基于培養(yǎng)核心素養(yǎng)的任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)
——以“核酸是遺傳信息的攜帶者為例”

◎ 儲 薇 王學(xué)敏

傳統(tǒng)的生物課堂教學(xué)大多是灌輸式、傳授式,課堂缺少生氣和互動性。長此以往,教師的教學(xué)得不到提高,學(xué)生對知識的掌握也是片面的、不深刻的,這樣無法提高學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。在新的生物課程標(biāo)準(zhǔn)頒布之后,課堂上展開任務(wù)驅(qū)動式教學(xué),符合新的課程理念,同時也為生物的同行們提供教學(xué)方法的借鑒。

一、對任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)的理解

任務(wù)驅(qū)動通常是教師事先設(shè)置好相應(yīng)的任務(wù),學(xué)生在解決這些任務(wù)的過程中掌握并理解所學(xué)的知識內(nèi)容,建構(gòu)了自己的知識體系。問題設(shè)置必須是教師精心設(shè)計的,不能太細(xì)碎,也不能過大,必須符合學(xué)生現(xiàn)階段認(rèn)知水平,同時設(shè)置的問題也要富有一定的挑戰(zhàn)性,能夠激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生在完成任務(wù)過程中能夠獲得一定的成就感。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,是推動教學(xué)改革的有力途徑,也是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的良好途徑[1]。

二、教學(xué)設(shè)計分析

本節(jié)內(nèi)容是人教版必修一第2 章第5 節(jié),同時在必修二的第三章第2 節(jié)DNA 的結(jié)構(gòu)也涉及了相關(guān)內(nèi)容,主要是讓學(xué)生了解核酸的種類并掌握基本結(jié)構(gòu)及相應(yīng)功能。但是如果不將必修2 中的相關(guān)內(nèi)容補充進來,學(xué)生很難對核酸有著深刻地認(rèn)識,因此筆者設(shè)計任務(wù)驅(qū)動來達成這一目標(biāo)。通過課堂的學(xué)習(xí)讓學(xué)生建立結(jié)構(gòu)與功能觀以及核酸是遺傳信息攜帶者的重要概念。

1.創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣

圖片展示法醫(yī)正在案發(fā)現(xiàn)場提取頭發(fā)、血液、等相關(guān)生活用品以期獲得相關(guān)的DNA,與犯罪人員的DNA 進行比對,就有可能為整個案件的偵破提供一些證據(jù)。DNA 指紋法廣泛用于案件偵破、親子鑒定、尸體辨認(rèn)等方面。

驅(qū)動任務(wù)1(1)DNA 是什么? 它為什么能夠鎖定犯罪嫌疑人(2)收集相關(guān)素材,DNA 指紋法在生活中還有哪些應(yīng)用?

設(shè)計意圖:相信很多同學(xué)從電視、網(wǎng)絡(luò)上都看到過法醫(yī)在案發(fā)地提取DNA 的報道,但同學(xué)們卻不知道它的原理,因此他們會很感興趣。通過驅(qū)動任務(wù)1 的設(shè)置給學(xué)生提供了暢所欲言的平臺,讓他們彼此分享對DNA 指紋法的認(rèn)識、初步了解核酸的結(jié)構(gòu)特點。用真實情境作為課堂導(dǎo)入,不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,還讓學(xué)生明白生命科學(xué)在日常生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。

2.任務(wù)驅(qū)動,強化基礎(chǔ)

驅(qū)動任務(wù)2 組織學(xué)生閱讀課本,了解核酸的基礎(chǔ)知識。并設(shè)置如下問題(1)核酸的組成元素有哪些? (2)核酸的類型、基本組成單位、全名及分類依據(jù)

設(shè)計意圖:教師通過設(shè)置具體的任務(wù)讓學(xué)生帶著問題出發(fā)有目的性的學(xué)習(xí)教材,培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、總結(jié)歸納的能力。以上的問題的設(shè)置讓學(xué)生對核酸有了基本的了解。但學(xué)生對核酸的結(jié)構(gòu)還是不清晰,因此有必要開展驅(qū)動任務(wù)3.

3.模型建構(gòu),概念生成

核酸作為生物大分子具有一定的空間結(jié)構(gòu),那么核酸的結(jié)構(gòu)是什么? 學(xué)生2 人一組,利用教師提供的實驗器材進行驅(qū)動任務(wù)3-模型建構(gòu)。

驅(qū)動任務(wù)3 模型建構(gòu)

活動一:構(gòu)建脫氧核苷酸和核糖核苷酸

教師補充:模型的構(gòu)建需要找對孔,然后進行連接,實際上要遵循一定的化學(xué)原理。接下來請同學(xué)們動手構(gòu)建脫氧核苷酸和核糖核苷酸的物理模型。

活動二:構(gòu)建核苷酸長鏈

那么核苷酸如何連接成一條長鏈? 小組相互配合,每組做4種不同長度的單鏈,單鏈中脫氧核苷酸和核糖核苷酸鏈的數(shù)目不低于4 個,越多越好。

教師補充:核苷酸數(shù)目=磷酸數(shù)=五碳糖數(shù)目=堿基數(shù)目。每個人要自查模型:每條單鏈都有1 個游離的磷酸基團。

活動三:構(gòu)建一條雙鏈DNA 和單鏈RNA 分子

教師補充:同學(xué)們在構(gòu)建過程中請思考:DNA 雙鏈的外部和內(nèi)部分別是什么? 兩條鏈之間通過什么連接?

