探究生物学学科核心素养在高中课堂中如何渗透 ——以《现代生物进化理论的主要内容》为例

发表时间:2020/12/16   来源:《教育学文摘》2020年第35卷第25期   作者:李婷婷
[导读] 生物学科核心素养是新课程标准对课堂教学成果的崭新要求,

         李婷婷
         四川省泸州市泸州一中 646000
                                              
         摘要:生物学科核心素养是新课程标准对课堂教学成果的崭新要求,即要求学生具备对待事物的崇高品格和解决问题的关键能力,提高每一位中学生的生物学科核心素养是课标实施的基本任务。对于如何将生物学科核心素养更好更自然地渗透到课堂教学中,是广大一线教育工作者一直以来探究的方向。以《现代生物进化理论的主要内容》为例,探讨如何在课堂中将生物学科核心素养渗透到各个环节中,并针对学科特点,提出在教学活动中如何根据章节内容特点创设合适的教学情境,从而达到教学目的。
         关键词:高中生物课堂;学科核心素养;教学设计
一、生物学科核心素养
         生物学科核心素养是在之前教学设计三维目标——知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的基础之上提出来的,是对新时代下中学生的综合性要求。提高每一位中学生的生物学科核心素养是课程标准实施的基本任务,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[1]。也就是说,教师在完成教学方案的设计时,学科核心素养应居于核心地位。
         生物学科核心素养包括四个方面:生命观念(素养一)、理性思维(素养二)、科学探究(素养三)和社会责任(素养四)。它要求学生在学习过程中通过对事实的学习能够掌握科学的生物学观念,能够具有分析问题、解决问题、归纳问题的基本能力,在探究问题的过程中具有将理论联系实际的能力,能够自主设计活动方案并最终形成自己的思维体系,同时通过对科学理论的学习和科学问题的探究,从而关注生活中的实际问题,激发自身的社会责任感。
二、将生物学科核心素养渗透到实际课堂教学中
         基于核心素养进行高考命题,是未来高考命题和各类考试命题的指导方向和原则,是教育教学活动中的必答题[2]。对于如何将生物学科核心素养更好更自然地渗透到课堂教学中,是广大一线教育工作者一直以来探究的方向。随着科学技术和人类文明的不断进步,我们所面对的学生素养也在不断变化,教育教学方式和手段也需要不断更新。下表将以《现代生物进化理论的主要内容》一节内容为例,探究如何将生物学科核心素养渗透到实际课堂教学中。
教学设计(简案)      学科核心素养
一、定向激趣,引入新课
多媒体播放视频:生物进化的大致历程
问题1:师:观看视频后,阅读教材拉马克和达尔文的进化学说,组内讨论分析,你更赞同哪位科学家的观点?
重点分析达尔文的进化观点,并引导学生指出达尔文观点的不足。
二、培养自学能力,建立模型
问题2:师:现代生物进化理论的主要内容包括了五个方面,它们分别包括哪些方面?(多媒体展示如下)
1.生物进化的基本单位是:
2.生物进化的原材料是:
3.        决定生物进化的方向
4.进化的实质是:
5.        是物种形成的必要条件
阅读教材p114-121,并完成上面的内容
     【构建数学模型】
问题3:师:教材给出了基因库的概念和基因频率的概念,请同学们阅读教材,思考已知某种群各基因型个体数量,如何计算一对等位基因的基因频率?
并在组内交流,如何计算性染色体上基因的基因频率,包括基因在X染色体非同源区段,基因在Y染色体非同源区段和基因在X、Y染色体同源区段三种情况。
  多媒体展示问题情境示例:从某个种群中随机抽取100个个体,测得基因型为XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY的数量分别为20,20,10,30,20,问该种群中B和b基因的频率分别是多少?
先给2分钟时间同学们自行计算,然后由学生代表讲解发言。


