文珠海市斗門區(qū)第一中學 余國文
生物課程的基礎是探索生命科學本質(zhì),目標是發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)?!镀胀ǜ咧猩飳W課程標準(2017年版)》明確指出:生物學科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等四個要素。任務驅動教學法突出學生的主體地位,促使學生主動參與,積極探索,可以有效提高課堂教學效率,有利于學科核心素養(yǎng)的落實。
任務驅動教學的基礎是構建主義學習理論,該理論認為學生擁有學習的主動權,學習是學生自主構建知識的過程,必須與一定的任務或問題相結合。筆者認為,任務驅動教學是指教師結合學情,根據(jù)教學內(nèi)容,提出一個個具體的任務,以任務為線索,引導學生自主探究,合作交流,從而完成任務,以期達成教學目標,發(fā)展學生素養(yǎng)的教學方法。任務驅動教學的實施路徑為:設計任務,劃分子任務,呈現(xiàn)任務,完成任務。
“核酸是遺傳信息的攜帶者”是人教版普通高中生物必修一的重要內(nèi)容。下面以本節(jié)課的教學為例,探討任務驅動教學在高中生物課堂教學中的具體應用,以期促進學生主動學習,幫助學生掌握學科知識,發(fā)展核心素養(yǎng)。
糖類、蛋白質(zhì)、脂肪與學生的日常飲食聯(lián)系密切,平時生活中對相關知識的感觸也很直接。很多健康類的廣告經(jīng)常會說某種食物含有大量蛋白質(zhì),兒童要多吃;某種食物含糖量太高,糖尿病患者要少吃;高血壓患者飲食避免油膩。很少有某種食物含有大量核酸的說法。偶爾聽說DNA指紋技術,也涉及一些矛盾糾紛,氛圍比較嚴肅,并且初學者也很難一下子把DNA直接與核酸聯(lián)系起來。對于學生來說核酸的概念是比較新鮮而且抽象的。鑒于此,教師引導學生進行新課學習時,要打開思路,結合實情設置任務,展開教學。
任務1:學生分享自己核酸檢測的體驗,初識核酸檢測的原理。
教師提出問題:“大家都做過核酸檢測吧?感覺怎么樣?”學生反應熱烈,回答:“都做過,醫(yī)生拿咽拭子擦拭我們的鼻腔或者喉嚨,感覺有點難受?!苯處熇^續(xù)提問:“為什么要做核酸檢測?”學生回答:“為了判斷我們是否感染新冠病毒,感染了檢測結果就是陽性,沒有感染就是陰性。”教師追問:“怎么判斷是陽性,還是陰性?”學生小組討論,產(chǎn)生疑惑。教師介紹核酸檢測的原理:“核酸有兩種,包括DNA和RNA,新冠病毒是一種僅含RNA的病毒,有一段特定的RNA序列,核酸檢測其實就是檢測人體樣本中是否含有這段特殊的序列。”學生對核酸,對核酸序列產(chǎn)生初步興趣。
設計意圖:新冠疫情給我們的生活帶來很大影響,每個學生都有核酸檢測的切身體會。教師以此為切入點,以學生為主體,利用情境創(chuàng)設任務,導入新課,激發(fā)學生興趣,引發(fā)學生思考,增強社會責任意識,提升核心素養(yǎng)。
DNA,RNA,脫氧核糖核酸,脫氧核苷酸,核糖核酸,核糖核苷酸,還有各種嘌呤和嘧啶,這些概念從字面上看相差不大,很容易相互混淆。單純要求記憶背誦無疑增加學生負擔。想通過大量做題來讓學生理解也是低效的。循循善誘是教育的普遍規(guī)律,同一個概念,表述形式可以是文字,也可以是圖片。文字易傳播,但是抽象。圖片則比較直觀。很多概念字面上理解不了的時候,結合圖片闡釋說明,更加有利于學生的理解。高中學生有一定的分析比較歸納能力。教師要充分利用這一點,引導學生循序漸進,主動探索,比較分析。
任務2:從分布、基本單位、鏈狀結構等三個角度比較DNA與RNA的異同。
教師提出問題:“DNA、RNA分布在細胞的哪些位置?”學生閱讀教材,思考回答。教師展示八種核苷酸的結構圖片,繼續(xù)提問:“DNA與RNA的基本單位有哪些異同?”學生結合圖片閱讀教材,歸納出異同。教師展示磷酸二酯鍵結構圖,RNA單鏈空間結構圖,DNA雙鏈空間結構圖,提出問題:“DNA與RNA的鏈狀結構有哪些異同?”學生通過分析比較,歸納概括,明確核苷酸的組成,核苷酸與核酸的關系,磷酸二酯鍵的作用,DNA與RNA的空間結構區(qū)別。
