生物學科核心素養背景下滲透理性思維例談

瞿文超

摘 要?以 “細胞增殖”（第二課時）一課的教學設計為例，闡述基于生物學核心素養背景下滲透理性思維的教學設計策略，主張以“自主合作、實踐探究”為主的學習方式，培養學生的理性思維能力。

關鍵詞?生物學科核心素養;理性思維;細胞增殖;教學設計

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2020）19-0197-02

生物學科是學生理解生命，探究生命奧秘的一扇大門，生物教學中不僅要傳授給學生生物科學的知識，更重要的是培育學生生物學科的核心素養，這也是生物教學最終的核心價值體現。

一、指導思想與理論依據

生物學素養是公民科學素養的重要組成部分。生物學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀，它反映了一個人對生物學領域中核心基礎內容的掌握和應用情況，以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。生物學素養是生物學核心素養形成的條件和基礎。提高每個高中學生的生物學素養是本課程標準實施中的基本任務。“理性思維”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。學生應該在學習過程中逐步發展理性思維，如能夠基于生物學事實和證據運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。科學既是過程，又是概念體系，兩者都重要，在傳統教學中，教師們過于關注細小、瑣碎的知識點，強調讓學生背誦記憶術語，認為記住了術語，就掌握了概念，而學生往往考完試就遺忘了。根據建構主義學習理論及布魯納的認知發現，學習應該是一個學習者主動構建內部心理結構的過程，同時也是一個主動認知的過程，需要深入理解從大量事實中概括出的抽象規律和原理。掌握這些基本概念和原理并能夠遷移應用于情景中。

二、教學流程

提出問題 → 激發興趣 → 觀察討論 → 實踐操作 → 得出結論

三、教學過程（第2課時）

（一）新課的引入

教師活動：播放人的個體發育過程和細菌分裂動畫，

提問：兩個動畫有什么異同點？教師講述：生物通過細胞分裂，可以將遺傳物質復制然后平均分配到兩個子細胞中去。

學生活動：觀察動畫，學生間相互討論得出結論：細菌通過細胞分裂產生新個體，多細胞生物以細胞分裂產生新細胞。

設計意圖：引導、激發學生的學習興趣，明確目標、引發思考。使學生以較為輕松的心情學習，通過步步深入的方式獲取知識。

（二）引導學生進行自主學習

1.細胞周期

教師活動：那么我們就來探究細胞分裂是不是遵循這樣的規律？提問：真核生物細胞分裂有哪三種方式？過渡：那么我今天就來探究有絲分裂的過程和特點。多媒體展示：細胞周期的時間圖，設問：什么叫細胞周期、分為哪些階段、時間是多少？過渡：細胞分裂間期占細胞周期的90%-95%，在這么長的時間里細胞發生了什么變化呢？用多媒體動畫顯示間期的特點。過渡：在多媒體和教材中我們知道了細胞分裂間期的特點。那么我們能不能用我們的準備的材料模擬它呢？講解：強調DNA和染色體數目的算法，假設生物的體細胞中有2條染色體（2個DNA分子），以1張紙條為1條染色體（1個DNA），以課桌為1個細胞，那么在細胞分裂間期應該怎么操作？教師回到學生中間進行指導和糾正。

學生活動：觀察動畫，學生間相互討論得出結論：

細菌通過細胞分裂產生新個體，多細胞生物以細胞分裂產生新細胞。學生閱讀P112第二段討論得出。帶著三個問題閱讀P112第四段和圖6-1得出結論。學生閱讀相關內容通過交流討論得出細胞分裂間期的特點。（進行DNA分子復制和有關蛋白質的合成）學生產生好奇感，學生討論交流后拿出準備好的紙條進行操作（由1張紙條變成2張紙條，以2條紙條的中點為染色體著絲點）學生閱讀教材P112第一段，觀看動畫，進行討論交流。

設計意圖：引導學生、激發學生的求知欲。激發學生探究欲望。通過實際操作理解和掌握間期的特點，使微觀的東西宏觀化，鍛煉學生的操作能力，便于知識的理解。提高學生識圖能力、并理解細胞分裂是一個動態過程。

