指向核心素养的任务驱动教学法初探
——以“核酸是遗传信息的携带者”为例

2022-03-07 21:51余国文
中学生物学 2022年10期
关键词:遗传信息大分子核酸

余国文

(珠海市斗门区第一中学 广东珠海 519100)

生物学课程的基础是探索生命科学本质,目标是发展学生的学科核心素养。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》明确指出:生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等4个要素。任务驱动教学法突出学生的主体地位,促进学生主动参与,积极探索,可以有效提高课堂教学效率,有利于学科核心素养的落实。

1 任务驱动教学法的内涵

高中生物学教学以落实立德树人为根本任务,以培养学生核心素养为宗旨。实际教学中,课堂经常出现“满堂灌”现象,教师讲了很多,学生重点划了很多,题做了很多,成绩却不一定好,或是在分数提高的同时学习兴趣却泯灭了。这与教师只考虑升学率,单纯追求高分数,忽视对学生能力和素养的培养有关。教师备课时较少考虑学生的实际感受和体验,没有设计目的明确、条理清晰、层层递进的学习任务,学生在课堂上只能被动接收,无法激活主动学习的内在动力。

任务驱动教学法的基础是构建主义学习理论,该理论认为学生拥有学习的主动权,学习是学生自主构建知识的过程,必须与一定的任务或问题相结合。教师采用任务驱动教学法,结合学情,根据教学内容,提出一个个具体的任务,以任务为线索,引导学生自主探究,合作交流,使学生在完成任务的同时达成教学目标,发展学生的生物学学科核心素养。

2 任务驱动教学法的应用

“核酸是遗传信息的携带者”是人教版普通高中生物学教科书必修一中的重要内容。下文以本节课的教学为例,探讨任务驱动教学法在课堂中的具体应用,以期促进学生主动学习,帮助学生掌握学科知识,发展核心素养。

2.1 创设情境活跃氛围,引发思考增强社会责任

社会责任素养体现的是学生利用生物学知识解决实际问题的担当和能力。实施任务驱动教学法时,教师首先要结合教学内容和学生实际情况,设计形式多样的任务。任务要求有一定的思辨性,可以是问题,但是不同于习题,不能过于枯燥乏味,要依托一定的情景。教师将任务融合在情景中,可以将学生快速引入学习状态,激活学生思维,提高学习效率,让学生感受知识的魅力,体会知识的价值,增强社会责任意识。

在学习“核酸是遗传信息的携带者”时,教师首先要引导学生认识核酸。新冠疫情给生活带来巨大影响,每个学生都有核酸检测的切身体会。教师以此为切入点,以学生为主体,基于情境创设任务,导入新课,激发学生兴趣,引发学生思考,增强学生社会责任意识,提升学科核心素养。

教师设置任务1:分享自己核酸检测的体验,初识核酸检测的原理,增强社会责任意识。教师提问:大家都做过核酸检测吧?感觉怎么样?学生反应热烈,回答:都做过,医生拿咽拭子擦拭鼻腔或者喉咙,感觉有点难受。教师继续提问:为什么要做核酸检测?学生回答:为了判断是否感染新冠病毒。教师追问:怎么判断是阳性,还是阴性?学生分小组讨论,产生疑惑。教师介绍核酸检测的原理:核酸有DNA和RNA两种,新冠病毒是一种仅含RNA的病毒,有一段特定的RNA序列。核酸检测是检测人体样本中是否含有这段特殊的序列。学生对核酸、核酸序列产生浓厚兴趣。

设计意图:教师联系学生的生活,创设情境,设置任务引导学生学习,增强学生的社会责任意识。

2.2 信息整合循序渐进,主动探索发展科学思维

科学思维素养体现的是学生尊重事实,严谨务实的态度,运用分析与比较、演绎与推理、归纳与概括等思维方式认识事物,探讨生命议题的意识和习惯。生物学的很多概念微观且抽象。而且比较一定要从多角度剖析重要概念,引导学生整合相关信息,探索和理解相应内容。教师把一个概念转化成问题作为一个任务,对该概念不同角度的剖析划分成对应的逻辑连贯的任务。子任务难度层次递进,可以培养学生的思辨能力,发展科学思维。

学生在认识核酸之后,需要区分理解DNA和RNA两种核酸。教师将比较DNA与RNA的异同这一任务分成从分布、基本单位、链状结构3个方面比较的子任务。学生主动探索递进的子任务,整合相关信息,发展科学思维。

教师设置任务2:从分布、基本单位、链状结构3个方面比较DNA与RNA。教师提出问题:DNA、RNA分布在细胞的哪些位置?学生阅读教材,思考回答。教师展示8种核苷酸的结构图片,继续提问:DNA与RNA的基本单位有哪些异同?学生结合图片阅读教材,归纳出异同。教师展示磷酸二酯键结构图、RNA单链空间结构图、DNA双链空间结构图,提出问题:DNA与RNA的链状结构有哪些异同?学生通过分析、比较,明确核苷酸的组成、核苷酸与核酸的关系、磷酸二酯键的作用、DNA与RNA的空间结构区别。

