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新课标下“遗传与进化”教学分析与建议

2021-09-08李旭许东升

江苏教育·中学教学版 2021年8期
关键词:高中生物学教学策略

李旭 许东升

【关键词】苏教版教材;高中生物学;教材变化;教学策略

【中图分类号】G633.91  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009(2021)54-0119-04

【作者简介】1.李旭,南京师范大学附属中学(南京,210003)教师,一级教师;2.许东升,南京师范大学附属中学(南京,210003)教师,正高级教师,江苏省劳动模范。

生物学教材是以《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“2017年版课标”)为依据,是课程标准的具体呈现载体。课程标准指出生物学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。它包括了人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程。随着教育教学理念的发展,教学手段的更新,教材内容的载体也越来越多样化。在新课程新教材背景下,苏教版高中生物学教材也出版了新的版本。

高中生物学课程的宗旨和实施中的基本要求着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要,从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的学科核心素养,充分体现本课程的学科特点和育人价值。教材编写是在课程标准基础上的一次再创造,教材应成为落实课程目标的基本教学资源,教材必须充分体现课程标准的基本思想,准确把握课程标准的内容要求。

高中生物学课程分为必修、选择性必修和选修三个部分。必修部分包括“分子与细胞”和“遗传与进化”两个模块;其中“遗传与进化”模块包含了高中阶段生物学学习过程中的重难点,如减数分裂、遗传规律、中心法则等。本文比较新旧版本苏教版高中生物学必修2“遗传与进化”的变化与特点,对新课程背景下教学工作提出建议。

一、课标对“遗传与进化”模块的要求

2017年版课标指出:高中生物学课程基本理念之一是内容聚焦大概念,即课程的设计和实施追求“少而精”的原则,必修和选择性必修课程的模块内容聚焦大概念,精简容量、突出重点、切合年龄特点、明确学习要求,确保学生有相对充裕的时间主动学习,让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念,发展生物学学科核心素养。

2017年版课标对“遗传与进化”模块的内容要求如图1所示。(为保持课标中的编号,这里采用图片的形式呈现)

旧版教材的第一章内容是绪论,新版教材有独立的绪论,旧版教材涉及绪论的内容有8页纸的篇幅,内容包括“说出解决粮食问题的重要性”和“像科学家一样思考”。新版教材绪论内容仅用了2页半纸的篇幅,叙述了三个问题:为什么要学习本模块的内容?本模块有哪些学习内容?如何学习本模块内容?充分体现了2017年版课标精简容量、突出重点的要求。

新版教材第一章直接从“遗传的细胞基础”开始。旧版教材的第三章内容是遗传规律,新版教材减数分裂和遗传规律都安排在第一章中。遗传的基本规律排在“减数分裂与受精作用”内容之后,在了解遗传学的细胞学基础之后,再来探讨遗传规律的发现,有利于学生理解遗传规律的本质。新版教材中删除了關于个体发育的内容,因为这部分内容在初中生物已经学习过。旧教材章节中的“染色体变异”已经整合入第三章“生物的变异”中,新版教材中增加了“孟德尔遗传规律的再发现”。第四节内容是“基因位于染色体上”,在“性别决定和伴性遗传”之前增加了“基因位于染色体上的实验证据”,更加遵循科学思维的认知规律,促进学生形成更加完整的知识体系,利于建构大概念之间的关联度,培养学科核心素养。

旧版教材中第四章“遗传的分子基础”被拆分成新版教材中第二章“遗传的分子基础”和第三章“生物的变异”。新版教材中第三章第二节“基因突变和基因重组”中还添加了旧版教材必修一的“细胞癌变”。细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因的基因突变,所以把癌变安排在基因突变的内容中,作为基因突变的实例之一,更加符合知识的内在联系,内容聚焦在了大概念的学习。根据课标的变化,新版将细胞分化的实质调整进入了必修二的内容中,另外还增加了“表观遗传”相关内容。教材采用了柳穿鱼和蜂王发育的经典案例阐述了表观遗传的概念和相关机制,关注了生命科学研究领域新的发展,增强学生的社会责任。

