【摘 要】高中生物是以实验探究和规律总结为基础的课程,因此教学中教师应合理开展假设推理、实验证明环节,通过合理的引导手段,激发学生自主学习,充分调动学生对生物学习的自主参与性,让学生用所学知识解决生活问题,为学生构建生物学习与日常生活的坚实桥梁。传统教学模式对学生生物实践与探究能力开发不足,学生生物核心素养的提高不够明显。对此,教师可以通过创设问题情境、实验观察对比、合作交流反思、引导反馈评价等方式,增强学生的自主学习能力,培养其知识迁移与实践的能力。
【关键词】核心素养;高中生物;培养途径
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437(2020)34-0140-02
《普通高中生物新课程标准》对学生将基础知识迁移到生活中并进行运用的能力提出了较高要求。基于高中生物在分子个体群落层面的广泛涉及,教师要结合课程主题,通过讨论实现应用环节,加强学生在学习中联系生活的知识应用能力,在知识迁移中提高学生科学研究的严谨性、逻辑推理的准确性。此外教师还可借助多种教学手法,为学生理解和应用生命科学知识创设更大的学习空间,如创设情境,引导学生理解抽象生物的概念,为学生终身探究生命科学奥秘打下坚实基础。
1 创设问题情境,激励探究学习
“问题”是学科专业学习的关键引子。高中生物课程中,为提高学生的实验探究与规律总结能力,教师要改变传统以结论和应用为主体的教学环境,借助多媒体教学资源,通过创设问题情境增强学生探究意识。教学中注重学生实验设计、生活联系等层面的知识探究环节,促进学生循序渐进开展生物知识的探索[1]。
如教师教授“多数酶是具有活性的蛋白质”这一课时,可以让学生联系生活中酶的应用,如加酶洗衣粉可以促进污渍溶解;多酶片能加快身体中某些物质的代谢;生物酶牙膏相较于含氟牙膏更能起到防蛀美白效果。教师要为学生指出生活中的实际案例,引导学生深入思考这些生活中酶的运用体现出了酶的哪些特性,让学生结合基础知识,概括出酶具有降低化学反应活化能、催化专一性的特点。之后教师可以介绍一些学科前沿知识,促进学生学科交叉融合的能力。教师可通过生物酶催化难降解污染物转化这一研究,引导学生分析化学酶和生物酶各自的优点及不足。学生表示化学酶催化过程中,一般使用贵金属做催化剂,反应剧烈,难以体现出绿色化学理念;而生物酶作用温和,利于回收,能够极大降低反应中能源的消耗。在此基础上,教师可整合教材知识点,从本课主题“多数酶是具有活性的蛋白质”出发,让学生探究“少部分的酶还可以由什么物质构成”。学生通过自主预习教材可得出,身体中少量的RNA也能组成酶。教师通过师生间探究性的问答,引导学生将所学知识与生活实际联系,有助于培养学生善于观察的科学探究意识。教师要结合学科前沿知识,让学生理解所学知识在生产生活中的实际应用,提高学生探究与创新的意识。
结合问题体系,加深学生对知识点的理解。同时,教师在学生探究式学习的基础上适当引导,能让学生区分不同生物概念之间的差异,使学生在自主总结规律的过程中,充分发挥主观能动性,培养生物核心素养。
2 实验观察对比,培养探究意识
生物是一门以实验和观察为主的课程,开展高中生物教学时,为提高学生的实验设计创新性、假设分析合理性、规律总结严谨性,教师可以结合对比实验,引导学生从微观到宏观层次理解生命系统的基本构成,拓宽学生的学科视野,增强学生探究生物奥秘的趣味性。实验中,教师可根据学生对生物知识的运用,判断教学过程中的盲点,在生物推理演绎中提高学生对知识的理解。
如教师教授“物质跨膜运输方式”时,可以结合生物模型,让学生自主探究不同类型的分子可以通过哪些方式跨越细胞膜。学生根据细胞膜结构,会分析出其上镶嵌的通道蛋白磷脂双分子层是物质运输途径,并假设分别为直接运输和通道运输。基于所学知识:ATP是生命活动的供能物质,学生再次假设在通道运输中某些分子可以通过内外渗透压进行不耗能运输,而低浓度向高浓度运输都需要能量辅助。在实验假设的基础上,教师再展示三维模型动画,为学生播放小分子或离子的跨膜运输视频,展示有二氧化碳、乙醇的小分子直接通过磷脂双分子层进行高浓度向低浓度扩散,帮助学生明白,自由扩散中不需要能量参与,也不需要载体蛋白辅助。管道运输分为顺浓度和逆浓度运输,如葡萄糖进入红细胞不需要消耗能量,但需要载体蛋白;而钠离子、钙离子的运输处于异浓度梯度,因此在运输过程中需要钠钾离子泵和能量的参与。之后,为让学生理清三种不同运输方式的相同点及差异,教师可通过绘制图表方式,帮助学生补充知识的空白,提高学生在对比实验中总结规律的能力。结合观察对比,学生能对生命现象有更深层次的理解,并通过总结不同知识点的相似和差异,提高综合运用类比学习法的能力,为探究性实验中做科学假设奠定基础[2]。
