构建核心素养的高中生物课堂.ppt

陕西省碑林教师进修学校李永团 基于学科核心素养的生物课堂教学 基于学科核心素养的生物课堂教学 2018年9月30日西安市 前言 教育不止眼前的苟且 还有诗和远方 思考 如果让你劝说老人尝试某种食物 你会怎么说 第一种 这个特别好吃 你尝尝看 第二种 再不吃就要过期了 哪种更有效 基于学科核心素养的生物教学 5 注重生物科学史和科学本质的学习 体悟科学方法思维 4 落实科学 技术和社会相互关系的教育 注重学科联系 3 围绕大概念的学习 帮助学生意义建构形成生命观念 2 组织以探究为特点的主动学习 加强和完善实验教学 1 高度关注学科核心素养的达成 以 学 为中心设计 高度关注学科核心素养的达成 以 学 为中心设计 培养学生生物学学科核心素养是本课程的价值追求 也是课程预期的目标 核心素养包含四个方面 需要通过每节课或每项活动来逐步培养形成 教师在制订每个单元 每节课 或活动 的教学计划和教学目标时 要全面考虑核心素养的落实和有效完成 同时 根据不同的教学内容 注重侧重点应有所不同 在科学技术迅猛发展 技术产品高度融入生活的时代 获得并提升生物学学科核心素养关乎学生的一生发展 因此 要在扩展 深入学习生物学知识的同时 特别注意对学生能力和品格方面的要求 高度关注学科核心素养的达成 以 学 为中心设计 生物学学科核心素养是指学生在接受生物学教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力 是学生通过学习生物学内化的带有生物学科特性的品质 是学生科学素养的关键成分 生物学学科核心素养 生物学学科核心素养 生物学课程引导学生形成的品格和能力 应该包含以科学精神 人文底蕴为依托的求真 理性等良好品格 包括能够以生物学思想观念为指导 以探究能力为基础 运用科学思维方法探索生命世界 解决与生物学有关问题的能力 这样的学科核心素养 要通过知识学习 思维磨砺 观念提炼 能力提升的过程而形成 生物学课程引导学生建立的正确的价值观念 其主要内容应该包括建立在对生物界 生物学的认识 以及对生命本质认识的基础上 形成的对生物界 对生物科学技术 对生命的正确价值判断 以及如何对待它们的 定型看法 这一价值判断和定型看法 将在解决与生物学有关的问题和日常生活决策等过程中显现出指导作用 在建设美丽中国 健康中国的过程中发挥作用 谭永平 生物学科核心素养 科学思维 社会责任 生命观念 科学探究 生物学学科核心素养 对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象 是经过实证后的观点 是理解或解释生物学相关事件和现象的意识 观念和思想方法 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 能够发现现实的生物学问题 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 基于生物学的认识 参与个人与社会事务的讨论 作出理性解释和判断 尝试解决生产生活问题的担当和能力 生物学学科核心素养 教学的本质 课堂教学改革的一个标志是引导课堂教学从 教中心 向 学中心 过渡 基于学科核心素养的生物教学 国际教育趋势 美国 教师应以学生的努力程度奖励目标而非学习成果 要把传授学习策略 帮助学生找出最有效率的学习方式作为主要的教学任务 以游戏为基础开展学习 放学回家 应让孩子和家长进行有效沟通 交流 做自己喜欢的是而不是做作业 不停留在概念 原理 更重要地是寻找出学生最佳的学习方式作为实际教学的方针 动物借助于个体生活经历和经验 使自身的行为发生适应性变化的过程 动物在遗传因素的基础上 在环境因素作用下 通过生活经验和学习获得的行为 学习的定义 学习结果 后天行为 形成素养 适应环境 教学的真谛 