摘要:隨著新一輪課程改革的推進和新教材的推廣使用(簡稱“雙新”),高中生物學教學更加注重對學生學科核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),主要涵蓋如何運用理論知識解決生物學問題,科學研究過程的再現(xiàn)和簡單的實驗方案設(shè)計等方面。這就要求教師在課堂教學中,有意識地通過情境的創(chuàng)設(shè),利用豐富的網(wǎng)絡(luò)教學資源,提高教學質(zhì)量和效率;積極引導學生在夯實理論知識的基礎(chǔ)上,自主進行實驗設(shè)計和探究,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科研能力。
關(guān)鍵詞:情境式教學;網(wǎng)絡(luò)化教學;實驗教學
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A
一、前言
生物學是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學,是一門從自然生活中發(fā)展起來的學科。面對新形勢下,課程標準對學科教學提出的新要求,教師應當在充分做好學情分析的前提下,結(jié)合自身優(yōu)勢和學科特色,不斷優(yōu)化教學設(shè)計,提高課堂效率,培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識,落實立德樹人的學科價值。
二、理論聯(lián)系實際的情境式教學
與傳統(tǒng)教學中教師“開門見山”,“直抒胸臆”式地講解理論知識不同,“情境式教學”是指,教師通過情境的創(chuàng)設(shè),將教材理論知識與實際生活相聯(lián)系,充分調(diào)動學生學習積極性,引導學生思考并利用理論知識解釋日常生活中的生物學現(xiàn)象,解決生物學問題,實現(xiàn)以學生為主體的課堂教學。
筆者認為,情境的創(chuàng)設(shè)應貼近學生的生活實際和已有認知,既要與教學內(nèi)容相聯(lián)系,又要能夠激發(fā)學生的學習興趣。例如,在講解“神經(jīng)系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié)”時,教師可以通過創(chuàng)設(shè)人群逃離火災現(xiàn)場的情境,引導學生思考此過程中,感受器接收到外界“熊熊烈火”、“人群呼喊”和“刺鼻的煙味”等信息后,如何將這些信息快速且準確地傳遞至大腦皮層,并且在經(jīng)過短暫的思考后,大腦又是如何傳遞信息并支配軀體迅速逃離火災現(xiàn)場。
再者,好的情境創(chuàng)設(shè)應針對教學內(nèi)容,循序漸進,貫穿整個課堂教學始終,做到“一鏡到底”,而非一個知識點創(chuàng)設(shè)一個情境,令人眼花繚亂。例如,在講解“觀察外界溶液對植物細胞質(zhì)壁分離和復原的影響”時,教師可以從一道家常菜“涼拌西紅柿”出發(fā),提出問題,為什么西紅柿切片拌糖后,一段時間盤子中會有許多水滲出,同時西紅柿體積會變???引導學生思考外界溶液濃度對植物細胞質(zhì)壁分離的影響,明確西紅柿拌糖后,由于外界溶液濃度高于細胞液濃度,造成細胞失水,并組織學生使用顯微鏡,制作臨時裝片,觀察植物細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象。進一步引導學生思考,涼拌西紅柿口感很甜,除了與西紅柿自身含糖量有關(guān)外,還與細胞大量失水造成細胞死亡,細胞膜失去選擇透過性,蔗糖分子大量進入細胞有關(guān)。此時還可以通過顯微鏡下觀察細胞能否發(fā)生質(zhì)壁分離的復原,判斷細胞是否死亡。
最后,好的情境創(chuàng)設(shè)并非可以一成不變的沿用多年,需知學生的生活經(jīng)歷是不斷變化的,尤其是生命科學,已經(jīng)成為自然科學中最為活躍的領(lǐng)域之一,這就要求教師不斷豐富自身的知識儲備,及時更新情境以適應學科的發(fā)展。例如,講解“微生物傳染病的傳播和預防”時,筆者認為當下可以“新型冠狀病毒肺炎”為例,首先明確何為微生物傳染病,再結(jié)合國內(nèi)外的最新疫情實時動態(tài)和防疫工作,引導學生思考并理解,要想阻斷疫情的進一步傳播,可以從傳染病的傳染鏈入手,切斷其中任一環(huán)節(jié)即可。結(jié)合目前全球范圍內(nèi)疫情對公眾健康構(gòu)成的嚴重威脅,引導學生理解疫苗研發(fā)和接種工作的迫在眉睫,幫助學生樹立熱愛生命和科學防疫的生命觀念,以及成為健康中國的促進者和實踐者的社會責任,這也符合生物學學科核心素養(yǎng)對學生的要求,是學科育人價值的集中體現(xiàn)。當然,教師還可以結(jié)合新冠病毒作為RNA病毒的結(jié)構(gòu)特點,引導學生進一步探究新冠病毒變異性強和傳染性強的原因,培養(yǎng)學生科學思維和科學探究的能力。
