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【關(guān)鍵詞】學科核心素養(yǎng);高中生物;教學案例
【中圖分類號】G633.91 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009(2017)11-0054-03
【作者簡介】劉海燕,江蘇省天印高級中學(南京,211100)副校長,高級教師。
“核心素養(yǎng)”是個體在知識經(jīng)濟、信息化時代面對復(fù)雜的、不確定性的現(xiàn)實生活情境時,運用所學的知識、觀念、思想、方法,解決真實的問題所表現(xiàn)出來的關(guān)鍵能力與必備品格。而將核心素養(yǎng)在特定學習領(lǐng)域或?qū)W科的具體化,就是“學科核心素養(yǎng)”,就是學科的思維品質(zhì)和關(guān)鍵能力。因此,高中生物課程改革的深入推進就是以促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展為目標的。
生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任是高中生物學科核心素養(yǎng)的四大具體表現(xiàn)。從“知識核心時代”走向“核心素養(yǎng)時代”是課程改革向縱深發(fā)展的必然。可以說,沒有了學科核心素養(yǎng),課改就沒有了靈魂。但是,如何在課堂上培育學生的核心素養(yǎng),的確是每一位教師所面臨著一場新變革。筆者以“轉(zhuǎn)基因生物的安全性”的教學為例來談?wù)勛约旱睦斫狻?/p>
一、基于生物學科核心素養(yǎng)的教學實踐
“核心素養(yǎng)”不是一個抽象的概念。學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和教學的變革是緊密聯(lián)系在一起的。就如同佐藤學在《學習的快樂:走向?qū)υ挕分械谋硎龅哪菣押“蚜?,是同客觀世界的相遇與對話,同他者的相遇與對話,同自我的相遇與對話?!盵1]學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)首先從教師的理論對話與孜孜以求開始。
1.教材分析。
“轉(zhuǎn)基因生物的安全性”是人教版高中生物選修3中的一節(jié)內(nèi)容。這一節(jié)在概述轉(zhuǎn)基因成果的基礎(chǔ)上引出一系列問題,比如:食用轉(zhuǎn)基因食品會不會對人體造成傷害?轉(zhuǎn)基因生物會不會對環(huán)境造成破壞?同時,以論壇的形式,分別從食物安全、生物安全和環(huán)境安全等三個維度呈現(xiàn)了不同的觀點與態(tài)度,使學生能多角度科學地、理性地發(fā)表自己的觀點,同時也培養(yǎng)學生分析復(fù)雜社會問題的能力。
2.學情分析。
本節(jié)幾個專題主要是在技術(shù)層面上介紹各種生物技術(shù)的原理與應(yīng)用,其知識和技能的成分更多些,而本節(jié)課主要是進行安全性問題的探討。具體而言,在內(nèi)容上更具有廣度與深度,在充分運用前面知識的基礎(chǔ)上才能更好地辨析每一個觀點背后的科學性;在呈現(xiàn)的方式上,更關(guān)注學生的個體體驗,將學生的活動放在了重要位置上,每一個問題的討論以及辯論活動的實施都是對學生已有經(jīng)驗的調(diào)動和考察。在思辨與綜合的過程中,學生能夠依據(jù)所生活的不同社會環(huán)境,從多個角度了解和認識轉(zhuǎn)基因生物安全性問題,感受科技問題的重要性和復(fù)雜性。
3.教學環(huán)節(jié)設(shè)計。
(1)教學引入。
播放科普視頻,在沉重的史實(棉鈴蟲成災(zāi))與豐碩的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)成果之間營造出強烈的對比氛圍,激發(fā)學生探究的熱情,聚焦課堂核心概念“轉(zhuǎn)基因”,即讓生物體獲得它原來沒有的基因;點明核心技術(shù)“轉(zhuǎn)基因技術(shù)”,即這種通過轉(zhuǎn)基因的方式,最終使得生物得到原來沒有的性狀的一項技術(shù)。
(2)教學活動串設(shè)計。詳見文末表。
二、基于生物學科核心素養(yǎng)的實踐反思
1.“核心素養(yǎng)”需要我們把學生真正放在教育的中心,要真正關(guān)注學生學會了什么。
站在學生的立場思考問題,意味著在教育的過程中,我們首先要關(guān)注學生是如何學習的,充分了解學生的認知規(guī)律,才能充分尊重學生的習得特點。
反思我們現(xiàn)實的教育,在很多的時候,我們往往不是關(guān)注“學生”這一受教育的對象本身,我們關(guān)注的是“學生”這一對象所被量化的部分――分數(shù)。我們做了大量的教學研究,但只是為了怎么提高分數(shù)。為了提高分數(shù),課堂內(nèi)我們和學生一起“作業(yè)和試卷齊飛”,課堂外教師和學生都是“洛陽親友如相問,就說我在刷題目”,更不用說還有海量的習題、各類補習班和高考指揮棒了。教師與學生都累,當教育等同于高考試卷上的數(shù)字時,學生與教師在課堂上不是“相看兩不厭”的愜意而是“相看兩生厭”的無趣。45分鐘的課堂教學,硬生生地讓教師與學生有了“我們同在一個時區(qū),卻有一輩子的時差”的感受,“素養(yǎng)”二字當然也是漸行漸遠。
“轉(zhuǎn)基因生物的安全性”作為選修3中的一節(jié),就高考分值而言,這節(jié)知識點可能只占2分左右,單純從應(yīng)試的角度出發(fā),這節(jié)課的內(nèi)容可能會被很多教師在課堂上略過不講。但是正是這樣的一節(jié)課,恰恰是一個培養(yǎng)學生對生命的理解和尊重、對自然的珍愛與敬畏、對科技的認知與實踐和對社會的責任與擔當?shù)牧己闷鯔C。
在教學中設(shè)置一些相當有爭議的現(xiàn)實性的問題,讓學生在開放的爭論中發(fā)展自己的理性思維,再以這些生物學事實、現(xiàn)象為支撐,經(jīng)過比較、歸納等方式建立概念,通過演繹、類比等方式深化學生對“基因工程”這一關(guān)鍵概念的理解。這些舉措不僅能培養(yǎng)學生關(guān)注社會問題的參與意識,使學生能夠科學、理性地發(fā)表自己的看法,同時也培養(yǎng)了學生分析復(fù)雜社會問題的能力。
2.“核心素養(yǎng)”不是教出來的,是在問題情境中借助問題解決的實踐培育起來的。
感知不是學習產(chǎn)生的根本原因,盡管學生學習是需要感知的,產(chǎn)生學習的根本原因是問題,沒有問題也就難以誘發(fā)和激起學生的求知欲;沒有問題,感覺不到問題的存在,學生也就不會去深入思考,這樣學習也就只能是表層和形式的。一方面,我們強調(diào)通過問題來學習,因為問題是學習的動力、起點和貫穿整個學習過程的主線;另一方面通過學習來生成新的問題,學習的過程其實往往就是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。
在“導(dǎo)入”模塊,我和學生一起明確一個基本的科學事實,那就是基因控制生物的性狀。那么,問題就產(chǎn)生了:轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)的是什么基因?為什么要轉(zhuǎn)這個基因?轉(zhuǎn)了這個基因可能會發(fā)生什么樣的效果?連續(xù)的發(fā)問快速直指轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)生的深層緣由:服務(wù)于人類的生活。所以,轉(zhuǎn)基因生物作為自然界原來不存在的外來種,一系列的問題可能如影隨形,比如信仰沖突,比如對環(huán)境或生物多樣性造成的威脅,等等。生物學里最核心的思想是“進化”和“生態(tài)”,它們是溝通核心概念的橋梁,也是生物學的靈魂。在形成概念網(wǎng)絡(luò)的過程中,學生能夠領(lǐng)悟生物學思想,并由此達成對生物學的理解。
3.把探究過程還給學生。
探究的過程不是簡單的問答與討論,而是一種人文生長、精神成長。一方面從培育科學精神的角度來看,中學生物課程要特別關(guān)注科學精神的六大要素:“客觀的依據(jù),理性的懷疑,多元的思考,平權(quán)的爭論,實踐的檢驗,寬容的激勵”[2],探究的過程重在引導(dǎo)學生從尋求論證邏輯的嚴謹、發(fā)展理性的懷疑精神,到形成多元思考、平等討論的意識和寬容的品質(zhì)的過程。另一方面,探究活動之外的教育價值同樣意義重大,學生開朗的性格,與他人合作的能力、語言表達能力、組織能力等都是在這些探究互動活動中培養(yǎng)的。
核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和教學的變革實踐是緊密聯(lián)系在一起的。以往的教育是以“知識的傳遞與再現(xiàn)”為中心,但是基于核心素養(yǎng)的教學實踐強調(diào)的是“通過教育內(nèi)容的學習,啟迪學習者的智慧,同時培育豐富的感悟,陶冶面向未來主體的生存的人格”[3]?;诤诵乃仞B(yǎng)的教學實踐過程,是一個以知識理解為載體引導(dǎo)學生建構(gòu)成長意義的過程。所以,無論從近期的要求,還是長遠的發(fā)展來看,上好每一節(jié)課,就是給學生提供更大的探索空間,讓學習的過程更富有挑戰(zhàn)性和成長性。
【參考文獻】
[1]佐藤學.學習的快樂:走向?qū)υ抂M].鐘啟泉,譯.北京:教育科學出版社,2004.
