简论核心素养观下的高中生物学科教学

2019-03-28 01:24陈娜娜
中学教学参考·理科版 2019年1期
关键词:科学思维高中生物核心素养

陈娜娜

[摘   要]核心素养成为新一轮课程改革的核心,高中生物学科教学必须构建以“生命观念、科学思维、科学探究和社会责任”等四个方面为基本要素的学生核心素养培养体系,为实现学生的全面发展奠定坚实的基础。

[关键词]核心素养;高中生物;科学思维

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2019)02-0086-02

“核心素养”是新一轮课程改革的核心内容,它是基于人类自我发展和社会进步建立的,人类社会的进步与发展是以人类自身素质发展为条件、为基础的。因此,核心素养主要是以人的全面发展为宗旨,但必须建构人与社会之间的整体性、协调性、持续性发展关系。在《中国学生发展核心素养》中提出,生命科学的核心素养包括“生命观念、科学思维、科学探究和社会责任”四个方面,因此生物学科教学必须建立起以“生命观念、科学思维、科学探究和社会责任”为基本要素的学生核心素养培养体系,为实现学生的全面发展奠定坚实的基础。

一、构建生物学科核心素养培养体系

以“生命观念、科学思维、科学探究和社会责任”为基本要素的学生生物学科核心素养培养体系中,四个要素不是零散、孤立的,而是一个统一、有序的发展系统。四个要素之间的关系可用右图表示:

在以上逻辑系统中,生命观念是生物学科核心素养的基础和支柱,也是生物学科教学的核心目标,而生命观念的形成过程离不开科学思维和科学探究;科学思维和科学探究相互关联、相互作用,科学思维是科学探究的重要内涵,科学探究是科学思维的实证过程;社会责任是生命观念的升华,是人的价值体现。在生物学科教学中,教师应引导学生在进行科学思维和科学探究的基础上,建立生命观念,并最终形成一定的社会责任意识和义务。

在生物学科教学中,必须准确把握四个要素之间的关系,明确各要素的具体内容与目标,建立各要素之间的有效生成渠道,形成各要素之间的相互促进、协调统一的教学机制,构建生物学科核心素养统一、有序的培养体系。

二、核心素养观下的高中生物学科教学

1.在知識传授过程中提升学生的科学思维。传统的生物学科教学是以传授学科知识为核心任务,而忽视了对学生科学思维的培养与提升,致使学生思维僵化,无法用所学的知识解决实际问题,造成“高分低能”的不良后果。对此,在生物学科教学中,教师可通过设置问题情境、提供实证性学习材料、开展验证性实验等方式,使学生在获取知识的过程中逐步学会运用多种思维方法(如归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等)解决问题,从而逐步发展科学思维。

例如,在教学“光合作用”内容时,教师可利用“鲁宾与卡门实验”及采用列表法,让学生在填表的过程中,掌握知识,学习科学思维方法。教学列表如下,其中“鲁宾与卡门实验”和“科学思维方法”的内容由教师引导学生完成填写。

2.加强实践教学设计,促进学生进行科学探究。生物学是一门实践性、探究性较强的学科,生物学的基本概念、规律都是通过实验验证建立的。在生物学科教学中实施科学探究有其独特的优势和广阔的天地。因此,在生物学科教学中,教师可通过探究性实验、模拟实验、研究性学习、综合实践活动等方式,将学生的学习始终置于探究活动之中,并在科学探究的过程中教会学生基本的科学探究方法,如提出问题→猜想假设→实验论证→检验完善,从而不断培养学生科学探究的兴趣和能力。

