高中生物学必修2《遗传与进化》模块的教学建议

  摘 要 在课程标准所作教学建议的基础上,针对必修2《遗传与进化》模块的特点,从如何看待和处理本模块的地位、如何看待和使用教材、如何确定教学目标、如何处理科学实践活动与有限课时之间的矛盾、如何处理科学史内容与基本概念和原理的关系几方面提出了补充建议。

  关键词 教学建议 模块 教材 教学目标 科学实践 科学史 遗传与进化

  关于高中生物学课程的教学实施,课程标准提出了七条教学建议:高度关注生物学学科核心素养的达成;组织以探究为特点的主动学习;通过大概念的学习,帮助学生形成生命观念;加强和完善生物学实验教学;落实科学、技术和社会相互关系的教育;注意学科间的联系;注重生物科学史和科学本质的学习。这七条建议适用于高中生物学课程的所有模块,自然也包括《遗传与进化》模块。对这七条教学建议的具体内容,这里不再简单重复,教师可以通过研读课程标准来贯彻落实。下面仅针对必修2《遗传与进化》模块的特点以及教学中可能出现的问题提出一些补充建议,供生物学教师参考。

  1 如何看待和处理本模块的地位

  对于本模块在整个高中生物学课程中的地位,教师应当有清楚的认识。本模块既有独立的意义和价值,又与其他模块有一定的联系。

  1.1本模块的育人价值

  关于本模块的育人价值,课程标准是这样阐述的:“本模块的内容,对于学生理解生命的延续和发展,认识生物界及生物多样性,形成生物进化的观点,树立正确的自然观有重要意义;同时,对于学生理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值,也是十分重要的。”结合课程标准对必修1《分子与细胞》育人价值的表述不难看出,两个必修模块在观念方面都指向科学的(正确的)自然观,区别在于必修1是让学生在细胞水平认识生命的物质基础和结构基础,了解生命的物质性和生物界的统一性等,进而树立科学的自然观;必修2则是让学生在细胞和分子水平认识生命的延续性,在种群、物种乃至生态系统层面认识生物界的发展变化,进而树立正确的自然观。可见必修1和必修2在观念教育上既有共同的目标指向,又有各自的侧重点,二者优势互补,相得益彰。在实践应用方面,必修2中遗传育种原理在农业生产上的应用、遗传病和癌症的发生机制及其防治等内容,与经济活动和个人生活关系密切;基因组、基因突变、基因工程等知识对于学生参与生物学社会议题的讨论,如转基因食品的安全性、新冠肺炎病毒的溯源等,都提供了不可或缺的知识基础。

  结合教材内容来看,人教版高中生物学必修2《遗传与进化》教材以遗传学发展的历程作为构建知识体系的主线,将科学史的内容与生物学大概念的教学有机结合起来,对于学生理解科学的历史和本质具有独特的教育价值。在科学方法方面,本模块侧重于“假说—演绎法”,与必修1侧重于“观察—归纳法”有明显的不同,这也是本模块育人价值的独特性之所在。

  1.2 本模块与其他模块的联系

  本模块的教学需要以必修1《分子与细胞》模块为基础,同时又为《生物技术与工程》等选择性必修模块的教学打基础。因此,在本模块的教学中,既要注意利用《分子与细胞》模块的基础,适时提示学生回忆,做到温故而知新,从已有知识提出新的问题,又要考虑学习选择性必修模块的需要,在本模块教学中夯实基础。此外,还应注意“到位而不越位”:有些本应在选择性必修模块中学习的内容,在本模块就不宜过多扩展。例如关于基因工程的内容,在《生物技术与工程》模块设有专门章节,在本模块不需要深入讲述。

  2 如何看待和使用教材

  这里首先是一个教材观的问题。教学的依据是课程标准。教材是教师实施课程标准所使用的主要课程资源,但不是唯一的资源。对于资源,使用者当然有取舍的权利。教材中的内容(包括知识性内容、活动、习题、讨论题、课外阅读材料等)并不是要求所有学生都必须全部学习的。教师在教学时可以在完成课程标准内容要求的基础上,根据实际情况有所取舍,或有所增添,做到因地制宜、因校制宜、因人制宜。

  应当指出的是,教师可以根据课标要求和学生实际情况对教材内容有所取舍,但要避免取舍的随意性。教材的重点内容(课标所要求的重要概念和学生活动)应当让所有学生学习,不能舍弃。教材中以黑体字表述的重要概念,需要花大力气去帮助学生理解,并通过变式练习加深理解和学以致用。

