以能力為導向 生物課堂教學有效性的實踐

劉文勝，福建省廈門市海滄中學德育處副主任。福建省特級教師，福建省中青年學科教學帶頭人。廈門市首批中學專家型教師和名師講學團成員；曾獲福建省優秀科技輔導員、廈門市優秀科技教師、市基礎教育課程改革實驗先進工作者、海滄區第一批拔尖人才等榮譽稱號，其科技創新作品分別榮獲第七屆全國科教創新賽一等獎、第七屆福建省科技輔導員科教創新賽一等獎，有多篇論文在《中小學教師培訓》《福建教育》等刊物發表，還有多篇論文榮獲全國一、二、三等獎。

高中生物課堂的有效教學是指教師在遵循教育教學規律的前提下，通過優化課堂教學結構，讓學生在45分鐘時間內達成本節設置的三維目標而組織實施的活動。在高中生物課堂教學過程中，教師不僅要重視培養學生的能力，還要依靠學生的能力來提高教學的有效性。在新課程標準下，如果教師對高中生物教學的任務、有效實施的目標、途徑和方法等還不太清晰，只是在知識教學中順帶地進行所謂能力的培養，效果往往就不理想。所以，高中生物課堂教學亟待解決的問題是“教什么有效”和“怎么教有效”，從而找到實施新課程標準、落實新課程理念的有效路徑和方法。基于這種認識，筆者以人教版必修2第3章第4節“基因是有遺傳效應的DNA片段”一節課為例，介紹以能力為導向的生物課堂教學：有效性實踐。

一、以獲取信息的能力為導向的有效教學

獲取信息能力是指學生通過各種渠道獲取相關信息，并對信息進行鑒別、選擇、分類，再進一步運用信息分析和解決生物學問題的一種能力。生物學的信息主要有文字類信息和圖表類信息兩種。獲取信息的能力主要考查學生能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題；關注對科學、技術和社會發展有重大影響和意義的生物學新進展以及生物科學發展史上的重要事件。因此，教師要有意識地在高中生物課堂教學中以學生獲取信息的能力為導向，引導學生學會分析處理信息和運用信息，從而實現課堂教學的有效性和培養學生獲取信息的能力。

—是通過隋境創設，培養學生獲取信息的能力。文字類信息的獲取，包括文本中的信息和隱藏在其后的信息，教師可引導學生通過認真精讀資料和分析資料，再理解和整合有效信息，最后獲取結論性的信息和運用信息解決問題。對于圖表類信息，教師可引導學生認真分析圖表中的文字、數據、單位、曲線等，通過分析獲得相關的信息及其隱含的信息，并運用信息來解決生物學問題。例如，在“基因是有遺傳效應的DNA片段”導人教學環節中，教師可通過“成龍、房祖名和小龍女的相片”設置如何鑒定親子關系、兄妹關系的教學情境，引導學生首先通過相片識別三人相貌的相似度信息，初步獲得三人的關系信息，當學生說出“DNA親子鑒定”可以證明他們的關系后，再引導學生思考DNA親子鑒定為什么可以證明親子關系和兄妹關系，會不會出現雷同的現象，從而激發學生學習生物知識的興趣，并帶著問題進入新課的學習，通過精讀教材和探究活動獲得所需要的信息。

二是通過整合和精讀教材，培養學生獲取信息的能力。獲取信息能力是實現學生自主學習，發展學生理解能力的重要前提，培養學生獲取信息能力的最好途徑和方法就是充分利用教材資料。在高中生物教學過程中，教師要有效應用課內外的資料，并通過對教材資料的有效整合，引導學生在閱讀教材資料的同時，主動思考和提出問題，學會分析處理信息和運用信息解決或解釋問題，從而實現課堂教學的有效性和培養學生獲取信息的能力。例如，在資料分析“基因和DNA的關系”環節，教師可根據學生的思維習慣和學習特征等對4個資料進行有效調整，使其更符合學生的認知水平和能力需要；教師通過組織學生閱讀教材中的資料1和資料3，引導學生通過閱讀資料、分析資料、比較資料、得出“基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因”的結論；然后，教師又組織學生繼續閱讀資料2和資料4，引導學生通過分析資料得出“基因是有遺傳效應的DNA片段，它是生物體遺傳的功能單位和結構單位”的結論。

