例谈如何在教学设计中培养初中生的生物学学科核心素养

2020-06-08 10:22陈静雯
中学生物学 2020年3期
关键词:科学史探究性科学

陈静雯

核心素养是指学生未来能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,其培养也是所有学科教育共同肩负的使命。当前,核心素养是课程实施和教学改革的总纲和方向,而核心素养如何落地到课堂教学也是从教育专家到基层教师始终探究的课题。中学生物教师应提高站位,着眼未来,不能仅仅局限于生物学知识的传输,更要注重能力和素质的培养,为学生长远发展打下良好基础。笔者结合课堂教学经验和初中生的特点,探讨在教学设计中培养学生的生物学学科核心素养。

1注重本质,首推探究性学习

科学本身就是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。“倡导探究性学习”正是因为它符合科学本质的特点,而被作为课程的基本理念在课程标准中提出。教学设计注重探究性学习,可以使学生自主建构知识体系,在体验探究的过程中,学习方法,发展能力,形成正确的生命观念。

1.1探究性学习有助于学生形成科学思维

探究性学习重在探究,“探”强调的是实践,而“究”强调的则是在实践过程中的思辨,从实践得出真知,这正是学生科学思维形成的必要途径。例如,在“植物体的结构层次”一课中,为了让学生理解植物体细胞、组织、器官、个体的结构层次,教师可在这一堂简单的实验课中加入探究实验。在学生已经具有了细胞和器官相关内容的背景下,教师引导学生探究细胞如何构成器官。教师提供了番茄和菠菜两种植物的器官做为实验材料。学生在显微镜下可以观察到植物同一器官不同区域的细胞排列方式及形态不同,且两种植物细胞都具有这种特点。此时,教师引导学生分析、归纳、演绎、推理观察到的现象,从而构建出细胞和器官之间的一个新的结构层次——组织的概念。这样在发展学生动手探究的实践能力的同时,也提升了其推理演绎的科学思维。

1.2探究性学习有助于学生建立科学实验观

正确的科学实验观是科研工作者的必备素质,如何科学的设计实验、解释实验是解决科学问题的关键所在。因此,生物学教师要注意在教学中加强相关内容的渗透,可通过促进学生开展探究性学习来达到。例如,在“探究馒头在口腔中的变化”一课的学习中,学生可全程采用探究性学习的方式。首先,联系馒头在口腔中细细咀嚼出现甜味的生活现象,学生分析馒头变甜的可能原因,如唾液的作用、牙与舌的作用等。同时,教师提供充分的能够模拟各种条件的实验材料供学生选择。整个过程中,教师主要起引领作用,学生才是学习的主体,每个学生都可以根據自己的理解进行个性化的探究活动。这样的学习过程令学生记忆深刻,促进学生加深理解。更重要的是,学生从中体会到了一个科学探究实验所包含的“提出问题、做出假设、控制变量、确定分组、完成实验、分析结果、得出结论”的整个流程,这对于建立正确的科学实验观大有裨益。

2重温经典,善用科学史教学

科学是一个发展的过程,学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,去体会他们思考问题的方式和解释世界的途径,同时也学习他们投身科学的精神。因此,教师需充分挖掘经典的的科学史料对于课堂教学的促进意义。

2.1科学史有助于学生体验知识的形成过程,把握知识体系和学习规律

教师可借助科学史中一些经典的实验,对其进行逻辑分析,再现知识的发生过程,可以让学生亲身体验某些生物学知识的形成过程,使结论式教学变为过程式教学。例如,在“光合作用”一节的学习中,教师引导学生重温科学家曾经做过的经典实验,逐步揭示光合作用的原料、产物、所需条件,使学生在了解生物学概念、原理的来龙去脉的过程中,自然而然的获得了知识。同时,由于光合作用的发现历程是层层推进的,每一个知识的得出都是科学家们不断质疑的结果,学生的质疑批判精神由此也得到了渗透。

2.2科学史有助于学生感悟科学家的科研思路及态度

生物科学史的每一个发现都是科学工作者智慧和勤劳的结晶,合理选择实验材料、精确设计实验、严密的逻辑推理等等这些因素缺一不可,与此同时,科学家严谨求实的治学作风和孜孜以求的钻研精神也必不可少。例如,在学习“基因的显性和隐形”一节时,教师介绍孟德尔的生平及实验过程,深入讲述他八年如一日的辛勤劳作、对实验材料的巧妙选择、对实验过程的合理设计、多次重复实验确认结果的无比耐心、对实验结果的科学分析以及不被世人理解却依然坚守初衷的坚定信念,使学生在理解实验思路的同时,领悟科学家的科学态度。

3多样呈现,创设开放性课堂

在教学过程中,特别是对于自然科学学科来说,教师一味的讲述往往是枯燥的,而开放性的课堂氛围正是调动学生积极性的良方。教师要善用多种课堂呈现方式,可以起到事半功倍的作用。

3.1组织学生“辩论”,引导学生自主学习

辩论的目的是辩真伪、究事理。学术的争论古已有之,从毕达哥拉斯学派的无限不循环小数之争,到进化史上达尔文主义与非达尔文主义之争,再到爱因斯坦与玻尔的量子力学世纪之争,科学家就是这样在争论中逐渐接近真理。教师将辩论作为生物学教学中的一个环节加以使用,鼓励学生大胆地提出问题,敢于质疑权威,敢于发表自己独特的见解,并运用证据和逻辑展开讨论,目的是提升课堂的吸引力,促进学生主动学习,增进其对知识的理解,最终促进学生生命观念的形成和科学思维的提升。例如,在“神经调节”一课中,教师可设置“手接近火焰,我们是先缩手还是先感到烫”这样的辩题。学生往往认为是先感到疼痛。这时,教师就鼓励认为先缩手的学生回答,双方产生观点冲突,进而进一步陈述理由。一来一往后,辩论的角度越来越理性,学生多次提到神经调节的方式,知识被不断打磨,正确答案“先缩手”也就逐渐凸显出来。类似的可以应用的例子还有很多,如“生产者、消费者和分解者哪一个最重要”“胸廓扩大导致吸气还是吸气导致胸廓扩大”“胃和小肠哪个是最主要的消化器官”。

3.2指导学习小组演讲汇报,培养学生的综合能力

组织学生演讲汇报是以学习小组为基本单位小组内的成员分工协作达成共同的任务目标,并最终以小组为单位进行汇报交流的一种方式。以脊椎动物的教学为例,教师可将这部分内容分为6个课题,分别是“鱼”“两栖动物”“爬行动物”“多种多样的鸟类”“鸟适于飞行的特点”“哺乳类”。在每节课学习前,每组学生利用10~15min演讲相关内容,其余学生在听汇报的过程中还对演讲的学生做出评价。在这个过程中,全体小组成员分头查找资料并汇总形成报告,更有效地参与到学习活动中来,提升了兴趣和信心,提高了学习效果。并且,学生通过合作完成了复杂的共同学习任务,在充分发挥个体的优势的同时,还能学会合作与竞争,有利于培养合作精神和责任感。

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