基于核心素养的课堂教学实践
摘 要： 以“DNA是主要的遗传物质”一节为例，深入钻研教材，精心设计教学，探索培养学生科学探究的核心素养的课堂教学策略。通过问题驱动激发学生的探究热情，通过经典实验引导学生体会科学家的工作方式和研究方式，深入理解生物学原理，感悟科学研究的基本过程与方法，促使学生领悟科学观念，培养科学探究精神。
关键词 ：经典实验 核心素养 科学探究 生命观 理性思维
核心素养的发展是学生通过学校教育形成的解决问题，学会生活，参加社会实践的素养和能力。养成生命观念、理性思维、科学探究和社会责任等生物学核心思想，是学生在生物课程中获得的终身收益的学习成果。在生命观念的基础上，理性思维和科学探究相辅相成，相互促进，在合作探究的过程中养成社会责任意识。苏霍姆林斯基说过：“人的心灵深处有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探究者”。 本课内容引导学生体会科学家的工作方式和研究方式，深入理解生物学原理，感悟科学研究的基本过程与方法，促使学生领悟科学观念形成正确的生命观，培养学生理性思维和科学探究精神，在合作探究中树立社会责任感。
1. 学科核心素养教学目标的制定
教学目标是课堂教学的起点，而教学目标的设计则直接关系到学生核心素养的培养与发展。
1.1生命观念目标的制定
生命观念是以生命科学的思维方式和研究结论为基础描述生命现象，从获得生物学概念知识形成生命观念，以达到认识生命世界、解释生命现象。这也是核心素养的最基本内容。通过本课学习了解遗传、变异是生命重要的特征，且遗传的物质主要是DNA，也有RNA，这就从遗传和变异的角度，强调了生命的多样性和统一性。
1.2理性思维目标的制定
理性思维是崇尚并形成科学思维的习惯；能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。本科采用问题驱动引导学生通过问题对实验进行抽丝剥茧，配以多媒体辅助教学，引导学生在模拟科学发现过程中，进行分析、讨论、归纳和总结, 最终掌握实验的核心。
1.3科学探究目标的制定
科学探究是观察发现生物学现象，科学提出生物学问题，设计实验、实施方案和结果的交流与讨论的能力。本课采用问题引导呈探究过程→分析实验结果→得出结论→提出质疑→引入下一个实验”的教学程序，使各个实验一环扣一环，认识到科学实验在一步一步地完善，最后才得出最具说服力的结论，并体会到科学研究的严谨性。
1.4社会责任目标的制定
社会责任是指基于生物学认识和能力，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力，能够关爱自己、关注社会、关爱生命、保护生态环境和建立人与人和谐相处等。本课通过以小组为单位讨论合作的解决问题的过程中认同与人合作的重要性；在学习科学家们探究实验的过程中，感悟科学们探究意识、科学态度设计思想，认同针对问题提出的假设，即使符合逻辑，假设都不能作为结论，只有通过实验检验以后才具有说服力，以培养学生严谨的科学态度。
2.学科核心素养的教学实践策略的制定
2.1分析遗传、变异生命的现象，树立生命观
本课内容在课堂教学引入时，通过问题情境的设置，说明遗传、变异是生命重要的特征；遗传的物质主要是DNA，也有RNA，这就从遗传和变异的角度，强调了生命的多样性和统一性
教师活动:课件演示遗传现象。设问:亲子代间相似的性状由什么传递？通过之前对孟德尔规律的学习以及细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程，我们已经知道生物的遗传和变异与细胞中的染色体有关，这些使人们认识到染色体在生物的传种接代中具有重要作用。现在我们都知道染色体的主要成分是蛋白质和DNA。但是这两种物质中，究竟哪一种才是遗传物质呢？这个问题困扰着我们，也曾经困扰这众多的科学家很长时间。今天我们就来弄清楚究竟DNA是遗传物质还是蛋白质是遗传物质
学生活动:思考体验上述情境，并完成教师设置的自主完成的问题
教师活动:在学习烟草花叶病毒的遗传物质是RNA后提出，（1）不同生物的遗传物质是什么？（要求学生分析所有生物包括病毒，真核生物，原核生物）（2）最终得出什么结论？
学生活动:学生分析、讨论不同生物遗传物质发现绝大多数生物的遗传物质是DNA，最终说DNA是主要的遗传物质
上诉教学活动通过实例让学生理解生命现象之间的统一性和差异性，由此树立生命观念的学科素养。
2.2精心创设“问题情境”，展开头脑风暴，激发学生理性思维
本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。教师设置问题串，通过环环相扣的问题，引导学生思考，发掘学生的潜能，锻炼学生思维的逻辑性,培养学生的求异思维和创新精神。如在格里菲思的肺炎双球菌转化实验的内容,教师提出结合课本图解以小组合作形式思考讨论以下问题:（1）R性细菌和S型细菌有什么差别（2）哪些组可以作为对照实验？其单一变量是什么？（3）通过实验对比可以得出什么结论？该实验能证明DNA是遗传物质吗？学生通过小组内分析讨论解决问题过程中，得出结论S型细菌中存在转化因子。同时提出质疑转化因子到底是什么？教师课件展示课本46页艾弗里肺炎双球菌的体外转化验，思考讨论以下问题:要求学生思考（1）该实验设置第3步实验的意义是什么？ (2)艾弗里及其同事的实验结论是什么 ？（3）有人对实验结论提出什么怀疑？我们又该如何解决？
