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1、【課堂教學論文】基于生物學核心素養(yǎng)的課堂教學
摘要:生物學課程的根本任務是提高學生終身發(fā)展所需的生物學核心素養(yǎng)。課堂教學是落實學科核心素養(yǎng)的重要陣地,教學中關注學生的個體差異和發(fā)展需求,立足核心素養(yǎng)制定學習目標,找準每節(jié)課核心素養(yǎng)的立足點、切入點、支撐點,是落實核心素養(yǎng)的前提;開展以探究為主的教學活動,是落實核心素養(yǎng)的關鍵,讓學生親歷探究過程,感悟生物學思想和方法,體會解決問題的過程和方法,達成對生命的理解,養(yǎng)成科學態(tài)度和科學精神,為學生的終身發(fā)展奠定素養(yǎng)基礎。
關鍵詞:生物學;核心素養(yǎng);課堂教學
隨著國家發(fā)展學生核心素養(yǎng)體系的發(fā)布,重視和深化發(fā)展學生核
2、心素養(yǎng)成為基礎教育改革的熱點和方向,落實立德樹人是課程改革的核心和根本任務,發(fā)展學生的核心素養(yǎng)是育人的重要目標。[1]2017年新修訂普通高中生物學課程標準明確將生物學核心素養(yǎng)作為課程宗旨,生物學課程的根本任務是提高學生終身發(fā)展所需的生物學核心素養(yǎng)[2],因此課程、教學、評價都要基于核心素養(yǎng)來設計和實施。下面以“DNA的復制冶為例談談在教學中培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。搖搖
一、基于生物學核心素養(yǎng)的教學分析
生物學核心素養(yǎng)是學生在生物學課程學習過程中逐漸發(fā)展起來的,在解決真實情境中的實際問題所表現(xiàn)出來的必備品格和關鍵能力[3],包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任
3、四個方面。生命觀念是生物學核心素養(yǎng)的基礎和支柱,生命觀念的形成離不開理性思維和科學探究,理性思維是科學探究的重要內涵,科學探究是理性思維的實證過程,在形成生命觀念、進行理性思維和科學探究的過程中,最終形成一定的社會責任意識和義務。[1]基于核心素養(yǎng)的教學,將課程目標定位在核心素養(yǎng)上,需要我們從關注知識點的落實轉向素養(yǎng)的養(yǎng)成,從關注教什么轉向關注學生學會什么,需要更多地思考如何讓知識成為素養(yǎng),讓知識變成智慧。[4]以學科核心素養(yǎng)為根本宗旨的生物教學,更加尊重學生的個體差異性發(fā)展,關注學生素養(yǎng)的培養(yǎng),注重課堂教學的原生態(tài),讓學生形成基本的生命觀和生物學基本觀點[5],發(fā)展生物學核心素養(yǎng)。
4、
(一)確定生物學核心素養(yǎng)的目標
生物學核心素養(yǎng)是對生命現(xiàn)象及其運作的理解和認識,是科學世界觀的組成部分,是滿足學生終身發(fā)展所必須的生命觀念、思維和方法,是學生知識、能力、情感態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn),是三維目標的提煉和有機升華。“DNA的復制冶是人教版高中生物必修2第三章第三節(jié)內容,DNA分子的結構和復制是遺傳學的基本理論[6]。學生已有有絲分裂、減數分裂和DNA雙螺旋結構等知識背景,教師在分析學生、教學內容的基礎上,確定了基于生物學核心素養(yǎng)的學習目標:概述DNA分子的復制,探討DNA復制的生物學意義,理解結構和功能的內在聯(lián)系;運用假說———演繹法推測DNA分子復制的方式
5、,感悟假說———演繹的科學方法;通過分析推測復制過程的經典實驗,學會分析實驗的方法,領悟科學探究的魅力,建構DNA通過復制傳遞遺傳信息功能的概念,體會科學技術的應用;探究活動中,指導學生分析、推理、歸納、大膽想象和猜測,培養(yǎng)科學的思維及合作學習的精神。
(二)找準培養(yǎng)生物學核心素養(yǎng)的“三點
