周金成
(江蘇省無錫市玉祁高級中學 214183)
在新一輪的課程改革中,基于對課程的價值追求,提出以核心素養為導向的教學。通過生物學課程教學培養學生的生物學核心素養,給學生留下對他們終身發展最有價值的東西。生物學科的核心素養主要包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等,每個方面都很重要,這就要求教師將核心素養的理念滲透在教學中。但不是每節課的內容都能將核心素養的每個方面都在教學中重點呈現,比較合理的安排是根據教學內容的特點有所側重。結合教學實踐,筆者對教學中如何培養學生的生物學學科核心素養提出以下幾點思考。
核心概念一般指居于學科中心、具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。“生命觀念”是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象,是經過實證后的想法或觀點,是能夠理解或解釋相關事件和現象的品格和能力。兩者比較可以看出,學生只有在較好地理解生物學核心概念的基礎上才能形成生命觀念。因此,核心素養導向的教學要求教師圍繞核心概念展開教學,不能停留在讓學生記住一些生物學事實,而是要通過呈現事實引導學生自主探索、建構生物學科的核心概念。
例如,在“有絲分裂”教學中,“細胞周期”和各時期的特點是核心概念,這些概念非常抽象,僅靠教師的講述學生感覺既枯燥又難掌握。筆者嘗試先讓學生以洋蔥根尖為材料進行有絲分裂實驗,將裝片中觀察到有典型特征的細胞拍照并上傳。在隨后的教學中,讓學生根據自己的判斷將細胞圖片排列好順序,并說明理由。然后進行小組間的交流,引導學生得出細胞有絲分裂的順序并總結出每個階段的特點;然后把連續的分裂圖像設置成電影膠卷的模式,讓學生判斷一次細胞分裂起點和終點并說明理由,從而得出細胞周期的概念。在這個過程中學生通過模擬科學家探索有絲分裂的過程得出細胞周期概念,掌握了細胞周期中各時期的特點。這時候教師再呈現動物細胞有絲分裂的各時期圖像與植物細胞有絲分裂比較總結出異同點,通過這樣的過程讓學生對核心概念有更深層次的理解,同時也讓學生體驗用生命觀念認識生物的多樣性和統一性,形成科學的自然觀和世界觀,并用來指導探究生命活動規律,解決實際問題。
“科學思維”是指尊重事實和證據,崇尚嚴謹和務實的求知態度,運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。生物學核心素養導向的教學要求關注學生科學態度和價值觀的體驗,教師可以借助生物學科學史,為學生創設真實的情境,避免空洞的說教,幫助學生切實體驗嚴謹的科學態度和精神,在學習過程中逐步發展科學思維。
例如,在“DNA是主要的遺傳物質”的教學中,引導學生分析格里菲斯的實驗得出:在加熱殺死的S型菌中存在某種轉化因子,將無毒性的R型活細菌轉化為有毒性的S型活細菌。這種轉化因子具體是什么呢?如果你是研究人員接下來應該如何研究呢?這樣的問題情境的創設,促進了學生的積極思考,這時教師只要引導學生有序地發表自己的見解,將不同的思維呈現在學生面前,組織學生對各種方案進行評價。在這樣的教學中讓學生對教材上的概念和規律背后的孕育發展、由潛到顯的轉化歷程有深入的思考和體會,對學生來運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力的培養來說,有更積極的意義。
“科學探究”是指能夠發現現實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。生物學科所涉知識面廣,概念抽象,很多知識僅僅通過教師講授,學生往往無法理解。因此,教師在教學中要給學生提供更多的實驗探究空間,讓學生體驗科學探究的過程。
例如,在滲透作用的教學中,學生觀察滲透作用現象后,教師提出:在裝置中的水柱不再升高時,半透膜兩側溶液濃度關系是怎樣的?多數的學生的答案是:半透膜兩側的溶液濃度相同。教師將這個問題暫時放置,帶領學生進行植物細胞的吸水和失水探究。在學生完成探究后,將問題再提出來,這時很多學生都想到用質壁分離實驗來判斷兩側溶液濃度,在設計好方案后,讓學生實施方案并交流,最后得到正確的答案。在最初的方案中學生選擇了紫色洋蔥外表皮細胞為實驗材料;在實施方案過程中,發現滲透作用中紅色的蔗糖溶液和洋蔥的紫色液泡質壁分離的現象不易觀察,部分學生想到用無色的植物成熟細胞進行實驗并觀察到明顯的現象。在這樣復雜有趣的探究過程中學生體驗到真實的實驗現象,并積極思考,使抽象知識變得形象,思維也由感性上升為理性。通過這樣的探究,學生對科學探究的每個環節都留下深刻印象,在潛移默化中提升了科學探究能力。
“社會責任”是指基于生物學的認識,參與個人與社會事務的討論,作出理性解釋和判斷,嘗試解決生產生活中的生物學問題的擔當和能力。生物學與人們的生活生產密切聯系,教師在課堂教學中可以選擇貼切的生活事例講解教學內容,這些事例能喚起學生心底的共鳴,拉近學生與科學知識間的距離。
例如,在動植物激素調節的教學中,將基礎的知識講授完后,教師將一些植物激素的負面新聞(如食用催熟的草莓引起兒童性早熟的新聞)呈現給學生,請學生分析并作出科學的解釋。學生在所學的知識的基礎上再通過查找資料、小組合作得出相關結論。又如,結合當地政府在推行雨污分流的管道工作,很多群眾認為這只是勞民傷財,沒有什么實際效果。利用課外小組活動時間,讓學生把雨污分流的原理搞清楚,對雨水和生活污水進行水質監測并設計常見藻類的培養的相關實驗,對實驗數據分析得出相關結論。在這樣的教學中,教師鼓勵學生重視生活經驗的積累,積極參加實踐活動,關注生物科技方面的信息,逐步養成關注涉及生物學的社會熱點問題的習慣,參與討論并作出理性解釋,形成正確的態度和價值觀。