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高中生物教材中“辅助性材料”的应用

2017-02-20于伟东丁奕然

教学与管理(中学版) 2016年11期
关键词:科学素养细胞教材

于伟东 丁奕然

摘要 以人教版高中生物教材为例,通过挖掘教材中“辅助性材料”的教学价值,使教材功能得到最大化发挥,培养学生生物科学素养。运用科学的教学策略和教学方法突破课堂教学中常被忽视的内容,达到用教材教的目的,以实现对主干知识的补充与完善。

关键词 生物教材 辅助性材料 教学价值 教学策略 用教材教沿着孟德尔的足迹重走科学探究之路,培养了学生勇于探索、不畏困难的开拓精神和生物科学素养。

2.有助于突破重难点

教材中的“图表、资料分析”等很大程度上是对主干知识的补充,对于教学过程中有效突破重难点有辅助作用,可以有效提升学生的认知水平,解决学生“怎么学”的问题。例如“通过激素的调节”一节的图2-11甲状腺激素分泌的分级调节示意图,可以让学生口述该图的具体内容、正反馈与负反馈的前提条件、反馈调节的意义,能有效突破“激素调节的方式”这一教学重点,也锻炼了学生识图能力与语言表达能力。维果茨基认为,叙述是口头语言,是思维的外部表现,学生在把自己的思维通过语言表述出来的过程中,意义构建会再经历一次自我检阅,同时更有利于学生进行意义构建的修正与重建。

3.有助于拓宽学生知识面

教学的过程不应该只是为了让学生获取主干知识,应付高考,更应该关注学生的知识面,增加学生知识的厚度和宽度,培养学生成为“全人”。而教材中很多“辅助性材料”,如“相关信息、与生活的联系、与社会的联系、科学前沿”等能起到增加学生知识面的作用,增进学科内的综合与学科间的联系。充分挖掘教材中非正文部分的价值,是拓宽学生知识视野、培养学习兴趣的有效途径。例如,必修1“分子与细胞”P.99的学科交叉:“光是一种电磁波……光合作用所利用的光都是可见光”。学生通过阅读,了解了哪些光可以被吸收用于光合作用,拓宽了知识面,也增强了生物知识的趣味性。

4.有助于学生三维目标达成

新课程强调面向全体学生,倡导探究性学习,培养生物科学素养。教学的过程不再是知识的传授过程,而是更加注重知识的获取、能力的培养以及情感态度价值观的教育。教材中有很多利于达成三维目标的素材,切不可忽视。“技能训练、课外制作”可以培养学生的探究精神,促成学生能力的提升;“科学家的故事、科学前沿、批判性思维”可以培养学生的生物科学素养,了解生物规律或结论的得出不是一蹴而就的,需要多位科学家历尽艰辛,经历磨难才能得出。培养学生敢于质疑、勇于创新的科学态度和精神,创新驱动发展,对于学生正确人生观、世界观地建立具有极其深远的影响意义。

5.有助于知识体系构建

为什么学生记得很好,做得时候就错?很大程度上在于学生对这些知识理解不够透彻,学生所获得的知识都是零散的、孤立的,缺乏和其他知识间的联系。所以,在教学中教师要善于分析和梳理知识的共性,把相关知识条理化、系统化,并引导学生构建概念图,形成一个完整的知识网络体系。教材的每一章章末都有“本章小结”,教材编者用简短、精炼的语言高度概括一章的主要内容,如果教师能领会编者的良苦用心,指导学生阅读该部分内容,构建出属于每个学生自己的知识框架,通过相互讨论与探究将知识框架补充完善、查缺补漏,将有利于知识体系的构建。

6.有助于觌STS教育,培养学生生物科学素养

STS是科学(science)、技术(Technology)和社会(Society)首字母的简称,STS教育是以研究科学、技术和社会之间相互关系和相互影响为出发点的教育模式,宗旨是培养具有科学素养、全面发展的新型综合型人才。STS教育在人教版教材中渗透的知识点较多,在“科学·技术-社会”“资料分析”“科学前沿”“科学家的故事”“科學史话”等栏目均有涉及。通过挖掘其中隐藏的教学资源,拓展学生知识面,培养学生关注科学、技术与社会的联系,达到学以致用的目的,能够用生物学知识解决生活中的问题,用高度的视野驱动社会的发展,实现生物科学素养的提升,从而达到培养全面发展的新型综合型人才的目的。

