生物学科核心素养背景下渗透理性思维例谈

瞿文超

摘 要 以 “细胞增殖”（第二课时）一课的教学设计为例，阐述基于生物学核心素养背景下渗透理性思维的教学设计策略，主张以“自主合作、实践探究”为主的学习方式，培养学生的理性思维能力。

关键词 生物学科核心素养;理性思维;细胞增殖;教学设计

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2020）19-0197-02

生物学科是学生理解生命，探究生命奥秘的一扇大门，生物教学中不仅要传授给学生生物科学的知识，更重要的是培育学生生物学科的核心素养，这也是生物教学最终的核心价值体现。

一、指导思想与理论依据

生物学素养是公民科学素养的重要组成部分。生物学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物学领域中核心基础内容的掌握和应用情况，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。生物学素养是生物学核心素养形成的条件和基础。提高每个高中学生的生物学素养是本课程标准实施中的基本任务。“理性思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展理性思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。科学既是过程，又是概念体系，两者都重要，在传统教学中，教师们过于关注细小、琐碎的知识点，强调让学生背诵记忆术语，认为记住了术语，就掌握了概念，而学生往往考完试就遗忘了。根据建构主义学习理论及布鲁纳的认知发现，学习应该是一个学习者主动构建内部心理结构的过程，同时也是一个主动认知的过程，需要深入理解从大量事实中概括出的抽象规律和原理。掌握这些基本概念和原理并能够迁移应用于情景中。

二、教学流程

提出问题 → 激发兴趣 → 观察讨论 → 实践操作 → 得出结论

三、教学过程（第2课时）

（一）新课的引入

教师活动：播放人的个体发育过程和细菌分裂动画，

提问：两个动画有什么异同点？教师讲述：生物通过细胞分裂，可以将遗传物质复制然后平均分配到两个子细胞中去。

学生活动：观察动画，学生间相互讨论得出结论：细菌通过细胞分裂产生新个体，多细胞生物以细胞分裂产生新细胞。

设计意图：引导、激发学生的学习兴趣，明确目标、引发思考。使学生以较为轻松的心情学习，通过步步深入的方式获取知识。

（二）引导学生进行自主学习

1.细胞周期

教师活动：那么我们就来探究细胞分裂是不是遵循这样的规律？提问：真核生物细胞分裂有哪三种方式？过渡：那么我今天就来探究有丝分裂的过程和特点。多媒体展示：细胞周期的时间图，设问：什么叫细胞周期、分为哪些阶段、时间是多少？过渡：细胞分裂间期占细胞周期的90%-95%，在这么长的时间里细胞发生了什么变化呢？用多媒体动画显示间期的特点。过渡：在多媒体和教材中我们知道了细胞分裂间期的特点。那么我们能不能用我们的准备的材料模拟它呢？讲解：强调DNA和染色体数目的算法，假设生物的体细胞中有2条染色体（2个DNA分子），以1张纸条为1条染色体（1个DNA），以课桌为1个细胞，那么在细胞分裂间期应该怎么操作？教师回到学生中间进行指导和纠正。

学生活动：观察动画，学生间相互讨论得出结论：

细菌通过细胞分裂产生新个体，多细胞生物以细胞分裂产生新细胞。学生阅读P112第二段讨论得出。带着三个问题阅读P112第四段和图6-1得出结论。学生阅读相关内容通过交流讨论得出细胞分裂间期的特点。（进行DNA分子复制和有关蛋白质的合成）学生产生好奇感，学生讨论交流后拿出准备好的纸条进行操作（由1张纸条变成2张纸条，以2條纸条的中点为染色体着丝点）学生阅读教材P112第一段，观看动画，进行讨论交流。

设计意图：引导学生、激发学生的求知欲。激发学生探究欲望。通过实际操作理解和掌握间期的特点，使微观的东西宏观化，锻炼学生的操作能力，便于知识的理解。提高学生识图能力、并理解细胞分裂是一个动态过程。

