核心素养导向下学生自主学习能力的培养

余国文

摘要 通过分析自主学习能力的构成要素，结合“蛋白质是生命活动的主要承担者”教学设计，说明培养学生自主学习能力的方法与策略，以达到提升学生自主学习能力、发展学生核心素养的目的。

关键词 生物学学科核心素养 自主学习能力 蛋白质

中图分类号G633. 91

文献标志码 B

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确指出：高中生物学课程以发展学生核心素养为宗旨。生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任4个要素。自主学习尊重学生个体差异，有利于发挥学生的主观能动性。提升学生自主学习能力是发展学生核心素养的重要途径，是培养创新型人才的基本要求。

1 自主学习能力的概念和要素

培养学生自主学习能力的理论依据是建构主义理论。建构主义理论最早是由瑞典心理学家皮亚杰所提出。该理论认为学生是学习的中心，强调学生对知识的主动发现、主动探索、主动构建。自主学习能力是指学生自己作为学习的主体，通过积极主动的阅读、分析、思考、质疑、探索、交流等学习行为，达成一定学习目标的能力。自主学习能力包括自我激励能力、质疑能力、信息转换能力、分析综合能力、合作探究能力。

学生学会自主学习，可以提高课堂教学效率，激发学习潜能，帮助树立终身学习的意识。核心素养是学生面对复杂情境时表现出的正确价值观、必备品格和关键能力，其中的关键能力就包括自主学习能力。培养学生自主学习能力，让学生积极主动地投入学习，符合学生思维发展特点，有利于发展学生的生物学学科核心素养。

课堂教学实践中，教师结合学生认知发展规律和教学内容，设计针对性的学习活动，在提升学生自主学习能力的同时，培养学生的学科核心素养。下面以“蛋白质是生命活动的主要承担者”为例，尝试总结核心素养导向下学生自主学习能力的培养策略。

2 培养学生自主学习能力的教学策略

2.1 结合实际创设情境，培养学生的自我激励能力

自我激励能力是学习者不需外界奖励，自我鼓励引导、激发兴趣、获取知识、提升素养、不断学习的能力。自我激励能力强的学生有浓厚的学习兴趣和充足的学习动力，对学习的投入是发自内心的，学习过程中感觉是快乐的，在同样的学习时间收获和感悟会更多，从而进一步激励自己努力学习。高中生物知識点比较多，不少学生会感觉到，“书看了很多遍，上课貌似听懂了，笔记也记了很多，但是做题却很容易错”。这类学生多数缺乏学习生物的兴趣和动力，学习时间很长，但却是被动参与的，不能融会贯通，学习效率低下。在教学过程中，教师可以联系实际，创设情境，激发学生的兴趣，培养学生的自我激励能力。

在“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一节的教学中，教师结合学生生活实践，展示手术缝合线图片，创设情境导入新课，提出问题：大家有没有动过手术或者受到外伤且伤口较大需要缝线的经历？学生结合自己的经历，讨论回答。教师追问有缝线经历的学生：伤口缝完线，几天后有没有去医院拆线？学生回答：要去拆线，拆线的时候感觉有点痛。教师再问：如果有一种手术缝合线，不需要拆线。大家对此有什么想法？学生回答：不要拆线就省掉很多麻烦，也不用再痛一次。但是，缝合线会不会一直在伤口处？教师解释：现在有一种新型手术缝合线，其化学本质是蛋白质，可以被人体分解吸收的。学生对蛋白质产生浓厚兴趣。

设计意图：教师巧妙地把教学内容与学生经历过的或者见过的、有趣的、印象深刻的场景或事情结合到一起，创设情境，提出问题，引导学生联系自身生活实际思考、讨论回答，能让学生感受到知识的实际价值，激发学生的学习兴趣，培养学生的自我激励能力。

