以“探索遗传物质的过程”为例谈生物学科核心素养的培育

以“探索遗传物质的过程”为例谈生物学科核心素养的培育
作者:易兴无
来源:《华人时刊·校长》2019年第07期
培育核心素养是党的教育方针的具体化,是深化课程改革、落实立德树人的有效途径,生物学科核心素养是核心素养学科化的体现,是学生在学习过程中逐步发展起来的,在解决真实情境中实际问题时表现出来的价值观念、必备品格和关键能力,是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体,生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四个方面。

生物学学科核心素养的培养应在教育教学的每一环节、每一节课、每一活动中灵活实施。

笔者以苏教版必修二第四章第一节“探索生物遗传物质的过程”教学活动为载体,探讨在该节课中培育生物学科核心素养的具体措施。

1.体现“生命观念”要素:通过对经典实验的分析与探究,理解实验的设计思路,认同结构与功能观。

2.反映“科学思维”要素:根据遗传现象与实验证据,结合猜想与质疑、归纳与概括、分析与推理判断生物的遗传物质,领悟尊重事实和证据、严谨务实的实证精神。

3.指向“科学探究”要素:通过对遗传实验的分析讨论,认同传承与合作在科学探究中的作用;学习并运用控制实验变量法进行实验设计;理解并认同科学探究的一般方法。

4.蕴含“社会责任”要素:在实验材料的选择过程中理解并认同生物多样性的意义,在探究学习中逐步树立科学研究的责任感和自信心,感悟科学探究过程的快乐与艰辛
生命观念汇总了生命世界中的自然法则,是科学自然观和世界观在生物学课程的具体展现,是学生讨论和研究生命现象的基本思想方法。

对学生而言,生命观念是他们学习生物学课程后获得的标志性的学习成果,是学生是否收到了良好生物学教育的标尺,与细碎的生物学知识不同,生命观念有助于学生理解较大范围的生物学事件和生命现象,生命观念一旦形成一般就不会随时间流逝。

在教学中首先要依托教材落实,其次要主动挖掘、注意总结提炼,第三要依托概念教学建立生命观念,第四是在习题教学中总结应用。

以本节课为例,学生主要通过对实验案例的分析探讨,理解并认同结构与功能观,并解释相关遗传现象。

如:在学习“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”时,探讨 T2噬菌体由蛋白质和DNA组成,结构简单,与其寄生生活相适应,这是结构与功能观的具体体现;在肺炎双球菌转化实验中,介绍肺炎双球菌多糖荚膜生物学功能时,让学生猜测“有荚膜——有毒、无荚膜——无毒”的原理,S型细菌具有毒性的原因不在教学内容之列,但学生对此普遍存有疑惑,让学生猜一猜、想一想,教师再适时点拨,让学生知道因为荚膜的存在可以对抗小鼠体内免疫系统的攻击,从而大量繁殖,加深生对物体的结构与功能观的理解。

在观看“T2噬菌体侵染大肠杆菌动画视频”时,教师引导学生观
察T2噬菌体的侵染、合成与组装过程,让学生感知新合成T2噬菌体的物质与能量来源,思考T2噬菌体与宿主细菌的关联,可以帮助学生构建正确的物质与能量观。

生命观念的培育需长期坚持、反复实践和学生主动认同。

科学思维的发展要在三个方面聚焦,即:“质疑是思考的视角”,“实证是判断的尺度”和“逻辑是论辩的准绳”。

生物学课堂非常适合开展科学思维教学,教师要将科学思维的培养常态化融入教学。

在研讨艾弗里在进行“肺炎双球菌体外转化实验”时,引导学生分析为什么还要设置“DNA水解酶与S型细菌的DNA、R型菌混合培养”实验呢?引发学生思考讨论。

这样可以从侧面进一步证明具有遗传功能的物质是DNA,培育学生严谨务实的科学态度;在研讨“噬菌体侵染细菌实验”时,引导学生沿着这样的逻辑思路去推理:要证明T2噬菌体的遗传物质是蛋白质还是DNA?就要证明蛋白质/DNA谁能进入大肠杆菌并指导子代噬菌体合成?要观察到蛋白质/DNA谁能能进入大肠杆菌?就要采用放射性同位素标记法。

