■江蘇省鹽城市明達高級中學(xué) 周建蘭
核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)出生物學(xué)科的育人價值,學(xué)科育人價值的實現(xiàn)又依賴于教學(xué)。這就需要我們對高中生物教學(xué)進行優(yōu)化,確立核心素養(yǎng)視角,并基于學(xué)生生物核心素養(yǎng)發(fā)展的需要,深入推進生物模型建構(gòu)教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)模型,從而在模型建構(gòu)的過程中,受到思維觸動、體悟生物學(xué)習(xí)的科學(xué)方法、自主建構(gòu)并內(nèi)化生物概念、解構(gòu)生物結(jié)構(gòu)、洞悉生物原理、發(fā)現(xiàn)生物學(xué)規(guī)律等??梢?,高中生物模型建構(gòu)教學(xué)具有很強的系統(tǒng)性,這就需要我們對高中生物模型建構(gòu)教學(xué)策略進行合理的選擇,使模型建構(gòu)教學(xué)更加貼近生物教學(xué)程序,對接學(xué)生學(xué)情實際,落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)。
目前,不少高中生物教師在實施模型建構(gòu)教學(xué)時,站位較高,往往站在教師的角度去思考問題,忽視學(xué)生實際學(xué)習(xí)能力和教師教學(xué)設(shè)計之間的能力差異。高中模型建構(gòu)教學(xué)屬于一種教學(xué)技術(shù),不僅需要教師掌握模型建構(gòu)的教學(xué)相關(guān)理論,具備基本的教學(xué)技能,而且需要學(xué)生具備模型建構(gòu)的基本理論,從而實現(xiàn)教師教學(xué)結(jié)構(gòu)和學(xué)生接受結(jié)構(gòu)的均衡性。這就需要我們在實施模型建構(gòu)教學(xué)的初期,重視示范教學(xué),從而搭建模型建構(gòu)教學(xué)支架,為模型建構(gòu)教學(xué)進行必要的理論和能力鋪墊。
例如,在教學(xué)“真核生物細胞的三維結(jié)構(gòu)模型”時,我借助動物細胞,先進行示范教學(xué),結(jié)合“真核生物細胞的三維結(jié)構(gòu)模型”,引入模型概念,并對學(xué)生進行較為系統(tǒng)的模型相關(guān)知識教學(xué),包括模型的基本類型、模型建構(gòu)過程中應(yīng)該遵循的基本原則等。在示范教學(xué)的基礎(chǔ)上,再進行學(xué)生“按圖索驥”,嘗試建構(gòu)“真核生物細胞的三維結(jié)構(gòu)模型”。學(xué)生在模型建構(gòu)前,對需要的材料、程序和基本要求進行討論,確定材料和需要的工具,明確細胞器的連接方式、不同細胞器的顏色設(shè)定、細胞器基本結(jié)構(gòu)及其特點等。在做好上述準備的基礎(chǔ)上,以小組為單位,協(xié)作建構(gòu)真核細胞結(jié)構(gòu)模型。最后,各個小組之間進行模型展示,并基于展示的模型進行評價,包括建構(gòu)特色和不足,從而提出完善模型的建議,進行二次乃至多次建構(gòu)。
這個環(huán)節(jié),充分解讀學(xué)情特點,從而根據(jù)學(xué)情和模型建構(gòu)教學(xué)存在的知識和能力差異,借助教師提供的模型進行示范教學(xué),讓學(xué)生借助直觀的模型,完成對模型建構(gòu)基本概念、基本知識的了解,模型的運用大大降低了理論教學(xué)的難度,也使理論教學(xué)由抽象走向直觀,幫助學(xué)生逐步建立起空間概念;在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生對模型進行解構(gòu),以模型為抓手引導(dǎo)學(xué)生進行模仿式建模,使學(xué)生建模獲得支架,從而引領(lǐng)學(xué)生在借鑒、模仿中,對模型建構(gòu)獲得系統(tǒng)性的認識。采用小組學(xué)習(xí)的方式,發(fā)揮學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)優(yōu)勢,較好地培養(yǎng)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)意識,并降低科學(xué)探究的難度。通過示范教學(xué),學(xué)生對模型建構(gòu)教學(xué)基本理論、概念,以及模型建構(gòu)的基本流程等,取得了較好的認識,為學(xué)生自主建構(gòu)搭建了較好的平臺。
高中生物教學(xué)中,涉及很多概念,這些概念是學(xué)生學(xué)習(xí)生物的理論基礎(chǔ),也是學(xué)生建模的必要條件。鑒于高中生物理論教學(xué)的抽象性,我們可以運用模型導(dǎo)學(xué),通過模型建構(gòu),或者借助模型進行理論教學(xué),讓學(xué)生經(jīng)歷從理論到建模,再從建模到理論的完整教學(xué)程序,實現(xiàn)模型建構(gòu)教學(xué)遷移,使生物知識和建?;橹С?。
