刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号:2-418
历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1989
高三生物讲评课培养学生科学思维能力的方法探究
【作者】 白晓玲
【机构】 西安交大阳光中学
【摘要】【关键词】
【正文】摘 要:科学思维是生物学科核心素养的重要内容之一。是学生核心素养发展的内在因素和驱动力。科学思维对学生终身发展有重大意义。高三生物备考过程中,习题讲评课用怎样的方法培养学生的科学思维能力是本文要探究的问题。
关键词:高三生物讲评课 培养学生科学思维能力 方法探究
随着课改的深化,培养学生核心素养的学科教育越来越成为社会关注的焦点。“核心素养”也是高考命题的指导思想之一。
生物学科核心素养包括四个方面:生命观念、科学思维、科学探究、社会责任,其中科学思维是核心。高三生物讲评课用怎样的方法培养学生科学思维能力,让学生不仅提高成绩,还能运用生物学知识解决生活中的问题,达到学以致用的目的。
据湖南省教育科学“十三五”规划课题组调查研究结果:73.5%的教师能正确认识生物学学科核心素养,51.25%教师能选出科学思维培养的恰当方法,仍有不少老师未能从内涵上深刻理解科学思维,对于课程标准的认识和解读存在明显不足。基于以上原因,高三生物讲评课要更好地培养学生的科学思维能力。
1.首先必须从改变教师的认知入手。
每个教师都应明确科学思维的含义,并铭记于心。
科学思维是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度。运用科学的思维方法认识事物。解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展科学思维,如能够基于生物学事实和证据,运用归纳与概括演绎与推理模型与建模,批判性思维、创造性思维等方法,探讨、阐明生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题。
教师个人思考领会及参加培训,对生物学科核心素养要有全面的认识、深刻的理解。基于平常的教学,回顾那些方面培养学生科学思维的方法用得好,那些地方还需改进,自己又不知道怎么改进,备课组活动时,集体探讨改进的方法。
2.探究在高三生物讲评课培养学生科学思维能力的方法
2.1 方法1——以开放式小组讨论方式教学、为学生预留思维空间
小组合作是在核心素养导向下的一种重要学习方式,也是得到教育界普遍认可的一种富有实效的教学策略。遗传题是最能培养和锻炼科学思维能力的。在进行遗传部分习题讲评时,发现学生对常规题型(包括伴性遗传)的思维能力基本具备,正答率能达到70-80%,但对于从性遗传失分较多,鉴于此种情况,我在讲评时是这样设计的:老师给出一个典型题(见附1),让学生自己思考、小组讨论,老师巡视答疑,适时给与指导性建议。只要有一个小组解答正确,老师就给与肯定与表扬,然后让小组代表给大家板演讲解。然后再次给足小组活动时间,让组内听懂的给还不太懂的同学讲解;接着再练“羊的有角和无角”、“人的秃头和非秃头等从性遗传题”。大家真正会做这类题了,再归纳总结方法规律,让学生理解记忆(---主要培养学生“归纳与概括演绎与推理模型与建模”的科学思维能力)。这样学生以后碰到此类题,基本上就具有解决此类问题的能力了。
附1:山羊胡子的有无由常染色体上的等位基因BL和BS决定,其中BL和BS分别决定无胡子和有胡子,不过BS在雄性中为显性,在雌性中为隐性。有胡子纯合雌山羊与无胡子纯合雄山羊杂交产生F1,F1雌雄相互交配得到F2。下列判断正确的是
A.F1中雌性表现为有胡子 B. F1中雄性50%表现为有胡子
C.F2中50%表现为有胡子 D.F2中雌山羊无胡子的占1/4
2.2 方法2——多层次多角度提问,引导学生深度学习、提升科学思维能力。