在此分析、推理的基础上,有效训练学生的猜想、推理思维。

在学习“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”后,教师设问:通过该实验可以说明“生物体的遗传物质是DNA”吗?说出你的理由?学生思考讨论后认为:不严密,该实验只能证明T2噬菌体的遗传物质是DNA,并不能确定其他生物的遗传物质,还有少数生物体内只含有RNA,这些生物的遗传物质不可能是DNA,因此应该继续探究。

这样设计可以有效训练学生的批判性思维。

总之,本节内容在科学思维落实层面上可重点做以下尝试,一是通过对实验结果的分析与讨论,引导学生尊重客观事实和证据,形成崇尚严谨务实的实证精神;二是在实验设计过程中引导学生质疑释疑,训练学生的批判性思维;三是在与学生探讨实验思路时,引导学生沿着一定的逻辑顺序分析推理,培养学生基于理性思维的探究与创新能力;四是在师生、生生互动中,注重训练学生自主归纳与概括能力,引导学生在独立思维基础上开展合作学习。

发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。

以本节课为例,研讨“格里菲思的肺炎双球菌转化实验”时,让学生自主感知对照实验的设置、单一变量的处理和实验现象的分析,总结科学探究的主要步骤;在学习“艾弗里的肺炎双球菌转化实验”时,抛出问题“转化因子究竟是什么?”,引导学生思考继续探究的关键思路?引导学生运用“控制变量法”进行分析,形成“把各种化合物分开,单独观察研究”的实验设计思路,学生在分析表达基础上得出初步结论,教师再适时提出“还有没有物质也应该纳入研究范畴”,带领学生探讨“RN A作为研究变量的可行性”,训练学生的实验设计、方案实施技巧,提升学生科学探究能力;学习艾弗里实验后,发现艾弗里实验中提取出的DNA,纯度最高时仍然有0.02%的蛋白质,面对这样的质疑问题,让学生思考如何解决:换一角度,采用新的实验材料设计实验继续探究。

本节课中分析四个经典实验的探究历程,可以概括为“发现问题→做出假设→实验验证→得出结论”等一般步骤,同时在每个实验之后又会发现新的问题进而引发新的讨论与探究(如下图)。

科学探究是一个不断解决问题又不断发现问题的过程,在确立了这样一个探究学习的基本模型后,教师引导学生参照模型开展探究实践,运用模型解决问题,更有效地提升科学探究能力。

社会责任既是高中生物学核心素养的组成部分,又是中国学生发展核心素养的18个要点之一。

社会责任既是一种态度和意愿,又高度依赖学生的综合能力。

在生物学课堂,教师要从教材中抽离出相关素材,从与学生密切联系的生活实践中寻找素材,引导培养学生关注、参与、解释社会议题,尝试解决现实问题,形成生态意识,养成健康文明的生活方式。

以本节课为例,实验材料涉及多种微生物,如:肺炎双球菌和T2噬菌体,学生在学习过程中会逐步理解材料选择对实验成败的重要性,生物圈的每一种生物都是独一无二的,即使是噬菌体这样的微小生物都具有很好的科研价值,一旦灭绝就无法再生,让学生深刻理解生物多样性的现实意义,主动保护生物的多样性;另外,本节课所涉及实验全部由外国科学家完成,在结束教学总结时,教师适时鼓励学生从事生物科学研究,为生物学发展做出应有贡献,帮助学生逐步树立科学研究的荣誉感和责任感,形成积极的情感态度与价值观。

核心素养培育是一个系统的渐进的过程,需要每一节课、每一教育教学环节的积累,在教育教学实践中,应根据某一节课、某一教育教学环节的具体内容侧重培育核心素养的某一方面,千万不能面面俱到,否则适得其反。

(江苏省盐城市龙冈中学)。

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开展科学探究,培养生物核心素养

开展科学探究,培养生物核心素养

开展科学探究,培养生物核心素养作者:朱燕来源:《教书育人·教师新概念》2018年第03期[摘要] 教师通过科学探究,能够向学生有效地揭示生物科学与核心素养两者之间的关联,让学生在掌握生物学概念性知识的基础上形成生命观念,形成科学思维的习惯,以及通过生物认识到自身的社会责任。

