例谈生物学科核心素养背景下的深度教学策略

2020-12-19 01:04
中学生物学 2020年12期
关键词:白眼染色体深度

(金坛区教师发展中心 江苏常州 213200)

时下,基于核心素养的教育教学改革研究在全国范围内方兴未艾,以核心素养为导向的新一轮课程改革正进行得如火如荼。通过日常调研和交流,发现广大一线教师关心的问题并不是核心素养提出的背景、意义和框架体系等宏观性问题,而是诸如“什么样的教学方式才是基于核心素养的”“在平时的教学过程中如何具体实施基于核心素养的教学”等微观操作性问题。也许答案是多样的,但有一点是必然的:将学生引向“深度学习”的“深度教学”,定是基于核心素养的教学。笔者结合自己在教学一线工作的4个教学片段,浅谈一下生物学学科核心素养背景下的深度教学策略。

1 深度互动,从细节处完善生物之知

叶澜教授说过,课堂里的学生学习是学生与教师、同伴、编者进行“思维碰撞、心灵沟通、情感融合”的“动态”过程。在深度互动的课堂里,教师不仅要做好师生双边的活动”,更要做好合作学习中最具潜力的“互动”──“生生互动”。因为“生生互动”能让学生在熟悉的语言体系里说自己的话,在舒适的心理环境内轻松地进行合作学习。

例如,在学习“衰老细胞的特征”时,学生先自行阅读教材中相关描述,然后相互交流、讨论,精炼出衰老细胞的特征。学生间就产生了这样一段交流:

生1:我们只要知道,衰老的细胞新陈代谢都会减慢,其他的特征都能推理出来了。譬如,水分减少,细胞体积变小,酶活性降低,色素积累,物质运输功能降低。

生2:生1归纳得是很好,只是我认为:“酶活性降低”要改为“多种酶活性降低”,不是所有酶的活性都降低。

生3:还有,酪氨酸酶的活性降低会使黑色素合成减少从而导致白发,说明黑色素应该不会积累,所以我认为“色素积累”要改为“某些色素积累,譬如褐色素积累会导致老年斑”。

生4:我认为我们还要注意“细胞体积变小,但细胞核的体积会变大”。

生5:哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核啊,我认为应该这么说“衰老的细胞体积变小,具有细胞核的细胞的核体积会变大”。

在学生的深度互动中层层深入衰老细胞的特征,逐渐完善某些细节知识的表达。在接下来的练习巩固阶段,学生练习了几道关于衰老细胞特征的高考真题,一道题都没有错。这样的深度互动让学生处于交流碰撞、互教互学、共同提高的相互激励状态,让生物学学科核心素养中的生命观念流淌在充满着生命气息的生物课堂里。

2 深度模拟,从实践中提升学科之能

朱志平教授指出,基于核心素养的思想政治学科课程的定位是“活动型课程”。作为基于实验而发展起来的生物学科,要在课堂教学中达成学科核心素养,更有必要实施活动化教学。教师可根据教材内容创造性地设计一些活动,让学生在观察现象时有目的地记录,在分析结果时有意识地挖掘,从而达到“提升学生的动手能力、思维能力和探究能力”的目的。

在学习“自然选择决定生物进化方向”新授课时,笔者一个磁性卡片盒。卡片盒里有10张白色卡(用白色笔标着aa)和10张黑色卡(5张黑色卡上用黑色笔标着AA,5张黑色卡上用黑色笔标着Aa)。活动时,每三个学生组成一组,有的小组在黑板上实验,有的小组在白板上实验。首先把20张卡片散乱地吸附在黑板或白板上,然后学生A闭上眼睛,听学生B的口令睁眼并立即取卡片,学生C负责记录所取卡片的颜色和字母。然后,将黑板上实验的小组结果和白板上实验的小组结果分别进行汇总统计。统计结果后,学生发现:黑板上进行实验的小组选取白色卡片的概率高,而在白板上进行实验的小组选取黑色卡片的概率高。学生一致认同已经理解了“自然选择决定生物进化的方向”。于是,教师继续引导学生去统计AA和Aa的比例,发现所选取的黑色卡片上的AA和Aa是随机的,也就是说学生B选择的是黑色,而不是卡片上的基因型。学生进一步理解了:自然选择作用于生物的表现型,而不是基因型。

这个教学过程看似简单,但学生在“玩中学、做后思”的模拟活动中体验了自然选择的过程,感悟到生命规律的本真,很好地体现了“自主、合作、探究”的课程理念。在参加往届学生的班级聚会时,竟然有学生还能回忆起“自然选择决定生物进化的方向、自然选择直接作用于生物的表现型”这样的充满生物专业性的语句。这让笔者真切感受到实施活动化教学的巨大魅力。

