羅元均
摘 要:生物學科核心素養由四個要素組成:生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任;要素是高中生物學科教師在課堂教學中要幫助學生實現的目標。培養生物科學素養對于學生的學習與發展而言有著積極意義,所以在高中生物教學中教師需要將其重視起來。重視高中生的生物科學能力的培養,積極培養學生的能力,并結合實際情況進行應用。如此一來,便可使學生在教學活動中對相關知識進行有效學習,能夠幫助學生形成一定的生物科學素養、學習能力,從而為學生的成長與發展提供保障。教師在課堂教學中嘗試運用多種教學方法,重視教育教學,對提升教學質量具有較好的效果。
關鍵詞:高中生物學;課堂教學;比較法;核心素養
教師對高中生物教材內容進行了深入分析,站在學生的角度上設置課堂問題、優化《教案》。教師需要將小組合作學習利用起來,使學生通過思維碰撞解決難題,了解重難點知識。因此,教師積極探討了生物教學路徑。
一、重視高中生的生物科學能力的培養
(一)激發學生學習生物的興趣,逐步融入生命觀念
在平時備課的時候,教師找到大量與教學有關的視頻、圖片等素材。如:在教授細胞相關知識時,教師可以尋找與細胞有關的素材,以幫助學生更好地理解細胞的物質和能量需求,這些素材的使用不僅能夠豐富教學內容,還可以激發學生的學習興趣,提高他們的學習效果[1]。
1.結構與功能觀
生態系統的食物鏈和食物網是高中生物科學學習中重要的內容之一,它們能夠幫助我們更好地理解和研究生物之間的相互關系和能量流動。食物鏈的起點是光合作用生產者,如植物,它們通過光合作用將太陽能轉化為化學能。接下來是消費者,它們以其他生物為食物來獲取能量和養分。消費者被進一步分為食草動物、食肉動物和食腐動物等不同層級。食物鏈的終點是分解者,它們分解死亡生物和有機物質,將其轉化為無機物質并再次進入生態系統的循環。食物網則是由多個食物鏈相互交織而成的網絡,它更加真實地反映了生物之間的復雜食物關系。
通過學習生態系統的食物鏈和食物網,高中生可以培養出對生物關系和能量轉化的理解能力,學生可以通過觀察和研究食物鏈和食物網,了解生物之間的相互依賴關系,以及食物鏈中能量的逐級轉移和損失,同時,學生還可以通過模擬和構建食物鏈和食物網,探究外界環境變化對生態系統的影響,進一步提高他們的科學實驗和數據分析能力。
2.平衡與穩態觀
例如:機體通過神經—體液免疫調節網絡保持了人體內環境的穩定。這個網絡由神經系統、內分泌系統和免疫系統相互協調而成,起到了調節和保護機體的作用。神經系統通過神經遞質的傳遞,調節機體對外界刺激的反應,并控制內分泌系統的分泌。內分泌系統通過激素的分泌,調節機體的代謝、生長和發育等過程,以及維持內環境的穩定。這個神經—體液免疫調節網絡的正常功能對于人體健康至關重要,它使得人體能夠適應外界環境的變化,保持內環境的穩定,維持身體的正常生理功能。
(二)設計幾個有價值的問題
以問題驅動,培養學生的科學思維。課堂上,通過幾個有價值的核心問題的設問,啟發學生的思維,閃現智慧的光芒。
例如:高中生物(必修一)的光合作用和呼吸作用,教師可以設置以下問題:光合作用和呼吸作用都是生物體能量轉化的重要過程,它們之間是否存在著某種聯系?光合作用是否為呼吸作用提供了必要的物質?光合作用和呼吸作用對環境氧氣和二氧化碳的濃度是否有影響?學生可以通過知識的回顧和分析,思考光合作用和呼吸作用的相互作用、互相依賴的關系,以及它們在能量轉化和物質循環中的作用。
(三)在班里成立學習小組,鼓勵小組協作
要在班里成立學習小組,鼓勵小組協作,讓學生動手去操作,在動手實驗的過程中,去觀察,去思考。如假說演繹法。
(四)提升學生的多方面能力,承擔社會責任
通過課外實踐活動,學習如何保護生態環境并提出合理的建議,用自己所學的知識幫助人們健康地生活。學以致用。
(五)課堂教學中應注意的問題
在信息時代的背景下,運用互聯網可以增大課堂信息量,但應避免把課堂內容變成問題的羅列,應適時指導學生進行分組討論,以加強教學效果。學生分組討論教師提出的問題,讓學生在相互交流之后,能夠對這些問題的本質進行更進一步的了解,這對教學質量的提高效果明顯。具體的實施就是,按學生總人數將學生分為人數較合理的小組且選定一個小組組長,然后組織學生討論具有挑戰性的問題,并且在討論的過程中,組長記錄下小組內同學討論的具體內容、各自的看法和發言情況等,這種討論對學生的分析能力和推導能力會有較好的提升[2]。
