生物學(xué)是探究生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一,高中階段的生物學(xué)課程內(nèi)容涵蓋細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)及酶工程等多個領(lǐng)域,與人們的日常生活聯(lián)系緊密,能夠使學(xué)生通過系統(tǒng)地學(xué)習(xí)探究生命現(xiàn)象、了解基本的生命活動規(guī)律。為了使學(xué)生形成科學(xué)的態(tài)度、促進(jìn)生物學(xué)學(xué)習(xí)思維的發(fā)展,教師要加快構(gòu)建“教一學(xué)一評”一致性的課堂教學(xué)新模式,打造全方位的高中生物學(xué)課堂,從而有效提高生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量,為學(xué)生的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
一、教師“教”— 完善教學(xué)流程
在“教一學(xué)一評”一致性模式的作用下,教師應(yīng)當(dāng)依據(jù)課堂教學(xué)的要求,緊抓教材中的關(guān)鍵內(nèi)容,科學(xué)設(shè)定教學(xué)目標(biāo),并結(jié)合不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,對教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化,完善教學(xué)流程,為生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的提高奠定基礎(chǔ)。
1.深入研讀教材,明確教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)是課堂教學(xué)得以順利開展的核心,也是教學(xué)活動的起點和歸宿,對整體教學(xué)質(zhì)量有著直接影響。教師應(yīng)當(dāng)對教材進(jìn)行深入研讀,把握教學(xué)的重點和難點內(nèi)容,并在此基礎(chǔ)上設(shè)定合理的教學(xué)自標(biāo),為后續(xù)教學(xué)活動的開展提供指導(dǎo)。在此過程中,教師要先對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拆分和重組,再結(jié)合學(xué)生在初中階段學(xué)到的生物學(xué)知識,通過整合搭建完整的知識框架,進(jìn)而實現(xiàn)對教學(xué)目標(biāo)的細(xì)化。此外,教師要結(jié)合《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》對實驗教學(xué)的要求,準(zhǔn)確把握教學(xué)重點,注重實踐性目標(biāo)的設(shè)計,為學(xué)生的全面發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
例如,人教版《普通高中教科書·生物學(xué)》(以下統(tǒng)稱“教材”)必修1“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”這節(jié)課需要學(xué)生使用高倍顯微鏡觀察不同的細(xì)胞并比較這些細(xì)胞的異同。從以往的教學(xué)經(jīng)驗來看,部分學(xué)生對高倍顯微鏡的操作流程及注意事項掌握不到位,常常出現(xiàn)誤操作,導(dǎo)致觀測結(jié)果出現(xiàn)偏差。對此,教師可以結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,合理設(shè)定教學(xué)目標(biāo),循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù),為學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。具體來說,教師可以設(shè)定如下目標(biāo)。
目標(biāo)1:觀察不同種類細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu),深化對細(xì)胞多樣性和統(tǒng)一性的認(rèn)識,從而使學(xué)生理解細(xì)胞在生物體結(jié)構(gòu)及功能中的作用。
目標(biāo)2:引導(dǎo)學(xué)生從實驗主題出發(fā),通過“提出問題一作出假設(shè)一設(shè)計方案一觀察現(xiàn)象一得出結(jié)論”這一實驗流程,鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維。
目標(biāo)3:運用多樣化的教學(xué)方法,鼓勵學(xué)生在實驗操作中發(fā)現(xiàn)并解決問題,以此體會科學(xué)探究的魅力,培養(yǎng)科學(xué)探究精神。
目標(biāo)4:介紹細(xì)胞在生物體中的作用,探討細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)及醫(yī)療等領(lǐng)域中的應(yīng)用,以此激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)的探究興趣,增強學(xué)生的社會責(zé)任感。
通過設(shè)定合理的教學(xué)目標(biāo),學(xué)生能夠在教師的指導(dǎo)下掌握高倍顯微鏡的使用方法,并通過實驗操作培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,發(fā)展生物學(xué)核心素養(yǎng)。
