摘 要:新版《普通高中生物學課程標準》明確將生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任納入高中生物核心素養。文章以蘇教版高中生物教材的教學為例,從創設情境,建立生命觀念;問題引導,鍛煉科學思維;生活實驗,重視科學探究;聚焦熱點,培養社會責任;綜合評價,總結學習得失五個方面,具體探討了在高中生物教學中培養學生核心素養的途徑。
關鍵詞:核心素養;高中生物;培養途徑
作者簡介:代會(1985—),男,江蘇省揚州市高郵市臨澤中學。
對于新課改背景下的高中生物教學而言,培養學生的學科核心素養是主要任務。根據最新修訂的《普通高中生物學課程標準》,生物學科核心素養共有四個方面,分別是生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。鑒于新課改的要求,教師應當摒棄傳統的“滿堂灌”教學模式,將四項核心素養融入教學活動之中,以全面提升學生的學習質量。接下來,本文將從創設情境、問題引導、生活實驗、聚焦熱點和綜合評價幾方面來探討培養學生生物核心素養的有效途徑。
一、創設情境,建立生命觀念
在《普通高中生物學課程標準》中,生命觀念被列為生物核心素養之一。這個概念指的是對生命現象、生命之間的相互關系和生命的特性進行細致觀察,并通過論證、深入解釋和總結觀點等方式,建立對生命的綜合認知。學生需要從生物的結構與功能、穩態與平衡、進化與適應、物質與能量等角度入手,全面理解概念性知識,從而為自己生命觀念的建立打下堅實的基礎[1]。對此,教師可以采用情境教學法,利用引人入勝的情境元素來營造課堂氛圍,給予學生良好的學習沉浸感。這樣能夠幫助學生將千姿百態的生物現象融入思維中,從而更好地認識世界,促進生命觀念的建立。
以蘇教版高中生物必修1第四章“細胞增殖、分化、衰老和死亡”的教學為例,本章節的教學重點為細胞的增殖、分化、衰老、凋亡,涉及細胞層面的動態變化,教師很難通過實驗的形式讓學生直觀地理解這些知識點。因此,教師可以采用情境教學法來展示本單元的知識重點。比如,“秒懂百科”對細胞的增殖、分化、衰老、凋亡進行了簡潔明了的介紹,其中的動畫視頻僅用不到五分鐘的時間,就系統闡述了有絲分裂、無絲分裂、減數分裂等基本概念,能引導學生更快地熟悉并掌握知識要點。可以看出,情境教學法具有直觀性、形象性、趣味性,能夠將抽象的知識點通過多種形式直觀呈現,使其變得通俗易懂。教師在幫助學生建立生命觀念時,常常面臨著如何展示生物結構與功能、穩態與平衡、進化與適應等知識難點的問題,而情境教學法能夠通過創設情境的方式,幫助學生突破這些知識難點,將復雜的生物知識聯系為一個整體,使學生能夠透過表面看本質,樹立正確的生物觀念,從而培養良好的生物素養。
二、問題引導,鍛煉科學思維
所謂鍛煉科學思維,即要求學生形成理性思考的好習慣,能運用演繹、推理、歸納、概括、建模、批判等多種思考方法,對生物現象及生命規律展開多元化的審視、論證、探究[2]。在培養學生科學思維核心素養的過程中,問題教學法是一種較為直接、有效的途徑。然而,在實際的生物教學中,教師不能漫無目的地提問,也不能局限于“你問我答”的方式,而是應該采用多元化的提問方式來調動學生的學習動力。
以蘇教版高中生物必修1第三章第二節“光合作用——光能的捕獲和轉換”為例,本節的教學重點為光合作用。在學習這一節時,學生往往會因概念混淆而無法找到學習的關鍵點。在這種情況下,教師可以針對學生的認知預設,設計以下問題:植物的呼吸始終為吸入二氧化碳,呼出氧氣,而動物的呼吸則始終為吸入氧氣,呼出二氧化碳,這個說法對不對?植物在白天吸收二氧化碳,釋放氧氣,到了晚上才吸收氧氣,呼出二氧化碳,這個說法正確嗎?這些問題與學生的認知預設存在矛盾,可以澄清學生的錯誤觀念,以免學生對生物知識一知半解,從而更好地培養學生的思維能力。
