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摘要 : 目前 , 教师对大概念教学的含义不清楚 , 对如何在这一背景下提升学生的生物学科核心素养缺乏切实有效的策略 。 面对这种情况 , 本文提出感知生命观念 、深化理性思维 、 引领科学探究 、 强化社会责任等具体策略 。
关键词 : 高中生物学,大概念教学,核心素养,培养策略
普通高中新课程标准对高中生物学教学提出了新要求 , 要根据生物学的大概念构建生物学课程体系 。教师通过大概念教学促使学生形成生命观念 , 达到培养生物学学科核心素养的目的 。
一 、生物学大概念和核心素养的内涵
1. 生物学大概念内涵
大概念是指将学科中的知识主干加以提取,将理论和原理的理解和解释,归纳形成几个大的概念。其具有包容性、本质性和抽象性的特点,是学科知识的核心。新课程标准在课堂教学落实核心素养的培养中提出,要以 学科大概念为核心,每个大概念包含有若干重要概念和次位概念。新教材以此构建学习单元,目的是通过重要 概念和次位概念的学习帮助学生建构生物学大概念。在新课程标准下的教学中,教师应该以重要概念和次位概念为点,以学科大概念为线,引导学生在认知生命现象和生命规律的同时,培养学生的学科核心素养 。
2. 生物学学科核心素养的 内 涵
核心素养包含三个方面六大素养:文化基础(人文底蕴、科学精神),自主发展(学会学习、 健康生活) , 社会参与(责任担当 、实践创新) 。 生物学学科核心素养应依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010— 2020年 ) 》, 力求使课程内容标准和质量标准重点突出 , 结合高中生心理发育特 征和学习任务要求 , 在生物学课程学习和解决实际 问题 中 , 培养学生的生命观 念 ( 知) 、 科 学 思 维 (意) 、科学探究(行) 、社会责任(情) 。
3. 生物学大概念教学和学生学科核心素养的培养
大概念教学是指教师在课堂教学设计中利用问题串 、生活实践以及探究活动引导学生对基础知识 、重要概念进行深刻分析归纳 , 帮助学生构建生 物学大概念 ;也可以以大概念为中心整合学科内容、划分学习单元 , 引导学生认知 、整合 、探究生 命本质的同时 , 培养学生的核心素养 。在激发学生学习热情的同时 , 也贴合学生的认知规律 , 深化学 生的理性思维 , 提升学生的科学探究能力 。
二 、生物学大概念教学和核心素养培养的现状
1. 学生概念学习现状
学生的知识基础 、思维水平存在差异 , 概念的 抽象程度也有所不同 , 学生对概念的理解应用存在 差异 , 理解由具体情境衍生的具体概念 , 要好于理 解高度抽象概 括 的 概 念 , 这为大概念教学增加了难度 。
2. 学生学科核心素养培养现状
由于高考压力 , 学校 、教师 、学生花费大量时间和精力用于刷题 , 忽视了对学生学科核心素养的
培养 , 这是目前教学中最大的困难 , 而且核心素养 的培养与学生的知识基础 、思维水平也存在关 联 。 所以学生核心素养的培养 , 重点在于课堂课程教学 活动中 , 如何设计好基于大概念教学的教学设计 。
三 、基于大概念培养核心素养策略
1. 大概念教学中感知生命观念
生命观念是生物学学科的基本核心 素 养 之 一 。 生命观念是指人们对生命现象的观察 , 对生命现象 特性以及关系的理解 , 是中学生发展学科核心素养 的重要维度 。它包含了结构与功能观 、物质和能量 观 、进化和适应观 、稳态和平衡观 。生命观念需要 学生从生物学大概念基础上形成 。高中教学应该以 引导为主 , 教师应借助生活实例结合教材中的核心 概念引领学生思考 , 使学生更好地在生物学大概念 中感知生命观念 , 理解生物的多样性与统一 性 , 树 立正确的科学观和世界观 。
