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立足生物科学史 提升学科核心素养
【发布时间:2020-03-17】 【作者:/来源:】【关闭窗口】

作者: 林瑞钦

摘要:生物学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的.而学习生物科学史能够使学生沿着科学家探索生物世界的足迹,理解科学的本质和科学研究的思路和方法,学习科学家献身科学的精神,这对提高学生的生物学学科核心素养是很有意义的.

关键词:生物核心素养;科学史;生长素.

一、立足生物科学史的课例设计

总体设计思路:创设情境,激趣导入交流实验结果和感悟,讨论分析达尔文实验,得出结论,提出新问题设置问题串,引导学生自主学习、分析、评价詹森、拜尔、温特实验简介生长素的化学本质总结植物向光性的原因畅谈收获和感悟.

1.创设情境,激趣导入

:植物体的结构比动物体和人体的简单,它们没有神经系统等结构,那么植物体是如何调节自身的生命活动呢? 幻灯片出示“红杏出墙”的图片,引导学生联想有关的诗句,并思考:“红杏出墙”的原因?可能是哪种环境因素引发了它们生长方向的改变?这种改变有什么适应意义?

学生活动:欣赏图片,积极联想,根据老师的问题进行思考、回答,尝试得出向光性的概念.

:正是对向光性的研究,引导人们揭示出了植物生命活动调节的奥秘,并发现了第一种植物激素-----生长素.出示幻灯片,明确本节课的学习任务.

评议:联系生活实际,从学生熟悉的生命现象入手,调动学习热情,并激发探究欲望.

2.达尔文的实验结果及分析

学生活动一:根据老师的指引,阅读教材P46,关注达尔文先生研究向光性原因时的年龄及身体健康状况.

评议:让学生感受科学家坚持不懈的探究精神,适时地渗透情感教育.

学生活动二:小组代表分享探究玉米胚芽鞘向光性的外因”的实验方案的设计,各组讨论、交流,对实验方案进行修正、补充.

评议:发挥学生的主体性作用,培养学生沟通交流能力和科学探究能力.

:引起植物向光性生长的内部因素又是什么呢?达尔文先生是如何设计实验进行探究的呢?

 学生活动三:小组代表以幻灯片的形式汇报课前模仿达尔文实验的实验结果,并分享实验过程中印象深刻的一个环节及感悟.

   评议:使学生充分体验合作学习的快乐和科学发现之美,并培养学生动手实践能力和实事求是的科学态度.

:达尔文的四组实验中,哪几组实验可形成对照?分别能得出什么结论?

学生活动四:各组讨论交流,得出相应的结论.并明确达尔文先生的推测:单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种影响,这种影响传递到下部,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲.

评议:培养严谨的逻辑思维能力;充分调动学生的思维活动,为接下来的几个经典实验的分析奠定基础. 

3.詹森、拜尔、温特的实验结果及分析

 :这种“影响”究竟是什么呢?影响是真的能向下传递吗?达尔文之后,有多位科学家通过进一步的实验继续探索.接着设置问题串,引导学生自主探究学习:a.詹森可能要解决的是什么问题?依据单一变量的原则,请分析该实验的不严谨之处?b.拜尔的实验为什么要选择黑暗的环境?尖端在胚芽鞘切面上放置的位置不同代表了什么?观察到什么现象? 对比达尔文实验,想一想单侧光所起的作用是什么? c.温特的实验与詹森及拜尔的实验有什么关系? 温特提出植物体内存在生长素时,能说明生长素是什么物质吗?他为什么把这种物质命名为生长素?

学生活动:自主阅读教材P47,先组内讨论,分析,再组间交流,互相补充,最后解决问题,达成共识. 

 评议:通过对科学家的经典实验的分析和评价,培养学生的理性思维和批判性思维能力,以及创新精神,从而进一步提升学生的科学思维和科学探究素养.

4.归纳总结,提高升华

    :生长素的化学本质究竟是什么呢?简介科学家郭葛的研究成果,及其他植物激素的发现.

学生活动:回顾生长素的发现过程,并畅谈感悟和收获. 

评议:使学生认识到科学的发现是一个继承、修正、补充、创新的过程;每位科学家所取得的进展可能只是一小步,但众多的一小步终将汇合成科学前进的一大步.并相信,只要对科学执着追求,终有一天能获得成功,从而使同学们的情感得到升华,进一步发展学科素养.

二、提升生物核心素养的教学追求

 本课例充分运用预习案和探究案注重发挥学生的主体性作用努力创造科学探究的实践机会.通过小组合作学习,充分调动学生的积极性和创造性;通过模拟科学发现的过程以及分析科学家的实验,培养学生科学思维和科学探究能力,从而提高学生生物科学素养的目标.

本课例除了让学生主动探讨经典实验的装置、实验思路和结果结论外,还在课前预习环节,让学生模仿达尔文先生的研究方法,完成探究玉米胚芽鞘向光性生长的原因的实验既培养了学生关于实验设计时应该考虑的单一变量原则、对照原则、控制无关变量等基本实验思维,又使学生亲身体验了科学家的探究实验的辛苦和成功的乐趣,养成严谨的实验作风,求实的科学态度及团结合作的精神,从而更好地提升了学生的科学思维和科学探究素养,很好的达成了本节课的教学目标.

本课例体现了提升学生生物核心素养的教学追求,应该提出,本文只是较为浅层地谈及生物的核心素养.生物核心素养的提升是一个长期的工程,不是某节课提升某种素养,而是根据教学内容的不同或不同课型有所侧重.在高中生物课堂教学中,如何提升学生的核心素养是值得深入探讨的问题.

 

   参考文献 

[1]林瑞钦.基于科学史和科学研究方法的高中生物教育[J].理科考试研究. 2016,23(21):90-93.

[2]裴容 伍春莲.生物科学史在高中生物教学中的育人作用[J].教育与教学研究. 2015,29(4):114-117.

[3]肖安庆 颜培辉.高中生物核心素养的内涵与培养策略[J].中学生物学.2017, 33(3):71-73.