設(shè)計意圖:筆者從單體核苷酸著手,通過學(xué)生活動逐步形成核苷酸鏈直至DNA 和RNA 的平面結(jié)構(gòu),形成了核酸由核苷酸聚合而成的重要概念;在學(xué)生動手建構(gòu)模型的過程中不僅提高了同學(xué)們的合作交流的能力,還發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維。

核酸作為生物大分子,具有相應(yīng)的功能,筆者播放視頻《核酸的結(jié)構(gòu)與功能》,學(xué)生總結(jié)核酸的功能:細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。

什么是遺傳信息? 它具有這樣的功能與什么有關(guān)? 學(xué)生觀察模型,能夠說出堿基對排列順序不同,遺傳信息即不同,進而理解核酸能夠攜帶遺傳信息功能實現(xiàn)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān),發(fā)展了生命觀念的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

4.課堂檢測,夯實基礎(chǔ)

本節(jié)課的授課環(huán)節(jié)與很多常規(guī)課不同的是將必修二中的有關(guān)內(nèi)容滲透進去,學(xué)生是否真正理解和掌握相關(guān)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)是否達成,還需要進行檢測。課堂檢測:

問題1:核酸的類型有______種,分別是:______,中文名稱分別是______、______,組成的核苷酸有______種,分別是______,特有堿基分別是______、______

問題2:讓學(xué)生自行設(shè)置表格,比較DNA 和RNA

問題3:流感病毒和乙肝病毒的判斷方法。

(1)根據(jù)______種類判斷,含有T,則是乙肝病毒;含有U,則是流感病毒;

(2)根據(jù)______種類判斷:含有脫氧核糖,則是乙肝病毒;含有核糖,則是流感病毒

(3)根據(jù)______判斷:一般情況下,雙鏈的為乙肝病毒,單鏈的為流感病毒

設(shè)計意圖:問題1 和問題2 的設(shè)置較為簡單,屬于識記內(nèi)容,為學(xué)習(xí)核酸的結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。問題3 的設(shè)置是為了知識的遷移應(yīng)用,通過比較兩類核酸在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別,形成核酸的整體概念。

三、總結(jié)

本文以“核酸是遺傳信息攜帶者”為例介紹任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在本節(jié)課的開展情況。在教學(xué)設(shè)計上主要以知識認(rèn)知發(fā)展和任務(wù)驅(qū)動為主線展開教學(xué)。(1)知識認(rèn)知發(fā)展主線:情境導(dǎo)入 →通過相應(yīng)的任務(wù)驅(qū)動認(rèn)識新知 →課堂檢測;(2)任務(wù)驅(qū)動線:認(rèn)識DNA 指紋法在生活中的應(yīng)用→模型建構(gòu)深入探究核酸的結(jié)構(gòu)層次、辨析不同種類核酸的區(qū)別和聯(lián)系 →知識遷移應(yīng)用,運用所學(xué)知識解決生產(chǎn)生活中的問題 →發(fā)展了生物學(xué)核心素養(yǎng)。

在課程實施中以生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、社會責(zé)任作為教學(xué)目標(biāo),以DNA 指紋法在案件偵破中的應(yīng)用這一熟悉場景導(dǎo)入課程,極大地激發(fā)學(xué)生的興趣。通過3 項驅(qū)動任務(wù)的開展,層層推進,生成核酸是遺傳信息攜帶者重要概念。同時學(xué)生在模型建構(gòu)過程中發(fā)展科學(xué)思維;通過觀察所構(gòu)建的模型能夠得出遺傳信息蘊含在堿基對的排列順序當(dāng)中,進而理解核酸能夠攜帶遺傳信息功能實現(xiàn)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān),形成了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。從多個層面上確定病毒類型,利用所學(xué)知識聯(lián)系生活,解決生產(chǎn)生活中遇到的問題,引導(dǎo)學(xué)生參與社會熱點中的生物學(xué)議題的討論,并作出理性的解釋和判斷[2],凸顯了生命科學(xué)在21 世紀(jì)的重要地位。整節(jié)課在任務(wù)驅(qū)動的模式下進行,有效地發(fā)展了學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。