核心素養下的高中生物教學探究

張麗霞

摘 要：核心素養是當前教育領域研究的重要課題之一，在于培養學生適應終身發展和社會發展的能力與思想品質，正因如此，對各個學科教師教學提出比以往更高的要求和標準。高中生物作為一門自然學科，其知識有著較強的邏輯性、復雜性與抽象性等特征，無論教師教學還是學生學習均有一定難度。傳統教學模式單一枯燥，不僅無法激發學生探究知識興趣，更無法滿足新課程改革提出的培養學生學科核心素養目標，一定程度制約生物學科發展，因而需要生物教師結合學科特征和學生學情從多方面優化教學，全面提升生物教學策略和學生學科核心素養。

關鍵詞：高中生物;核心素養;教學策略

隨著經濟社會快速發展，教育領域在此背景下也需積極創新教學理念和教學方式，促使學生高效掌握知識與技能，更好地適應社會發展。當前科學技術與現實生活的聯系日漸緊密，凸顯高中生物重要性，在該學科培養學生核心素養也成為教師重要工作之一。高中生物教師在核心素養引領下應注重使學生將自然與生物學相結合，理解和掌握生物知識與技能的同時形成良好的世界觀與人生觀，深層次體驗和感悟生物學科核心素養，為成為全面發展人才奠定堅實基礎。

一、基于學科特征，培養科學探究能力

科學探究是生物學科核心素養之一，所謂科學探究即學生能發現現實生活中和生物有關問題并觀察特定生物學現象，學會提出相關問題，設計實驗，實施方案以及討論交流結果等能力。傳統生物教學由教師占據主要地位，學生被動思考和學習。隨著新課程改革全面實施，傳統課堂教學模式受到沖擊，例如在生物實驗教學中，教師會指導學生了解部分常見實驗儀器和具體操作規范，如果學生未切身參與實際操作，必然無法理解生物知識，更難以提升學習效率，因而提出培養學生科學探究要求。通過圍繞生物知識展開科學探究能促使學生發揮主體作用，使理論與實踐相結合。生物教師在此類教學中不單單要為學生講解相關實驗儀器用途與操作注意事項，還要圍繞教學單元指導學生自主設計和完成生物實驗，使學生能充分理解和掌握生物實驗呈現的重難點知識，增強學生實踐操作能力，并學會構建知識體系或運用生物觀點理解相關知識，形成良好的生物思維能力。

以“DNA是主要的遺傳物質”教學為例，教師則從科學探究角度開展教學，分別從以下步驟著手：首先猜想----何為遺傳物質;生物教師在課堂導入環節讓學生回顧蛋白質、核酸、脂質、糖類等各種生物大分子結構特征，隨即讓學生猜想上述哪種生物大分子結構特征符合生物遺傳物質條件？問題的提出為學生進一步探究知識提供突破口，并基于此思考：“生物遺傳物質特征？”“哪種類型生物大分子與生物遺傳物質條件相契合？”在學生分組討論交流以及生物教師點撥指導下歸納總結出遺傳物質特征，即遺傳物質結構相對穩定，可以存儲大量遺傳信息，其結構也較為多樣。其中蛋白質與核酸結構符合生物遺傳物質特征，因而這兩種物質極有可能為遺傳物質;其二探究----艾佛里的肺炎雙球菌轉化實驗;高中生物教師可結合教材讓學生充分了解該環節探究內容。學生經生物教師點撥后得知，S型菌體內存在轉化因子，并在此基礎上提出探究目的：“請問何為S型菌的轉化因子？”隨即為學生講解分離提純組成S型菌生物分子并在此基礎上讓學生設計實驗方案。大部分學生制定的實驗方案即從S型菌中提取出蛋白質、脂質、多糖、DAN，再將上述物質與R型菌混合后再培養，在此過程中觀察R型菌是否能成功轉化為S型菌。與此同時，生物教師通過為學生呈現艾佛里的肺炎雙球菌轉化實驗得出DNA是最為重要的遺傳物質;第三深入探究;赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗;生物教師基于艾佛里實驗指出經提純分離后的DNA中含有少量蛋白質，因此認為DNA有可能并非遺傳物質。為了驗證實驗結果并分離DNA與蛋白質，隨即生物教師為學生講述蛋白質外殼與DNA頭部組成T2噬菌體，其附有的特異性會直接侵染大腸桿菌，也會繁殖病毒。學生在此過程中聯想到可運用35S和32P標記T2噬菌體中的蛋白質與DNA，同時記錄并被其附有的特異性侵染的的大腸桿菌，發現32P與35S分別來自DNA與蛋白質，由此一來徹底分離DNA與蛋白質。由于T2噬菌體在侵染大腸桿菌時從始至終相混合，以致于始終存在放射性，導致無法對32P和35S去向進行追蹤。對此，生物教師可指出，雖然無法完全分開大腸桿菌與親代噬菌體，然而卻能從大腸桿菌分離中獲取子代噬菌體。學生聆聽后豁然開朗，即在實驗中主要觀察子代噬菌體放射性情況，最后教師呈現赫爾希與蔡斯實驗現象，即子代噬菌體在用32P做標記時會出現顯著的放射性，但用35S時卻未出現，因而可判定DNA為遺傳物質。從上述教學可知，生物教師在培養學生科學探究時先提出猜想，再指導學生探究，促使學生深入理解所學知識，提升科學探究素養。