  教材既是教师教学的蓝本,也是学生阅读的学材。为了便于学生阅读,教材在文字表述上努力做到通俗、生动,并且绘制了大量插图,有的内容采取以图代文或图文结合的方式。在教学中应充分发挥教材可读性强的优势,安排一定的时间让学生认真阅读。特别是“思考?讨论”栏目提供的资料,要让学生在认真阅读的基础上进行讨论。

  教材内容的编排顺序是教材编写团队从课标要求和育人理念出发,经过反复讨论、广泛征求一线教师意见并且试教试用后才确定的,一般来说,是符合教学规律、适合大多数学校教学实际的,教学中不宜做过多调整,可以根据本校教学实际做局部微调。例如,单纯从知识教学角度来说,可能先讲减数分裂、基因在染色体上等内容,后讲基因的遗传规律,学生理解起来会容易一些;但是从培养学生生物学学科核心素养的角度来说,特别是从培养学生的科学思维能力、培育学生的科学态度和科学精神角度来说,先讲孟德尔的豌豆杂交实验和遗传规律,其育人功能更加全面,力度也更大,因此建议老师们在新授课时尽可能按教材顺序安排这部分内容的教学,在复习课时可以再将顺序颠倒过来,帮助学生将不同章节知识融会贯通。

  教材中每节开始部分的“问题探讨”创设了本节教学导入环节的问题情境,为教师在教学过程中创设情境提供了资源和样例,但这些“问题探讨”所提供的情况不具备唯一性。教师可以参照这样的思路,紧扣每节重要概念,结合自己所掌握的信息,特别是与当地、当前实际紧密联系的信息,创设更能引发学生认知冲突、激发学生学习兴趣的情境。

  教材中的练习题在体现核心素养要求上有不少创新,创编了许多与核心概念、生命观念、科学思维、科学探究和社会责任有关的习题,在教学中要充分利用,尽量要求学生认真完成。同时也要注意习题的层次性,根据学生的不同水平区别对待。在完成教材中练习题的基础上,再考虑精选一些教辅上的习题作为补充练习,切不可本末倒置。以题海战术代替精读教材的做法更是不可取的。

  3 如何确定教学目标

  这里所说教学目标是指学生通过每一节的学习应当达到的具体目标。课程标准阐明了本课程的目标,这是高中生物学课程的总目标。在教学过程中,每一节的教学还应当有更具体的目标。课程目标为制定具体目标指明方向,具体目标为达成课程目标服务。具体目标是否恰当,关乎一节课教学的成败,也影响课程目标的达成。在课程目标的引领下,具体目标的确定首先应当以课程标准为依据,其次要具体分析教材内容。在此基础上,还要根据学生的实际情况,确定教学目标的具体尺度。

  以上说的是确定教学目标的一般原则,除此之外,还有一些需要注意的问题。

  3.1注意教学目标的生成性 教材中每节都有“本节聚焦”,教师教学用书中每节也都列出了教学目标,这些都可以作为教师确定各节教学目标的重要参考,但不等于可以完全照搬。教师可以根据学生情况和教学进程,进行适当的调整和补充。在一定程度上说,教学目标不应该完全是事先预定的,也可以随着教学进程而自然生成。例如,在“伴性遗传”一节中,教材的“本节聚焦”是:“什么是伴性遗传?伴性遗传有什么特点?伴性遗传在实践中有什么应用?”教材中主要介绍的是人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病,如果在教学中发现不少学生想知道除此之外人类还有哪些疾病或其他性状是伴性遗传的,那么能不能将“列举人类伴性遗传的实例”列入教学目标呢?答案应当是肯定的。

  3.2 把握教学目标的全面性 同课程目标一样,教学目标原则上也应当指向学科核心素养的全面达成。对每一章节的教学内容,都要从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面去分析其育人价值,进而确定具体教学目标。这里应当注意以下几点:①核心素养目标的达成是一个逐步发展的过程,不可能靠一两节课一蹴而就,观念的形成、能力的提升要贯穿整个课程的始终,对此教师要做到心中有数,并且进行适当的规划。②就一节课而言,在四个学科核心素养目标之间可能会侧重某一个方面,例如《生物的进化》一章中,《生物有共同祖先的证据》一节侧重在科学思维的训练,让学生基于证据通过推理得出结论;而《自然选择与适应的形成》一节,知识大多是初中已经学过的,重点应放在观念目标上:强化生物进化观,提升科学价值观和科学本质观。因此,在制订节的教学目标时,要突出重点,不一定面面俱到。③有的节很难找出明确的生命观念或社会责任目标,可以当作隐性目标处理,避免牵强附会。④在实施过程中,四个方面的学科核心素养应当力求统一在基于真实情境下的问题探究的过程中,实现有机融合。