[2]蔡德誠.科學精神和人文精神是科學文化素質(zhì)的核心[J].中國社會科學院院報,2004(02).
[3]古藤泰弘.教育方法學的實踐研究[M].東京:教育出版公司,2013.
關(guān)鍵詞 高中生 核心素養(yǎng) 生物學科素養(yǎng)
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
1 關(guān)于核心素養(yǎng)的內(nèi)涵
核心即中心,主要部分。
素養(yǎng)指由訓(xùn)練和實踐而獲得的技巧或能力。經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)的研究認為,素養(yǎng)是個體在特定的情境下,能成功地滿足情境的復(fù)雜要求與挑戰(zhàn),并能順利地執(zhí)行生活任務(wù)的內(nèi)在先決條件,是知識、能力、態(tài)度之整合與情境間的互動體系。
核心素養(yǎng)是最關(guān)鍵、最必要的共同素養(yǎng)。杭州師范大學教育科學研究院院長張華教授認為,核心素養(yǎng)不是只適用于特定情境、特定學科或特定人群的特殊素養(yǎng),而是適用于一切情境和所有人的普遍素養(yǎng),這就是“核心”的含義。在個體終身發(fā)展過程中,每個人都需要許多素養(yǎng)來應(yīng)對生活的各種情況,所有人都需要的共同素養(yǎng)可以分為核心素養(yǎng)以及由核心素養(yǎng)延伸出來的素養(yǎng)。其中,最關(guān)鍵、最必要、居于核心地位的素養(yǎng)被稱為“核心素養(yǎng)”。OECD認為一個核心素養(yǎng)(Key Competency)必須滿足3個要件:(1) 能夠產(chǎn)生對社會和個體有價值的結(jié)果;(2) 幫助個體在多樣化情境中滿足重要需求;(3) 不僅對學科專家重要,而且對所有人重要。核心素養(yǎng)是知識、能力、態(tài)度或價值觀的融合,既包括問題解決、探究能力、批判性思維等“認知性素養(yǎng)”,又包括自我管理、組織能力、人際交往等“非認知性素養(yǎng)”,其獲得是后天的、可教可學的,具有發(fā)展連續(xù)性,也存在發(fā)展階段的敏感性。
2 關(guān)于學生核心素養(yǎng)與學科素養(yǎng)的關(guān)系
2.1 學科核心素養(yǎng)的概念
學科核心素養(yǎng)指個體在面對復(fù)雜的、不確定的現(xiàn)實生活情境時,綜合運用學科觀念、方法、知識與技能解決實際問題所表現(xiàn)出來的必備品格與關(guān)鍵能力。它是學科與人價值的集中體現(xiàn),是最關(guān)鍵、最重要的共同素養(yǎng),是通過學科教育而習得的,它具有發(fā)展的連續(xù)性和階段性,兼具個人價值和社會價值。
2.2 核心素養(yǎng)與學科素養(yǎng)的關(guān)系
由于學校課程的學科之間擁有共性、個性與多樣性的特征,因此學生核心素養(yǎng)與學科素養(yǎng)之間的關(guān)系是全局與局部、共性與特性、抽象與具象的關(guān)系。在“核心素養(yǎng)”牽引下,界定“學科素養(yǎng)”需要有三點認識:① 獨特性,即體現(xiàn)學科自身的本質(zhì)特征,也就是學科的固有性。② 層級化,即學科教學目標按其權(quán)重形成如下序列:興趣、動機、態(tài)度;思考力、判斷力、表達力;觀察技能、實驗技能等;知識及其背后的價值觀。這種序列表明,學科教學的根本訴求是學科的素養(yǎng)或能力,而不是單純知識點的堆積。③ 學科群,即語文、外語學科或文史哲學科,數(shù)學與理化生等學科,音體美或藝術(shù)、戲劇類學科,它們之間承擔著相同或相似的學力訴求,如直覺思維與邏輯思維,自然體驗與科學體驗,動作的、圖像的、語言的表達能力等,可以構(gòu)成各自的學科群。
3 高中生物學科素養(yǎng)的內(nèi)容
3.1 對生命的理解和尊重
在高中,學生會學習關(guān)于生命的一些基本特征如細胞的結(jié)構(gòu)與功能、細胞的增殖與分化、細胞的代謝、遺傳與變異、穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)、適應(yīng)與進化等。通過學習,學生一定會感受到生命的復(fù)雜、神奇、高效、協(xié)調(diào)等特性,一定會領(lǐng)悟到生命活動和生物世界的博大精深,由此產(chǎn)生尊重生命、珍惜生命、關(guān)愛生物的情感。
3.2 對自然的珍愛與敬畏
通過生物與環(huán)境的關(guān)系的學習,學生會了解到“和諧”的重要性,會對生物生活的環(huán)境(無機的和有機的)更加敬畏,適者能生存、不適者即淘汰是自然選擇,只有珍愛自然、保護環(huán)境,才能讓生物和環(huán)境和諧“相處”,社會也才能得到可持續(xù)的發(fā)展。
3.3 對科技的認知與實踐
生物學科的發(fā)展日新月異,通過光合作用發(fā)現(xiàn)的歷史、探索遺傳物質(zhì)的實驗、生長素的發(fā)現(xiàn)等例證的分析,以及微生物的發(fā)現(xiàn)、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立、種群數(shù)量變化模型的構(gòu)建、克隆羊多莉的培育等過程的了解,梳理科學探究的一般過程、學會科學探究的一般方法、領(lǐng)悟科技發(fā)展的神奇魅力。在感嘆生物科學迅猛發(fā)展和生物技術(shù)不斷進步的同時,也要清醒地認識到科技發(fā)展也會帶來一些問題,如克隆技術(shù)帶來的倫理的問題,試管嬰兒技術(shù)帶來的性別歧視問題、轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來的食品安全問題、基因芯片帶來的個人隱私問題、生物武器帶來的莫大危害等。生物學的發(fā)展和研究離不開科學實驗,高中生只有動手實踐,掌握最基本的實驗技能,才能為將來的創(chuàng)新努力打下基礎(chǔ),同時通過實踐,也會加深對科學態(tài)度、科學精神的認識,對學生的科學素養(yǎng)、創(chuàng)新潛能的發(fā)展都會起到積極的作用。
3.4 對社會的責任與擔當
通過高中生物學的學習,學生會了解許多健康知識、飲食常識、遺傳原理、環(huán)保知識等,不僅對個人和家庭成員有益,還要對社會有所擔當并承擔力所能及的責任。如積極傳播生物學知識(如宣傳防傳染病特別是防艾知識、環(huán)保理念、遺傳病的預(yù)防、食品安全、營養(yǎng)全面均衡理念、吸煙的危害、對轉(zhuǎn)基因食品的正確認識等),爭當環(huán)保的宣傳員、執(zhí)行員和監(jiān)督員,積極開展社會調(diào)查和社會實踐等,努力讓更多的人了解生物學知識,讓生物學知識更好地服務(wù)于社會。
以上4個方面,“對生命的理解與尊重”從生物學的知識出發(fā)應(yīng)該是生物學科獨有的學科素養(yǎng),其他學科從自己的視角出發(fā)也可能會有這樣的內(nèi)容;“對自然的珍愛與敬畏”“對科技的認知與實踐”“對社會的責任和擔當”其他學科素養(yǎng)也會涉及,但這里強調(diào)的是基于生物學視角的核心素養(yǎng)。每一點都是知識、技能、情感的融合,兼具個人和社會價值,都是基于生物、是高中生核心素養(yǎng)的重要組成部分。
4 培養(yǎng)學生生物學科素養(yǎng)的建議
4.1 要體現(xiàn)生命性
生命科學要體現(xiàn)生命性。① 課堂要成為生命與生命對話、交流的地方,成為生命積極思考、動手實踐、團結(jié)合作的地方,成為生命主動學習、提煉感悟的地方。② 作為生命體本身,學習者要聯(lián)系自身實際、聯(lián)系生產(chǎn)生活實際,活學、活用。③ 大自然中到處都是鮮活的生物,所以生物學的學習不能局限于書本、課堂、實驗室,要把課堂延伸到大自然中、延伸到現(xiàn)實生活中。
4.2 要體現(xiàn)實踐性
生物科學的特性之一就是實驗性很強,許多重大發(fā)現(xiàn)都來源于科學實驗,且與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系,因此要特別重視活動的設(shè)計與實施。教師不僅要重視課本上應(yīng)知應(yīng)會的實驗,還要不折不扣地完成書本上的一些探究活動和課題研究,重視校園外的社會調(diào)查實踐和野外考察學習等,讓學生積極主動地參與進來,在實踐中加深對知識的理解、對技能的掌握、對學科思想的領(lǐng)悟。
4.3 要體現(xiàn)科學性
生物學科作為自然科學一大分支之一,要體現(xiàn)科學性。除了對科學知識的掌握之外,學生要學會科學的思維和方法,并通過對一些科學發(fā)現(xiàn)史、數(shù)學模型的建立、物理模型的建立等內(nèi)容的學習,了解科學家是怎樣思考問題、怎樣研究問題、怎樣分析現(xiàn)象得出結(jié)論的,從而學會理性思考、分析解決問題;還要積極體驗科學探究的過程,在探究的過程中學會科學探究的一般方法,掌握科學探究的基本技能,體會科學探究的艱辛歷程,分享探究成功的喜悅;并且通過學習,領(lǐng)悟?qū)嵤虑笫堑目茖W態(tài)度和質(zhì)疑創(chuàng)新的科學精神,從而涵養(yǎng)自身的科學情懷。
4.4 要體現(xiàn)融合性