[关键词] 高中生物;科学探究;核心素养科学探究能够有效地培养高中生的生物核心素养,学生通过进行观察能够获取一定生物和自然信息;通过动手实验能够合理地分析生物数据和材料;通过对实验的比较归纳能够掌握学习生物思维的方法;通过对于生物知识的课外拓展能够更加开阔自己的自然视野。

一、学会观察,获取自然信息教师开展科学探究应该加强培养学生的观察能力,从而让他们可以最大效率地获取生物科学的自然信息。

在生物教学观察中,教师要注意引导学生以下三方面的问题:一是要明确引导学生自己进行生物观察的目的是什么;二是要让学生能够自由的选择适当的生物观察对象;三是要让学生能够运用合适的观察手段。

在人教版高中生物必修3第3章“植物的激素调节”第1节“植物生长激素”的教学设计中,为了让学生能够掌握植物生长激素的发现和作用,掌握的植物激素以及它们的应用价值,笔者通过多媒体模拟了几个实验让学生从中学会观察,并了解到生长素是如何被生物科学家所发现的。

首先给学生展示的是达尔文的实验过程,用单侧光照胚芽鞘的尖端,学生发现模拟实验中光照的作用传递到了胚芽鞘的伸长区,最终使得胚芽鞘的向光面不如被光面长得快,然后又分别通过动画模拟实验给同学们展示了詹森实验、拜尔实验和温特实验的详细过程,每一个模拟实验过程同学们都观察得很认真,通过对这些实验过程和实验结果的分析,学生进一步了解了胚芽鞘尖端所收到的刺激能够通过琼脂片向下传递,并且通过观察知道了生长素被发现的详细过程。

教师不仅仅要引导学生分析观察到的对象,还要指导学生能够学会合适的观察方法。

很多著名的生物学家通过无数次观察才发现了生物中一些生命现象和生物规律。

高中生物学科核心素养的内涵与培养策略分析

高中生物学科核心素养的内涵与培养策略分析

高中生物学科核心素养的内涵与培养策略分析摘要:当前的高中生物教师应当对生物学科对学生科学思维培养的重要性有较为清晰的认知,通过改变教学方式,深入挖掘生物教学资源,培养学生客观全面的生物视角。

基于此,本文以高中生物学为研究对象,首先分析了高中生物学科核心素养的内涵,及其基本特征,然后提出了创设生物学情境、培养生物学科习惯及优化探究式教学等策略来培养学生的生物学科核心素养。

关键词:高中生物;核心素养;内涵;策略高中生物的教学内容从必修的《分子与细胞》、《遗传与进化》,选择性必修的《稳态与调节》、《生物与环境》、《生物技术与工程》等,涵盖范围较广,对学生的综合性思维能力考验较高。

