金明明

例談基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)

金明明

生物學(xué)課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生終身發(fā)展所需的生物學(xué)核心素養(yǎng)。課堂教學(xué)是落實學(xué)科核心素養(yǎng)的重要陣地，教學(xué)中關(guān)注學(xué)生的個體差異和發(fā)展需求，立足核心素養(yǎng)制定學(xué)習(xí)目標，找準每節(jié)課核心素養(yǎng)的立足點、切入點、支撐點，是落實核心素養(yǎng)的前提；開展以探究為主的教學(xué)活動，是落實核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，讓學(xué)生親歷探究過程，感悟生物學(xué)思想和方法，體會解決問題的過程和方法，達成對生命的理解，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定素養(yǎng)基礎(chǔ)。

生物學(xué)；核心素養(yǎng)；課堂教學(xué)

隨著國家發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)體系的發(fā)布，重視和深化發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)成為基礎(chǔ)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(wù)，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)是育人的重要目標。[1]2017年新修訂普通高中生物學(xué)課程標準明確將生物學(xué)核心素養(yǎng)作為課程宗旨，生物學(xué)課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生終身發(fā)展所需的生物學(xué)核心素養(yǎng)[2]，因此課程、教學(xué)、評價都要基于核心素養(yǎng)來設(shè)計和實施。下面以“DNA的復(fù)制”為例談?wù)勗诮虒W(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)分析

生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實情境中的實際問題所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力[3]，包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。生命觀念是生物學(xué)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和支柱，生命觀念的形成離不開理性思維和科學(xué)探究，理性思維是科學(xué)探究的重要內(nèi)涵，科學(xué)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(xué)探究的過程中，最終形成一定的社會責(zé)任意識和義務(wù)。[1]基于核心素養(yǎng)的教學(xué)，將課程目標定位在核心素養(yǎng)上，需要我們從關(guān)注知識點的落實轉(zhuǎn)向素養(yǎng)的養(yǎng)成，從關(guān)注教什么轉(zhuǎn)向關(guān)注學(xué)生學(xué)會什么，需要更多地思考如何讓知識成為素養(yǎng)，讓知識變成智慧。[4]以學(xué)科核心素養(yǎng)為根本宗旨的生物教學(xué)，更加尊重學(xué)生的個體差異性發(fā)展，關(guān)注學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)，注重課堂教學(xué)的原生態(tài)，讓學(xué)生形成基本的生命觀和生物學(xué)基本觀點[5]，發(fā)展生物學(xué)核心素養(yǎng)。

(一)確定生物學(xué)核心素養(yǎng)的目標

生物學(xué)核心素養(yǎng)是對生命現(xiàn)象及其運作的理解和認識，是科學(xué)世界觀的組成部分，是滿足學(xué)生終身發(fā)展所必須的生命觀念、思維和方法，是學(xué)生知識、能力、情感態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn)，是三維目標的提煉和有機升華?！癉NA的復(fù)制”是人教版高中生物必修2第三章第三節(jié)內(nèi)容，DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制是遺傳學(xué)的基本理論。[6]學(xué)生已有有絲分裂、減數(shù)分裂和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等知識背景，教師在分析學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，確定了基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標：概述DNA分子的復(fù)制，探討DNA復(fù)制的生物學(xué)意義，理解結(jié)構(gòu)和功能的內(nèi)在聯(lián)系；運用假說——演繹法推測DNA分子復(fù)制的方式，感悟假說——演繹的科學(xué)方法；通過分析推測復(fù)制過程的經(jīng)典實驗，學(xué)會分析實驗的方法，領(lǐng)悟科學(xué)探究的魅力，建構(gòu)DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息功能的概念，體會科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用；探究活動中，指導(dǎo)學(xué)生分析、推理、歸納、大膽想象和猜測，培養(yǎng)科學(xué)的思維及合作學(xué)習(xí)的精神。

(二)找準培養(yǎng)生物學(xué)核心素養(yǎng)的“三點”

培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)是本課程的價值追求，也是課程預(yù)期的教學(xué)目標。教師在進行教學(xué)設(shè)計時，要考慮本節(jié)課學(xué)科核心素養(yǎng)的針對性和有效性，找準培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的立足點、切入點、支撐點，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)成功的關(guān)鍵性前提。根據(jù)課程標準的要求和教材內(nèi)容、學(xué)生的實際，教師精心設(shè)計課堂教學(xué)，設(shè)計了啟發(fā)式、自主和合作探究學(xué)習(xí)的方法，確立了本節(jié)生物學(xué)核心素養(yǎng)的立足點是生命觀念、理性思維、科學(xué)探究；切入點是體驗假說——演繹；支撐點是科學(xué)探究。