2.優(yōu)化教學(xué)方法,滿足學(xué)生需求
在高中生物學(xué)實驗教學(xué)中,教師若想發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用,切實提升教學(xué)的實效性,則需要結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點,對教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。教師應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的教育理念,采取多元教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的探究欲望,使學(xué)生在參與探究活動時保持積極的態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。此外,教師還需要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難,及時給予幫助和指導(dǎo),從而為學(xué)生營造輕松、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍,為學(xué)生實驗操作能力的提高奠定基礎(chǔ)。
例如,在教學(xué)人教版教材必修1“細(xì)胞中的元素和化合物”這節(jié)課時,教師可以利用多媒體設(shè)備創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,向?qū)W生展示生活中常見的食物,并提出“這些食物中含有哪些化合物?”這一問題,引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。隨后,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生按照教材中的內(nèi)容開展實驗,檢測生物組織中還原糖、脂肪與蛋白質(zhì)等化合物。以還原糖檢測實驗為例,實驗原理為還原糖與斐林試劑發(fā)生反應(yīng),生成磚紅色沉淀,要求教師在實驗開始前準(zhǔn)備好蘋果勻漿、斐林試劑、試管、水浴鍋等材料與儀器,先向試管中加入 2mL 的蘋果勻槳,再向其中加入 1mL 的斐林試劑,將試管放入水浴鍋( 50°C~65°C )中加熱 2min ,觀察此過程中溶液的顏色變化。從實驗結(jié)果來看,溶液顏色由淺藍(lán)色逐漸變?yōu)樽厣a(chǎn)生磚紅色沉淀。當(dāng)實驗結(jié)束后,教師可以根據(jù)實驗現(xiàn)象提出“溶液顏色發(fā)生變化的原因是什么?”這一問題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果進(jìn)行深入思考,加深學(xué)生對還原糖檢測原理的認(rèn)識,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。通過將情境教學(xué)法與問題教學(xué)法結(jié)合,教師可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維;通過對實驗過程、現(xiàn)象及結(jié)果進(jìn)行深人思考,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。
二、學(xué)生“學(xué)” 促進(jìn)自主學(xué)習(xí)
學(xué)生對學(xué)習(xí)方法的掌握程度對其學(xué)習(xí)效果有著直接影響,這就要求教師要注重對學(xué)習(xí)方法的傳授,通過合作學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動等方式,使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)方法的重要性,深化對生物學(xué)知識的理解,從而主動參與生物學(xué)實驗教學(xué)活動,提高自主學(xué)習(xí)能力。
1.小組合作學(xué)習(xí),增強團(tuán)隊意識
在高中生物學(xué)實驗教學(xué)中,小組合作學(xué)習(xí)的應(yīng)用可以使學(xué)生的團(tuán)隊意識得到培養(yǎng),在共同學(xué)習(xí)的過程中實現(xiàn)共同發(fā)展。對此,教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平進(jìn)行合理分組,保障組內(nèi)成員互補,并為各個小組設(shè)定明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),鼓勵學(xué)生之間進(jìn)行交流與討論,引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)并探討問題,為學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)提供助力。這不僅有助于促進(jìn)“教一學(xué)一評”一致性模式的應(yīng)用,還能引導(dǎo)教師不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗,加強對合作學(xué)習(xí)的理解與應(yīng)用,以便在教學(xué)過程中能夠面對不同的突發(fā)情況作出合理安排。
