例舉在高中生物學教學中發(fā)展學生生物學學科核心素養(yǎng)

杜修全 邱瑩

摘要：以高中新教材“細胞核的結(jié)構和功能”一課為例，改進高中生物課堂教學，促進學生深度學習，進而改進學生的學習行為，為生物學教師在新課程改革落地和很好實施新教材提供參考。

關鍵詞：課堂教學改進 學習行為 核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B

教師在面臨新課程改革時，除了要認真解讀、領悟新課程體系中蘊涵的思想，樹立正確的教育觀念，還應根據(jù)新課程的要求，研究新教材，改進生物課堂教學，促進學生深度學習，進而改進學生的學習行為，提高課堂教學的有效性。

1教師不能只管自己的教，不管學生的學

“細胞核的結(jié)構和功能”是人教版高中生物學新教材《必修1.分子與細胞》第三章第三節(jié)的內(nèi)容，主要介紹了細胞核的結(jié)構和功能兩部分內(nèi)容。除了染色體相關內(nèi)容比較抽象難理解外，其他知識點相對比較簡單。因此，以往教師在課堂教學上通常采取以學生掌握概念為主、以知識為中心的灌輸式教學。教師的絕對控制權使學生完全處于被動學習狀態(tài)，造成學生死記硬背、缺乏學習興趣。這樣的課堂無法拓展學生的思維、培養(yǎng)學生的品質(zhì)，達不到發(fā)展生物學學科核心素養(yǎng)的培育目標。

貫徹生物新課程理念，落實新教材編寫思想，教師的教學行為需要完成由控制型向民主型、由隔離型向合作型、由守成型向創(chuàng)新型的轉(zhuǎn)變，教師的使命不僅教書，更要育人。在“細胞核的結(jié)構和功能”這節(jié)課上，教師需要本著以學生為主體的教育理念，去改進生物課堂教學，通過科學實驗探究、建構物理模型等方法，提高學生學習興趣和主動性，使學生在參與、體驗中內(nèi)化知識、提升能力，達成素養(yǎng)。

2促進學生學習行為改進的方法和策略

2.1以問題串引導概念建構，形成生命觀念

教師創(chuàng)設疑問：細胞核為什么能控制細胞代謝和遺傳？細胞核有著如此重要的功能，是由什么結(jié)構決定的？教師強調(diào)結(jié)構和功能相適應的觀點，再過渡到細胞核結(jié)構的學習。首先向?qū)W生展示胰腺腺泡細胞核電鏡以及結(jié)構模式圖，并通過高質(zhì)量問題串的形式層層揭示“染色質(zhì)→DNA→遺傳信息庫一控制細胞的代謝和遺傳”，最終確立“結(jié)構與功能觀”這一生命觀念。問題串設置如下：

①從細胞核電鏡中，你看到了哪些結(jié)構？②你認為細胞核中的哪個結(jié)構控制細胞的代謝和遺傳？③DNA在細胞核中的儲存形式是什么？

教師向?qū)W生提供染色質(zhì)的相關資料。

資料一：研究者使用電子顯微鏡觀察染色質(zhì)時，染色質(zhì)其實是由很多串珠狀的結(jié)構聚合在一起形成的。使用DNA酶處理細胞核后，發(fā)現(xiàn)“珠子”之間的連線消失了，但是“珠子”還在;若使用蛋白酶處理，則“珠子”被分解，連線尚在。

資料二：1888年，Waldeyer發(fā)現(xiàn)在正在進行分裂的細胞中，能被堿性染料染成深色的物質(zhì)在光鏡下不呈團狀，而是一條條的圓柱狀的結(jié)構，他將這樣的結(jié)構稱為染色體。經(jīng)過近一個世紀的研究，人們發(fā)現(xiàn)染色質(zhì)和染色體是在細胞周期不同階段可以相互轉(zhuǎn)變的結(jié)構。

