关键词:生物核心素养;科学史;生长素
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】1005-8877(2020)05-0034-01
1.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
师: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。
师: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。
师: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。
师: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,充分调動学生的思维活动,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
师: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:一是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?二是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?三是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
师: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。
2.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,更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。
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