例如 , 在讲述“细胞的生存需要能量和营养物质 , 并通过分裂实现增殖”时 , 教师可以从课程 结 构与课程 内 容 角 度 借 助“问 题 串”设 计 课 程 教 学 设 计 , 引导学生思考 : 生命是什么? 学生相互讨论后 回答 : 生命最基本层次是细胞 。教师在引导学生回 答了细胞的结构与功能的适应性的同时 , 提出细胞 作为生命体基本单位区别于非生命体的根本特征是 什么 , 从而引出新陈代谢 , 由新陈代谢概念引导学 生将酶 、ATP、细 胞 呼 吸 和 光 合 作 用 进 行 串 联 整 合 , 得出“细 胞 的 生 存 需 要 能 量 和 营 养 物 质”。接 着 , 教师继续引导学生思考细胞是从何而来 、去向 何处 , 从而使学生得出细胞通过分裂实现增殖和通 过分化实现发育 。构建完大概念后 , 教师可继续追 问 : 分化增殖的细胞 , 作用是否相同? 它们的结构 是否相同? 从而引出 : 这体现了细胞的结构与其功 能适应性这一生物学大概念 。 随后教师还能以生活 中相关的实例 , 如在现实生活中 , 手机系统 、 电脑 系统也经常会更新这是为什么? 引导学生思考 , 引出 : 生命体也是如此 , 生命也要去适应 当 下 环 境 ,所以生物出现了进化 , 而进化是无序的 , 所以生命具有丰富的多样性, 而外在环境却让其保持统一性 , 只有适应环境 的生命才能存活, 此外生命体无法脱离环境存在,生命只有不断地适应环境,二者达到稳定与平衡的状态,生命才能长久存在。教师分别从进化、生态、系统方面入手, 联系现实生活解释生物界的多样性和统一 性,培养学生的结构与功能观 、 物质与能量观 、 进化与适应观以及稳态与平衡观。这也体现了陶行知先生强调的“生 活决定教育, 教育改造生活”在教学中的重要性 。
2. 大概念教学中深化理性思维
理性思维是学生解决实际问题 、科学认识世界所必须具备的 。理性思维的前提是尊重事实 , 依靠现有证据 , 以严谨的态度进行逻辑推理 , 运用科学的思维方法认识事物 , 以提高解决实际问题的思维水平 。在探究生命现象和规律的同时 , 鼓励学生及时概括 、归纳 , 学会多角度看待问题 。教学活动也应该围绕生物学大概念展开 , 帮助学生构建知识框架 , 消 除 错 误 认 知 , 奠 定 学 生 独 立 解 决 问 题 的基础 。
例如 , 在讲述“生命活动的主要承担者—蛋白质”时 , 教师提出开放性问题 : 通过学习这 节 课内容 , 大家认为蛋白质的合成和分解 , 是否也具有能量变化呢? 引导学生思考并发表看法 , 大多数学生认为 , 蛋白质也参与各种化学反应 , 蛋白质可以分解释放能量保证人体正常的生命活动 。教师可以从化学的角度去讲述 , 同时综合能量流动原理对蛋白质在人体中的作用进行讲述 , 提高学生对微观生物知识的理解 。 教 师 还 可 以 就 蛋 白 质 知 识 提 出问题 : 为什么我们在吃完饭之后 , 血糖 会 相 应 升 高?使学生对神经体液调节和内环境稳态的知识加以理解 , 同时鼓励学生思考与蛋白质知识相关的其他内容 , 有的学生想到有氧呼吸 、无氧呼吸的内容 , 有的学生想到物质运输 。初步形成大概念后 , 鼓励学生绘制思维导图 , 构建知识网络 , 教 师 从 旁 辅 助 ,帮助学生查漏补缺 , 建立正确的生物学大概念学习观 , 培养学生的核心素养 。
3. 大概念教学中引领科学探究
相比于其他学科 , 生物学教学更侧重于观察与 实践 , 所以科学探究能力是培养生物学学科核心素 养的关键所在 。科学探究包括课程学习和实践生活 中发现问题 、提出假设 、设计实验 、进行验证等过 程 。课堂教学中 , 教师可以引导学生通过现实中的 生物现象进行实验设计和科学探究 , 在探究过程中 培养学科核心素养 。