① 要將知識、技能、情感融為一體,這是作為素養(yǎng)的特點之一,也是在復(fù)雜情境中利用學科知識解決問題的必然要求。② 要將所學生物學知識與生產(chǎn)、生活實際結(jié)合起來。生物學與當代的許多重大問題都緊密相關(guān),如人口、糧食、自然資源、環(huán)境污染、健康等問題,這些問題的解決都與生物學的發(fā)展有關(guān)。③ 要把個體與社會融合起來,充分認識到個體是社會的一分子,個體組成整體,個體影響整體,整體也會影響個體,要增強社會責任感,盡力為社會多添一份力量。④ 要把生物學科和其他學科,特別是理科學科融合起來。生物學科的發(fā)展和進步離不開其他學科的發(fā)展和進步,尤其是數(shù)學、物理、化學、信息學及技術(shù),理科的思維和方法也有諸多的共性。只有把相關(guān)的學科素養(yǎng)融合起來,才能匯成個體的核心素養(yǎng)。⑤ 教師要將校內(nèi)資源和校外教育資源融合起來,匯成學生生物學科素養(yǎng)養(yǎng)成的沃土,為學生開闊視野、強化應(yīng)用、聯(lián)系社會提供豐富的營養(yǎng)。
總之,學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是今后學校教育的主要任務(wù),而學科素養(yǎng)的研究與實踐也會不斷進行下去,期待有更多、更新的發(fā)現(xiàn),一起與大家分享。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:高中生物學科;核心素養(yǎng);教學設(shè)計
高中生物學科是一門非常重要的基礎(chǔ)性課程,包含了大量基礎(chǔ)概念、理論和原理,它關(guān)系著學生生物科學概念體系的建立,是學生學好生物學科的基礎(chǔ)。但長期以來,我國的高中教育仍然屬于應(yīng)試教育模式,學生對知識的掌握停留在表面,沒有深入理解和消化所學知識。核心素養(yǎng)教育模式符合新課改“以人為本”的基本教育理念。改革高中生物學科教學模式不僅是新課改的要求,也是促進生物學科教育進步的重要途徑。因此,在高中生物學科教育中充分運用核心素養(yǎng)教學模式,能夠幫助高中生建立科學的辯證唯物主義自然觀和世界觀,還能為生物科學領(lǐng)域培養(yǎng)出綜合能力強的高素質(zhì)人才。
一、生物學科核心素養(yǎng)的基本概念
生物學科的核心素養(yǎng)不僅包含了生物科學相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和研究人員的科學態(tài)度、科學精神、情感、價值觀等,還包含了生物科學領(lǐng)域的探究能力。對于高中生來說,生物學科核心素養(yǎng)既要激發(fā)學生生物學科的學習積極性,讓學生理解、掌握基礎(chǔ)知識,學會利用生物科學探究的一般方法,同時也要培養(yǎng)學生認真、求實的科學態(tài)度和創(chuàng)新思維能力,幫助學生建立人與自然和諧共處的相互關(guān)系,樹立正確的科學觀、人生觀和價值觀。
二、目前高中生物W科教學存在的問題
從我國高中生物學科教學現(xiàn)狀來看,還存在許多問題,制約了高中生物學科教育的發(fā)展。
1.教育模式落后
長期以來,我國高中生物學科教學都是教師單方面灌輸知識,學生被動聽講,課下重復(fù)做題,背誦知識點的模式。高中生物學科中含有很多比較抽象的基礎(chǔ)概念,機械化的“填鴨式”教育忽視了學生的主觀能動性,學生很少有獨立思考的時間,很難完全理解抽象的基礎(chǔ)概念,常常同一個知識點換種方式考查就做不出來了。教育模式的落后還導(dǎo)致很多學生雖然學習成績不錯,但缺乏創(chuàng)新和探究意識,只會做題,實踐操作能力低。此外,在我國高考制度背景下,教師的任務(wù)重,教學壓力大,學生學習成績好壞和班級升學率高低成為衡量教師,特別是高三教師教學能力的標準,致使高中教學更偏向于應(yīng)試教育,忽略了學生的素質(zhì)教育。
2.課堂教學形式單一
高中生物學科概念很多,加上“滿堂灌”的教學形式,課堂氛圍比較嚴肅,學生學習積極性不高。面對枯燥的基礎(chǔ)知識、理論,學生的學習興趣不高,課堂效率自然得不到保證。
3.部分教師的綜合教學能力不足
隨著多媒體平臺的普及,教師們也開始運用多媒體技術(shù)來吸引學生學習興趣,但很多教師的教學理念還停留在過去,也缺乏相應(yīng)的技術(shù)水平,只是將過去的板書“搬”到了電腦上,這樣的教學課件很難達到預(yù)期教學效果,也不能很好地激發(fā)學生的學習興趣。另外,一些教師教學觀念落后,只注重學生的考試成績,而忽略了對學生實踐操作能力的培養(yǎng),致使學生合作意識淡薄,缺乏探究精神。
4.學校教學設(shè)備不完善
高中生物也是一門實踐操作能力比較強的學科,需要通過一些生物實驗來加深學生的理解、記憶。但一些學校教學資金不夠充裕,沒有能力為生物教學提供相應(yīng)的教學設(shè)備和實驗用具,缺少硬件設(shè)施基礎(chǔ)。高中生物學科教學只靠教師的描述、學生的聯(lián)想是不夠的,必須讓學生看到、聽到、親手操作過才能完成生物知識的內(nèi)化過程,真正理解、消化所學知識,學會在實際生活中靈活運用所學知識,這樣才能有效培養(yǎng)學生的思維能力、探究能力。
三、基于核心素養(yǎng)的高中生物學科教學設(shè)計
1.培養(yǎng)學生的核心觀念
核心素養(yǎng)下的高中生物學科教學設(shè)計最重要的一點就是核心觀念的培養(yǎng)。根據(jù)我國《普通高中生物課程標準(實驗)》的要求,生物核心觀主要是學生通過生物學基礎(chǔ)理論概念的學習和自己的深入思考,形成一個基本的生物學科認知框架。教師在教學時首先自己要從高中生物教材中提煉生物學科的核心觀念,才能有效幫助學生樹立科學的辯證唯物主義自然觀和世界觀。因此,教師要不斷提高自己的綜合教學能力,以滿足教學需求。
2.培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)
(1)豐富課堂形式,提高學生的學習興趣。只有激發(fā)出學生的學習興趣,提高學生的學習積極性,才能提升高中生物課堂的教學質(zhì)量,從而有效培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)。創(chuàng)設(shè)情境是近些年來常用的教學方法。在高中生物學科教學中,也可以圍繞教學目標,靈活創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學生的學習興趣。教師可以運用多媒體技術(shù)來豐富課堂教學形式。在講授“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”時,就可以播放一段視頻來活躍氣氛,提出問題。比如,很多古裝劇會運用“滴血認親”的方式來鑒定親子關(guān)系。教師可以播放相關(guān)電視劇片段,然后詢問學生“滴血認親”是否真的可以達到這種效果,為什么?美劇中經(jīng)常用DNA鑒定來找出兇手,那么DNA為什么可以確定身份?如果你是警察,給你一份DNA鑒定報告,你能分析誰是罪犯嗎?等等問題。學生的學習興趣來了,課堂氣氛活躍了,師生交流順利了,教學效果自然就達到了,學生的思維也得到了鍛煉。
除此之外,教師也可以舉辦生物知識競賽,幫助學生鞏固所學知識,加深學生的理解和記憶,同時也能培養(yǎng)學生的競爭意識,活躍課堂氛圍。
(2)巧設(shè)問題,提高學生思維能力。創(chuàng)設(shè)出貼近生活的情境后,教師可以通過提問給學生提供思考方向,提高學生的邏輯思維能力。比如細胞的構(gòu)成,教師可以詢問學生植物細胞和動物細胞有什么區(qū)別。有了教師的提問,學生就能夠根據(jù)問題找到相應(yīng)的切入點來解決問題。這時,教師鼓勵學生相互討論、交流,或者小組合作進行探究性實驗,通過成員自己動手操作,共同觀察、思考,總結(jié)實驗結(jié)論,找到問題答案。在學生自主學習的過程中,邏輯思維能力也得到了很好的鍛煉。同時也能加深師生之間、生生之間的情誼,促進班級關(guān)系的和諧、穩(wěn)定。需要注意的是,教師在課堂中一定要以引導(dǎo)為主,這樣才能達到開拓學生思維,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的。
3.培養(yǎng)學生的理性思維
克隆技術(shù)一直是社會共同關(guān)注的熱點話題,教師在課堂教學中就可以用相關(guān)電影片段如《生化危機》引入現(xiàn)代生物技術(shù),讓學生分為兩組,辯論克隆技術(shù)的利與弊,繼而延伸到現(xiàn)代生物技術(shù)的安全性與社會倫理,以此來培養(yǎng)學生科學、理性的情感態(tài)度,形成對生命科學的初步認識。
四、結(jié)語
綜上所述,傳統(tǒng)的高中生物學科教育面臨諸多問題,制約了高中生物教育的發(fā)展。因此,高中生物學科應(yīng)該積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育模式,用核心素養(yǎng)的教育理念,推動素質(zhì)教育發(fā)展。這就要求教師優(yōu)化教學設(shè)計,加強學生核心觀念、生物科學素養(yǎng)、科學探究精神和理性思維的培養(yǎng),不斷豐富教學形式,鞏固學生所學知識的同時,提高實踐操作能力和創(chuàng)新能力,為我國生物科學領(lǐng)域的發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)人才。
參考文獻:
[1]俞紅成.高中生物學科核心素養(yǎng)的教學培養(yǎng)策略[J].中學生物教學,2016(8):18-19.
