摘?要:近年來,隨著中國高中生物課程改革的創(chuàng)新和深化,新興教學(xué)理念生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育越來越受到重視?;谏飳W(xué)科核心素養(yǎng)的大單元教學(xué)以其先進的教學(xué)設(shè)計和生動的教學(xué)方式在高中生物課程的改革和提升中頗見成效。文章將大單元教學(xué)的特點與生物課程具體案例結(jié)合分析,闡述了大單元教學(xué)設(shè)計在生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育中的重要應(yīng)用,呈現(xiàn)了高中生物課程實現(xiàn)先進性、創(chuàng)新性和高效性的新思路。
關(guān)鍵詞:生物學(xué)科核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計;大單元教學(xué)
一、 引言
隨著中國高中生物課程的不斷發(fā)展,授課內(nèi)容和授課方式不斷更新和完善,生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育作為一種新型的教學(xué)策略越來越受到重視,是新課標(biāo)的重要內(nèi)容和任務(wù)之一。大單元教學(xué)設(shè)計基于生物課程的生動性、實用性和自洽性,在生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育中發(fā)揮優(yōu)勢,是生物課程在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)教育方面的特征體現(xiàn)。
二、 生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育的重要意義
(一)生物學(xué)科的特點
生物學(xué)科相較于其他學(xué)科具有生動性、實用性和自洽性等特點,生物學(xué)科的內(nèi)容豐富多樣,不僅涵蓋了對生命體特征形成和演變的微觀探究,還應(yīng)用到人們?nèi)粘I?、病理的作用機制中。無論是從微觀到宏觀的生物課程學(xué)習(xí)中,都體現(xiàn)出嚴(yán)格的邏輯自洽和辯證思維,結(jié)合生物學(xué)科應(yīng)用性強、表現(xiàn)形式較為直觀、呈現(xiàn)內(nèi)容與生命體特征和人們的日常生活息息相關(guān)等特點,生物課程設(shè)計易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、對生命體問題的探究思考以及形成獨立思考、分析解決問題等綜合能力。
(二)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教育理念
生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育是學(xué)生在分析真實的生物科學(xué)案例中所培養(yǎng)的科學(xué)素養(yǎng)和價值觀念,主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。生物學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵在傳統(tǒng)教育重視知識、理論學(xué)習(xí),嚴(yán)格考核方式的基礎(chǔ)上,強調(diào)了培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考問題、分析解決問題以及歸納總結(jié)、探索知識的本質(zhì)和應(yīng)用價值的能力。通過生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),學(xué)生強化的優(yōu)秀素質(zhì)和思維能力不僅可以應(yīng)用到各學(xué)科文化知識的學(xué)習(xí)中,對科學(xué)研究的創(chuàng)新探索和科學(xué)工程的實踐應(yīng)用以及形成正確的價值觀都提供了堅實有力的基礎(chǔ)保證。
(三)大單元教學(xué)設(shè)計
新的教學(xué)任務(wù)要求生物學(xué)科注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、關(guān)鍵素質(zhì)和價值觀念等生物核心素養(yǎng)。這要求生物學(xué)科課程設(shè)計要從一個知識點或課時轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計一個大單元,是對教師教學(xué)能力的考驗,同時也是教學(xué)目標(biāo)的升級。大單元教學(xué)設(shè)計要求對教學(xué)內(nèi)容進行深入分析,對知識體系進行整合分化,設(shè)計環(huán)節(jié)與策略優(yōu)化教學(xué)形式、提升教學(xué)效果、認(rèn)知學(xué)生基礎(chǔ)、提升學(xué)生能力。