例如 , 在讲述“酶活性受到环境因素 影 响”时 , 首先借助生活中的问题向学生提问 : 大家在生活中 有没有观察过洗衣粉或者洗衣液的说明书? 教师随 后补充 : 生物学知识或者说各学科知识与生活联系 十分密切 , 所以大家要注意观察身边 。然后拿出洗 衣粉告诉学生 : 洗衣粉的说明书有关于不同温度下 溶解度的 说 法 , 还 涉 及 pH , 这 些 信 息 都 代 表 什 么? 通过这 一 问 题 , 让 学 生 思 考 并 回 答 : 温 度 和 pH会影响洗衣粉的溶解度 。教师可以让学生带着 自 己的结论进行实验验证 , 对自变量进行设计 , 并 预测相应的因变量变化 , 引导学生分别设计 10℃ 、 30℃ 、50℃ 、70℃时洗衣粉的溶解速率 , 并观察洗 衣粉的去污效果 , 以此了解温度对酶活性的影 响 。 还可以鼓励 学 生 在 课 下 结 合 信 息 技 术 进 行 资 料 查 寻 , 验证自己 的 观 点 , 得 出 最 恰 当 的 温 度 和 pH , 并结合自己的实验结果进行数据分析 , 及时向教师 反馈 。教师对学生加以鼓励 , 让学生知晓生物学是 一 门实验性科学 , 这需要我们及时转变理念 , 通过 探究活动来理解生物的统一性 、多样性以及结构和 功能 的 适 应 性 。 这 样 , 学 生 才 能 真 正 提 高 学 习 效率 。
4. 大概念教学中强化社会责任
我们所说的大概念是利用内在的本质将学科知 识联系融合为一个整体 , 这些大概念不仅可以帮助 学生理解知识内容 , 还能够帮助学生在参与社会事 务的过程中 , 做出理性的 、正确的判断 , 让学生结 合实际解决生活问题 , 成为有担当 、有能力 、知辨 别 、敢尝试的新时代先锋 。
例如 , 在讲述“生物技术安全与伦理 是 当 今 社 会必须面对的话题”时 , 可以提出问题 : 当下生 物
技术高速发展 , 大家都知道哪些生物技术的现实应 用? 引出 : 转基因粮 食 、克 隆 技 术 、 干 细 胞 移 植 。 教师可以告知学生 2015年屠呦呦凭借青蒿素 获 得 诺贝尔奖 , 这项 技 术 挽 救 了 数 百 万 疟 疾 患 者 的 生 命 。此外 , 中国的生物学科学家利用干细胞和人造 胶原蛋白合成了人造脊髓神经 。通过向学生讲述生 物科学技术的进展 , 培养学生热爱科学的精神 , 增 强学生的民族自信和爱国情怀 。教师还可以让学生 借助互联网搜索生物医学相关知识和新闻 , 并对相 关新闻发表自己的见解 , 通 过 综 合 多 方 信 息 学 习 辨别信息的正确与否, 确立正确的科学价值观。 还可以向学生提供相应材料, 比如“免疫艾滋病基因编辑婴 儿”事件,在学生大致了解事件本身之后,让学生发表观点并进行辩论, 在辩论过程中使学生对科学技术的发展有一 全面认识, 真正理解科技是一把双刃剑的含义,强化学生社会责任, 学会辩证地看待问题。同时,教师应告诉学生 , 生物学是一门科学,科学要敢于质疑,因为科学不相信权威。以此培养学生勇于创新的意识和求真精神 。
综上所述 , 高中生物学聚焦大概念教学是新时代的要求 , 教师 应 结 合 陶 行 知 生 活 教 育 理 论 中 “生活即教育”, 借 助 生 活 实例结合教材中的大概 念引领学生思考 、探究,在教学中引领学生感知生命观念 。 学生敬畏自然 、爱护生命是大概念教学的基本前提 。教师应促使学生在生物学大概念教 学中抽丝剥茧逐步深化理解知识内容 , 锻炼学生逻 辑思维 , 帮助学生构建知识网络 , 鼓励学生科学自 主探究 , 培养学生的创新能力 , 这也是大概念教学 的关键 。教师还应该在教学中树立正确价值观 , 强 化学生社会责任 , 从而达到陶行知先生所说的“求真”目的。
参考文献
[1] 张志 晖 . 指向核心素养的高中生物大概念教学策略研究[J] . 天津教育 , 2021(18) : 79-80.
[2] 林 小 明 . 核心素养视域下高中生物“大概念”教学策略[J] . 教师 , 2021(17) : 61-62.
[3] 张志晖 . 核心素养视域下高中生物“大概念”教学策略研 究[J] . 教学管理与教育研究 , 2020. 5(12) : 106-107
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