运用有效教学策略，培养学科核心素养

摘要 指向学科核心素养培养的课程生态、教学形态、课堂样态的变革，特别需要基于学科特点的有效教学策略和方法的支撑、撬动，从而激发兴趣、激活思维、激励动机，促进学生学科情感的丰富、学科思维的养成、学科志向的萌芽。

关键词 有效教学 教学策略 学科核心素养 生物学教学

中图分类号 G633.91              文献标志码 B

自《普通高中生物学课程标准（2017年版）》颁布以来，“生物学科核心素养”已成为生物学学科课程与教学变革话题的高频关键词。落实立德树人根本任务，发展学生的学科核心素养，生物学教师都在不断学习、深入思考、积极探索，其中一个话题就是紧紧围绕普通高中生物学课程性质、基本理念、学科核心素养及课程目标，积极尝试基于学科特点的有效教学策略和方法，如生物学概念的建构、生物学科学探究实践的强化、生物学科学思维的训练、生命生产生活实际的联系。

1 领悟科学知识本质，促進生物学概念的自主建构

生物学概念在中学教材中占比较大，它是学习生物学知识、理解生物学原理的基础，也是生物学学科教学中最常规、最常见的教学内容。有的隐喻着易懂的生产原理，有的包涵着复杂的生命机理，有的蕴含着思辨的生活哲理;有的很具体，有的很琐碎，有的很微观，有的很抽象。教学中，教师应采取有效的策略、媒体、手段，促进学生实现“初步形成概念——理解巩固概念——学会应用概念”的迁移，从而使学生透视概念的本质，领悟概念间关系，灵活应用与问题解决。

以人教版高中生物学《必修2·遗传与进化》“同源染色体”为例。笔者在教学时从个体发育的起点开始：以一位男性的染色体组成为例，他的染色体其中一半来自父本的精细胞，另一半则来自母本的卵细胞。将父本的染色体按照一定的形态分类标准进行编号，可以表示为1号到22号，再加上1条Y（或X）染色体;母本的染色体如果按照同样的形态分类标准进行编号，依次可以表示为1号到22号，再加上一条X 染色体。通过比较发现，父本的1号染色体与母本的1号染色体的形态大致相似，这样的一对染色体就称之为同源染色体。高等动植物形成生殖细胞时，在减数分裂过程中（减数分裂Ⅰ的前期），同源染色体两两靠拢并配对，这个过程叫联会，结果形成了四分体。1个四分体包含1对配对的同源染色体、4条姐妹染色单体、4个DNA分子。此外，同源染色体进行联会的过程中还会发生一个非常重要的生理过程——交叉互换。至此，学生完善了“同源染色体”的概念，拓展了其深度和广度。教学也真正做到了对教材中的“同源染色体”进行了文本解构、教本重构、学本建构。

重视学科育人，发展学科核心素养，不代表知识传授的弱化，而是要透过知识的表层，去追寻知识背后的文化意义与价值传承。生物学科育人价值集中体现在生命观念、科学探究、科学思维和社会责任4个方面。任何一个方面都不能脱离生物学学科知识这一载体，但又必须跳出原先知识传授的惯性，以知识为载体，努力找寻适配的典型学习方式，搭建生物学知识学习与生物学学科核心素养培养的生动关联性。

2 深化探究性学习方式，实现对科学本质的深度理解

在生物学教学中组织探究性学习是落实学生核心素养、培养关键能力的关键。科学探究既是生物学学科核心素养的重要组成，又是科学本质的重要内核。从课程角度分析，科学探究既是一种课程理念，又是一种教学方式，还是一种教学内容。如果学习过程仍是精心设计的线性流水线，其中流淌的还是科学结论和简单逻辑，那么学生的思想得不到伸张和表达，批判性思维和创造性思维亦将日渐萎缩。与容易遗忘的科学事实和科学结论相比，学生在自主探究中获得的知识、能力和情感态度与价值观更为刻骨铭心。

以必修2中“一对相对性状的杂交实验”为例。该实验涉及众多生物学重要知识，如相对性状、显（隐）性性状、纯（杂）合子、性状分离、杂交、自交、测交等。笔者试图围绕“假说-演绎法”这一科学探究方法，依从知识发生发展规律，遵循认识思维规律，逐一呈现知识链条，引导学生构建知识网络，使原本支离破碎的概念、抽象枯燥的原理等的传统教学过程，循着知识链、能力链、价值观链，构成一个主动与活泼、生动与深刻、有序与有效的学与教融合的有机整体。

2.1明确实验流程：假说—演绎法

（1）观察分析、提出问题。教师引导学生讨论：图

1中，F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？为什么 F2中会出现3∶1的性状分离比？

（2）推理想象、提出假说。学生分析讨论以下问题：生物性状的决定因素是什么？遗传因子的特点有哪些？生物体形成生殖细胞（配子）时，遗传因子发生了哪些行为？受精时，雌雄配子结合有什么特点？教师追问：孟德尔的假说是非常有开创性的。然而这一假说到底正确与否？是不是巧合？作为正确的理论，不仅要能解释一些现象，还要能预测实验结果。

