学科核心素养与高中生物教学策略

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摘要：高中生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究精神与社会责任等基本素养。学生具备了这些素养，就能够理性看待生命现象与生命问题，就可以应用所学的生物知识来解决现实的生活问题，成为一个热爱生命、敬畏生命、尊重生命的人，同时促进自身生态美观、生态自然观、生态价值观和生态经济观的健康形成。本文主要以高中生物中的“光合作用”教学知识点为例，论述基于学科核心素养的高中生物教学原则，探究了培养学生生物学科核心素养的实用教学策略。

关键词：高中生物；学科核心素养；教学策略；光合作用

现阶段的高中生物教学还存在一些问题，如学生缺乏实践探究的机会、教学做严重脱离、课堂教学内容没有得到延伸拓展、教学没有注重德育渗透等，这些问题的存在制约了学生核心素养的发展。在这样的教学环境下，学生只是成为知识的载体，而不是知识的主人，学生的思维、意识、大局观与生态观都有所局限，思考问题的高度与内涵深度都有所欠缺。对此，探讨高中生物的教学策略，促进学生学科核心素养的健康发展是很有必要且意义重大的。

一、重视新课导入，渗透生命观念

高中生物的教学目的之一就是要求学生能够运用生物知识去客观理性地认识生命和诠释生命现象，从而做一个尊重生命、敬畏生命、热爱生命的人。在教学高中生物知识时，教师要注意将生活中的生命现象引入课堂，借由生活现象或者现实素材来更好地解释生物概念及生物知识，拉近学生和学科知识之间的距离，引导学生多角度、多层次、多思维地思考生物知识，从而在这一过程形成生命观念。例如：在教学“光合作用”这一知识时，教师可以引入一些跟光合作用相关的农业生产案例来导入新课，让学生了解光合作用跟农业生产、人类活动之间的关联性，帮助学生明白学习光合作用知识的目的及用途。比如：老师可以先向学生提问：“为什么农作物的产量跟气候原因有关？”“农作物没有阳光为什么无法存活？”“我们经常呼吸的氧气是从何而来的？”“为什么多种绿色植物能够减少全球的碳含量？”学生们对这些生活现象并不陌生，但他们不一定清楚这些现象背后的原因，也可能缺乏深入探究思考的机会，大部分学生对和生活相关的未知问题是充满兴趣的，这样的方法能够很好地调动学生的思考热情。整个“光合作用”知识点的教学过程也从静态的知识传授过程变成了动态的生活现象解密过程，教学方向也可以从简单的知识概念传授转变为更深入的“光合作用”原理探究、“光合作用”现实应用等方向。如此，学生就会清楚植物生命活动的形式和流程，也会明白植物的生命活动对于人类生存环境的重要性，也从而形成初步的生命观念，实现促进学生生物学科核心素养提高的教学目的。