2.2 适时引导鼓励提问，培养学生的质疑能力

质疑能力是指学生发现问题、提出问题的能力。学源于思，思源于疑。学习其实就是发现问题、解决问题的过程。学生正确、及时地解决问题固然重要，能够提出值得思考的问题则更可贵。教学中，教师可以提问、由学生回答，也可以学生提问、师生一起回答。教师要营造宽松自由的课堂氛围，鼓励学生敢于提问，引导学生善于质疑，提升学生的思维水平和质疑能力，培养学生自主学习的精神。

由手术缝合线导入课堂，使学生对蛋白质产生兴趣时，教师提出问题：你知道蛋白质有哪些功能吗？学生阅读教材，举例说出蛋白质的五大功能。有学生提出问题：头发、羽毛的主要成分是蛋白质，可以吃吗？这是一个有趣且值得思考的问题，教师不能视而不见，要鼓励和引导：这个问题提得好，有没有同学可以回答？有学生回答：头发和羽毛吃了很难消化，所以不可以吃。教师补充：这个回答很好。的确，蛋白质有很多种，不同蛋白质的结构不同，并不是所有蛋白质都能吃。有的蛋白质比较硬，如头发和羽毛中的蛋白质。这些蛋白质中除了肽键，还有很多二硫键，化学性质特别稳定，不易溶解和消化，所以不能吃。大家学完蛋白质的结构相关知识后就会理解这些内容。这样引导学生进入蛋白质结构的学习。

设计意图：学生对蛋白质功能的掌握有助于学生形成蛋白质是生命活动主要承担者的生命观念。教师允许学生提问，引导学生积极探索，主动质疑，培养学生发现问题解决问题的能力，有利于发展学生的质疑能力和科学思维素养。

2.3 关键概念建立联系，培养学生的信息转换能力

信息转换能力是指学习者将图像、表格、文字等知识的不同呈现形式进行相互转换的能力。生物学是一门基于实验的学科，有很多实验图片和统计表格，也有很多概念图和文字描述。图片和表格比较直观但准确性不如文字信息;文字信息准确但相对比较抽象。学生自主学习的时候经常需要进行信息转换。不同信息都是围绕关键概念展开的，信息转换能力强的学生的自主学习效率更高。在教学中，教师可以引导学生在图表、文字描述中找到关键概念，准确理解，结合问题进行思考，培养学生的信息转换能力。

在“氨基酸的结构通式及蛋白质不同层次结构”的教学中，教师介绍氨基、羧基的概念，展示甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸的结构图。学生观察这几张氨基酸的结构图，找出氨基、羧基，比较几种氨基酸的异同，归纳出氨基酸的结构通式。教师展示氨基酸脱水缩合示意图、某种胰岛素的二硫键示意图、由氨基酸形成蛋白质的示意图，提出脱水缩合、肽键、二肽、多肽、肽链、二硫键几个概念。学生结合图片阅读教材，在文本中找出关键概念的文字解释，在图片中找出相应概念所示的结构。教师提出问题：脱去的水分子中H和O分别来自哪个基团？学生结合关键概念，思考回答。

设计意图：教师引导学生归纳、寻找图片的共同点，让学生学会尊重事实和证据，培养实证意识和严谨务实的求知态度。学生结合图片，理解相关概念和生化过程，提升信息转换能力，学习基于事实和证据阐释生命现象和规律。

2.4 布置递进式学习任务，培养学生的分析综合能力

分析综合能力包括把复杂事物的组成部分单独加以研究的分析能力以及把相互关联的各个部分整体考察的综合能力。生物学中很多问题的解决需要用到分析综合能力。具备分析综合能力的学生可以准确把握事物本质的内在联系。教学实践中，面对难度较大的问题，教师可以把复杂问题分成若干个小问题，按照循序渐进的教学原则，由易到难，逐步引导学生完成递进式学习任务，培养学生的分析综合能力，提升学生自主学习的意愿和能力。