以“生物膜的流動鑲嵌模型”為例,教師可以利用微課教學模式,播放類似實驗,如將一張透明的塑料薄膜固定在一個長方形的木板上。然后,在薄膜上涂抹一層不同顏色的油漆或墨水,以代表生物膜中的脂質分子。接下來,教師可以用一個小刷子或者棉簽在薄膜上輕輕地移動,觀察油漆或墨水的流動。
通過這個實驗,學生可以觀察到油漆或墨水在薄膜上的流動,并且可以看到不同顏色的油漆或墨水在薄膜上形成了流動的鑲嵌模式。這個實驗可以幫助學生理解生物膜是由不同類型的脂質分子組成的,并且可以在其中自由流動。通過這個教學例子,學生可以直觀地理解生物膜的流動鑲嵌模型知識,并且可以將實驗結果與生物膜在細胞中的功能聯系起來,進一步加深對生物膜的理解。
二、教學探索
教師及時指導學生學習高中生物知識,只有這樣,抽象、生僻的概念才會變得淺顯易懂。為此,教師在教學中做了—些關于生物教學方法創新的嘗試。
(一)積極培養學生的科學探究能力
隨著新課改政策的貫徹落實,對于學生個人能力方面的培養也受到了教育工作者的廣泛關注。對生物教學模式進行全面創新,讓學生能夠主動參與到科學探究之中。在當前素質教育時代背景下,如何提升學生個人素養與能力,成為每一位教師關注的重點。科學探究能力作為生物學習過程中,學生必備的個人能力,其對于生物教學的影響不言而喻。但就現階段而言,仍有部分生物教師沿用傳統的教學模式,生硬地灌輸生物知識,導致生物教學質量無法得到保障,這種做法不符合當前教育發展需求,影響學生個人能力以及素養的提升。所以生物教師必須重視學生科學探究能力的培養,對教學模式進行整體革新。筆者針對高中生物教學中,如何有效提升學生的科學探究能力進行分析,并提出了幾點具有可行性的策略,以期為生物教師提供幫助。
1.通過創新教學方法,提升高中生科學探究能力
想要讓高中生物教學效果得到提升,生物教師就需要改變傳統教學理念,全方位理解素質教育內涵,掌握新課程理念要求,積極創新現階段生物教學模式,在傳授知識的同時,重視學生自主探究能力的提升。教材是進行一切教學創新的基礎與前提,在進行教學設計時,生物教師應結合教學目標以及教材內容,在原有基礎上創新教育形式,優化教學模式,采用多元化的教學手段。
例如:角色扮演、互動游戲、合作學習等,讓學生擁有更多的時間進行科學探究,拓展其思維,進一步提升其科學探究能力。對于任何一門學科來說,教材都是教師進行教學的基礎,對于高中生物來說,科學探究是素質教育的外顯,提升科學探究能力是有效開展生物教學的重要目標以及前提,二者相輔相成,不可分割。生物教師應讓學生在學習過程中體會到探究的趣味,提升學生探究能力,并通過對生物教材內涵的闡述,讓學生在提升自身探究能力的同時,樹立積極的生命觀念。生物教師對于教材所表達的內涵,應該進行深度剖析,在掌握教材內涵的基礎上,開展具有實際作用的探究活動。以“人體的內環境與穩態”為例,教師可以利用科技手段,使用虛擬實驗室或模擬軟件,讓學生模擬人體內環境的變化,并通過數據分析和討論來理解人體穩態的維持,這樣可以有效激發學生的興趣,提高他們的科學探究能力。
2.通過設置問題情境,提升高中生科學探究能力
生物教師應明確教學中的重點難點,通過設置問題情境將重難點簡化,讓學生更好地理解生物知識,從而引發學生探究的興趣。探究意識的培養是提升探究能力的重要前提,因此,生物教師在進行實際教學時,應加強科學探究意識與探究思維的培養,做到巧妙設置問題情境,對問題進行合理設計,以問題為基礎激發學生的探究興趣,繼而促進探究能力的提高。趣味問題不僅能夠活躍生物課堂,還能夠起到推進學生思考的重要作用,所以生物教師應重視問題情境的設置[3]。
例如:高中生物教材中有提出染色體畸變可能引起性狀改變,生物教師可以向學生發出引導性提問:同學們有見過畸形器官嗎?同學們知道畸形器官產生的原因嗎?引導學生運用科學思維進行思考,從而解答引導問題。通過引導式提問,鍛煉學生的科學思維,并進行常態化引導式提問,讓學生形成慣性科學思維,從而使其科學探究能力得到大幅提升。在進行高中生物教學時,生物教師應積極進行學生探究思維與意識的培養,全面增強高中生探究能力,讓學生更加從容地面對后續的生物學習。
3.通過拓展實驗教學,提升高中生科學探究能力