(三)定位培養(yǎng)生物學(xué)核心素養(yǎng)的助推劑

精心設(shè)計教學(xué)主線，準確分析教情、學(xué)情，確立有效的教學(xué)方法，這些都是課堂教學(xué)中落實核心素養(yǎng)的助推劑。教師把科學(xué)探究的過程設(shè)計為課堂教學(xué)的主線，讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程，體驗生物學(xué)知識的形成過程、感悟生物學(xué)思想和方法[3]，體會解決問題的過程和方法，建構(gòu)生物學(xué)核心概念，達成對生命的理解，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定素養(yǎng)基礎(chǔ)。

二、基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)

教學(xué)中，在層層設(shè)疑、解疑、演繹推理過程中，學(xué)生體會假說——演繹的科學(xué)方法，課堂圍繞“發(fā)現(xiàn)問題——作出假設(shè)——演繹推理——實驗驗證——得出結(jié)論”這一探究主線實施[6]，處處滲透著生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，最終達成課堂的核心素養(yǎng)目標。

(一) 利用前概念創(chuàng)設(shè)新情境

前概念是學(xué)習(xí)新概念的基礎(chǔ)，利用學(xué)生已有概念的回顧，達到溫故知新的目的。教學(xué)中，教師結(jié)合圖片呈現(xiàn)問題：DNA化學(xué)組成的基本單位是什么？DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是怎樣的？使學(xué)生進一步理解結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系，建構(gòu)生命觀念。指導(dǎo)學(xué)生推測：DNA復(fù)制的場所可能在哪？進一步引發(fā)思考：一個DNA復(fù)制后形成兩個子代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(shè)疑，激發(fā)學(xué)生的求知欲，使學(xué)生盡快進入學(xué)習(xí)新知的情境。教學(xué)中發(fā)揮科學(xué)前概念的正遷移作用，使之成為學(xué)習(xí)新概念的鋪墊、資源，成為新知學(xué)習(xí)的新增長點。

(二) 立足核心素養(yǎng)點，開展探究活動

生物學(xué)核心素養(yǎng)的四個方面并不是在每節(jié)課都要充分體現(xiàn)和落實，根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)情等不同，每節(jié)課側(cè)重點有所不同。教學(xué)中，教師準確把握核心素養(yǎng)的培養(yǎng)點，圍繞培養(yǎng)點開展探究活動，有效的探究活動不僅直接影響核心素養(yǎng)中理性思維、科學(xué)探究的落實，也間接影響生命觀念和社會責(zé)任的達成。在本節(jié)學(xué)習(xí)中，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)重點立足于結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一等生命觀念，演繹與推理、歸納概括、建構(gòu)模型等理性思維，以及科學(xué)探究的過程、方法和品質(zhì)等。

1.科學(xué)探究建構(gòu)DNA的復(fù)制方式

科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及結(jié)果的交流與討論的能力。學(xué)習(xí)中，沿著“發(fā)現(xiàn)問題——做出假設(shè)——演繹推理——實驗驗證——得出結(jié)論”這一主線，感悟假說——演繹的科學(xué)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分子復(fù)制的方式。

發(fā)現(xiàn)問題。根據(jù)導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)疑：一個DNA復(fù)制后的子代4條鏈可能的組成方式有哪些？教師組織學(xué)生討論、繪圖、板圖交流可能的復(fù)制方式——半保留、全保留復(fù)制、彌散復(fù)制。

做出假設(shè)。學(xué)生根據(jù)問題交流結(jié)果作出假設(shè)：DNA復(fù)制是半保留復(fù)制；DNA復(fù)制是全保留復(fù)制；DNA復(fù)制是彌散復(fù)制。

演繹推理。教師設(shè)置了5個遞進的問題：設(shè)計此實驗的關(guān)鍵思路是什么；怎樣區(qū)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(huán)境中培養(yǎng)，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(qū)分開；親代、子一代、子二代DNA都分別進行離心，結(jié)果怎樣分布。指導(dǎo)學(xué)生分組討論、繪圖、板圖交流，在師生交流過程中，預(yù)測DNA三種復(fù)制方式形成的子代DNA的可能情況，以及如何設(shè)計實驗進行驗證，體驗科學(xué)探究的嚴謹，發(fā)展學(xué)生的理性思維。

實驗驗證。學(xué)生利用學(xué)具動手制作DNA復(fù)制的模型，模擬復(fù)制方式，初步建構(gòu)半保留復(fù)制的概念，體會科學(xué)家的研究過程和結(jié)果，佐證學(xué)生的推理結(jié)論。

得出結(jié)論。在前面推理、模擬的基礎(chǔ)上，歸納概括出：DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制。

