摘要：本文以“DNA是主要的遗传物质”一节课的教学为例，运用思辨方法论证生物学议题，开展探究性学习、运用科学史教育、设计问题串等教学策略，落实生物学学科核心素养的培养。
关键词：高中生物；遗传物质；实施策略
《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中提到新课程的基本理念之一是“ 核心素养为宗旨”，明确要求要“着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要,从生命观念、科学思维科学探究和社会责任等方面发展学生的学科核心素养”。生物学学科核心素养是生物学学科育人价值的集中体现，是学生通过学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。生物学学科核心素养不是直接由教师教出来的，而是在问题情境中借助问题解决的实践培育起来的。那么在课堂教学中可以通过哪些方法落实生物学学科核心素养呢?下面就以“DNA是主要的遗传物质”一节课的教学为例进行实践探索。
1运用思辨方法论证生物学议题，培养学生的科学思维
科学思维是指人对自然界中客观事物的一种认识行为、认知方式和认知品质的反映。科学思维是形成生命观念的重要途径。科学思维作为--种高质量的思维范式、习惯和工具,其内涵包括培养学生的批判性思维和质疑、实证、逻辑推理的能力,质疑是思考的视角,实证是判断的尺度，逻辑是论辩的准绳。
在"DNA是主要的遗传物质”一节课的教学中，针对早期科学家“关于DNA和蛋白质谁是遗传物质"的争论,组织学生按照导学案中表格的要求展开以下辩论:“你们小组支持哪个是遗传物质?请结合所了解的内容,尽可能多地列举理由来支持你们小组的观点,并对持有另一观点的理由尝试进行反驳以及对来自他人的反驳作出回应。”辩论过程既培养了学生的批判性思维,同时训练了学生的语言表达能力。
2开展探究性学习,培养学生的科学探究能力
课程标准明确提出“组织以探究为特点的主动学习是落实生物学学科核心素养的关键,不仅直接影响核心素养中“科学思维”“科学探究"的落实,也会间接影响另外两个核心素养的达成”。以探究为特点的教学包括实践探究和思维探究两种类型。在本节课的教学中，可以组织学生对实验方案进行设计,培养学生的科学思维和科学探究能力。
依据课程标准的内容要求学业要求及学业质量标准,并围绕发展学生核心素养的要求，制订了如下教学目标:
(1)能够运用蛋白质和核酸的结构与功能观,推测遗传物质应该具有的结构特点。
(2)在尊重肺炎双球菌体内外转化实验证据的基础上,能运用批判性思维、创造性思维等分析肺炎双球菌体内、外转化的相关问题。
(3)通过深度学习和知识建构,巩固科学探究的基本方法,领会科学发展和技术的关系。
探究1: 小鼠死亡的真凶先介绍格里菲斯的实验缘起及肺炎双球菌的由来,给出科学史资料作为学习支架:出示肺炎双球菌的显微照片,同时说明格里菲斯根据其荚膜的有无和构成荚膜的多糖不同,把肺炎双球菌分为粗糙品系(R品系)和光滑品系(S品系),可分为RI、RⅡ RⅢ、SII、sⅢ等不同系列类型,且R型菌和S型菌只能在同种亚型之间发生突变,即RI只能突变成sⅠ,不能突变为SⅡ、SⅢ ,反之亦然。
学生根据实验结果会分析出:导致小鼠死亡的可能原因是RI活菌或热杀死的SIII菌导致的,如何验证假设呢?学生自然会设计出用RⅡ活菌或热杀死的SⅢ菌分别注射小鼠，此时呈现教材中的实验结果,学生看到两种假设都不会导致小鼠死亡的结果会感到困惑。学生分析发现,导致小鼠死亡的真凶是sⅢ活菌。设计意图:在探究小鼠死亡的真凶是谁的过程中,不直接给出科学家的实验结果，而是通过对教材实验进行改编,让学生在真实情境问题中通过分析问题、提出假设、设计实验的方式来提升学生的探究能力,最后由教师给出科学家的实验结果使学生很容易地理解学科知识。
探究2: SⅢ型活菌的来源既然单独向小鼠注射RII活菌或热杀死的sⅢ菌均不会导致小鼠死亡,那么小鼠的体内是如何出现活的sⅢ型菌呢?引导学生提出三种假设，五种可能类型如下:
假设一种菌单独形成
(1)sⅢ死菌没有彻底杀死或又复活为SⅢ活菌
(2) RII活菌突变成了S Ⅲ活菌
假设二:两种菌相互作用
(3)sⅢ死菌在RⅡ活菌的影响下复活了sⅢ活菌
(4)RII活菌在sⅢ死菌的影响下变成了sⅢ活菌
假设三:小鼠自身物质成分作用
(5)小鼠体内的某些物质也可能起作用
到底哪一种假设正确呢?如何设计实验进行验证呢?学生根据探究1中的实验很容易排除假设一的两种类型。对于假设三，学生也会设计在小鼠体外进行实验,此时教师给出道森与西亚的实验结果,学生的实验设计与其不谋而合，正面评价学生的实验设计,同时引导学生分析排除假设三。
假设二的第3种可能类型的实验设计学生不易想出,教师可以作出提示:当细胞结构的完整性破坏后,细胞无法复活。引导学生在此基础上展开对实验的分析、讨论、设计实验,随后教师补充阿洛维的实验,引导学生排除第3种类型的假设。这样，排除其他四种可能类型后,仅剩下第4种类型的假设是可能的,从而提出热杀死的SⅢ菌体内存在转化因子的假说。
3运用科学史的教 育价值,培养学生的社会责任
“社会责任”是指基于生物学的认识，参与个人与社会事物的讨论，作出理性解释和判断解决生产生活问题的担当和能力"，属于学科育人目标的范畴。在本节课的教学中,在艾弗里通过相关实验探究得出“DNA是遗传物质"的结论后，给学生补充背景资料:艾弗里在面对质疑声音甚至在多次与诺贝尔奖失之交臂的情况下,不但没有影响他从事科学研究的热情,反而是一生都在从事自己喜爱的研究工作,并且取得了很多成就,获得了无数奖项，只是唯独没有诺贝尔奖,应该说这是诺贝尔奖的遗憾，而不是艾弗里的遗憾。以此对学生进行不畏艰难持之以恒等良好科学品质的教育。另外，本节课还可以通过引导学生对艾弗里探究实验与噬菌体侵染细菌实验中技术手段的比较,使学生关注科学与技术的关系，深刻体会“科学是技术发展的理论基础,技术是科学发展的重要手段,两者之间相互支持、相互促进。”
结束语
本教学片段在教材文本的基础上，深人挖掘并充分利用科学史,引导学生沿着科学家科学探究的步骤，从发现问题、提出假设、演绎推理到实验验证的科学研究进程展开，培养了学生的逻辑推理、发散思维实验设计与分析等探究能力。
参考文献：
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