袁靜
摘 要:生物學(xué)在高中課程中的教學(xué)不僅僅關(guān)乎知識的傳遞,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。在面對日益復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境和科學(xué)技術(shù)挑戰(zhàn)時,學(xué)生需要具備正確的生命觀念、科學(xué)思維、實(shí)踐探究能力以及社會責(zé)任感。本文旨在探討如何在高中生物課堂中實(shí)施大單元教學(xué),通過融合核心素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生從多維度的角度去理解、應(yīng)用和拓展生物知識,以培養(yǎng)他們成為具有創(chuàng)新思維和社會責(zé)任感的未來公民。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高中生物;大單元教學(xué)策略
隨著教育理念和社會需求的變化,高中生物教育正從單純的知識傳授轉(zhuǎn)向全面素養(yǎng)培養(yǎng)的階段。培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)已經(jīng)被認(rèn)定為教育的重要目標(biāo)之一。然而,在生物教學(xué)中,知識的堆砌往往難以滿足學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此,將核心素養(yǎng)理念融入高中生物教學(xué),尤其是在大單元教學(xué)中的設(shè)計(jì),成為一個緊迫的任務(wù)。
一、高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)概述
高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),是現(xiàn)代教育體系中的一項(xiàng)重要任務(wù)。核心素養(yǎng)不僅僅關(guān)乎知識的傳遞,更涵蓋了學(xué)生的思維方式、人生態(tài)度和社會責(zé)任感。在高中生物學(xué)科教育中,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)旨在使學(xué)生在學(xué)科知識的基礎(chǔ)上,形成對生命、科學(xué)、自然和社會的綜合認(rèn)知[1]。
生物學(xué)科教育不僅要傳遞生物現(xiàn)象和生態(tài)系統(tǒng)的知識,更要引導(dǎo)學(xué)生形成尊重生命、維護(hù)生態(tài)平衡的價值觀。通過了解生物多樣性和生態(tài)平衡的重要性,學(xué)生可以逐漸樹立保護(hù)環(huán)境、維護(hù)生物多樣性的意識,從而為可持續(xù)發(fā)展的理念奠定基礎(chǔ)。同時,生物學(xué)科教育應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會提問、觀察、分析和推理,以科學(xué)的方式思考問題。通過實(shí)際案例和科學(xué)研究,學(xué)生可以逐漸理解科學(xué)方法的重要性,培養(yǎng)出批判性思維和邏輯思維能力,為將來的學(xué)習(xí)和生活做好準(zhǔn)備。
生物學(xué)科教育應(yīng)該將學(xué)生引導(dǎo)到實(shí)際環(huán)境中,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、田野考察和數(shù)據(jù)分析等活動,通過親身實(shí)踐,學(xué)生可以更好地理解抽象的生物概念,培養(yǎng)實(shí)際解決問題的能力,這種實(shí)踐培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動手能力,使他們從課本知識走向?qū)嶋H應(yīng)用,為未來的科研和工作積累經(jīng)驗(yàn)。此外,生物學(xué)科教育應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)倫理和社會責(zé)任的認(rèn)識,通過探討生物技術(shù)的倫理問題,引導(dǎo)學(xué)生思考生物科技的合理應(yīng)用,避免倫理沖突。同時,也應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和社會責(zé)任感,使他們能夠在面對生態(tài)和環(huán)境問題時,擔(dān)負(fù)起更多的責(zé)任。
二、在高中生物課堂實(shí)施大單元教學(xué)的重要意義
在高中生物課堂實(shí)施大單元教學(xué)具有重要的意義,這不僅有助于打破傳統(tǒng)的知識框架,更能夠深化學(xué)生對生物概念的理解,培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識解決問題的能力,以及促進(jìn)學(xué)生的核心素養(yǎng)全面發(fā)展[2]。
一方面,大單元教學(xué)有助于突破傳統(tǒng)知識的碎片化局限。在傳統(tǒng)教學(xué)中,生物知識往往被分割成一個個零散的知識點(diǎn),學(xué)生難以將其有機(jī)地結(jié)合起來。而通過大單元教學(xué),可以將相關(guān)的知識點(diǎn)整合在一起,呈現(xiàn)出一個更為完整的知識體系,幫助學(xué)生更好地理解生物學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系。另一方面,大單元教學(xué)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。生物學(xué)作為一門綜合性強(qiáng)、內(nèi)容豐富的學(xué)科,常常涉及生物學(xué)的基本概念、原理和實(shí)踐應(yīng)用等方面。通過將這些內(nèi)容整合到一個大單元中,可以讓學(xué)生更加系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和掌握知識,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的積極性。此外,大單元教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決問題的能力。生物學(xué)知識的應(yīng)用往往需要學(xué)生將不同領(lǐng)域的知識進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)行綜合分析和判斷。通過大單元教學(xué),學(xué)生可以在一個相對真實(shí)的場景中,綜合運(yùn)用各類知識解決問題,培養(yǎng)他們的綜合素養(yǎng)和實(shí)際應(yīng)用能力。