三、資源共享式的網(wǎng)絡(luò)化教學
傳統(tǒng)教育中,教師往往更多關(guān)注于課本理論知識的講授,對學生的學業(yè)評價方式相對單一,一味追求考試成績的高低。長此以往,難免會打擊學生的學習積極性,造成學生形成為了學而學,為了考試而學的“被動式”學習模式,不利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng),與學科核心素養(yǎng)背道而馳。如何有效解決這一問題?筆者認為,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,可以將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)引入教學中,結(jié)合學科自身發(fā)展特點,激發(fā)學生學習興趣,拓寬學科視野。
以“細胞由質(zhì)膜包裹”這一章節(jié)為例,教材著重分析了細胞膜的組成成分和結(jié)構(gòu)特點,提出流動鑲嵌模型,以及細胞膜參與細胞物質(zhì)交換和信息交流的作用,卻忽略了科學家前期對細胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探究史。教師可以組織學生課前利用網(wǎng)絡(luò)資源,自主學習并整理出相關(guān)內(nèi)容??茖W史的學習過程,也是學生建構(gòu)自身知識體系的過程,可以避免課本知識的死記硬背,幫助學生理解并接受流動鑲嵌模型。通過學生親身體驗科學探究的過程,培養(yǎng)學生探究性學習的能力,明確任何科學理論的提出并非一蹴而就,生命科學正是在人類探索中不斷前行,實現(xiàn)學科素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的融合。
互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)引入教學的優(yōu)勢還在于,利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,如視頻、動畫等,可以將生物學中許多抽象的概念形象化,具體化,激發(fā)學生的好奇心和求知欲。與以往傳統(tǒng)教學中教師板書或手繪簡筆畫不同,視頻與動畫給學生帶來的視覺沖擊更為直接,更為立體。例如,講解“人體免疫系統(tǒng)識別并清除抗原”時,教師可以通過制作簡單的flash動畫,在講解過程中適時播放,使學生直觀感受當病原體入侵人體后,免疫系統(tǒng)如何識別“異己”的抗原,并協(xié)調(diào)統(tǒng)一三道防線,共同完成對病原體的清除。再如,教師在講解“細胞的有絲分裂和減數(shù)分裂”時,用動畫代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模式圖,能加深學生對于細胞分裂過程中,通過遺傳物質(zhì)精準復制、各細胞器間的分工協(xié)作等,確保分裂結(jié)束后遺傳物質(zhì)均分的理解。
在全國推動互聯(lián)網(wǎng)+教育的時代背景下,教師可以利用校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通訊設(shè)備構(gòu)建“智慧課堂”,使教學過程數(shù)字化、信息化、智能化,從而提高教學質(zhì)量。與“傳統(tǒng)課堂”不同,在“智慧課堂”中,教師可借助電子白板進行板書版畫、PPT展示等活動,通過下發(fā)并收集作業(yè),對學生進行實時課堂評價。學生通過手機或平板移動設(shè)備,及時與老師進行提問和交流,提高師生交互和學生的課堂參與度。此外,在疫情特殊時期,通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺,如釘釘、慕課等,教師可開展直播課程,與學生進行線上交流,實現(xiàn)停課不停學。
