余國文

摘要 通過分析自主學習能力的構成要素，結合“蛋白質是生命活動的主要承擔者”教學設計，說明培養(yǎng)學生自主學習能力的方法與策略，以達到提升學生自主學習能力、發(fā)展學生核心素養(yǎng)的目的。

關鍵詞 生物學學科核心素養(yǎng) 自主學習能力 蛋白質

中圖分類號G633. 91

文獻標志碼 B

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》明確指出：高中生物學課程以發(fā)展學生核心素養(yǎng)為宗旨。生物學學科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任4個要素。自主學習尊重學生個體差異，有利于發(fā)揮學生的主觀能動性。提升學生自主學習能力是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的重要途徑，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基本要求。

1 自主學習能力的概念和要素

培養(yǎng)學生自主學習能力的理論依據(jù)是建構主義理論。建構主義理論最早是由瑞典心理學家皮亞杰所提出。該理論認為學生是學習的中心，強調學生對知識的主動發(fā)現(xiàn)、主動探索、主動構建。自主學習能力是指學生自己作為學習的主體，通過積極主動的閱讀、分析、思考、質疑、探索、交流等學習行為，達成一定學習目標的能力。自主學習能力包括自我激勵能力、質疑能力、信息轉換能力、分析綜合能力、合作探究能力。

學生學會自主學習，可以提高課堂教學效率，激發(fā)學習潛能，幫助樹立終身學習的意識。核心素養(yǎng)是學生面對復雜情境時表現(xiàn)出的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，其中的關鍵能力就包括自主學習能力。培養(yǎng)學生自主學習能力，讓學生積極主動地投入學習，符合學生思維發(fā)展特點，有利于發(fā)展學生的生物學學科核心素養(yǎng)。

課堂教學實踐中，教師結合學生認知發(fā)展規(guī)律和教學內容，設計針對性的學習活動，在提升學生自主學習能力的同時，培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)。下面以“蛋白質是生命活動的主要承擔者”為例，嘗試總結核心素養(yǎng)導向下學生自主學習能力的培養(yǎng)策略。

2 培養(yǎng)學生自主學習能力的教學策略

2.1 結合實際創(chuàng)設情境，培養(yǎng)學生的自我激勵能力

自我激勵能力是學習者不需外界獎勵，自我鼓勵引導、激發(fā)興趣、獲取知識、提升素養(yǎng)、不斷學習的能力。自我激勵能力強的學生有濃厚的學習興趣和充足的學習動力，對學習的投入是發(fā)自內心的，學習過程中感覺是快樂的，在同樣的學習時間收獲和感悟會更多，從而進一步激勵自己努力學習。高中生物知識點比較多，不少學生會感覺到，“書看了很多遍，上課貌似聽懂了，筆記也記了很多，但是做題卻很容易錯”。這類學生多數(shù)缺乏學習生物的興趣和動力，學習時間很長，但卻是被動參與的，不能融會貫通，學習效率低下。在教學過程中，教師可以聯(lián)系實際，創(chuàng)設情境，激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生的自我激勵能力。

在“蛋白質是生命活動的主要承擔者”這一節(jié)的教學中，教師結合學生生活實踐，展示手術縫合線圖片，創(chuàng)設情境導入新課，提出問題：大家有沒有動過手術或者受到外傷且傷口較大需要縫線的經歷？學生結合自己的經歷，討論回答。教師追問有縫線經歷的學生：傷口縫完線，幾天后有沒有去醫(yī)院拆線？學生回答：要去拆線，拆線的時候感覺有點痛。教師再問：如果有一種手術縫合線，不需要拆線。大家對此有什么想法？學生回答：不要拆線就省掉很多麻煩，也不用再痛一次。但是，縫合線會不會一直在傷口處？教師解釋：現(xiàn)在有一種新型手術縫合線，其化學本質是蛋白質，可以被人體分解吸收的。學生對蛋白質產生濃厚興趣。

設計意圖：教師巧妙地把教學內容與學生經歷過的或者見過的、有趣的、印象深刻的場景或事情結合到一起，創(chuàng)設情境，提出問題，引導學生聯(lián)系自身生活實際思考、討論回答，能讓學生感受到知識的實際價值，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的自我激勵能力。

