生物學(xué)科核心素養(yǎng)背景下滲透理性思維例談

瞿文超

摘 要?以 “細(xì)胞增殖”（第二課時(shí)）一課的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，闡述基于生物學(xué)核心素養(yǎng)背景下滲透理性思維的教學(xué)設(shè)計(jì)策略，主張以“自主合作、實(shí)踐探究”為主的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力。

關(guān)鍵詞?生物學(xué)科核心素養(yǎng);理性思維;細(xì)胞增殖;教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2020）19-0197-02

生物學(xué)科是學(xué)生理解生命，探究生命奧秘的一扇大門，生物教學(xué)中不僅要傳授給學(xué)生生物科學(xué)的知識(shí)，更重要的是培育學(xué)生生物學(xué)科的核心素養(yǎng)，這也是生物教學(xué)最終的核心價(jià)值體現(xiàn)。

一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)

生物學(xué)素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。生物學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物學(xué)知識(shí)、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀，它反映了一個(gè)人對(duì)生物學(xué)領(lǐng)域中核心基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用情況，以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。生物學(xué)素養(yǎng)是生物學(xué)核心素養(yǎng)形成的條件和基礎(chǔ)。提高每個(gè)高中學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)是本課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中的基本任務(wù)?！袄硇运季S”是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展理性思維，如能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會(huì)議題?？茖W(xué)既是過程，又是概念體系，兩者都重要，在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師們過于關(guān)注細(xì)小、瑣碎的知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生背誦記憶術(shù)語，認(rèn)為記住了術(shù)語，就掌握了概念，而學(xué)生往往考完試就遺忘了。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論及布魯納的認(rèn)知發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)應(yīng)該是一個(gè)學(xué)習(xí)者主動(dòng)構(gòu)建內(nèi)部心理結(jié)構(gòu)的過程，同時(shí)也是一個(gè)主動(dòng)認(rèn)知的過程，需要深入理解從大量事實(shí)中概括出的抽象規(guī)律和原理。掌握這些基本概念和原理并能夠遷移應(yīng)用于情景中。

二、教學(xué)流程

提出問題 → 激發(fā)興趣 → 觀察討論 → 實(shí)踐操作 → 得出結(jié)論

三、教學(xué)過程（第2課時(shí)）

（一）新課的引入

教師活動(dòng)：播放人的個(gè)體發(fā)育過程和細(xì)菌分裂動(dòng)畫，

提問：兩個(gè)動(dòng)畫有什么異同點(diǎn)？教師講述：生物通過細(xì)胞分裂，可以將遺傳物質(zhì)復(fù)制然后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。

學(xué)生活動(dòng)：觀察動(dòng)畫，學(xué)生間相互討論得出結(jié)論：細(xì)菌通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新個(gè)體，多細(xì)胞生物以細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明確目標(biāo)、引發(fā)思考。使學(xué)生以較為輕松的心情學(xué)習(xí)，通過步步深入的方式獲取知識(shí)。

（二）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)

1.細(xì)胞周期

教師活動(dòng)：那么我們就來探究細(xì)胞分裂是不是遵循這樣的規(guī)律？提問：真核生物細(xì)胞分裂有哪三種方式？過渡：那么我今天就來探究有絲分裂的過程和特點(diǎn)。多媒體展示：細(xì)胞周期的時(shí)間圖，設(shè)問：什么叫細(xì)胞周期、分為哪些階段、時(shí)間是多少？過渡：細(xì)胞分裂間期占細(xì)胞周期的90%-95%，在這么長(zhǎng)的時(shí)間里細(xì)胞發(fā)生了什么變化呢？用多媒體動(dòng)畫顯示間期的特點(diǎn)。過渡：在多媒體和教材中我們知道了細(xì)胞分裂間期的特點(diǎn)。那么我們能不能用我們的準(zhǔn)備的材料模擬它呢？講解：強(qiáng)調(diào)DNA和染色體數(shù)目的算法，假設(shè)生物的體細(xì)胞中有2條染色體（2個(gè)DNA分子），以1張紙條為1條染色體（1個(gè)DNA），以課桌為1個(gè)細(xì)胞，那么在細(xì)胞分裂間期應(yīng)該怎么操作？教師回到學(xué)生中間進(jìn)行指導(dǎo)和糾正。

學(xué)生活動(dòng)：觀察動(dòng)畫，學(xué)生間相互討論得出結(jié)論：

細(xì)菌通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新個(gè)體，多細(xì)胞生物以細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞。學(xué)生閱讀P112第二段討論得出。帶著三個(gè)問題閱讀P112第四段和圖6-1得出結(jié)論。學(xué)生閱讀相關(guān)內(nèi)容通過交流討論得出細(xì)胞分裂間期的特點(diǎn)。（進(jìn)行DNA分子復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成）學(xué)生產(chǎn)生好奇感，學(xué)生討論交流后拿出準(zhǔn)備好的紙條進(jìn)行操作（由1張紙條變成2張紙條，以2條紙條的中點(diǎn)為染色體著絲點(diǎn)）學(xué)生閱讀教材P112第一段，觀看動(dòng)畫，進(jìn)行討論交流。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生、激發(fā)學(xué)生的求知欲。激發(fā)學(xué)生探究欲望。通過實(shí)際操作理解和掌握間期的特點(diǎn)，使微觀的東西宏觀化，鍛煉學(xué)生的操作能力，便于知識(shí)的理解。提高學(xué)生識(shí)圖能力、并理解細(xì)胞分裂是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。