二、突破“辅助性材料"的教学策略

1.真题引领。回归教材

笔者分析了近几年的高考理综生物试题,发现大多数知识点都能在教材中找到“原话”,这也印证了高考试题的命制原则“题在书外、理在书中”。如果以高考真题引领学生回到教材中,分析教材的“辅助性材料”,无疑是比较合理的教学策略。

例如,(2014新课标卷)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是:

A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快

C.ATP/ADP比值下降

D.NADPH/NADP+比值下降

[分析]参考答案:B。D的NADPH与NADP+很多考生不认识,实际上该内容出现在必修1P103相关信息“这里的[H]是一种十分简化的表示方式。这一过程实际上是辅酶Ⅱ(NADP+)与电子和质子(H+)结合,形成还原性辅酶Ⅱ(NADPH)”。

2.用教材教,巧用资源

如何把教材死的文字用活,即用教材教而不是教教材?教师把教材的辅助性材料设计成可分析、可探究、可查阅的问题,引导学生通过合作学习或借助一定的外界资源,如家长、学校图书馆、网络平台等,实现对资料的分析,达成问题的解决,达到学生能力提升的目的。例如,必修2P.58“科学·技术·社会”的“DNA指纹技术”,教师可以将此段文字设计成问题串供学生探究:(1)为什么每个人的DNA都不完全相同(从碱基对的角度考虑)?(2)双胞胎的DNA相同吗(同卵双生、异卵双生)?(3)DNA指纹技术用到了什么酶切割DNA成片段?(4)DNA指纹技术的原理是什么?(5)DNA指纹图谱中怀疑对象中谁是罪犯?(6)DNA指纹技术还有哪些应用?如何应用?

问题设置意图:问题(1)~(3),学生结合以往的生物学知识和相互之间的探究能给出合理的解释,有助于培养学生的自信心和团队意识;问题(4)(5)的答案,学生通过阅读教材能得出,通过问题引领学生回归教材;问题(6)属于开放性试题,此题的目的是让学生利用图书馆、网络平台或与家长通力合作去解决问题,在解决问题的过程中,学会学习、学会与人沟通、学会利用科技、培养终身学习的思维和能力,学习应该是一种技能而不只是得分的手段。

3.善于改编,培养能力

近几年“新情境”试题在高考中所占比重增大,此类试题的命制遵循“高起点、低落点”的原则,即题干信息可以高于教材,可以取材于大学教材、优秀论文、时事热点、前沿科技,有些直接以教材信息为素材进行命制,然而最终考查的知识点一定要回到教材中来。此类试题能充分体现当今高考以能力立意的命题思想,多方位考查学生的思维能力。因此,笔者尝试将教材的辅助性材料改编成试题呈现给学生,一方面可以引起学生对教材的重视,走出题海战术;另一方面可以培养学生的理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力、综合运用能力。现以必修1P51“细胞世界探微三例”为例,尝试编制原创试题。

1974年,美国的克劳德、比利时的德迪夫和罗马尼亚的帕拉德因为在细胞器的种类与功能研究中实现突破,而获得世人瞩目的诺贝尔生理学或医学奖。请同学们结合教材P51“科学家的故事”回答下列问题:

(1)克劳德分离细胞内的不同组分,并且一直沿用至今的定性定量分析细胞组分的经典方法是____;

(2)溶酶体与高尔基体的关系____,溶酶体内酶的合成场所____;

(3)科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时的方法为____;参与分泌蛋白合成与分泌的细胞器依次为____;

(4)通过阅读教材,结合三位科學家的事迹,总结出科学研究的基本要素____(该问可以相互讨论或课后查阅资料完成)。

参考答案(1)差速离心法;(2)高尔基体以分泌小泡的形式形成溶酶体;核糖体;(3)同位素标记法;核糖体、内质网、高尔基体、线粒体;(4)探究精神、理性思维、技术手段。

4.归纳总结,构建概念

新课标更加注重核心概念的教学,通过归纳总结教材的辅助性材料,从而实现对核心概念的有效补充。以“细胞的增值”为例,教材的批判性思维“既然细胞越小,细胞表面积相对就越大,细胞的物质运输的效率就越高,细胞体积不是越小越好吗?”有助于学生理解结构与功能相适应的生物学观点;知识链接“减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂,它与有性生殖细胞的形成有关”为后续学习生殖细胞的形成与减数分裂做铺垫;旁栏思考题“有丝分裂的丝是指的什么?理解它所起的作用”有助于学生充分理解有丝分裂的实质。学生在充分了解细胞的增值的细节之上,自主构建细胞增殖的概念图,实现知识的内化,在知识形成体系的过程中,提升了学生的归纳能力、综合运用能力和生物科学素养。

[责任编辑 郭振玲]

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