運用學習單提升學科核心素養

周陽

摘 要 主要從核心概念學習、科學方法學習、科學態度與價值觀的形成，以及在真實的情境中解決問題能力提升四個方面來設計學習單，以提升學生的生物學科核心素養。

關鍵詞 學科核心素養 學習單 學科教學

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

2014年，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“核心素養”的概念，提出要研究各學段學生核心素養發展體系，明確學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的關鍵能力和必備品格，突出強調個人修養、社會關愛、家國情懷，更加注重自主發展、合作參與、創新實踐。學校教育是提高學生核心素養的主陣地，而在學校教育中核心素養又要依靠課堂教學來逐步落實?，F在的課堂是分學科進行教學的，因此作為學校核心教育活動的“學科教學”就顯得非常重要，需要借助師生的互動來提高學生的核心素養。

鐘啟泉教授認為，任何學科的構成總是包含了知識、方法、價值三個層面的要素：構成該學科的基礎知識和基本概念的體系；該學科的基礎知識和基本概念體系背后的思考方式與行為方式；該思考方式與行為方式背后的情感、態度和價值觀。生物學科教學也同樣是根據學生的身心發展階段及其能力發展實際，來組織體現知識體系和價值體系的教學內容。以核心素養為導向的生物學教學要求教師深刻認識生物學課程促進學生能力發展的價值所在，關注學生生物學核心素養的培養。基于這樣的出發點，筆者借助學習單來提升學生的核心素養。本研究中的學習單是基于課程標準要求和學生的學習情況，教師提供給學生作為課前預習、課內深入思考、課后歸納復習的整合性學習素材包。教師設計“學習單”的目的，是更好地促進學生的主動學習，通過使用“學習單”，激發學生的學習興趣，主動參與到課堂教學中，轉變傳統的學習方式。教師為了有效地完成教學目標，結合學生現有的知識體系和生活經驗，創設一些情景，設計出一些學習任務，通過完成這些任務，落實教學內容。

改革當前生物學課堂教學，實施核心素養導向的生物學教學要求教師注意學科核心概念、科學方法、科學精神以及學生解決實際問題的能力等。以滬教版教材第一章第一節“人體是怎樣構成的”為例分析通過開發學習單來提升學生的學科核心素養，學習單如下所示：

1.1 人體是怎樣構成的

一、學習目標

1. 在觀察分析細胞形態結構與功能的關系中，體驗生命體形態結構與功能相統一。

2. 使用低倍鏡觀察人體基本組織切片，知道四種組織的形態結構和功能特點，以及器官中組織的排列順序。

3. 觀察并繪制人體主要器官并指出其在人體中的位置。

4. 從各器官之間的聯系，歸納出系統的概念和八大系統的組成及其主要功能，從中感受分類和歸納的方法。

5. 在實例分析人體生命活動整體性中，感悟生命體的層次性、協調性和整體性。

二、獨立思考

1. 觀看血液循環理論的發現史的視頻回答下面的問題：蓋倫的結論是錯誤的為什么還能夠統治歐洲多年？塞爾維特為什么能夠不顧生命的安危來公布自己的研究結果？血液循環不斷完善的過程反應了科學研究的本質是什么？科學與技術之間有什么關系？

2. 細胞的形態、結構各種各樣，并與它的功能密切相關。請將下列細胞名稱和它的細胞圖片進行連線。

三、小組交流

1. 用顯微鏡觀察“骨骼肌細胞”“表皮細胞”“神經細胞”和“紅細胞”的永久裝片，看看自己的判斷是否正確。

2. 用顯微鏡觀察“人血涂片”“骨骼肌組織”“神經組織”和“小腸上皮組織”的永久裝片，結合前面細胞的觀察，動物細胞中組織中是如何排列的？這樣的排列有什么好處？

3. 根據生活經驗說說胃的主要功能，再根據胃的橫切示意圖，嘗試判斷胃是由哪些組織構成的。結合胃的功能分析各組織在胃中的功能。

4. 課后繪制人體的主要器官圖，注意人體各器官的位置和大小比例。

5. 根據之前所畫的人體的主要器官圖找找人體的泌尿系統可能包括哪些器官，泌尿系統和每個器官的功能分別是什么？自行設計表格歸納人體八大系統的主要功能以及它所包含的主要器官。

