李 阳
(哈尔滨师范大学 教师教育学院,黑龙江 哈尔滨 150000)
2017年版《普通高中生物学课程标准》(以下简称《标准》)为推动教育事业的发展,提出生物学科核心素养,“学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。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。”为落实课程改革,培养学生生物学思维,教师更应顺应改革大潮,改变自身的原有信念,基于生物学核心素养的信念改变教学行为,培养出具有生命观念、科学思维、科学探究和社会责任的新时代社会主义建设者和接班人[1-2]。
《标准》的基本理念也为生物教师的基本教学行为制定了准则,主要有以下几点:核心素养为宗旨、内容聚焦大概念、教学过程重实践、学业评价促发展[3]。
以生物学核心素养为教授学生和衡量教师自身的标准,能够对现有的生物学现象予以科学合理的解释,并且能够举一反三,解决实际生活中存在的生物学事实,建立物质世界多样性与统一性之间的联系和规律,形成科学正确的世界观、物质观。教师在面对自己大惑不解的生物学原理以及现象的时候,要谦卑承认,虚心学习,在系统的学习请教的同时锻炼提高自己的方法、态度。对问题的解决方法要求甚解并且建立相应的科学思维,如:批判性思维、演绎推理等,而不是只表现出对结果的接受。
现在大众所称的传统教育模式是以赫尔巴特的教育思想为主要理论基础……教师主宰了整个教学过程,学生处于被动接受知识的地位[4]。传统的生物学教师并没有形成完整的生物学核心素养信念,教师在课堂上主要以讲授知识为主,目标单一,形式枯燥,过于看重教师的主体地位,以教为主学为辅,“满堂灌”的教育形式使学生成为机械学习的工具,大量的题海战术使学生没有时间去发现身边的生物学现象更不会去想着解决问题。
《标准》要求教师大单元、大情境教学,单元整体备课,内容聚焦大概念。如果教师能创设一个大情境用于某一单元的整体教学,在这个情景中分出不同的小场景用于讲授不同的知识点,注重实践,注重强调学生动手亲自经历。对比于过去的实验教学教师直接给出实验原理、实验步骤、注意事项以及结果结论,学生动脑、动手参与,从发现问题开始,通过分析教师所给出的资源、资料认清实验原理,设计实验步骤,再亲自动手实践,在实践的过程中进一步改善并得出结论。最后和全班同学进行表达交流,激发学生的学习兴趣,提高学生的创新能力;在情境中引发学生的思考,引导学生辨别善恶真伪,承担公民的社会责任。
在逐渐引导学生形成生命观念、科学思维、科学探究、社会责任的同时,帮助学生自己形成生物学知识概念,举一反三探究生物学原理,习得科学解决问题的办法,成为全面发展型人才,培养学生成为有理想、有担当、有本领的新时代“三有”青年。
生物学教师基于文化知识之上的生命观念会指导教学行为,注重生命观念的渗透的同时,学生也会潜移默化地接受,而这种科学的生命观念一旦形成,便不容易忘却,可能会维持几年或十几年以至更久,这比单纯的知识记忆保持时间要长久的多。并且生命观念不仅仅只是指导学生的生物学学习,更会迁移到其他学科中的应用和日常生活中实际问题的解决,将会使学生受益终生。
《DNA的复制》选自人教版高中生物学教材《遗传与进化》,在学习本节之前学生已经知道了DNA的本质与结构──DNA是主要的遗传物质、DNA的形状结构,但DNA复制的相关知识比较抽象,如果引导学生按着科学家探究问题的脚步亲自动手设计实验方案,主动探索知识,从功能反推结构,形成结构与功能相适应的生命观念;大胆创新,提出不同的观点并验证总结的能力;利于引导学生想办法找证据论证自己的观点,用科学的方法在科学探索的路上坚持不懈探索的精神。
DNA的半保留复制方式及过程,能够保证遗传信息的稳定传递。并进一步论证了前面学过的细胞的有丝分裂,DNA是主要的遗传物质,并为后继学习遗传信息的转录、翻译,以及基因突变奠定了知识基础。所以本节课的学习内容,无论是对今后的学习,还是日后的生活都尤为重要。
课程标准与本节对应的“学业要求”是:“结合DNA双螺旋结构模型,阐明DNA分子作为遗传物质所具有的特征,以及通过复制、转录、翻译等过程传递和表达遗传信息”[6]。学生理解DNA中储存着丰富的遗传信息,DNA的精确复制是后代稳定遗传的基础,也是生命延续的基础,形成生命观念;学习“假说演绎法”,提高学生批判性思维。确定如下教学目标:(1)通过观察视频,DNA半保留复制并且小组讨论,从结构与功能相适应的角度概述DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。(生命观念)(2)通过对DNA方式的复制的观看分析,体会科学方法:假说―演绎法。(科学探究、科学思维)(3)根据DNA的结构及生命活动所需的基本条件,推测体外合成DNA的条件。(科学思维)(4)认同科学技术在生物学研究中的重要作用,形成珍爱生命的意识。(社会责任)
5.3.1 复习引入
教师活动:展示书上“问题探讨”图片,回顾DNA的结构。提问:DNA的复制机制可能是怎样的?
设计意图:回顾旧知,引起思考,激发学习兴趣。
5.3.2 新课讲授
(1)提出假说。
提问引发思考:依据DNA的结构模型能提出几种假说?
组织活动用不同颜色的纸条作为模件,模拟DNA不同的复制方式,来构建DNA的复制模型。DNA的复制方式存在争议,需要实验验证来证明哪种假说是正确的。
(2)演绎推理。
讲解两种假说的主要区别──在子代DNA分子中,新合成的与原始DNA有不同的结合方式。
引发思考:先提出假设后做实验找证据的方法叫什么方法?实验中区分的关键是什么?
介绍梅塞尔森和斯塔尔实验所用的材料,实验过程,同位素标记示踪方法等。并提出问题,引发学生思考:①如何区别母链DNA和子链DNA?②如何鉴别DNA上的同位素的情况?
组织学生进行小组活动,用模件展示实验结果,并推测离心后试管中DNA的位置,展示模件,汇报自主学习的成果,评价交流。将预测结果写在书中“思考·讨论”栏目实验过程的空格处。
(3)进行实验。
观看科学家实验过程。
(4)得出结论。
DNA的复制是以半保留的方式进行的。
5.3.3 总结升华
教师活动:介绍2017年6月美国学者拍摄到的DNA动态复制过程所引发的新讨论,指出对于DNA复制的研究还在继续。
设计意图:使学生认同科学技术在生物学研究中的重要作用并形成珍爱生命的意识。激发学生进一步学习的热情,并理解科学是不断发展的。
作为一名生物学教师,为了教育学生成为全面发展的人,首先自己需要做的就是提高自身的生物学核心素养信念,才能在教学过程中将科学的思维、方法润物细无声的渗透给学生[5]。所以生物学教师应该充分利用相关网络信息资源、书籍资源,积极地去发现问题并科学地解决,只有自己将知识内化吃透,才能更好地帮助学生解决问题,这就要求教师不断深入学习生物学和一些与生物学有关联的学科知识,大力提升自己专业素质、科学文化;改变自身旧有的观念思想,不过于要求学生的应试成绩,而关注学生的综合能力,观念的养成,放长远的目光,培养符合新时代标准的新人才。