二、创设问题情境，锻炼科学理性思维

高中生物课堂要充满探究性和趣味性，让学生在体验、参与活动的过程中获取知识、得到感悟，完成知识的建构过程。客观来说，学生从探究体验过程中获得的知识要比教师用讲授方式灌输的知识更深刻、通透，这有助于学生实现知识的内化。因此，教师要构建高效的生态化课堂，为学生交流合作、探究体验创造优良的环境氛围。在构建生态化课堂的过程中，除了要确保师生关系和谐，课堂民主开放以外，教师还要联系生活热点、现实问题，以及借由多媒体电教技术来设置一些问题情境，让学生思维集中地进行有序思考，以促进学生学习主体性发挥，防止教学过程中学生出现思维涣散、学习无序的混乱状况。锻炼学生理性思维的关键在于帮助学生确定思考方向，掌握思考依据。这就要求教师多角度、多层次地讲解、剖析、对比教学知识点，分析和知识点相关的生物线索，帮助学生提炼出思考的主线与流程，再让学生步步为营、循序渐进地对所学知识进行推理与思考，找到各知识点的关联性，达到深化学习、拓展知识的目的。例如：在教学“光合作用”这一知识点时，教师可以在课前准备一些教学用具，包括不同颜色的叶片、显微镜、镊子等，为学生在课堂上能够直观观察植物叶片的结构做准备。教师在引导学生观察叶片时，要让学生带着目的去进行观察，确保学生会仔细地观察叶片，有主次、有轻重地观察叶片，从而保障观测结果的有效性。如在观察之前，教师要求学生思考为什么有些叶片的颜色不是绿色的？植物叶片在不同的时期为什么会呈现不同的颜色？然后再引导学生去观察黄色的银杏、绿色的柳树、红色的爬山虎等叶片的结构。在学生完成观察以后，教师再留给学生一些查找资料、自由讨论、思考交流的时间。然后教师就可以利用多媒体来展示叶片的基本结构，重点介绍一下叶绿体的结构，点明叶片中含有叶绿素、胡萝卜素、叶黄素的事实，这些色素的数量决定着光反射的数量，从而就出现叶片会变色的现象。在叶绿素含量较多的夏天，叶片多为绿色，到了秋冬季，叶绿素被大量破坏，叶黄素含量增多，叶片就会呈现黄色或者红色的事实。完成上述教学环节后，学生就会对植物的叶绿体有一定的了解，也会了解叶绿体是植物进行“光合作用”的关键。教师可以以植物进行“光合作用”时会出现能量变化的现象为主线，引领学生去有序思考“光合作用”中能量变化的具体流程和变化形式。教师可以采取提问的方式来帮助学生进行有序思考，如“植物会吸收光能转变成自身生存所需要的化学能，光能转变成化学能是一种化学反应，这一反应是在叶绿体内的哪个场所进行的？能量变化过程中会不会有生成物出现？你们觉得生成物会是什么？”提出如下问题以后，教师再引导学生一起来观察整个“光合作用”的实验过程，逐一引领学生学习“光合作用”光反应和暗反应阶段的重难知识点，将实验观察与知识讲解有机结合起来。最后，教师可以要求学生采取制作思维导图的方式，对整个“光合作用”知识体系进行系统的思考与梳理。具体可以聚焦“光合作用”概念、“光合作用”反应条件及场所、“光合作用”反应形式、“光合作用”物质生成及能量变化、“光合作用”反应的生态意义等内容来梳理思维，实现锻炼学生理性思维的教学目标。

三、建构知识模型，巩固学习成果

建构主义认为，新知识的获取不是通过传授的方式获得的，而是以旧知识为基础来进行全新建构而获得的。孔子也说过“温故而知新”的名言。有效的学习绝不是只包括了解知识、记忆知识，而是能够以所学的知识为基础，对相关的事物进行鉴别、判断、论证，以达到应用知识解决实际问题的效果。创新思维和应用能力是构成高中生物学科核心素养的重要组成部分，也是培养学生社会责任和生命观念的核心基础。因此，在完成生物知识的基本教学以后，高中生物教师需要采取建构模型的方式来帮助学生进一步理解生物核心概念，引导学生将所学的知识串联成系统的整体，完成对知识的整体拓展与全面归纳，从而达到实现知识内化，灵活运用知识的目的。以“光合作用”一节的教学为例，教师在讲解完“光合作用”的过程、光反应与暗反应的区别和联系、“光合作用”的影响因素等知识点以后，教师需要找准各内在知识点之间的关联点与切入点，条理清晰、层次分明的建构“光合作用”概念模型。教师首先以“光合作用”为框架，然后将其相关知识分解为光反应、暗反应两条主线知识点；其次确定光、暗反应的场所、能量变化形式，以及物质变化形式；最后用化学式和流程图来描述光、暗反应的流程和结果，让学生能够通过直观的模型图发现光反应和暗反应之间的联系和区别，强化学生的理解与认知，简化学生的记忆难度。教师不仅可以用模型建构的方式来帮助学生温故知新、整合知识，还可以将其当成一种评价学生学习成效的策略手段，以此来了解学生对“光合作用”知识点的掌握情况，找出学生的薄弱知识点，然后对学生进行查缺补漏。例如：教师在引导学生复习“光合作用”的发现过程时，可以先给出如下材料：英国生物学家希尔在1937年从繁缕叶片中提炼出了离叶的叶绿体，他将含有H2O，不含CO2的离体叶绿体悬浮液与高铁盐（Fe3+）溶液进行混合之后，放在阳光照射的区域下。过了一段时间，发现混合溶液中的Fe3+变成了Fe2+，并且溶液中有氧气释放。请同学们分析上述材料中的现象，根据所学知识来思考以下问题：Fe3+变成了Fe2+，可以判断出混合溶液中生出了怎样性质的物质？这种物质的生成需要怎样的条件，它是怎样产生的[1]？接着，教师在向学生补充后续的研究材料：希尔将整个装置放在黑暗的环境中，Fe3+没有出现变化，混合溶液中也没有O2生成。参考希尔的实验，我们可不可以认为“光合作用”存在光反应和暗反应两个阶段[2]？如果要你以希尔的实验为基础设计出一个证明“光合作用”存在光反应和暗反应阶段的实验，你会对希尔实验做出怎样的改进？请你写出实验流程图，完成实验设计。学生要准确回答出以上问题，就必须去联想自己学过的“光合作用”反应条件、反应阶段、能量变化、物质生成等各个知识点，还要采取控制变量、排除无关变量的方法来验证实验、改变实验，完成实验探究。待学生给出自己的实验方案以后，教师再和学生一起进行具体的实验操作，建构出标准的实验流程图，来和学生的实验流程方案进行对比，验证学生实验方案的可行性与操作性，并深入解析实验流程和实验重难点，确保学生对“光合作用”有系统全面的认知。模型建构在培养学生的探究能力、逻辑思维能力、知识整合能力等方面是非常有效的。