教学策略的选择 学习方式的转变 教学观 教师的作用 帮助者 促进者 引导者 合作者 组织者 基于学科核心素养的生物教学 学习观 学生的主体作用 1 意义建构知识 探索法 发现法 2 学生主动学习 搜集 分析有关的信息和资料 对问题提出假设并努力验证 3 联系 思考 把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系 并对这种联系加以认真的思考 自我协商 与 相互协商 以学生的 学 为中心 学生的主体地位 教师的指导作用 基于学科核心素养的生物教学 学习是学生自己建构知识的过程 学习过程同时包含两方面的建构 一方面是对新信息的意义的建构 同时又包含对原有经验的改造和重组 学习观 基于学科核心素养的生物教学 学习观 教师的指导作用 1 激发兴趣 创造学习动机 2 创设情境和提示联系间线索 建构知识意义 3 组织并引导协作学习 开展讨论与交流 引导的方法包括 1 提出适当问题引起学生的思考讨论 2 在讨论中设法把问题引向深入 加深理解 3 启发诱导学生自己发现规律 自己纠正和补充错误的或片面的认识 以学生的 学 为中心 学生的主体地位 教师的指导作用 基于学科核心素养的生物教学 教学观 学生是学习信息加工的主体 是意义建构的主动者 强调学习的主动性 社会性和情境性 教学应在教师指导下以学习者为中心 强调学习者的主体作用 同时也要发挥教师的主导作用 提倡情境性教学 合作学习 探究式学习 基于学科核心素养的生物教学 核心素养视野下观念的革新 教教材 用教材教 基于学科核心素养的生物教学 研究教材 把握教材的编写思路与特点 如何用教材教 教材的再开发 研究细节而不拘泥于细节 挖掘知识与生活实践的联系 挖掘教材的育人价值 核心素养下的教材观 用教材教 回归教材的本真教材只是教师教与学生学的资源教材的应用需要教师的再加工 二次开发 如何用教材教 智慧地使用教材 1 读教材 与教材的对话 2 配合教材选择与内容相关的教学资源 3 对教材资源的二次开发 4 有效利用与组织教材提供的显性信息 挖掘教材中隐性信息 5 发现教材设计中的缺陷 及时进行调整 如何获取信息 如何指导学生获取信息 学习的第一步 观察 获取信息 阅读训练 获取信息能力培养 基于学科核心素养的生物教学 从科学教科书中获得知识词汇解释应用学过的知识提出问题 对自己 预习直观教具列举提纲确认中心思想比较异同 列表 排序 流程图 确立正面证据构建因果关系概念图 阅读技能 如何指导学生阅读 在教学设计时时刻关注学生学情在学法指导中巧妙提升科学素养在过程安排时强调师生的双主体在策略选择时积极倡导探究学习在概念建构中激发学生的主动性在内容整合时精于专研概念本质在学以致用时贵在理论联系实际 教学设计的重点 基于学科核心素养的生物教学 2 组织以探究为特点的主动学习 加强和完善实验教学 1 需要以探究性学习创设情境 例如 提供相关的图文信息资料 数据 或呈现生物的标本 模型 生活环境的图片或影像资料 或从学生的生活经验 经历中提出探究性的问题 或从社会关注的与生物学有关的热点问题切入 2 应该鼓励学生自己观察 思考 提问 并在提出假设的基础上进行探究活动方案的设计和实施 在小组合作探究时 教师应兼顾不同发展水平的学生 成员间要分工明确并适时调整 使每一成员都有机会担任不同的角色 2 组织以探究为特点的主动学习 加强和完善实验教学 3 注意探究性学习活动的课内 外结合 教师应有计划地安排好需要用一定时间才能完成的课外活动 包括必要的调查 访问 参观 资料收集整理以及观察记录等 4 重视探究性学习报告的完成和交流 教师应培养学生通过文字描述 数字表格 示意图 曲线图等方式完成报告 组织交流探究的过程和结果 2 组织以探究为特点的主动学习 加强和完善实验教学 5 充分利用信息技术提高课堂教学效率 信息技术的快速发展为生物学课堂提供了诸如图片 