3 深度思维,从碰撞点激发专业之思

林崇德教授在《思维型课堂的理论和实践》中提到,思维型课堂教学可以有效地促进师生互动,激发课堂的思维活动,提高课堂教学质量。教师在课堂中可提供一些如案例、情境、问题等“支架”,引发学生对有价值的问题进行思索与剖析,激发学生进行碰撞和收获。即,教师不仅要把学生领上思维之“道”,更要引领学生自己悟出学科之“道”。

例如,笔者展示“番茄和水稻在培养液中一段时间后,Mg2+和SiO44—的浓度变化”柱状图之后,先提出问题:“经过一段时间培养后,培养液中的SiO44—浓度怎么变?原因是什么?”学生异口同声地回答:“SiO44—浓度下降,原因是SiO44—被水稻吸收了。”教师追问:“大家再看一下,经过一段时间培养后,培养液中的Mg2+的浓度怎么变了呢?为什么呢?”学生看图后,惊讶了:为什么Mg2+的浓度上升了呢?难道水稻不吸收Mg2+,而且把Mg2+运出来了吗?可是Mg2+是植物生命活动必需的矿质元素啊?

学生的思维在剧烈地碰撞着……于是,教师开始引导学生:溶液的浓度不仅与溶质的量有关,也与溶剂的量密不可分。学生终于明白了:水稻在吸收Mg2+的同时,还在吸收着水。当吸收水的相对速率高于吸收Mg2+的相对速率时,培养液中的Mg2+的浓度就上升了。这时,一个学生站起来说:“老师,那刚才SiO44—浓度下降的原因就要改成水稻吸收SiO44—的相对速率大于水的相对速率了。”笔者立即进行鼓励和表扬。

4 深度执行,从坚定里夯实课堂之品

很多教师都追求课堂教学的精品化,希望课堂要精致得如瓷器一样,精致得如无瑕的碧玉一般,不希望课堂里有任何的偏差或意外,但事实上这是不可能的。有预设之外生成的课堂才是真实的课堂,有情节波动的课堂才是丰富多彩的课堂。在课堂出现偏差或意外后,教师不要去掩饰或逃避,而是要相信生物科学的探索之旅,坚定地执行生物科学的探索之路,开放地、真实地、灵动地提升课堂的品质。

例如,在一节“基因在染色体上”公开课上,笔者带领学生重走“假说—演绎”之路,探寻果蝇的白眼基因在X染色体上。在“观察现象,提出假说”这一环节,学生观察到白眼基因在遗传时与性别相关联后,提出的假设是:“白眼基因要么位于X染色体上,要么位于Y染色体上”。正当笔者准备按照预设的情况引导学生排除“白眼基因在Y染色体”时,一学生站起来说:“老师,我认为白眼基因既可以在X染色体上,也可以在Y染色体上。”笔者一想:“X、Y染色体确实有同源区域啊,而且等会儿在演绎推理阶段肯定能把这种可能排除掉。”于是,就大胆地赞同了这种可能,并引导学生按照“白眼基因只位于X染色体上”和“白眼基因位于X和Y染色体的同源区域”这两种情况写生物的基因型,发现这两种假说都能解释摩尔根的果蝇杂交实验。

笔者依然气定神闲地引导学生按照这两种假说利用F1进行测交的推理,发现无论是利用F1的哪个个体进行测交,这两种情况下的推理结果都是相同的。于是,师生都产生了疑问,难道摩尔根当时所做的假设不全面,只是一种巧合的成功吗?学生们、听课的教师都埋着头进行测交的推理。怎么才能排除“白眼基因存在于X和Y同源区域”的可能呢?笔者真的很想用“课后再试”来掩饰,来逃避现在的无果。可是看到学生依然还在埋头尝试,逐个排除,教师只能坚定地将这个过程执行下去……在下课铃声响起的那刹那,就是刚才提问的那位同学站起来了,“老师,我找到了一种测交组合,可以让这两种可能分开。”在教师的示意下,他在黑板前边说“纯合显性雄性个体×纯合隐性雌性个体”,边写“XWY×XwXw”和“XWYW×XwXw”。教师和其他同学都为这位学生的精彩回答而鼓掌。在这样的课堂,教师和学生都能感觉到生命活力的涌动,都能感受到获取新知的幸福,还有谁会怀疑这种课堂的品质呢?

总之,生物学学科核心素养要求教师从生命的高度审视课堂教学,设计出“动”起来的课堂教学:从“以教师为中心”走向“师生互动、生生互动”的“共同体教学”;从“让学生被动接受知识”走向“让学生去探究、去体验”的“活动化学习”;从“教材的忠实演绎者”转变为“课程的开发者、思维的创造者”的“思维型课堂”;从“机械僵化的线性教学”走向开放、真实的“灵动性教学”。

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