在讲评细胞代谢部分的习题时,将2019年全国理综Ⅱ卷第2题和2018年全国理综Ⅲ卷第5题(见附2)结合起来。设计以下问题,引发学生深入思考:①细胞有氧呼吸和无氧呼吸的反应物、产物、能量的变化(结合细胞呼吸反应式、过程思考)②细胞有氧呼吸和无氧呼吸发生的条件,生物类型、特例 ③分析两个选择题的选项 ④综合绿色植物的生命活动分析不同条件下细胞呼吸、光合作用的变化情况分别是什么(画示意图)(---主要培养学生“探讨、阐明生命现象及规律”的科学思维能力)......不是就题论题,而是引导学生会思考、深度学习。学生深入思考以上问题后,应该对细胞呼吸等生命活动有一个清晰的认识。
附2: 1.下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是?(2018年理综Ⅲ卷第5题)
2.马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是(2019年理综Ⅱ卷第2题)----(选项略)
又如2019年全国理综Ⅱ卷第4题:当人体失水过多时,不会发生的生理变化是 ----(选项略)
讲解该题时,结合人教版必修3课本32页水盐平衡调节图解,一步一步提问:①人体失水过多引起什么变化?②细胞外液包括那几个部分的液体?③细胞外液渗透压升高又会导致那些变化?......最终让学生思维连贯,对水盐平衡调节过程一清二楚。学生会在理解基础上分析、解决问题。(---主要培养学生“尊重事实的求知态度、阐明生命活动规律”的科学思维能力)
2.3 方法3——关注社会热点问题,促进学生的创新思维能力发展
高三复习时对生物学大事件、热点问题进行梳理,找题(编题)让学生练习。比如新冠病毒是2020-2021年导致人类感染死亡的罪魁祸首,我找了典型题让学生进行提升练习(见附3)。培养学生将所学生物学知识与社会生活紧密结合,解释发生在身边生物学现象的能力,既练思维又培养学生的社会责任感,从而提高学生生物学科核心素养。
附3:新冠病毒的检测,常用“荧光RT-PCR技术”进行检测,方法是取检测者的mRNA在试剂盒中逆转录出cDNA,并大量扩增,同时利用盒中荧光标记的新冠病毒核酸探针来检测PCR产物中是否含有新冠病毒的cDNA,在检测过程中,随着PCR的进行,反应产物不断累积,“杂交双链”荧光信号的强度也等比例增加,可通过荧光强度的变化监测产物量的变化,从而得到一条荧光扩增曲线图(如下图)。回答下列问题:
(1)图中“平台期”出现的最可能的原因是____。理论上,在检测过程中,有荧光标记的“杂交双链”出现,则说明检测结果呈_____(填“阴”或“阳”)性,但为了保证检测结果的准确性,一般要达到或超过阈值时才确诊。现有甲乙两个待检样本,检测时都出现了上述形态的曲线,但甲的a点比乙的a点明显左移。请给这种结果做出科学合理的解释(试剂盒合格且正常,操作过程规范且准确)___。
(2)除核酸检测外,研究人员还研发了利用生产单克隆抗体的技术,生产出能与新冠病毒结合的特异性抗体:当杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养时,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是_____。
这两个问题课本上根本找不出答案,是考察学生科学思维能力的好题。既考察了(数学)坐标曲线的分析,又考察了学生获取新信息的能力,还要结合生物学的相关专业知识,综合思考后才能解答,用这样的习题,老师应引导到位,适当练此类题就可逐渐培养学生的创新思维能力。这样学生碰到新情境中的问题,可能会有解决问题的思维方法和途径。(---主要培养学生“创造性思维等方法,审视或论证生物学社会议题,解决实际问题的思维习惯和能力”)
限于篇幅,其它方法不再赘述。但是不论采用什么方法,想要收到好的教学效果,老师都得提前做好教学设计。对于讲评课,关键是选合适的试题,然后设计相应的教法、学法,预设学生可能存在的问题,需要拓展讲解的知识,用什么措施来培养学生的科学思维能力。总之,期望通过我们教育工作者的探索和不懈的努力,能提高学生的生物学科核心素养,进而提高综合素质。