视频 模拟实验等丰富多彩的教学资源 充分利用以 互联网 为代表的教育技术可在一定程度上减少主动学习活动对实验耗材及相关场地条件的依赖 教师应充分利用这一技术优势 开展多种形式的主动学习活动 提高教学效果 2 组织以探究为特点的主动学习 加强和完善实验教学 加强和完善生物学实验教学 实验教学 是指教师组织学生在生物学实验室和校园内外开展的教学活动 既可以是动手 观察类的实践活动 也可以是以问题解决为特点的探究活动 实验教学是促成学生达成生物学科核心素养的重要支撑 更好地开展实验教学 建议教师 1 实验设计应该多样化 2 在重视定性实验的同时 也也应重视定量实验 3 要注意实验安全教育 2 组织以探究为特点的主动学习 加强和完善实验教学 包括运用工具展开观察 提出清晰的 有价值的 可探究的生命科学问题或可达成的工程学需求 设计并实施恰当可行的方案 记录实验结果 运用数学方法分析实验结果 运用科学术语精确阐明实验结果 探究源于人类了解和认识世界的好奇与愿望 掌握科学探究的思路和方法 形成合作精神 善于从实践的层面探讨或尝试解决现实生活问题 研究生命科学的最基本方法理科学习的重要方式直接支持科学概念的构建未来公民在创新型社会中从事生产和生活应具备的能力生物学课程中的重要学习成果 探究源于人类了解和认识世界的好奇与愿望 掌握科学探究的思路和方法 形成合作精神 善于从实践的层面探讨或尝试解决现实生活问题 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的能力 2 组织以探究为特点的主动学习 加强和完善实验教学 教学案例 酶的作用 案例3 酶的作用 常熟市尚湖高级中学王怡丰 实验创新 材料创新器材创新操作创新方案创新教学创新 2 组织以探究为特点的主动学习 加强和完善实验教学 教学案例 捕获光能的色素和结构 3 围绕大概念的学习 帮助学生意义建构形成生命观念 建立生物学观念 一方面是向学生提供丰富的 有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑 另一方面要通过对事实的抽象和概括 帮助学生建立生物学概念 并以此来建构合理的知识框架 为学生能够在新情境下解决问题奠定基础 在教学中 教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些零散的生物学事实的层面上 教师还必须注意学生头脑中的前概念 特别是那些与科学概念相抵触的错误的前概念 围绕大概念的学习 帮助学生意义建构形成生命观念 学生应该在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念 如结构与功能观 进化与适应观 稳态与平衡观 物质与能量观等 能够用生命观念认识生物的多样性和统一性 形成科学的自然观和世界观 指导探究生命活动规律 解决实际问题 生命观念是指观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象 是人们经过实证后的观点 是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识 观念和思想方法 讨论 如何帮助学生建构或形成生命观念呢 生物学学科核心素养 生命观念 实证后的观点 意识 观念和思想方法 抽象 解释 观察生命现象及相互关系或特性 能够理解或解释生物学相关事件和现象 生物学学科核心素养 教学案例 原核细胞和真核细胞 概念1细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 概念1 3各种细胞具有相似的结构 但在形态和功能上有差异 概念1 3 2描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核 