在高中生物課堂教學中，培養學生獲取信息的能力一般可分為兩步：一是通過組織學生分析課內、課外資料等培養學生篩選、提取有效生物學信息的能力；二是根據所獲得的有效信息，結合生物學的相關知識來分析和解決生物學問題。

二、以科學探究能力為導向的有效教學

科學探究能力是指教師在課堂教學中，有意識地傳授給學生自主探索自然界和現實生活中科學問題的方法和技能。高中生物的課程理念之一是倡導探究性學習，要求學生能通過觀察或從現實生活中提出與生物學相關的、可以探究的問題等。以科學探究能力為導向的探究性學習活動是一種重要的教學方式，能夠激發學生的興趣和好奇心，引導學生主動參與，勤于動手和動腦，提高學生的創新能力和實踐能力，從而形成一定的科學探究能力。

一是創設問題情境培養學生的科學探究能力。在以科學探究能力為導向的高中生物課堂教學活動中，教師可通過創設一種研究性的問題情境，以學生為主體開展自主探究活動，讓學生以問題為導向親歷思考和探究的過程，領悟科學探究的方法，學會綜合運用生物學科知識，從而在探究過程中培養學生的探究精神和創新能力，實現探究能力目標培養的達成和提高課堂教學的有效性。例如，在“基因是有遺傳效應的DNA片段”的探究活動環節中，教師先設置“DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息，由四種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列，是否足以儲存生物體必需的全部遺傳信息”兩個問題，激發學生的探究欲望。然后，教師層層遞進地創設具體的數字化情境，采用數學排列組合推算的方法，引領學生分別對1對、2對、4對、8對、17對堿基對組成一個基因的排列進行探究活動，和學生一起通過探究得出基因中有n個堿基對，基因就有4n種變化。最后，教師再引導學生明確“構成DNA分子的脫氧核苷酸數目是成千上萬的，其排列種類幾乎是無限的，DNA分子的脫氧核苷酸序列足以表達生物體必需的各種遺傳信息，這就構成DNA分子的多樣性”。

二是運用圖表培養學生的科學探究能力。生物圖表的優勢大于文字類資料，可幫助學生獲取新知識，再現舊知識，還可加深對教材的理解，不僅可提高學生學習生物的興趣，還可培養學生的科學探究能力。在高中生物教學過程中，教師合理地運用圖表來創設探究情境，引導學生開展探究活動，當學生在認識和完成圖表的過程中，可從圖表中提取所需的信息并從中找出規律，從而培養其科學探究能力。例如，教師對資料1和資料3進行整合，通過表1提示知識間的關聯性，啟發學生在探究過程中抓重點、助記憶，并調動學生的學習積極性和求知欲，從而培養學生的科學探究能力。

三、以理解能力為導向的有效教學

理解能力是指學生能把握生物學知識的內在聯系，能闡述生物學的事實與概念等，并運用所學知識解釋和說明有關自然科學現象和生物學問題的一種能力。當前，高中生物的主要目的是加強學生的理解能力、實驗與探究能力、獲取信息的能力以及綜合運用的能力。在高中生物教學中，教師要以學生理解能力培養為導向，重視概念教學、借助概念圖等教學形式，引導學生應用所學知識，使用恰當的生物學術語闡述生物學的現象、概念、原理和規律等內容，從而提高課堂教學有效性。

一是重視知識梳理，培養學生的理解能力。理解能力是學生科學探究能力、問題解決能力和綜合運用等能力的基礎。當學生要對生物學現象進行邏輯推理、對生物學問題進行分析解決時，首先必須要理解生物學的基本概念、規律和原理。只有當學生真正理解了生物學的基本概念、規律和原理后，才能運用所學的生物學知識與觀點對某些生物學現象和問題進行解釋、推理，并做出合理的判斷或得出科學的結論。在高中生物教學過程中，教師要引導學生對生物學知識進行梳理，使知識更具體化和系統化，從而培養學生的理解能力。例如，在“基因與DNA的關系”教學環節，教師引導學生對四個材料進行分析綜合、歸納梳理，以幫助學生理解知識（見圖1）。