B基因的数量是2×20+20+30=90
b基因的数量是20+2×10+20=60
B基因的频率是90÷150=60%
B基因的频率是60÷150=40%
师:这里列出的是基因在X染色体的非同源区段上的算法,请同学们课后自行演算另外两种情况。
教材115页“思考与讨论”让我们用数学方法讨论基因频率的变化,请同学们阅读并在组内讨论尝试共同完成表格。提示:基因型频率=该基因型个体数÷该种群个体总数
由小组代表来展示他们的讨论结果,并由此总结出如何由基因频率推算基因型频率,由基因型频率推算基因频率。
问题4:我们总结出的上述规律是在五个理想化的条件基础上完成的,你认为是哪五个条件?
     总结出遗传平衡定律:(1)种群足够大(2)自由交配(3)
没有迁入与迁出(4)没有突变(5)没有选择
问题5:请同学们阅读教材P119-P121,思考:什么是物种?什么是地理隔离?什么是生殖隔离?隔离在物种形成中起什么作用?并尝试归纳地理隔离、生殖隔离与物种的关系
物种的定义:能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物。
地理隔离、生殖隔离定义略
三者关系:经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,形成新物种


追问:新物种的形成必须有地理隔离吗?
师:(学生作答后总结)答案显然是否定的,如三倍体西瓜对于二倍体西瓜是新物种,但是培育过程不需要有地理隔离。




问题5:阅读教材P123-P124,思考:共同进化包括几方面内容?
师总结:共同进化实际是包含了生物与生物、生物与环境两个方面的相互影响。

问题6:阅读教材P124-P125.,理解生物多样性的内容,了解生物多样性的进化历程,并思考,为了保护生物多样性,我们能在日常生活中做些什么?




师:这个问题没有给定的答案,同学们所想到的保护野生动物、不乱捕滥杀、爱护花草树木、垃圾分类回收等等都是保护生物多样性的有效措施。
问题7:我们学习了现代生物进化理论的全部内容,你认为它们是否能够解释当下所有的进化问题?







【构建概念模型】
课堂小结:请同学们尝试为本节内容设计一个思维导图。
                      
激发学生学习兴趣,培养表达能力,分析问题的能力。(素养一、素养二、素养三)


让学生带着问题阅读教材,目的性更强,可以培养学生的自学能力,归纳能力,引导学生构建概念模型。同时也能更好地利用课堂有限的时间。(素养一、素养二)
 
通过阅读教材,同学们很容易理解基因频率的算法,延伸出的性染色体基因频率算法,在课本的基础上有一定的拓展,也能帮助同学们更好地理解基因频率。(素养二、素养三)


思考与讨论的表格涉及数学知识,有一定难度,组内交流可以让同学们相互合作,降低问题难度,完成表格。以此培养同学们的综合思维能力,团队协作能力。(素养二、素养三)
同学们可以根据思考与讨论题干归纳总结出遗传平衡定律的五点内容(素养一、素养二)
让同学们带着问题阅读并总结问题,比空洞的让他们看书效果更明显(素养一、素养二)




适时追问,培养学生的批判性思维,并加深对问题的印象,这里很容易联想到本册第五章第2节的例子,三倍体西瓜的形成过程。(素养二)

培养学生自学能力、归纳能力(素养二)

给出一个开放性问题,生态与环保是当今社会人类关注的热点,也是学生作为未来社会的建设者应该关注的重点。(素养四)

同学们通过问题进行反思,从而理解生物的进化过程是极其复杂的,现有的理论并不能解释所有的现象,最终形成科学不会停滞不前,而是在不断发展的观点。(素养一、素养四)




让同学们思考本节知识点之间的内在逻辑。学会构建概念模型。(素养二)
三、总结
         《现代生物进化理论的主要内容》一节内容共需要2课时,这里只是列出了在上课环节中哪些关键之处可以有生物学科素养的渗透。本节内容文字叙述和概念较多,所以在课堂的设计中较多的让学生进行阅读和归纳、总结。生物学中的概念大多是观察基础上归纳概括的产物,而不是靠数理逻辑的演绎[3]。高中生物学科与人的生命息息相关,它向学生讲述了有关人体、自然、社会环境等一系列的知识[4]。教师在设计课堂活动时应根据具体内容从而选择适合的教学模式。而生物学科核心素养应如何在课堂中渗透,与课堂自然融合,这将是当下生物教师及教研工作者长期关注和努力的方向。
参考文献
[1]徐勇.“普通高中生物学课程标准”的理念创新[J].文理导航旬刊,2016(6):76
[2]吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试.,2016(10)
[3]赵占良.试论中学生物学的学科本质[J].中学生物教学,2016(1)
[4]王海凤.基于高中生物学科核心素养的教学设计研究[J].考试周刊,2018:76
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