培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)是本課程的價值追求,也是課程預期的教學目標。教師在進行教學設計時,要考慮本節(jié)課學科核心素養(yǎng)的針對性和有效性,找準培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)的立足點、切入點、支撐點,是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)成功的關鍵性前提。根據課程標準的要求和教材內容、學生的實際,教師精心設計課堂
6、教學,設計了啟發(fā)式、自主和合作探究學習的方法,確立了本節(jié)生物學核心素養(yǎng)的立足點是生命觀念、理性思維、科學探究;切入點是體驗假說———演繹;支撐點是科學探究。
(三)定位培養(yǎng)生物學核心素養(yǎng)的助推劑
精心設計教學主線,準確分析教情、學情,確立有效的教學方法,這些都是課堂教學中落實核心素養(yǎng)的助推劑。教師把科學探究的過程設計為課堂教學的主線,讓學生親歷科學探究的過程,體驗生物學知識的形成過程、感悟生物學思想和方法[3],體會解決問題的過程和方法,建構生物學核心概念,達成對生命的理解,養(yǎng)成科學態(tài)度和科學精神,為學生的終身發(fā)展奠定素養(yǎng)基礎。
二、基于生物學核
7、心素養(yǎng)的課堂教學
教學中,在層層設疑、解疑、演繹推理過程中,學生體會假說———演繹的科學方法,課堂圍繞“發(fā)現(xiàn)問題———作出假設———演繹推理———實驗驗證———得出結論冶這一探究主線實施[6],處處滲透著生物學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),最終達成課堂的核心素養(yǎng)目標。
(一)利用前概念創(chuàng)設新情境
前概念是學習新概念的基礎,利用學生已有概念的回顧,達到溫故知新的目的。教學中,教師結合圖片呈現(xiàn)問題:DNA化學組成的基本單位是什么?DNA分子的空間結構是怎樣的?使學生進一步理解結構與功能的內在聯(lián)系,建構生命觀念。指導學生推測:DNA復制的場所可能在哪?進一步引發(fā)思考
8、:一個DNA復制后形成兩個子代DNA的4條鏈可能的組成方式有哪些?問題解決的同時伴隨著新的設疑,激發(fā)學生的求知欲,使學生盡快進入學習新知的情境。教學中發(fā)揮科學前概念的正遷移作用,使之成為學習新概念的鋪墊、資源,成為新知學習的新增長點。
(二)立足核心素養(yǎng)點,開展探究活動
生物學核心素養(yǎng)的四個方面并不是在每節(jié)課都要充分體現(xiàn)和落實,根據學習內容、學情等不同,每節(jié)課側重點有所不同。教學中,教師準確把握核心素養(yǎng)的培養(yǎng)點,圍繞培養(yǎng)點開展探究活動,有效的探究活動不僅直接影響核心素養(yǎng)中理性思維、科學探究的落實,也間接影響生命觀念和社會責任的達成。在本節(jié)學習中,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)重
9、點立足于結構和功能相統(tǒng)一等生命觀念,演繹與推理、歸納概括、建構模型等理性思維,以及科學探究的過程、方法和品質等。1.科學探究建構DNA的復制方式科學探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現(xiàn)象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。學習中,沿著“發(fā)現(xiàn)問題———做出假設———演繹推理———實驗驗證———得出結論冶這一主線,感悟假說———演繹的科學方法,運用歸納與概括、演繹與推理、模型、批判性思維等方法,探討DNA分子復制的方式。發(fā)現(xiàn)問題。根據導入環(huán)節(jié)設疑:一個DNA復制后的子代4條鏈可能的組成方式有哪些?教師組織學生討論、繪圖、板圖交流可能的復制方式———