關(guān)鍵詞 學科核心素養(yǎng) 生物課堂教學 生物學教學
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
教育部印發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革,落實立德樹人根本任務(wù)的意見》中第一次提出“核心素養(yǎng)體系”概念,并明確指出:“教育部將把核心素養(yǎng)和學業(yè)質(zhì)量要求落實到各學科教學中”??梢姡诵乃仞B(yǎng)的培養(yǎng)已成為引領(lǐng)基礎(chǔ)教育課程改革的核心理念。新一輪的高中生物課程改革中,核心素養(yǎng)也必將成為改革的靈魂。
學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程,要完成基礎(chǔ)教育的素質(zhì)養(yǎng)成目標,必須通過培養(yǎng)學科核心素養(yǎng)而達成。具體到生物學科,就是如何培養(yǎng)“生物學科核心素養(yǎng)”。一線教師如何在課堂中開展以核心素養(yǎng)為目標的教學,實現(xiàn)課堂的轉(zhuǎn)型,是重要的課題。下面以人教版高中生物必修三第二章第二節(jié)“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”為例,淺談在實際課堂教學中如何設(shè)計和組織教學,以期提高學生的生物學科核心素養(yǎng)。
1 基于素養(yǎng)的教學目標
學生的學習是分學科進行的,如何才能將培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)與各學科的教學相統(tǒng)一?其實兩者并沒有沖突,只有將學生的核心素養(yǎng)分解為各學科的核心素養(yǎng),通過各學科的教學貫徹下去,才能使培養(yǎng)核心素養(yǎng)具有可操作性,不至于成為一句空話。生物學作為一門實驗科學,囊括了素質(zhì)教育中思想道德教育、科學文化教育、身體素質(zhì)教育、勞動技能教育等各個方面,對提高學生核心素養(yǎng)有著一定的的優(yōu)勢。當前,高中生物課程改革更加注重生命觀教育、科學通用概念教育、科學實驗方法和探究能力教育等,旨在培養(yǎng)學生的生物學科核心素養(yǎng)。
生物學科的核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任。從生物學視角出發(fā),每一點都是知識、技能、情感的融合,兼具個人和社會價值,是高中生核心素養(yǎng)的重要組成部分,也是公民科學素養(yǎng)構(gòu)成中的重要部分。
崔允t教授在《核心素養(yǎng)如何轉(zhuǎn)化為學生素質(zhì)》一文中明確指出:教學實踐中,教師的關(guān)注需要發(fā)生轉(zhuǎn)向,從關(guān)注知識點的落實轉(zhuǎn)向到素養(yǎng)的養(yǎng)成,即從關(guān)注“教什么”轉(zhuǎn)向關(guān)注“學生學會什么”,這都需要教師更多地思考。因此,在生物課堂教學中,教師的教學目標也應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變,即培養(yǎng)學生“生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任”等生物學核心素養(yǎng)。
在“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”一課中,筆者設(shè)置了以下教學目標:(1) 通過上網(wǎng)搜索資料,了解胰島素和胰高血糖素的發(fā)現(xiàn)過程及其作用,認同科學探究的歷程是在不斷地觀察、實驗、探索和爭論中前進的;認同科學家需要有質(zhì)疑、創(chuàng)新及勇于實踐的科學精神和科學態(tài)度。(2) 通過小組學習構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的動態(tài)物理模型,探究血糖調(diào)節(jié)的過程,從而歸納總結(jié)運動中和飯后血糖調(diào)節(jié)的概念模型,M而掌握本節(jié)課的核心概念――反饋調(diào)節(jié)并且能類比推理體內(nèi)其他激素調(diào)節(jié)過程;體會模型建構(gòu)的方法及好處。(3) 學會做小醫(yī)生,網(wǎng)上搜索當前治療糖尿病等激素失調(diào)疾病的方法并在課上分享,從而了解日常預(yù)防疾病的知識,增強自我保健意識,更加珍愛生命,養(yǎng)成良好的生活習慣。
2 基于素養(yǎng)的教學活動
提高學生的品格并培養(yǎng)其持久的能力是生物學科核心素養(yǎng)關(guān)注的重點,該過程往往離不開有效的生物課堂教學。當前,課堂中生物學科素養(yǎng)教育的落實途徑主要包括以下幾個方面:推進自主探究式的學習方式,構(gòu)建落實型課堂;落實個性化教學,放飛每位學生;發(fā)揮學生的實踐動手能力,體現(xiàn)學科特征。筆者正是以以上幾點作為啟發(fā),尋找生物課堂核心素養(yǎng)教育的切入口。
2.1 了解學情,準確定位
教學活動離不開學習的主體――學生,為了避免教學過程中的盲目性,更有針對性地進行教學調(diào)控,教師需要充分了解學情,制定教學目標,做到“以學定教”。其中,“設(shè)計學前準備、制定教學任務(wù)”尤為關(guān)鍵。
高二的學生已在初中學過激素的概念和人體主要內(nèi)分泌腺及其分泌的激素,具有一定的知識基礎(chǔ)。因此,課前教師要求小組利用互聯(lián)網(wǎng)查找胰島素和胰高血糖素的科學史、糖尿病的病因與治療方法以及激素藥物的使用現(xiàn)狀,并做成課件在課堂上進行展示。
在充分掌握學情的基礎(chǔ)上,設(shè)計課堂上討論的問題以及制定符合學情的學習任務(wù)也至關(guān)重要。在本節(jié)課中,筆者將課堂教學分為“小組分享課前收集的科學資料”“設(shè)置情境――小組合作構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)物理模型”“小組展示血糖調(diào)節(jié)的概念模型”“小組分享當前糖尿病的治療方法以及激素類藥物的使用情況”,期間設(shè)置的情景與生活息息相關(guān),如“馬拉松運動員在比賽過程中血糖是穩(wěn)定的嗎?”“當身體不能產(chǎn)生足夠胰島素時,將會發(fā)生什么情況?”從而激發(fā)學生學習興趣,安排學生完成相關(guān)的“討論與思考”,突破重難點。
2.2 科學規(guī)劃教學環(huán)節(jié)
本節(jié)課為模型建構(gòu)課,學生需動手操作,筆者參考“學講方式”,即學進去講出來的教學方式,進行變通和整合,確定本節(jié)課的課堂教學流程為:自主先學資料分享小組探究交流展示歸納總結(jié)學后反思課后拓展。
2.2.1 小組探究任務(wù)明確
本節(jié)課以小組合作的形式開展,小組中的每個成員都有明確的學習任務(wù),這樣才能有的放矢,提高學習效率。例如,筆者設(shè)計的探究任務(wù)1為:小組合作構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的過程,歸納總結(jié)出馬拉松運動員運動時血糖調(diào)節(jié)模式圖。筆者要求每個組員都要有明確的分工、交流討論,確定發(fā)言人,如小組中誰來扮演甲乙丙,運動時及飯后指令由誰發(fā)出,由誰歸納總結(jié)等。
2.2.2 及時收集和解答問題
理性思維是生物學科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一,其中有效途徑是培養(yǎng)學生在小組合作中的問題意識,讓學生保持旺盛的求知欲。學生在合作的過程除了完成教師布置的探究任務(wù)之外,還會產(chǎn)生新的問題,教師要及時捕捉這些問題。可讓學生把問題寫在本子上,教師挑選普遍性的核心問題在課堂上予以解答,實現(xiàn)有效教學。例如,是否身體中所有激素的調(diào)節(jié)方式都類似于血糖調(diào)節(jié)?升高血糖的激素只有胰高血糖素嗎?在小組活動的環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)該讓所有的學生都參與提問與傾聽,在問題的反饋中提高合作的深度。
2.2.3 多樣化的交流展示
為了鞏固學生的學習成果,滿足學生的表現(xiàn)欲以及讓學生體驗成功的喜悅,本節(jié)課中筆者安排了多樣化的交流展示。學生在本次教學中不僅能口頭表達,還能借助黑板、多媒體、圖片道具等多種方式進行交流。例如,學生在黑板上畫出血糖調(diào)節(jié)的模式圖,并進行講解。
2.2.4 學后反思及拓展