二是借助概念圖，培養學生的理解能力。在高中生物課堂教學過程中，學生接受教育的過程就是不斷增進理解的過程。在高中生物教學中，借助概念圖教學能很好地提示生物學知識之間的系統性和關聯性，可讓學生更有效地理解和記憶知識。例如，在“基因是有遺傳效應的DNA片段”的“基因、DNA與染色體的關系”教學環節中，為了激發學生學習生物的興趣，幫助學生認清和掌握生物學概念，培養學生的理解能力，教師可采用概念圖的教學策略，引導學生畫三者之間的概念圖，通過概念圖展現生物知識的體系結構，讓學生更好地理解概念之間的邏輯關系，形成正確的生物學知識網絡結構，從而理解所學生物學知識的要點。

四、以解決問題的能力為導向的有效教學

解決問題的能力是指學生在高中生物的學習過程中，當面臨新的課題或問題時，能運用所學的生物學知識或所獲得的信息來對問題進行處理和解答的一種能力。“問題解決”是科學家探索未知領域思維過程的一個重要環節，也是培養和發展學生創造性思維能力的重要教學方法和教育思想。《全日制普通高級中學生物教學大綱（試驗修訂版）》指出，高中生物課程要讓學生具有較強的解決實際問題的能力。在高中生物教學中，教師應通過提高學生的問題意識、組織開展“STS”教育、重視實驗和探究教學、重視解決問題的過程性評價、聯系學生的生活實際等方面，來培養學生解決問題的能力。

一是提高問題意識，培養學生解決問題的能力。問題是學生思維活動的開端，也是學生學習活動的動力。當學生有了問題意識，就會產生探究的沖動性和思維的活躍性，就能激發他們的求異思維、創造性思維。在高中生物教學過程中，教師可根據前后知識的關聯性組成問題串，使得問題前后銜接，還可以鼓勵學生自己發現問題和提出質疑。例如，通過資料分析后，教師設置了“DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息？這些遺傳信息儲存在哪里？請大家回顧一下DNA的結構，你認為遺傳信息應儲存在DNA的什么地方？”等問題，通過問題情境創設提高學生的問題意識，激發學生探究和解決問題的欲望，從而培養學生的問題解決能力。

二是開展“STS”教育，培養學生解決問題的能力。在高中生物課堂上實施“問題解決”時，教師可通過開展“STS”教育，引導學生關注生物科學熱點領域的知識和動態，了解重大熱點問題，啟發和激勵學生獨立地提出探索性及求證性的問題，形成多向思維意識，尋找在不同條件下解決問題的多種途徑，探索得出可能出現的多種答案。例如，在“基因是有遺傳效應的DNA片段”的問題解決環節中，教師通過設置“某女青年被奸污并殺害，最后被拋尸荒野。假如你是一名法醫，你怎樣處理這個案件？”的問題解決情境，引導學生運用DNA指紋技術知識解決生活問題，培養學生解決問題的能力，從而提高高中生物課堂教學的有效性。

三是聯系生活實際，培養學生解決問題的能力。聯系學生生活實際是高中生物倡導的理念之一，教師可從各種媒體中收集生命科學發展中的重大熱點問題作為教學資料，引導學生關注科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展。例如，在高中生物教學過程中，教師可通過列舉大量的生活、生產中的實例。如^類基因組計劃、DNA親子鑒定、基因身份證等問題，引導學生積極研討、交流觀點和探索對策；還可通過引入生命科學發展史和學科前沿知識，拓展學生的視野，提高學生認識問題和解決問題的能力。

四是重視過程性評價，培養學生解決問題的能力。對于學生解決問題的評價，教師往往只重視終結性評價，即關注問題的答案，而對學生是如何解決問題的推理、判斷過程關注較少，即忽視了學生解決問題的過程性評價，因而限制了學生解決問題的積極性和創造性。在高中生物教學過程中，教師可讓學生陳述自己解決問題的思路、陳述自己是怎樣進行判斷和推理、陳述自己是如何尋求證據和選擇證據等，并在學生的陳述中給予正面的評價。通過過程性評價，引導學生對自己解決問題的過程和結果進行反思，從而提高學生解決問題的能力。

總之，在“基因是有遺傳效應的DNA片段”這節課的教學過程中，教師通過積極構建能力導向的課堂有效教學體系，形成以能力為中心、為主線、為基礎的新型課堂教學模式，把學生能力的培養落到了生物教學的每個環節、每個步驟、每個過程中，從而實現了高中生物課堂教學的有效性。

（責任編輯 羅登廉）