2.细胞分裂期

教师活动：教师播放植物细胞分裂前期动画并要求学生总结得出前期的特点、DNA、染色体以及染色单体三者的关系和姐妹染色单体的概念。过渡：那么我们就来实际操作DNA和染色体的变化，教师下讲台进行指导。接下来我们来学习中期细胞染色体、DNA、染色单体发生了如何变化？（重播中期动画）。过渡：那么我们就来实际操作（以课桌的中线为赤道板）解释为什么叫赤道板。重播细胞有丝分裂后期的动画，并且要求学生观察染色体数目是怎么加倍的？过渡：那么我们用实际操作来证实着丝点一分为二，染色体数目加倍。重播有丝分裂末期动画（要求观察细胞中的特点以及染色体的形态变化）。过渡：那么我们就来完成细胞分裂最后一个时期的工作。

学生活动：（前期的特点：略，DNA：染色体=2：1，1条染色体上有2条染色单体），学生操作纸条（2条纸条的着丝点杂乱排在桌面上）。交流讨论的结论：三者形态和数目没有发生改变，但是所有染色体的着丝点排列在细胞的一个平面上（赤道板），学生用纸条进行操作把含有2条染色单体的纸条（染色体）的着丝点移向课桌中线。阅读后期的相关知识总结：DNA数目没有发生改变、染色体数目加倍（原因：染色单体随着丝点分开）染色单体数目为0。学生实际操作，把含有2条染色单体的纸条一分为二，染色体数目加倍为4条，学生阅读相关内容和观察动画得出结论：一个细胞变成两个细胞，染色体、DNA数目减半（4条减为2条）、染色体变为丝状。学生把分开的染色体拉向课桌中线的两边，以中线为细胞板形成两个细胞，染色体数目为2条。

设计意图：理解前期的着丝点位置和细胞中的变化，通过学生的实际的模拟操作，使学生体会到了在做中学到知识的乐趣，深刻理解染色体数目加倍的实质;深刻理解物质的变化和运动过程。得到结论是学生在老师的主导作用下，由学生通过观察、实践，总结的结果体现学生的主体地位。

2.小结：对有丝分裂过程中染色体、DNA分子进行归纳

教师活动：通过前面的学习和实际模拟操作，指导学生总结口诀。

教师用多媒体显示如下表格，引导学生独立完成下表并教师用多媒体显示如下坐标，引导学生自主画图。

学生活动：前期：膜仁消失两体现，中期：形数清晰赤道板

后期：点体倍增均两极，末期：两消两现重开始

通过讨论完成下表

归纳并做DNA和染色体变化曲线图：

设计意图：培养学生的归纳能力及综合分析能力

四、教学反思

上完课过后，通过与传统的教学方法的对比和学生的反馈，教学效果非常理想。笔者认为本节课教学的成功之处体现在以下几个方面：

1.本节课的价值是要让学生在形成生物学核心素养的同时，能用科学的观点、知识、思路和方法，面对或解决现实生活中的某些问题。要达成这样的课程目标，就要高度关注教学过程中的实践经历。“重实践”强调学生学习的过程是主动参与的过程，教师既要让学生参与动手活动，又要让学生积极地融入涉及动脑的环节。通过探究类学习活动或完成工程学任务，加深学生对生物学概念的理解，提升应用知识的能力。

2.教师充分的引导和相信学生，让他们在新的教育理念和方法的指导下，充分发挥他们的主观能动性和自主学习的能力。通过各种方法激发学生的学习兴趣和潜能，使他们在“提出问题 → 激发兴趣 → 观察讨论 → 实践操作 → 得出结论”的教学模式中通过探究和实践获取知识。

3.在此教学过程中，笔者把微观世界的事物宏观化，使学生便于理解和掌握知识，积极为学生创造合作和交流的平台，为学生进一步探究生物学知识提供了一个良好的探究方法。