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    基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的課堂學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)

    2019-09-10 07:22:44王定星田奇林
    求學(xué)·教育研究 2019年2期
    關(guān)鍵詞:生物教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)核心素養(yǎng)

    王定星 田奇林

    摘 要:課堂學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)是高效教學(xué)和深度學(xué)習(xí)所不可或缺的條件之一,培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)需要有效的課堂學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)。高中生物學(xué)課堂學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)的策略:創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主建構(gòu)生物學(xué)模型的學(xué)習(xí)情境,促進(jìn)學(xué)生對生物學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用,形成基于“生物學(xué)思想方法”的生命觀念;創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知的探究性問題的學(xué)習(xí)情境,啟迪學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維習(xí)慣;創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)“體驗(yàn)”的學(xué)習(xí)情境,參與科學(xué)探究過程,發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力;創(chuàng)設(shè)聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際的學(xué)習(xí)情境,促進(jìn)知識(shí)遷移運(yùn)用,提升學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

    關(guān)鍵詞:情境創(chuàng)設(shè);核心素養(yǎng);生物教學(xué)

    高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面。如何進(jìn)行基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中生物學(xué)課堂教學(xué),將學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為學(xué)生踐行核心素養(yǎng)的能力,是廣大一線教師目前亟待解決的問題。在高中生物學(xué)課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)富有價(jià)值的學(xué)習(xí)情境,把生物學(xué)知識(shí)融入特定的教學(xué)情境中,不但能有效地促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)生物學(xué)知識(shí)的深入理解和重新建構(gòu),提高綜合運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力,還可以在相應(yīng)情境的支持下,推動(dòng)學(xué)生的感性認(rèn)知和科學(xué)思維的發(fā)展,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和思維能力以及社會(huì)責(zé)任意識(shí)。因此,在學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中生物學(xué)課堂教學(xué),如何體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和價(jià)值,使課堂教學(xué)發(fā)揮其應(yīng)有的功能是每一位高中生物教師都要重視的。

    1 培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)需要有效的課堂學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)

    1.1 生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與聯(lián)系

    高中生物學(xué)核心素養(yǎng)中生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任是相互聯(lián)系、不可分割的統(tǒng)一體。所謂“生命觀念”的建立,本質(zhì)上就是要幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)生命世界的內(nèi)在規(guī)律,學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)生命奧秘的思維方式和探究方法??茖W(xué)思維在科學(xué)探究中形成,用來解決自然科學(xué)問題,也可用來解決自然科學(xué)以外的某些特殊問題,其核心是理性思維??茖W(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要途徑,只有增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的活動(dòng)(如力所能及的開展所有生物學(xué)實(shí)驗(yàn))和增加探究活動(dòng)的開放性(學(xué)生小課題的開展,讓學(xué)生參與到從提出問題到材料用具選擇、方法步驟設(shè)計(jì)等所有探究活動(dòng)中)才能有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力。社會(huì)責(zé)任主要集中在科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)價(jià)值觀等方面,就是要讓學(xué)生在日常生活實(shí)踐中能愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)和傳播科學(xué)。因此,用生命觀念引導(dǎo)科學(xué)思維,用科學(xué)思維指導(dǎo)科學(xué)探究過程,通過科學(xué)探究培養(yǎng)學(xué)生能運(yùn)用必備知識(shí)與關(guān)鍵能力解決日常生活中與生物學(xué)相關(guān)的問題,從而表現(xiàn)為學(xué)生對社會(huì)責(zé)任的擔(dān)當(dāng)。

    1.2 生物學(xué)課堂學(xué)習(xí)情境的素材與形式

    生物學(xué)課堂學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)是指教師根據(jù)教材內(nèi)容和高中學(xué)生的心理特點(diǎn),利用學(xué)生已具備的良好的求知、求真、質(zhì)疑心理,創(chuàng)設(shè)與具體生物學(xué)知識(shí)和情感氛圍相聯(lián)系的學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生能在某種特定的情境中感受到學(xué)習(xí)生物學(xué)的樂趣,領(lǐng)悟并活用所掌握的生物學(xué)知識(shí),質(zhì)疑生物學(xué)問題,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的探究性思維,提升學(xué)生綜合運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決日常生活生產(chǎn)中遇到的與生物學(xué)相關(guān)問題的能力。