四、學以致用

1. 皮膚在人體表面起到保護作用，當皮膚被劃破時人會感到疼痛，有時會流血。試說明皮膚中可能包含了哪幾種組織？

2. 從蒸熟一份奶黃包開始直到將其吃掉，整個過程涉及身體的哪些系統？

3. 嘗試以打籃球為例用圖解的形式表示人體的結構層次，并與同學交流。

1 關注科學、態度與價值觀的形成

科學態度與價值觀并非一朝一夕就可以形成的，需要學生經歷關注、認同、建立這三個階段，因此教師要抓住每個能夠進行教育的機會不斷強化，而學生則慢慢建立。教材在“第一章人體生命活動的基本條件”的開篇就介紹血液循環理論的發現過程，讓學生在學習人體的結構之前先對科學家為解開人體的秘密做了哪些工作和經歷了哪些事件有所了解。這樣，學生既能夠重溫歷史，又能夠體會到科學家的艱辛與堅持，感受信念的力量。課上，教師用視頻的形式將完整的血液循環理論的發現過程展現在學生面前，并對當時的社會背景做簡要介紹：古希臘的醫生蓋倫通過動物的解剖實驗創立了血液運動理論→比利時醫生解剖學家維薩留斯通過解剖人體發現蓋倫理論中的錯誤→西班牙醫生塞爾維特經過實驗研究發現肺循環，但他本人卻為此付出了生命的代價→意大利解剖學家法布里修斯通過解剖發現了靜脈中的瓣膜結構→英國的宮廷御醫哈維通過大量的實驗與研究在前人研究的基礎上總結了血液循環理論并發表→意大利生物學家馬爾比基借助顯微鏡觀察到毛細血管完善了血液循環理論。

學習單上針對該視頻共設計了4個問題。通過思考這些問題，學生知道科學是在不斷發展和完善的，今天看起來正確的知識在將來可能會被改變，但是不管怎么改變，所有結論的得出都應該以實驗為依據，科學的發展會促進技術的進步，技術的進步也會反過來促進科學的發展。核心素養導向的教學要求教師深入研究生物學發展的過程，清楚其中所蘊含的科學思想和方法，創設鮮活、真實的學習情境，帶領學生領略生物學的價值，體驗生物學研究過程中的科學精神，促進他們科學素養的提升。教師借助生物學發展史，為學生創設真實的情境，避免空洞的說教，幫助學生切實體驗嚴謹的科學態度、科學精神。同時，教師應該關注學生“求真”的愿望，還給學生一個真實的歷史。寫在教科書上的科學結論固然重要，但它背后的孕育發展、由潛到顯的轉化歷程則更富啟迪。核心素養導向的教學要求教師向學生展現生物概念的形成過程和生物理論的發現過程，體驗真實的科學精神。endprint

2 圍繞核心概念展開教學

這一節內容中的核心概念是細胞、組織、器官、系統和人體，概念不是孤立存在的，教師必須幫助學生建立起概念之間的聯系，學生將結構與功能結合起來進行理解，才能使學生更好地掌握這些核心概念。

學生在六年級時已經學習了動物細胞的基本結構，通過連線的活動啟示學生將細胞的結構與功能聯系起來進行思考，發現細胞的神奇奧秘。接著，學生以小組為單位用顯微鏡觀察人體的紅細胞、神經細胞、上皮細胞和骨骼肌肌細胞，一方面可以判斷連線題對不對，另一方面也可以為“組織”概念的學習奠定基礎。觀察之后，教師引導學生討論：動物體的細胞為什么會多種多樣？請你猜測一下這些多種多樣的細胞在動物體內如何排列呢？讓學生的思考從細胞自然過渡到組織。組織的功能學習是個難點，生活中接觸不到，對學生來說比較抽象，教師給每個小組提供人體的單獨的四大組織的永久裝片：人血圖片、骨骼肌組織、神經組織和小腸上皮，讓學生把細胞和相對應的組織的裝片對應起來進行觀察。這樣的設計有助于學生理解四大組織的功能，組織是細胞群的概念也是一目了然。

“器官”概念的學習從學生七年級學習過的耳、眼這兩個器官開始，教師引導學生回顧學過的耳和眼的結構與功能之后，出示胃整體圖片，先讓學生根據生活經驗說出胃的功能，然后讓學生根據之前所學的組織的類型和胃的橫切面示意圖來嘗試判斷胃的組織構成，分析各種組織的功能與胃的整體功能，從而得出胃是由哪些基本組織構成的。這樣做不僅有助于學生理解器官的概念，同時也很好地回顧了組織的結構與功能。人體除了看得見的器官如眼、耳、鼻等器官之外，還有位于體內的各個器官，教師要求學生觀察人體的主要器官圖片，并提供學生一張空白的人體圖片，讓學生課后自行繪制一幅人體主要器官的圖片（圖1）。學生通過繪圖加深對器官的認識，同時學習各個器官中人體中的位置。

