姚德钟
摘 要:以高中生物教学实例,阐述如何从培养学生探究能力、养成生命观念、培养理性思维三个方面培养学生的生物核心素养。
关键词:高中生物教学;核心素养;科学探究;生命观念;理性思维
生物核心素养是学生发展核心素养在生物学科中的体现和具体化,主要由生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四个方面组成。它不是具体的生物知识和技能,是所学的生物知识遗忘之后剩下的,是学生今后在工作和处理事务中所必需的基本品格与关键能力。在生物教学中如何培养核心素养是我们探讨的主要问题。笔者结合自己的教学实践,就如何在生物课堂中践行学科核心素养进行提炼与反思,与同行交流分享。
一、以探究性实验为载体,培养学生的科学探究能力
实验是生物理论形成的基础,我们可以创设探究性实验,让学生发现现实生活中的生物学问题,积极思考,并进行交流、合作、探究创新,增强生物课堂的趣味性,使学生乐于且善于团队合作,提升学生的生物素养。
例如,在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验教学中,在达到验证性教学目标后,笔者引导学生进行探究:(1)选择实验材料应考虑哪些事项?(2)在每组实验中,为什么加入试剂前都要保留部分组织样液?(3)使用斐林试剂时为什么要现配现用?(4)在蔗糖溶液中加入斐林试剂将呈现什么颜色?(5)在蛋白质溶液中加入双缩尿试剂B液时,如果不出现紫色反应,原因是什么?(6)双缩尿试剂使用时为什么要先加入A试剂,然后再加入B试剂?(7)鉴定脂肪时为什么不用清水洗去浮色而用酒精?通过改进实验,使学生的探究能力得以培养和提高,同时更好地掌握了实验原理,进一步加深对知识的理解。
又如,在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,笔者引导学生逐步进行如下探究:(1)本实验可以选用洋葱外表皮细胞吗?(2)为什么不能使用哺乳动物成熟红细胞作为观察材料?(3)装片制作时为什么要滴加0.9%的NaCI溶液?(4)为什么要用酒精灯烘干后再进行水解?(5)载玻的冲洗为什么要用缓水流?(6)本实验得到的结论是什么?通过设疑,引发学生认知冲突,激发学生探究兴趣,为探究的进一步深入奠定基础,有效提升了学生的探究能力。
二、理解生命现象,养成生命观念
生命是自然界中独特的物质形态,和非生命物质有着诸多的区别。生命觀念是人类对待生命的一种态度,是世界观的重要组成部分,是对生命现象进行解释后的抽象,是对观察到的生命现象进行证实后的想法和观点,让学生理解生命现象对养成尊重生命、热爱生命的世界观具有非常重要的意义。
1.在模型构建中加深对生命现象的理解
为了对认识对象作出简化的描述,人们使用了模型。我们在高中生物教学中使用了物理模型、概念模型和数学模型。例如,在DNA分子结构教学中,笔者让学生建构物理模型来掌握DNA分子的结构:先引导学生复习DNA的基本组成单位,然后分发模型,让学生动手构建4种脱氧核苷酸模型,进而将脱氧核苷酸连接成长链模型,随后引导学生阅读教材,让学生得知DNA分子中碱基互补配对规则,最后修改并完成DNA分子模型构建。经过构建模型,让学生深刻理解生物体结构与功能,从而养成生命观念。
2.从系统整体角度理解生命现象
稳态和平衡是生命系统的重要特征,生物体通过自我调节来实现稳态和平衡。生物教学中注重稳态与平衡观点的培养,让学生从系统整体的角度理解生命现象,理解生命本质,养成生命观念。例如,在血糖平衡的调节教学中,师生共同分析血糖的产生途径和消耗途径后,展示神经和激素对血糖平衡调节的资料,引导学生合作探究,建构血糖平衡调节模型。模型构建完成后,笔者提出问题:生物体的血糖为什么能够保持平衡?引出负反馈调节教学。教师应让学生理解稳态是一种动态平衡,是生命活动能够正常进行的必要条件,从而让学生认识到生命的本质,养成稳态与平衡观的生命观点。
三、自主学习,培养理性思维
理性思维是依据客观事实和证据,以严谨和务实的认知态度,采用归纳和概括、演绎和推理、模型和建模、批评性思维的方法探讨生命现象的思维习惯和能力。笔者以高中生物教学中演绎与推理,阐述培养学生理性思维的方法:
演绎推理是由一般的原理、原则推演出个别结论的过程,在生物教学过程中,笔者让学生运用已经掌握的生物规律来预测相关生命原理,从中培养学生的理性思维。例如,在DNA的半保留复制教学过程中,笔者让学生思考、讨论DNA复制可能的方式;通过积极讨论,学生认为DNA复制可能的方式有两种:半保留复制和全保留复制。然后笔者引导学生思考问题:(1)如何证明DNA是半保留复制还是全保留复制?(2)如何辨认亲代DNA和子代DNA?(3)如何将两种质量不同的DNA分离?(4)DNA半保留复制结果如何?DNA全保留复制结果又如何?在笔者的引导下,学生掌握用密度梯度法可以分离两种质量不同的DNA,使用图解法写出半保留复制和全保留复制的结果,随后学生推理出,如果DNA进行半保留复制,试管中将出现三条区带;如果DNA进行全保留复制,试管中将出现两条区带。而实验结果是试管中出现三条区带,由此,学生不仅自主得出DNA进行半保留复制的结论,而且理性思维得以提升。
核心素养的提出是社会发展的需要,是学生个体发展的需要,也是教育发展的需要。培养学生核心素养是学校教育的重要任务,也是教师需要不断实践、不断探索的问题。在教学中培养学生的核心素养,需要我们充分理解生物学科核心素养的概念和内涵,并加以细化,将它渗透到教学中每一个可能的环节,既要学生掌握知识,又要学生会学知识、会用知识,使学生成为知识和能力并重的创新型人才。