    課堂學(xué)習(xí)情境的素材的主要來源:生產(chǎn)、生活中的常見生命現(xiàn)象;已經(jīng)掌握的知識(shí)拓展引出的新問題;課堂演示實(shí)驗(yàn);生命科學(xué)史;多媒體動(dòng)畫、圖片、視頻;日常觀念和科學(xué)概念的矛盾;詩詞、成語、神話小故事、童話小故事;生物科學(xué)新進(jìn)展、與生物學(xué)相關(guān)的新聞人物、社會(huì)熱點(diǎn)等。教師要善于收集、發(fā)現(xiàn)、積累、甚至創(chuàng)造各類適合用于教學(xué)的素材,豐富生物學(xué)課堂學(xué)習(xí)情境。

    課堂學(xué)習(xí)情境形式多種多樣,其主要形式有:生活情境、想象情境、模擬情境、沖突情境、科技情境、實(shí)驗(yàn)情境、試題情境等等。但不論哪種情境,都必須以問題為導(dǎo)向,通過發(fā)現(xiàn)問題和解決問題來發(fā)揮情境的價(jià)值,達(dá)到激發(fā)學(xué)生科學(xué)思維,發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。

    1.3 通過課堂學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)

    對于高中教師而言,在課堂教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)是當(dāng)今基礎(chǔ)教育改革的重要內(nèi)容之一。發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)不是單純地讓學(xué)生掌握生物學(xué)學(xué)科知識(shí)與技能,而是要求教師利用創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境讓學(xué)生通過不斷融合生物學(xué)知識(shí)、技能和特定的情感而發(fā)揮學(xué)習(xí)主體的作用。高中生物學(xué)課程對于學(xué)生成長具有某種獨(dú)特的價(jià)值和意義,學(xué)生通過對該課程的學(xué)習(xí),就可以把握體現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科本質(zhì)特征的知識(shí)技能、生命觀念原理、科學(xué)探究方式、科學(xué)思維過程和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

    課堂學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)的根本目的就是讓學(xué)生在積極情感和愉悅環(huán)境中開展生物學(xué)課程學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,提升學(xué)生的科學(xué)探究和科學(xué)思維能力,使學(xué)生充分領(lǐng)悟到學(xué)習(xí)生物學(xué)的價(jià)值。因此,在高中生物學(xué)課堂教學(xué)中教師還必須注意創(chuàng)設(shè)課堂學(xué)習(xí)情境的有效性,因?yàn)闊o效的課堂情境創(chuàng)設(shè)會(huì)與傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)一樣,學(xué)生所獲得的生物學(xué)知識(shí)仍是沒有內(nèi)化到其認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的一些沒有活力的“符號(hào)”。所以教師要充分發(fā)揮課堂學(xué)習(xí)情境在激發(fā)、維持和增進(jìn)相應(yīng)學(xué)習(xí)活動(dòng)中的作用,引導(dǎo)學(xué)生利用生物學(xué)模型建構(gòu)生物學(xué)知識(shí)體系,利用探究性問題促進(jìn)生物學(xué)知識(shí)的遷移與運(yùn)用,用科學(xué)思維讓生物課程的學(xué)習(xí)不斷地走向深入,主動(dòng)進(jìn)行深度學(xué)習(xí),提升其生物學(xué)核心素養(yǎng)。

    2 基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的課堂學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)策略

    2.1 創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主建構(gòu)生物學(xué)模型的學(xué)習(xí)情境,促進(jìn)學(xué)生對生物學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用,形成基于“生物學(xué)思想方法”的生命觀念

    在高中生物學(xué)課堂教學(xué)中可以利用學(xué)生自主建構(gòu)的生物學(xué)模型創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的學(xué)習(xí)情境。高中生物學(xué)模型主要包括:物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型。物理模型既可以是具體且鮮活的生命體(實(shí)物模型),也可以是學(xué)生自主建構(gòu)的生物體結(jié)構(gòu)模型、生物標(biāo)本等。同時(shí),物理模型還包括在平時(shí)生物學(xué)課堂中比較普遍使用的各種生物學(xué)掛圖以及幻燈片、錄像、電影、電腦等各種電化教學(xué)手段提供的生物影像。概念模型是指學(xué)生在進(jìn)行大概念學(xué)習(xí)時(shí),學(xué)生自主地把一組相關(guān)概念用線條和文字連接成圖形,直觀而形象地表達(dá)出這些概念之間的關(guān)系。通過這種方法不僅可以幫助學(xué)生梳理相應(yīng)概念內(nèi)涵與外延,建立概念之間的聯(lián)系以及良好的知識(shí)結(jié)構(gòu),還能幫助學(xué)生識(shí)記,提升學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。概念模型中應(yīng)用最多的就是繪制概念圖或思維導(dǎo)圖。數(shù)學(xué)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式,它主要包括各種記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖表、曲線和圖形(柱狀圖和餅狀圖等)。教師通過利用生物學(xué)模型創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,不僅讓學(xué)生對所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)產(chǎn)生直觀感知,提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,還可以幫助他們實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍,增進(jìn)學(xué)生對生物學(xué)知識(shí)的深化理解,形成基于“生物學(xué)思想方法”的生命觀念。