此外,教師還可以通過設計富有趣味性的懸念問題,激發學生對生物問題的深入探究欲望。比如,當教學“動物物質代謝”時,教師可以提出以下問題:為什么瘦肉精對人體健康有害?為什么有些人對生活中的某些物質過敏?雙胞胎是如何產生的?這些問題會讓學生發現自己的知識盲區,在好奇心的驅動下進行深入思考,探究這些問題,從而提高學生的探究熱情,激發學生的創新思維。這種方法不僅能夠提升學生的學習積極性,還能有效地鍛煉學生的科學思維。
三、生活實驗,重視科學探究
所謂科學探究,是指學生能夠主動發現生活中的生物問題和現象,勇于提出假設、制訂課題,認真觀察實驗,收集實驗數據,得出科學的研究結論。若想有效培養學生的科學探究素養,教師不能只重視理論教學,否則很容易導致學生陷入紙上談兵式的學習誤區。教師應當積極組織生活實驗,利用學生熟知的生活元素,調動學生的學習興趣和生活經驗,為學生提供豐富的實踐探究機會。
對于高中生物生活實驗,教師首先可以從實驗選材上入手,將生活中常見的事物作為研究素材,激發學生的動手探究興趣。比如,教學“蛋白質的鑒定”這一實驗時,教師可以準備學生熟悉的食物,如豆漿、雞蛋清等,作為主要的實驗研究目標。但因為這些實驗材料并未經過專業處理,故教師需要指出實驗可能遇到的問題。例如,在鑒定雞蛋清中的蛋白質時,教師要先稀釋蛋清。因為蛋清很容易沾在試管壁上,再與雙縮脲試劑反應就會固定在試管內壁。這不僅會導致實驗反應不徹底,還會影響到試管的清潔。同樣的,教學“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”這一實驗時,教師也可以從生活中常見的實物入手,例如使用消毒棉簽,在口腔內刮取上皮細胞,或者選擇常見的洋蔥,在其鱗葉上取表皮細胞。此時,教師還應在教學中適時提醒學生注意操作要點。比如,在刮取口腔上皮細胞時,必須先漱口,這樣可以避免取出的細胞含有太多其他雜質;在取用洋蔥鱗葉表皮細胞時,要注意不能將材料截取過厚,避免將葉肉組織細胞一同取下,從而影響實驗結果。
教師可以引入一些生活現象作為實驗課題,以激發學生探究學習的積極性。例如,糖尿病患者的尿液通常泡沫量較大,這可能是由于他們尿液中糖的含量較高,使得尿液的酸堿度發生變化,從而導致尿液泡沫增多。為了驗證這一假設,教師可以帶領學生進行尿糖檢測實驗,驗證糖尿病患者的尿糖現象。針對這個研究目標,可以從正常人和糖尿病患者身上取樣,并利用斐林試劑對尿液進行驗證,如果尿液出現磚紅色沉淀,那么說明其中含有還原糖,如果未出現磚紅色沉淀,則為正常尿液。
綜上所述,開展生活實驗可以避免傳統生物教育“重理論,輕實踐”的問題,讓學生認識到生活和生物學科之間的緊密聯系,使學生關注生活,同時養成主動探究的學習習慣,為其科學探究素養的發展提供支持[3]。
四、聚焦熱點,培養社會責任
社會責任核心素養要求學生立足于生物學的角度,客觀地討論社會上的某些生物現象,并給出理性的判斷與建議。面對生活中的生物問題,學生要具備勇于擔當的意識與能力,學會辨別偽科學,積極關注社會上的生物事件,并能主動向他人宣傳“人應該與自然和諧相處”的理念。為了在高中生物教學中有效培養學生的社會責任感,教師不能局限于教材內容,而是應該聚焦社會熱點,引導學生從生物學的視角反思社會問題[4]。