概念1 3 1说明有些生物只有一个细胞 而有的由很多细胞构成 这些细胞形态和功能多样 但都具有相似的结构 内容要求 教学案例 原核细胞和真核细胞 4 使用显微镜观察各种细胞 可以结合电镜照片分析细胞的亚显微结构 观察多种细胞 说明这些细胞具有多种形态和功能 但同时又都具有相似的结构 生命观念 科学探究 教学提示 学业要求 学科核心素养水平划分 学科核心素养水平划分 教学案例 原核细胞和真核细胞 教学案例 原核细胞和真核细胞 教学案例 原核细胞和真核细胞 洋葱表皮细胞 蓝藻细胞 大肠杆菌 教学案例 原核细胞和真核细胞 植物细胞结构模式图 动物细胞结构模式图 细胞核 DNA 细胞质 细胞壁 细胞膜 荚膜 有些种类的细菌有 鞭毛 有些种类的细菌有 教学案例 原核细胞和真核细胞 拟核 大肠杆菌 DNA 染色质 染色体 蛋白质 细胞核 比较出细胞核和拟核的异同是 教学案例 原核细胞和真核细胞 教学案例 原核细胞和真核细胞 原核细胞 真核细胞 无细胞核有遗传物质DNA 有细胞核 细胞核有核膜 DNA等 有遗传物质DNA 且DNA和蛋白质构成了染色体 染色质 进化 无核膜 结构 定义 根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核 把细胞分为两大类 案例1 说明生命活动离不开细胞 生物 生命活动 细胞 离不开 分类 分类依据 生殖 运动细胞代谢等 归纳演绎 说明方法 使学生愉快和充满好奇的 但同时也能发展他们对概念的理解 和儿童的生活与健康有关 也有助于发展对科学本身的理解 探究性技能 已设法寻求与重视实证的意愿 建立在已有的概念 技能和意愿之上 并能激励学生的进一步发展 能使学生获得的科学活动的经验符合当前科学的发展 通过形成性评测提高学生的理解能力和对自己学生的责任感 将原则应用到科学教育的学生活动中去 活动应该 1 2 3 4 6 7 5 10 8 9 生命观念 生命观念可以概括为系统观 进化观 生态观三大观念 系统观 生命是系统 是 活 系统 统领结构 功能等概念 进化观 时间轴上看生命 追溯生命的源头与历史 解答生命为什么是这样 生态观 空间轴上看生命 生命在哪里 它与环境的相互关系 结构与功能 物质与能量观念 可以看做系统观的一部分 生命观念的教育价值不在于提炼 阐述名词 概念 而是让学生深刻地理解生命现象背后的本质 谭永平 4 落实科学 技术和社会相互关系的教育 注重学科联系 落实科学 技术和社会相互关系的教育 注重学科联系 1 落实科学 技术和社会相互关系的教育 STS 建议教师 了解科学 技术 社会的相互关系 关注和参加与生物科学技术有关的个人与社会问题的讨论和决策 引导学生特别关注我国和本校所在地区与学生现实生活相关的科学 技术 社会问题 宣传生物学知识和健康的生活方式 引导学生通过各种途径 图书 报刊 音像和网络等 了解信息 开展调查 研究 讨论和宣传等活动 注意学科间的联系自然界是一个统一的整体 自然科学中的物理 化学 生物学等各门学科 其思想方法 基本原理 研究内容有着密切的联系 同时 生物学和数学 技术 工程学 信息科学是相互渗透 共同发展的 此外 生物学与人文社会学科也是相互影响 相互促进的 加强学科间的横向联系 有利于学生理解科学的本质 科学的思想方法和跨学科的科学概念和过程 这将有利于学生建立科学的生命观 逐步形成正确的世界观 发展生物学学科核心素养 落实科学 技术和社会相互关系的教育 注重学科联系 针对现代生物技术在社会生活中的应用 基于生物学的基本观点 辨别并揭穿伪科学 制订并践行健康生活计划 向他人宣传毒品的危害及传染病的防控措施 参与当地环保建议的讨论 能通过科学实践 尝试解决现实生活中的生物学问题 基于生物学认知对相关问题做出决策和行动的取向和能力 乐于传播生物学知识和健康的生活方式 社会责任是指基于生物学的认识 