3 合作交流反思,丰富认知角度
独学而无友,则孤陋而寡闻。高中生物教学中,教师应重视合作交流反思,提高学生探究意识。这种以学生为自主参与对象的课程,能充分发挥其实践和知识总结的主动性。同伴合作交流中,对某一生物概念,不同的学生可能提出不同观点,也能为其他学生多角度理解知识提供机会。教师可根据学生交流情况,把握学生基础知识的掌握程度,并及时指正讨论中缺乏科学性的观念。
如“细胞器——系统内的分工合作”为例,该章节对细胞正常工作过程中的主要细胞器进行了分类介绍。以叶绿体、核糖体、内质网、高爾基体、线粒体等主要细胞器的介绍为例,学生在刚接触这些细胞器时,可能对其结构功能和特征认知不够明确。为了加深学生印象,教师可让学生以小组为单位,对不同细胞器的相同点和差异进行分类总结。教师可以小组内互相提问的方式加深学生对知识的理解。如不含膜结构的细胞器包括哪些?具有单层膜结构的细胞器包括哪些?具有双层膜结构的细胞器包括哪些?这种互动式交流能加深学生对不同细胞器特点的理解巩固。之后,教师再分析比较动物细胞和植物细胞的细胞器结构,引导学生探究为什么早期生命的形式以能进行光合作用的叶绿体为主。学生讨论后,表示叶绿体是细胞合成、能量储存的主要部位,能量只能以细胞可利用的形式存在并储存下来,细胞有足够的能量完成复杂的生理代谢活动,才能由初级生产者演化为更复杂的次级消费者。
结合交流合作,教师可以通过知识迁移的方式提高学生综合运用知识的能力。同时小组提问和答疑可以帮助学生从不同角度归纳总结知识,进一步促进学生参与课程学习。实践教学中,教师可以扎实的知识,充分利用师生互动模式,了解学生的实际学习情况,考查学生应用理论知识的能力。
4 引导反馈评价,培养学生探究意识
生物教师对学生的学习评价,要结合多元途径进行。传统教学模式下,学生探究意识不强,对知识进行归纳总结和迁移的意识不足,究其原因在于教师评价学生时,总以知识掌握的准确度为标准,阻碍了学生生活实验设计创新能力的发展。对此,教师可以实践性课堂中探究实验的设计,提高学生对生物多环节概念的應用,真正在多环节教学模式中提高对学生评价的精准性,并在反馈环节激发学生探究的主动性。
如教授“光合作用”时,对于卡尔文循环原料及最终产物在利用过程中细胞生成ATP数量的计算,由于对学生掌握生物的每个生理反应过程变化有较高的要求,因此教师开展教学时,可以结合学生自主探究,引导学生对所学知识进行实践化应用。如暗反应中生成4个ATP,之前需要消耗2个ATP作为能源物质占有过程,这考查学生对细节的理解程度。在复杂的酸酸循环过程中,教师可以结合学生的理解思路,指导关键性节点,如二氧化碳在何时与五碳物质结合生成六碳物质,六碳物质如何分解形成2个三碳物质?在此过程中,教师可以让学生构建循环图,将ATP产生与消耗的总量合理标注。结合循环图,学生对整个光合作用的生理过程有了更清晰的认知。在学生自主计算ATP合成的过程中,教师可以提出有针对性的问题,如“如果在二氧化碳供应充足的条件下突然中断光照,那么光合作用中的光反应和暗反应,哪个最先受到影响?”进而结合变式探究让学生探讨:在光照条件下突然减少二氧化碳供应,会导致ATP产生量如何变化?这种实践探究性教学反馈模式能激发学生深入理解生物过程的积极性,同时结合引导式问题、假设,能使学生关注课程学习中的细节,对知识的理解更透彻、有条理。
在课程中建立多元反馈评价模式,能提高学生对知识点的细化探究。教师可以根据学生思路进行适当的提问和答疑,引导学生增强对生物微观过程的具象化理解,这对培养学生综合运用所学知识,开展严谨的推理探究有促进作用。
总之,教师要转变传统教学模式,以学生自主探究为目标,结合生物基础实验,从提出合理假设、进行严谨论证、得出正确结论这三个层面提高学生对生物知识的综合运用能力。同时要结合生物学科与生活的联系,提高学生的知识应用与拓展能力,这样能为学生进行生物学习深度思考和规律总结,提供有力的环境,也能结合多元化的评价途径,激发学生终身探究生物奥秘的热情。
【参考文献】
[1]何建中.浅谈高中生物教学的探究性实验[J].学周刊,2020
(33).
[2]蒋骞.基于核心素养的高中生物模型建构教学对策解析[J].考试周刊,2020(87).
【作者简介】
邓志瞰(1983~),男,汉族,吉林白城人,本科,中学生物一级教师。研究方向:高中生物教学。