  3.3表述教学目标的具体性 一节课所能达成的教学目标是有限的,因此,教学目标的确定和表述应当具体、明确,切忌过于宽泛。例如,将目标表述为“培养科学思维”或“提升社会责任”,显然过于模糊,这样就会导致教学的盲目性。如果表述为“进行演绎推理”“分析实验数据”或“说出自己如何使用抗生素,以减少耐药菌的产生”等等,就比较明确、具体,指向性就较强。

  3.4 提高教学目标的可检测性 只有将教学目标确定为学生表现出的行为,而不是心理活动,教师才能及时获得教学效果的反馈,进而及时调整教学行为,达成教学目标。因此,教学目标的表述应当尽量使用课程标准中列出的行为动词,如“举例说出”“阐明”等,避免使用“理解”“了解”“培养”等词语。有些教学目标还可以将达成目标行为所需要的情境条件一并表述,以提高可检测性。

  4 如何处理科学实践活动与有限课时之间的矛盾

  “教学过程重实践”是课程标准倡导的基本理念之一。课程标准在阐述这一理念时指出:“让学生积极参与动手和动脑的活动,通过探究性学习活动或完成工程学任务,加深对生物学概念的理解,提升应用知识的能力,培养创新精神,进而能用科学的观点、知识、思路和方法,探讨或解决现实生活中的某些问题。”这段话明确阐述了科学实践活动的内容和意义。从内容上看,这里所说的实践活动包括科学探究活动和工程学实践活动两个方面,前者用于探索生物科学的奥秘,解决“是什么”“为什么”等问题;后者用于制造自然界没有的产品,解决“怎么做”的问题。两者都是培养生物学学科核心素养的重要途径,都需要在教学中加以落实,当然,这都需要一定的教学时间。同样的概念性内容,老师直接讲授概念与学生通过探究活动来获得知识相比,后者显然需要更多的时间,容易造成课时紧张。工程学任务需要更多的时间来完成,有时会造成与知识教学在时间上的冲突。怎样看待和处理这一问题呢?首先,应该从培养学生必备品格和关键能力的高度来统筹知识教学与实践活动的安排,跳出“知识为中心”的窠臼。知识教学要集中于重点难点,不必面面俱到,有些内容可以让学生自学,以便有更多的时间用于开展实践活动。其次,应当认识到探究活动与概念建构的统一性。通过探究来学习有利于学生概念的建构,会使学生对概念的理解更加深刻。再次,倡导探究性学习并不意味着对其他学习方式一概排斥,对某些教学内容来说,接受式学习仍然是有效的学习方式。例如,关于减数分裂,让学生通过探究活动自主发现减数分裂的过程和特点是非常困难的,先由老师讲清楚这些内容,再让学生观察减数分裂固定装片,不失为可行的办法。此外,为解决课时紧张的问题,教师应当统筹规划,并且积极应用多媒体课件等现代教学技术,提高单位时间内的教学效益。

  5 如何处理科学史内容与基本概念和原理的关系

  人教版本模块教材的特点是以人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程为主线展开的,涉及科学史的内容很多。从内容篇幅上看,有时科学史的内容要多于基本概念和原理的表述。是不是科学史的内容比基本概念和原理更重要呢?教学中应该如何把握两者之间的关系?首先,两者不是对立和割裂的,而是统一的。介绍或引导学生分析科学史,主要目的之一就是要促进学生对知识的主动建构,有利于学生更好地掌握基本概念和原理。例如,《DNA是主要的遗传物质》一节,仅通过实验证据和RNA病毒的内容,也能让学生理解DNA是主要的遗传物质,但是学生可能会觉得枯燥,难以得到最佳效果。教材中先介绍“对遗传物质的早期推测”,让学生知道很长一段时间内人们竟认为遗传物质是蛋白质,而不是DNA,这样就会产生强烈的求知欲望,进而乐于分析相关实验证据,得出结论。其次,要将科学史当作供学生分析和讨论的材料,而不要让学生将科学史本身作为基础知识来记忆。这毕竟不是生物科学史课程,不能“为史而史”。此外,应及时对基本概念和原理进行归纳和梳理,不要让它们淹没在科学史的“海洋”中。

  以上是在课程标准所作教学建议的基础上,针对教学中还可能遇到的问题和本模块的特点提出的补充建议。老师们在教学中还会遇到许多新问题,需要在实践中探索解决的办法。相信大家会创造出许多新鲜的经验,期待着与大家进行更深入的交流。

  (原载于《生物学教学》2020年第8期)


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