學(xué)科核心素養(yǎng)培育視角下的高中生物學(xué)教學(xué)研究

陳香茹

摘要：以人教版高中生物學(xué)的教學(xué)為例，提出學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑.即：梳理核心概念，樹(shù)立生命觀念；巧設(shè)思維梯度，形成理性思維；激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，嘗試科學(xué)探究；聯(lián)系社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任等.同時(shí)，基于教學(xué)實(shí)踐，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)提出五點(diǎn)教學(xué)建議.即：要基于真實(shí)問(wèn)題情境展開(kāi)教學(xué)；要突出生物學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)；要精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)；要把整體認(rèn)識(shí)和突出重點(diǎn)有機(jī)結(jié)合.

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)；核心素養(yǎng)；培養(yǎng)途徑；教學(xué)建議

一、高中生物學(xué)核心素養(yǎng)分析

生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任構(gòu)成高中生物學(xué)核心素養(yǎng)的四個(gè)要素，是不可分割的統(tǒng)一整體[1].生命觀念是生物學(xué)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和支柱，理性思維是科學(xué)探究的重要內(nèi)容，科學(xué)探究是理性思維的實(shí)證過(guò)程.以上三個(gè)核心素養(yǎng)的培育過(guò)程中，最終形成了一定的社會(huì)責(zé)任.學(xué)科核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生必備品格和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，但并非否定知識(shí)的價(jià)值，而是更加關(guān)注學(xué)科知識(shí)與核心素養(yǎng)的聯(lián)系.觀念的形成、思想的確立和思維的執(zhí)行都需要知識(shí)的支撐.生物學(xué)核心素養(yǎng)體現(xiàn)了生物學(xué)科特質(zhì)和跨學(xué)科要求，是公民科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分.

二、高中生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑

1.梳理核心概念，樹(shù)立生命觀念

核心概念是對(duì)重要知識(shí)、基本原理的高度濃縮和深化.從生物學(xué)事實(shí)中提煉出具有跨概念性和上位性的生物學(xué)概念，有助于學(xué)生對(duì)核心概念的理解、遷移與運(yùn)用，并樹(shù)立生命觀念.在平時(shí)的教學(xué)中，尤其是復(fù)習(xí)課教學(xué)更應(yīng)該梳理核心概念間的邏輯關(guān)系，從而形成結(jié)構(gòu)化的知識(shí).

例如，在高三復(fù)習(xí)“可遺傳變異的來(lái)源”時(shí)，學(xué)生對(duì)基因重組、基因突變、染色體變異等核心概念都能脫口而出，但對(duì)于概念的內(nèi)涵、外延及聯(lián)系就不一定能理清.如，學(xué)生對(duì)“某些變異是否會(huì)引起性狀改變，如何改變以及改變的原因”等往往無(wú)法給出完整、準(zhǔn)確的答案.這時(shí)建議讓學(xué)生畫(huà)概念圖幫助梳理，并嘗試回憶和理解“基因與性狀的關(guān)系”、“基因的結(jié)構(gòu)”、“基因的表達(dá)”、“發(fā)生基因重組的時(shí)期”、“染色體的組成”、“染色體的變異類(lèi)型”、“人類(lèi)遺傳病”“相關(guān)變異的應(yīng)用”等核心概念和關(guān)鍵問(wèn)題.這樣，學(xué)生不僅牢固樹(shù)立了生命觀念，而且還認(rèn)識(shí)到不同模塊間的知識(shí)，特別是核心概念間的緊密聯(lián)系.

2.巧設(shè)思維梯度，形成理性思維

理性思維這一素養(yǎng)對(duì)思維層次提出了更高要求，不僅思維方向要正確，而且思維依據(jù)要充分.生物教材中承載著很多培養(yǎng)學(xué)生理性思維的例子，用好這些素材對(duì)于學(xué)生科學(xué)思維習(xí)慣的形成起到舉足輕重的作用.教學(xué)中可通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生建模、歸納概括、演繹推理等方法去探討生物現(xiàn)象及生命本質(zhì)，并參與社會(huì)熱點(diǎn)議題的討論.

例如，必修2第四章“中心法則及基因、蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系”的內(nèi)容復(fù)雜且抽象，如果教師直接講解顯得蒼白難懂.基于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的思想，對(duì)該部分知識(shí)作了分析，并制定教學(xué)目標(biāo).具體如下：結(jié)合課本資料，運(yùn)用歸納與概括的方法補(bǔ)充和完善中心法則；對(duì)比分析基因控制性狀的實(shí)例，嘗試構(gòu)建基因、蛋白質(zhì)與性狀三者關(guān)系的一般模型，體驗(yàn)科學(xué)研究中的演繹推理過(guò)程.教師在授課中運(yùn)用教材中“中心法則的發(fā)展”資料，組織學(xué)生討論分析，并進(jìn)一步歸納與概括，補(bǔ)充和完善中心法則.通過(guò)科學(xué)的思維方式，分析遺傳現(xiàn)象的實(shí)例，并追根本因.學(xué)生在基因、蛋白質(zhì)與性狀三者關(guān)系的模型構(gòu)建和解決問(wèn)題中鍛煉和發(fā)展“理性思維”.從中感受到可以運(yùn)用歸納與概括的方法去探討生命現(xiàn)象，感受到科學(xué)發(fā)展是一步一個(gè)腳印接近真理的過(guò)程.

