關於核心素養的課堂教學論文
關鍵詞:生物學;核心素養;課堂教學
隨著國家發展學生核心素養體系的釋出,重視和深化發展學生核心素養成為基礎教育改革的熱點和方向,落實立德樹人是課程改革的核心和根本任務,發展學生的核心素養是育人的重要目標。[1]2017年新修訂普通高中生物學課程標準明確將生物學核心素養作為課程宗旨,生物學課程的根本任務是提高學生終身發展所需的生物學核心素養[2],因此課程、教學、評價都要基於核心素養來設計和實施。下面以“DNA的複製冶為例談談在教學中培養學生的核心素養。搖搖
一、基於生物學核心素養的教學分析
生物學核心素養是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的,在解決真實情境中的實際問題所表現出來的必備品格和關鍵能力[3],包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個方面。生命觀念是生物學核心素養的基礎和支柱,生命觀念的形成離不開理性思維和科學探究,理性思維是科學探究的重要內涵,科學探究是理性思維的實證過程,在形成生命觀念、進行理性思維和科學探究的過程中,最終形成一定的社會責任意識和義務。[1]基於核心素養的教學,將課程目標定位在核心素養上,需要我們從關注知識點的落實轉向素養的養成,從關注教什麼轉向關注學生學會什麼,需要更多地思考如何讓知識成為素養,讓知識變成智慧。[4]以學科核心素養為根本宗旨的生物教學,更加尊重學生的個體差異性發展,關注學生素養的培養,注重課堂教學的原生態,讓學生形成基本的生命觀和生物學基本觀點[5],發展生物學核心素養。
(一)確定生物學核心素養的目標
生物學核心素養是對生命現象及其運作的理解和認識,是科學世界觀的組成部分,是滿足學生終身發展所必須的生命觀念、思維和方法,是學生知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現,是三維目標的提煉和有機昇華。“DNA的複製冶是人教版高中生物必修2第三章第三節內容,DNA分子的結構和複製是遺傳學的基本理論[6]。學生已有有絲分裂、減數分裂和DNA雙螺旋結構等知識背景,教師在分析學生、教學內容的基礎上,確定了基於生物學核心素養的學習目標:概述DNA分子的複製,探討DNA複製的生物學意義,理解結構和功能的內在聯絡;運用假說———演繹法推測DNA分子複製的.方式,感悟假說———演繹的科學方法;透過分析推測複製過程的經典實驗,學會分析實驗的方法,領悟科學探究的魅力,建構DNA透過複製傳遞遺傳資訊功能的概念,體會科學技術的應用;探究活動中,指導學生分析、推理、歸納、大膽想象和猜測,培養科學的思維及合作學習的精神。
(二)找準培養生物學核心素養的“三點
培養學生生物學核心素養是本課程的價值追求,也是課程預期的教學目標。教師在進行教學設計時,要考慮本節課學科核心素養的針對性和有效性,找準培養學生生物學核心素養的立足點、切入點、支撐點,是培養學生核心素養成功的關鍵性前提。根據課程標準的要求和教材內容、學生的實際,教師精心設計課堂教學,設計了啟發式、自主和合作探究學習的方法,確立了本節生物學核心素養的立足點是生命觀念、理性思維、科學探究;切入點是體驗假說———演繹;支撐點是科學探究。
(三)定位培養生物學核心素養的助推劑
精心設計教學主線,準確分析教情、學情,確立有效的教學方法,這些都是課堂教學中落實核心素養的助推劑。教師把科學探究的過程設計為課堂教學的主線,讓學生親歷科學探究的過程,體驗生物學知識的形成過程、感悟生物學思想和方法[3],體會解決問題的過程和方法,建構生物學核心概念,達成對生命的理解,養成科學態度和科學精神,為學生的終身發展奠定素養基礎。
二、基於生物學核心素養的課堂教學
教學中,在層層設疑、解疑、演繹推理過程中,學生體會假說———演繹的科學方法,課堂圍繞“發現問題———作出假設———演繹推理———實驗驗證———得出結論冶這一探究主線實施[6],處處滲透著生物學核心素養的培養,最終達成課堂的核心素養目標。
(一)利用前概念創設新情境
前概念是學習新概念的基礎,利用學生已有概念的回顧,達到溫故知新的目的。教學中,教師結合圖片呈現問題:DNA化學組成的基本單位是什麼?DNA分子的空間結構是怎樣的?使學生進一步理解結構與功能的內在聯絡,建構生命觀念。指導學生推測:DNA複製的場所可能在哪?進一步引發思考:一個DNA複製後形成兩個子代DNA的4條鏈可能的組成方式有哪些?問題解決的同時伴隨著新的設疑,激發學生的求知慾,使學生儘快進入學習新知的情境。教學中發揮科學前概念的正遷移作用,使之成為學習新概念的鋪墊、資源,成為新知學習的新增長點。