例如,人教版教材必修1“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能”這節(jié)課要求學(xué)生掌握細(xì)胞核結(jié)構(gòu)和功能的特點,并認(rèn)識到細(xì)胞核在生命系統(tǒng)中的核心地位,進(jìn)而形成一定的生物學(xué)思維。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,教師可以以“制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”為主題設(shè)計合作探究活動,先利用多媒體設(shè)備為學(xué)生展示真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型的種類與規(guī)格,再將學(xué)生分成若干個小組,給每個小組提供制作三維結(jié)構(gòu)模型所需的材料和工具,如塑料泡沫、木塊、紙板、大頭針等。在開始制作前,各小組需要對模型設(shè)計方案進(jìn)行溝通和交流,明確細(xì)胞結(jié)構(gòu)間的連接方式,并對彼此的分工加以合理規(guī)劃,如有的成員負(fù)責(zé)繪制圖紙,有的成員負(fù)責(zé)動手操作,有的成員負(fù)責(zé)文字說明等。通過小組成員分工完成各部分的設(shè)計、制作與組合,使真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型制作得以順利完成。教師還可以在制作完成后組織學(xué)生進(jìn)行展示,由各小組內(nèi)負(fù)責(zé)文字說明的成員向其他小組介紹自己的設(shè)計方案,聽取其他小組提出的建議,從而查漏補缺,提高模型制作效果。通過這種方式,學(xué)生不僅能提升對生物學(xué)知識的探究深度,還能深化對細(xì)胞核結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識,正確理解“細(xì)胞核是遺傳信息庫,是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心”這一功能,構(gòu)建更加完善的知識體系。
2.依托任務(wù)驅(qū)動,提高學(xué)習(xí)能力
任務(wù)驅(qū)動是指教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計有挑戰(zhàn)性、層次性的項目任務(wù),讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中取得進(jìn)步。其中,科學(xué)實驗作為高中生物學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),教師應(yīng)該重視任務(wù)驅(qū)動的應(yīng)用,通過設(shè)定明確的實驗?zāi)繕?biāo)和任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生積極參與實驗活動,從而在完成任務(wù)的過程中提高學(xué)習(xí)能力。這不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,還可以提高學(xué)生的實驗操作水平,為后續(xù)高中生物學(xué)實驗教學(xué)的有序開展奠定基礎(chǔ)。
例如,在教學(xué)人教版教材必修1“被動運輸”這節(jié)課時,為了深化學(xué)生對滲透現(xiàn)象的原理、被動運輸?shù)姆绞降葍?nèi)容的理解,教師可以設(shè)計相應(yīng)的實驗,讓學(xué)生通過實驗探究植物細(xì)胞的吸水與失水現(xiàn)象。教師可以提出“原生質(zhì)層是一層半透膜嗎?”這一問題,引導(dǎo)學(xué)生思考,有的學(xué)生假設(shè)“原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜”。隨后,教師可以讓學(xué)生以該假設(shè)為任務(wù)目標(biāo),設(shè)計實驗進(jìn)行驗證。在實驗過程中,學(xué)生先將植物細(xì)胞浸潤在高濃度的蔗糖溶液中,觀察植物細(xì)胞的大小變化,再將細(xì)胞浸潤在清水中,觀察細(xì)胞的大小變化,如圖1所示。通過對比分析可知,植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜,且能通過滲透作用進(jìn)行吸水與失水。由此,在任務(wù)的驅(qū)動下,學(xué)生能夠在教師的指導(dǎo)下完成實驗操作,同時學(xué)會設(shè)計實驗方案、分析實驗數(shù)據(jù),不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,還能為創(chuàng)新思維的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
三、科學(xué)“評”— 優(yōu)化評價機制
科學(xué)的評價機制不僅能準(zhǔn)確反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,還能幫助學(xué)生了解自己的不足,進(jìn)而在后續(xù)學(xué)習(xí)中實施針對性地改進(jìn)和優(yōu)化,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。為此,教師應(yīng)該根據(jù)實際教學(xué)情況,合理設(shè)置評價標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建完善的評價體系,以充分發(fā)揮教學(xué)評價的作用,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
1.豐富評價標(biāo)準(zhǔn),保證評價科學(xué)、全面
