杨华
浙江省杭州市萧山区第三高级中学 浙江省杭州市 311201
摘要:新课改背景下,学科教学中培养学生核心素养成为教育教学重点。高中生物教学要求培养学生生命观念、科学思维、科学探究与社会责任等方面的学科核心素养。高中生物学单元教学是围绕单元主题开展教学的一种有效模式,本文以浙科版高中生物“生物的进化”单元为例,通过分析单元教学内容、教学目标、教学活动、教学评价,探讨了核心素养下高中生物学单元教学实践策略。
关键词:核心素养;高中生物学;单元教学
引言
学科核心素养是学科本质与育人价值的重要体现。2017年新版《普通高中生物学课程标准》中,明确指出高中生物学课程教学需要以发展学生生物学科核心素养为目标。基于此,高中生物教师在教学过程中,有效渗透融合学科核心素养,是实现教学目标,促进学生全面发展的必然要求。单元教学策略在生物学教学中的应用,是通过对教材单元内容中涉及到的知识点进行整体梳理,根据学生实际,进行教学内容的整体设计,从系统性、整体性出发进行教学,强调单元整体目标的达成,以便于学生完成知识体系的构建,提高教学效率。基于核心素养的高中生物学单元教学,是发展学生生物学科素养,实现学科教学目标的有效策略。
一、生物学科核心素养概述
核心素养是指学生应具备的适应社会发展与终身发展所需要的必备品格和关键能力。不同学科本质不同,所呈现出的学科核心素养各有不同。生物学科核心素养是学生通过生物学学习,逐渐内化形成的带有生物学学科特质的,适应个人与社会发展的必备品格和关键能力,是生物学科科学素养的关键养分,也是生物学学科本质与育人价值的重要体现。学生发展生物学科核心素养,是通过生物学学习,能够具备对生物学及相关科学技术、社会议题以及生命本质的正确认知能力,并且能够运用科学的态度、思维,发展探究及创新能力,来解决未来学习、工作、生活中的实际问题的能力。具体来说,生物学科核心素养可以概括为以下四大方面:
生命观念,是指对观察到的生命现象及其相互关系、特性进行解释后的抽象,包括人们通过实证检验的观点,以及能够对生物学相关事件、现象进行解释,或者用以理解这些事件、现象的一种意识、观念以及思想方法。通过对生物学现象、生物关系等进行总结提炼,获得的领悟结果均为生命观念。
科学思维,是指在认识事物,解决实际问题的过程中,所形成的以尊重事实证据为基础,崇尚并坚持以严谨、务实、求知的态度的一种科学的思维方法。科学思维的产生,必然是以事实与证据为基础的,其所呈现的是对事物进行逻辑推理的过程。
科学探究,是指具备发现实际生活中的生物学问题的能力,并且能够根据特定生物学现象,通过观察、提问、实验设计、方案实施、结果交流讨论等步骤,完成对生物学现象深入探究的能力。科学探究的过程,包括从提出问题开始,到设计方案并解决问题的全过程。
社会责任,是指在对生物学认知与掌握的基础上,参与个人与社会事务的讨论,并能够从理性角度给予正确的解释与判断,从而有效解决实际生产生活问题的担当与能力。社会责任主要包括认识与行为两个维度,在文明、环保、安全等正确认识的基础上,针对社会议题进行正确判断,并指导正确行为。
生物学科核心素养具有相互联系、相互渗透的关系,是生物学学科育人价值的集中体现,是完成生物学教学目标,培育学生正确三观的重要途径。
二、生物单元教学设计及优势
(一)生物单元教学设计
“单元”概念是19世纪戚勒(T.Ziller)倡导的五阶段教授法中,将运用这种方法处置教学模块的教材作为一个单位,称之为方法论单元。随着教育理论的发展,当前“单元”可以概括为具有联系性的主题与相关联的教学内容组合的整体。生物单元教学设计,是指以整体思维理念为指导,通过提炼单元教学内容中的关键性主题,进行单元及科室目标设计,以实现对单元整体教学安全的优化,提高单元课程教学的规划性和联系性,并实现单元评价的优化。因此,生物单元设计具有一定的复杂性,要求教师立足学生实际,科学运用学科思想与方法,通过重组单元教学内容,提高教学系统性、完整性以及针对性。单元教学关注教学整体目标的实现,以及教学策略与方法的综合运用,对教师的教育思想、教学经验积累提出了更高的要求。
生物学科核心素养培养的要求下,教师应当具备以学科素养为导向进行单元设计教学的能力,将课程教学核心素养培养目标融入到单元教学设计当中,实现对学生生物学科核心素养的培养。因此,高中生物教师需要不断提升自身教学水平,实施好生物单元教学设计的开发、实践与反思。
(二)生物单元教学设计优势
传统的课堂教学设计往往是根据教材顺序中一节课教学内容为主,进行教学目标、教学方法、教学活动、教学评价等各方面的设计,以突出每节课程的重点知识点,提高课堂教学效率。但是,这种课堂教学设计下,通常是以课论课,对课程内容之间的联系性关注度不足,不利于学生整体知识架构的组建,并且在很大程度上忽视了学生认知的逻辑顺序,以及认知能力螺旋式发展的实际。