在噬菌体侵染实验中讨论解决以下环环相扣的问题：（1）实验设计的基本思路是什么？为什么选用35S和32P两种同位素分别标记蛋白质和DNA？用14C和18O同位素标记可行吗？（2）能否将噬菌体直接培养在含放射性标记的培养基中而获得？为什么？ （3）实验中搅拌、离心的目的分别是什么？离心后沉淀物与上清液各有什么成分？（4）为什么含35S噬菌体侵染细菌，沉淀物中还有很低放射性？（5）为什么含32P噬菌体侵染细菌，上清液中还有很低放射性？（6）测试的结果如何？表明了什么？
学生通过解决教师设置的问题，进行交流讨论分析归纳，提高了学生对问题探究的内动力，促进学生变被动学习为主动学习，由“学会”向“会学”的学习方式转变。通过本课学习掌握图文转换能力，提高信息处理能力 训练学生由特殊到一般，从形象到抽象的归纳思维的能力。
2.3 模拟科学家进行探究实验，体会科学探究过程
探究实验是学生发展探究技能的最直接最有效学生的教学手段，学生在实验中观察、提问、实验设计和方案实施，在开展不同的工作中乐于并善于团队合作。本课的教学中，学生在思考讨论了教师设置的问题，对于科学探究有了一个整体的认识。教师展示科学探究实验的基本步骤， 提出问题——作出假设——制订计划——完善和讨论计划——进行实验(实施计划)——得出结论，让学生对科学探究形成系统的认识。如在学习肺炎双球菌的实验中，格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明s星细菌存在转化因子，那么学生肯定有欲求想知道，格里菲思的肺炎双球菌转化实验这种转化因子是什么？
紧接着教师提出：请你设计一个实验来确定转化因子是什么，请同学们思考讨论课件展示的如下问题：1、本实验关键的设计思路2、实验具体实验步骤？（提出问题-做出假设-实验步骤-预期实验结果-结论）？
学生经过小组内内合作讨论，以及小组之间相互评价，最终做出如下回答
实验中最关键的设计思路
必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。
提出问题: DNA\蛋白质和其他物质谁是遗传物质?
实验材料:两种类型的肺炎双球菌(R型和S型)
作出假设:DNA是遗传物质
实验方案:1、从活的S型细菌中分离，提取出各种成分，(DNA、蛋白质和多糖 等物质)
2、分别与R型细菌混合培养，观察其后代是否有S型细菌出现.
实施方案 验证预测
分析结论：S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌
通过学习了科学家设计的肺炎双球菌实验和噬菌体侵染细菌的两大经典实验以后，同学们自己通过组合互助自己也设计一个转化因子的实验，，所以在证明RNA是遗传物质实验中
教师展示烟草花叶病毒感染烟草花叶过程图解，让学生独立完成实验设计，探究烟草花叶病毒的遗传物质RNA或蛋白质，来检验学生掌握情况。
2.4领悟科学家的探究精神，明确合作探究的重要性，树立社会责任感
作为一个社会人，每个人都肩负着社会责任，所以在教学过程中，教师有必要培养学生成为一个有担当的人。本次的教学，学生通过对科学家们精心思考、巧妙设计的经典实验的学习，不仅学习了生物学发展史，同时学生生物学实验方法。在剖析经典实验的过程中，学生在理解实验设计思想的基础上，对实验材料的选取、实验条件的控制、实验对照的设置、实验结果的分析等方面作深入剖析，建立科学实验的思维方法，感悟科学家们不懈的追求精神和严谨的治学态度。
本课教学中，教师通过设置一系列的探究活动，培养学生的合作意识，在合作中学会去倾听别人的思想，学会进行交流，学会表达，学会组织，增强了整体合作意识。在小组讨论过程中，人人必须做到认真倾听并且做到不打断别人的发言，要能听出别人发言的重点，对别人的发言作出判断，有自己的补充或独到见解，他们学会了倾听学会了尊重。在合作学习中，学生的友好交流和自我表达都离不开语言的表达，为在交流中锻炼了表达能力。同学们通过共同讨论，相互启发，从而达到合作的目的，提升了团体合作意识。合作讨论的成败与否，很大程度上取决于组长，应进行组内分工，归纳组内意见，帮助别人评价等，通过合作训练不但提高了合作学习的效率，培养其强烈的社会责任感，为学生今后立定于社会打下了坚实的基础。
3.结语
学生核心素养的培养和发展需要有效的教学手段，所以身为中学生物教师应深入研究生物学核心素养与中学生物课程及教学的关系，关注其内涵及其维度，理解理论的精髓，落实教学改革与实践，回归教育本源，促进学生核心素养的发展，为适应学生终身发展和社会发展相统一的需求应具有的必备能力和品格。
本课教学紧紧围绕“以学生为主体、以教师为主导”的思想，引导学生探究、分析，掌握课堂的主动权，在探索中求真、在求真中找到喜悦，增加学生学习实验的兴趣与信心。通过经典实验让学生掌握探究科学发现过程来学习科学研究方法，感悟了科学家们不懈的追求精神和严谨的治学态度。在合作探究中培养学生理性思维和科学探究精神，在合作探究中树立社会责任感。
参考文献
[1] 李小岑 基于生物学科核心素养的教学初探[J].中学生物教学，2017（9）
[2] 蒋桂林 基于高中生物核心素养的思考[J].中学生物教学，2015（10）
[3] 唐薇 探究实验中显化科学探究技能的尝试[J].中学生物教学， 2018（3）
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