核心素養(yǎng)下高中生物教材“資料分析”欄目的利用研究

尹濤 朱梅

摘要以人教版高中生物教材《必修1·分子與細(xì)胞》模塊為例，基于學(xué)科核心素養(yǎng)，對“資料分析”欄目的內(nèi)容、特點(diǎn)進(jìn)行了分析及利用研究，為在教學(xué)中深化新教學(xué)理念，給高中一線教師的教學(xué)實(shí)踐提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞高中生物 核心素養(yǎng) 資料分析 分子與細(xì)胞

普通高中是連接基礎(chǔ)教育與高等教育之間的橋梁，同時又承載著對學(xué)生進(jìn)行核心能力與核心品格的培養(yǎng)。當(dāng)前，教育的核心目標(biāo)已經(jīng)從知識的獲得上升到核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。核心素養(yǎng)的提出一方面落實(shí)了立德樹人的根本要求，另一方面充分借鑒國際課程改革的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，適應(yīng)了教育改革的時代發(fā)展和國際潮流。為適應(yīng)新時期的課程改革教育理念的轉(zhuǎn)變，筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，教材中“資料分析”欄目的的合理運(yùn)用有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。下面以人教版高中生物教材《必修1.分子與細(xì)胞》模塊為例，對該模塊中“資料分析”欄目的應(yīng)用進(jìn)行了分析與研究。

1對《必修1·分子與細(xì)胞》中“資料分析”欄目的分類

“資料分析”欄目在人教版高中生物教材《必修1.分子與細(xì)胞》中包括文字材料、圖片、問題三部分。具體分布分別是：第一章、第三章均為2處；第四章為1處；第五章、第六章均為3處；共11處。筆者在實(shí)踐教學(xué)中，通過對“資料分析”欄目的內(nèi)容分析，并結(jié)合前人的研究經(jīng)驗(yàn)，將教材中“資料分析”欄目歸納為三類（表1）。

2“資料分析”欄目的運(yùn)用案例

2016年9月13日，《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》在北京正式發(fā)布。核心素養(yǎng)框架以培養(yǎng)全面發(fā)展的人為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與3個方面。具體到生物學(xué)科核心素養(yǎng)又綜合表現(xiàn)為生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任4個方面。為應(yīng)對2018年新高考帶來的挑戰(zhàn)，發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)體系至關(guān)重要。核心素養(yǎng)的形成離不開課堂教學(xué)，課堂教學(xué)的實(shí)效離不開教師對教材資源的合理開發(fā)和利用。而教材中“資料分析”欄目是其重要組成部分?！百Y料分析”欄目并不是教材的正文，不少教師會忽視對“資料分析”欄目的利用。下面結(jié)合具體案例，淺談一下“資料分析”欄目的運(yùn)用。

2.1生命科學(xué)史類“資料分析”的運(yùn)用

生命科學(xué)史類的資料主要介紹教材內(nèi)容的來源，反映科學(xué)發(fā)展史上的重大事件。例如“細(xì)胞學(xué)說建立的過程”“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”，這類資料的特點(diǎn)是符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)了科學(xué)是在開拓、繼承、修正和發(fā)展中不斷進(jìn)步的。教師可據(jù)此引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)工作者身上勇于求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

例如，高中生物教材《必修1·分子與細(xì)胞》第一章第二節(jié)中的“細(xì)胞學(xué)說建立的過程”，該資料以科學(xué)史的形式展示了細(xì)胞學(xué)說的形成、建立和發(fā)展過程。教師可在課前安排各個學(xué)習(xí)小組從不同的方面，搜集和整理相關(guān)材料，課上進(jìn)行展示交流。

小組1從建立細(xì)胞學(xué)說的科學(xué)家的歷程角度來介紹：維薩里→比夏→虎克、列文虎克→馬爾比基→施萊登、施旺→奈格里→魏爾肖。

小組2從科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的角度來觀察：器官水平的結(jié)構(gòu)→組織結(jié)構(gòu)→植物木栓組織的死細(xì)胞→動、植物的活細(xì)胞→植物分生區(qū)細(xì)胞→受精卵。

小組3從科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步角度來分析：肉眼觀察→光學(xué)顯微鏡觀察→電子顯微鏡觀察……

小組4從理論思維與科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合的角度來思考：實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究中的一種重要方法，它把可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，可以深刻地揭示自然規(guī)律，闡明科學(xué)道理。