四、联系生活创设实验及主题探究活动，培养学生的探究精神和社会意识

知识是为生活实践所服务的，高中生物教学目的之一就是培养学生学以致用的能力。引导学生将生活现实中的问题转化成生物问题，学会利用生物思维来思考问题，运用生物知识来解析问题，从现实问题中总结出生物规律和现象，所以，教师在生态化课堂上一定要将生物知识与生产实践关联起来，让学生了解生物知识的实用性与适用性，让学生体验到运用生物知识解决生产实践问题时的成就感、自豪感，这样的成就感会引导学生催生出持久的、健康的学习动机，从而积极主动地去钻研生物知识[3]。例如：在学生完成“光合作用”的学习以后，教师可以给学生布置一些课外作业，积极组织一些主题调研活动，如“利用光合作用来提高农作物产量”主题调研活动、“利用植物的光合作用来推动环保事业发展”主题调研活动、“光合作用强度检测”探究活动、“光合作用产物检验”实验探究活动、“光合作用需要光”实验设计活动等。这样的实验探究与主题调研活动需要学生自己去设计验证、去查阅资料、去实地调研、去自主操作，这可以有效激发学生的主观能动性，启发学生的思维智慧，实现“教学做”的有机统一。比如：在参与“利用‘光合作用’来提高农作物产量”主题调研活动时，为了获取客观准确的答案，学生就需要深入蔬菜种植基地来询问专业的农民和相关的技术人员，了解温室种植中常用的改善光照的措施，了解延长光照时间的做法，了解提高光合效能的方法，调研叶龄与叶动态的检测与控制措施等，经过实践调研以后，学生就会明白温室采光面的透光率、光照时间、光合效率、室内温度、植物群体结构与光接触面积、植物根茎发达程度、植物叶绿素含量等因素都是影响植物光合作用的主因，进而影响着农作物的生长情况与最终产量，因此可以通过对这些因素进行科学的调控来确保农作物茁壮成长，进而获取优质高额的产量。这样的教学既能够拓宽学生的知识面，帮助学生掌握一些实用的生产技能，又能够有效地培养学生的沟通能力、调研能力、数据分析整合能力，还有助于培养学生的社会意识，帮助学生理清生物与社会环境及社会运转之间的联系，促进学生责任意识的提高。总之，这种理论联系实践的高中生物教学模式符合素质教育的教学理念，能够有效推动高中生物学科立德树人教学目标的实现。

结束语

生态学认为生物是依靠环境而生存的，各种生物每时每刻都在和环境，以及其他物种进行能量交换、物质交换、信息交换。生态化课堂是教育系统的一部分，而系统只有向外界开放，与外界进行信息交换、能量流动，才能保持活力，不断升级。对此，高中生物教学要遵循内容开放与思维开放原则，教师可以采取“重视新课导入，渗透生命观念”“创设问题情境，锻炼理性思维”“建构知识模型，巩固学习成果”“联系生活创设实验及主题探究活动，培养学生的科学探究精神和社会意识”等教学策略来提升教学质量，同时促进学生生物学科核心素养的健康发展。

参考文献

[1]陈海波.基于核心素养的高中生物课堂教学实践:“以光合作用原理的应用”为例[J].中学生物学,2017,33(2):3.

[2]潘明凤.基于生物学学科核心素养的概念教学实践:以“光合作用的过程”为例[J].中学生物学,2019(4):3.

[3]郭文江.发展生物学科核心素养的教学方法:以“光合作用的原理和应用”一节为例.中学生物教学,2018(5):3.

作者：邓玉金 单位：福建省明溪县第一中学