参考文献:
【1】《普通高中生物学课程标准(2017年版)》
【2】《中学生物学教学》2021年第5期---卢艳军、谭慧慧的《高中生物学科学思维培养现状调查及实施建议》
关键词:高三生物讲评课 培养学生科学思维能力 方法探究
随着课改的深化,培养学生核心素养的学科教育越来越成为社会关注的焦点。“核心素养”也是高考命题的指导思想之一。
生物学科核心素养包括四个方面:生命观念、科学思维、科学探究、社会责任,其中科学思维是核心。高三生物讲评课用怎样的方法培养学生科学思维能力,让学生不仅提高成绩,还能运用生物学知识解决生活中的问题,达到学以致用的目的。
据湖南省教育科学“十三五”规划课题组调查研究结果:73.5%的教师能正确认识生物学学科核心素养,51.25%教师能选出科学思维培养的恰当方法,仍有不少老师未能从内涵上深刻理解科学思维,对于课程标准的认识和解读存在明显不足。基于以上原因,高三生物讲评课要更好地培养学生的科学思维能力。
1.首先必须从改变教师的认知入手。
每个教师都应明确科学思维的含义,并铭记于心。
科学思维是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度。运用科学的思维方法认识事物。解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展科学思维,如能够基于生物学事实和证据,运用归纳与概括演绎与推理模型与建模,批判性思维、创造性思维等方法,探讨、阐明生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题。
教师个人思考领会及参加培训,对生物学科核心素养要有全面的认识、深刻的理解。基于平常的教学,回顾那些方面培养学生科学思维的方法用得好,那些地方还需改进,自己又不知道怎么改进,备课组活动时,集体探讨改进的方法。
2.探究在高三生物讲评课培养学生科学思维能力的方法
2.1 方法1——以开放式小组讨论方式教学、为学生预留思维空间
小组合作是在核心素养导向下的一种重要学习方式,也是得到教育界普遍认可的一种富有实效的教学策略。遗传题是最能培养和锻炼科学思维能力的。在进行遗传部分习题讲评时,发现学生对常规题型(包括伴性遗传)的思维能力基本具备,正答率能达到70-80%,但对于从性遗传失分较多,鉴于此种情况,我在讲评时是这样设计的:老师给出一个典型题(见附1),让学生自己思考、小组讨论,老师巡视答疑,适时给与指导性建议。只要有一个小组解答正确,老师就给与肯定与表扬,然后让小组代表给大家板演讲解。然后再次给足小组活动时间,让组内听懂的给还不太懂的同学讲解;接着再练“羊的有角和无角”、“人的秃头和非秃头等从性遗传题”。大家真正会做这类题了,再归纳总结方法规律,让学生理解记忆(---主要培养学生“归纳与概括演绎与推理模型与建模”的科学思维能力)。这样学生以后碰到此类题,基本上就具有解决此类问题的能力了。
附1:山羊胡子的有无由常染色体上的等位基因BL和BS决定,其中BL和BS分别决定无胡子和有胡子,不过BS在雄性中为显性,在雌性中为隐性。有胡子纯合雌山羊与无胡子纯合雄山羊杂交产生F1,F1雌雄相互交配得到F2。下列判断正确的是
A.F1中雌性表现为有胡子 B. F1中雄性50%表现为有胡子
C.F2中50%表现为有胡子 D.F2中雌山羊无胡子的占1/4
2.2 方法2——多层次多角度提问,引导学生深度学习、提升科学思维能力。
在讲评细胞代谢部分的习题时,将2019年全国理综Ⅱ卷第2题和2018年全国理综Ⅲ卷第5题(见附2)结合起来。设计以下问题,引发学生深入思考:①细胞有氧呼吸和无氧呼吸的反应物、产物、能量的变化(结合细胞呼吸反应式、过程思考)②细胞有氧呼吸和无氧呼吸发生的条件,生物类型、特例 ③分析两个选择题的选项 ④综合绿色植物的生命活动分析不同条件下细胞呼吸、光合作用的变化情况分别是什么(画示意图)(---主要培养学生“探讨、阐明生命现象及规律”的科学思维能力)......不是就题论题,而是引导学生会思考、深度学习。学生深入思考以上问题后,应该对细胞呼吸等生命活动有一个清晰的认识。
