顧衛(wèi)
(江蘇張家港高級中學,江蘇張家港 215600)
高中生物核心素養(yǎng)是指,在學生在高中生物教學逐漸形成的對社會發(fā)展及個人未來發(fā)展有積極意義的關(guān)鍵能力及必備品格,具有終身性、發(fā)展性及綜合性特點,涵蓋有社會責任、科學探究、理性思維、生命觀念四個方面,是知識、能力及情感態(tài)度的綜合體現(xiàn)。高中生所具有的生物核心素養(yǎng)的高低,是評價生物教學效果有效性高低的重要指標。那么,在高中生物教學中如何培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng),是教師需要深入研究的重點問題。
生物課程與生活之間關(guān)系密切,是一門以實驗為基礎的自然學科。在日常教學中,高中生物教師可借助與學生生活貼近的視頻、實驗或事件導入新課,引導學生從事實中總結(jié)出概念,然后從概念中歸納出生命觀。比如,在學習人教版高中生物教材終于《DNA分子的結(jié)構(gòu)》有關(guān)的內(nèi)容時,教師就可給學生播放與“DNA的粗提取與鑒定”有關(guān)的實驗視頻。教師可以在家庭廚房中完成這一實驗,并拍攝成視頻,實驗材料為洋蔥,把洋蔥鱗莖科學切碎之后添加適量的實驗與洗滌劑,接著研磨過濾,并在過濾時添加一些燒酒,3~5min后析出絮狀DNA。教師在指導學生操作實驗的時候,應指導學生選用多種實驗材料,比如獼猴桃、大蒜、香蕉等。實驗結(jié)果表明,只有以獼猴桃為材料的實驗效果不好(其顏色不利于觀察)其余材料的實驗效果都非常明顯。在此基礎上,教師可引導學生用手工研磨及料理機加工兩種方式獲取DNA,并對比結(jié)果,就會發(fā)現(xiàn)通過手工研磨獲得的DNA的特點為絲狀,而通過料理機獲得的DNA為絮狀。通過親自參與實驗,可讓學生對細胞中存在DNA這一事實有更為直觀的了解,從而幫助學生形成正確的生命觀念。
理性思維指的是以證據(jù)與客觀事實為基礎,認同并形成良好的思維習慣,借助概括與歸納,判斷性思維、模型與建模、推理與演繹等方式對生命規(guī)律與現(xiàn)象進行探討,論證或?qū)徱暽鐣飳W議題。
例如通過觀看與參與 《DNA的粗提取與鑒定》視頻我們可以得知,細胞中存在DNA。而DNA可以對遺傳物質(zhì)進行儲存,可以對生物體的變異與遺傳進行控制,這一特點與DNA分子結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。在此基礎上,教師應引導學生了解DNA分子的基本模型,明確DNA分子結(jié)構(gòu)的特點是特異性、多樣性及穩(wěn)定性,并教會學生自主建立DNA分子模型的方法。在教學中我們發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學生建立的DNA分子模型為環(huán)狀、鏈狀。教師可引導學生對兩種形狀DNA分子結(jié)構(gòu)進行比較,從而歸納出:DNA分子一般由脫氧核糖與磷酸基團交替構(gòu)成主要骨架,穩(wěn)定性很高;差異化的DNA分子具有的堿基的順序及數(shù)目也有很大區(qū)別,這也是DNA呈現(xiàn)多樣性的主要原因;具體的DNA的堿基順序也是固定的,這也是DNA具有穩(wěn)定性能的原因。一些學生建立的DNA分子模型中的含N堿基、脫氧核糖、磷酸基團的比為:1∶1∶1∶1,通過分析與比較,學生就會發(fā)現(xiàn)存在問題,在對該問題做深入的分析與討論后,就能得出答案,而這一過程也是推動學生理性思維習慣、理性思維能力形成與發(fā)展的過程。