设计意图:高中学生有一定的分析比较和归纳能力。教师充分利用这一点,引导学生循序渐进,主动探索,比较分析,发展学生的科学思维;同时结合图片阐释说明,更加有利于学生的理解。

2.3 聚焦问题小组合作,阐释交流培养探究能力

科学探究素养体现的是学生对特定生物学问题和现象进行观察提问、合作探究、科学实践的能力。传统教学以教师讲授为主,缺乏课堂交流,课堂学生氛围沉闷,学生貌似听懂,实际能力的提升有限。任务驱动教学法,聚焦问题以任务的形式提供了一个平台,引导学生以不同的方式去完成任务,可以自己完成,可以小组合作完成,也可以师生共同探究完成,给学生提供合作交流、思维碰撞的机会,可以有效培养学生的科学探究能力。

学生理解了核酸的概念和类型后,教师帮助学生理解核酸携带遗传信息的方式。很多学生无法理解和解释核苷酸的排列顺序为什么会是一种信息。此时教师,可以应用生活中的实例进行引导。

教师设置任务3:通过小组讨论、合作学习,理解核酸携带遗传信息的方式。教师提问:什么是信息?学生讨论回答,举出各种例子。教师点评鼓励,继续提问:排列顺序可不可以作为一种信息?学生讨论,举例回答。教师提问:什么是遗传信息?学生表示不理解,教师解释:遗传信息其实也是一种排列顺序的变化。教师展示3种长度相同但碱基序列不同的DNA简图,提出问题:这三种DNA的区别是什么?学生结合图片,思考讨论回答:组成它们的脱氧核苷酸的排列顺序不同。脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息。

设计意图:聚焦“核酸分子如何携带遗传信息”这一问题,教师设计任务,引导学生通过独立思考、小组讨论、合作探究等多样化的方式明确核苷酸排列顺序可以作为信息,思考遗传信息是哪种物质或符号的排列顺序,进一步归纳概括理解DNA的多样性和特异性,培养学生的探究能力。

2.4 反馈评价重视过程,模型建构形成生命观念

生命观念素养体现的是学生对生物世界的认知和视角,是学生通过生物学课程的学习所形成的想法和观念。学生完成任务的过程中,教师需要反馈评价,且反馈评价要及时,不仅评价结果,也要评价完成任务的过程和态度。

完成核酸这部分的学习之后,学生已经了解了细胞中含有的大分子有机物的种类及其对应的结构和功能。但是不同的大分子之间是否有共性和联系,还需要进一步探索归纳。教师引导学生尝试建构模型,把复杂问题简单化、抽象问题具体化,在相对独立的概念间寻找共性,把看似孤立的知识点联系起来。这有利于培养学生的归纳概括,分析问题、解决问题的能力。

教师设置任务4:基于对多糖、蛋白质、核酸等大分子多聚体及其单体的分析,理解生物大分子以碳链为骨架,形成生命观念。教师展示淀粉、糖原、DNA、RNA、蛋白质等分子的结构简图,提出问题:这些大分子的基本单位分别是什么?学生结合所学知识,思考讨论。回答完这个问题之后,有的学生会产生疑问:脂肪是不是大分子?脂肪有没有单体?教师首先鼓励提出问题的学生,之后可以组织学生一起讨论。有的学生基于前面所学脂肪相关知识,认为:脂肪只是由甘油和三分子脂肪酸反应形成的三酰甘油,没有单体,但是不是大分子,并不明确。教师肯定该学生善于运用已学知识思考和解决问题,并进行适当补充拓展:生物大分子是指生物体内相对分子量5 000以上的分子,但是脂肪的平均分子量只有1 000多,所以严格来说不算大分子。教师继续追问:怎么理解多聚体和单体?这些单体有什么共同点?学生建构单体形成多聚体的结构模型。

设计意图:关于“脂肪是不是大分子”的探讨过程中,教师及时的反馈评价和鼓励可以促进学生对存在疑惑的知识点进行深入探讨,有利于学生建构模型,形成生命观念。

3 总结

新课改鼓励学生主动参与学习。教师运用任务驱动教学法,创设情境激发学生思维,引导学生对相关信息进行整合,层层递进聚焦问题,合作交流构建模型,可以有效发展学生的生物学学科核心素养。在任务驱动教学法实施过程中,所设计的任务要基于情境,要考虑教学内容和学生实情;任务呈现时,难度上要循序渐进,逻辑上要有连贯性;任务完成的方式可以生生互动,也可以师生互动;在学生完成任务之后,教师要及时评价反馈。

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