張曉麗
高中生物學科“科學探究”素養(yǎng)是在學生探究性學習的基礎上形成的,教師應該重點培養(yǎng)學生探究學習的習慣,為將來從事科學研究打好基礎。新時代立德樹人根本任務要求高中生物學科培養(yǎng)學生科學探究的學科核心素養(yǎng),引導學生掌握科學探究的基本方法,以適應未來社會發(fā)展的需要。高中生物“細胞膜”是人民教育出版社高中生物學教材模塊一《分子與細胞》中第二章第二節(jié)《細胞膜和細胞壁》中的第二框內容,這部分內容的教學要求學生在實驗基礎上由模型探索質膜結構,由質膜結構探究其功能和特性、理解結構與功能的一致性。其教學內容適宜于引導學生探究性學習。
探究性學習的價值
學生學科核心素養(yǎng)不是依靠外界力量形成的,是外因轉化為內因的過程,是學科核心素養(yǎng)形成的主體,學生在自主學習、自主探究知識的過程中內化為素養(yǎng)。教師要為學生設計探究的學習情境,設計引導學生探究的問題。細胞膜的成分和功能以及細胞膜對于細胞生命系統(tǒng)的意義是學生探究的重點,教師應該充分運用教學內容的特點培養(yǎng)學生探究學習的能力、形成科學探究的學科學習品質。
在教學過程中培養(yǎng)
倡導探究性學習,是因為這種學習方式非常有利于學生生物核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展,但不是全部的教學活動,都讓學生自主探究。教師在教學過程中需要結合具體教學內容,采用適合學生探究學習的教學策略和方法。
課堂導入激發(fā)學生探究學習的興趣 《細胞膜》的課堂導入,主要采用為學生提供相關圖文信息或者模型提出探究性的問題,激發(fā)學生探究的好奇心。如按照比例把細胞中的各種物質配齊放在這支試管中,能否構成一個生命系統(tǒng)?為什么?學生經過回憶學習過的知識認為:不能構成一個生命系統(tǒng),組分間有機結合,其結構和功能緊密聯(lián)系,才能形成統(tǒng)一的整體。教師出示細胞圖片,提出“邊界是什么”,學生探究,教師引入課題:細胞膜是系統(tǒng)的邊界。
為學生探究重點知識打好基礎 學生探究重點、難點知識,需要由淺入深,循序漸進。教師要為學生打好基礎,才會有助于學生增強探究學習的信心,為了讓學生探究細胞膜的成分、功能及其對生命系統(tǒng)的意義,教師可以先設計形象化的情境,引導學生進入求知的情境。如運用“中國地圖”讓學生探究細胞膜作為細胞邊界的作用。讓學生在地圖上圈出江蘇省所在位置,找出省界。然后播放《生命的起源》視頻短片,探究“膜”的重要性及其功能。讓學生回憶家里面做菜時洗漢菜的情景,洗完漢菜,盆里的清水為什么會變色,漢菜炒熟以后湯汁為什么是紫紅色的,進一步引導學生探究細胞膜的功能,得出“細胞膜選擇的透過性;活的細胞能夠控制物質進出細胞”。
科學性假設引領學生探究學習 針對某些問題提出科學性假設,在此基礎上進行探究性研究,設計研究方案,選擇研究方法,會使探究性學習更加深入。讓學生閱讀教材,分析著名生物學家歐文頓19世紀末提出的假設對不對。歐文頓基于幾百種化學物質對植物細胞通透性的上萬次實驗,發(fā)現(xiàn)溶于脂質比不溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞,歐文頓認為:模式有脂質組成。要求同學們驗證這個假設是否正確。將學生分成合作探究學習小組,合理分工組員的活動內容,開展探究學習活動。大多數(shù)小組選擇實驗驗證假設,選擇運用動物細胞進行實驗,選擇哺乳動物成熟紅細胞。教師要求學生分析選擇的原因,指導學生按照步驟和規(guī)范進行實驗操作。學生進行制片、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗行為和實驗現(xiàn)象的原因,記錄下實驗結果。脂質和蛋白質是構成細胞膜的主要成分,脂質中含有豐富的磷脂,是構成細胞膜的骨架。蛋白質與細胞膜行駛的功能有關,功能越復雜,蛋白質種類數(shù)目越多。
引導學生在閱讀教材的基礎上探究植物細胞的主要成分是纖維素和果膠,細胞膜外還有一層全透性細胞壁,細胞壁具有支持保護的功能。
跨越課堂時空開展探究學習 學生探究性學習應該注重知識與生活、生產之間的鏈接,尤其是學科知識如何運用到生活、生產中的探究,才是學科價值所在。學生實驗探究細胞的成分以及掌握了細胞膜是細胞中必不可少的結構,也了解細胞膜的成分及其功能。要求學生聯(lián)系生活,探究癌細胞的一些特征,分析癌細胞產生原因,針對性探索防止癌細胞產生的路徑。教師可以進一步鼓勵學生利用業(yè)余時間做有關癌細胞的深入研究,立志將來為人類防癌、治癌做出自己的貢獻。鼓勵學生為了健康中國勤奮學習、練就本領,將來在生命領域有所建樹。要求學生聯(lián)系生活實際,可以讓學生探究運用細胞膜的功能原理探索污水處理,為人類的環(huán)境保護做出努力。
結束語
探究性學習方式是學生生物學科核心素養(yǎng)得到提升的有效途徑。教師要為學生探究性學習創(chuàng)設合適的情境,引導學生探究新知識、理解新知識、運用新知識,開展學生推理、建模等理性思維活動,培育學生樂于合作的科學探究精神。
(作者單位:江蘇省泰州市民興實驗中學)