(二)立足核心素養點,開展探究活動
生物學核心素養的四個方面並不是在每節課都要充分體現和落實,根據學習內容、學情等不同,每節課側重點有所不同。教學中,教師準確把握核心素養的培養點,圍繞培養點開展探究活動,有效的探究活動不僅直接影響核心素養中理性思維、科學探究的落實,也間接影響生命觀念和社會責任的達成。在本節學習中,核心素養的培養重點立足於結構和功能相統一等生命觀念,演繹與推理、歸納概括、建構模型等理性思維,以及科學探究的過程、方法和品質等。1.科學探究建構DNA的複製方式科學探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。學習中,沿著“發現問題———做出假設———演繹推理———實驗驗證———得出結論冶這一主線,感悟假說———演繹的科學方法,運用歸納與概括、演繹與推理、模型、批判性思維等方法,探討DNA分子複製的方式。發現問題。根據匯入環節設疑:一個DNA複製後的子代4條鏈可能的組成方式有哪些?教師組織學生討論、繪圖、板圖交流可能的複製方式———半保留、全保留複製、彌散複製。作出假設。學生根據問題交流結果作出假設:DNA複製是半保留複製;DNA複製是全保留複製;DNA複製是彌散複製。演繹推理。教師設定了5個遞進的問題:設計此實驗的關鍵思路是什麼;怎樣區分用肉眼看不到的DNA分子;若親代DNA用同位素15N標記,放在含有14N的環境中培養,親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素;實驗中如何將不同N元素組成的DNA分子區分開;親代、子一代、子二代DNA都分別進行離心,結果怎樣分佈。指導學生分組討論、繪圖、板圖交流,在師生交流過程中,預測DNA三種複製方式形成的子代DNA的可能情況,以及如何設計實驗進行驗證,體驗科學探究的嚴謹,發展學生的理性思維。實驗驗證。學生利用學具動手製作DNA複製的模型,模擬複製方式,初步建構半保留複製的概念,體會科學家的研究過程和結果,佐證學生的推理結論。得出結論。在前面推理、模擬的基礎上,歸納概括出:DNA複製方式是半保留複製。2.討論———探究建構DNA複製過程本環節分兩個板塊進行,首先教師呈現科恩伯格的兩個實驗研究,指導學生合作討論分析、獲取資訊、找關鍵詞,推測DNA複製可能需要的條件:模板、能量、原料、酶等。其次,教師充分利用資訊科技的手段,演示DNA複製的動態和連續變化過程,閱讀教材內容,思考交流以下問題:DNA複製的條件、場所、時間、結果?DNA複製的特點、意義,如何保證其準確性?同時結合大腸桿菌半保留複製圖例,用數學方法計算三代中含15N-DNA的比例。在此過程思維的碰撞中,聚焦構建概念,學生再次體會生命觀點。
(三)課堂總結拓展,課後反饋鞏固
師生共同梳理主體知識,重溫科學探究的過程、方法,深化對DNA複製的整體認識。同時引導學生思考,啟發學生的思維,有學生提出:DNA複製是從一端開始還是兩端開始複製呢?兩條鏈複製是同時的嗎?是同一個方向進行嗎?有些問題遠超出學生的認知水平,教師指導學生對部分問題進行深層次分析,使學習達到一個更新更高層次。結合學生質疑,教師呈現圖片,展示DNA複製的多起點、兩條鏈反向延伸的特點,拓展了課堂內容,為後續學習奠定基礎。課後教師設計了5道重要概念的反饋題,及時瞭解學生掌握情況,鞏固深化DNA複製這一重要概念。
三、思考
課堂教學是發展學生生物學核心素養的重要陣地,以培養學生生物學核心素養為總目標的教學,要關注學生的個體差異和發展需求,準確定位每節課核心素養的立足點、切入點,是落實核心素養的前提。創造機會,多組織學生主動學習的探究活動,是落實核心素養的關鍵。設定遞進式的問題,創設學習的真實情景,是啟發學生思維,落實學科核心素養的重要保障。生物學課程分為初中、高中兩個學段,初中側重於生物多樣性及其分類,以及細胞、遺傳、進化、生態系統等概念的初步理解;高中側重對細胞、遺傳、進化、生態等概念進一步深入探討,深入到分子水平探討生命活動的機制,更加關注生態學和進化思想[5]。在落實核心素養的要求上,兩個階段有著不同的目標,如何進行無縫銜接,是我們值得思考的問題。以學科核心素養為根本宗旨的課堂教學被賦予了新的元素,但同時衍生出新問題:課堂教學中如何評價學生生物學核心素養的發展水平?如何利用生物課程的特點發展學生的核心素養?探索生物科學素養與核心素養的培養之間的關係,在課程改革的道路上,我們且行且思且實踐。