二、基于學科特征，培養理性思維能力

理性思維是高中生物核心素養之一，更是一種思維辨性能力。該思維能力并非每個人天性特有，需后期形成。在高中生物學科培養學生理性思維能力能增強學生分析問題與解決問題能力，提升綜合素養，因而生物教師在教學中應注重培養學生理性思維能力。縱觀生物教學模式，大部分教師在教學中習慣性根據教材和參考資料為學生傳授知識，學生再死記硬背學習，不僅未充分理解所學知識，長期以往學生會對生物學科產生抗拒和厭煩情緒。求其原因，多和教師未在教學中注重發展學生思維能力，以致于學生只會跟隨教師教學步驟，基本不會獨立思考和分析問題有關，對此教師應轉變教學方式，維持學生探究知識欲望，提升生物教學效率。

但凡教學經驗豐富的生物教師會發現，高中生物教科書中有很多經典的圖形，如果教師在教學過程中能夠巧妙的利用這些經典圖形來講解知識，這樣學生能夠加深記憶。以“有氧呼吸”教學為例，教師在講解有氧呼吸能量轉換圖時，如果單單讓學生記憶圖形，那么這種方式和灌輸式教學方式無任何區別，學生并未理解圖形實質內容，降低了解題效率。如果教師在講解時先引導學生認真看有氧呼吸過程的圖形，提問學生合成ATP的過程，接著教師跟學生說是因為在有氧呼吸的過程中有線粒體這個場所為它提供了ADP和Pi。通過這樣的講解方式有利于學生深層次理解和掌握有氧呼吸知識。除了上述圖形分析法，生物教師還可運用計算分析法。高中生物知識和初中階段相比，無論知識容量和難度均有所提升，其中最為顯著的特征即無法脫離計算分析。事實上，在很多生物教師潛意識思維中，認為生物是一門理解和記憶知識為主，計算為輔的學科，在任何時期運用該觀點評價生物學科皆可。然而并非計算發揮輔助作用則在教學和學習中無需計算，通過計算證明能使生物知識更為科學嚴謹，借此方式還能培養學生理性思維。例如教師在教學中均會遇到能量流動定量與定時等問題，基于定時與定量角度，呼吸+被下層營養級同化+分解者利用+未被利用=同化量。基于不定時與定量角度，呼吸+被下一級同化+分解者利用=同化量。上述生物知識有一定難度，生物教師可以從實際生活角度闡述，即①媽媽給了小紅5個大桃子，要求她在6min內吃完（定時），但時間不夠，請問她還剩多少個沒吃？（未被利用）。②媽媽給小紅5個大桃子，讓她自己慢慢吃（不定時），時間十分充足，小紅全部吃完了。從上述可得知，基于不定時時好比定量的攝取能量，時間接近于無限大，將全被被利用所有未被利用的能量。生物教師運用類似舉例計算方式解決生物問題，針對能量流動問題，角度不同，題目就會多元化，當學生理解能量流動根本特性后就會從多角度分析和解決問題。

