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核心素养下的高中生物教学探究

时间:2021-04-06 人气:

  摘 要:核心素养是当前教育领域研究的重要课题之一,在于培养学生适应终身发展和社会发展的能力与思想品质,正因如此,对各个学科教师教学提出比以往更高的要求和标准。高中生物作为一门自然学科,其知识有着较强的逻辑性、复杂性与抽象性等特征,无论教师教学还是学生学习均有一定难度。传统教学模式单一枯燥,不仅无法激发学生探究知识兴趣,更无法满足新课程改革提出的培养学生学科核心素养目标,一定程度制约生物学科发展,因而需要生物教师结合学科特征和学生学情从多方面优化教学,全面提升生物教学策略和学生学科核心素养。
  关键词:高中生物;核心素养;教学策略
  随着经济社会快速发展,教育领域在此背景下也需积极创新教学理念和教学方式,促使学生高效掌握知识与技能,更好地适应社会发展。当前科学技术与现实生活的联系日渐紧密,凸显高中生物重要性,在该学科培养学生核心素养也成为教师重要工作之一。高中生物教师在核心素养引领下应注重使学生将自然与生物学相结合,理解和掌握生物知识与技能的同时形成良好的世界观与人生观,深层次体验和感悟生物学科核心素养,为成为全面发展人才奠定坚实基础。
  一、基于學科特征,培养科学探究能力
  科学探究是生物学科核心素养之一,所谓科学探究即学生能发现现实生活中和生物有关问题并观察特定生物学现象,,学会提出相关问题,设计实验,实施方案以及讨论交流结果等能力。传统生物教学由教师占据主要地位,学生被动思考和学习。随着新课程改革全面实施,传统课堂教学模式受到冲击,例如在生物实验教学中,教师会指导学生了解部分常见实验仪器和具体操作规范,如果学生未切身参与实际操作,必然无法理解生物知识,更难以提升学习效率,因而提出培养学生科学探究要求。通过围绕生物知识展开科学探究能促使学生发挥主体作用,使理论与实践相结合。生物教师在此类教学中不单单要为学生讲解相关实验仪器用途与操作注意事项,还要围绕教学单元指导学生自主设计和完成生物实验,使学生能充分理解和掌握生物实验呈现的重难点知识,增强学生实践操作能力,并学会构建知识体系或运用生物观点理解相关知识,形成良好的生物思维能力。
  以“DNA是主要的遗传物质”教学为例,教师则从科学探究角度开展教学,分别从以下步骤着手:首先猜想----何为遗传物质;生物教师在课堂导入环节让学生回顾蛋白质、核酸、脂质、糖类等各种生物大分子结构特征,随即让学生猜想上述哪种生物大分子结构特征符合生物遗传物质条件?问题的提出为学生进一步探究知识提供突破口,并基于此思考:“生物遗传物质特征?”“哪种类型生物大分子与生物遗传物质条件相契合?”在学生分组讨论交流以及生物教师点拨指导下归纳总结出遗传物质特征,即遗传物质结构相对稳定,可以存储大量遗传信息,其结构也较为多样。其中蛋白质与核酸结构符合生物遗传物质特征,因而这两种物质极有可能为遗传物质;其二探究----艾佛里的肺炎双球菌转化实验;高中生物教师可结合教材让学生充分了解该环节探究内容。学生经生物教师点拨后得知,S型菌体内存在转化因子,并在此基础上提出探究目的:“请问何为S型菌的转化因子?”随即为学生讲解分离提纯组成S型菌生物分子并在此基础上让学生设计实验方案。大部分学生制定的实验方案即从S型菌中提取出蛋白质、脂质、多糖、DAN,再将上述物质与R型菌混合后再培养,在此过程中观察R型菌是否能成功转化为S型菌。与此同时,生物教师通过为学生呈现艾佛里的肺炎双球菌转化实验得出DNA是最为重要的遗传物质;第三深入探究;赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验;生物教师基于艾佛里实验指出经提纯分离后的DNA中含有少量蛋白质,因此认为DNA有可能并非遗传物质。