“雙新”背景下的高中生物課堂教學(xué)初探

摘要：隨著新一輪課程改革的推進(jìn)和新教材的推廣使用（簡稱“雙新”），高中生物學(xué)教學(xué)更加注重對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，主要涵蓋如何運(yùn)用理論知識解決生物學(xué)問題，科學(xué)研究過程的再現(xiàn)和簡單的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等方面。這就要求教師在課堂教學(xué)中，有意識地通過情境的創(chuàng)設(shè)，利用豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，提高教學(xué)質(zhì)量和效率;積極引導(dǎo)學(xué)生在夯實(shí)理論知識的基礎(chǔ)上，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研能力。

關(guān)鍵詞：情境式教學(xué);網(wǎng)絡(luò)化教學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、前言

生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)，是一門從自然生活中發(fā)展起來的學(xué)科。面對新形勢下，課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)科教學(xué)提出的新要求，教師應(yīng)當(dāng)在充分做好學(xué)情分析的前提下，結(jié)合自身優(yōu)勢和學(xué)科特色，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新意識，落實(shí)立德樹人的學(xué)科價值。

二、理論聯(lián)系實(shí)際的情境式教學(xué)

與傳統(tǒng)教學(xué)中教師“開門見山”，“直抒胸臆”式地講解理論知識不同，“情境式教學(xué)”是指，教師通過情境的創(chuàng)設(shè)，將教材理論知識與實(shí)際生活相聯(lián)系，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)學(xué)生思考并利用理論知識解釋日常生活中的生物學(xué)現(xiàn)象，解決生物學(xué)問題，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的課堂教學(xué)。

筆者認(rèn)為，情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)貼近學(xué)生的生活實(shí)際和已有認(rèn)知，既要與教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系，又要能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在講解“神經(jīng)系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié)”時，教師可以通過創(chuàng)設(shè)人群逃離火災(zāi)現(xiàn)場的情境，引導(dǎo)學(xué)生思考此過程中，感受器接收到外界“熊熊烈火”、“人群呼喊”和“刺鼻的煙味”等信息后，如何將這些信息快速且準(zhǔn)確地傳遞至大腦皮層，并且在經(jīng)過短暫的思考后，大腦又是如何傳遞信息并支配軀體迅速逃離火災(zāi)現(xiàn)場。

再者，好的情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)針對教學(xué)內(nèi)容，循序漸進(jìn)，貫穿整個課堂教學(xué)始終，做到“一鏡到底”，而非一個知識點(diǎn)創(chuàng)設(shè)一個情境，令人眼花繚亂。例如，在講解“觀察外界溶液對植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的影響”時，教師可以從一道家常菜“涼拌西紅柿”出發(fā)，提出問題，為什么西紅柿切片拌糖后，一段時間盤子中會有許多水滲出，同時西紅柿體積會變??？引導(dǎo)學(xué)生思考外界溶液濃度對植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的影響，明確西紅柿拌糖后，由于外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃度，造成細(xì)胞失水，并組織學(xué)生使用顯微鏡，制作臨時裝片，觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考，涼拌西紅柿口感很甜，除了與西紅柿自身含糖量有關(guān)外，還與細(xì)胞大量失水造成細(xì)胞死亡，細(xì)胞膜失去選擇透過性，蔗糖分子大量進(jìn)入細(xì)胞有關(guān)。此時還可以通過顯微鏡下觀察細(xì)胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原，判斷細(xì)胞是否死亡。