大單元教學(xué)還有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力,在大單元教學(xué)中,學(xué)生需要對復(fù)雜問題進(jìn)行分析、比較和評價,這有助于培養(yǎng)他們的批判性思維。同時,鼓勵學(xué)生在解決問題時嘗試不同的方法和途徑,從而培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。最重要的是,大單元教學(xué)有助于促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。在大單元教學(xué)中,不僅僅關(guān)注知識的傳授,更注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng),如科學(xué)思維、實(shí)踐探究能力、合作與溝通能力、價值觀和社會責(zé)任感等。這些素養(yǎng)對學(xué)生成為未來社會中的積極、有擔(dān)當(dāng)?shù)墓裰陵P(guān)重要。
三、核心素養(yǎng)視域下高中生物課堂實(shí)施大單元教學(xué)的策略
(一)開展跨學(xué)科融合,構(gòu)建完整知識體系
生物學(xué)作為一門綜合性學(xué)科,與化學(xué)、地理、物理等學(xué)科之間存在著緊密的聯(lián)系。通過將這些學(xué)科的知識融合到生物教學(xué)中,能夠讓學(xué)生更深入地理解生物現(xiàn)象背后的原理和機(jī)制,形成更為完整的知識體系[3]。同時,在現(xiàn)實(shí)生活和職業(yè)發(fā)展中,問題往往不僅僅涉及一個學(xué)科領(lǐng)域,而是涵蓋多個領(lǐng)域的知識,通過在生物教學(xué)中引入相關(guān)的化學(xué)、地理等內(nèi)容,可以培養(yǎng)學(xué)生從跨領(lǐng)域的角度思考問題的能力,使他們能夠更好地解決復(fù)雜問題。
以人教版高中生物必修第一冊第二單元《組成細(xì)胞的分子》為例,在探討細(xì)胞中的元素和化合物時,教師可以引入化學(xué)的相關(guān)知識?;瘜W(xué)中的元素周期表和原子結(jié)構(gòu)的概念能夠?yàn)閷W(xué)生提供解釋生物體元素組成的基礎(chǔ)。通過比較元素在生物體中的分布與它們的化學(xué)性質(zhì),學(xué)生可以理解為何特定元素在細(xì)胞中扮演重要角色。當(dāng)討論細(xì)胞中的無機(jī)物時,地理學(xué)科的角度可以幫助學(xué)生理解無機(jī)鹽在維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境平衡中的作用。地理中的水循環(huán)和土壤特性可以與細(xì)胞內(nèi)的水分和無機(jī)鹽交換進(jìn)行類比,幫助學(xué)生理解細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的聯(lián)系。在深入研究細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)時,化學(xué)和生物學(xué)的交叉可以解釋這些分子在細(xì)胞內(nèi)的功能。教師可以引入脂肪的結(jié)構(gòu)和功能,讓學(xué)生明白為什么脂質(zhì)在細(xì)胞膜的構(gòu)建和維護(hù)中起著關(guān)鍵作用。同時,化學(xué)反應(yīng)的知識也可以幫助學(xué)生理解糖類和脂質(zhì)在能量釋放和儲存中的重要性。在討論蛋白質(zhì)和核酸時,可以引入物理學(xué)和化學(xué)的概念。物理學(xué)中的分子運(yùn)動和結(jié)構(gòu)原理可以幫助學(xué)生理解蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)三維結(jié)構(gòu)的形成?;瘜W(xué)的酶催化反應(yīng)和核酸的堿基配對規(guī)律,也可以與蛋白質(zhì)酶催化和DNA信息傳遞進(jìn)行關(guān)聯(lián),加深學(xué)生對這些分子的認(rèn)識。教師需要從不同學(xué)科中選取與生物知識相關(guān)的內(nèi)容,將其與細(xì)胞分子組成的概念聯(lián)系起來,幫助學(xué)生形成更為綜合、深入的認(rèn)識,這種跨學(xué)科融合不僅拓寬了學(xué)生的知識視野,也促進(jìn)了跨領(lǐng)域思維的培養(yǎng),使學(xué)生能夠從多個角度理解和應(yīng)用生物知識。
(二)以問題為導(dǎo)向,驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)