資料三：如果人體內(nèi)每一個體細胞的DNA伸展開來，長度可達到2 m，平均每條染色體所含的DNA的長度約為5 cm，而細胞核直徑僅為10um甚至更小。

教師針對資料一，提出問題：資料中的“珠子”和“連線”分別代表什么？由此，我們知道染色體的主要成分是什么？針對資料二，提出問題：染色質(zhì)和染色體是什么關系？用一句話描述。針對資料三，提出問題：①DNA和蛋白質(zhì)在一起，如何進入直徑如此之小的細胞核？（展示染色體的形成圖片，并組織學生活動：模擬染色質(zhì)和染色體的形成過程。）②細胞分裂這個生命活動涉及遺傳物質(zhì)的復制和均分，從染色質(zhì)和染色體的形態(tài)結(jié)構上來看，哪種結(jié)構更利于遺傳物質(zhì)的復制？哪種結(jié)構更有利于遺傳物質(zhì)的均分？③蛋白質(zhì)在核糖體中形成，它是如何通過核膜進入細胞核？（教師展示豚鼠細胞人細胞核核膜電鏡圖，揭示核孔;引導學生小結(jié)細胞核各個結(jié)構）④你認為在細胞核的這些結(jié)構中，控制細胞的代謝和遺傳最重要的是什么結(jié)構？為什么？

2.2構建模型，培養(yǎng)科學思維

在教師引導學生分析資料三的基礎上，學生制作染色質(zhì)的物理模型，思考染色體存在的意義。模型構建活動培養(yǎng)了學生的科學思維。

2.3分析科學實驗，培養(yǎng)探究能力

教師以傘藻實驗為例，創(chuàng)設適宜情境，為學生呈現(xiàn)生動形象的生命現(xiàn)象，激發(fā)學生的探究興趣。本課精選了4個實驗去闡述細胞核的功能。學生雖然沒有動手操作，但也能經(jīng)歷科學家的探究歷程，體驗科學探究的方法及過程，將文字的閱讀能力轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄磕芰Φ奶嵘?/p>

為了突破嫁接實驗，準備好傘藻磁片貼，教師提出問題：①去掉帽的傘藻能長出新的帽，這與“柄”有關，還是與“假根”有關？你能提出幾種假設？②現(xiàn)有菊花帽傘藻和傘形帽傘藻若干，設計實驗進行探究并作出預期結(jié)果。一位學生演示并介紹實驗操作。

教師指導學生按照以下步驟進行探究：觀察現(xiàn)象→提出問題→作出假設→設計實驗→預期結(jié)果→實施實驗→得出結(jié)論。

為了突破核移植實驗，教師引導學生思考：為什么帽的形狀主要與假根有關？是因為細胞核在假根部位嗎？能不能設計一個實驗來進一步探究？

2.4創(chuàng)設情境，增強社會責任

教師播放視頻“走進克隆猴”，體現(xiàn)我國科學家的成就，培育學生的自豪感。另一方面，啟示學生將本節(jié)內(nèi)容與現(xiàn)實生活議題結(jié)合起來——克隆人是否可行？教師隨后展示科學界各國生物科學研究規(guī)范條例以及我國政府的態(tài)度，讓學生明白：克隆人計劃目前面臨人類倫理道德的約束，暫未得到國際學界的批準，我們應遵守學界規(guī)則，開展合理合法的實驗研究。以此幫助學生樹立學術擔當意識和學術底線思維，提升社會責任感。

3教學反思

本節(jié)課體現(xiàn)了利用新教材落實新課程標準中“發(fā)展學生生物學核心素養(yǎng)”的要求。在整個教學過程中，以結(jié)構與功能觀為主線，對教材中的資料分析開展探究活動，充分調(diào)動學生學習的積極性，通過層層設疑，培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學思維。最后通過“克隆猴”的拓展延伸，使學生體會如何用理論知識解決現(xiàn)實問題，培養(yǎng)社會責任意識。

教師通過播放多媒體視頻、模型構建等教學手段，刺激了學生多種感官活動，激發(fā)了學生的求知欲，提高了學習效率。通過比較與歸納，學生在推理、判斷中培養(yǎng)了良好的思維習慣和知識遷移能力。