最后，好的情境創(chuàng)設(shè)并非可以一成不變的沿用多年，需知學(xué)生的生活經(jīng)歷是不斷變化的，尤其是生命科學(xué)，已經(jīng)成為自然科學(xué)中最為活躍的領(lǐng)域之一，這就要求教師不斷豐富自身的知識儲備，及時更新情境以適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展。例如，講解“微生物傳染病的傳播和預(yù)防”時，筆者認(rèn)為當(dāng)下可以“新型冠狀病毒肺炎”為例，首先明確何為微生物傳染病，再結(jié)合國內(nèi)外的最新疫情實(shí)時動態(tài)和防疫工作，引導(dǎo)學(xué)生思考并理解，要想阻斷疫情的進(jìn)一步傳播，可以從傳染病的傳染鏈入手，切斷其中任一環(huán)節(jié)即可。結(jié)合目前全球范圍內(nèi)疫情對公眾健康構(gòu)成的嚴(yán)重威脅，引導(dǎo)學(xué)生理解疫苗研發(fā)和接種工作的迫在眉睫，幫助學(xué)生樹立熱愛生命和科學(xué)防疫的生命觀念，以及成為健康中國的促進(jìn)者和實(shí)踐者的社會責(zé)任，這也符合生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)對學(xué)生的要求，是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)。當(dāng)然，教師還可以結(jié)合新冠病毒作為RNA病毒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究新冠病毒變異性強(qiáng)和傳染性強(qiáng)的原因，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究的能力。

三、資源共享式的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)

傳統(tǒng)教育中，教師往往更多關(guān)注于課本理論知識的講授，對學(xué)生的學(xué)業(yè)評價方式相對單一，一味追求考試成績的高低。長此以往，難免會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，造成學(xué)生形成為了學(xué)而學(xué)，為了考試而學(xué)的“被動式”學(xué)習(xí)模式，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，與學(xué)科核心素養(yǎng)背道而馳。如何有效解決這一問題？筆者認(rèn)為，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)引入教學(xué)中，結(jié)合學(xué)科自身發(fā)展特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)科視野。

以“細(xì)胞由質(zhì)膜包裹”這一章節(jié)為例，教材著重分析了細(xì)胞膜的組成成分和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出流動鑲嵌模型，以及細(xì)胞膜參與細(xì)胞物質(zhì)交換和信息交流的作用，卻忽略了科學(xué)家前期對細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探究史。教師可以組織學(xué)生課前利用網(wǎng)絡(luò)資源，自主學(xué)習(xí)并整理出相關(guān)內(nèi)容?？茖W(xué)史的學(xué)習(xí)過程，也是學(xué)生建構(gòu)自身知識體系的過程，可以避免課本知識的死記硬背，幫助學(xué)生理解并接受流動鑲嵌模型。通過學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的能力，明確任何科學(xué)理論的提出并非一蹴而就，生命科學(xué)正是在人類探索中不斷前行，實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的融合。

互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)引入教學(xué)的優(yōu)勢還在于，利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，如視頻、動畫等，可以將生物學(xué)中許多抽象的概念形象化，具體化，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。與以往傳統(tǒng)教學(xué)中教師板書或手繪簡筆畫不同，視頻與動畫給學(xué)生帶來的視覺沖擊更為直接，更為立體。例如，講解“人體免疫系統(tǒng)識別并清除抗原”時，教師可以通過制作簡單的flash動畫，在講解過程中適時播放，使學(xué)生直觀感受當(dāng)病原體入侵人體后，免疫系統(tǒng)如何識別“異己”的抗原，并協(xié)調(diào)統(tǒng)一三道防線，共同完成對病原體的清除。再如，教師在講解“細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂”時，用動畫代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模式圖，能加深學(xué)生對于細(xì)胞分裂過程中，通過遺傳物質(zhì)精準(zhǔn)復(fù)制、各細(xì)胞器間的分工協(xié)作等，確保分裂結(jié)束后遺傳物質(zhì)均分的理解。