为了验证实验结果并分离DNA与蛋白质,随即生物教师为学生讲述蛋白质外壳与DNA头部组成T2噬菌体,其附有的特异性会直接侵染大肠杆菌,也会繁殖病毒。学生在此过程中联想到可运用35S和32P标记T2噬菌体中的蛋白质与DNA,同时记录并被其附有的特异性侵染的的大肠杆菌,发现32P与35S分别来自DNA与蛋白质,由此一来彻底分离DNA与蛋白质。由于T2噬菌体在侵染大肠杆菌时从始至终相混合,以致于始终存在放射性,导致无法对32P和35S去向进行追踪。对此,生物教师可指出,虽然无法完全分开大肠杆菌与亲代噬菌体,然而却能从大肠杆菌分离中获取子代噬菌体。学生聆听后豁然开朗,即在实验中主要观察子代噬菌体放射性情况,最后教师呈现赫尔希与蔡斯实验现象,即子代噬菌体在用32P做标记时会出现显著的放射性,但用35S时却未出现,因而可判定DNA为遗传物质。从上述教学可知,生物教师在培养学生科学探究时先提出猜想,再指导学生探究,促使学生深入理解所学知识,提升科学探究素养。
  二、基于学科特征,培养理性思维能力
  理性思维是高中生物核心素养之一,更是一种思维辨性能力。该思维能力并非每个人天性特有,需后期形成。在高中生物学科培养学生理性思维能力能增强学生分析问题与解决问题能力,提升综合素养,因而生物教师在教学中应注重培养学生理性思维能力。纵观生物教学模式,大部分教师在教学中习惯性根据教材和参考资料为学生传授知识,学生再死记硬背学习,不仅未充分理解所学知识,长期以往学生会对生物学科产生抗拒和厌烦情绪。求其原因,多和教师未在教学中注重发展学生思维能力,以致于学生只会跟随教师教学步骤,基本不会独立思考和分析问题有关,对此教师应转变教学方式,维持学生探究知识欲望,提升生物教学效率。
  但凡教学经验丰富的生物教师会发现,高中生物教科书中有很多经典的图形,如果教师在教学过程中能够巧妙的利用这些经典图形来讲解知识,这样学生能够加深记忆。以“有氧呼吸”教学为例,教师在讲解有氧呼吸能量转换图时,如果单单让学生记忆图形,那么这种方式和灌输式教学方式无任何区别,学生并未理解图形实质内容,降低了解题效率。如果教师在讲解时先引导学生认真看有氧呼吸过程的图形,提问学生合成ATP的过程,接着教师跟学生说是因为在有氧呼吸的过程中有线粒体这个场所为它提供了ADP和Pi。通过这样的讲解方式有利于学生深层次理解和掌握有氧呼吸知识。除了上述图形分析法,生物教师还可运用计算分析法。高中生物知识和初中阶段相比,无论知识容量和难度均有所提升,其中最为显著的特征即无法脱离计算分析。事实上,在很多生物教师潜意识思维中,认为生物是一门理解和记忆知识为主,计算为辅的学科,在任何时期运用该观点评价生物学科皆可。然而并非计算发挥辅助作用则在教学和学习中无需计算,通过计算证明能使生物知识更为科学严谨,借此方式还能培养学生理性思维。例如教师在教学中均会遇到能量流动定量与定时等问题,基于定时与定量角度,呼吸+被下层营养级同化+分解者利用+未被利用=同化量。基于不定时与定量角度,呼吸+被下一级同化+分解者利用=同化量。上述生物知识有一定难度,生物教师可以从实际生活角度阐述,即①妈妈给了小红5个大桃子,要求她在6min内吃完(定时),但时间不够,请问她还剩多少个没吃?(未被利用)。②妈妈给小红5个大桃子,让她自己慢慢吃(不定时),时间十分充足,小红全部吃完了。从上述可得知,基于不定时时好比定量的摄取能量,时间接近于无限大,将全被被利用所有未被利用的能量。生物教师运用类似举例计算方式解决生物问题,针对能量流动问题,角度不同,题目就会多元化,当学生理解能量流动根本特性后就会从多角度分析和解决问题。

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