中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:B
《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》以下簡稱《課程標準》明確指出,課堂教學應以發展學生生物學學科核心素養為主要目標,組織以探究為特點的主動學習。本文以人教版普通高中教科書《生物學·選擇性必修1·穩態與調節》(以下簡稱“教材\"第3章第1節“激素與內分泌系統\"為例探索基于“教—學—評”一致性理念的課堂教學模式,旨在為生物學教學提供一種新思路。
1“教—學—評”一致性的理論解讀
“教一學—評”一致性理念源自《課程標準》,由“評—學一致性\"\"學—教一致性\"和\"教—評一致性”三個因素組成,旨在通過對科學論證能力水平的層級劃分實現教學目標、評價目標與能力發展水平要求的一致性。2此理念有助于改善課堂教學中教師的“教”與學生的“學”之間的關系。在教學實踐中,教師通過創設情境,引導學生在課堂上開展豐富的探究實踐活動,以激發學生的學習興趣,促使學生主動參與課堂活動;通過設計課堂教學評價體系,使課堂教學以學生的學習活動為主,培養學生提出問題的能力,進而全面提升學生的思維品質。
2“激素與內分泌系統”一節的課堂教學實踐
2.1明確教學目標
2.1.1 課標分析
《課程標準》針對該節提出的課程內容要求為:說出人體內分泌系統主要由內分泌腺組成,它們分泌的各種激素參與生命活動的調節。
2.1.2 教材分析
“激素與內分泌系統”一節包括激素的發現、激素研究的實例、內分泌系統的組成和功能三部分內容。其中,激素的發現和激素研究的實例中涉及生物科學史中的多個經典實驗,對這些經典實驗的理解和分析有助于培養學生的科學思維和科學探究能力。因此,對生物科學史中經典實驗的講解是教師在本節課堂教學中的重難點。
2.1.3 學情分析
在進行該節內容的學習前,學生通過對酶、細胞呼吸、光合作用和遺傳學相關實驗的學習,已具備了一定的實驗分析和實驗探究能力,但針對特定情境提出可探究的生物學問題并實施探究實驗方案的綜合能力尚有不足,理解經典實驗的思路及方法仍存在一定困難。傳統教學模式中,教師往往以時間為主線對生物科學史中的經典實驗進行分析講解,導致課程內容枯燥乏味。學生在此過程中被動接受知識,難以深入了解科學家設計實驗的思路與解決問題的方法。
2.1.4教學目標
(1)嘗試針對特定情境提出可探究的生物學問題,并通過分析資料對需探究的問題做出猜想。(2)通過分析經典實驗,提出新問題并設計實驗進行探究。(3)通過演示實驗,準確說出胰島素發現實驗的設計思路及方法。(4)從激素研究的實例中歸納概括出研究內分泌腺及其分泌激素功能的方法。
2.1.5教學設計思路
教師在進行該節課堂教學時,以消化過程為例導入新課,激發學生的好奇心和探索欲,引導學生思考:小腸是通過什么途徑將信號傳給胰腺的?學生在學習該節內容前已具備神經調節的相關知識,故比較容易聯想到神經調節。教師展示人體臟器標本圖,引導學生通過觀察了解胰腺與小腸之間的生理結構,特別是胰腺與小腸之間分布著許多血管,進而提出問題:“小腸是否可以通過血液將信號傳給胰腺?\"并帶領學生設計實驗探究胰腺分泌胰液是否受其他方式的調節。
為加深學生對胰島素發現過程的理解,教師將胰腺與糖尿病進行聯系,創設情境,引導學生閱讀資料、提取相關信息、梳理實驗思路。教師通過制作學具模擬實驗,將抽象過程具體化,幫助學生直觀理解實驗過程,并深刻體會研究激素作用的方法。這一過程不僅提升了學生的閱讀和歸納概括能力,還有助于后續研究激素作用教學活動的順利開展。
2.2教學過程設計
2.2.1 創設情境,提出問題
情境一:教師介紹胰液是消化過程中重要的消化液,帶領學生觀看食物進入人體經胃腸道消化的視頻,并提出問題串:胰液是由什么器官分泌的?胰腺接收到何種信號后開始分泌胰液?胰液又是通過什么途徑運輸到小腸的?