2.細(xì)胞分裂期

教師活動(dòng)：教師播放植物細(xì)胞分裂前期動(dòng)畫并要求學(xué)生總結(jié)得出前期的特點(diǎn)、DNA、染色體以及染色單體三者的關(guān)系和姐妹染色單體的概念。過渡：那么我們就來實(shí)際操作DNA和染色體的變化，教師下講臺(tái)進(jìn)行指導(dǎo)。接下來我們來學(xué)習(xí)中期細(xì)胞染色體、DNA、染色單體發(fā)生了如何變化？（重播中期動(dòng)畫）。過渡：那么我們就來實(shí)際操作（以課桌的中線為赤道板）解釋為什么叫赤道板。重播細(xì)胞有絲分裂后期的動(dòng)畫，并且要求學(xué)生觀察染色體數(shù)目是怎么加倍的？過渡：那么我們用實(shí)際操作來證實(shí)著絲點(diǎn)一分為二，染色體數(shù)目加倍。重播有絲分裂末期動(dòng)畫（要求觀察細(xì)胞中的特點(diǎn)以及染色體的形態(tài)變化）。過渡：那么我們就來完成細(xì)胞分裂最后一個(gè)時(shí)期的工作。

學(xué)生活動(dòng)：（前期的特點(diǎn)：略，DNA：染色體=2：1，1條染色體上有2條染色單體），學(xué)生操作紙條（2條紙條的著絲點(diǎn)雜亂排在桌面上）。交流討論的結(jié)論：三者形態(tài)和數(shù)目沒有發(fā)生改變，但是所有染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的一個(gè)平面上（赤道板），學(xué)生用紙條進(jìn)行操作把含有2條染色單體的紙條（染色體）的著絲點(diǎn)移向課桌中線。閱讀后期的相關(guān)知識(shí)總結(jié)：DNA數(shù)目沒有發(fā)生改變、染色體數(shù)目加倍（原因：染色單體隨著絲點(diǎn)分開）染色單體數(shù)目為0。學(xué)生實(shí)際操作，把含有2條染色單體的紙條一分為二，染色體數(shù)目加倍為4條，學(xué)生閱讀相關(guān)內(nèi)容和觀察動(dòng)畫得出結(jié)論：一個(gè)細(xì)胞變成兩個(gè)細(xì)胞，染色體、DNA數(shù)目減半（4條減為2條）、染色體變?yōu)榻z狀。學(xué)生把分開的染色體拉向課桌中線的兩邊，以中線為細(xì)胞板形成兩個(gè)細(xì)胞，染色體數(shù)目為2條。

設(shè)計(jì)意圖：理解前期的著絲點(diǎn)位置和細(xì)胞中的變化，通過學(xué)生的實(shí)際的模擬操作，使學(xué)生體會(huì)到了在做中學(xué)到知識(shí)的樂趣，深刻理解染色體數(shù)目加倍的實(shí)質(zhì);深刻理解物質(zhì)的變化和運(yùn)動(dòng)過程。得到結(jié)論是學(xué)生在老師的主導(dǎo)作用下，由學(xué)生通過觀察、實(shí)踐，總結(jié)的結(jié)果體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。

2.小結(jié)：對(duì)有絲分裂過程中染色體、DNA分子進(jìn)行歸納

教師活動(dòng)：通過前面的學(xué)習(xí)和實(shí)際模擬操作，指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)口訣。

教師用多媒體顯示如下表格，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成下表并教師用多媒體顯示如下坐標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生自主畫圖。

學(xué)生活動(dòng)：前期：膜仁消失兩體現(xiàn)，中期：形數(shù)清晰赤道板

后期：點(diǎn)體倍增均兩極，末期：兩消兩現(xiàn)重開始

通過討論完成下表

歸納并做DNA和染色體變化曲線圖：

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力及綜合分析能力

四、教學(xué)反思

上完課過后，通過與傳統(tǒng)的教學(xué)方法的對(duì)比和學(xué)生的反饋，教學(xué)效果非常理想。筆者認(rèn)為本節(jié)課教學(xué)的成功之處體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.本節(jié)課的價(jià)值是要讓學(xué)生在形成生物學(xué)核心素養(yǎng)的同時(shí)，能用科學(xué)的觀點(diǎn)、知識(shí)、思路和方法，面對(duì)或解決現(xiàn)實(shí)生活中的某些問題。要達(dá)成這樣的課程目標(biāo)，就要高度關(guān)注教學(xué)過程中的實(shí)踐經(jīng)歷?！爸貙?shí)踐”強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是主動(dòng)參與的過程，教師既要讓學(xué)生參與動(dòng)手活動(dòng)，又要讓學(xué)生積極地融入涉及動(dòng)腦的環(huán)節(jié)。通過探究類學(xué)習(xí)活動(dòng)或完成工程學(xué)任務(wù)，加深學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念的理解，提升應(yīng)用知識(shí)的能力。

2.教師充分的引導(dǎo)和相信學(xué)生，讓他們?cè)谛碌慕逃砟詈头椒ǖ闹笇?dǎo)下，充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)的能力。通過各種方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，使他們?cè)凇疤岢鰡栴} → 激發(fā)興趣 → 觀察討論 → 實(shí)踐操作 → 得出結(jié)論”的教學(xué)模式中通過探究和實(shí)踐獲取知識(shí)。

3.在此教學(xué)過程中，筆者把微觀世界的事物宏觀化，使學(xué)生便于理解和掌握知識(shí)，積極為學(xué)生創(chuàng)造合作和交流的平臺(tái)，為學(xué)生進(jìn)一步探究生物學(xué)知識(shí)提供了一個(gè)良好的探究方法。