學后反思有利于學生建立知識網(wǎng)絡(luò),鞏固學習的成果。本節(jié)課知識性目標主要是通過模型建構(gòu),讓學生掌握核心概念――反饋調(diào)節(jié)。因此,筆者留下的反思任務(wù)是:回顧血糖調(diào)節(jié)的過程;試舉例說明生活中反饋調(diào)節(jié)的實例。
從課堂來看,學生能寫出血糖調(diào)節(jié)的機制,并對其他激素調(diào)節(jié)機制產(chǎn)生疑問;掌握了模型建構(gòu)的一般方法;認同激素的發(fā)現(xiàn)過程是在不斷地觀察、實驗、探索和爭論中前進。在了解日常預(yù)防疾病知識的過程中,增強自我保健意識。
最好的課堂應(yīng)該是在學生解決舊問題的同時產(chǎn)生新問題。筆者在本節(jié)課中也留給學生拓展題:查閱資料,說明血糖調(diào)節(jié)只有激素的參與嗎?以甲狀腺激素為例,你能寫出其反饋調(diào)節(jié)的過程嗎?這些問題既是本節(jié)課的延伸也是下一節(jié)課的引子,激發(fā)學生繼續(xù)探究的欲望。
2.3 角色轉(zhuǎn)換,組織教學
基于核心素養(yǎng)的生物課堂教學,無疑對教師提出了更高要求,教師由課堂知識的主講者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂的組織者、引導(dǎo)者、協(xié)助者、參與者。
2.3.1 組織者和引導(dǎo)者
教學中,好的組織者和引導(dǎo)者主要體現(xiàn)在對學情的掌握、對教學的設(shè)計、對學習活動的組織、對問題的適當點撥上,使教學環(huán)環(huán)相扣。筆者是這樣引導(dǎo)教學的:以馬拉松運動員為導(dǎo)入,激發(fā)學生學習興趣;安排其中一個小組演示血糖調(diào)節(jié)模型建構(gòu)過程;引導(dǎo)學生相互交流修改得出血糖調(diào)節(jié)模式圖;通過模式圖引導(dǎo)學生建構(gòu)核心概念――反饋調(diào)節(jié)。在歸納模式圖時,筆者是這樣點撥的:血糖調(diào)節(jié)的核心是實現(xiàn)機體的穩(wěn)態(tài)即血糖濃度的穩(wěn)定。血糖濃度過高需要什么激素降低?濃度過低需要什么激素升高?
2.3.2 協(xié)調(diào)者和參與者
課堂上,教師要做“站在現(xiàn)實后面的”參與者,走下講臺,參與到各小組的學習中,收集相關(guān)的問題。在教學過程中,教師要善于把握5個教學時機:指導(dǎo)預(yù)習的時候,教師要讓一步;解決問題的時候,教師要慢一步;展示拓展的時候,教師要退一步;研討問題的時候,教師要停一步;總結(jié)反思的時候,教師要緩一步。真正把學習的主動權(quán)還給學生。例如,總結(jié)血糖調(diào)節(jié)機制時,小組代表把討論的結(jié)果寫在黑板上,小組間相互查漏補缺,教師略微點撥,最后再歸納總結(jié)。
2.3.3 激勵者
新課程倡導(dǎo)“師生互教互學,彼此將形成一個真正的學習共同體”,教學中教師要主動與學生交流,以朋友的身份激鈦生。筆者通過“小組積分制”調(diào)動學生學習的積極性和表現(xiàn)欲;采用“獎品制”激勵學生,使其在成功中樹立自信。
3 基于素養(yǎng)的教學評價
“發(fā)展性評價”是新課改提出的教學評價中最有價值的理論,理論指出要注意學生自我參照的評價,即把評價結(jié)果與學生學前起點進行比較,注重對學生的全面考察。在課堂上,教師應(yīng)多以啟發(fā)性、鼓勵性、引導(dǎo)性語言與學生交流,并以適當?shù)谋砬楹蛣幼鲗W生的學習情況進行反饋。此外,課后,小組內(nèi)的成員要針對本節(jié)課進行自評和互評,記錄在本子上,供教師參考。教師要選擇精當?shù)牧曨}檢驗學生學習的有效性,鞏固學習成果。
新一輪課程以“立德樹人”為指向,以發(fā)展學生的核心素養(yǎng)為準繩。然而,學生核心素養(yǎng)的達成是量變到質(zhì)變的過程,一堂課所發(fā)揮的作用是極其有限的。因此,如何才能在課堂教學中更高效地培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),是廣大的教育工作者應(yīng)該要進一步思考和探究的問題,模糊的認識會在教學實踐中逐漸清晰,關(guān)鍵是敢于嘗試。
參考文獻:
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中學生校園社團是學生自發(fā)形成的學生組織,是校園文化建設(shè)的重要組成部分,組織和開展學生社團活動可以作為生物學課堂教學的有益補充,成為培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的重要途徑。
1 生物學科社團發(fā)展的可行性
近年來,隨著校園文化的深入發(fā)展,豐富多彩的社團活動可以開闊學生視野,陶冶學生情操,豐富學生文化底蘊,啟迪學生思維,發(fā)展學生個性特長,培養(yǎng)學生的人文精神和科學素養(yǎng),促進學生的身心健康和全面發(fā)展。
生物學科兼具科學性和趣味性的特點,且與生活聯(lián)系密切,在高中校園發(fā)展生物學科性社團,借力社團活動,對改變生物學科的教學方式,培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng),完善教育教學生態(tài)具有一定的積極意義。
2 生物學科社團活動的開展及作用
將生物學科從書本、課堂延伸至教室之外,甚至是校園之外,在教師的引導(dǎo)下,學生自主參與、自主管理,科學合理地開展社團活動,從而融合知識、技能、情感,形成高中生所具備的核心素養(yǎng)。
2.1 實驗類社團活動的開展及作用
生物學是一門實驗科學,實驗課也是學生最喜歡的教學內(nèi)容。但是由于課程的規(guī)劃及條件的限制等因素,實驗課并沒有得到很好的開展,因此教師可以在社團活動中開展實驗內(nèi)容。教師可具體開展下列兩類活動:① 教材實驗:高中生物教材中的實驗內(nèi)容非常多,如:有機物的鑒定、植物色素的提取和分離、葉綠體的觀察等,② 創(chuàng)新實驗:以教材實驗為基礎(chǔ),對原有的實驗進行改進和創(chuàng)新,甚至提出新的課題進行實驗探究,讓學生獨立地提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗、實施實驗、結(jié)果分析和討論交流。例如,探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響,探究生長素對桂花枝條扦插的影響,探究低溫處理對菠菜種子萌發(fā)的影響。
重復(fù)教材實驗既讓學生鞏固基礎(chǔ)的生物學知識,又讓學生領(lǐng)悟到科學家們在研究過程中所持有的觀點以及解決問題的思路和方法;主動的創(chuàng)新實驗,在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗假設(shè)和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程中學會比較、分析、綜合,并在此基礎(chǔ)上歸納、總結(jié),直到撰寫科技小論文。通過上述實驗活動的開展,學生理解了科學概念,鍛煉了實踐能力,更是形成了科學態(tài)度,養(yǎng)成了理性思維的習慣,獲得了獨立進行科學探究的能力,提升學生的生物學核心素養(yǎng)。
2.2 調(diào)查類社團活動的開展及作用
生物學是一門研究生命現(xiàn)象和生命規(guī)律的科學。它不僅是一個結(jié)論豐富的知識體系,還包括了人類認識自然現(xiàn)象和規(guī)律的一些特有的思維方式和探究過程。學生近距離地觀察生命現(xiàn)象,用生物學知識認知生命、解釋生命,從而熱愛生命。調(diào)查類活動可以包括下列兩種類型:① 生物與環(huán)境的關(guān)系:將知識與生活相結(jié)合,如校園植物的認知、分類與分布,校園周邊自然保護區(qū)的生物多樣性,水生植物對環(huán)境的適應(yīng)性,陰生植物與陽生植物的比較等;② 人類對環(huán)境的影響,如城市河流的污染調(diào)查,廢棄礦山的生態(tài)修復(fù),人工濕地生態(tài)系統(tǒng)等。
調(diào)查類活動的趣味性強,學生主動積極地參與。在調(diào)查研究中,學生根據(jù)調(diào)查內(nèi)容設(shè)計調(diào)查方式和路線,既培養(yǎng)了團隊合作精神,又提高獨立思考和解決問題的能力。通過實地考察和研究,學生在觀察有趣的生命現(xiàn)象的同時,體會到生命的神奇,在較好的理解了生物學概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念,如結(jié)構(gòu)與功能的相適應(yīng),生物與環(huán)境的相適應(yīng),物質(zhì)與能量的平衡,人類活動與自然的平衡,在生命系統(tǒng)中人是主體又是客體等。在此基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學生深入思考人類在生態(tài)系統(tǒng)中的地位及作用,培養(yǎng)了學生的生態(tài)和生命觀念,以及人所需要承擔的社會責任,如關(guān)愛生命和保護環(huán)境等。