3.激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，嘗試科學(xué)探究

課堂教學(xué)轉(zhuǎn)型呼吁要讓學(xué)生在真實(shí)問(wèn)題情景中積極參與合作探究.科學(xué)探究是一個(gè)實(shí)證過(guò)程.在教學(xué)過(guò)程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并用探究的思路來(lái)解決問(wèn)題.即作出合理假設(shè)、設(shè)計(jì)步驟、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果進(jìn)行分析，最后得出正確的結(jié)論.課堂上若能創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情及探究欲望，對(duì)核心素養(yǎng)的培育將起到事半功倍的作用.

例如，在必修二第五章關(guān)于“調(diào)查人群中的遺傳病”教學(xué)中，可以挖掘身邊的多種資源，使之更好地為教學(xué)服務(wù).從中發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，繼而開(kāi)展相應(yīng)的遺傳病調(diào)查的探究活動(dòng)，如調(diào)查高度近視等.當(dāng)然，教師在課前需要做些鋪墊，先加以趣味性引導(dǎo)并幫助學(xué)生制定好調(diào)查表，利用課余時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生深入社區(qū)醫(yī)院或者取得校醫(yī)的支持，利用學(xué)校給學(xué)生體檢的機(jī)會(huì)，進(jìn)行相關(guān)調(diào)查和自主性探究.再如，進(jìn)行關(guān)于“如何判斷某遺傳病的遺傳方式”教學(xué)時(shí)，班里有位男生剛好是多指患者，班里同學(xué)乃至他本人也對(duì)多指的遺傳方式產(chǎn)生極大興趣.教師趁機(jī)引導(dǎo)他們展開(kāi)調(diào)查，并動(dòng)手畫(huà)系譜圖.通過(guò)此次活動(dòng)，全班學(xué)生不但能明確遺傳方式的研究需要在患者的家族中調(diào)查，還學(xué)會(huì)如何繪制遺傳系譜圖，并認(rèn)識(shí)到系譜圖在遺傳學(xué)研究中的重要性.總之，捕捉身邊的生成性教學(xué)資源，抓住教學(xué)關(guān)鍵時(shí)機(jī)開(kāi)展相應(yīng)的探究活動(dòng)，對(duì)科學(xué)探究這一素養(yǎng)的培養(yǎng)便能水到渠成.

4.聯(lián)系社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任

社會(huì)責(zé)任強(qiáng)調(diào)要關(guān)注與生物學(xué)有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題，作出理性解釋并積極參與社會(huì)決策.不僅自身要樹(shù)立健康意識(shí)、環(huán)保意識(shí)，更要身體力行，去感染和影響周?chē)娜?，履行社?huì)責(zé)任.

高中生物必修教材的設(shè)計(jì)注意聯(lián)系社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任，在課堂進(jìn)行德育滲透.例如：（1）在“遺傳病的監(jiān)測(cè)、預(yù)防和優(yōu)生優(yōu)育”的教學(xué)中，學(xué)生體會(huì)到掌握必要的遺傳知識(shí)，不僅對(duì)自身及其家庭成員有益，還可以對(duì)社會(huì)有所擔(dān)當(dāng)，并盡到力所能及的社會(huì)責(zé)任.通過(guò)積極傳播生物學(xué)知識(shí)（推廣婚前檢查，遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷的重要性），讓學(xué)生爭(zhēng)當(dāng)健康婚育的宣傳者、執(zhí)行者和和監(jiān)督者.（2）組織學(xué)生搜集細(xì)胞發(fā)生癌變的原因及預(yù)防措施，對(duì)學(xué)生進(jìn)行生命健康教育.（3）比較我國(guó)近幾年各大城市的空氣質(zhì)量，嘗試針對(duì)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響提出決策和建議.學(xué)生在解決現(xiàn)實(shí)生活中與生物學(xué)相關(guān)的問(wèn)題的同時(shí)，社會(huì)責(zé)任感進(jìn)一步得到增強(qiáng).

三、高中生物學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)踐反思和教學(xué)建議endprint

1.基于真實(shí)問(wèn)題情境展開(kāi)教學(xué)

生物學(xué)知識(shí)的教學(xué)應(yīng)在真實(shí)性的問(wèn)題情境中進(jìn)行.可采用基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)，基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，基于體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)，基于合作和探究的建構(gòu)式學(xué)習(xí)等方式及其組合，幫助學(xué)生在解決問(wèn)題的活動(dòng)中逐步發(fā)展生物學(xué)核心素養(yǎng).

