王天再
云南省昆明市第十中学 云南 昆明 650021
摘要:生物核心素养是公民基本素养的重要组成之一,是学生在解决真实情境中的生物学问题时所表现出来的必备品格和关键能力。生物学核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任等。通过以核心概念为载体落实生命观念,创设情境教学培养理性思维,通过实验设计进行科学探究,理论联系实际突出社会责任。
一、以核心概念为载体落实生命观念
生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是经过实证后的想法或观点,有助于理解或解释较大范围的相关事件和现象。学生根据这些素材,经过比较、归纳等方式建立概念,通过演绎、类比等方式深化概念的理解。特别是结合概念的建构安排合理的实验、探究等科学实践活动,可以让学生亲自探究、实践,从而在获取事实证据、进行批判性思维的过程中,既获得科学方法的训练,理解并参与科学探索实践,又可以理解生物学知识是怎么形成的。学生应该在较好地理解了生物学概念性知识的基础上形成生命观念,如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等,并能够用生命观念认识生命世界、解释生命现象。
例如,在学习必修一时总体把握必修一整册书都在回答:什么是生命的问题,生命的体现与结构密不可分,元素构成化合物,化合物形成一定的细胞结构,有了细胞这个结构就有了生命,这是课本中第一章、第二章和第三章的内容,所以细胞的产生标志着生命的出现。有了细胞要能完成一定的代谢活动,在第四章,第五章介绍细胞的代谢,有了代谢才能表现出生命特征,生命产生后要延续下去,便是最后一张细胞生命历程。通过概念的贯穿和结构与功能的统一思想来复习必修一。
二、创设情境教学培养理性思维
在科学实验、探究活动中,重视引导学生理解证据的作用,强调运用证据和逻辑去质疑、辩论;通过生物科学史引导学生理解科学知识的开放性;在阐述理论、观点、规律时,提供事实证据,呈现由事实到观点、规律、理论的逻辑过程。崇尚并形成科学思维的习惯;能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题
例如在孟德尔分离定律的复习中,弱化计算,加强假说-演绎方法的落实。
(一)观察实验现象:
(二)根据现象提出问题
1、为什么F1全为高茎?
2、为什么F2又出现了矮茎?
3、穿先这样的现象是偶然的吗?
(三)根据问题作出假设:对分离现象解释
1.生物的性状是由成对的遗传因子(基因)控制的。
2.在生物的体细胞中遗传因子(基因)是成对存在的。
3.生物体形成生殖细胞时,成对的遗传因子(基因)彼此分离,分别进入不同的配子中。
4.受精时,雌雄配子的结合是随机的
(四)验证假设:对分离现象解释的验证。
1、1.假说演绎推理:假设—推理—证明
若解释正确 F1为杂合子Dd F1能产生配子D:d=1:1 F1Dd X dd测交后代:高茎(Dd):矮茎(dd)=1:1
2、对假设的验证:种植结果:高茎:矮茎=34:30≈1:1 假设成立
(五)结论:杂合体内,等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
通过实验推理建立学生的逻辑分析能力和创新型思维。
三、通过实验设计进行科学探究
能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。在开展不同的工作中,都乐于并善于团队合作。
生物学是以实验为基础的学科,无论是平时学习还是高考,实验都是核心问题。例如:植物体内生长素含量较少,生产实践常用人工合成的植物激素类似物。某学校高二某班学习小组探究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型扦插纸条生根和侧芽生长的影响,请回答下列问题。
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(1)由图1得出的初步结论是:甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是______、______.
(2)由图1的结果______(填“能”或“不能”)判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。
(3)由图1是否能说明激素类似物甲和激素类似物乙具有两重性______.
(4)图2为激素类似物甲在X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响,则:
①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有______作用。
②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是______.
在本题中解答中首先带领学生找出自变量和因变量,从图推知自变量对因变量的影响,尤其特别注意单一变量原则和对照原则。第(1)由图1可以看出,在一定浓度范围内,随着激素类似物甲浓度增加,月季插条生根的数量逐渐增多;而随着激素类似物乙浓度的增加,月季插条生根的数量逐渐减少。说明激素类似物甲具有促进生根的作用,激素类似物乙具有抑制生根的作用。得出答案是:促进生根抑制生根。第(2)图1中,激素类似物乙的浓度由0至1μmol/L,月季枝条生根条数略有减少,且从图示可以看出该实验设置的实际浓度梯度较大,因此不能确定0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的影响。得出答案是:不能。第(3)图1中,浓度为0的第一组属于对照组,根据与对照组的比较可知:在一定浓度范围内,激素类似物甲对微型月季生根具有促进作用,因此不能证明激素甲的作用具有两重性;而激素类似物乙对微型月季生根都具有抑制作用,因此也不能证明激素类似物乙的作用具有两重性。得出答案是:不能。第(4)根据图2可知,在三种浓度的生长素类似物甲中,X浓度下的侧芽生长量小于空白对照时的生长量,Y和Z浓度下的侧芽生长量大于空白对照时的生长量,且Z浓度下侧芽生长效果最佳,Y浓度下侧芽生长效果次之。说明X浓度的激素类似物甲对侧芽生长具有抑制作用;Y和Z浓度的激素类似物甲对侧芽生长具有促进作用。再结合图1可知,激素类似物甲的生理作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。而在促进生长浓度中有促进生长的最适浓度,高于或低于最适生长浓度存在两个浓度(一大一小)对生长效应相同。由此可以得出起抑制作用的X浓度应该大于起促进作用的Y和Z浓度。但Y和Z浓度大小不能确定。得出答案是:①抑制 ②X>Y,X>Z,Y与Z之间大小关系不确定
通过实验探究,学会基本实验方法的同时,对实验探究的方法,如:实验标题的确定,实验目的的书写,实验原理的分析,实验步骤的拟定,实验结果观察和实验结论总结等环节进行强化。从而掌握科学探究的方法。