首先,教師可以將生物課程與傳統文化巧妙結合,借助生物教學激發學生的文化傳承意識。比如,在教學蘇教版高中生物必修2第四章第二節“生物的多樣性和適應性是進化的結果”時,教師可以引入一些知名的成語典故,鼓勵學生用生物知識進行解析。比如,通過“飛蛾撲火”,學生可以思考飛蛾有什么行為特性;通過“根深葉茂”,學生可以探討植物的生長與周圍環境之間的關系。在生物教學中加入傳統文化元素,可以讓學生領略傳統文化中蘊含的科學道理。
其次,教師可以選擇“生物入侵”作為熱點話題,向學生講解保護生態平衡的重要性。生物入侵對我們的環境造成了四個方面的危害,包括經濟損失、物種滅絕、健康威脅和生態破壞。例如,傳入我國的豚草,其花粉很容易導致“枯草熱”,使過敏體質的人出現打噴嚏、哮喘等癥狀,甚至會危及生命;水花生、紫莖澤蘭、大米草、水葫蘆等入侵植物對我國農業和林業造成了巨大的破壞。
最后,教師可以通過關注人們的身體健康,引導學生形成社會責任感。比如,在講授有關細胞癌變的內容時,教師可以布置課后作業,讓學生通過實地咨詢和網上調查的方式,深入了解癌癥的具體危害。同時,教師可以為學生制訂合適的學習計劃:首先,通過網絡搜索因癌癥去世的名人,了解他們的癌癥類型和患病情況;其次,在社區中進行走訪調查,了解社區各個家庭近三代中癌癥患病人數,以統計后的數據計算患病率;再次,選擇一種癌癥,在線查詢其具體特征、病因、治療方法和治愈率等信息;最后,結合上述調查結果,整理當前治療癌癥的方法,并分析每種方法的優缺點。社會話題的引導,可以幫助學生鍛煉分析、總結和解決問題的能力,讓他們正視生活中的各種問題,積極關注生活事件,了解前沿的生物醫學技術,認識到人類與自然和諧相處的重要性,從而增強學生的社會責任感。
五、綜合評價,總結學習得失
在培養高中生的生物核心素養的教學中,教師不能僅關注教學環節,還需注重教學評價。良好的評價反饋能及時總結學習過程,幫助學生規避誤區,同時也能幫助教師查缺補漏,梳理各種教學問題,讓生物教學做到精益求精。
首先,每完成一個章節的教學之后,教師可以設計合適的調查問卷,以獲取學生的學習反饋。例如,在教授蘇教版高中生物必修2第三章“生物的變異”后,教師可以在問卷中提出以下問題:你認為該章節的難點在哪里?哪些生物概念難以理解?在學習人類遺傳病時,你聽過哪些遺傳病的名稱?你認為哪個課程環節最有趣?你是否還有不理解的知識要點?你對之后的生物教學有什么建議?通過問卷調查,學生可以從客觀的角度表達自己的學習感受,并為教學流程的優化提供有益的幫助。
其次,教師可以通過多媒體設備錄制教學過程,并在課后觀看學生的學習表現,從而有針對性地幫助學生及時總結學習得失、規避誤區。通過調查問卷獲取學習反饋,學生在填寫問卷的過程中可能有所保留,也可能有一些不實的成分,而結合學生的行為表現,教師可以準確了解學生的學習狀態。例如,一些學生出現“溜號”的情況,可能是由于教師為學生提供的案例或組織的活動缺乏趣味性,無法激發學生的學習興趣;有些學生一臉茫然,可能說明教學的某個環節解析不夠深入,無法幫助學生克服學習難點。
最后,在上述舉措的基礎上,教師可以組織學習交流會,鼓勵學生進行自我評價和同伴評價,交流自己在學習過程中遇到的困難和其他同學的學習表現。通過多個途徑綜合反饋結果,教師可以及時掌握學生的實際學情,找出核心素養培養上的不足,從而優化自己的教學。
結語
以新課改為導向,新時期高中生物教學的重中之重是培養學生的核心素養。教師應該貫徹循序漸進的原則,通過情境教學、問題教學、生活教學、熱點討論等多種方式,創建融洽的課堂教學氛圍,激發學生學習的主觀能動性,讓學生在日積月累中獲得提升。
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