發展學生生物學核心素養的思考

（福建師范大學生命科學學院，福建福州350108）

發展學生生物學核心素養的思考

徐文珍 葉巧燕 黃鍵

（福建師范大學生命科學學院，福建福州350108）

以核心素養為導向的高中生物學教學，是生物學科價值的體現。高中生物學教學中教師應關注生命觀念的建立，培養學生科學探究能力和理性思維的習慣，引導學生理論聯系實際，提高學生利用所學生物學知識參與社會服務的初步能力和意識，促進學生生物學核心素養的發展。

生物學核心素養；生命觀念；理性思維；科學探究；社會責任

2014年教育部頒發了《教育部關于全面深化課程改革，落實立德樹人根本任務的意見》,提出研究制定核心素養體系。隨后，以核心素養為主題的研究成為基礎教育教學領域研究的熱點。［1］

學校的教育功能是通過學科課程教學過程實現的，每一學科課程教學在培養學生核心素養中都具有其獨特而重要的作用。生物學核心素養包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個關鍵表現。［2］在高中學段，如何發揮生物學科在培養學生核心素養中的作用，是當下生物學教師應思考的問題。

一、圍繞核心概念，建立生命觀念

發展學生生物學核心素養并不意味著要忽視學科知識的習得，相反核心素養的培養離不開學科知識。生物學科課程教學的任務之一在于幫助學生在理解生物學知識的基礎上，形成生命觀念。生物學知識是以基本概念或重要概念為基礎構建的知識體系，這個體系以核心概念為主體框架。［3］因此在教學中，教師應以核心概念為主線，幫助學生體驗生物學知識的形成過程，建立生命觀念，進而更好地認識生命，理解生命現象。

教學中把握概念之間的關聯，細化核心概念為多個次位的重要概念，進而逐步引導學生建立、理解核心概念。以必修1第4章為例，根據《普通高中生物課程標準（實驗）》（下文簡稱課程標準）的“說明物質進出細胞的方式”的要求，該章學習是為構建“細胞的生命活動需要物質和能量的推動”這個核心概念打基礎的。因此教學中要讓學生理解“細胞膜等生物膜是選擇透過性膜”“生物膜的選擇透過性與其以磷脂雙分子層為支架，蛋白質分子鑲嵌在磷脂分子層中的膜結構有關”“物質跨膜運輸的方式有主動運輸和被動運輸”等次位概念，而學生對這些次位概念的理解是建立在對“滲透作用”“自由擴散”“協助擴散”等概念理解的基礎上。這些基本概念和次位概念幫助學生理解細胞膜的結構和物質跨膜運輸的方式，為學生建構“細胞的生命活動需要物質和能量的推動”這個核心概念打下基礎，有利于構建完整的核心概念體系。

以核心概念為主線進行生物學教學，有利于學生建構核心概念體系，對生命實質問題有更深入理解。［4］促進學生建立生命觀念，發展與學科相關的理性思維與認知能力，豐富文化修養，從而提高核心素養。

二、基于事實和證據，發展理性思維

理性思維是一種基于證據與邏輯推理的思維方式，包括形式邏輯思維、批判性思維和發散性思維等。理性思維的培養能夠引導學生遵循事物發展的規律認識本質，是學科核心素養的重要組成部分。

例如開展“滲透作用”的實驗教學時，根據課程標準的“說明物質進出細胞的方式”要求，擬定該節教學目標之一是“舉例說明細胞膜是選擇透過性膜，選擇透過性膜的特性是允許水分子、一些小的離子及一些脂溶性小分子通過，而限制其它的離子、小分子和大分子通過，是一種半透膜”。因此，理解什么是半透膜就顯得尤其重要。首先，教師可通過直觀的實驗展示半透膜：取三個漏斗，分別用塑料袋、玻璃紙、紗布襯在漏斗內。滴幾滴紅墨水于清水中制成紅墨水溶液，分別倒入一定量的紅墨水溶液。讓學生觀察各漏斗頸是否有液體流出，并注意流出液體的顏色?；诖耸聦嵑妥C據，學生很容易發現，塑料袋具有不透性，玻璃紙的漏斗中流出無色的水，而紗布的漏斗中流出紅色的水。這時就可以向學生介紹像玻璃紙這樣水分子可以透過，而較大的分子，如紅墨水中的顆粒分子等不能通過的膜是半透膜，并說明蔗糖分子也不能透過玻璃紙。然后，教師引導學生動手操作教材中“問題探討”部分的滲透裝置，觀察實驗現象。由于了解了玻璃紙的透過特性，學生不難推理出從燒杯透過玻璃紙進入漏斗的水分子多于從漏斗透過玻璃紙出來的水分子，從而造成漏斗管內液面上升。隨即，教師提出問題：為什么水分子進去的多，而出來的少呢？當學生陷入認知沖突的時候，教師打開一瓶香水，利用初中學習過的擴散作用的知識進行解釋，即物質分子具有從相對含量高的一側向相對含量低的一側運動的特性。提示學生比較玻璃紙兩側水分子相對含量是否一樣？哪側更高？由此，便可推理出漏斗液面的上升也是由于水分子的擴散作用造成的，從而得出水分子由清水向蔗糖溶液移動的原因。通過這樣層層設問與引導，幫助學生有邏輯地推理出滲透作用的本質。這是對學生理性思維的一種培養。