旧版教材的第五章和新版教材的第四章都是“生物的进化”,对应的大概念是“概念4生物的多样性和适应性是进化的结果”,进化内容的地位明显提高,内容明显增加,章节小标题从“第一节 生物进化理论的发展”调整为 “第一节 生物进化理论”,“第二节 生物进化和生物多样性”调整为“第二节 生物的多样性和适应性是进化的结果”。第一节从拉马克的进化理论说起,介绍达尔文生物进化理论和现代生物进化理论,第二节阐述生物进化的证据,以及进化导致生物的多样性和适应性,从理论到证据最后点明生物的多样性和适应性是进化的结果。

新版必修二教材的章标题之间有递进的关联,遗传的细胞基础再到遗传的分子基础,生物的变异再到生物的进化,从现象到本质,从定性到定量。生物的遗传中伴随着生物的变异,遗传与变异积累到一定程度有利于生物的进化,整本必修二教材的结构体系形成统一整体。

三、教学策略

2017年版课标对本模块的“教学提示”是:在本模块的教学中,教师应创造条件让学生参与调查、观察、实验和制作等活动,引导学生从生活经验中发现和提出问题,学习有关概念、原理、规律和模型,应用有关知识分析和解决实践中的问题,体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程。基于近年来基因研究的进展,教师可介绍用生物信息学方法筛查遗传病的技术。

结合上述变化以及2017年版课标的要求,我们尝试提出如下教学建议。

1.重视科学史学习,溯源科学本质。

2017年版课标明确提出:注重科学史和科学本质的学习。必修2教材中涉及丰富的科学史经典实验,例如,孟德尔豌豆实验、摩尔根果蝇实验、格里菲斯实验、艾弗里实验、噬菌体侵染实验、沃森和克里克研究DNA结构模型的过程、尼伦伯格破译遗传密码等。教师可以对这些科学史素材进行二次加工,当科学经过了教育学的加工,体现了学科逻辑、心理逻辑、教学逻辑之后,才能成为易于学生接受的知识体系和价值系统。从实验设计、数据分析、结果预测、结论获得等方面,引导学生感受科学家的心路历程,理解科学本质和基本的科学研究方法。

2.结合教材素材,发展核心素养。

新版教材增加了很多素材,如在“孟德尔获得成功的原因”中增加了“知识链接”,补充豌豆的相关特性介绍,让学生通过资料分析,总结实验材料选择的依据;“染色体的结构变异” 增加了“积极思维”和“边做边学”栏目,组织学生动手操作和讨论交流,利用直观教学手段突破教学难点;“DNA是主要遗传物质”这一节,新增了“积极思维:肺炎链球菌有哪些特征”,创设了情境,并让学生理解实验设计的思路和实验材料的选择。通过新教材培养学生的思维品质,学生以积极主动的心态积极接受挑战,创造性地解决问题。

3.多元活动开发,提升科学思维。

学科教学是一种对话性实践,具有“活动性”和“生成性”的特征。学科设定的四个环节有“目标、内容、活动、评价”。基于核心素养的学科教学离不开学科实践。因此,积极开发学科活动,才能透过学生的显性学力挖掘出学生的隐性学力——思考力和问题解决力。如在“减数分裂”的教学过程中,可用彩色毛条构建减数分裂过程中染色体的行为变化模式,学生在制作过程中突破教学难点;在DNA结构的学习中,可提供“脱氧核糖、磷酸、碱基”模具,让学生根据科学史资料,自主构建DNA双螺旋模型结构;在基因控制蛋白质合成的学习中,可用彩色架子代表碱基、串珠代表氨基酸,学生动手完成基因表达的过程,这套教具还可以迁移到基因突变的章节继续使用,让学生理解DNA中碱基序列的改变对生物体可能产生的影响。

生物学必修课程是全体高中学生必须学习的课程,其内容选择的是现代生物学的核心内容,与社会和个人生活关系密切,是后续学习发展所必需的基础,对于提高全体高中学生的生物学学科核心素养具有不可或缺的作用。“学科教学”是同时代、社会、文化息息相关的社会现象,教材是教学内容的载体,是实施“学科教学”活动的重要素材。新课程新教材背景下,教师要用好教材、根据学生的能力发展组织体现知识体系和价值体系的教学内容,培养学生可迁移、可持续的真实的学力。

【参考文献】

[1]教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020.

[2]钟启泉,崔允漷. 核心素养与教学改革 [M]. 上海:华东师范大学出版社,2018.

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