单元教学设计则是从中观层面,统筹课程与课时,将相关课时进行系统集合,以此进行课程整体规划,并立足学生实际,在符合学生认知与发展规律的基础上,综合运用教学策略与方法,从而帮助学生完善知识体系的构建,关注学生能力的养成。
因此,生物单元教学设计不仅强调了对学生相关知识点的掌握,并且能够做到尊重学生主体地位,帮助学生提高学习系统性,实现对学生知识与技能的培养。与此同时,生物学科核心素养背景下,单元教学设计能够发挥学习的整合优势,提高教学知识之间、以及与实际生活之间的紧密联系性,为学生生物学思想观念的养成,实践探究能力的发展以及学科情感的培养提供重要途径,从而实现生物学科核心素养在教学过程中的长期渗透,为学生发展学科核心素养提供保障。
三、基于核心素养的高中生物学单元教学策略
(一)分析教学内容
“生物的进化”单元是浙科版高中生物必修2《遗传与进化》的第五章。以2017年版《普通高中生物学课程标准》为依据,本单元从属大概念为“生物的多样性和适应性是进化的结果”。为帮助学生形成大概念,还需要帮助学生掌握次级概念“适应是自然选择的结果”。本单元教学从生物现象出发,通过对不同物种的对比,得出“生物有共同的祖先”,然后进行生物如何进化的探讨,最终点明生物多样性的重要性。本单元教学内容与前后单元课程学习具有紧密联系性,是帮助学生了解生命延续与发展,了解生物界以及生物多样性,使学生形成生物进化观念,树立正确自然观的重要内容。并且有利于学生掌握生物学原理理论,对增进人类健康,促进生物可持续发展等方面发挥作用。
(二)明确教学目标
教学目标的制定以学科核心素养培养为导向,促进学生发展生物学科核心素养,需要培养学生利用知识解决实际问题的能力,以及情感与价值观的表现。基于核心素养的单元教学设计,需要将核心素养进行分解,渗透于教学目标中:
1.认识学习不同时期生物,并通过对比不同物种同一部位,列举生物的共同特征,获得当今生物具有共同祖先的证据;了解生物身体结构、细胞结构的相似性,以及分子水平上的统一性(生命观念、科学思维、科学探究)。
2.掌握现代生物进化理论:通过举例说明中群内普遍存在变异,并通过耐药性细菌进化、桦尺蛾进化实例,总结具有优势性状的个体有生存和繁衍的优势(科学思维);明确自然选择与生物进化的关系,了解掌握生物适应是自然选择的结果(生命观念、科学思维,社会责任);学习哈迪—温伯格定律,通过数学方法计算说明在随机交配的种群中,种群基因频率与基因型频率的稳定性(科学思维、科学探究);了解基因不断进化、种群基因库差异增大隔离导致新物种产生(科学思维)。
3.应用长颈鹿进化等进化实例,证明现代生物进化理论;通过社会实例了解生物多样性对人类生活环境的重要性,列举生物多样性层次和保护措施(生命观念,社会责任)。
(三)教学活动实践
课前:在学生已有知识的基础上,要求学生课前搜集生物进化证据的相关资料。
课中:情境1 利用人、猫、鲸鱼和蝙蝠的器官比较,以及狗、蝙蝠、兔子、人的胚胎发育过程,创设情境,结合学生课前搜集资料,证明生物存在共同祖先;小组谈论,对生物的统一性层次进行探究。
情境2 运用教材资料达尔文生平与科学活动创设情境,引导学生思考为什么存在三个近似但不同的物种?物种变化本质又是什么?物种形成都受到什么因素影响?
根据问题引导学生进行探究活动:①阅读桦尺蛾和耐药性细菌材料,探讨产生这些现象的原因和影响因素。②根据教材P105思考与练习,小组合作讨论问题,探究B、b的等位基因频率,BB和Bb的基因频率是多少。③学习哈迪—温伯格定律,对影响种群基因和基因型频率变化的因素进行分析。
情境3 构建问题情境:在证明生物具有共同祖先后,提问:生物多样性意义是什么?学生通过阅读教材,了解生物多样性三个层次之后,教师通过举例生态湿地、自然保护区等,使学生了解生物多样性价值。提问:举例保护生态多样性措施,保护生物多样性,我们能够做什么?
(四)优化教学评价
生物学科核心素养的培养目标是使学生具有运用生物科学知识解决现实生活中的问题的能力,并在这一过程中表现出符合个人与社会发展要求的价值观念、必备品格以及关键能力。单元教学设计注重教学的整体性与结构性,因此教学评价设计过程中,需要重视对评价内容的情境性、整体性以及综合性的设计,同时重视过程性评价,加强对学生学习过程中的表现进行诊断与矫正。基于此,本单元教学评价设计主要包括以下几个方面:第一,收集分析生物进化证据,掌握现代生物进化理论,并能够利用其对生物学社会议题进行讨论、正确判断、理性解释;第二,掌握运用数学方法,解决生物学问题,并能够解释、预测种群某一遗传性状的分布及变化。
总结
基于核心素养的高中生物学单元教学设计,能够实现在对教材单元整体把握的基础上,理清核心素养与单元内部章节逻辑、重点知识点等之间的内在联系;同时对学生实际进行分析,合理安排教学内容,优化教学整体设计,在提高学生对生物学知识掌握的基础上,实现学科核心素养的培养,最终实现教学目标。
参考文献:
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