李 陽
(哈爾濱師范大學 教師教育學院,黑龍江 哈爾濱 150000)
2017年版《普通高中生物學課程標準》(以下簡稱《標準》)為推動教育事業(yè)的發(fā)展,提出生物學科核心素養(yǎng),“學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現,是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。生物學學科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任?!睘槁鋵嵳n程改革,培養(yǎng)學生生物學思維,教師更應順應改革大潮,改變自身的原有信念,基于生物學核心素養(yǎng)的信念改變教學行為,培養(yǎng)出具有生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任的新時代社會主義建設者和接班人[1-2]。
《標準》的基本理念也為生物教師的基本教學行為制定了準則,主要有以下幾點:核心素養(yǎng)為宗旨、內容聚焦大概念、教學過程重實踐、學業(yè)評價促發(fā)展[3]。
以生物學核心素養(yǎng)為教授學生和衡量教師自身的標準,能夠對現有的生物學現象予以科學合理的解釋,并且能夠舉一反三,解決實際生活中存在的生物學事實,建立物質世界多樣性與統(tǒng)一性之間的聯系和規(guī)律,形成科學正確的世界觀、物質觀。教師在面對自己大惑不解的生物學原理以及現象的時候,要謙卑承認,虛心學習,在系統(tǒng)的學習請教的同時鍛煉提高自己的方法、態(tài)度。對問題的解決方法要求甚解并且建立相應的科學思維,如:批判性思維、演繹推理等,而不是只表現出對結果的接受。
現在大眾所稱的傳統(tǒng)教育模式是以赫爾巴特的教育思想為主要理論基礎……教師主宰了整個教學過程,學生處于被動接受知識的地位[4]。傳統(tǒng)的生物學教師并沒有形成完整的生物學核心素養(yǎng)信念,教師在課堂上主要以講授知識為主,目標單一,形式枯燥,過于看重教師的主體地位,以教為主學為輔,“滿堂灌”的教育形式使學生成為機械學習的工具,大量的題海戰(zhàn)術使學生沒有時間去發(fā)現身邊的生物學現象更不會去想著解決問題。
《標準》要求教師大單元、大情境教學,單元整體備課,內容聚焦大概念。如果教師能創(chuàng)設一個大情境用于某一單元的整體教學,在這個情景中分出不同的小場景用于講授不同的知識點,注重實踐,注重強調學生動手親自經歷。對比于過去的實驗教學教師直接給出實驗原理、實驗步驟、注意事項以及結果結論,學生動腦、動手參與,從發(fā)現問題開始,通過分析教師所給出的資源、資料認清實驗原理,設計實驗步驟,再親自動手實踐,在實踐的過程中進一步改善并得出結論。最后和全班同學進行表達交流,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的創(chuàng)新能力;在情境中引發(fā)學生的思考,引導學生辨別善惡真?zhèn)?,承擔公民的社會責任?/p>
在逐漸引導學生形成生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任的同時,幫助學生自己形成生物學知識概念,舉一反三探究生物學原理,習得科學解決問題的辦法,成為全面發(fā)展型人才,培養(yǎng)學生成為有理想、有擔當、有本領的新時代“三有”青年。
生物學教師基于文化知識之上的生命觀念會指導教學行為,注重生命觀念的滲透的同時,學生也會潛移默化地接受,而這種科學的生命觀念一旦形成,便不容易忘卻,可能會維持幾年或十幾年以至更久,這比單純的知識記憶保持時間要長久的多。并且生命觀念不僅僅只是指導學生的生物學學習,更會遷移到其他學科中的應用和日常生活中實際問題的解決,將會使學生受益終生。