2.3 實踐類社團活動的開展及作用
生物學是一門實踐科學,教師引導(dǎo)學生利用所學知識進行實踐活動,在學以致用的過程中,體現(xiàn)了生命科學的價值。教師可開展如下一些活動:① 標本制作:教師帶領(lǐng)學生參觀標本室,并給他們介紹標本制作的技術(shù),引導(dǎo)學生制作簡易的動植物標本,如植物葉片標本、蝴蝶標本、昆蟲標本,還可以制作鳥類標本等。② 模型制作:模型可以將抽象的生物學概念和本質(zhì)具體化,可在社團的學生中開展模型制作比賽,如動植物細胞模型的制作、DNA分子模型的制作等;③ 種植養(yǎng)殖:組織社團學生建立校園生物園,如種植花卉、蔬菜、果樹,培養(yǎng)蘑菇,養(yǎng)殖小白鼠、觀賞魚和家鴿等,制作生態(tài)缸和小型的生態(tài)系統(tǒng),還可以探索蔬菜的無土栽培技術(shù)、植物的嫁接技術(shù)和魚類的繁育技術(shù)等。
一個生物科學工作者應(yīng)具備獨立、熟練的動手能力。在這些實踐過程中,通過動手操作和生物體親密接觸,學生加深了知識的理解和應(yīng)用,對生命有了更加深刻的認識,從而能夠更好地解釋生命現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)生命規(guī)律,熱愛生命個體,進一步培養(yǎng)了他們的科學思維和生命觀念。
2.4 科普類社團活動的開展和作用
生物學是一門自然科學,其精要是展示生物科學的基本內(nèi)容,反應(yīng)自然科學的本質(zhì)??茖W最終又要服務(wù)于人類的生活和生產(chǎn),因此,開展一些科學普及活動有助于培養(yǎng)他們的科學精神和社會責任感。教師可開展以下兩類活動:① 科普宣傳:利用節(jié)假日,面向?qū)W校師生,或深入到校園周邊的社區(qū)進行環(huán)保知識和健康知識宣傳,如城市水污染調(diào)查的圖片,艾滋病、乙肝、流感等疾病的傳播途徑圖片,遺傳病的遺傳方式和有效預(yù)防等知識宣傳;② 科技創(chuàng)作:借助學校的科技節(jié)及市級科技活動等平臺,鼓勵學生進行生物學相關(guān)的作品創(chuàng)作,如制作水污染處理的浮床,無土栽培蔬菜的簡易裝置,家庭生活污水的多級利用裝置等。
在這些科普活動中,學生成了科學的傳播者,喚起人們對健康的關(guān)注以及環(huán)保意識,從而更好地愛護我們的身體和保護生存的環(huán)境。另外,學生通過調(diào)查搜集資料,動手參與制作,既鍛煉了科學技能,又培養(yǎng)了科學素養(yǎng),提高了社會責任感。
在深化核心素養(yǎng)教育改革的背景下,校園學生社團建設(shè)也將進入一個新的發(fā)展階段,社團發(fā)展必然走向?qū)I(yè)化、規(guī)范化、學術(shù)化的道路。因此,建立生物學科性社團可行且有必要,生物社團必將開辟生物學科教學的新模式。科學地開展社團活動不僅有助于生物學科的教育教學,培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng),還有助于培養(yǎng)具備科學精神、科學方法和科W能力的生物學研究人才。
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關(guān)鍵詞:生物學;核心素養(yǎng);課堂教學
隨著國家發(fā)展學生核心素養(yǎng)體系的,重視和深化發(fā)展學生核心素養(yǎng)成為基礎(chǔ)教育改革的熱點和方向,落實立德樹人是課程改革的核心和根本任務(wù),發(fā)展學生的核心素養(yǎng)是育人的重要目標。[1]2017年新修訂普通高中生物學課程標準明確將生物學核心素養(yǎng)作為課程宗旨,生物學課程的根本任務(wù)是提高學生終身發(fā)展所需的生物學核心素養(yǎng)[2],因此課程、教學、評價都要基于核心素養(yǎng)來設(shè)計和實施。下面以“DNA的復(fù)制冶為例談?wù)勗诮虒W中培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。搖搖
一、基于生物學核心素養(yǎng)的教學分析
生物學核心素養(yǎng)是學生在生物學課程學習過程中逐漸發(fā)展起來的,在解決真實情境中的實際問題所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力[3],包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個方面。生命觀念是生物學核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和支柱,生命觀念的形成離不開理性思維和科學探究,理性思維是科學探究的重要內(nèi)涵,科學探究是理性思維的實證過程,在形成生命觀念、進行理性思維和科學探究的過程中,最終形成一定的社會責任意識和義務(wù)。[1]基于核心素養(yǎng)的教學,將課程目標定位在核心素養(yǎng)上,需要我們從關(guān)注知識點的落實轉(zhuǎn)向素養(yǎng)的養(yǎng)成,從關(guān)注教什么轉(zhuǎn)向關(guān)注學生學會什么,需要更多地思考如何讓知識成為素養(yǎng),讓知識變成智慧。[4]以學科核心素養(yǎng)為根本宗旨的生物教學,更加尊重學生的個體差異性發(fā)展,關(guān)注學生素養(yǎng)的培養(yǎng),注重課堂教學的原生態(tài),讓學生形成基本的生命觀和生物學基本觀點[5],發(fā)展生物學核心素養(yǎng)。
(一)確定生物學核心素養(yǎng)的目標
生物學核心素養(yǎng)是對生命現(xiàn)象及其運作的理解和認識,是科學世界觀的組成部分,是滿足學生終身發(fā)展所必須的生命觀念、思維和方法,是學生知識、能力、情感態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn),是三維目標的提煉和有機升華?!癉NA的復(fù)制冶是人教版高中生物必修2第三章第三節(jié)內(nèi)容,DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制是遺傳學的基本理論[6]。學生已有有絲分裂、減數(shù)分裂和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等知識背景,教師在分析學生、教學內(nèi)容的基礎(chǔ)上,確定了基于生物學核心素養(yǎng)的學習目標:概述DNA分子的復(fù)制,探討DNA復(fù)制的生物學意義,理解結(jié)構(gòu)和功能的內(nèi)在聯(lián)系;運用假說———演繹法推測DNA分子復(fù)制的方式,感悟假說———演繹的科學方法;通過分析推測復(fù)制過程的經(jīng)典實驗,學會分析實驗的方法,領(lǐng)悟科學探究的魅力,建構(gòu)DNA通過復(fù)制傳遞遺傳信息功能的概念,體會科學技術(shù)的應(yīng)用;探究活動中,指導(dǎo)學生分析、推理、歸納、大膽想象和猜測,培養(yǎng)科學的思維及合作學習的精神。
(二)找準培養(yǎng)生物學核心素養(yǎng)的“三點
培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)是本課程的價值追求,也是課程預(yù)期的教學目標。教師在進行教學設(shè)計時,要考慮本節(jié)課學科核心素養(yǎng)的針對性和有效性,找準培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)的立足點、切入點、支撐點,是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)成功的關(guān)鍵性前提。根據(jù)課程標準的要求和教材內(nèi)容、學生的實際,教師精心設(shè)計課堂教學,設(shè)計了啟發(fā)式、自主和合作探究學習的方法,確立了本節(jié)生物學核心素養(yǎng)的立足點是生命觀念、理性思維、科學探究;切入點是體驗假說———演繹;支撐點是科學探究。
(三)定位培養(yǎng)生物學核心素養(yǎng)的助推劑
精心設(shè)計教學主線,準確分析教情、學情,確立有效的教學方法,這些都是課堂教學中落實核心素養(yǎng)的助推劑。教師把科學探究的過程設(shè)計為課堂教學的主線,讓學生親歷科學探究的過程,體驗生物學知識的形成過程、感悟生物學思想和方法[3],體會解決問題的過程和方法,建構(gòu)生物學核心概念,達成對生命的理解,養(yǎng)成科學態(tài)度和科學精神,為學生的終身發(fā)展奠定素養(yǎng)基礎(chǔ)。
二、基于生物學核心素養(yǎng)的課堂教學
