摘 ?要:生物學科核心素養(yǎng)是學生在生物學課程學習過程中逐漸發(fā)展起來的。而學習生物科學史能夠使學生沿著科學家探索生物世界的足跡,理解科學的本質和科學研究的思路和方法,學習科學家獻身科學的精神,這對提高學生的生物學科核心素養(yǎng)具有重要意義。
關鍵詞:生物核心素養(yǎng);科學史;生長素
【中圖分類號】G633.91 ???【文獻標識碼】A ??????【文章編號】1005-8877(2020)05-0034-01
1.立足生物科學史的課例設計
總體設計思路:創(chuàng)設情境,激趣導入,交流實驗結果和感悟,討論分析達爾文實驗,得出結論,提出新問題、設置問題串,引導學生自主學習、分析、評價詹森、拜爾、溫特實驗,簡介生長素的化學本質、總結植物向光性的原因、暢談收獲和感悟。
(1)創(chuàng)設情境,激趣導入
師:植物體的結構比動物體和人體的簡單,它們沒有神經(jīng)系統(tǒng)等結構,那么植物體是如何調節(jié)自身的生命活動呢? 幻燈片出示“紅杏出墻”的圖片,引導學生聯(lián)想有關的詩句,并思考:“紅杏出墻”的原因?可能是哪種環(huán)境因素引發(fā)了它們生長方向的改變?這種改變有什么適應意義?
學生活動:欣賞圖片,積極聯(lián)想,根據(jù)老師的問題進行思考、回答,嘗試得出向光性的概念。
師:正是對向光性的研究,引導人們揭示出了植物生命活動調節(jié)的奧秘,并發(fā)現(xiàn)了第一種植物激素生長素。出示幻燈片,明確本節(jié)課的學習任務。
評議:聯(lián)系生活實際,從學生熟悉的生命現(xiàn)象入手,調動學習熱情,并激發(fā)探究欲望。
(2)達爾文的實驗結果及分析
學生活動一:根據(jù)老師的指引,閱讀教材P46,關注達爾文先生研究向光性原因時的年齡及身體健康狀況。
評議:讓學生感受科學家堅持不懈的探究精神,適時地滲透情感教育。
學生活動二:小組代表分享“探究玉米胚芽鞘向光性的外因”的實驗方案的設計,各組討論、交流,對實驗方案進行修正、補充。
評議:發(fā)揮學生的主體性作用,培養(yǎng)學生溝通交流能力和科學探究能力。
師:引起植物向光性生長的內部因素又是什么呢?達爾文先生是如何設計實驗進行探究的呢?
學生活動三:小組代表以幻燈片的形式匯報課前模仿達爾文實驗的實驗結果,并分享實驗過程中印象深刻的一個環(huán)節(jié)及感悟。
評議:使學生充分體驗合作學習的快樂和科學發(fā)現(xiàn)之美,并培養(yǎng)學生動手實踐能力和實事求是的科學態(tài)度。
師:達爾文的四組實驗中,哪幾組實驗可形成對照?分別能得出什么結論?
學生活動四:各組討論交流,得出相應的結論。并明確達爾文先生的推測:單側光照射使胚芽鞘的尖端產生某種影響,這種影響傳遞到下部,會造成背光面比向光面生長快,因而出現(xiàn)向光性彎曲。
評議:培養(yǎng)嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力,充分調動學生的思維活動,為接下來的幾個經(jīng)典實驗的分析奠定基礎。
(3)詹森、拜爾、溫特的實驗結果及分析
師:這種“影響”究竟是什么呢?影響是真的能向下傳遞嗎?達爾文之后,有多位科學家通過進一步的實驗繼續(xù)探索。接著設置問題串,引導學生自主探究學習:一是詹森可能要解決的是什么問題?依據(jù)單一變量的原則,請分析該實驗的不嚴謹之處?二是拜爾的實驗為什么要選擇黑暗的環(huán)境?尖端在胚芽鞘切面上放置的位置不同代表了什么?觀察到什么現(xiàn)象?對比達爾文實驗,想一想單側光所起的作用是什么?三是溫特的實驗與詹森及拜爾的實驗有什么關系?溫特提出植物體內存在生長素時,能說明生長素是什么物質嗎?他為什么把這種物質命名為生長素?
學生活動:自主閱讀教材P47,先組內討論,分析,再組間交流,互相補充,最后解決問題,達成共識。
評議:通過對科學家的經(jīng)典實驗的分析和評價,培養(yǎng)學生的理性思維和批判性思維能力,以及創(chuàng)新精神,從而進一步提升學生的科學思維和科學探究素養(yǎng)。
(4)歸納總結,提高升華
師:生長素的化學本質究竟是什么呢?簡介科學家郭葛的研究成果,及其他植物激素的發(fā)現(xiàn)。
學生活動:回顧生長素的發(fā)現(xiàn)過程,并暢談感悟和收獲。
評議:使學生認識到科學的發(fā)現(xiàn)是一個繼承、修正、補充、創(chuàng)新的過程;每位科學家所取得的進展可能只是一小步,但眾多的一小步終將匯合成科學前進的一大步。并相信,只要對科學執(zhí)著追求,終有一天能獲得成功,從而使同學們的情感得到升華,進一步發(fā)展學科素養(yǎng)。
2.提升生物核心素養(yǎng)的教學追求
本課例充分運用預習案和探究案,注重發(fā)揮學生的主體性作用,努力創(chuàng)造科學探究的實踐機會。通過小組合作學習,充分調動學生的積極性和創(chuàng)造性;通過模擬科學發(fā)現(xiàn)的過程以及分析科學家的實驗,培養(yǎng)學生科學思維和科學探究能力,從而提高學生生物科學素養(yǎng)的目標。
本課例除了讓學生主動探討經(jīng)典實驗的裝置、實驗思路和結果結論外,還在課前預習環(huán)節(jié),讓學生模仿達爾文先生的研究方法,完成“探究玉米胚芽鞘向光性生長的原因”的實驗,既培養(yǎng)了學生關于實驗設計時應該考慮的單一變量原則、對照原則、控制無關變量等基本實驗思維,又使學生親身體驗了科學家的探究實驗的辛苦和成功的樂趣,養(yǎng)成嚴謹?shù)膶嶒炞黠L,求實的科學態(tài)度及團結合作的精神,從而更好地提升了學生的科學思維和科學探究素養(yǎng),更好的達成了本節(jié)課的教學目標。
本課例體現(xiàn)了提升學生生物核心素養(yǎng)的教學追求,應該提出,本文只是較為淺層地談及生物的核心素養(yǎng)。生物核心素養(yǎng)的提升是一個長期的工程,不是某節(jié)課提升某種素養(yǎng),而是根據(jù)教學內容的不同或不同課型有所側重。在高中生物課堂教學中,如何提升學生的核心素養(yǎng)是值得深入探討的問題。
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