例如，在復(fù)習(xí)人教版必修一實(shí)驗(yàn)時(shí)，事先把廣口瓶水培紫色洋蔥放置在講臺(tái)桌上，讓學(xué)生觀察洋蔥的生長(zhǎng)變化情況.待到長(zhǎng)出管狀葉及根時(shí)，就可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí).復(fù)習(xí)時(shí)讓學(xué)生闡述這棵洋蔥在必修一實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.學(xué)生討論、歸納和總結(jié)，最后得出實(shí)驗(yàn)材料與教材實(shí)驗(yàn)的匹配.例如，管狀葉——“綠葉中色素的提取和分離”，鱗片葉的外表皮——“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”，鱗片葉的內(nèi)表皮——“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”，根尖——“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”.學(xué)生在感慨洋蔥價(jià)值的同時(shí)，復(fù)習(xí)了必修一的幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，不僅達(dá)到課前預(yù)期，課堂氣氛也空前高漲，繼而再將問(wèn)題進(jìn)一步引申，如為什么這些材料適合？需要滿足什么條件？還有哪些材料可以替代？

2.精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)

知識(shí)的習(xí)得和獲取是在活動(dòng)中建構(gòu)的而不能僅僅靠教師的灌輸.新的課程理念強(qiáng)調(diào)知識(shí)要問(wèn)題化，問(wèn)題要活動(dòng)化.在課堂教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生認(rèn)知的邏輯順序，精心設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，形成問(wèn)題鏈，并將一個(gè)或若干個(gè)活動(dòng)單元有機(jī)地結(jié)合起來(lái)組織教學(xué).

例如，在必修二第四章“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”的教學(xué)中，利用學(xué)案的先行組織者功能，預(yù)先給出材料，介紹電報(bào)的發(fā)明人——美國(guó)莫爾斯創(chuàng)造莫爾斯電碼.讓同學(xué)們參考學(xué)案中的摩爾斯電碼表，破譯給出的一段莫爾斯電碼，并回答問(wèn)題.同學(xué)們很快被帶進(jìn)這一活動(dòng)環(huán)節(jié)，于是開(kāi)始手忙腳亂的“破譯”.當(dāng)公布答案（“where are genes located？”中文意思是“基因位于哪里？”）時(shí)，大多數(shù)學(xué)生體驗(yàn)到挑戰(zhàn)成功的喜悅.有趣的破譯電碼游戲融合了跨學(xué)科知識(shí)，很好地激發(fā)學(xué)生探索和求知的欲望.同理，信使RNA從核孔出來(lái)結(jié)合在核糖體上，怎樣翻譯出蛋白質(zhì)呢？學(xué)生帶著這個(gè)問(wèn)題，對(duì)照課本中的密碼子表，嘗試翻譯過(guò)程.由于有了破譯莫爾斯電碼作鋪墊，對(duì)翻譯過(guò)程的理解就顯得輕松自如.學(xué)完本節(jié)課，很多學(xué)生恍然大悟：原來(lái)遺傳信息是這樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的.

3.突出生物學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)

合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)是能力形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，只有將知識(shí)系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化，才能形成能力.在高三生物復(fù)習(xí)中，知識(shí)結(jié)構(gòu)化尤為重要.教學(xué)中可依據(jù)生命活動(dòng)的連續(xù)變化，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生形成對(duì)科學(xué)過(guò)程和本質(zhì)的理解.

例如，在復(fù)習(xí)人教版必修一“細(xì)胞的生命歷程”時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生搭建如下思維導(dǎo)圖（如圖1）.通過(guò)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的知識(shí)脈絡(luò)，既能幫助學(xué)生理清各知識(shí)間的聯(lián)系，又能引導(dǎo)學(xué)生在微觀層面上認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)，從而形成辯證唯物主義自然觀.

4.把整體認(rèn)識(shí)和突出重點(diǎn)有機(jī)結(jié)合

一節(jié)課可能會(huì)涉及核心素養(yǎng)的多個(gè)方面，要整體認(rèn)識(shí)這些素養(yǎng)，不要將素養(yǎng)割裂開(kāi)來(lái).同時(shí)要有所側(cè)重，突出最核心的素養(yǎng).

例如，必修三第四章“種群數(shù)量的變化”一節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用模型與建模等方法，闡述并解釋種群數(shù)量的變化特征.從分析“問(wèn)題探討”入手，到分析“J”型、“S”型增長(zhǎng)曲線及種群數(shù)量的波動(dòng)和下降，再到“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”，其目的就是為了突出培養(yǎng)學(xué)生的“理性思維”這一核心素養(yǎng).但是，種群數(shù)量變化引起的社會(huì)影響，同樣也涉及到學(xué)生“社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)的培養(yǎng).因此，文中還兩處穿插與社會(huì)的聯(lián)系分析，以喚起學(xué)生的社會(huì)責(zé)任.如分析人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然種群的影響；分析瀕危動(dòng)物的保護(hù)與有害動(dòng)物的防護(hù).這兩種核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，既要水乳交融，又要有所側(cè)重，突出“理性思維”這一核心素養(yǎng).

總之，讓我們一起聚焦高中生物核心素養(yǎng).讓“生命觀念”、“理性思維”、“科學(xué)探究”、 “社會(huì)責(zé)任”在生物學(xué)課堂教育中生根發(fā)芽，結(jié)“核心素養(yǎng)”之果.

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