教學中,在層層設(shè)疑、解疑、演繹推理過程中,學生體會假說———演繹的科學方法,課堂圍繞“發(fā)現(xiàn)問題———作出假設(shè)———演繹推理———實驗驗證———得出結(jié)論冶這一探究主線實施[6],處處滲透著生物學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),最終達成課堂的核心素養(yǎng)目標。
(一)利用前概念創(chuàng)設(shè)新情境
前概念是學習新概念的基礎(chǔ),利用學生已有概念的回顧,達到溫故知新的目的。教學中,教師結(jié)合圖片呈現(xiàn)問題:DNA化學組成的基本單位是什么?DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是怎樣的?使學生進一步理解結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系,建構(gòu)生命觀念。指導(dǎo)學生推測:DNA復(fù)制的場所可能在哪?進一步引發(fā)思考:一個DNA復(fù)制后形成兩個子代DNA的4條鏈可能的組成方式有哪些?問題解決的同時伴隨著新的設(shè)疑,激發(fā)學生的求知欲,使學生盡快進入學習新知的情境。教學中發(fā)揮科學前概念的正遷移作用,使之成為學習新概念的鋪墊、資源,成為新知學習的新增長點。
(二)立足核心素養(yǎng)點,開展探究活動
生物學核心素養(yǎng)的四個方面并不是在每節(jié)課都要充分體現(xiàn)和落實,根據(jù)學習內(nèi)容、學情等不同,每節(jié)課側(cè)重點有所不同。教學中,教師準確把握核心素養(yǎng)的培養(yǎng)點,圍繞培養(yǎng)點開展探究活動,有效的探究活動不僅直接影響核心素養(yǎng)中理性思維、科學探究的落實,也間接影響生命觀念和社會責任的達成。在本節(jié)學習中,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)重點立足于結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一等生命觀念,演繹與推理、歸納概括、建構(gòu)模型等理性思維,以及科學探究的過程、方法和品質(zhì)等。1.科學探究建構(gòu)DNA的復(fù)制方式科學探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現(xiàn)象,進行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及結(jié)果的交流與討論的能力。學習中,沿著“發(fā)現(xiàn)問題———做出假設(shè)———演繹推理———實驗驗證———得出結(jié)論冶這一主線,感悟假說———演繹的科學方法,運用歸納與概括、演繹與推理、模型、批判性思維等方法,探討DNA分子復(fù)制的方式。發(fā)現(xiàn)問題。根據(jù)導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)疑:一個DNA復(fù)制后的子代4條鏈可能的組成方式有哪些?教師組織學生討論、繪圖、板圖交流可能的復(fù)制方式———半保留、全保留復(fù)制、彌散復(fù)制。作出假設(shè)。學生根據(jù)問題交流結(jié)果作出假設(shè):DNA復(fù)制是半保留復(fù)制;DNA復(fù)制是全保留復(fù)制;DNA復(fù)制是彌散復(fù)制。演繹推理。教師設(shè)置了5個遞進的問題:設(shè)計此實驗的關(guān)鍵思路是什么;怎樣區(qū)分用肉眼看不到的DNA分子;若親代DNA用同位素15N標記,放在含有14N的環(huán)境中培養(yǎng),親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素;實驗中如何將不同N元素組成的DNA分子區(qū)分開;親代、子一代、子二代DNA都分別進行離心,結(jié)果怎樣分布。指導(dǎo)學生分組討論、繪圖、板圖交流,在師生交流過程中,預(yù)測DNA三種復(fù)制方式形成的子代DNA的可能情況,以及如何設(shè)計實驗進行驗證,體驗科學探究的嚴謹,發(fā)展學生的理性思維。實驗驗證。學生利用學具動手制作DNA復(fù)制的模型,模擬復(fù)制方式,初步建構(gòu)半保留復(fù)制的概念,體會科學家的研究過程和結(jié)果,佐證學生的推理結(jié)論。得出結(jié)論。在前面推理、模擬的基礎(chǔ)上,歸納概括出:DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制。2.討論———探究建構(gòu)DNA復(fù)制過程本環(huán)節(jié)分兩個板塊進行,首先教師呈現(xiàn)科恩伯格的兩個實驗研究,指導(dǎo)學生合作討論分析、獲取信息、找關(guān)鍵詞,推測DNA復(fù)制可能需要的條件:模板、能量、原料、酶等。其次,教師充分利用信息技術(shù)的手段,演示DNA復(fù)制的動態(tài)和連續(xù)變化過程,閱讀教材內(nèi)容,思考交流以下問題:DNA復(fù)制的條件、場所、時間、結(jié)果?DNA復(fù)制的特點、意義,如何保證其準確性?同時結(jié)合大腸桿菌半保留復(fù)制圖例,用數(shù)學方法計算三代中含15N-DNA的比例。在此過程思維的碰撞中,聚焦構(gòu)建概念,學生再次體會生命觀點。
(三)課堂總結(jié)拓展,課后反饋鞏固
師生共同梳理主體知識,重溫科學探究的過程、方法,深化對DNA復(fù)制的整體認識。同時引導(dǎo)學生思考,啟發(fā)學生的思維,有學生提出:DNA復(fù)制是從一端開始還是兩端開始復(fù)制呢?兩條鏈復(fù)制是同時的嗎?是同一個方向進行嗎?有些問題遠超出學生的認知水平,教師指導(dǎo)學生對部分問題進行深層次分析,使學習達到一個更新更高層次。結(jié)合學生質(zhì)疑,教師呈現(xiàn)圖片,展示DNA復(fù)制的多起點、兩條鏈反向延伸的特點,拓展了課堂內(nèi)容,為后續(xù)學習奠定基礎(chǔ)。課后教師設(shè)計了5道重要概念的反饋題,及時了解學生掌握情況,鞏固深化DNA復(fù)制這一重要概念。
三、思考
課堂教學是發(fā)展學生生物學核心素養(yǎng)的重要陣地,以培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng)為總目標的教學,要關(guān)注學生的個體差異和發(fā)展需求,準確定位每節(jié)課核心素養(yǎng)的立足點、切入點,是落實核心素養(yǎng)的前提。創(chuàng)造機會,多組織學生主動學習的探究活動,是落實核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。設(shè)置遞進式的問題,創(chuàng)設(shè)學習的真實情景,是啟發(fā)學生思維,落實學科核心素養(yǎng)的重要保障。生物學課程分為初中、高中兩個學段,初中側(cè)重于生物多樣性及其分類,以及細胞、遺傳、進化、生態(tài)系統(tǒng)等概念的初步理解;高中側(cè)重對細胞、遺傳、進化、生態(tài)等概念進一步深入探討,深入到分子水平探討生命活動的機制,更加關(guān)注生態(tài)學和進化思想[5]。在落實核心素養(yǎng)的要求上,兩個階段有著不同的目標,如何進行無縫銜接,是我們值得思考的問題。以學科核心素養(yǎng)為根本宗旨的課堂教學被賦予了新的元素,但同時衍生出新問題:課堂教學中如何評價學生生物學核心素養(yǎng)的發(fā)展水平?如何利用生物課程的特點發(fā)展學生的核心素養(yǎng)?探索生物科學素養(yǎng)與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)之間的關(guān)系,在課程改革的道路上,我們且行且思且實踐。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng); 學科本質(zhì); 學科能力;學科理解力;學科思想
圍繞教育領(lǐng)域改革“立德樹人”的總目標,中學生物課程改革提出了發(fā)展學生生物核心素養(yǎng)的目標。生物核心素養(yǎng)可以解構(gòu)為生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個要素,是公民基本素養(yǎng)的重要組成部分,也是學生在生物學課程中獲得的終身受益的學習成果。生物學學科本質(zhì)、學科能力、學科理解力和學科思想是生物學課程的四大基石,是具有內(nèi)隱價值的教育元素,著重圍繞這些元素開展教與學,既符合學生實際,也順應(yīng)課程改革趨勢,從長遠來說,利于更好地發(fā)展生物核心素養(yǎng)。
一、幫助學生領(lǐng)悟?qū)W科本質(zhì)
