先明香 伍春蓮(西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 四川南充 637002)
時(shí)下,核心素養(yǎng)躍升為我國基礎(chǔ)教育界的新熱點(diǎn),成為借以深化基礎(chǔ)教育課程改革、落實(shí)素質(zhì)教育_目標(biāo)的關(guān)鍵要素。核心素養(yǎng)具體到生物學(xué)科,又稱之為生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?!镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》提出“生物學(xué)科核心素養(yǎng)”是指學(xué)生通過生物學(xué)科的學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力;并凝練出起其包含的四個(gè)維度:生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任。生命觀念是四大核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和支柱,科學(xué)思維和科學(xué)探究互為倚重,科學(xué)思維是科學(xué)探究的重要內(nèi)涵,科學(xué)探究是科學(xué)思維的實(shí)證過程,社會責(zé)任則是四大核心素養(yǎng)的最終目標(biāo)。即要求學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究的過程中發(fā)展科學(xué)思維,形成正確的生命觀念,最終具有一定的社會責(zé)任意識和義務(wù)。在高中生物教學(xué)中,想要發(fā)展學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng),就需要以建構(gòu)生物學(xué)核心概念為基礎(chǔ),落實(shí)教學(xué)目標(biāo)與生物學(xué)科核心素養(yǎng),采取有效的教學(xué)策略。
“光合作用”是人教版高中生物《必修1·分子與細(xì)胞》第五章第四節(jié)的內(nèi)容,包括捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)、光合作用的原理和應(yīng)用兩部分內(nèi)容。在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中指出通過“光合作用”的學(xué)習(xí)學(xué)生能掌握植物的葉綠體從太陽光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中,轉(zhuǎn)換并儲存為分子中的化學(xué)能等重要概念,并能抽象出細(xì)胞的功能絕大多數(shù)基于化學(xué)反應(yīng),這些反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞特定區(qū)域的核心概念。為了達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,首先要確立教學(xué)目標(biāo)及應(yīng)形成的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。在“光合作用”一節(jié)中教學(xué)目標(biāo)與相應(yīng)的生物學(xué)科核心素養(yǎng)見表1。
表1 教學(xué)目標(biāo)與生物學(xué)科核心素養(yǎng)
教師展示各種植物葉片的顏色,設(shè)置問題情境:為什么有些植物的葉片不是綠色的,為什么有些植物的葉片在不同時(shí)期顏色不同?教師以問題引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生在解釋生命現(xiàn)象和解決實(shí)際問題的過程中理解生命觀念,強(qiáng)調(diào)用事實(shí)支撐生命觀念,同時(shí)訓(xùn)練理性思維能力。
教師以能量變化的主線統(tǒng)領(lǐng)物質(zhì)變化的過程,梳理光反應(yīng)、暗反應(yīng)中每一步的反應(yīng)過程,并提出問題:光能在光反應(yīng)階段轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能。這樣的能量變化伴隨著怎樣的物質(zhì)變化呢?在光照條件下,葉綠體內(nèi)囊體上的色素吸收光能,失去電子,引發(fā)H2O的光解產(chǎn)生O2和[H];釋放能量ADP和Pi接受能量生成ATP。暗反應(yīng)階段ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能,CO2被C5(核酮糖二磷酸)固定成兩分子C3(三磷酸甘油酸),C3在ATP和[H]的作用下被氧化成有機(jī)物。學(xué)生通過物質(zhì)能量變化的分析,建構(gòu)“物質(zhì)與能量”的生命觀念。再分析光反應(yīng)與暗反應(yīng)的過程,發(fā)現(xiàn)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H],教師以此引導(dǎo)學(xué)生思考若光反應(yīng)中光照條件與暗反應(yīng)中CO2的變化會是光合作用發(fā)生怎樣的變化,并分析原因,從而強(qiáng)化學(xué)生的理性思維。
對于“葉綠體色素的提取和分離”,應(yīng)盡可能進(jìn)行實(shí)際操作。教師要注重培養(yǎng)學(xué)生動手操作的能力,除教材中提到的以菠菜葉為實(shí)驗(yàn)材料,可讓學(xué)生探究其他植物葉片的實(shí)驗(yàn)效果以及實(shí)驗(yàn)藥品的選用等。本節(jié)中的“探究影響光合作用的環(huán)境因素”內(nèi)容,教師也可讓學(xué)生分小組合作探討,并利用坐標(biāo)曲線分析影響趨勢,在進(jìn)行科學(xué)探究的過程中訓(xùn)練理性思維。
生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是由眾多重要的生物學(xué)重要概念和生物學(xué)現(xiàn)象、事實(shí)支撐的,可通過學(xué)生對這些概念的理解、遷移和運(yùn)用,對生物學(xué)現(xiàn)象的解釋和事實(shí)的認(rèn)同進(jìn)行考查,即以重要概念、現(xiàn)象、事實(shí)為載體,考查學(xué)生的分析、理解、運(yùn)用的能力。因此選編具有思考價(jià)值和思維深度的練習(xí),實(shí)際上對一些解決實(shí)際問題的任務(wù)尤為重要。
光合作用在綠色植物的新陳代謝以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中,具有十分重要的意義,是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。光合作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn),環(huán)保等領(lǐng)域有密切聯(lián)系。如種植農(nóng)作物要“正其行、通其風(fēng)”,提高農(nóng)作物產(chǎn)量;了解光合作用與植物呼吸的關(guān)系,更好地布置家居植物擺設(shè),盡量不把植物放到室內(nèi),以避免因植物呼吸而引起室內(nèi)氧氣濃度降低。教師要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注研究光合作用的原理與應(yīng)用,嘗試做出理性分析和判斷,并能給出合理化建議。
綜上所述,以“光合作用”一節(jié)為例,探究基于生物學(xué)科核心素養(yǎng)的高中生物課堂教學(xué)策略,能夠推動高中生物課堂教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平的綜合提升。圍繞教學(xué)目標(biāo)及生物學(xué)核心概念進(jìn)行教學(xué),有利于有效提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。