高中生物學教學中應培養學生基于事實與證據的思維方式，注重學生論證能力的提高，養成理性思維的習慣，可以幫助學生明辨是非，正確地認識世界。

三、關注學生主體，培養科學探究能力

探究能力是研究自然科學和社會科學必備的綜合能力，是個體適應社會、促進自我發展的重要素質。課程標準強調應在義務教育的基礎上發展學生的探究能力。各類探究性實驗是培養學生科學探究能力的重要途徑。

“滲透作用”的實驗教學時，學生掌握了滲透現象的原理后，教師可利用“問題探討”中的實驗裝置，幫助學生進一步提高探究能力。如提供兩種未標記的溶液A液、B液，其中一種為30%蔗糖溶液、另一種為30%葡萄糖溶液，并提示學生葡萄糖分子不能透過某些半透膜，讓學生設計實驗來辨別兩種溶液。［5］或者將物理滲透裝置中的清水改為30%葡萄糖溶液，蔗糖溶液改為30%蔗糖溶液，選擇葡萄糖分子不能通過的半透膜，其它條件不變，請學生根據已學過的知識推斷漏斗中液面的的變化情況；然后通過實驗加以證明。通過探究活動，不僅可以強化學生對“滲透作用”的理解，而且訓練學生的實驗設計能力和邏輯思維。

學生適應終身發展和社會發展所需要的能力是多方面的，教學過程中不應只是滿足于生物學科知識目標的達成，而應在學生學習生物學知識的同時，注重培養學生科學態度、科學探究能力，這是高中生物學教學的重要任務。讓學生習得生物學知識的同時，科學探究能力和理性思維得以提升，為終身發展打下基礎。

四、參與科學實踐，提高社會責任感

生物學與生產、生活具有密切的聯系。引導學生運用所學的生物學知識分析和解決實際問題是高中生物課程教學的重要任務之一。教學時應靈活應用人教版高中生物學教材中的“科學·技術·社會”“與生物有關的職業”“與生活的聯系”“與社會的聯系”等欄目所提供的資源，將抽象的生物學概念與具體的生產、生活或社會實際相聯系，使學生認識到生物學知識在現實生產、生活中的重要作用，培養學生對生物學的學習興趣，從而引導他們運用所學的生物知識解決實際問題，形成服務社會的意識與社會責任感。

教師可組織學生開展生物學課外實踐活動，有意識地引導他們體驗學生物學知識與實際生活的聯系。此類活動可以是教材的延伸拓展，如進行色盲遺傳的調查研究。也可以是學生的生活體驗，如利用微生物發酵制作果酒、饅頭。以及開展學校、家庭的垃圾分類實踐，既優化、美化校園環境，又為保護環境做貢獻。參與生物學實踐活動是培養學生運用知識解決實際問題的有效途徑，將知識與生活實際聯系起來，樹立學以致用的習慣。同時，在參與社會服務的過程中，可以提高學生的溝通交流的能力，增進學生的公民意識，鍛煉參與社會服務的能力，形成對社會的責任感。

培養學生核心素養是實現立德樹人任務的重要途徑。高中生物學教學在學生核心素養的培養中具有不可或缺的作用。因此教師應轉變觀念，從“學科教學”轉向“學科教育”，學習和踐行社會主義核心價值觀，提高教師自身素養，掌握過硬的教學技能，在教學中融入核心素養的教育，使學生的綜合素質得到全面發展。

［1］高寶立，鄧友超，楊雅文，等.教育研究前沿的思想印跡［N］.中國教育報，2015-12-30（7）.

［2］徐達.學科核心素養視角看美國高中生物主流教材——以“免疫系統”為例［J］.中學生物學，2016（3）.

［3］譚永平.從發展核心素養的視角探討高中生物必修內容的變革［J］.課程教材教法，2016（7）.

［4］朱曉林.生物學核心概念的界定和基本劃分——以現行人教版高中必修教材為例［J］.生物學教學，2010（12）.

［5］溫青.對培養學生生物學科核心素養的認識——以“內環境的穩態”同課異構教學為例［J］.福建基礎教育研究，2016（2）.

（責任編輯：陳欣）