例談培養(yǎng)高中生生物學核心素養(yǎng)的教學實踐

姜煥煥

[摘要]生物學核心素養(yǎng)是學生在生物課程學習中建立起來的必備品格和關(guān)鍵能力。教師可以從以下幾個方面培養(yǎng)學生的生物學核心素養(yǎng)：梳理基礎(chǔ)知識，構(gòu)建概念體系，滲透生命觀念;遵循認知發(fā)展規(guī)律，培養(yǎng)良好思維習慣，逐步發(fā)展理性思維;挖掘教材實驗素材，適當拓展改進，培養(yǎng)科學探究思維;利用生物學原理，嘗試解決生活實際，培養(yǎng)社會責任素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng);高中生物;教學實踐

隨著教育改革的不斷推進，培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)是現(xiàn)今高中階段課程改革的重要目標。生物學核心素養(yǎng)是學生在生物課程學習中建立起來的必備品格和關(guān)鍵能力。作為一線教師，如何培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)是我們面臨的巨大挑戰(zhàn)。筆者結(jié)合自身的高中生物教學實踐，從生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個層面談談高中生生物學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

一、梳理基礎(chǔ)知識，構(gòu)建概念體系，滲透生命觀念

生命觀念是指觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進行解釋后的抽象，是經(jīng)過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念、思想方法。建立生命觀念的教學，最忌諱的是孤立地記憶事實和機械地把握概念。教師應加強對案例教學的研究，梳理支撐四大重要生命觀念的概念，進行科學的闡釋，并引導學生通過現(xiàn)象觀察、分析和討論、歸納和總結(jié)，自主構(gòu)建概念體系，進而形成生命觀念。

例如，線粒體和葉綠體是兩類重要的細胞器，在學習時教師可以引導學生從形態(tài)、結(jié)構(gòu)、成分、功能以及存在范圍等維度進行分析，并設計相關(guān)問題，如線粒體和葉綠體都通過一定的方式增大了膜面積，這與它的功能有什么關(guān)系？學生通過分析明確：線粒體內(nèi)膜折疊形成脊，有利于呼吸酶的附著，從而增大呼吸效率，而葉綠體的類囊體薄膜有利于光合色素的附著，從而提高光合速率。通過這樣的教學學生很容易形成“結(jié)構(gòu)和功能觀”。又如，在學習“呼吸作用和光合作用”時，教師通過圖解和實例進一步引導學生明確：有氧呼吸通過分解有機物而釋放能量，葉綠體通過吸收光能而儲存能量。通過前面知識的鋪墊，再擴展到生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)，學生會意識到能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程與物質(zhì)合成和分解過程相輔相成，“物質(zhì)和能量觀”悄然滲透。此外，教師還可以開展不同的實踐活動，使學生在課堂上初步形成的生命觀念不斷得到內(nèi)化和提升，進一步理解生命的意義和人生的價值?？傊?，教師要挖掘教材中隱含的生命觀念，使學科知識具有持久價值和遷移價值。

二、遵循認知發(fā)展規(guī)律，培養(yǎng)良好思維習慣，逐步發(fā)展理性思維

理性思維是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹務實的求知態(tài)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。從初中到高中，學生的認知尚不成熟，對他們來說，高中三年不但是知識的跨越，更是思維習慣和方法的跨越。因此，高中階段的生物教學要注重培養(yǎng)學生良好的思維方法，引導他們利用歸納概括、演繹推理、模型與建模等方法討論和闡釋生命現(xiàn)象，讓理性思維成為學生思考的直接方式，為今后的學習和工作奠定基礎(chǔ)。

例如，在學習“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次、原核生物和真核生物、糖類和脂質(zhì)”等知識時，教師可以利用集合圖幫助學生有效整合核心概念，理清概念之間的關(guān)系，避免混淆，培養(yǎng)學生的歸納概括能力。再如，減數(shù)分裂知識是學習孟德爾遺傳規(guī)律的基礎(chǔ)，是重點更是難點。一些教師在教學過程中過多關(guān)注分裂各時期特點的識記和訓練，而忽略學習過程的理性分析與培養(yǎng)，導致多數(shù)學生采用“死記硬背”的方法來學習。在教學中可以采用“創(chuàng)設情境——有效設問——模型構(gòu)建——小組評價”的教學模式，具體做法是：教師用多媒體展示人的原始生殖細胞以及精子和卵子細胞中的染色體，學生觀察后教師設問：1.若配子經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生會是什么后果？2.配子中的染色體數(shù)如何實現(xiàn)減半？這時學生們會提出兩種假說：染色體不復制，直接分裂;染色體復制一次，細胞分裂兩次。學生積極討論后，教師向?qū)W生提供果蠅四分體狀態(tài)圖的證據(jù)支持，最后同學們得出第二種假設更為合理的結(jié)論。由此可以看出，執(zhí)果導因的教學策略不但提高了學生逆向邏輯思維的推理能力，也使得“假說—演繹”的科學方法得以滲透。