三、基于學科特征，培養社會責任意識

社會責任是高中生物核心素養之一，即學生基于生物學知識角度參與社會、個人事務討論，并在此過程中做出理性判斷與解釋，形成分析和解決實際生活與生產問題能力。縱觀高中生物教學現狀，大部分教師在高考指揮棒牽引下，仍然關注學生分數。尤其高考生物試卷傾向于考查學生生物知識與能力理解和掌握程度，導致多數教師在課堂教學中注重為學生講解知識與技能并投入大量重復性練習，基本沒有培養學生社會責任意識。再加上高中生物教材表面呈現的均為生物知識，但生物知識中蘊含的社會責任則需教師細心挖掘，并合理應用于課堂教學當中，提高課堂教學效率。

高中生物教師針對當前課堂教學不足，應從多方面加以改善，更好地增強學生社會責任。首先更新教育理念：生物課程標準明確指出，社會責任是高中生物教學重要組成，但受客觀和主觀因素影響，導致生物教師未正確認識社會責任，以致于無法肩負培養學生社會責任重任。教師作為傳授知識與技能以及培養學生正確思想觀念的指導者與組織者，自身必須具備先進的觀念，積極學習新課程標準并落實于課堂教學當中，將培養學生社會責任作為教學工作重難點之一，在實際工作中始終堅持因勢而新與因時而進原則，積極創新課堂教學方式，從而更好地培養學生社會責任;其次挖掘生物教材社會責任內涵;生物學科最為重要的特征即生命性，正因如此使得生物學科中涵蓋極其豐富的社會責任內涵，因而有必要在高中生物課堂培養學生社會責任，促使學生在理解與掌握生物知識與能力的過程中主動承擔相應的社會責任。以：“ATP的主要來源----細胞呼吸”教學為例，該章節涉及細胞呼吸原理知識，生物教師在講解該章節知識內容時可深入挖掘其中隱藏的社會責任，使學生明確慢跑與快跑的不同之處，教會學生如何包扎皮膚傷口，積極鼓勵學生在全面健身活動中宣傳健康知識;第三優化課堂教學設計：任何學科核心素養并非單純的知識灌輸就能達到相應目標，尤其高中生物社會責任由多方面因素相互影響和作用。教師應根據生物教學計劃、教學內容與目標持續優化教學，充分發揮學生主體作用，全面調動學生探究生物知識積極性，增強學生社會責任感。以“生態系統的物質循環”教學為例，教師在導入環節運用現代多媒體為學生播放課前搜集的沙漠化、干旱、洪水等災害微視頻，讓學生深入思考和相互討論交流人們在現實生活中面臨的生物學問題，由于形象直觀視頻內容與學生生活有著緊密聯系，學生會產生較強的認同感與震撼，發自內心產生強烈的社會責任感。與此同時在課堂教學環節，生物教師將學生分為若干小組，要求各個小組成員結合碳循環特征并基于碳循環構建能量流動與物質循環模型，學生在此過程中發現不能循環應用能量，進而學會珍惜現有能源，尊重生命，保護大自然與環境。

總之，高中生物學科知識內容作為自然科學重要組成部分，其知識內容有著顯著的生命特征。傳統教育理念和教學方式已不適用于現代教育發展趨勢，更無法滿足學生日益增長的學習需求。高中生物教師需在核心素養引領下指導學生探究生物知識，高效理解和掌握的同時形成良好的理性思維與社會責任，提升生物教學質量，實現預期課程目標。

參考文獻

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