2.2 適時引導鼓勵提問，培養(yǎng)學生的質疑能力

質疑能力是指學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力。學源于思，思源于疑。學習其實就是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。學生正確、及時地解決問題固然重要，能夠提出值得思考的問題則更可貴。教學中，教師可以提問、由學生回答，也可以學生提問、師生一起回答。教師要營造寬松自由的課堂氛圍，鼓勵學生敢于提問，引導學生善于質疑，提升學生的思維水平和質疑能力，培養(yǎng)學生自主學習的精神。

由手術縫合線導入課堂，使學生對蛋白質產生興趣時，教師提出問題：你知道蛋白質有哪些功能嗎？學生閱讀教材，舉例說出蛋白質的五大功能。有學生提出問題：頭發(fā)、羽毛的主要成分是蛋白質，可以吃嗎？這是一個有趣且值得思考的問題，教師不能視而不見，要鼓勵和引導：這個問題提得好，有沒有同學可以回答？有學生回答：頭發(fā)和羽毛吃了很難消化，所以不可以吃。教師補充：這個回答很好。的確，蛋白質有很多種，不同蛋白質的結構不同，并不是所有蛋白質都能吃。有的蛋白質比較硬，如頭發(fā)和羽毛中的蛋白質。這些蛋白質中除了肽鍵，還有很多二硫鍵，化學性質特別穩(wěn)定，不易溶解和消化，所以不能吃。大家學完蛋白質的結構相關知識后就會理解這些內容。這樣引導學生進入蛋白質結構的學習。

設計意圖：學生對蛋白質功能的掌握有助于學生形成蛋白質是生命活動主要承擔者的生命觀念。教師允許學生提問，引導學生積極探索，主動質疑，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，有利于發(fā)展學生的質疑能力和科學思維素養(yǎng)。

2.3 關鍵概念建立聯(lián)系，培養(yǎng)學生的信息轉換能力

信息轉換能力是指學習者將圖像、表格、文字等知識的不同呈現(xiàn)形式進行相互轉換的能力。生物學是一門基于實驗的學科，有很多實驗圖片和統(tǒng)計表格，也有很多概念圖和文字描述。圖片和表格比較直觀但準確性不如文字信息;文字信息準確但相對比較抽象。學生自主學習的時候經常需要進行信息轉換。不同信息都是圍繞關鍵概念展開的，信息轉換能力強的學生的自主學習效率更高。在教學中，教師可以引導學生在圖表、文字描述中找到關鍵概念，準確理解，結合問題進行思考，培養(yǎng)學生的信息轉換能力。

在“氨基酸的結構通式及蛋白質不同層次結構”的教學中，教師介紹氨基、羧基的概念，展示甘氨酸、纈氨酸、丙氨酸、亮氨酸的結構圖。學生觀察這幾張氨基酸的結構圖，找出氨基、羧基，比較幾種氨基酸的異同，歸納出氨基酸的結構通式。教師展示氨基酸脫水縮合示意圖、某種胰島素的二硫鍵示意圖、由氨基酸形成蛋白質的示意圖，提出脫水縮合、肽鍵、二肽、多肽、肽鏈、二硫鍵幾個概念。學生結合圖片閱讀教材，在文本中找出關鍵概念的文字解釋，在圖片中找出相應概念所示的結構。教師提出問題：脫去的水分子中H和O分別來自哪個基團？學生結合關鍵概念，思考回答。

設計意圖：教師引導學生歸納、尋找圖片的共同點，讓學生學會尊重事實和證據(jù)，培養(yǎng)實證意識和嚴謹務實的求知態(tài)度。學生結合圖片，理解相關概念和生化過程，提升信息轉換能力，學習基于事實和證據(jù)闡釋生命現(xiàn)象和規(guī)律。

2.4 布置遞進式學習任務，培養(yǎng)學生的分析綜合能力

分析綜合能力包括把復雜事物的組成部分單獨加以研究的分析能力以及把相互關聯(lián)的各個部分整體考察的綜合能力。生物學中很多問題的解決需要用到分析綜合能力。具備分析綜合能力的學生可以準確把握事物本質的內在聯(lián)系。教學實踐中，面對難度較大的問題，教師可以把復雜問題分成若干個小問題，按照循序漸進的教學原則，由易到難，逐步引導學生完成遞進式學習任務，培養(yǎng)學生的分析綜合能力，提升學生自主學習的意愿和能力。