教師：通過分析細(xì)胞學(xué)說建立的過程，你有哪些啟示？

學(xué)生：科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程離不開眾多科學(xué)家的共同努力；科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程離不開科學(xué)技術(shù)支持；科學(xué)發(fā)現(xiàn)離不開理性思維和實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)合；科學(xué)學(xué)說的建立過程是一個在收獲中進(jìn)步、在探索中完善、在實(shí)踐中獲得真理的過程。

教師：細(xì)胞學(xué)說主要闡明了細(xì)胞的多樣性，還是統(tǒng)一性？

學(xué)生：統(tǒng)一性，細(xì)胞學(xué)說使人們認(rèn)識到各種生物之間存在共同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

教師：恩格斯把能量轉(zhuǎn)化和守恒定律、達(dá)爾文進(jìn)化論、細(xì)胞學(xué)說并稱為19世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)。說說你的理解。

學(xué)生：細(xì)胞學(xué)說的建立標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入到細(xì)胞水平，極大地推動了生物學(xué)科的發(fā)展。

在本欄目的運(yùn)用中，教師根據(jù)材料內(nèi)容，課前讓學(xué)習(xí)小組從四個方面搜集相關(guān)資料，課上進(jìn)行展示，并為學(xué)生設(shè)計(jì)一些具有啟發(fā)性、探究性和思考性的問題，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生大膽地表達(dá)自己的觀點(diǎn)和想法。在教學(xué)中，教師遵循以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的原則，充分體現(xiàn)了新課程理念核心素養(yǎng)下要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力與科學(xué)探究能力。

2.2理解核心概念類“資料分析”的運(yùn)用

理解核心概念類資料是對所學(xué)的知識解釋和延伸，例如“生命活動與細(xì)胞的關(guān)系”“細(xì)胞核具有什么功能”“分泌蛋白的合成和運(yùn)輸”“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)”“葉綠體的功能”。這類資料的主要特點(diǎn)是緊扣教學(xué)目標(biāo)，直擊重點(diǎn)難點(diǎn)。教師可以結(jié)合資料提出一些新的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析并得出相應(yīng)的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

如第五章第四節(jié)“葉綠體的功能”，資料1介紹了恩格爾曼的水綿實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的材料選擇好氧細(xì)菌和水綿，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀。教師要求讓學(xué)生閱讀資料1和資料2，并認(rèn)真思考。

教師：實(shí)驗(yàn)中可以得出怎樣的結(jié)論？

學(xué)生：氧氣是由葉綠體產(chǎn)生的，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。

教師：這個實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在哪里？

學(xué)生：首先實(shí)驗(yàn)材料選得好，水綿的葉綠體呈帶狀，通過好氧菌可確定釋放氧氣多的部位，容易觀察。條件控制得也好，在沒有空氣的黑暗中實(shí)驗(yàn)，排除氧氣和光的影響；用極細(xì)的光來照射，葉綠體上會形成光照多和光照少的對照。

教師：資料2中，在類囊體上和基質(zhì)中，含有多種光合作用所必需的酶。這說明什么？

學(xué)生：葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。

教師：葉綠體的功能是什么？

學(xué)生：吸收光能，進(jìn)行光合作用。

教師：具有這些功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？

學(xué)生：類囊體薄膜上分布著色素，基質(zhì)和基粒中都含有光合作用相關(guān)的酶。

在本欄目的運(yùn)用中，活用資料學(xué)習(xí)葉綠體能夠進(jìn)行光合作用這一功能。教師重點(diǎn)介紹水綿實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考、討論、學(xué)習(xí)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處。學(xué)生聯(lián)系實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，自定閱讀資料內(nèi)容。在培養(yǎng)學(xué)生從資料中獲取信息以及分析圖像的能力上，該資料可以作為一個典例。通過對科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，學(xué)生能夠基于生物學(xué)事實(shí)運(yùn)用歸納與概括、模型與建模、演繹與推理等方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家科學(xué)的思維和科學(xué)的方法。

2.3聯(lián)系生產(chǎn)與生活類“資料分析”的運(yùn)用

聯(lián)系生產(chǎn)與生活類資料是對學(xué)生有一定吸引力的“資料分析”。這些資料有的是與生命健康相關(guān)，有的是介紹最新科研動向和社會熱點(diǎn)，例如“分析細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用”“健康的生活方式與防癌”“干細(xì)胞研究與人類健康”“社會老齡化的相關(guān)問題”等。這類內(nèi)容涉及到現(xiàn)實(shí)生活中的問題，使探究活動生活化。鑒于此，教師可將課堂融入生活中，讓學(xué)生嘗試用生物學(xué)知識去解釋生活中的現(xiàn)象，學(xué)會學(xué)以致用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。