三、 大單元教學(xué)設(shè)計在生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育中的應(yīng)用探析
(一)自媒體技術(shù)應(yīng)用于大單元教學(xué)設(shè)計探討
在學(xué)習(xí)人類的演化課程中,可以通過影像技術(shù)來直觀呈現(xiàn)人類由原生動物到棘皮動物、原索動物、魚類、兩棲類、爬行類、獸類、靈長目、猿類進化為人類的過程,引發(fā)學(xué)生對人類演化過程的思考,激發(fā)學(xué)生的問題意識。人類是通過何種方式逐步演化的,提出人類演化的原因和變化過程以及是否受歷史環(huán)境因素的影響等問題。通過影像技術(shù)的靈活應(yīng)用呈現(xiàn)本節(jié)課程的主要學(xué)習(xí)目標(biāo),調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與積極性,并引發(fā)學(xué)生提出與主題相關(guān)的形成原因和變化過程等問題,有助于后續(xù)人類的演化與自然環(huán)境的關(guān)系、腦的形成與發(fā)展、DNA復(fù)制與生物進化和遺傳的關(guān)系等問題的順利展開。
在DNA復(fù)制的學(xué)習(xí)過程中,教師可以通過動畫模擬技術(shù)替代單一理論講解進行講授。DNA如何在引物酶的作用下引發(fā),DNA鏈的半保留復(fù)制機制,DNA復(fù)制何時終止,DNA解旋酶、引物酶、連接酶、聚合酶在DNA復(fù)制過程中的作用等情境均可通過動畫設(shè)計簡單精準(zhǔn)的呈現(xiàn)。DNA復(fù)制看似是一個簡單的問題,而其實際教學(xué)中涉及的專業(yè)術(shù)語非常龐大、過程描述也異常復(fù)雜。若只通過文字、圖片講述,可能需要大量的精力和時間才能講清楚,而通過動畫設(shè)計,將復(fù)雜的知識體系集成于動畫設(shè)計的各個節(jié)點,以精準(zhǔn)高效的呈現(xiàn)方式替代繁雜的闡述,不僅提高了課堂的生動性,還大大地提高了教師的講授效率,加強了學(xué)生對科學(xué)問題的精準(zhǔn)掌握與深刻記憶,在回顧知識點的同時也可以鍛煉學(xué)生的立體思維和空間想象力,是傳統(tǒng)教學(xué)與大單元教學(xué)設(shè)計的有機統(tǒng)一,應(yīng)用于高中生物核心素養(yǎng)培養(yǎng)中鍛煉了學(xué)生的優(yōu)化意識、求實心態(tài)、精準(zhǔn)理念與幾何思維。
(二)生物實驗課程中的大單元教學(xué)設(shè)計探討
生物實驗課程是生物學(xué)科演練具體案例和操練真實情境的重要表現(xiàn)形式,在生物實踐課程中,引入大單元教學(xué)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和以問題為導(dǎo)向解決科學(xué)問題的實踐能力。在實際操練之前預(yù)留時間,引導(dǎo)學(xué)生對實驗主題和操練原件之間的關(guān)系探討,在正式課程開始之前預(yù)留學(xué)生獨立思考時間,這個時間對于初期的思維鍛煉階段是漫長和不連續(xù)的,但只要通過經(jīng)常性的引導(dǎo)和訓(xùn)練,思維模式中無效的空白節(jié)長將逐漸被有效的邏輯辯證替代,思考模式便會逐步趨于專注與高效。通過大單元教學(xué)的獨立思考預(yù)設(shè)設(shè)計,相對于開篇即壓入式的知識灌輸,在實踐課程進入正題之前便極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分的準(zhǔn)備工作對于后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的吸納起到事半功倍的效果,甚至有些同學(xué)在準(zhǔn)備思考階段,已經(jīng)找到了實踐主題與操練原件之間的部分關(guān)系,并在大腦中預(yù)演實踐課程的結(jié)合形式,提出關(guān)鍵性的問題并找出解決方案。
例如,在進行實驗課程:觀察DNA和RNA在細胞中的分布,DNA為綠色,RNA為紅色。若直接進行觀察實驗則直接觀測到結(jié)論,DNA主要分布在細胞核中,細胞核呈綠色,RNA主要分布在細胞質(zhì)中,細胞質(zhì)呈紅色。若拋出主題之后預(yù)設(shè)時間引發(fā)學(xué)生的獨立思考:DNA和RNA在細胞中的分布,則會有不同的教學(xué)效果。DNA和RNA是細胞中的兩種核酸,是細胞中遺傳信息的載體,DNA作為遺傳物質(zhì)控制著蛋白質(zhì)的合成和生物的性狀,RNA有三種mRNA、tRNA和rRNA,mRNA作為DNA和蛋白質(zhì)的信使,起到轉(zhuǎn)錄DNA和將遺傳信息傳遞到核糖體來控制蛋白質(zhì)合成的作用,tRNA起到運輸氨基酸到核糖體的作用,rRNA又叫核糖體RNA,rRNA與多種蛋白質(zhì)結(jié)合成核糖體,核糖體是蛋白質(zhì)合成的“裝置臺”。由課堂所學(xué)DNA和RNA的定義和作用可知,DNA控制著蛋白質(zhì)的合成和生物的遺傳,RNA作為一種媒介或信使,轉(zhuǎn)錄DNA并將DNA的遺傳信息傳遞給核糖體決定蛋白質(zhì)上正確的氨基酸序列,在這個過程中DNA分布在細胞核中,RNA主要分布在細胞質(zhì)中傳輸是結(jié)合物質(zhì)特點和辯證邏輯而得出的理論結(jié)論,與實驗結(jié)論一致。