生物學是格物致知的一種途徑,無論是科學工作者還是科學學習者,都需要經(jīng)歷一定的科學過程才能達成對生命世界的認識和理解[1]。生物課程學習中讓學生了解生物科學的過程,有助于學生理解學科的本質(zhì),培養(yǎng)科學的態(tài)度和科學的精神,養(yǎng)成理性思維的習慣。在這個過程中,教師要做好科學課堂代言人以及科學學習領(lǐng)路人的角色。
(一)接觸科學史 感悟?qū)W科本質(zhì)
生物科學發(fā)展史上,發(fā)生了太多精彩的橋段,如果能和學生共享,相信會是一段令人回味無窮的思維旅程。例如蘇科版初中生物教材(七上)第一章第二節(jié)“生物學研究的基本方法”有一個例子――巴斯德的曲頸瓶實驗。在實際教學中,不少學生對巴斯德是如何設(shè)計出這個巧妙的實驗很感興趣,不妨在完成既定教學任務(wù)的基礎(chǔ)上,開辟出專門的時間來分析交流:巴斯德的實驗源自一個由來已久的爭論,生物能否自發(fā)地產(chǎn)生?在19世紀之前,人們普遍認同生物可以自發(fā)地產(chǎn)生,特別是列文虎克通過顯微鏡發(fā)現(xiàn)了幾乎無處不在的細菌后,這個認識更強烈了。而持反對意見的人認為生物不可能自發(fā)地產(chǎn)生,新生物的產(chǎn)生一定來源于原先存在的生物。圍繞這個問題,科學家們開展了一系列的實驗研究。1748年,英國顯微鏡學家尼達姆用肉湯做材料進行對照實驗,發(fā)現(xiàn)不管肉湯有沒有煮過,瓶子是否封閉,幾天后肉湯中都長出了微生物。意大利修道士斯帕蘭扎尼改進了實驗方法,先把瓶口封好,再加熱煮沸。他比較了不同煮沸時間的結(jié)果,在1767年報道說,煮沸時間比較短的肉湯中還能長出微生物,但是煮沸時間長達30~45min后,只要瓶子保持密閉,肉湯中就再也不會有微生物。通過比較,人們顯然更認同斯帕蘭扎尼的實驗,關(guān)于這個問題的爭論是不是可以平息了呢?事實的結(jié)果是“一石激起千層浪”,由此引發(fā)了更大的爭議。持反對意見的人堅持認為這個實驗有科學性的問題,他們主要的攻擊點在于實驗方法,他們認為封閉了瓶口并長時間的煮沸,已經(jīng)破壞了“滋養(yǎng)”微生物產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ),所以實驗的結(jié)論是不可信的。當時研究微生物的權(quán)威是法國的巴斯德,他也認為這個實驗的設(shè)計存在科學性問題,但是作為一個嚴謹?shù)囊詫嵶C為專長的科學家,他也不輕易在這個問題上發(fā)表觀點,而是嘗試設(shè)計更嚴謹?shù)膶嶒灐=?jīng)過冥思苦想,巴斯德設(shè)計出了一種空氣能進入但其中的微生物無法進入的儀器――曲頸瓶。他將瓶中液體煮沸,然后冷卻靜置,結(jié)果瓶中不出現(xiàn)微生物。此時如將曲頸管傾斜,不久肉湯中就出現(xiàn)微生物了??梢娢⑸锊皇菑娜鉁凶匀划a(chǎn)生的,而是來自空氣中原本存在的微生物。這場曠日已久的爭論最終平息了。正如巴斯德所說:“自然發(fā)生學說,經(jīng)過這簡單實驗的致命一擊之后,絕不能再爬起來了。”
(二)通^科學探究 親歷科學過程
蘇霍姆林斯基有句名言:“在人的心靈深處有一種根深蒂固的需要,就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、探索者,這種需要在兒童階段表現(xiàn)得更為強烈?!彼詾榱藵M足學生作為發(fā)現(xiàn)者探索者的需要,我們應(yīng)該努力開展探究性學習。探究性學習作為生物課程標準倡導(dǎo)的重要理念,既有助于改變學生的學習方式,也能逐步幫助學生領(lǐng)悟科學的本質(zhì)。教學中我們要給學生提供較多地體驗科學過程的機會,通過親歷探究的各個環(huán)節(jié)建構(gòu)知識,提高科學探究能力。既要開展好科學探究的某些方面的活動,例如探究方案設(shè)計;也要創(chuàng)造機會讓學生參與完整的探究活動,例如螞蟻覓食行為的探究。探究活動的開展離不開一定的科學方法,根據(jù)探究活動中采取的科學方法不同,筆者將探究活動分為了基于觀察比較的探究、基于模型建構(gòu)的探究、基于實驗的探究以及基于概念轉(zhuǎn)變的探究。教學中教師可根據(jù)特定的教學內(nèi)容、探究技能培養(yǎng)的具體要求靈活地設(shè)計并開展各種形式的探究活動。
二、發(fā)展必備的學科能力
生物學科能力就是解決生物學科問題的能力, 是基本能力和特殊能力的有機融合。觀察能力、 實驗?zāi)芰涂茖W思維能力是中學生物學基本的學科能力[2]?!笆谥贼~,不如授之以漁”,生物學科能力對核心素養(yǎng)的發(fā)展至關(guān)重要。眾所周知,生物學科能力是以習得生物學科的基本方法和技能為基礎(chǔ)的,在生物學實驗和探究等活動中我們既要進行設(shè)計、證實、解釋、預(yù)測、模擬等通用的科學方法的學習,也要加強實驗觀察、微生物培養(yǎng)等學科內(nèi)方法的培養(yǎng)。就生物學技能來說,一般可分為動作技能和認知技能兩部分,前者包括臨時裝片制作、顯微鏡操作等。后者如模型法、假說-演繹法等。鑒于學生的年齡特點,初中生物學技能側(cè)重在動作技能的培養(yǎng)上。以學習使用顯微鏡為例來說,教師根據(jù)動作技能形成的三個階段的不同特點,宜采取不同策略有針對性地進行訓(xùn)練。在動作形成的認知映像階段,學生需要盡快熟悉顯微鏡的結(jié)構(gòu),通過嘗試操作形成相關(guān)的動作映像。這個階段教師可以采取邊講解邊示范性操作,學生進行觀察模仿的訓(xùn)練策略。在分步模仿和定向階段,由于學生已經(jīng)有了實際操作的經(jīng)驗,基本掌握局部動作要領(lǐng),如對光、放置切片標本等。但是各個動作結(jié)合得還不夠緊密,協(xié)調(diào)性尚有不足,同時也有不少錯誤操作。此時教師可以播放收集到的典型錯誤操作視頻,學生觀看后可進行自主糾錯和自我定向。到了應(yīng)用和熟練階段,教師可通過量化互評、組間競賽等方式以進一步提高動作技能的精細化水平。
三、提高學科的理解力
解讀生物學的核心素養(yǎng)后不難看出,核心素養(yǎng)追求的并非是對科學事實和信息量的更多占有,而是對核心概念和科學思想的深刻領(lǐng)悟。生物教育的一個現(xiàn)狀是表面上學生積累的生物學知識越來越豐富,但是涉及一些生命現(xiàn)象的終極原因的追問時則鮮有令人滿意的回答??梢娚锟茖W素養(yǎng)的高低,與掌握生物學專門知識的多少未必總成正相關(guān)[3]。實際上這是一個生物學科理解力的問題。一些直抵學生生命觀點的問題:生物為什么要呼吸?生物為什么要排出廢物?為什么要對外界的刺激作出反應(yīng)?不站在一定認識水平來分析思考,很難作答。學科理解力提供了我們審視生命的出發(fā)點,即生命是以細胞為基礎(chǔ)的高度自組織的系統(tǒng),生命系統(tǒng)有多種形式,每一個生命系統(tǒng)既在不斷發(fā)展變化,也在一定時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定。所以教學中我們要多鼓勵學生運用系統(tǒng)分析方法來解釋生命運動規(guī)律,以此提高生物學學科理解力。
四、注重學科思想的滲透
在強化對生命和生物學的理解力的過程中,我們還應(yīng)不遺余力地滲透基本的學科思想。生物學科思想是生物學思維的結(jié)晶,生物學知識可以不斷發(fā)展變化,新知識不斷取代舊知識,但生物學科思想?yún)s相對穩(wěn)定,它會對學生的思維產(chǎn)生深遠而持久的影響,生物學科思想是由生物學的基本觀點支撐著的。在初中生物學學習中應(yīng)該注重滲透兩大學科基本觀點――結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點和生物進化的觀點,為他們認識生命現(xiàn)象和解決生物問題打開思維的通道,最終聚焦在學科核心素養(yǎng)上。
生物體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)這一觀點貫穿整個初中學段,是生物學的一個重要觀點。如人體泌尿、血液循環(huán)、生殖、神經(jīng)調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)等各項生理功能,都涉及這一觀點。教學中應(yīng)充分利用這些知識,讓學生理解生物體從最小的結(jié)構(gòu)單位――細胞,到一個完整的生命個體,其結(jié)構(gòu)一定是與其功能相適應(yīng)的。 理解了這個觀點,學生就會認同學習不是一個死記硬背知識的過程,而是一個動態(tài)生成新知識的過程,并且可以遷移到生活的很多方面,生物進化觀點也貫穿在整個初中生物課程體系中。學習動物的主要類群時,教師也可采取類比、畫概念圖等方式讓學生認識不同動物之間的進化關(guān)系,從外形、結(jié)構(gòu)、生理和行為方面作比較,讓學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律,逐漸形成進化觀點。
參考文獻:
[1]譚永平.中學生物學課程在發(fā)展學生核心素養(yǎng)中的教育價值[J]. 生物學教學,2016(5):20-22.