    2.2 創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知的探究性問題的學(xué)習(xí)情境,啟迪學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維習(xí)慣

    在生物學(xué)課堂教學(xué)中教師通過創(chuàng)設(shè)條理清晰、合乎邏輯、與學(xué)生認(rèn)知心理特點(diǎn)相符的探究性問題學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生由淺入深,由直觀到抽象,進(jìn)行深度學(xué)習(xí),再通過思考和探究,做出科學(xué)推理和正確判斷,從而抓住生物學(xué)的學(xué)科本質(zhì)屬性,養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣。當(dāng)然,科學(xué)思維習(xí)慣的養(yǎng)成是要通過長期的培養(yǎng)才能做到的,不能一蹴而就。在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)盡量將教學(xué)的重難點(diǎn)設(shè)置為符合學(xué)生認(rèn)知的探究性問題,讓學(xué)生利用小組合作等方式進(jìn)行探究,再通過師生分享,深度學(xué)習(xí)生物學(xué)核心概念。

    在學(xué)習(xí)“細(xì)胞的有絲分裂”這部分內(nèi)容時(shí),為了使學(xué)生進(jìn)一步理解有絲分裂過程的實(shí)質(zhì),深入掌握動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂過程的異同,始終保持旺盛的學(xué)習(xí)熱情,可以通過創(chuàng)設(shè)這樣一組探究性問題的學(xué)習(xí)情境:觀看高等植物和動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過程視頻,總結(jié)有絲分裂過程中各時(shí)期的特征,思考并討論以下問題:

    (1)高等植物和動(dòng)物細(xì)胞在有絲分裂過程中如何保證兩個(gè)子細(xì)胞的細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)與親代細(xì)胞細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是相同的(在沒有發(fā)生變異情況下)?

    (2)進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞一定要有細(xì)胞周期嗎?為什么?有絲分裂過程的根本特點(diǎn)是什么?

    (3)在細(xì)胞有絲分裂過程中,需要哪些細(xì)胞器的參與?赤道板和細(xì)胞板有什么區(qū)別?

    (4)細(xì)胞有絲分裂有何重要意義?

    這組問題讓學(xué)生逐步深入了解有絲分裂過程,體現(xiàn)了與學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的一致性,可以有效引導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)和科學(xué)思維過程向縱深發(fā)展。然后再讓學(xué)生自主建構(gòu)有絲分裂各個(gè)時(shí)期的特征,形成對知識(shí)的遷移。小組合作探究完成細(xì)胞有絲分裂過程中核DNA、染色體、染色單體、每條染色體上DNA的數(shù)量變化 (設(shè)細(xì)胞染色體數(shù)目為2n)。教學(xué)實(shí)踐證明,經(jīng)常創(chuàng)設(shè)這種探究性問題學(xué)習(xí)情境,對于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維習(xí)慣有重要意義。

    2.3 創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)“體驗(yàn)”的學(xué)習(xí)情境,參與科學(xué)探究過程,發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力

    生物學(xué)是實(shí)驗(yàn)性科學(xué),生物學(xué)實(shí)驗(yàn)對于培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)具有獨(dú)特的作用。教師要充分挖掘生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效能,盡量提供給學(xué)生便利的實(shí)驗(yàn)條件,不僅要求學(xué)生高質(zhì)量地完成新課標(biāo)中規(guī)定的實(shí)驗(yàn),還要利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室條件盡量開展課外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行小課題研究,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、科學(xué)思維和科學(xué)探究能力,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果最優(yōu)化。

    在學(xué)生完成“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)后,可以設(shè)計(jì)以下多組問題:

    (1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是什么?哪組是對照組?