設計意圖:將比較DNA與RNA的異同這一任務分為分布、基本單位、鏈狀結構等三個角度的子任務。子任務呈現(xiàn)時,循序漸進,邏輯連貫。學生主動探索,對相關信息進行整合,發(fā)展科學思維。
信息有很多種,有聲音信息、文字信息、圖片信息、符號信息等等。但什么是遺傳信息這一問題,很多學生解釋不了,也想不到排列順序為什么會是一種信息。事實上排列順序作為信息的例子,生活中是有的。手機號碼是重要的個人信息,就是幾個數(shù)字通過排列順序的變化表達信息。明確了排列順序可以作為信息之后,教師接下來就要引導學生合作交流,思考遺傳信息是哪種物質(zhì)或符號的排列順序,進一步歸納概括理解DNA的多樣性和特異性。
任務3:通過小組討論、合作學習,理解核酸攜帶遺傳信息的方式。
教師提問:“什么是信息?”學生討論回答,舉出各種例子。教師點評鼓勵,繼續(xù)提問:“排列順序可不可以作為一種信息?”學生討論,舉例回答。教師提問:“什么是遺傳信息?”學生表示不理解,教師解釋:“遺傳信息其實也是一種排列順序的變化?!苯處熣故救N長度相同但堿基序列不同的DNA簡圖,提出問題:“這三種DNA的區(qū)別是什么?”學生結合圖片,思考討論回答:“組成它們的脫氧核苷酸的排列順序不同。脫氧核苷酸的排列順序儲存著遺傳信息?!?/p>
設計意圖:聚焦“核酸分子如何攜帶遺傳信息”這一問題,呈現(xiàn)任務,引導學生通過獨立思考,小組討論,合作探究等多樣化的方式歸納概括,完成任務,培養(yǎng)探究能力。
完成核酸這部分知識的學習之后,學生已經(jīng)了解了細胞中含有的大分子有機物的種類,以及對應的結構和功能。但是不同的大分子之間是否有共性和聯(lián)系,還需要進一步探索歸納。教師引導學生嘗試模型建構,可以把復雜問題簡單化,抽象問題具體化,可以在相對獨立的概念間尋找共性,把看似孤立的知識點聯(lián)系起來。有利于培養(yǎng)學生的歸納概括和分析問題解決問題的能力。
任務4:基于對多糖、蛋白質(zhì)、核酸等大分子多聚體和單體的分析,理解生物大分子以碳鏈為骨架。
教師展示淀粉、糖原、DNA、RNA、蛋白質(zhì)等分子的結構簡圖,提出問題:“這些大分子的基本單位分別是什么?”學生結合所學知識,思考討論,回答?;卮鹜赀@個問題之后,有的學生可能會產(chǎn)生疑問:脂肪是不是大分子?脂肪有沒有單體?教師首先要對提出疑問的同學表示肯定,鼓勵他們善于思考,敢于質(zhì)疑。其次可以把這個問題拋給其他同學一起討論。有的學生回顧前面所學脂肪相關知識,回答:“脂肪只是由甘油和三分子脂肪酸反應形成的三酰甘油,沒有單體,但是不是大分子,并不明確?!苯處煴頁P該同學善于運用已學知識思考和解決問題,并進行適當補充拓展:“生物大分子是指生物體內(nèi)相對分子量5000以上的分子,但是脂肪的平均分子量只有1000多,所以嚴格來說不算大分子?!苯處熇^續(xù)追問:“怎么理解多聚體和單體?這些單體有什么共同點?”學生建構單體形成多聚體的結構模型,歸納回答。
設計意圖:關于“脂肪是不是大分子”的探討過程中,教師及時的反饋評價和鼓勵肯定可以促進學生對存在疑惑的知識點進行深入探討,有利于學生建構模型,形成生命觀念。
任務驅動教學實施過程中設計任務要考慮教學內(nèi)容和學生實情,劃分子任務時,要進行信息整合,難度上要循序漸進,邏輯上要有連貫性,任務呈現(xiàn)時要聚焦問題,發(fā)揮小組的作用,任務完成的方式可以生生互動,也可以師生互動,任務完成之后要及時評價反饋,評價以鼓勵為主。新課改鼓勵學生主動參與學習,運用任務驅動教學主張,創(chuàng)設情境激發(fā)學生思維,引導學生對相關信息進行整合,層層遞進聚焦問題,合作交流構建模型,深刻體會生命的物質(zhì)能量觀。