在核心素養(yǎng)視域下,以問題為導(dǎo)向的策略在高中生物課堂實(shí)施大單元教學(xué)中具有重要意義。以問題為導(dǎo)向,可以使學(xué)生更加積極主動地參與學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的知識傳授往往過于呈現(xiàn)事實(shí)和概念,容易讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)枯燥的感覺。而以問題為導(dǎo)向,教師可以設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的問題,引發(fā)學(xué)生的思考和好奇心,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)習(xí)變得更具有吸引力[4]。更重要的是,以問題為導(dǎo)向能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力。學(xué)生在解決問題的過程中,需要進(jìn)行分析、比較、評價等思維活動,這有助于培養(yǎng)他們的批判性思維。
以人教版高中生物必修第一冊第三單元《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》為例,在探究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能時,教師可以提出問題:為什么細(xì)胞膜被稱為“生命之門”?學(xué)生在解答這個問題的過程中,需要深入了解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能,以及它在細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)交換中的作用。通過這個問題,學(xué)生將對細(xì)胞膜的重要性有更深入的認(rèn)識,并能夠?qū)⒓?xì)胞膜與生命活動聯(lián)系起來,培養(yǎng)他們將抽象概念與實(shí)際情境結(jié)合的能力。在討論細(xì)胞器之間的分工合作時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考:細(xì)胞器是如何協(xié)同工作,以維持細(xì)胞的正常功能?通過這個問題,學(xué)生將不僅要了解各個細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能,還需要理解它們在細(xì)胞內(nèi)的相互配合,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞生活活動的協(xié)調(diào)。通過解決這個問題,學(xué)生不僅能夠理解細(xì)胞器之間的分工協(xié)作,還能夠培養(yǎng)綜合分析和綜合應(yīng)用知識的能力。在探討細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考:細(xì)胞核如何控制細(xì)胞的生長和分裂?這個問題將引導(dǎo)學(xué)生深入研究細(xì)胞核的組成部分、遺傳信息的傳遞與表達(dá)等內(nèi)容。通過解決這個問題,學(xué)生將深入理解細(xì)胞核在細(xì)胞調(diào)控中的重要性,培養(yǎng)他們從分子層面思考生命現(xiàn)象的能力。通過引導(dǎo)學(xué)生深入思考的問題,教師能夠?qū)⒊橄蟮母拍詈椭R與實(shí)際情境聯(lián)系起來,促使學(xué)生更加深刻地理解和應(yīng)用所學(xué)內(nèi)容。
(三)借助思維導(dǎo)圖,整理大單元知識
思維導(dǎo)圖作為一種圖形化的知識組織工具,能夠幫助學(xué)生更清晰地理解和掌握復(fù)雜的生物概念和知識體系,從而培養(yǎng)他們的整合思維、概括總結(jié)和知識應(yīng)用能力。通過借助思維導(dǎo)圖整理大單元知識,能夠幫助學(xué)生建立起知識的框架結(jié)構(gòu)。生物學(xué)作為一個涉及廣泛的學(xué)科,涵蓋的知識點(diǎn)較多且復(fù)雜,通過繪制思維導(dǎo)圖,學(xué)生可以將各個知識點(diǎn)以及它們之間的關(guān)系、聯(lián)系進(jìn)行清晰的展示,幫助他們構(gòu)建起一個系統(tǒng)性的知識框架,減少知識的碎片化,有助于形成更為完整的認(rèn)知。同時,在繪制思維導(dǎo)圖的過程中,學(xué)生需要對不同知識點(diǎn)之間的聯(lián)系進(jìn)行分析和歸納,這有助于他們更深入地理解每個知識點(diǎn)的本質(zhì)和意義。
以人教版高中生物必修第二冊第三單元《基因的本質(zhì)》為例,在開始教學(xué)前,教師可以引入本單元的核心問題,如:“什么是基因?基因如何影響生物的遺傳特征?”通過這些問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為他們在學(xué)習(xí)過程中構(gòu)建問題意識和思考框架。然后,教師可以在課堂上引導(dǎo)學(xué)生共同制作思維導(dǎo)圖。在探討基因的概念時,學(xué)生可以共同構(gòu)建一個核心節(jié)點(diǎn):“基因是什么?”然后,分支出基因的定義、基因與遺傳特征的關(guān)系等相關(guān)內(nèi)容。這有助于學(xué)生將知識點(diǎn)有機(jī)地組織起來,形成一個整體性的知識框架。隨著教學(xué)的深入,教師可以引導(dǎo)學(xué)生不斷完善思維導(dǎo)圖。在講解基因的結(jié)構(gòu)時,學(xué)生可以進(jìn)一步分支出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)、核苷酸的組成等內(nèi)容。在講解基因的復(fù)制時,可以再分支出DNA復(fù)制的過程、重要酶類等子節(jié)點(diǎn)。學(xué)生通過逐步完善思維導(dǎo)圖,將分散的知識點(diǎn)有機(jī)地連接起來,形成一個全面的知識網(wǎng)絡(luò)。在每個節(jié)點(diǎn)下,教師可以引導(dǎo)學(xué)生提取關(guān)鍵詞匯和圖像,以幫助他們更好地理解和記憶知識。比如:在節(jié)點(diǎn)“DNA的結(jié)構(gòu)”下,學(xué)生可以標(biāo)注出磷酸、脫氧核糖、堿基等關(guān)鍵詞匯,并繪制出DNA雙螺旋的示意圖。