“蛋白質形成過程中的相關計算規(guī)律”比較復雜的，教師結合具體實例，展示甘氨酸、纈氨酸、丙氨酸、亮氨酸的結構式以及這四種氨基酸脫水縮合形成的2個二肽，提出問題：兩個氨基酸脫水縮合，產生幾個水分子？學生回答之后，教師追問：氨基酸脫水縮合形成的肽鍵數(shù)和脫去的水分子數(shù)有什么關系？學生回答，肽鍵數(shù)與脫去的水分子數(shù)相等。教師再問：n個氨基酸形成m條肽鏈會脫去多少個水分子？學生回答脫去n—m個水分子。教師繼續(xù)追問：甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸按順序脫水縮合形成的三肽化合物中，氨基數(shù)、羧基數(shù)、氮原子數(shù)、氧原子數(shù)、氫原子數(shù)分別是多少？這個問題比較難，教師可以預留多些時間，引導學生畫出該三肽化合物的結構式，看圖思考討論回答問題，并歸納出計算規(guī)律。

設計意圖：一系列由易到難的問題幫助學生逐步掌握相關規(guī)律，理解蛋白質空間結構的形成，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力、空間想象能力、分析綜合能力，有利于結構與功能觀的生命觀念的落實。

2.5 設計交流實踐活動，培養(yǎng)學生的合作探究能力

合作探究能力是指學生通過分享、互助、交流、表達、實踐等方法完成學習任務的能力。合作可以優(yōu)勢互補，分享智慧。探究可以培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。合作探究有助于學生對科學本質的理解。學生自主學習遇到自己無法解決困惑時，需要與他人交流討論。教學過程中，教師可以創(chuàng)造條件，提供平臺，引導學生利用小組合作，通過實踐交流解決問題，提高合作探究能力。

在“蛋白質的結構多樣性”教學中，學生分小組學習。教師給每個小組提供3種形狀的磁貼（每種形狀4個，三角形代表甘氨酸，圓形代表丙氨酸，正方形代表半胱氨酸），提出問題：一種氨基酸可以形成多少種三肽？兩種氨基酸可以形成多少種三肽？三種氨基酸可以形成多少種三肽？學生組內交流探討，并推薦代表用磁貼在黑板上把本小組的結論擺出來。教師對各小組的表現(xiàn)進行評價、鼓勵，并進一步提出問題：人體內21種氨基酸可以形成多少種三肽？若21種氨基酸組成10 000個氨基酸的蛋白質，有多少種可能？學生思考回答問題，理解蛋白質結構多樣性的原因。接著，教師介紹蛋白質變性相關知識。

設計意圖：小組合作培養(yǎng)了學生的交往能力與合作意識。用磁貼代表氨基酸，把抽象問題具體化，使學生有機會參與展示、交流，體會科學探究的思路，提升科學探究的能力，培養(yǎng)合作探究能力。

3 基于自主學習能力培養(yǎng)的教學反思

蛋白質是活細胞內含量最多的有機物，人體每天都要攝取蛋白質。教師按照“新課導入——蛋白質功能——氨基酸的結構通式及蛋白質不同層次結構——蛋白質形成過程中的相關計算規(guī)律——蛋白質結構的多樣性”的思路組織教學，幫助學生形成“蛋白質是生命活動的主要承擔者”的生命觀念。教學過程中，教師結合實際創(chuàng)設情境，激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)學生的自我激勵能力，使學生樂學;適時鼓勵學生提問，營造寬松課堂氛圍，培養(yǎng)學生的質疑能力，使學生愿學;把握關鍵概念，建立準確聯(lián)系，培養(yǎng)學生的信息轉換能力，使學生善學。教師布置遞進式學習任務，把復雜問題簡單化，培養(yǎng)學生的分析綜合能力，引導學生勤學;設計交流實踐活動，創(chuàng)造條件，提供平臺，培養(yǎng)學生的合作探究能力，使學生博學，從而達成提升學生自主學習能力、發(fā)展學生學科核心素養(yǎng)的育人宗旨。

參考文獻：

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[2]張思瑤，井樂剛，張慶嶺，劉玉芬.融入社會責任教育的“蛋白質是生命活動的主要承擔者”教學設計[J].中學生物學，2021，37（17）：22-24.