探究能力需要在實踐中提升,所以積極組織生物相關實驗活動,是生物教學中的必然之舉。生物教師在進行實驗活動設計時,要結合班級學生的具體情況,以及實際知識掌握程度,對實驗活動內容以及實驗方式,進行科學合理且符合班級實際教學情況的設計。實驗活動的設計內容不能脫離學生主體,在內容的選擇上應以滿足教學目標為基礎。生物教師可以將教材中的趣味實驗進行歸納整理,制定完整的實驗流程以及實驗目標,在向學生進行實驗操作展示時,需要將具體實驗步驟進行明確闡述,然后讓學生親自動手進行實驗,生物教師在該過程中對學生進行指導,讓理論與實踐結合,有助于提升知識的掌握水平,以及科學探究能力。
例如:高中生物教材中有“探究環境因素對光合作用的影響”這一主題實驗,生物教師可以利用這一主題展開生物實驗。生物教師應將學生分為生物小組,讓學生自愿結為兩兩一組,給兩名學生相同的植物,一名學生的植物放在潮濕陰涼的地方,而另一名學生的植物放在可以接觸到陽光的地方,一周以后將兩名學生的植物進行對比,讓學生觀察并闡述兩株植物外觀上的差別。學生在自己實驗的過程中,能夠對生物知識更好地進行思考與探索。生物教師還能夠引領學生進行自主變量上的控制,積極展開探究性實驗,提高學生對于實驗活動的興趣。讓學生在自己動手的探究過程中,加深對于生物知識的整體認知,進一步培養高中生的科學探究能力,實現探究能力的全面提升。
4.通過實踐,總結高中生的科學思維培養策略
首先,培養學生的好奇心和探索欲望。科學思維需要學生對世界的好奇心和探索欲望,能夠主動提出問題,并積極尋找答案。其次,注重觀察和實驗能力的培養。高中生應該培養良好的觀察力,學會觀察和發現現象背后的規律,同時還要通過實驗來驗證自己的觀察結果。另外,還需要注重邏輯思維和推理能力的培養。科學思維需要高中生具備較強的邏輯思維和推理能力,能夠從已知信息中推斷出未知的結論,并能夠合理解釋和論證自己的觀點。最后,鼓勵高中生進行團隊合作和交流。科學思維需要學生能夠與他人合作和交流,共同解決問題。通過團隊合作,高中生可以學會傾聽他人的觀點,吸收不同的意見,從而提高自己的科學思維能力。
(二)融合真實情境,積極開展高中生物有效教學
1.融合真實情境提出學習任務
要實現真實情境與高中生物概念教學之間的聯動。
例如:“單克隆抗體的制備”的教學,教師可為學生設計情境。教師提問:你被一只小狗咬傷了,怎么辦?抗體是什么細胞產生的?什么情況會讓細胞產生抗體?抗體的化學本質是什么?抗體一般是怎么分布的?要解答以上問題,學生首先需要回顧之前所學過的免疫調節的相關知識。教師為學生創設真實的教學情境,能讓學生將所學的生物知識與現實生活聯系起來,加強知識的應用能力,也是提高自身的問題解決能力。
2.引導學生思考生物知識
以“單克隆抗體的制備”為例。單克隆抗體的制備是一種重要的生物技術,可以應用于醫學診斷、治療和研究領域。通過對單克隆抗體的制備過程進行思考,教師可以帶領學生回顧和鞏固以往生物學方面的知識。教師可以引導學生思考免疫系統如何識別和應答來自外界的抗原,以及免疫細胞如何產生抗體以進行免疫防御。之后教師可以通過多媒體技術播放淋巴細胞的采集和體外融合的過程,引導學生回顧淋巴細胞在免疫系統中的作用,以及體外融合是如何利用淋巴細胞和腫瘤細胞的特性來制備抗體的。接著,在教師的指導下,思考如何通過實驗室技術來鑒定特異性抗體,以及為什么只有特異抗體的雜交瘤細胞才能夠被篩選出來。最終思考單克隆細胞的擴大培養和抗體的純化過程,探索如何通過培養和擴大單克隆細胞株來獲得大量的單克隆抗體,以及為什么純化抗體是制備過程的重要步驟。此外,在教師的帶領下,思考單克隆抗體的應用和意義,可以結合醫學診斷、治療和研究方面的重要性,以及為什么單克隆抗體相對于多克隆抗體更具專一性和精確性。通過對單克隆抗體制備過程的思考和學習,可以幫助學生加深對生物學知識的理解,并了解這一生物技術在實際應用中的重要性。
結束語
總之,高中生物教學應該突出重點,突破難點,誘導學生思維,探究生命活動規律,不僅能優化課堂教學,而且能提高學生素質。教師利用高中生物主題教學可突破傳統教學模式,堅持培養高中生的生物科學能力,不斷地進行教學探索,能夠盡快實現教育目標。
參考文獻
[1]陸蘭甜,張忠華,胡剛.高中生物學情境化課堂設計的原則與策略探討[J].中學生物學,2022,38(12):21-23.
[2]劉曉東.例談基于核心素養的高中生物學單元教學策略[J].當代家庭教育,2019(23):12.
[3]劉小娥.思維導圖在培養高中生物科學思維中的應用[J].中學課程輔導,2022(25):51-53.