附2: 1.下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是?(2018年理综Ⅲ卷第5题)
2.马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是(2019年理综Ⅱ卷第2题)----(选项略)
又如2019年全国理综Ⅱ卷第4题:当人体失水过多时,不会发生的生理变化是 ----(选项略)
讲解该题时,结合人教版必修3课本32页水盐平衡调节图解,一步一步提问:①人体失水过多引起什么变化?②细胞外液包括那几个部分的液体?③细胞外液渗透压升高又会导致那些变化?......最终让学生思维连贯,对水盐平衡调节过程一清二楚。学生会在理解基础上分析、解决问题。(---主要培养学生“尊重事实的求知态度、阐明生命活动规律”的科学思维能力)
2.3 方法3——关注社会热点问题,促进学生的创新思维能力发展
高三复习时对生物学大事件、热点问题进行梳理,找题(编题)让学生练习。比如新冠病毒是2020-2021年导致人类感染死亡的罪魁祸首,我找了典型题让学生进行提升练习(见附3)。培养学生将所学生物学知识与社会生活紧密结合,解释发生在身边生物学现象的能力,既练思维又培养学生的社会责任感,从而提高学生生物学科核心素养。
附3:新冠病毒的检测,常用“荧光RT-PCR技术”进行检测,方法是取检测者的mRNA在试剂盒中逆转录出cDNA,并大量扩增,同时利用盒中荧光标记的新冠病毒核酸探针来检测PCR产物中是否含有新冠病毒的cDNA,在检测过程中,随着PCR的进行,反应产物不断累积,“杂交双链”荧光信号的强度也等比例增加,可通过荧光强度的变化监测产物量的变化,从而得到一条荧光扩增曲线图(如下图)。回答下列问题:
(1)图中“平台期”出现的最可能的原因是____。理论上,在检测过程中,有荧光标记的“杂交双链”出现,则说明检测结果呈_____(填“阴”或“阳”)性,但为了保证检测结果的准确性,一般要达到或超过阈值时才确诊。现有甲乙两个待检样本,检测时都出现了上述形态的曲线,但甲的a点比乙的a点明显左移。请给这种结果做出科学合理的解释(试剂盒合格且正常,操作过程规范且准确)___。
(2)除核酸检测外,研究人员还研发了利用生产单克隆抗体的技术,生产出能与新冠病毒结合的特异性抗体:当杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养时,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是_____。
这两个问题课本上根本找不出答案,是考察学生科学思维能力的好题。既考察了(数学)坐标曲线的分析,又考察了学生获取新信息的能力,还要结合生物学的相关专业知识,综合思考后才能解答,用这样的习题,老师应引导到位,适当练此类题就可逐渐培养学生的创新思维能力。这样学生碰到新情境中的问题,可能会有解决问题的思维方法和途径。(---主要培养学生“创造性思维等方法,审视或论证生物学社会议题,解决实际问题的思维习惯和能力”)
限于篇幅,其它方法不再赘述。但是不论采用什么方法,想要收到好的教学效果,老师都得提前做好教学设计。对于讲评课,关键是选合适的试题,然后设计相应的教法、学法,预设学生可能存在的问题,需要拓展讲解的知识,用什么措施来培养学生的科学思维能力。总之,期望通过我们教育工作者的探索和不懈的努力,能提高学生的生物学科核心素养,进而提高综合素质。
参考文献:
【1】《普通高中生物学课程标准(2017年版)》
【2】《中学生物学教学》2021年第5期---卢艳军、谭慧慧的《高中生物学科学思维培养现状调查及实施建议》