在教學(xué)評價環(huán)節(jié),教師要突破傳統(tǒng)評價的局限,豐富評價標(biāo)準(zhǔn),不僅要關(guān)注學(xué)生的實驗操作能力及其得出的實驗成果,還要將學(xué)生在設(shè)計、合作等方面的表現(xiàn),以及思維創(chuàng)新、實驗態(tài)度等納入評價標(biāo)準(zhǔn)。通過全面的評價機制了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,便于教師合理調(diào)整教學(xué)計劃,保障后續(xù)生物學(xué)教學(xué)的高效開展。
例如,人教版教材必修1“細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用”這節(jié)課要求學(xué)生通過實驗探討酵母菌細(xì)胞的呼吸方式,在實驗過程中,學(xué)生不僅要按照要求使用材料用具,還要對實驗結(jié)果進(jìn)行探究,思考影響酵母菌細(xì)胞呼吸的因素。對此,在教學(xué)評價環(huán)節(jié),教師需要從多個維度設(shè)置評價標(biāo)準(zhǔn),如操作能力、觀察記錄能力及創(chuàng)新能力等,并對學(xué)生參與實驗的具體表現(xiàn)進(jìn)行實時觀察,從而實現(xiàn)對學(xué)生表現(xiàn)的全面評價。
2.完善評價機制,促進(jìn)學(xué)生總結(jié)、反思
在以往的教學(xué)評價過程中,教師往往更注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,而很少關(guān)注學(xué)生的綜合表現(xiàn),這就導(dǎo)致最終的評價結(jié)果很難全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況?;诖耍處煈?yīng)該摒棄傳統(tǒng)的評價方式,積極創(chuàng)新評價內(nèi)容,完善教學(xué)評價機制,充分發(fā)揮評價的作用。這不僅能幫助教師合理規(guī)劃教學(xué)環(huán)節(jié),還能為后續(xù)實驗教學(xué)活動的設(shè)計提供參考,以便學(xué)生通過評價了解自己的不足,在后續(xù)的學(xué)習(xí)中進(jìn)行總結(jié)反思。
例如,人教版教材必修1“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”這節(jié)課包括“綠葉中色素的提取和分離”與“探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響”兩個實驗,既需要學(xué)生按照操作要求完成實驗,又需要學(xué)生對實驗中的不同現(xiàn)象進(jìn)行分析,從而深化對相關(guān)概念的認(rèn)識與理解。在實驗結(jié)束后,教師可以組織學(xué)生開展組內(nèi)自評與互評活動。在自評環(huán)節(jié),學(xué)生需要對實驗的操作過程、實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、實驗方法的創(chuàng)新性等方面進(jìn)行評價,反思自己的不足,并在后續(xù)學(xué)習(xí)中加以改進(jìn);在互評環(huán)節(jié),學(xué)生相互評價彼此的表現(xiàn),交流實驗心得,從而實現(xiàn)共同進(jìn)步。這不僅能幫助學(xué)生明確自己的發(fā)展方向,還能拉近學(xué)生之間的距離,營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。另外,教師還可以應(yīng)用信息技術(shù)優(yōu)化評價模式,將學(xué)生每次參與實驗的表現(xiàn)、成果及評價等收錄至學(xué)生信息檔案,形成完整的成長記錄,以便學(xué)生隨時查閱,增進(jìn)對自己學(xué)習(xí)效果的了解。通過這種方式,教學(xué)評價不再只是對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價,而是貫穿學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程,能夠有效促進(jìn)學(xué)生自我反思、實現(xiàn)自我提升。
綜上所述,在“教一學(xué)一評”一致性模式下,教師要摒棄傳統(tǒng)的教育理念,結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況優(yōu)化教學(xué)策略,推動學(xué)生全面發(fā)展。文章對“教一學(xué)一評”一致性在高中生物學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探討,從教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)及科學(xué)評價三個方面分別提出了明確教學(xué)目標(biāo)、優(yōu)化教學(xué)方法、小組合作學(xué)習(xí)、依托任務(wù)驅(qū)動、豐富評價標(biāo)準(zhǔn)、完善評價機制等策略,以推動“教一學(xué)一評”一致性模式的全面落實,為學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
基金項目:2024年貴州省教育科學(xué)規(guī)劃年度暨粵黔專項立項課題—指向“教—學(xué)一評”一致性的高中生物學(xué)習(xí)進(jìn)階教學(xué)設(shè)計與實踐研究(2024B191)。
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