2.討論——探究建構(gòu)DNA復(fù)制過程

本環(huán)節(jié)分兩個板塊進行，首先教師呈現(xiàn)科恩伯格的兩個實驗研究，指導(dǎo)學(xué)生合作討論分析、獲取信息、找關(guān)鍵詞，推測DNA復(fù)制可能需要的條件：模板、能量、原料、酶等。其次，教師充分利用信息技術(shù)的手段，演示DNA復(fù)制的動態(tài)和連續(xù)變化過程，閱讀教材內(nèi)容，思考交流以下問題：DNA復(fù)制的條件、場所、時間、結(jié)果；DNA復(fù)制的特點、意義，如何保證其準確性，同時結(jié)合大腸桿菌半保留復(fù)制圖例，用數(shù)學(xué)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(gòu)建概念，學(xué)生再次體會生命觀點。

(三)課堂總結(jié)拓展，課后反饋鞏固

師生共同梳理主體知識，重溫科學(xué)探究的過程、方法，深化對DNA復(fù)制的整體認識。同時引導(dǎo)學(xué)生思考,啟發(fā)學(xué)生的思維，有學(xué)生提出：DNA復(fù)制是從一端開始還是兩端開始復(fù)制呢？兩條鏈復(fù)制是同時的嗎？是同一個方向進行嗎？有些問題遠超出學(xué)生的認知水平，教師指導(dǎo)學(xué)生對部分問題進行深層次分析，使學(xué)習(xí)達到一個更新更高層次。結(jié)合學(xué)生質(zhì)疑，教師呈現(xiàn)圖片，展示DNA復(fù)制的多起點、兩條鏈反向延伸的特點，拓展了課堂內(nèi)容，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。課后教師設(shè)計了5道重要概念的反饋題，及時了解學(xué)生掌握情況，鞏固深化DNA復(fù)制這一重要概念。

三、思考

課堂教學(xué)是發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要陣地，以培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)為總目標的教學(xué)，要關(guān)注學(xué)生的個體差異和發(fā)展需求，準確定位每節(jié)課核心素養(yǎng)的立足點、切入點，是落實核心素養(yǎng)的前提。創(chuàng)造機會，多組織學(xué)生主動學(xué)習(xí)的探究活動，是落實核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。設(shè)置遞進式的問題，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的真實情景，是啟發(fā)學(xué)生思維，落實學(xué)科核心素養(yǎng)的重要保障。

生物學(xué)課程分為初中、高中兩個學(xué)段，初中側(cè)重于生物多樣性及其分類，以及細胞、遺傳、進化、生態(tài)系統(tǒng)等概念的初步理解；高中側(cè)重對細胞、遺傳、進化、生態(tài)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(guān)注生態(tài)學(xué)和進化思想。[5]在落實核心素養(yǎng)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(xué)科核心素養(yǎng)為根本宗旨的課堂教學(xué)被賦予了新的元素，但同時衍生出新問題：課堂教學(xué)中如何評價學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展水平？如何利用生物課程的特點發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)？探索生物科學(xué)素養(yǎng)與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)之間的關(guān)系，在課程改革的道路上，我們且行且思且實踐。

[1] 吳成軍.基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的高考命題研究[J].中國考試，2016(10).

[2] 趙占良.試論中學(xué)生物學(xué)的學(xué)科本質(zhì)[J].中學(xué)生物教學(xué),2016(1).

[3] 譚永平.中學(xué)生物課在發(fā)展核心素養(yǎng)中的價值和基本任務(wù)[J].生物學(xué)教學(xué)，2016(5).

[4] 蔡文藝，周坤亮.以“核心素養(yǎng)”為中心的課程設(shè)計[J].遼寧教育，2014(7).

[5] 蔣桂林.基于高中生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的生物學(xué)科素養(yǎng)的思考[J].中學(xué)生物學(xué)，2015(10).

[6] 陳萍.“DNA分子的復(fù)制”教學(xué)設(shè)計[J].中學(xué)生物教學(xué),2016(5).

OnClassroomTeachingBasedonBiologicalKeyCompetences

JIN Mingming

The basic task of biology curriculum is to improve students’ biological key competences required for lifelong development. Classroom teaching is the important part to cultivate key competences. Therefore, the prerequisite of putting key competences in place in teaching is paying close attention to students’ individual differences and development needs, setting learning goals based on key competences, identifying the standpoint, starting point and supporting point of key competences each class; the key to putting key competences in place is carrying out inquiry based teaching activities. We should let students experience the inquiry process, perceive biological ideas and methods, realize the process and ways to solve the problems, reach understanding of life, develop a scientific attitude and scientific spirit, to lay the foundation for the lifelong development of students.

biology; key competences; classroom teaching

G633.91

A

1009-7228(2018)01-0077-03

10.16826/j.cnki.1009-7228.2018.01.016

金明明.例談基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)[J].天津師范大學(xué)學(xué)報 (基礎(chǔ)教育版)，2018(1).

2017-11-10

金明明，天津市濱海新區(qū)塘沽教育中心(天津 300451)中學(xué)生物教研員，高級教師。

岳俊冰]