例如,在教学“酶的激活剂与抑制剂”内容时,设计探究性实验:探究氯化钠对唾液淀粉酶的活性的影响。首先,组织学生设计出实验方案:给3支试管分别编号①②③,向试管①中加入1%淀粉溶液1 mL,向试管②中加入1%氯化钠溶液1 mL,向试管③中加入蒸馏水1 mL;再分别向各试管加入0.1%淀粉溶液3 mL和稀释的新鲜唾液1 mL;摇匀各试管内容物,并全部放入37℃恒温水浴中保温,10~15分钟后取出,冷却;向各试管加入2~3滴碘化钾—碘溶液,摇匀;稳定后观察、对比3支试管内容物颜色的深浅,分析得出结论。然后,提供材料及用具:蒸馏水、1%淀粉溶液、1%氯化钠溶液、碘化钾—碘溶液(将碘化钾20 g和碘10 g溶解在100 mL水中,使用前稀释10倍)、稀释100~200倍的新鲜唾液、0.1%硫酸铜溶液,组织学生进行实验探究。最后,引导学生得出实验结论:有些物质在低浓度时为某种酶的激活剂,而在高浓度时却为该酶的抑制剂,因而激活剂与抑制剂并没有绝对的界限。

3.理论联系实际,构建学生的生命观念。生命观念既具有知识属性,又具有意识属性,不能片面理解其意义。生命观念的知识属性强调的是学生必须在全面理解和掌握生物学概念的基础上,科学认识生物的多样性和统一性,形成结构与功能观、进化与适应观、稳定与平衡观、物质与能量观等;生命观念的意识属性则强调的是学生必须形成积极的情感态度、科学的自然观和世界观。在生物学科教学中,教师可通过利用生命科学史、再现科学研究过程、联系现实生活中的生命现象等方式,既让学生形成认识生命科学的能力,又形成维护生命成长的生态意识和生命观。

例如,在教学“生物的多样性与进化”内容时,课前可安排学生了解各种动物的呼吸器官,课上首先对学生提供的内容进行归类,如适应水中生活的鱼类用鳃呼吸,但鲸、龟、鳖、鳄鱼可以用肺呼吸;适应陆地生活的哺乳动物用肺呼吸;空中飞行的鸟可以双重呼吸。然后再提出问题:各种动物为什么会有不同的呼吸器官?为什么适应不同生活环境的动物也会有相同功能的呼吸器官?引导学生利用“进化与适应观”进行理解:这是因环境的多样性表现为适应的多样性,而同功能器官又具有适应多样性的表现,因此生物适应环境的形式是多样的。这样教学,不但让学生理解了“适应多样性就是生物进化的必然结果”这一生命规律,还激发了学生关注生命多样化生长的生命观念。

4.在广泛参与社会事务的讨论中增强学生的社会责任。生物学“社会责任”的内涵是从个人到社会再到国家的多层次递进的统一关系,其核心要义就是培育和弘扬社会主义核心价值观。在生物学科教学中,教师通过教材中设置的各个栏目,如“科学家访谈”“思考 · 讨论”“科学 · 技术 · 社会”“课外阅读”等,以及教材中的练习题、章首页、章小结中的有关社会事务的讨论中不断落实“社会责任”这一核心素养。比如,练习题:“我国在修建青藏铁路时,不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞,这对保护生物多样性有什么意义?这种做法适合其他地区推广吗?请综合运用本章各节所学知识,从基因、物种和生态系统三个方面来论证。感兴趣的话,你还可以从经济和社会等角度提出自己的看法。”其中“感兴趣的话,你还可以从经济和社会等角度提出自己的看法”这一设问就很好地落实了“社会责任”这一核心素养的培养。又如,利用章小结中的内容:关注糖类、脂质等物质的过量摄入对人体健康的影响,在改进自己膳食行为的同时,向他人宣传有关营养保健的知识;关注我国已经步入老龄化社会的现状,特别关爱老年人等,引导学生对这些现实生活问题、社会问题、自然问题进行讨论与总结,从而提升学生的责任意识和社会担当。

总之,以核心素养为宗旨的生物学科教学中,必须关注学生生命观念的培养,立足于正确的生命观、世界观的养成,凸显“社会责任”这一时代主题,培养出具有扎实的学科知识基础、科学的创新精神和强烈的社会责任担当的高素质人才。

(责任编辑 黄春香)

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