例如,在教學(xué)“大腸桿菌數(shù)量變化”時,如果按照傳統(tǒng)教學(xué)程序,直接實施教學(xué),不僅教學(xué)難度很大,而且學(xué)生難以實現(xiàn)及時地內(nèi)化。在教學(xué)時,我利用信息技術(shù)手段,展示“澳洲野兔倍增”曲線圖,引導(dǎo)學(xué)生探究其增長的原因,推測增長的大致曲線圖,從而探尋其中隱藏的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,假設(shè)此種情形和“大腸桿菌增長”存在相似性,從而根據(jù)“澳洲野兔倍增”曲線圖推導(dǎo)出數(shù)學(xué)模型。這個環(huán)節(jié)的教學(xué),先借助學(xué)生容易接受的“澳洲野兔倍增”曲線圖,并借助學(xué)生既有的數(shù)學(xué)知識,推理出數(shù)學(xué)公式,從而為本課教學(xué)內(nèi)容進行較好的鋪墊;在此基礎(chǔ)上,借助類比的方式,在“大腸桿菌數(shù)量變化”和“澳洲野兔倍增”之間建立起關(guān)聯(lián)性,從而使模型建構(gòu)教學(xué)實現(xiàn)遷移,從而得出公式。這一過程,借助模型之間的相通性,引導(dǎo)學(xué)生探索數(shù)字背后的規(guī)律,促進學(xué)生對所學(xué)知識的理解,并促進學(xué)生思維能力和探究能力發(fā)展,并激發(fā)學(xué)生對生命規(guī)律和活動的探究愿望,強化學(xué)生生命觀念,指導(dǎo)學(xué)生嘗試運用所學(xué)知識解決實際問題。
高中生物模型建構(gòu)在時,不少教師對模型建構(gòu)教學(xué)存在思維定式現(xiàn)象,往往拘泥于某一種模型,不能靈活地凌駕于多種模型間,從而導(dǎo)致模型建構(gòu)教學(xué)效率低下。因此,基于核心素養(yǎng)的高中生物模型建構(gòu)教學(xué),要重視模型的不同類型,從而根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,以及不同的課型特點,靈活地運用模型。
例如,在教學(xué)“走進細胞”復(fù)習(xí)課時,細胞涉及的知識點相對復(fù)雜,如果不注重知識點之間的架構(gòu),學(xué)生難以對本課內(nèi)容進行系統(tǒng)的建構(gòu)。鑒于復(fù)習(xí)課課型特點,我擬采用概念圖,它不僅直觀形象,而且在表達信息時能夠做到簡明。于是,我引導(dǎo)學(xué)生抓住“細胞”核心詞匯,作為概念圖的中心,再從細胞類型、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)性原因、生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面,進行知識關(guān)聯(lián)。借助概念圖,原本散亂、零碎的知識得以有機地關(guān)聯(lián)起來,形成清晰的知識框架,有利于學(xué)生進行系統(tǒng)性的建構(gòu),從而提高復(fù)習(xí)課教學(xué)的有效性,學(xué)生在繪制概念圖的過程中,無形中完成對本課相關(guān)知識的自主建構(gòu),這樣形成的知識更加靈活。同樣是復(fù)習(xí)課“人類遺傳病”的教學(xué),由于本課知識與“走進細胞”知識分布特點和結(jié)構(gòu)特點不同,雖然它也是聚焦核心詞匯,即“遺傳病”,但是呈現(xiàn)出并列式結(jié)構(gòu)關(guān)系。因此,我在進行模型建構(gòu)教學(xué)時,采用思維導(dǎo)圖的方式,根據(jù)遺傳病類型特征,形成“次生主題”,包括染色體異常遺傳病、多基因遺傳病、單基因遺傳病等,再以次生主題為中心,建構(gòu)起相關(guān)的知識體系。
可見,高中生物模型建構(gòu)教學(xué)要打破單一化思維模式,將模型建構(gòu)教學(xué)推向深入,做到課型不同、知識點不同,采用的類型各不相同,即使是相同的課型,也要根據(jù)知識結(jié)構(gòu)特點,靈活地選擇、擴展模型建構(gòu)教學(xué)領(lǐng)域,提高模型建構(gòu)教學(xué)活性。
高中生物模型建構(gòu)教學(xué)本身具有高度的抽象性,如何在抽象和形象之間建立起聯(lián)系的通道,這就需要我們調(diào)動學(xué)生想象力,使想象力成為抽象和形象之間的橋梁,直指模型建構(gòu)教學(xué)內(nèi)核,引領(lǐng)學(xué)生借助想象力自主完成模型建構(gòu),并使之成為學(xué)生生物探究、思維發(fā)展的有效手段。
例如,在教學(xué)“有絲分裂”時,我先借助教學(xué)視頻,讓學(xué)生觀看細胞進行的有絲分裂,再引導(dǎo)學(xué)生進行交流,重點交流變化的過程。在此基礎(chǔ)上,再引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力,根據(jù)視頻和想象,繪制出圖式模型,再進行小組展示和交流。在展示過程中進行及時的評價,評價的重點是有沒有突出關(guān)鍵詞,是否存在科學(xué)性錯誤,從而培養(yǎng)學(xué)生模型建構(gòu)思維和基本能力,并強化學(xué)生生物模型建構(gòu)的嚴謹思想。
總之,高中生物模型建構(gòu)教學(xué)對于發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要意義。然而,模型建構(gòu)教學(xué)具有復(fù)雜性,這就需要我們注重強化學(xué)生建模意識,并遵循模型建構(gòu)教學(xué)由易到難的原則,主動對接學(xué)生認知結(jié)構(gòu),尋求學(xué)生知識、能力結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的平衡點,提高學(xué)生模型理論素養(yǎng),并發(fā)揮模型在生物教學(xué)中直觀、形象性的優(yōu)勢,實現(xiàn)生物理論教學(xué)和模型建構(gòu)教學(xué)協(xié)同發(fā)展。需要注意的是,模型建構(gòu)教學(xué)必須保持理性的定位,突出學(xué)生主體性,將模型建構(gòu)教學(xué)直指學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展。