在传统的教学环境中,学生对于生物知识的学习停留于表层,学习目标应试化,无法达成相应的核心素养要求。

基于核心素养的培养要求,教师应当针对当前高中生的实际学习水平,调整生物教学的方式,通过营造轻松愉悦的教学环境,培养学生的生物学思维,从而促进其核心素养的提升。

一、高中生物学科核心素养的内涵1.高中生物学科核心素养的内容高中生物学科核心素养由生命观念、科学思维、科学探究与社会责任四大部分组成。

生命观念是指学生通过观察现实生活中的生命现象,发现各生命体之间的关系并对其进行解释,在此基础上建立起真实的生命观念。

科学思维则是指学生在生物学习的过程中,运用归纳概括、演绎推理等辩证方法对生命现象背后的成因进行分析,探讨其规律,从而形成客观辩证的思维模式。

而科学探究是学生在完成生物学习后能够针对生活中的生物现象自主的进行科学思考,培养其科学探索精神,在生物学科理论知识与现实世界之间搭建起有效的联系[1]。

最后的社会责任,是学生基于对生物学科的清晰认知上,运用所学知识与技能对实际生活中的生物问题提出解决方案。

学生积极参与到生物学的社会问题探讨中,宣扬科学观念,破除封建迷信,能够促进社会的良性发展,自主承担起一定的社会责任。

1.高中生物学科核心素养的特征高中生物学科核心素养的特征主要体现在三个方面:综合性、发展性、终身性。

高中生物教学课例《基因在染色体上》课程思政核心素养教学设计及总结反思

高中生物教学课例《基因在染色体上》课程思政核心素养教学设计及总结反思
大家注意:体细胞中的同源染色体也是成对存在,
在减数分裂过程形成配子时,成对的染色体分开进入不
同的配子,那么基因与染色体有什么关系吗 教学过程
2 教学环节二:运用类比推理方法引导学生发现事
实,提出假说,布置任务:完成学案上的尝试分析基因
与染色体的关系。
①一个基因型是 AaBb 的个体,可产生几种类型的
5.教学的目的是让学生掌握知识,只有学生真正掌 握了知识,才能举一反三,在答对题目的同时能够在社 会生活中运用,达到育人目标。
配子
②一个体细胞内有两对同源染色体(1 与 2、3 与 4)
的个体,在减数分裂时产生多少种类型的性生殖细胞
(配子)
③填表
学生完成上述任务并评价后,师导引:能否用一句 话描述基因与染色体的关系
学生:基因和染色体行为相似。 师:如果你就是科学家,怎样解释基因与染色体之 间具有相似或者说具有平行关系这个事实 学生讨论后达成共识:基因在染色体上。 师述:上述过程是将两个相似的事物进行对比,得 出假说。这种方法就是科学研究中的类比推理。1903 年,美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料,研究精子和 卵细胞的形成过程,也发现了等位基因的分离与减数分 裂中同源染色体的分离非常相似,于是运用类比推理提 出假说:基因在染色体上。学生得知自己具有科学家的 思维,非常兴奋。(学生通过自己参与的活动,提出与 萨顿假说相似的观点,体验到了成功的喜悦) 3 教学环节三:运用引导探究式教学方式,引导学 生分析基因位于染色体上的实验证据,为教学的重点和 难点。流程是:问题诱发、探究引领→分析推理、提出 假说→设计实验(领悟假说——演绎)→实验验证→结 论:基因在染色体上。 师:假说仅仅只是一种推理,并不等于事实,假说 要成为事实,还必须经过什么环节 生:实验的验证。

浅谈高中生物核心素养中“科学探究”的培养

浅谈高中生物核心素养中“科学探究”的培养

浅谈高中生物核心素养中“科学探究”的培养作者:杨娟来源:《科教导刊·电子版》2019年第27期摘要新课改要求高中生物要以培养学生核心素养为主。

生物学科核心素养是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现,包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。

其中“科学探究”要求培养学生观察、提问、实验设计、方案实施及对结果交流与讨论能力,高中生物“基因分离规律”的发现是培养学科核心素养中“科学探究”较好的内容。

关键词生物学科核心素养科学探究基因分离规律中图分类号:G632 文献标识码:A1生物学科核心素养(1)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,在解决真实情景中的实际问题时所表现出来的价值观念、必备品格与关键能力,是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现。

生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。

(2)科学探究。

“科学探究”是指能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论能力。

2基因的分离规律教学设计2.1教材分析《基因的分离定律》这一内容是高中生物北师大版必修二第四章第一节,是第二章《减数分裂与有性生殖细胞的形成》这节知识的延续,又是学生学习基因的自由组合定律的重要基础。