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的概括總結(jié)能力,讓他們在整理知識時能夠抓住關(guān)鍵點(diǎn)。在教學(xué)結(jié)束時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧整個思維導(dǎo)圖,從整體上理解單元的知識結(jié)構(gòu)。通過將不同知識點(diǎn)的關(guān)系和聯(lián)系以圖形化的方式展示出來,學(xué)生能夠更清晰地認(rèn)識到知識之間的邏輯關(guān)系,從而更好地理解和運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容。通過借助思維導(dǎo)圖整理大單元知識,學(xué)生能夠更好地構(gòu)建知識框架,深刻理解知識點(diǎn)之間的聯(lián)系,培養(yǎng)概括總結(jié)和整合應(yīng)用的能力。
(四)鼓勵學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作,共同促進(jìn)學(xué)習(xí)
鼓勵學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作有助于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力、溝通能力、創(chuàng)新能力以及問題解決能力,進(jìn)而更好地滿足綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)需求。生物學(xué)領(lǐng)域涉及眾多知識點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,要深入理解和掌握這些內(nèi)容,需要學(xué)生共同合作,共享資源、觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn),通過合作,學(xué)生可以相互補(bǔ)充知識,激發(fā)創(chuàng)新思維,提高解決問題的效率[5]。同時,在合作過程中,學(xué)生可以集思廣益,從不同角度思考問題,提出新穎的解決方案。他們可以共同探討并改進(jìn)自己的想法,從而培養(yǎng)創(chuàng)新思維和發(fā)現(xiàn)問題解決方案的能力。
以人教版高中生物必修第二冊第六單元《生物的進(jìn)化》為例,教師可以將學(xué)生分成若干小組,每個小組負(fù)責(zé)研究和探討不同的進(jìn)化機(jī)制或案例。一個小組可以研究自然選擇的作用,另一個小組可以探討共生與擬態(tài)的示例,還有一個小組可以分析遺傳漂變的影響等。每個小組可以通過獨(dú)立研究、討論和合作,深入了解特定的進(jìn)化機(jī)制,并準(zhǔn)備在課堂上向全班呈現(xiàn)他們的發(fā)現(xiàn)和思考。同時,教師可以提出問題:“為什么不同地理環(huán)境下的物種會表現(xiàn)出不同的適應(yīng)特征?”學(xué)生可以根據(jù)所學(xué)知識,從自然選擇、遺傳漂變、環(huán)境因素等多個角度進(jìn)行討論和分析,然后合作撰寫一份綜合性報(bào)告,解釋這一現(xiàn)象。這種任務(wù)能夠激發(fā)學(xué)生的綜合思考和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)他們的問題解決和團(tuán)隊(duì)合作能力。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)展開角色分工,提倡學(xué)生在合作中發(fā)揮各自的優(yōu)勢??梢杂幸粋€學(xué)生負(fù)責(zé)收集案例和資料,另一個學(xué)生負(fù)責(zé)整理思路和撰寫報(bào)告,還有一個學(xué)生負(fù)責(zé)制作圖表和展示素材。通過分工合作,學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的特長,形成一個高效的團(tuán)隊(duì)。在課堂上,教師可以安排小組展示,讓學(xué)生分享他們的研究成果和思考過程。這不僅能夠促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作,還能夠讓全班同學(xué)從不同角度理解進(jìn)化的概念,拓寬他們的知識視野。通過鼓勵學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作,共同解決進(jìn)化問題,教師能夠培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力、溝通能力、創(chuàng)新能力和問題解決能力。同時,這種合作模式也能夠使學(xué)生更深入地理解和應(yīng)用進(jìn)化的知識,形成全面的認(rèn)知。
結(jié)束語
高中生物課堂中實(shí)施大單元教學(xué),并融合核心素養(yǎng)的方法,有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)??鐚W(xué)科融合拓寬了視野,問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)激發(fā)了深思能力,思維導(dǎo)圖整合了知識,團(tuán)隊(duì)合作培養(yǎng)了合作精神。這些策略有助于培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐能力和社會責(zé)任感的學(xué)生。這些努力有望培養(yǎng)出更多有創(chuàng)新能力和社會擔(dān)當(dāng)?shù)纳飳W(xué)習(xí)者,他們將在未來科學(xué)領(lǐng)域和社會發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
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