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基于生物学核心素养的高三生物复习课的思考

作者:jiaoshilw.com 更新时间:2018/2/5 15:38:24

  课程目标由“三维”目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)发展到核心素养,即学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,以培养全面发展的人为核心,是知识、能力、态度或价值观的融合。高三生物复习课中教师重视培养学生的生物学核心素养,对科学高效备考具有重要意义。下面,笔者以高三复习课为例,展开对学生生物核心素养培养的探讨。 
  1 生物学核心素养的内涵 
  生物学核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任4个要素。这4个要素是一个有机的整体:生物都是活物,所以生命观念是生物学核心素养的基础,生命观念的形成离不开科学思维和科学探究,即运用科学思维、科学方法探讨生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题,科学思维始终渗透于科学探究过程的各个环节,要善于发现生物学现实问题,开展科学探究活动。学生在形成生命观念、发展科学思维、进行科学探究的过程中,形成社会责任意识,承担相应的社会义务。这4个要素的相互关系如图1所示。 
  2 科学复习,培养学生的生物核心素养 
  高三生物复习中教师渗透和培养学生的生物核心素养,既是高中新课程标准的首要要求,更是树立社会主义核心价值观、实现“立德树人”的根本。教师要用核心素养的思想调控课堂教学,构建不同的知识体系,体现学科内容的整体性、辩证性、动态性、层次性,提升学生的学科综合应用能力。 
  2.1 核心概念为载体,培养学生的生命观念 
  “生命观念”是经过实证后的观点或想法,是能够解释相关现象的品格和能力,强调观察到的生命现象及其相互关系。在核心素养的要求下,高三生物复习课中有两大任务:核心概念的掌握和核心能力的培养。核心概念的掌握,需要形成整体性知识,从庞杂的知识体系中归纳核心知识框架;在此基础上,培养问题解决能力,突破原认知局限,延伸知識逻辑等核心能力。 
  高中生物必修模块涉及到的生物学核心概念包括:细胞、新陈代谢、遗传与变异、生态系统、生物进化、稳态与调节。高中生物课程里需要关注的生物学思想主要是进化思想、系统论与生态学思想,它们是生物学的灵魂,是沟通核心概念的桥梁。其中生物进化是最核心的概念,生物进化的概念将大部分生物学知识构建成一个整体的框架,如图2所示。 
  因此在高三生物复习时,要从整体上把握知识脉络,突出核心概念,重视知识的综合性,重视非线性知识之间的联系。生命本身是一个有机的整体,从元素到分子到细胞、直至生态系统,整体性思想贯穿始终。以“酵母菌”专题为例,教师从思考母菌的结构着手,接着分析其代谢特点,进而探究酵母菌细胞呼吸类型、果酒的制作,最后由酵母菌生殖方式来探究酵母菌种群数量变化、酵母细胞固定化等知识,使学生对整个酵母菌的相关知识有一个全盘的认识,对不同教材中的酵母菌知识有更进一步的了解。整体性思想的建立,对专题复习是大有裨益的,使得知识在学生脑海中具有动态性、整体性、层次性,使学生感受到细胞的复杂、高效、协调等特性,从而领悟生命活动的奇妙精深,进而产生珍爱生命、关爱生命的情感;同时也可以帮助学生将不同教材中的知识前挂后联,锁定高考重点,研判规律,突破方法。系统性复习有助于提高学生综合运用能力。 
  2.2 运用新颖的问题情境,培养学生的科学思维 
  科学思维是从理科视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式;是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判、检验和修正,进而培养辩证的能力与品质。 
  以“腐乳制作”一节复习为例。教师提供如下情境资料并设问:腐乳营养价值丰富,科研人员通过实验研发了含盐量低、风味优的低盐腐乳。首先筛选分离菌种,将待筛选的菌种涂布到特定的选择培养基上进行分离,筛选出蛋白酶活力高的毛霉菌株。教师引导学生思考可以根据什么来筛选蛋白酶活力高的毛霉菌株。第二步,将毛霉接种在斜面培养基上,25℃培养2~3 d后制成孢子悬液;过滤后计数,加入生理盐水溶液以调节菌种浓度。教师提问:这一步的目的是什么?所用生理盐水需要灭菌吗?第三步,将菌种喷洒在豆腐块上(接种),放入培养箱中培养,一段时间后取出,放置在阴凉处2~4 h(晾花)。教师提问:晾花的目的是什么?然后,将坯块上菌丝分开,豆腐表面用手指轻轻揩抹一遍,装入发酵瓶中。教师提问:豆腐表面用手指轻轻揩抹一遍再装瓶的目的又是什么?教师通过提供新颖的问题情境,引导学生回忆所学知识,培养学生的科学思维,避免了高三复习课炒冷饭现象。 