三、挖掘教材實驗素材，適當拓展改進，培養(yǎng)科學探究思維

科學探究核心素養(yǎng)是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現(xiàn)象進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結(jié)果的交流與討論的能力。在生物教學中培養(yǎng)學生的科學探究精神，就是要讓學生掌握研究生命科學最基本的方法，為學生今后學習、步入社會、從事生產(chǎn)和生活奠定基礎(chǔ)。實驗是生物教學的基礎(chǔ)，高中生物教材中共涉及11個探究性實驗，但這些實驗很多都被教師處理成驗證性的實驗，教師過多地關(guān)注實驗過程、現(xiàn)象和結(jié)論，忽視了學生分析、評價、創(chuàng)新等科學思維能力的培養(yǎng)。在教學過程中，教師要善于對教材實驗進行深入挖掘，以此為載體提升學生的科學素養(yǎng)。

例如，必修1第4章第1節(jié)“探究植物細胞吸水和失水”實驗是新課改后的第一個探究性實驗，旨在讓學生掌握科學探究的一般思路和方法，為后續(xù)各章節(jié)的探究實驗打下良好的基礎(chǔ)。在教材的常規(guī)實驗中，一般采用紫色洋蔥、0.3g/ml的蔗糖溶液以及清水來進行實驗。我結(jié)合本校實驗教學現(xiàn)狀，嘗試在以下三方面對該實驗進行了改進：一是對實驗材料進行改進和完善，通過預實驗增設了教材中沒有的操作性較強的白色洋蔥、紅墨水、紫色甘藍、水棉，收到了良好的實驗效果。二是增設0.4g/ml和0.5g/ml的蔗糖溶液濃度，鼓勵學生大膽質(zhì)疑。學生通過一系列的探究過程進一步完善實驗設計并自主分析總結(jié)出教材中選用0.3 g/ml的蔗糖溶液的原因。三是加深理解，突破“生物膜控制物質(zhì)進出”功能這一核心概念。增設了0.6mol/L的KNO3和2.5%的NaCl溶液進行質(zhì)壁分離和自動復原實驗，為后續(xù)“物質(zhì)跨膜運輸”一節(jié)的學習打下良好的基礎(chǔ)。通過對實驗的改進使學生意識到實驗材料和試劑的選擇并不是唯一的，從而拓寬了學生的思維。學生觀察實驗現(xiàn)象，嘗試提出問題，自主設計實驗并進行探究，從中切實體驗到科學探究的一般過程，實驗設計能力和實驗操作能力得到提高。更重要的是，在實驗探究過程中培養(yǎng)了學生質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新的科學態(tài)度和精神，讓學生意識到自身良好的科研素質(zhì)是實驗成功的關(guān)鍵，也為學生今后職業(yè)的選擇提供了參考。

四、利用生物學原理，嘗試解決生活實際，培養(yǎng)社會責任素養(yǎng)

社會責任素養(yǎng)是指基于生物學的認識，參與個人與社會事務的討論，作出理性的解釋和判斷，闡釋解決生產(chǎn)生活問題的擔當和能力。高中三年是學生人生觀、價值觀和世界觀形成的關(guān)鍵時期，“天下興亡、匹夫有責”的社會主張應滲透在我們平日的生物教學中。在教學過程中，教師要善于挖掘教材各章節(jié)涵蓋的社會現(xiàn)象，以知識為載體引導學生多討論并開展實踐活動，讓學生在真實的實踐活動中嘗試解決生物學問題，增強社會責任感。

例如，教學“細胞的癌變”時，在學生充分明確細胞癌變時的特點和誘發(fā)因素后，教師可利用課前搜集的圖片和資料向?qū)W生展示某些容易誘發(fā)細胞癌變的食品，倡導學生選擇健康的生活方式;講解“基因工程及其應用”時，可引導學生用辯證的觀點看待生物技術(shù)的利與弊;在學習“植物激素調(diào)節(jié)”章節(jié)時，可結(jié)合日常生活讓學生討論食品中含有過量激素對人類身體的危害和植物激素在生產(chǎn)生活中的應用，并嘗試提出解決方案等。當責任成為一種習慣，學生的生物學核心素養(yǎng)也就得到有效提高。

培養(yǎng)學生的生物學核心素養(yǎng)需要一個循序漸進的過程。教師要深入挖掘教材內(nèi)容，對教學進行系統(tǒng)設計，根據(jù)學生的反饋及時調(diào)整教學策略，不斷地思考和實踐，總結(jié)出更多可以培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)的方式和途徑，為培養(yǎng)下一代高素質(zhì)人才而努力。

參考文獻：

[1]閆白洋.普通高中課程標準生物學科學素養(yǎng)的測評研究[J].生物學教學，2017，（42）.

[2]李曉霞.高中生物實驗教學現(xiàn)狀及其策略探析[J].西部素質(zhì)教育，2016，（21）.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.

（責任編輯 趙永玲）