参与个人与社会事务的讨论 做出理性解释和判断 解决生产生活问题的担当和能力 讨论 如何帮助学生建构或形成社会责任呢 基于学科核心素养的生物教学 5 注重生物科学史和科学本质的学习 体悟科学方法思维 1 注重生物科学史和科学本质的学习科学是一个发展的过程 学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路 理解科学的本质和科学研究的思路方法 学习科学家献身科学的精神 这对于提高学生的生物学学科核心素养是很有意义的 本课程标准中的多处内容都包含科学史的要素 教师应充分利用这些科学史来开展教学 高中生物学课程是自然科学课程 学生在学习该课程中不仅要获得诸如细胞 遗传 进化等生物学方面的知识 还应该学习一些 关于自然科学的知识 也称为 科学本质 5 注重生物科学史和科学本质的学习 体悟科学方法思维 1 注重生物科学史和科学本质的学习高中生物学课程中适合教授的科学本质内容可以涉及 科学知识可能随着研究的深入而改变 科学工作依赖观察和推论 科学工作采用基于实证的范式 科学是创造性工作 科学工作中要高度关注主观因素的影响 理论和定律赋予科学解释的能力 但两者不尽相同 以及 科学会受到社会和文化的影响 等 对科学本质的学习有助于学生建立生物学观念 了解科学知识产生的特点 把握自然科学的特点 并以此来辨别现实生活中的科学和非科学 从而促进生物学学科核心素养的达成 5 注重生物科学史和科学本质的学习 体悟科学方法思维 教学案例 是主要的遗传物质 基因的本质 2 体悟科学方法 科学思维 5 注重生物科学史和科学本质的学习 体悟科学方法思维 学习生物学离不开思维 无论是生物学问题的提出 生物学现象的观察 生物学数据的测量 生物学模型的抽象 生物学概念的形成 生物科学规律和科学理论的建立 还是应用生物学理论解决生物学问题等 都离不开思维 科学思维是生物科学能力的内核 科学思维包括了科学领域中 在产生假设 实验设计 论证评估 判断思辨 得出科学结论等过程中的一切思维能力 试问 科学是什么 客观性 建构性 暂定性 归纳 概况 演绎 推理 模型 建模 科学论证 Argument 是理科学习的标志性成果从事科学研究的习惯和技能从事科学工作的基本范式学会理性思考并以此来面对现实 科学思维是一种建立在证据和逻辑推理基础的思维 它是一种有明确的思维方向 有充分的思维依据 能对事物或问题进行观察 比较 分析 综合 抽象与概括的一种思维 科学思维的类型有 比较与分类分析与综合归纳与演绎抽象与概括建立模型批判性思维等等 科学思维 比较与分类 比较是人们根据一定的认识和实践目的 把一事物与其他事物的属性和特征加以比较 以确定事物之间的共同点和差异点的思维方法 分类是根据对象的共同点和差异性 把对象分为不同种类的逻辑思维方法 比较是分类的基础 只有比较对象的共同点和差异性 才能进行科学的分类 分类分为 分 和 类 分 的依据是对象的不同点 类 的依据是对象的相同点 分类体现了客观事物的共性与个性的差异 有助于人们更好地认识客观事物的本质特点 科学思维 分析与综合 分析是把研究对象的整体分解为部分或局部 对部分或局部分别进行研究的思维方法 综合与分析相反 是从整体上去认识和把握研究对象的思维方法 分析是综合的基础 综合是分析的发展 分析之后要进行综合 综合之后要进行分析 二者相互依存 相互渗透甚至相互转化 自然科学中的任何活动都离不开分析 无论是观察与实验 比较与分类 还是归纳与演绎都离不开分析 分析是最基本的科学方法 在分析的基础上进一步综合 是思维的延续和发展 概念的形成就是分析与综合的结果 科学思维 归纳与演绎 归纳就是在个别中发现一般的推理形式和思维方式 演绎就是在一般中发现个别的推理形式和思维方式 归纳与演绎的实质表明 它们是两个对立的方面 是两个方向相反的认识方法 它们既是对立的又是统一的 