嚴(yán) 好
(重慶市育才中學(xué)校 重慶 400050)
高中生物學(xué)的必修教材和選修教材課程都是基于大概念展開的,在新課程標(biāo)準(zhǔn)中要求基于大概念描述了符合高中學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)和具有學(xué)科邏輯的重要概念,形成了課程內(nèi)容框架。因此,高中生物教師在教學(xué)中,也需要基于大概念開展教學(xué)活動(dòng),不僅有助于學(xué)生深入理解知識(shí),還有助于提升學(xué)生知識(shí)遷移能力,促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的形成。在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)給予大概念足夠的重視,掌握生物概念形成與生物學(xué)研究方法的關(guān)系,在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,加深學(xué)生對(duì)生物知識(shí)理解的同時(shí),使學(xué)生慢慢熟悉與掌握生物學(xué)研究方法。下文針對(duì)高中生物學(xué)大概念中科學(xué)思維的體現(xiàn)及教學(xué)策略進(jìn)行深入分析。
科學(xué)思維,主要是指尊重事實(shí)與證據(jù),崇尚務(wù)實(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度,利用科學(xué)的思維方法對(duì)事物進(jìn)行認(rèn)識(shí),提升學(xué)生解決問題的思維習(xí)慣與能力。在高中生物教學(xué)中,對(duì)學(xué)生科學(xué)思維進(jìn)行培養(yǎng),可以以生物學(xué)事實(shí)與證據(jù)為基礎(chǔ),利用演繹和推理、歸納與概括、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等手段,對(duì)生命現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行探討和闡釋,對(duì)生物學(xué)社會(huì)議題進(jìn)行審視和論證[1]。下面針對(duì)高中生物人教版必修教材中大概念中,科學(xué)思維主要體現(xiàn)進(jìn)行闡述:
細(xì)胞結(jié)構(gòu)、化合物組成、光合作用、細(xì)胞呼吸等大概念中,利用歸納與概括的科學(xué)思維,對(duì)構(gòu)成細(xì)胞執(zhí)行生命活動(dòng)的基礎(chǔ)是多樣的分子進(jìn)行理解,對(duì)細(xì)胞各個(gè)部分結(jié)構(gòu)利用協(xié)調(diào)分工創(chuàng)建有機(jī)整體進(jìn)行闡明,進(jìn)而對(duì)細(xì)胞水平的各項(xiàng)生命活動(dòng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
物種進(jìn)化、生物適應(yīng)性、遺傳和變異等大概念中,利用演繹和推理的科學(xué)思維,以證據(jù)論證可遺傳變異的來源為基礎(chǔ),對(duì)有性生殖中傳遞規(guī)律、變異有可能帶來的繁殖優(yōu)勢進(jìn)行演繹推理,對(duì)自然選擇結(jié)果與物種進(jìn)化的原因進(jìn)行解釋適應(yīng)。
細(xì)胞模型、細(xì)胞分裂模型、內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)、種群數(shù)量變化規(guī)律數(shù)學(xué)模型、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型等大概念中,利用模型與建模的科學(xué)思維,對(duì)認(rèn)知對(duì)象的結(jié)構(gòu)組成、過程特點(diǎn)、作用機(jī)理、變化規(guī)律進(jìn)行說明。
生物工程的安全倫理等大概念中,利用批判性思維的科學(xué)思維,結(jié)合生物技術(shù)工程社會(huì)熱點(diǎn)話題,以證據(jù)為基礎(chǔ),利用生物學(xué)基本概念與原理,討論其安全性與倫理問題。
毒品危害、植物激素應(yīng)用、傳染病預(yù)防等大概念中,利用創(chuàng)造性思維,結(jié)合人類生產(chǎn)與生活中的實(shí)際問題,挑選合適的技術(shù)方法,對(duì)初步構(gòu)想進(jìn)行提出和設(shè)計(jì),從實(shí)踐角度入手,對(duì)實(shí)際生活問題進(jìn)行解決。
在高中生物教學(xué)中,生物學(xué)核心概念是教師和學(xué)生認(rèn)識(shí)生物學(xué)核心問題的相對(duì)本質(zhì),對(duì)這些核心概念的內(nèi)涵與外延進(jìn)行區(qū)別,是學(xué)生掌握概念的基礎(chǔ)。因此,在實(shí)際教學(xué)中,教師可以利用集合圖,指引學(xué)生對(duì)概念的內(nèi)涵與外延進(jìn)行有效闡釋[2]。通過集合圖,可以有效提升核心概念教學(xué)質(zhì)量,還可以幫助學(xué)生更加深入的理解核心概念,為學(xué)生以后的生物學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
例如,在講解“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”時(shí),在課前,教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)集合圖,集合圖層次依次為:細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈。該集合圖對(duì)各個(gè)生命層次的包含關(guān)系進(jìn)行了簡單的歸納與概括,以便于學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行深入理解和記憶,可以避免學(xué)生混淆相關(guān)概念,還可以有效提升學(xué)生的歸納與概括能力。
實(shí)物模型教具具有直觀、形象的特點(diǎn),在課堂教學(xué)中教師可以指引學(xué)生自制模型,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知興趣,提升學(xué)生的建模能力,幫助學(xué)生對(duì)概念的形成過程進(jìn)行更加深刻的認(rèn)知。例如,在講解“細(xì)胞器──系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”時(shí),教師可以指引學(xué)生自制細(xì)胞石膏模型,在該過程中學(xué)生們可以獲得更好的認(rèn)知體驗(yàn),使學(xué)生在感官的刺激下,更加深入的學(xué)習(xí)概念,提升學(xué)生建模能力的同時(shí),提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
批判性思維,主要是指技能與思想態(tài)度,所有有關(guān)智力與想象的論題,都可以基于批判性思維進(jìn)行審查[3]。因此,在實(shí)際教學(xué)中,教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況,組織學(xué)生進(jìn)行課堂辯論賽。在辯論賽中,學(xué)生們不同觀點(diǎn)的碰撞,可以有效激起學(xué)生的思考潛能,使學(xué)生可以提出對(duì)問題的新的見解,進(jìn)而有效提升學(xué)生的批判性思維。
例如,在講解“轉(zhuǎn)基因生物的安全性”時(shí),教師可以組織學(xué)生進(jìn)行課堂辯論賽,以轉(zhuǎn)基因生物與食品安全為主題。在辯論賽中,學(xué)生利用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與原理,收集整理辯論所需資料,通過辯證思維,深刻透視辯題,大膽表達(dá)自己對(duì)轉(zhuǎn)基因食品安全問題的想法,有效提升學(xué)生的獨(dú)立思考能力和團(tuán)隊(duì)精神,還可以有效鍛煉學(xué)生的批判性思維。
總而言之,在新課改背景下,在高中生物學(xué)大概念中科學(xué)思維的教學(xué)是非常重要的,不僅有助于學(xué)生深入理解知識(shí),還可以有效提升學(xué)生知識(shí)遷移能力,促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)和綜合能力的發(fā)展。因此,在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)對(duì)教材進(jìn)行深入研究和分析,對(duì)教材中大概念的科學(xué)思維進(jìn)行掌握。與此同時(shí),教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和教學(xué)內(nèi)容,基于生物學(xué)大概念,把培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維作為重點(diǎn)內(nèi)容,通過科學(xué)合理的手段,提升學(xué)生的生物學(xué)習(xí)水平和能力,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。