在實驗前期引入思考預(yù)設(shè)實驗的實現(xiàn)過程與得出理論結(jié)論,不僅是優(yōu)化學(xué)生思維模式的有效方法,更是指導(dǎo)實驗科學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)。以理論結(jié)論指導(dǎo)并驗證實際結(jié)論,促進了對科學(xué)實驗的深刻認(rèn)知,更通過二者的相互驗證提出分析實驗結(jié)果的重要理論依據(jù),并為實驗方案的進一步優(yōu)化與篩選,為探索科學(xué)實驗最優(yōu)解提供牢固的基礎(chǔ)根基。將此環(huán)節(jié)加入高中學(xué)科的大單元的教學(xué)設(shè)計中有助于鍛煉高中生的全局意識、科學(xué)規(guī)劃、思辨能力等實驗科學(xué)核心素養(yǎng)。
另一方面,在實驗課程進入正題之后,教師的講授過程中,也應(yīng)通過問題地不斷拋出和時間空格訓(xùn)練引發(fā)學(xué)生的思考和動手解決問題的能力,相對于一氣呵成的演練、講解與模仿的授課模式,通過設(shè)計學(xué)生獨立思考與動手環(huán)節(jié),更能訓(xùn)練學(xué)生的綜合能力并加深學(xué)生對科學(xué)內(nèi)涵的認(rèn)知。動手實驗是一個不斷試錯與優(yōu)化的過程,若學(xué)生在動手之前就預(yù)先知道實驗答案,就失去了動手過程中培養(yǎng)學(xué)生的整合規(guī)劃、強化記憶、多維推演、實踐優(yōu)化等綜合能力的機會。除此之外,在實驗課程后期安排,教師可設(shè)計分組討論的環(huán)節(jié),以小組討論形式對實驗課程進行剖析和總結(jié)。
(三)錯題歸納作為大單元教學(xué)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)
課后作業(yè)是對課堂教學(xué)和實驗教學(xué)學(xué)習(xí)成果的檢驗方式。錯題歸納是對學(xué)生構(gòu)建知識體系查漏補缺的重要依據(jù)。錯題歸納環(huán)節(jié)不是單純地要求對錯題機械式的整合和復(fù)練,更要求學(xué)生對錯誤原因進行分析和總結(jié),是題目或選項的錯看或理解錯誤、是知識點的概念不清、是思維邏輯的漏洞還是完全不清楚的解題思路。通過引導(dǎo)學(xué)生對查找錯誤原因的重視,訓(xùn)練學(xué)生仔細審題的能力,不斷地補齊拓寬學(xué)生的知識體系,加強思維模式縝密訓(xùn)練與強化記憶力以及培養(yǎng)學(xué)生探索并發(fā)現(xiàn)題干與問題之間關(guān)系并不斷累積正推、反推等解題思路的能力。
(四)教師反饋與學(xué)生自評
大單元教學(xué)設(shè)計由教師完成并實施,不同的教師教學(xué)風(fēng)格和水平各不相同,一名教師的教學(xué)設(shè)計是否科學(xué)合理,不僅影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和體驗,還可能與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)背道而馳。因此,應(yīng)設(shè)立科學(xué)合規(guī)考核評價機制對教師設(shè)計單元教學(xué)進行測評,以保障其合理的運用。同時,學(xué)生對教師的反饋也可以為教師調(diào)整教學(xué)方式和單元設(shè)計提供有力參考。學(xué)生的自評環(huán)節(jié)是學(xué)生階段性自我評價的有效措施,自評環(huán)節(jié)中學(xué)生引入階段性的成果歸納與知識梳理,并提出自身問題和解決方案,是學(xué)生自省和不斷進步的催化劑。
四、 總結(jié)
隨著中國高中生物課程的不斷發(fā)展,生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育是新課標(biāo)的重要內(nèi)容。生物學(xué)科核心素養(yǎng)教育強調(diào)了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和價值觀念。這要求生物學(xué)科課程設(shè)計要從一個知識點或課時轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計一個大單元。自媒體技術(shù)應(yīng)用于大單元教學(xué)設(shè)計,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與積極性,加強了學(xué)生對科學(xué)問題的精準(zhǔn)掌握與深刻記憶,應(yīng)用于高中生物核心素養(yǎng)培養(yǎng)中鍛煉了學(xué)生的優(yōu)化意識、求實心態(tài)、精準(zhǔn)理念與幾何思維。
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作者簡介:姜盼,甘肅省金昌市,甘肅金昌金川高級中學(xué)。