如第六章第四節(jié)“健康的生活方式與防癌”學(xué)習(xí)時，教師提出問題：癌癥是威脅人類健康的最嚴(yán)重的疾病之一，一個家庭一旦有一個癌癥患者，不僅給患者帶來諸多的痛苦，同時也給整個家庭帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因此我們應(yīng)積極地預(yù)防癌癥。在我們的生活中哪些行為可能與癌癥的發(fā)生有關(guān)呢？課前興趣小組的成員收集相關(guān)資料，教師可從食品的生產(chǎn)、加工、儲存，飲食習(xí)慣等方面，引導(dǎo)學(xué)生收集然后課上組織學(xué)生交流討論。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生自己總結(jié)應(yīng)該哪些生活方式或習(xí)慣才能有效預(yù)防癌癥的發(fā)生，并以中學(xué)生存在的吸煙現(xiàn)象分析為例分析學(xué)校禁止學(xué)生吸煙的原因。通過討論，教師繼續(xù)提問。

教師：事實(shí)上我們?nèi)梭w內(nèi)每時每刻都會出現(xiàn)一些失控的癌變細(xì)胞，但并非都會致癌，為什么？

學(xué)生：因?yàn)槿梭w內(nèi)有免疫系統(tǒng)，正常情況下該系統(tǒng)可及時清理這些癌變的細(xì)胞，保持機(jī)體正常的環(huán)境。當(dāng)然，也有不能控制的癌變細(xì)胞，它們會失去控制而連續(xù)分裂導(dǎo)致癌癥。

教師：當(dāng)一個人患了癌癥的時候，也不要害怕，特別是心理上不要有太大的壓力。研究表明，癌癥的發(fā)生、擴(kuò)散與心理狀態(tài)有一定的關(guān)系。患者應(yīng)保持一種積極樂觀的心態(tài)，配合治療。同學(xué)們知道目前癌癥有哪些治療手段嗎？在患癌的哪一個階段治療，治療效果最好？

學(xué)生：……（興趣小組成員將課前收集并整理好的材料與大家分享，同時教師要注意恰當(dāng)引導(dǎo)）

在本欄目的運(yùn)用中，注重了與生活實(shí)際的的聯(lián)系，這類資料均來源于生活，課前興趣小組完成資料收集，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性。教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀資料，聯(lián)系生活，分析問題，總結(jié)問題，使學(xué)生自主地將學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系，自主構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，嘗試解決生產(chǎn)生活中遇到的生物學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生具備生態(tài)意識，形成生命觀念，關(guān)注社會，樹立社會責(zé)任感。

3“資料分析”欄目的教學(xué)功能

3.1有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的形成

核心素養(yǎng)的達(dá)成是學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的前提。在教學(xué)過程中，教師要充分利用“資料分析”欄目的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，有助于學(xué)生生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任的培養(yǎng)。新課程改革的核心目的是培養(yǎng)全面發(fā)展的人，以立德樹人作為教育的根本任務(wù)，隨著核心素養(yǎng)的達(dá)成，更好地促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

3.2有利于教師教學(xué)方式以及學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變

教師利用“資料分析”欄目進(jìn)行教學(xué)，改變了過去先給出結(jié)論，后舉實(shí)例的思維定式，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，突出體現(xiàn)了新課程理念下課堂教學(xué)形式的更新。為了適應(yīng)新理念并實(shí)現(xiàn)教材中該欄目的教學(xué)功能，教師應(yīng)充當(dāng)引領(lǐng)者，在學(xué)生原有認(rèn)知水平的基礎(chǔ)上，不斷給予完善和修正，提升學(xué)生捕獲信息的能力，同時使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的思維方法以及科學(xué)的探究能力，讓學(xué)生高效地掌握核心知識，并能夠做到學(xué)以致用。

綜上，筆者認(rèn)為教學(xué)中對高中生物教材中“資料分析”欄目進(jìn)行合理運(yùn)用，可以鍛煉學(xué)生的探究能力和思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的生命意識和社會責(zé)任，同時，可以幫助教師更好地完成教學(xué)任務(wù)，落實(shí)教學(xué)內(nèi)容。