在全國推動互聯(lián)網(wǎng)+教育的時代背景下，教師可以利用校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通訊設(shè)備構(gòu)建“智慧課堂”，使教學(xué)過程數(shù)字化、信息化、智能化，從而提高教學(xué)質(zhì)量。與“傳統(tǒng)課堂”不同，在“智慧課堂”中，教師可借助電子白板進(jìn)行板書版畫、PPT展示等活動，通過下發(fā)并收集作業(yè)，對學(xué)生進(jìn)行實(shí)時課堂評價。學(xué)生通過手機(jī)或平板移動設(shè)備，及時與老師進(jìn)行提問和交流，提高師生交互和學(xué)生的課堂參與度。此外，在疫情特殊時期，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，如釘釘、慕課等，教師可開展直播課程，與學(xué)生進(jìn)行線上交流，實(shí)現(xiàn)停課不停學(xué)。

四、分工合作、自主探究式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。實(shí)驗(yàn)，既是對學(xué)科既往知識的進(jìn)一步驗(yàn)證和深化，也是探索未知領(lǐng)域的重要手段，在生物教學(xué)中具有舉足輕重的地位。實(shí)際教學(xué)中，教師往往側(cè)重于教會學(xué)生如何“做實(shí)驗(yàn)”，而忽視對學(xué)生自主探究和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，失去了實(shí)驗(yàn)課程本身的意義。因此，筆者認(rèn)為，“雙新”背景下，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)針對自然界中的生物學(xué)現(xiàn)象或問題，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地進(jìn)行觀察、提出疑問和假設(shè)、完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果作出分析與討論，逐步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的思維能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

以“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)為例，如果教師只是按照教材編寫的實(shí)驗(yàn)步驟，組織學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作，雖然可以讓學(xué)生了解到葉綠體中色素的種類及顏色，卻使課程內(nèi)容索然無味。結(jié)合前文提到的情境化教學(xué)，教師可從提問學(xué)生“為什么自然界中的植物葉片大多為綠色？”，“為什么秋天的樹葉會變黃？”入手，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，組織學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)去探究綠葉和黃葉中的色素組成及含量差異，巧妙地化“驗(yàn)證性”實(shí)驗(yàn)為“探究性”實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的課程教學(xué)。此外，本實(shí)驗(yàn)中需用到多種試劑，如無水乙醇、碳酸鈣、二氧化硅等，并且操作過程中有多項(xiàng)注意事項(xiàng)，如濾紙條一端剪去兩角，層析時色素濾液劃線不能沒于層析液液面以下等，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，理解各化學(xué)試劑添加和實(shí)驗(yàn)操作的目的，鼓勵學(xué)生探究提取色素的最佳方案。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師還應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，有意識地培養(yǎng)學(xué)生分組合作探究的精神。例如，在講解“探究影響光合作用的因素”時，教師可以將全班分成若干個小組，每組4-6名同學(xué)，以小組為單位，確定探究的題目，如光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響，土壤酸堿pH對光合作用強(qiáng)度的影響，土壤含水量對光合作用強(qiáng)度的影響等。組員間分工合作，按實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小組討論并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后全班交流各小組所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論。通過分組合作探究，教師巧妙地分解并細(xì)化探究課題，課堂教學(xué)效率和學(xué)生的合作探究能力也得以提高。

此外，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，除了要做到課程教學(xué)以學(xué)生為主體，還應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容的確立。教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生，基于教材理論知識和實(shí)踐基礎(chǔ)，針對日常生活中的生物學(xué)現(xiàn)象或問題，充分利用校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等硬件設(shè)施和設(shè)備，完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施。這其中不免涉及到生物學(xué)與其他學(xué)科的交叉，因此對教師自身科學(xué)素養(yǎng)和科研能力的要求相對較高。

五、結(jié)語

總之，通過巧妙創(chuàng)設(shè)緊密聯(lián)系生活實(shí)際的情境，引用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的數(shù)字化教學(xué)以及倡導(dǎo)學(xué)生自主探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，提高學(xué)生課堂參與度和教學(xué)效率，落實(shí)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

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作者簡介：

李勤（1993.04-），女，漢，安徽省蕪湖人，碩士，上海市高橋中學(xué)生命科學(xué)教師。