    (2)本實(shí)驗(yàn)的因變量是什么?如何檢測?

    (3)酶能否增加化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)物的總量?

    (4)對于該實(shí)驗(yàn)來說,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循什么原則?

    (5)在滴加肝臟研磨液和FeCl3溶液時(shí),為什么不能共用一支吸管?

    (6)現(xiàn)有一種酶,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究其成分是蛋白質(zhì)還是RNA。

    通過這種學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè),可以充分培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、探究性思維能力等。

    創(chuàng)設(shè)能讓學(xué)生親自“體驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)情境,關(guān)鍵是要讓學(xué)生能夠親自參與到實(shí)驗(yàn)假設(shè)與設(shè)計(jì)過程、學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果以及準(zhǔn)確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,然后再引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)分析觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題與不足,分析出實(shí)驗(yàn)結(jié)果背后可能隱含的生物學(xué)本質(zhì)與規(guī)律,進(jìn)一步深入理解已學(xué)的生物學(xué)知識(shí),從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)、發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力的目的。

    2.4 創(chuàng)設(shè)聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際的學(xué)習(xí)情境,促進(jìn)知識(shí)遷移運(yùn)用,提升學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)

    生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)絕不是對生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡單記憶,而是要對生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)、遷移和應(yīng)用。在課堂學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)時(shí)盡量利用日常生活中學(xué)生可以直接感觸到的生命現(xiàn)象,能夠與學(xué)生引起情感共鳴的社會(huì)熱點(diǎn)問題等進(jìn)行有效引導(dǎo),讓學(xué)生用生物學(xué)視角、生物學(xué)方法去觀察、思考生物學(xué)問題,強(qiáng)化其對生物學(xué)知識(shí)的建構(gòu)與內(nèi)化。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生就會(huì)充分認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代生物學(xué)在科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中的重要地位和作用,提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。由于這種學(xué)習(xí)情境來源于學(xué)生可接觸到的生活生產(chǎn)實(shí)際,能引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的欲望,不僅能讓學(xué)生在課堂上努力學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí),還可以引導(dǎo)學(xué)生在課外利用各種方式與資源學(xué)習(xí)與生物學(xué)相關(guān)的知識(shí),擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面,從而培養(yǎng)學(xué)生接收新知識(shí)、獲取新信息的能力,促進(jìn)生物學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用,提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。如:

    (1)轉(zhuǎn)基因食品真的像某些所謂的專家說的那樣會(huì)導(dǎo)致中國亡國滅種嗎?

    (2)植物催熟劑會(huì)導(dǎo)致兒童性早熟嗎?

    (3)膠原蛋白和核酸保健品的功效有沒有廣告說的那么神奇?

    (4)塑料紫菜、大米和棉花肉松最后被證明是謠言,但為什么還是有那么多人相信?

    (5)無子西瓜為什么無子?香蕉為什么也無子?

    ……

    實(shí)施基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的課堂教學(xué),教師要充分理解學(xué)科核心素養(yǎng)的要求,掌握學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和行為特征,在理解的基礎(chǔ)上細(xì)化學(xué)科核心素養(yǎng),將其融入教學(xué)的每一個(gè)可能環(huán)節(jié),在教學(xué)中關(guān)注生物學(xué)核心知識(shí)的建構(gòu),注重學(xué)生的發(fā)展性學(xué)力和創(chuàng)造性學(xué)力的培養(yǎng),把蘊(yùn)含在學(xué)科課程內(nèi)容和學(xué)科核心素養(yǎng)中可教、可學(xué)的外顯部分(即核心素養(yǎng)的表現(xiàn)行為)與無形但可感知的內(nèi)隱部分(即邏輯思維能力、發(fā)展性認(rèn)知能力、問題解決能力)的培養(yǎng)作為教學(xué)的最終目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),高中生物教師應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)的實(shí)際需要,靈活選擇,并在日常課堂教學(xué)中積極積累和開發(fā)新的學(xué)習(xí)情境資源。當(dāng)然,情境的創(chuàng)設(shè)也不要拘泥于形式,力求豐富多樣、新穎有趣,要做到既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣和學(xué)好生物學(xué)的欲望,又能突破重難點(diǎn),掌握生物學(xué)核心概念,充分發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng),最終達(dá)到生物學(xué)教學(xué)的“立德樹人”目的。

    參考文獻(xiàn)

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