2.細胞分裂期

教師活動：教師播放植物細胞分裂前期動畫并要求學生總結得出前期的特點、DNA、染色體以及染色單體三者的關系和姐妹染色單體的概念。過渡：那么我們就來實際操作DNA和染色體的變化，教師下講臺進行指導。接下來我們來學習中期細胞染色體、DNA、染色單體發生了如何變化？（重播中期動畫）。過渡：那么我們就來實際操作（以課桌的中線為赤道板）解釋為什么叫赤道板。重播細胞有絲分裂后期的動畫，并且要求學生觀察染色體數目是怎么加倍的？過渡：那么我們用實際操作來證實著絲點一分為二，染色體數目加倍。重播有絲分裂末期動畫（要求觀察細胞中的特點以及染色體的形態變化）。過渡：那么我們就來完成細胞分裂最后一個時期的工作。

學生活動：（前期的特點：略，DNA：染色體=2：1，1條染色體上有2條染色單體），學生操作紙條（2條紙條的著絲點雜亂排在桌面上）。交流討論的結論：三者形態和數目沒有發生改變，但是所有染色體的著絲點排列在細胞的一個平面上（赤道板），學生用紙條進行操作把含有2條染色單體的紙條（染色體）的著絲點移向課桌中線。閱讀后期的相關知識總結：DNA數目沒有發生改變、染色體數目加倍（原因：染色單體隨著絲點分開）染色單體數目為0。學生實際操作，把含有2條染色單體的紙條一分為二，染色體數目加倍為4條，學生閱讀相關內容和觀察動畫得出結論：一個細胞變成兩個細胞，染色體、DNA數目減半（4條減為2條）、染色體變為絲狀。學生把分開的染色體拉向課桌中線的兩邊，以中線為細胞板形成兩個細胞，染色體數目為2條。

設計意圖：理解前期的著絲點位置和細胞中的變化，通過學生的實際的模擬操作，使學生體會到了在做中學到知識的樂趣，深刻理解染色體數目加倍的實質;深刻理解物質的變化和運動過程。得到結論是學生在老師的主導作用下，由學生通過觀察、實踐，總結的結果體現學生的主體地位。

2.小結：對有絲分裂過程中染色體、DNA分子進行歸納

教師活動：通過前面的學習和實際模擬操作，指導學生總結口訣。

教師用多媒體顯示如下表格，引導學生獨立完成下表并教師用多媒體顯示如下坐標，引導學生自主畫圖。

學生活動：前期：膜仁消失兩體現，中期：形數清晰赤道板

后期：點體倍增均兩極，末期：兩消兩現重開始

通過討論完成下表

歸納并做DNA和染色體變化曲線圖：

設計意圖：培養學生的歸納能力及綜合分析能力

四、教學反思

上完課過后，通過與傳統的教學方法的對比和學生的反饋，教學效果非常理想。筆者認為本節課教學的成功之處體現在以下幾個方面：

1.本節課的價值是要讓學生在形成生物學核心素養的同時，能用科學的觀點、知識、思路和方法，面對或解決現實生活中的某些問題。要達成這樣的課程目標，就要高度關注教學過程中的實踐經歷。“重實踐”強調學生學習的過程是主動參與的過程，教師既要讓學生參與動手活動，又要讓學生積極地融入涉及動腦的環節。通過探究類學習活動或完成工程學任務，加深學生對生物學概念的理解，提升應用知識的能力。

2.教師充分的引導和相信學生，讓他們在新的教育理念和方法的指導下，充分發揮他們的主觀能動性和自主學習的能力。通過各種方法激發學生的學習興趣和潛能，使他們在“提出問題 → 激發興趣 → 觀察討論 → 實踐操作 → 得出結論”的教學模式中通過探究和實踐獲取知識。

3.在此教學過程中，筆者把微觀世界的事物宏觀化，使學生便于理解和掌握知識，積極為學生創造合作和交流的平臺，為學生進一步探究生物學知識提供了一個良好的探究方法。