CER框架下指向深度學習的高中生物學教學實踐

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：B

1教材分析及設計思路

“生物有共同祖先的證據”是人教版普通高中教科書《生物學·必修2·遺傳與進化》（以下簡稱“教材\"第6章第1節的內容，主要知識點包括生物的進化及進化理論的發展。學生在初中階段已經學習過生物進化的相關內容，理解并掌握了生物進化過程中的化石證據和達爾文（C.R.Darwin）的自然選擇學說等知識點。因此，教師將本節內容作為本章的開篇，能夠幫助學生建立知識之間的聯系。此外，學生在初中階段的學習難度較低，而高中教材中設置了較多的證據來證明生物具有共同祖先。教師通過引導學生收集和分析證據，可以在學生建立感性認識的前提下更好地發展其理性思維。學生在歸納、總結證據的過程中能夠獲得主張和結論，進而鍛煉自身邏輯思維能力以及語言表達能力。

本節是新教材中增添的一節內容，教師在備課過程中缺乏完善的教學資料進行參考，需要發揮更多的主觀能動性去研究和挖掘教材中的內容，同時應以問題為驅動，不斷引導學生基于證據進行有效的邏輯推理。在教學設計的過程中，筆者首先采取論證式的教學策略，區分教材中的事實和觀點，并梳理知識點之間的對應關系，有利于在課堂教學過程中設計驅動性問題，引導學生基于教材進行分析、比較、歸納及交流。此外，針對高中生物學教學的特點，筆者在教學過程中注重培養學生的科學思維。學生不僅需要知道生物進化的證據，還需要應用證據證明生物具有共同祖先。

2教學目標

（1）能夠基于不同生物的化石證據，認同當今生物具有共同的祖先。（2）能夠比較運用胚胎學、解剖學、細胞生物學和分子生物學等間接證據，說明當今生物具有共同的祖先。（3）能夠通過分析和整理不同的證據，舉例說明當今生物具有很多共同特征。

3教學過程

3.1創設情境，引入新課

教師利用教材第100頁“問題探討\"欄目中的情境，引出共同由來學說，即“當今地球上的生物都是由共同祖先進化來的”。之后教師向學生發放教具及材料包，引導其收集線索，并以小組為單位進行交流討論。

設計意圖：本節內容在教材中以文字描述為主，可能導致一部分學生的學習興趣不足。教師通過引導學生進行分組并嘗試使用教具，能夠提高其課堂參與度和學習興趣，為論證式教學策略的成功實施奠定基礎。

3.2小組活動，收集化石證據

學生對材料包中的化石模型進行觀察，每組化石均不相同，以便于小組之間進行討論交流。教師在學生觀察過程中提出驅動性問題： ① 化石有哪些分類？ ② 分類的依據是什么？ ③ 在觀察化石的過程中，能夠獲得哪些信息？學生根據問題進行小組討論并對教材資料進行歸納總結，此時需要教師進行適時的補充和引導。

教師接著組織學生將自己拿到的化石模型放置在教材中的地層示意圖中，并說明放置在對應地層的原因。在活動過程中，教師應引導學生分析生物在進化過程中的時間和空間順序，帶領其通過觀察化石模型和教材圖片闡述生物的進化過程。最后教師進行總結，展示教材“思考·討論”欄目中赫氏近鳥龍和少女露西的圖片。小組成員選擇其中一個案例進行討論，回答教材問題。

設計意圖：本環節教學設計采用教師引導，學生為主體的教學理念，以小組合作的方式讓學生進行溝通和交流。另外，在教學過程中充分使用教具也可以讓學生更直觀地了解化石，總結化石的特點。

3.3自主探究，收集其他證據

教師將學生分為兩組，分別收集和比較生物進化的解剖學、胚胎學證據并進行討論與思考。教師在學生討論的過程中補充CER論證模型框架，以幫助學生對現有證據進行分析（見圖1）。]

學生以小組形式進行匯報，在比較解剖學證據的過程中，了解不同部位的骨骼結構。教師可以引導學生觀察自身的手臂，以教材圖片為依據逐步完善論證的過程（見圖2）。

教師展示海克爾（E.Haeckel）繪制的幾種脊椎動物以及人的胚胎發育過程示意圖，并讓學生據此進行論述（見圖3）。

在學生論述結束后，教師進行總結，通過引導其比較解剖學和胚胎學證據，最終獲得支持共同由來學說的證據，總結出生物是由共同祖先進化而來。

設計意圖：學生在研究化石證據之后，已經初步具備了收集和分析證據的能力。教師在本環節引入了CER論證模型，提高了證據論證的難度。在教師的引導下，學生能夠較好地完善論證模型，在交流的過程中不斷接受其他學生的建議，進一步完善表格，充分鍛煉其邏輯思維能力和語言表達能力，進而發展學生的生物學學科核心素養。

3.4軟件分析，開闊視野

教師提出隨著生物學學科的不斷發展，相關研究已經進入細胞和分子水平，從宏觀上看人類與其他的動物有很多的不同，但是在細胞和分子層面卻有眾多的一致性。教師帶領學生閱讀教材第103頁的“思考·討論\"欄目，引導其從不同維度收集證據，同時提出問題串： ① 古細菌與現代生物細胞有哪些相似的結構？ ② 人與猩猩、長臂猿的基因組差異較小，說明了什么問題？ ③ 根據已學知識，設計表格歸納不同生物在細胞層面的共同點。

教師根據問題向學生展示不同生物的細胞色素c氨基酸序列的檢索過程，并舉例說明研究發現黑猩猩細胞色素c的氨基酸序列與人細胞色素c的氨基酸序列無差異，進而引導學生得出生物有共同起源的結論（見圖4）。

設計意圖：在論證并比較解剖學和胚胎學證據后，學生能夠說出論證的結果。然而學生在細胞和分子水平的證據收集過程中學習積極性會有所下降，這就要求教師不斷地提出有效問題吸引學生的注意力。同時教師在備課過程中不應僅針對教材中的主干知識進行講解，更重要的是培養學生的辯證思維能力，從而幫助學生拓寬知識面。

3.5課堂小結

教師引導學生概括收集的不同層面的證據，并將本節課的內容以概念圖的形式進行總結歸納。最后教師引導學生閱讀教材第105頁“理想的地質時鐘\"和“化石標本的制作人員\"部分內容，并討論說明上述生物學相關職業的工作內容。

設計意圖：通過繪制概念圖，學生可以將本節課的內容進行匯總，并清楚地構建知識點之間的聯系。此外，閱讀教材中的補充資料能夠豐富學生的課外知識，加深學生對教學內容的認識，豐富學生對生物學相關職業的了解，有利于其未來的職業規劃。

4教學反思

本節內容較為簡單，且為新教材中的增添內容，教師在備課過程中不但要將其與初中階段的知識建立聯系，還要能夠突出高中階段的教學特點，注重學生的科學探究和科學思維的培養，這就要求教師深入研究教材，將資料和問題有效整合在教學環節中。另外，教師對于生物學前沿的研究方法和研究成果需要保持不斷學習的態度，以深入淺出的方式傳遞給學生，引導學生從不同的方面對知識建立立體的感知，促進其生物學學科核心素養的發展。

參考文獻

[1]周慶，吳新堯.基于CER論證模型的生物創新實驗教學[J].中學生物學，2019，35（10）：40-42.