方式,检验学生对知识的掌握情况、对活动的参与情况和对课堂的反思情况。通过自我评价、生生评价和师生评价维度构建评价表,关注学生对所学知识的迁移应用能力、合作的效能以及自我管理、批判质疑等核心素养的提升,进而获得能动的深层学习体验。
环节七:分层固学
根据班级学生实际情况,将作业设置为基础必做题、提高选做题和能力拓展题,采取学生自选和教师指导学生选择相结合的方式。教师及时给予反馈,找准学生的最佳成长点,并在研学共同体的协作学习中互相探讨,互相交流、互相启发,使学生在恰当的分层题目中得到发展和提高。
本节课能力拓展题是查找关于DNA的复制在癌症的治疗和克隆等方面应用的资料,是课堂能动学习的延续,目的在于引导学生将知识运用于实践,关注社会特点,发展社会属性,促进人格养成和育人价值的实现。
三、教学思考
本节课尝试运用能动课堂教学模型展开教学,预学环节学案编排合理,充分挖掘教材内容,整合教学资源;导学环节三个问题的设置,既符合学生认知思维又推动学生深入思考;研学环节探究活动目的明确,高效突破DNA复制的重难点;明学环节梳理知识,生成概念框架,进一步促进概念的迁移;激学环节总结DNA复制的计算规律,加深对课堂理解的同时注重理性思维素养的提升;促学环节多维度评价学生表现,关注学生增值成长;固学环节分层次设置习题,延伸课堂,个性化发展学生硬核学力。
通过探索基于情境和问题指引的互动型、探究型、合作型、体验型等课堂教学形式在内的教学模型,让学生的思维从低阶向高階转化,丰富认知理解能力。教师转变角色,辅助学生的学习过程,主张学生在建构知识体系的同时提升解决问题的通用能力,逐步进入积极应对新知、硬核思维发展的高阶学习状态。形成以学案为工具,以知识为基础、以情景为切入,以活动为主轴,以迁移为扩充、以评价为反馈的能动课堂模型。
编辑/王 波