《DNA的復制》選自人教版高中生物學教材《遺傳與進化》,在學習本節(jié)之前學生已經知道了DNA的本質與結構──DNA是主要的遺傳物質、DNA的形狀結構,但DNA復制的相關知識比較抽象,如果引導學生按著科學家探究問題的腳步親自動手設計實驗方案,主動探索知識,從功能反推結構,形成結構與功能相適應的生命觀念;大膽創(chuàng)新,提出不同的觀點并驗證總結的能力;利于引導學生想辦法找證據論證自己的觀點,用科學的方法在科學探索的路上堅持不懈探索的精神。
DNA的半保留復制方式及過程,能夠保證遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。并進一步論證了前面學過的細胞的有絲分裂,DNA是主要的遺傳物質,并為后繼學習遺傳信息的轉錄、翻譯,以及基因突變奠定了知識基礎。所以本節(jié)課的學習內容,無論是對今后的學習,還是日后的生活都尤為重要。
課程標準與本節(jié)對應的“學業(yè)要求”是:“結合DNA雙螺旋結構模型,闡明DNA分子作為遺傳物質所具有的特征,以及通過復制、轉錄、翻譯等過程傳遞和表達遺傳信息”[6]。學生理解DNA中儲存著豐富的遺傳信息,DNA的精確復制是后代穩(wěn)定遺傳的基礎,也是生命延續(xù)的基礎,形成生命觀念;學習“假說演繹法”,提高學生批判性思維。確定如下教學目標:(1)通過觀察視頻,DNA半保留復制并且小組討論,從結構與功能相適應的角度概述DNA的準確復制是遺傳信息穩(wěn)定傳遞的基礎。(生命觀念)(2)通過對DNA方式的復制的觀看分析,體會科學方法:假說―演繹法。(科學探究、科學思維)(3)根據DNA的結構及生命活動所需的基本條件,推測體外合成DNA的條件。(科學思維)(4)認同科學技術在生物學研究中的重要作用,形成珍愛生命的意識。(社會責任)
5.3.1 復習引入
教師活動:展示書上“問題探討”圖片,回顧DNA的結構。提問:DNA的復制機制可能是怎樣的?
設計意圖:回顧舊知,引起思考,激發(fā)學習興趣。
5.3.2 新課講授
(1)提出假說。
提問引發(fā)思考:依據DNA的結構模型能提出幾種假說?
組織活動用不同顏色的紙條作為模件,模擬DNA不同的復制方式,來構建DNA的復制模型。DNA的復制方式存在爭議,需要實驗驗證來證明哪種假說是正確的。
(2)演繹推理。
講解兩種假說的主要區(qū)別──在子代DNA分子中,新合成的與原始DNA有不同的結合方式。
引發(fā)思考:先提出假設后做實驗找證據的方法叫什么方法?實驗中區(qū)分的關鍵是什么?
介紹梅塞爾森和斯塔爾實驗所用的材料,實驗過程,同位素標記示蹤方法等。并提出問題,引發(fā)學生思考:①如何區(qū)別母鏈DNA和子鏈DNA?②如何鑒別DNA上的同位素的情況?
組織學生進行小組活動,用模件展示實驗結果,并推測離心后試管中DNA的位置,展示模件,匯報自主學習的成果,評價交流。將預測結果寫在書中“思考·討論”欄目實驗過程的空格處。
(3)進行實驗。
觀看科學家實驗過程。
(4)得出結論。
DNA的復制是以半保留的方式進行的。
5.3.3 總結升華
教師活動:介紹2017年6月美國學者拍攝到的DNA動態(tài)復制過程所引發(fā)的新討論,指出對于DNA復制的研究還在繼續(xù)。
設計意圖:使學生認同科學技術在生物學研究中的重要作用并形成珍愛生命的意識。激發(fā)學生進一步學習的熱情,并理解科學是不斷發(fā)展的。
作為一名生物學教師,為了教育學生成為全面發(fā)展的人,首先自己需要做的就是提高自身的生物學核心素養(yǎng)信念,才能在教學過程中將科學的思維、方法潤物細無聲的滲透給學生[5]。所以生物學教師應該充分利用相關網絡信息資源、書籍資源,積極地去發(fā)現問題并科學地解決,只有自己將知識內化吃透,才能更好地幫助學生解決問題,這就要求教師不斷深入學習生物學和一些與生物學有關聯的學科知識,大力提升自己專業(yè)素質、科學文化;改變自身舊有的觀念思想,不過于要求學生的應試成績,而關注學生的綜合能力,觀念的養(yǎng)成,放長遠的目光,培養(yǎng)符合新時代標準的新人才。