高中生物的核心素養包括生命觀念、理性思維、科學探究精神、社會責任感等,高中生物教師需要通過教學培養學生的核心素養。教師在教學中,要優化各個環節的教學設計,培養學生的核心素養。
培養生命觀念。生命觀念,就是指能夠應用生物理論來詮釋生物現象,而這些生物理論是已經被驗證過,為科學所認可的理論。高中學生在學習高中生物知識時,遇到的困難之一就是難以理解抽象的概念。高中生物教師要在教學中引導學生結合具體的案例來理解生物觀念。
以引導學生學習自交和雜交的概念為例,很多學生難以理解這兩個概念,此時教師可以引導學生學習微課。微課將應用具象化的案例來呈現這兩個概念:騾子親本是馬和驢,這兩種表現型不同的生物的子代只會顯示出一個親本的性狀,比如母驢和公馬交配生下來的叫驢騾,它擅長奔跑,它呈現出來的是驢的特征,這是它的顯性性狀;而母馬和公驢交配生下來的就是馬騾,它擅長負重,它呈現出的是馬的特征,這是它的顯性性狀。教師通過這樣的案例,能夠讓學生從具象化的案例中了解抽象化的概念。當學生了解了這些概念以后,教師可以引導學生結合學過的理論知識思考:重耳兔和大白兔交配,他們生下來的小兔子是雜交物種嗎?生下來的小兔子可能會呈現什么樣的性狀特征?學生可以帶著教師設計的問題,去研究案例和理論,直至能夠應用生物理論來詮釋雜交現象。
培養理性思維。當學生具備了生命觀念以后,教師要引導學生應用理性思維來分析生物現象,避免學生在分析生物問題時,應用主觀的、片面的態度對生物問題下定論。
比如,在引導學生學習“種群”這個概念時,教師可以向學生提問:現在有一群人在一起,他們是不是種群?教師要引導學生明白,不能主觀地對這一問題進行判斷。學生要分析這個群體的特征是否符合種群的概念。種群是指生活在一定區域的同種生物全部個體的集合。種群的兩個基本單位就是生物繁殖和進化。比如一群男女一起去喝奶茶,這個群體就不是種群,因為這個群體是為了喝奶茶臨時湊起來的,他們并非在一定區域內的群體。同理,一個社區的人群也不是種群,因為這些人在一起沒有繁殖和進化的兩個基本單位。而偏遠地區的某個與世隔絕的村落,則可能是一個種群。因為這是一群人,同種生物,全部個體在時間和空間內共同繁殖、共同進化,他們形成了一個種群。教師在教學中,要引導學生應用理性思維來分析生物問題,這樣學生才能夠將生物問題理解得更加深刻。
培養科學探究精神。當學生具備了理性思維以后,教師要引導學生開展實驗,讓學生從生物實驗的過程和結果中看到生物現象,應用理論知識分析實驗結果。教師引導學生進行科學探究,能夠讓學生從實踐的角度深入學習生物知識,令學生不迷信、不盲從現有的理論知識。
比如課本上描述了孟德爾豌豆雜交實驗,教師可以引導學生思考:能否自己確定一個需要研究的項目,然后進行實驗呢?學生可以以30 顆豌豆為1 組,共設置A、B、C、D 4組,研究內容是顯性基因對第五代豌豆的影響。學生可以設定為A、B、C、D 4 組豌豆都將圓粒和皺粒進行雜交。第一代,選取圓粒和圓粒進行雜交;第二代,再次選擇圓粒和圓粒進行雜交……學生可以觀察第五代的4 組豌豆中圓粒的種子有多少,占比多少,4 組實驗是否存在數據差異。教師在教學中,要引導學生學會設計實驗目標,即觀察第五代種子的圓粒率。設計4 組環境相同、批次統一的實驗對象,即確定實驗對象,給予相同的實驗環境及實驗方法。確定4 組實驗,是為了控制實驗的質量,了解在相同的環境、相同研究對象的條件下,實驗的質量是否存在差異。學生通過開展這樣的研究,能夠學會結合自己的需求設計各種實驗。學生可以應用實驗的方法來驗證學過的理論,或者發現新的生物問題。
培養社會責任感。學生在進行生物實驗時,教師要引導學生了解優秀的生物學家實驗的案例,讓學生意識到,生物知識是一種雙刃劍,如果應用在對人們有利的方面,便可以產生對人們有利的結果;反之,可以產生對人們有害的結果。教師在開展生物教學時,要應用滲透的方法開展人文教育,幫助學生樹立社會責任感。
比如教師在引導學生進行孟德爾豌豆雜交實驗的過程中,可以讓學生了解我國的袁隆平教授,他以增加農產品產量為目標,展開了雜交水稻的實驗。他幾十年如一日地研究,研究出了大量高產、優質的水稻,緩解了我國糧食不足的問題。教師在引導學生學習這一案例的過程中,應讓學生意識到要以為社會做出貢獻為目標學習生物知識、開展生物實驗,要具備堅韌不拔的品質,在學習、實驗的過程中,不能半途而廢、浪費物資。
教育部門提出了教師要在教學中培養學生的生物核心素養。教師要在引導學生學習新知、深入學習、開展實驗、拓展學習的環境,培養學生的核心素養。只要教師長期開展這樣的教學,就能讓學生的核心素養得到很大程度的提升。