設計意圖:學生根據已有知識和視頻內容可以回答出大部分問題,但對于“胰腺接收到何種信號后開始分泌胰液\"這一問題沒有明確答案,并且產生新的疑問:小腸通過什么途徑把信號傳遞給胰腺使其分泌胰液?部分學生猜測可能是通過神經調節,但不確定是否還有其他調節方式參與。教師通過創設情境幫助學生構建新舊知識間的聯系,同時引導學生不斷發問,以此激發學生的學習興趣。
2.2.2分析資料,做出猜想
活動一:學生通過分析資料、小組討論,提出問題:胰腺分泌胰液進入小腸的過程除了受神經調節外是否還存在其他調節方式?學生進一步分析資料,做出猜想,并嘗試設計實驗驗證自己的猜想,同時根據實驗設計原則明確實驗中的自變量、因變量和無關變量。
教師呈現科學史資料中的相關實驗結論及生理結構基礎知識,具體資料如下。
資料一:1850年,法國生理學家伯納德(C.Bernard)發現酸性食糜進入小腸時,胰腺開始分泌胰液。1894年,巴甫洛夫(I.P.Pavlov)實驗室的道林斯基(Dolinski)將稀鹽酸注人狗的小腸中,發現胰腺分泌胰液。
資料二:胰腺和小腸之間分布著豐富的血管、神經還有將胰液運輸到小腸的導管,說明小腸和胰腺之間除了通過神經聯系,還通過血液進行聯系。
設計意圖:教師通過展示科學史資料引導學生大膽做出猜想。學生結合前人經驗,嘗試設計實驗以驗證自身猜想,培養分析、運用圖文資料的能力。同時,教師引導學生結合實驗目的找出實驗中的變量,進而進行實驗設計。對于高二學生來說,設計實驗有一定難度,但學生可以在活動中親身體驗科學探究的基本過程,暴露并反思自己的不足,從而促使教師的“教”更加精準有效,自身的“學\"更為深入高效。
評價標準: ① 學生能否提出合理的猜想,并針對猜想找出實驗設計中的變量; ② 學生在實驗設計過程中存在哪些問題; ③ 學生通過討論、生生評價解決了哪些問題。教師從學生思維活躍度、表達能力、質疑精神等多個角度對學生的課堂參與情況進行評價。
2.2.3分析實驗,實驗探究
學生通過分析沃泰默(E.Wertherimer)實驗得出以下結論: ① 存在除神經調節以外的調節方式(激素調節); ② 這是一種難以剔除的神經調節。
設計意圖:在本節教學過程中,教師設計一系列問題引導學生對沃泰默實驗進行細致的分析,鼓勵學生得出不一樣的結論并通過實驗進行深人探究,使學生體會科學家的探索歷程,從而深化對科學研究一般方法的理解。
評價標準: ① 學生是否掌握分析實驗的基本思路和方法; ② 學生在書寫、表達過程中存在哪些問題; ③ 通過展示與評價學生發現并解決了哪些問題。
情境二:糖尿病曾是人類健康的一大威脅。1921年,班廷(F.Banting)和他的助手貝斯特(C.H.Best)從萎縮的胰腺中提取出了胰島素,標志著治療糖尿病的巨大突破。
設計意圖:學生通過之前的學習已經了解了胰腺分泌胰液的過程既受神經調節又受激素調節,并能準確說出胰腺分泌胰液的調節過程。本情境將一種常見的疾病與胰腺聯系起來,教師通過提出問題,充分調動學生的學習興趣,激發學生進一步探究的積極性。
2.2.4演示實驗、歸納概括
活動二:學生閱讀教材“思考·討論\"欄目中“研究激素的方法”,嘗試完成以下任務。
① 從胰島素的發現過程中提取信息,概括在班廷之前的研究者們對胰腺分泌物的研究思路和結果; ② 小組合作,運用學具和簡單的圖示描繪實驗,并派代表進行展示; ③ 總結出一種研究內分泌腺及其分泌激素功能的方法; ④ 現有年齡、大小、生理狀況相近的狗若干,通過設計實驗對其進行模擬操作,證明胰腺中的胰島能分泌某種抗糖尿病物質。
設計意圖:本實驗受條件限制無法進行實際操作,教師提供演示實驗材料,引導學生通過設計、制作學具激發學習興趣,并在實際操作過程中深人思考。學生在展示與評價過程中加深了自身對知識的理解,既達到了較深層次的學習,又體驗到了科學研究的過程。
評價標準: ① 學生提取信息是否全面有效、對信息的處理是否符合邏輯、歸納概括是否準確; ② 在實驗演示過程中小組成員的參與度、小組活動的組織性以及展示過程中的語言組織和表達能力如何。教師鼓勵小組進行互評,并在評價過程中完成糾錯和總結。
3教學反思
本課堂教學模式將生物科學史中的相關素材進行適當改編,設計學生活動,引導學生參與到經典實驗的設計、分析和實踐中,使學生真正作為課堂教學的主體參與其中,讓學生在實踐中體會到參與科學研究的樂趣和成就感。教師在教學過程中借助實驗設計表格、實驗分析思路框架等工具幫助學生明確實驗設計的關鍵要素和實驗分析的主要思路。
課堂教學的每一個環節都需要學生進行深入思考,并在此過程中不斷地發現問題、解決問題。教師針對每個環節設計的評價標準既可以對學生的活動情況進行及時反饋,引導學生積極參與活動,又可以及時發現問題,掌握學生的學習情況,從而有針對性地解決問題,提高課堂教學質量和效率,發展學生的生物學學科核心素養。
參考文獻
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[2吳可心,林國棟.發展科學論證能力的高中生物學“教學評”一致性教學[J」.中學生物教學,2023(2):40-42.