生物學科是一門以實驗為基礎的課程,其借助實驗方式揭示生命規(guī)律及生物學現(xiàn)象。因此,在高中生物課堂活動中,教師應重視培養(yǎng)學生的探究意識,指導學生借助實驗探究的方式發(fā)現(xiàn)生物學問題,并在此過程中增強學生的團隊精神、合作意識及創(chuàng)新能力。
例如在學習人教版高中生物教材中與《DNA分子的結(jié)構(gòu)》的時候,教師就可通過“DNA的粗提取與鑒定”實驗及“DNA分子模型”構(gòu)建的方式,歸納出DNA分子結(jié)構(gòu)對物質(zhì)的具體功能或性狀發(fā)揮決定性作用。一些學生會提問“基因工程是怎么通過DNA分子結(jié)構(gòu)的形式將其功能改變的?”其實,基因工程猶如在DNA分子結(jié)構(gòu)上移花接木,對其結(jié)構(gòu)進行了相應的改造,但是在高中實驗室現(xiàn)有條件下還難以完成該實驗。怎樣“移花”得到目的基因,怎樣“接木”把質(zhì)粒與目的基因相連?通過什么樣的限制酶得到切割質(zhì)粒與目的基因?限制酶能切割出的DNA片段有多少種?相比于一種限制酶,兩種酶的優(yōu)點是什么?在對質(zhì)粒與目的DNA片段進行處理的時候,應重點保護哪些結(jié)構(gòu)?基于上述諸多問題,需要教師用模擬實驗的形式逐一解答。學生在觀看模擬實驗的時候,可合作探究出DNA分子的6種重組形式:①目的基因與質(zhì)粒的反向連接。②目的基因與質(zhì)粒的正常連接。③目的基因呈現(xiàn)出自身環(huán)化現(xiàn)象。④兩個目的基因相互連接。⑤質(zhì)粒自身呈現(xiàn)環(huán)化現(xiàn)象。⑥兩個質(zhì)粒相互連接。學生在對通過一種限制酶可獲得多元化目的基因與質(zhì)粒分組的前提下,再去分析兩種限制酶對質(zhì)粒與目的基因的切割,就可更好地掌握雙酶切具有的優(yōu)勢了。
高中生應以為人類服務的價值觀與態(tài)度,對生物學思想方法與知識進行運用,能對與生物學有關(guān)的社會議題進行高度關(guān)注,并主動參與討論,能對該議題做出合理解釋,可以辨別偽科學與迷信;積極傳遞環(huán)境保護、關(guān)愛生命、健康生活等生物學知識;可根據(jù)本地資源進行科學實踐,積極解決日常生活中和生物學有關(guān)的各種問題。
在學習人教版高中生物教材中與《DNA分子的結(jié)構(gòu)》有關(guān)的內(nèi)容時,在講課前兩天教師應布置學生盡可能多地收集與本課有關(guān)的“為什么、是什么、怎么做”的信息。由于學生已經(jīng)對該課程教學內(nèi)容有較多的理解,因此在教學中可進行積極的討論,一些學生提出借助基因技術(shù)能夠?qū)⑦z傳病基因清除掉,從而可實現(xiàn)延緩衰老、治療癌癥等目的。當然,科技相當于一把“雙刃劍”,教師應引導學生對其優(yōu)點與弊端進行評價與判斷,使得學生明白基因技術(shù)可以用來治療疾病,但也可能因此引發(fā)一些道德倫理問題,還可能導致社會人口過多情況的出現(xiàn)。借助類似活動的組織,可讓學生更加關(guān)注生命科學有關(guān)的各種社會議題,從而不斷增強學生的社會責任感。
總之,在高中生物教學中培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng),是落實新課改理念的有效途徑,也是提高學生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵措施。因此,教師應明確生物學科核心素養(yǎng)的內(nèi)容,并采取針對性的教學措施,推動學生社會責任、科學探究、理性思維、生命觀念等能力與觀念的優(yōu)化與發(fā)展,最終顯著提升高中生物教學效果。
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