人们对事物的认识往往从个别开始 然后扩展到一般 再从一般进一步认识个别 一些概念的形成就是归纳的结果 对这些概念进行检验和运用体现了演绎的思维方法 科学思维 抽象与概括 抽象是指抽取客观事物的一般的 本质属性的思维方法 概括是指把抽象出来的个别事物的本质属性连接起来 推及到其他同类事物上去 从而归结全类事物的共性的思维方法 抽象与概括是形成概念的重要思维方法 大多数生物学概念的形成都是抽象与概括的结果 抽象与概括是生物分类中常用的思维方法 科学思维 建立模型 又称建模 就是为了理解事物而对事物作出的一种抽象 生物学中的模型类型有物理模型 数学模型和概念模型 从广义来看 概念的建构过程就是建立模型的过程 概念的形成就是模型的形成过程 从狭义来看 建模是研究系统的重要方式 凡是用模型描述系统的因果关系或相互关系的过程都属于建模 科学思维 批判性思维 是指具有目的性和反思性的判断 批判性思维既包括阐释 分析 推理 评估 解释和自我调整等认知技能 也包括好奇 敏锐 求真等思维习性 批判性思维是探究的重要工具 求证 理性 开放 灵活 正确评价 审慎作出判断 愿意重新考虑并作出调整 是批判断性思维的特点 也是核心素养的重要特点 科学思维 案例 说明生命活动离不开细胞 教学案例 生命活动离不开细胞 生物 生命活动 细胞 离不开 分类 分类依据 生殖 运动细胞代谢等 归纳演绎 说明方法 教学案例 孟德尔的豌豆杂交实验 案例 孟德尔的豌豆杂交实验 一 观察体悟探究分析模型建构解释应用联系生活拓展创新 概念本质思维线索科学方法科学史生活实际 教学案例 基因在染色体上 基因染色体 萨顿摩尔根 基因定位技术 摩尔根基因定位技术 现代基因定位技术 类比实验 假说演绎法 基于学科核心素养的生物教学 5 注重生物科学史和科学本质的学习 体悟科学方法思维 4 落实科学 技术和社会相互关系的教育 注重学科联系 围绕大概念的学习 帮助学生意义建构形成生命观念 组织以探究为特点的主动学习 加强和完善实验教学 高度关注学科核心素养的达成 以 学 为中心设计 如何建构基于素养提升的高中生物教学课堂 研讨活动 如何建构基于素养提升的高中生物教学课堂 建构基于核心素养的教学课堂 1 将学科核心素养融入教学目标2 运用多元智能理论实施教学3 把握本学科独特的育人价值4 提炼核心概念实现知识有效迁移5 充分发挥有效问题情境的作用6 以问题为载体提升教学有效性 1 将学科核心素养融入教学目标 出发点 制定适切的教学目标 学科核心素养 厘清核心概念 设计教学活动 评价目标达成 效益点 三维目标与核心素养无缝对接 2 运用多元智能理论实施教学 出发点 学生的发展需求 立足生物学自身的知识体系 利用学生多元智能结构差异 采用多样的教学手段和策略 创设真实的问题或现象情境 效益点 学生多元智能的发展 实践创新 3 把握本学科独特的育人价值 出发点 挖掘生物学科育人价值 激发学生感悟学科思维方法 体验学科问题解决的方法过程 培养学生基本立场 正确观点 效益点 为学生发展提供学科核心素养支撑 借助学科特定的教学方式 找准学科教学内容与核心素养的契合点 4 提炼核心概念实现知识有效迁移 建构基于核心素养的教学课堂 出发点 学生的认知水平 学科的基础 运用学科思想 学科思维和学科方法 分解核心概念作为教学的切入点 揭示核心概念本质 效益点 建构学科核心概念 发展学科核心素养 精选学生学习内容 利用学科教育精髓 5 充分发挥有效问题情境的作用 意义建构 出发点 情境问题的解决 效益点 在实践中培育核心素养 根据教学内容结合生产生活实际 创设合适的有效问题情境 引发学生的探究欲望 激发学生的探究动机 建构有意义的概念学习过程 问题意识 维持学生的探究兴趣 5 充分发挥有效问题情境的作用 可利用科学史 特点 新颖性 真实性 可及性和趣味性 新颖 富有挑战性 注重学生体验 经历 注重目标达