10、半保留、全保留復制、彌散復制。作出假設。學生根據問題交流結果作出假設:DNA復制是半保留復制;DNA復制是全保留復制;DNA復制是彌散復制。演繹推理。教師設置了5個遞進的問題:設計此實驗的關鍵思路是什么;怎樣區(qū)分用肉眼看不到的DNA分子;若親代DNA用同位素15N標記,放在含有14N的環(huán)境中培養(yǎng),親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素;實驗中如何將不同N元素組成的DNA分子區(qū)分開;親代、子一代、子二代DNA都分別進行離心,結果怎樣分布。指導學生分組討論、繪圖、板圖交流,在師生交流過程中,預測DNA三種復制方式形成的子代DNA的可能情況,以及如何設計實驗進行驗證,體驗科學探究的嚴謹,發(fā)展學
11、生的理性思維。實驗驗證。學生利用學具動手制作DNA復制的模型,模擬復制方式,初步建構半保留復制的概念,體會科學家的研究過程和結果,佐證學生的推理結論。得出結論。在前面推理、模擬的基礎上,歸納概括出:DNA復制方式是半保留復制。2.討論———探究建構DNA復制過程本環(huán)節(jié)分兩個板塊進行,首先教師呈現(xiàn)科恩伯格的兩個實驗研究,指導學生合作討論分析、獲取信息、找關鍵詞,推測DNA復制可能需要的條件:模板、能量、原料、酶等。其次,教師充分利用信息技術的手段,演示DNA復制的動態(tài)和連續(xù)變化過程,閱讀教材內容,思考交流以下問題:DNA復制的條件、場所、時間、結果?DNA復制的特點、意義,如何保證其準確性?同時
12、結合大腸桿菌半保留復制圖例,用數學方法計算三代中含15N-DNA的比例。在此過程思維的碰撞中,聚焦構建概念,學生再次體會生命觀點。
(三)課堂總結拓展,課后反饋鞏固
師生共同梳理主體知識,重溫科學探究的過程、方法,深化對DNA復制的整體認識。同時引導學生思考,啟發(fā)學生的思維,有學生提出:DNA復制是從一端開始還是兩端開始復制呢?兩條鏈復制是同時的嗎?是同一個方向進行嗎?有些問題遠超出學生的認知水平,教師指導學生對部分問題進行深層次分析,使學習達到一個更新更高層次。結合學生質疑,教師呈現(xiàn)圖片,展示DNA復制的多起點、兩條鏈反向延伸的特點,拓展了課堂內容,為后續(xù)學習
13、奠定基礎。課后教師設計了5道重要概念的反饋題,及時了解學生掌握情況,鞏固深化DNA復制這一重要概念。
三、思考
課堂教學是發(fā)展學生生物學核心素養(yǎng)的重要陣地,以培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)為總目標的教學,要關注學生的個體差異和發(fā)展需求,準確定位每節(jié)課核心素養(yǎng)的立足點、切入點,是落實核心素養(yǎng)的前提。創(chuàng)造機會,多組織學生主動學習的探究活動,是落實核心素養(yǎng)的關鍵。設置遞進式的問題,創(chuàng)設學習的真實情景,是啟發(fā)學生思維,落實學科核心素養(yǎng)的重要保障。生物學課程分為初中、高中兩個學段,初中側重于生物多樣性及其分類,以及細胞、遺傳、進化、生態(tài)系統(tǒng)等概念的初步理解;高中側重對細胞、遺傳、
14、進化、生態(tài)等概念進一步深入探討,深入到分子水平探討生命活動的機制,更加關注生態(tài)學和進化思想[5]。在落實核心素養(yǎng)的要求上,兩個階段有著不同的目標,如何進行無縫銜接,是我們值得思考的問題。以學科核心素養(yǎng)為根本宗旨的課堂教學被賦予了新的元素,但同時衍生出新問題:課堂教學中如何評價學生生物學核心素養(yǎng)的發(fā)展水平?如何利用生物課程的特點發(fā)展學生的核心素養(yǎng)?探索生物科學素養(yǎng)與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)之間的關系,在課程改革的道路上,我們且行且思且實踐。
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[6]陳萍.“DNA分子的復制冶教學設計[J].中學生物教學,2016(5).
作者:金明明 單位:天津市濱海新區(qū)塘沽教育中心
【課堂教學論文】基于生物學核心素養(yǎng)的課堂教學