《基因的分离定律》是孟德尔利用假说-演绎法发现的,假说-演绎法的一般步骤是观察-提出问题-提出假说-设计实验验证-得出结论。

假说-演绎法的步骤刚好是生物学科素养中“科学探究”的要求,所以本节内容是培养生物学科核心素养中“科学探究”很好的载体。

2.2教学目标2.2.1知识目标(1)分离定律的发现历程。

(2)基因分离定律的相关概念、研究方法及实质。

(3)理解孟德尔对性状分离的解释,理解基因的分离规律的实质。

2.2.2能力目标(1)了解一般的科学研究方法:观察——提出问题——提出假说——试验验证——结论。

(2)了解学科核心素养“科学探究”的要求。

生物教学中核心素养培养策略探究

生物教学中核心素养培养策略探究

生物教学中核心素养培养策略探究生物教学是培养学生科学素养、生命素养和创新素养的重要途径,因此在生物教学中,培养学生的核心素养是非常重要的。

本文将从生物教学的核心素养入手,探究一些培养策略。

一、科学素养的培养科学素养包括科学知识、科学思维、科学方法和科学价值观等方面,是学生认识科学和利用科学的基本能力。

为了培养学生的科学素养,教师可以采取以下策略:1. 推崇探究精神:教师应该鼓励学生通过实验等探究方式发现问题,提高他们主动探究的兴趣和乐趣。

2. 引导学生积极参与探究实验:在课堂实验中,教师应该引导学生积极参与实验,让他们全面了解实验步骤和结果,从而提高他们的科学思维能力。

3. 培养科学精神:教师应该让学生了解科学研究的性质和内涵,培养他们逐渐形成科学精神,包括质疑、创新、合作等。

1. 引导学生了解生命的本质:教师应该引导学生了解生命的本质、生命的特征和价值,培养尊重生命、爱护生命的情感和态度。

2. 培养生命保护能力:教师应该让学生了解生命的敏感性、脆弱性和独一无二性,培养他们的环境保护意识和能力。

3. 鼓励生命创新:教师应该鼓励学生探索创新的生命技术,培养他们的创新精神和实践能力,促进生命科技的发展。

1. 鼓励学生探索创新思路:教师应该鼓励学生在研究生物知识的过程中尝试新的思路、新的方法以及创新的实践操作。

2. 提供创新的平台和资源:教师应该为学生提供具有创新性的平台资源,如生物科研题目、教学比赛等,为他们创造发挥才华的机会。

3. 培养学生的创新精神:教师应该引导学生了解创新的思想和精神,让学生明白创新的重要性及其对于人类文明的意义,培养他们的思考能力和解决问题的能力。

生物核心素养演讲稿范文

生物核心素养演讲稿范文

大家好!今天,我站在这里,与大家共同探讨一个与我们息息相关的话题——生物核心素养。

生物核心素养是指个体在生物学科学习过程中,形成的对生命现象和生物规律的认识、理解、态度和价值观等方面的综合素质。

它是我们终身学习和发展的重要基础。

生物核心素养的培养,首先应从认识生命、敬畏生命开始。

生命是地球上最宝贵的财富,每一个生命都有其存在的价值。

我们要学会尊重生命、关爱生命,珍惜生命资源。

正如古人所说:“民以食为天”,我们要认识到食物的来源,了解生物的多样性,从而更加珍惜粮食,杜绝浪费。

其次,生物核心素养的培养应注重科学探究能力的培养。

科学探究是生物学科的核心素养之一,它要求我们具备观察、分析、推理、实验等能力。

通过科学探究,我们可以更好地理解生命现象,揭示生物规律。

在这个过程中,我们要敢于质疑、勇于探索,不断提高自己的科学素养。

再者,生物核心素养的培养还需关注生物伦理问题。

生物伦理是生物学科的重要组成部分,它要求我们在生物研究和应用过程中,尊重生命、关爱环境,遵循道德规范。

例如,基因编辑技术在医学和农业领域具有巨大潜力,但在应用过程中,我们必须遵循伦理原则,确保技术的安全性和公正性。

此外,生物核心素养的培养还应关注生物学科与其他学科的交叉融合。

生物学科与物理学、化学、数学、计算机科学等学科有着密切的联系。

通过跨学科的学习,我们可以更好地理解生命现象,拓展知识视野,提高综合素质。

为了更好地培养生物核心素养,我们可以从以下几个方面着手:1. 加强生物课程建设,优化课程内容,注重理论与实践相结合。

2. 创设良好的教学环境,激发学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力。

3. 开展丰富多样的实践活动,如实验、观察、调查等,提高学生的实践操作能力。

4. 加强师资队伍建设,提高教师的专业素养和教育教学能力。

5. 营造良好的校园文化氛围,让学生在潜移默化中形成正确的价值观。

亲爱的同学们,生物核心素养是我们终身学习和发展的重要基石。

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