四、分工合作、自主探究式的實驗教學
生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科。實驗,既是對學科既往知識的進一步驗證和深化,也是探索未知領(lǐng)域的重要手段,在生物教學中具有舉足輕重的地位。實際教學中,教師往往側(cè)重于教會學生如何“做實驗”,而忽視對學生自主探究和實驗創(chuàng)新能力的培養(yǎng),失去了實驗課程本身的意義。因此,筆者認為,“雙新”背景下,教師在實驗教學過程中,應當針對自然界中的生物學現(xiàn)象或問題,引導學生自發(fā)地進行觀察、提出疑問和假設(shè)、完成實驗方案的設(shè)計和實施,并對實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果作出分析與討論,逐步培養(yǎng)學生科學探究的思維能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。
以“葉綠體色素的提取和分離”實驗為例,如果教師只是按照教材編寫的實驗步驟,組織學生完成實驗操作,雖然可以讓學生了解到葉綠體中色素的種類及顏色,卻使課程內(nèi)容索然無味。結(jié)合前文提到的情境化教學,教師可從提問學生“為什么自然界中的植物葉片大多為綠色?”,“為什么秋天的樹葉會變黃?”入手,激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望,組織學生通過實驗去探究綠葉和黃葉中的色素組成及含量差異,巧妙地化“驗證性”實驗為“探究性”實驗,實現(xiàn)以學生為主體的課程教學。此外,本實驗中需用到多種試劑,如無水乙醇、碳酸鈣、二氧化硅等,并且操作過程中有多項注意事項,如濾紙條一端剪去兩角,層析時色素濾液劃線不能沒于層析液液面以下等,教師可引導學生通過設(shè)計對照實驗,理解各化學試劑添加和實驗操作的目的,鼓勵學生探究提取色素的最佳方案。
實驗教學過程中,教師還應根據(jù)教學內(nèi)容,有意識地培養(yǎng)學生分組合作探究的精神。例如,在講解“探究影響光合作用的因素”時,教師可以將全班分成若干個小組,每組4-6名同學,以小組為單位,確定探究的題目,如光照強度對光合作用強度的影響,土壤酸堿pH對光合作用強度的影響,土壤含水量對光合作用強度的影響等。組員間分工合作,按實驗方案進行實驗,記錄并分析實驗結(jié)果,小組討論并得出實驗結(jié)論,最后全班交流各小組所得實驗結(jié)果與結(jié)論。通過分組合作探究,教師巧妙地分解并細化探究課題,課堂教學效率和學生的合作探究能力也得以提高。
此外,通過實驗教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,除了要做到課程教學以學生為主體,還應注重實驗探究內(nèi)容的確立。教師應積極引導學生,基于教材理論知識和實踐基礎(chǔ),針對日常生活中的生物學現(xiàn)象或問題,充分利用校內(nèi)創(chuàng)新實驗室等硬件設(shè)施和設(shè)備,完成創(chuàng)新實驗方案的設(shè)計和實施。這其中不免涉及到生物學與其他學科的交叉,因此對教師自身科學素養(yǎng)和科研能力的要求相對較高。
五、結(jié)語
總之,通過巧妙創(chuàng)設(shè)緊密聯(lián)系生活實際的情境,引用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的數(shù)字化教學以及倡導學生自主探究的實驗設(shè)計,教師可以充分發(fā)揮學生的主體性,提高學生課堂參與度和教學效率,落實學生學科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。
參考文獻
[1]肖志超.基于新課改下高中生物教學的有效途徑探究[J].教師教育,2021(14):25.
[2]王水平.淺談新課改背景下提高高中生物課堂教學效率[J].教育視點,2021(6):27-28.
[3]廖令潔.基于網(wǎng)絡(luò)背景的高中生物信息化教學分析[J].新教育 科研,2021(7):64-65.
作者簡介:
李勤(1993.04-),女,漢,安徽省蕪湖人,碩士,上海市高橋中學生命科學教師。