  面对高速发展的生命科学,教师在高三复习课中要不断接受新信息,关注生命科学研究前沿,在题目所提供的新颖问题下,学会“透过现象看本质”,回归知识原点,运用科学思维分析解决问题。在必修2教材中,有关基因型推断、概率计算也是复习阶段要高度重视的内容,相关试题对分析推理能力和理科计算能力要求较高。在复习过程中教师应从易到难,逐步提高习题的难度和思维的强度,注重解题方法的总结和提炼,归纳出这类试题的解题策略,让学生的科学思维不断提升。 
  2.3 巧妙设计实验,培养学生动手探究能力 
  科学探究是指提出科学问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释、以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“科学探究”主要包括问题、证据、解释、交流与合作等要素。生物学是一门以实验为基础的自然科学,几乎所有的生物学规律都源于生物学实验。即使高三复习课,教师也要创造条件做实验或演示实验。 
  在“探究光合作用的环境因素”一节时,笔者和学生一起在数字化信息系统实验室中完成,将传感器与实验装置、数据采集器、计算机等组装起来,共同完成对数据测量。探究过程如下: 
  ① 搭建实验装置,将10片大小、长势、幼嫩程度相似的绿萝叶片置于气液相密封实验器内,凡士林密封橡皮塞,将并CO2传感器连接与数据采集器、计算机连接。 ② 选择通用软件,添加“CO2—t”表格,通过表格记录数据,表示绿色植物光合作用过程中密封实验器内CO2浓度变化。 
  ③ 选择通用软件,添加“CO2—t”曲线图,直观形象地表示绿色植物光合作用过程中密封实验器内CO2浓度变化。 
  ④ 打开光源,开始实验,每隔30 s自动记录测量结果。 
  ⑤ 学生分析数据得出结论。 
  进一步探究:学生在气液相密封实验器上蒙上一层玻璃纸,玻璃纸颜色分别为无色透明、红色透明、绿色透明、蓝色透明、黄色透明,探究光质对光合作用的影响;改变台灯与气液相密封实验器的距离,探究光照强度对光合作用的影响。 
  教师创造条件开展实验,开拓学生视野,培养学生动手能力、团队合作能力、分析数据能力、解决问题能力,真正将生物核心素养落实在课堂中,从而教会学生科学探究的一般方法,使学生掌握科学探究的基本技能,为终身学习打下基础。 
  2.4 注重理论联系实际,培养学生的社会责任 
  社会责任是指在认识科学本质,理解科学、技术、社会与环境关系的基础上,逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度和责任感。新课程要求学生能够在知识积累、能力提升和素质养成的过程中,逐步形成正确的核心价值观。这也体现了新课标所承载的“坚持立德树人,加强社会主义核心价值体系教育”和“增强学生社会责任感”的育人功能和政治使命。树立学生的社会责任感需要教师在课堂教学中注重理论联系实际,使学生能够将所学知识和生产实践相结合。 
  如在复习“酶的作用和特性”这一节时,笔者设置了下列相关讨论题:① 在探究酶的最适温度、pH实验前,为避免人力、物力、财力的浪费,可以进行预实验,预实验应如何开展?又如何在预实验的基础上进一步开展实验?② 加酶洗衣粉在使用时有何注意事项?③ 酶还有在哪些方面有应用?(教师可以将知识前挂后联,如果胶酶在榨取果汁中作用、多酶片等)④ 为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果,在工业洗衣機中用酶洗代替传统的浮石擦洗,是目前重要的生产手段(工艺流程见图3)。在该工艺中,可以通过调节什么控制仿旧颜色的深浅?纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理是否相似? 
  教师通过将相关知识点与某种生产工艺相结合,引导学生中所学生物学知识解决生产、生活实践中的具体问题,既培养了学生知识迁移和灵活运用的能力,又培养了学生社会责任感。再如教师可以通过科学史的教育,培养学生抗挫折能力,向学生普及生命科学常识,传播科学精神和人文精神,让学生有所担当并承担力所能及的责任,让生物学知识更好的服务社会,创造价值。 
  参考文献: 
  [1] 吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试,2016,(10):25-31. 
  [2] 谭永平.从发展核心素养的视角探讨高中生物必修内容的变革[J].课程·教材·教法,2016,(07):62-67.