（3）演绎推理、作出预期。教师使学生明确：测交，让F1与隐性纯合子杂交。这里的“测”是检测的意思，检测杂种子一代是否产生了 D 和d 两种配子。测交后代理论上显性、隐性比为3∶1。

（4）实验检验、得出结论。教师展示孟德尔当年的测交实验及其结果，其分离比接近1∶1，使学生理解孟德尔假说的正确性，

2.2把握分离定律的基本内容

教师引导学生在自学教材、讨论交流的基础上，学会描述遗传因子的行为，理解细胞学基础，领悟分离定律的实质——形成配子时等位基因彼此分离，并用例1进行检测反馈。

【例1】豌豆子叶黄色（Y）对绿色（y）为显性，孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆作为亲本，杂交得到 F1，F1自交获得F2（表1），下列有关分析正确的是（）

A.图示中雌配子Y与雄配子Y数量相等

B.③的子叶颜色与F1子叶颜色相同

C.①和②都是黄色子叶，③是绿色子叶

D.产生F1的亲本一定是YY（♀）和yy（♂）参考答案：C。

2.3明晰几个比例关系

教师帮助学生明晰表2中所列的比例关系，并用习题进行检测。

综上，教师以“一对相对性状的杂交实验”为学与教的素材，但始终聚焦“遗传信息控制生物性状，并代代相传”这一大概念，帮助学生明晰“有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能”这一次位概念，及其包含的“阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞”等4个重要概念，以促进学生深刻理解和灵活应用这些重要的生物学概念，发展学生的生物学学科核心素养。

3 强化科学思维训练，切实提高生物科学素养

思维科学、谨严缜密，环环相扣、层层剥离，是科学教育的重要特质。生物学学科教学要凸显科学性、逻辑性和严密性，力求内容言之有理、结构严谨合理、方法有条有理。这样才能促进学生科学意识、科学观念的增强，科学精神、科学态度的培养，科学思维、科学方法的训练，科学品质、科学习惯的养成，从而达到促进学生领悟科学知识的真谛、掌握科学研究的方法、养成科学思维的习惯等目的，逐步形成正确的生物科学价值观，切实提高生物学学科核心素养。这也正是新课程的核心理念之一。

以必修2中细胞有丝分裂、减数分裂染色体行为变化及 DNA 数量变化为例。笔者充分利用教材中的细胞示意图、分裂过程示意图等，引导学生逐步科学地专业地学会“看图说话”，从而使学生根据直观的图像或曲线，概括抽象的生物学概念，探寻生命的规律或本质。特别是通过数学模型的建构，学生对于大自然有更多的认识，更加科学地解释具体的生命现象，更加精准地揭示微观、抽象的生命活动规律。

接着，教师引导学生分析：正常情况下，A 和 a、B 和b会随同源染色体分开而分离，若考虑交叉互换，A 和a在减数第二次分裂后期也会彼此分离，最终一个精原细胞形成4个4种精细胞。且非同源染色体的自由组合，配子中基因组成是极其多样的。再通过雌雄配子的随机结合，有性生殖后代具有更大的变异性。

学生讨论：一个基因型为Aa 的雄性个体，其次级精母细胞会不会出现图2所示的基因组成？

4 重视联系生产生活实际，加强学科教学的实践性

生物學知识与科学实验、探究实践是密不可分的。众多的生物学重要概念与科学理论都是源于生物学科学实验、探究实践。生物学课程理应高度关注学生学习过程中的实践经历，让学生积极参与动手又动脑的活动，以此加深对生物学概念的理解，提升知识应用和问题解决的能力。

以《选择性必修3·生物技术与工程》中果酒、果醋及泡菜的制作为例，笔者梳理相关基础知识的，引导学生从发酵菌种、菌种来源、代谢类型、原理、发酵温度、氧气需求等几个方面比较果酒、果醋及泡菜的制作，促进学生把握三者的异同点（表3）。

接着，教师进行操作提示，引导学生细致梳理果酒、果醋、泡菜的实验室制作过程，形成流程图（图3），从整体上掌握制作过程。

学生通过“思考与讨论”环节的教学，在分析问题的过程中，抓住实验成功的关键点，分析结果。教师以表格、概括图、曲线图等方式呈现，有利于学生对实验结果的理解。

最后，教师拓展提升，引导学生思考：以果酒、果醋及泡菜制作为代表的传统发酵中，发酵条件和杂菌很难控制。那么，在现代工厂化大规模生产中，如何解决此问题呢？并辅以习题检验学生是否达到学以致用、学用结合的目标。

基于学科特点的有效教学策略和方法，既由生物学是自然科学中的一门基础学科、是研究生命现象和生命活动规律的科学等生物学课程性质决定，又由核心素养为宗旨、内容聚焦大概念、教学过程重实践等生物学基本理念决定。教师应努力凝练发展学生学科核心素养的典型学习方式，培养学生“形成生命观念、发展科学思维、立志科学探究、担当社会责任”的生物学学科核心素养，培育学科情感，筑牢学科精神，奠定学科志向，直至人生信仰，真正实现育人方式的变革。

参考文献：

陈廷华，龚雷雨.基于生物科学探究基地的高中生物学实验教学与创新[M].南京：江苏凤凰科学技术出版社，2017：1-3.