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学科核心素养与高中生物教学策略

 论文栏目:高中生物论文     更新时间:2018/12/7 11:32:01   

摘要以“能量之源—光与光合作用”(以下简称“光合作用”)一节为例,根据教材内容总结了以建构生物学核心概念为基础的发展学生生物学科核心素养的教学策略。

关键词学科核心素养;高中生物;教学策略

1生物学科核心素养

核心素养具体到生物学科,又称之为生物学学科核心素养。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》提出“生物学科核心素养”是指学生通过生物学科的学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力;并凝练出起其包含的四个维度:生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。生命观念是四大核心素养的基础和支柱,科学思维和科学探究互为倚重,科学思维是科学探究的重要内涵,科学探究是科学思维的实证过程,社会责任则是四大核心素养的最终目标。即要求学生在进行科学探究的过程中发展科学思维,形成正确的生命观念,最终具有一定的社会责任意识和义务。在高中生物教学中,想要发展学生生物学科核心素养,就需要以建构生物学核心概念为基础,落实教学目标与生物学科核心素养,采取有效的教学策略。

2教学目标与生物学科核心素养

“光合作用”是人教版高中生物《必修1•分子与细胞》第五章第四节的内容,包括捕获光能的色素和结构、光合作用的原理和应用两部分内容。在《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中指出通过“光合作用”的学习学生能掌握植物的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为分子中的化学能等重要概念,并能抽象出细胞的功能绝大多数基于化学反应,这些反应发生在细胞特定区域的核心概念。为了达到课程标准的要求,首先要确立教学目标及应形成的生物学科核心素养。在“光合作用”一节中教学目标与相应的生物学科核心素养见表1。

3提升生物学科核心素养的教学策略

3.1设置真实的问题情境,理解生命观念,训练理性思维

教师展示各种植物叶片的颜色,设置问题情境:为什么有些植物的叶片不是绿色的,为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同?教师以问题引导学生理论联系实际,使学生在解释生命现象和解决实际问题的过程中理解生命观念,强调用事实支撑生命观念,同时训练理性思维能力。

3.2分析物质能量变化,梳理光反应、暗反应的过程及逻辑关系,建构生命观念,培养理性思维

教师以能量变化的主线统领物质变化的过程,梳理光反应、暗反应中每一步的反应过程,并提出问题:光能在光反应阶段转化成ATP中活跃的化学能。这样的能量变化伴随着怎样的物质变化呢?在光照条件下,叶绿体内囊体上的色素吸收光能,失去电子,引发H2O的光解产生O2和[H];释放能量ADP和Pi接受能量生成ATP。暗反应阶段ATP中活跃的化学能转化成有机物中稳定的化学能,CO2被C5(核酮糖二磷酸)固定成两分子C3(三磷酸甘油酸),C3在ATP和[H]的作用下被氧化成有机物。学生通过物质能量变化的分析,建构“物质与能量”的生命观念。再分析光反应与暗反应的过程,发现光反应为暗反应提供ATP和[H],教师以此引导学生思考若光反应中光照条件与暗反应中CO2的变化会是光合作用发生怎样的变化,并分析原因,从而强化学生的理性思维。

3.3重视实验探究,注意引导学生体会

理性思维是实验探究的内涵,实验探究是理性思维的实证对于“叶绿体色素的提取和分离”,应尽可能进行实际操作。教师要注重培养学生动手操作的能力,除教材中提到的以菠菜叶为实验材料,可让学生探究其他植物叶片的实验效果以及实验药品的选用等。本节中的“探究影响光合作用的环境因素”内容,教师也可让学生分小组合作探讨,并利用坐标曲线分析影响趋势,在进行科学探究的过程中训练理性思维。

3.4选编相关练习,强化生命观念,训练思维能力,检测学习效果

生物学学科核心素养是由众多重要的生物学重要概念和生物学现象、事实支撑的,可通过学生对这些概念的理解、迁移和运用,对生物学现象的解释和事实的认同进行考查,即以重要概念、现象、事实为载体,考查学生的分析、理解、运用的能力。因此选编具有思考价值和思维深度的练习,实际上对一些解决实际问题的任务尤为重要。

3.5引导关注与光合作用有关的生命现象及最新研究成果,提高社会责任意识

光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。光合作用与农业生产,环保等领域有密切联系。如种植农作物要“正其行、通其风”,提高农作物产量;了解光合作用与植物呼吸的关系,更好地布置家居植物摆设,尽量不把植物放到室内,以避免因植物呼吸而引起室内氧气浓度降低。教师要引导学生关注研究光合作用的原理与应用,尝试做出理性分析和判断,并能给出合理化建议。

4小结

综上所述,以“光合作用”一节为例,探究基于生物学科核心素养的高中生物课堂教学策略,能够推动高中生物课堂教学质量与教学水平的综合提升。围绕教学目标及生物学核心概念进行教学,有利于有效提升学生的核心素养。

参考文献:

[1]李艺,钟柏昌.谈“核心素养”[J].教育研究,2015,36(09):17-23+63.

[2]中华人民共和国教育部.高中生物学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018:2-3,61.

[3]陈秉初,徐温碧,赵金玉.生物学核心素养的教学目标诠释[J].中学生物学,2018,(4):62-64.

[4]郝雪.“光合作用”的教学设计[J].生物学通报,2010(8):25-27.

作者:先明香 伍春莲 单位:西华师范大学生命科学学院

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