“蛋白质形成过程中的相关计算规律”比较复杂的，教师结合具体实例，展示甘氨酸、纈氨酸、丙氨酸、亮氨酸的结构式以及这四种氨基酸脱水缩合形成的2个二肽，提出问题：两个氨基酸脱水缩合，产生几个水分子？学生回答之后，教师追问：氨基酸脱水缩合形成的肽键数和脱去的水分子数有什么关系？学生回答，肽键数与脱去的水分子数相等。教师再问：n个氨基酸形成m条肽链会脱去多少个水分子？学生回答脱去n—m个水分子。教师继续追问：甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸按顺序脱水缩合形成的三肽化合物中，氨基数、羧基数、氮原子数、氧原子数、氢原子数分别是多少？这个问题比较难，教师可以预留多些时间，引导学生画出该三肽化合物的结构式，看图思考讨论回答问题，并归纳出计算规律。

设计意图：一系列由易到难的问题帮助学生逐步掌握相关规律，理解蛋白质空间结构的形成，培养学生严谨的逻辑思维能力、空间想象能力、分析综合能力，有利于结构与功能观的生命观念的落实。

2.5 设计交流实践活动，培养学生的合作探究能力

合作探究能力是指学生通过分享、互助、交流、表达、实践等方法完成学习任务的能力。合作可以优势互补，分享智慧。探究可以培养学生的实践能力和创新精神。合作探究有助于学生对科学本质的理解。学生自主学习遇到自己无法解决困惑时，需要与他人交流讨论。教学过程中，教师可以创造条件，提供平台，引导学生利用小组合作，通过实践交流解决问题，提高合作探究能力。

在“蛋白质的结构多样性”教学中，学生分小组学习。教师给每个小组提供3种形状的磁贴（每种形状4个，三角形代表甘氨酸，圆形代表丙氨酸，正方形代表半胱氨酸），提出问题：一种氨基酸可以形成多少种三肽？两种氨基酸可以形成多少种三肽？三种氨基酸可以形成多少种三肽？学生组内交流探讨，并推荐代表用磁贴在黑板上把本小组的结论摆出来。教师对各小组的表现进行评价、鼓励，并进一步提出问题：人体内21种氨基酸可以形成多少种三肽？若21种氨基酸组成10 000个氨基酸的蛋白质，有多少种可能？学生思考回答问题，理解蛋白质结构多样性的原因。接着，教师介绍蛋白质变性相关知识。

设计意图：小组合作培养了学生的交往能力与合作意识。用磁贴代表氨基酸，把抽象问题具体化，使学生有机会参与展示、交流，体会科学探究的思路，提升科学探究的能力，培养合作探究能力。

3 基于自主学习能力培养的教学反思

蛋白质是活细胞内含量最多的有机物，人体每天都要摄取蛋白质。教师按照“新课导入——蛋白质功能——氨基酸的结构通式及蛋白质不同层次结构——蛋白质形成过程中的相关计算规律——蛋白质结构的多样性”的思路组织教学，帮助学生形成“蛋白质是生命活动的主要承担者”的生命观念。教学过程中，教师结合实际创设情境，激发学生兴趣，培养学生的自我激励能力，使学生乐学;适时鼓励学生提问，营造宽松课堂氛围，培养学生的质疑能力，使学生愿学;把握关键概念，建立准确联系，培养学生的信息转换能力，使学生善学。教师布置递进式学习任务，把复杂问题简单化，培养学生的分析综合能力，引导学生勤学;设计交流实践活动，创造条件，提供平台，培养学生的合作探究能力，使学生博学，从而达成提升学生自主学习能力、发展学生学科核心素养的育人宗旨。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）[s].北京：人民教育出版社，2020.

[2]张思瑶，井乐刚，张庆岭，刘玉芬.融入社会责任教育的“蛋白质是生命活动的主要承担者”教学设计[J].中学生物学，2021，37（17）：22-24.