“系統”這個概念是人為根據生理功能加以劃分規定的，看不見摸不著。根據之前學生所畫的人體的主要器官圖，教師以人體的泌尿系統為例進行分析，使學生知道系統是由多個器官按照一定的順序執行一定的生理功能，同時每個器官也有各自的功能。以此類推，學生結合書本圖片歸納八大系統的的主要功能和它所包含的器官，并自行設計表格進行總結。這樣設計可以變抽象為直觀，將原本看不見的系統通過圖的形式呈現出來，有利于學生的理解和記憶。

對“人體”這個概念學生非常熟悉，但是并未從人體的結構層次上進行認識。在前面四個概念的理解的基礎上，教師以學生喜歡的運動為例，請學生分析在打籃球的過程中所參與的系統以及這些系統的作用。通過這個分析，讓學生體會到不同的組織、器官和系統互相聯系、互相影響、互相制約、互相協調，使人成為一個整體來適應內、外環境的變化，維持機體生命活動的正常進行。最后，實際上是對前面所學知識的總結和升華，讓學生用圖示的形式呈現出人體的結構層次，完成本節課的概念教學。

生物學核心素養導向的教學要求課程內容應該圍繞生物學科的核心概念進行，教學重心應該從講授事實轉移到使用事實，學習重心也應該從記憶事實轉移到理解可遷移的核心概念和對更為根本的知識結構進行深層理解，培養和發展思維能力。概念的學習不應該只是關注學生記住了沒有，而是應該給學生機會加以應用，讓學生在知識的應用中強化記憶。

3 強調科學方法的學習

比較和歸納是本節內容需要強化的學習方法，隨著“小組交流”這一活動逐步展開，學生在學習不同類型的細胞、組織、器官和系統的過程中，逐步學會比較的方法。學生在課堂上表現出來的處理人際關系的能力也有待提升，通過小組活動也可以不斷提高學生的團隊合作意識和團隊協作能力，為將來走上社會與他人合作做好準備。同時因為人體的復雜性，讓學生自行設計表格歸納出人體的八大系統的功能及其所包含的器官。通過歸納和總結將所學的知識進行加工，有助于學生建構“系統”以及“人體”的概念。在這五個概念的學習過程中教師的問題始終緊緊圍繞“結構與功能相適應”這一生物學思想，學生一邊思考，一邊理解，一邊記憶。通常學生在學習生物學時常感覺到知識點比較多，難記難背，如果知識點都是零散的的確很難記住，但是如果用“結構與功能相適應”的觀點將這些知識聯系起來，在理解的基礎上進行記憶就會簡單很多。通過這樣的方法，學生不僅學會了知識，而且還理解了知識背后所蘊含的思想方法，而思想方法的學習則是更為重要的學習，這為學生今后的終身學習奠定基礎。為了使學生更好地適應將來的社會發展，教師應該借助知識這個載體，教會學生學習本學科里非常重要的思想方法，這樣他們就具備了終身學習的能力。

核心素養導向的教學要求生物學課程能夠為學生在今后工作和生活中面對未知問題時提供解決問題的思路和方法。科學方法方面的核心素養表現為了解并掌握研究世界的基本思想和方法。生物學家為更有效地研究和認識自然界，探索出了許多研究思想和方法，這些思想和方法比科學知識更有價值。例如，結構與功能相適應的思想方法、控制變量的方法等，都是學生今后思考和處理身邊問題的重要方法。學生通過生物課程的學習，應該能夠了解生物學研究問題運用的思想和方法，并認識到這些思想方法在解決問題中的價值。

4 突出在真實的情境中解決問題

本節內容的學習單中最后一個活動“學以致用”提出了3個問題，教師希望學生利用所學的新知識解決現實生活中的問題。這樣的設計可以使學生在學習知識的同時，學會解決問題。學生解決問題的過程與科學家研究的過程一樣都不可能是一帆風順的，生物學教學中應該幫助學生感悟科學家研究過程中所表現出來的情感、態度和價值觀，并創設實際問題情境幫助學生體驗這樣的科學精神，幫助學生把蘊含在知識發現過程中的情感、態度和價值觀轉化為自身解決實際問題的行為準則，使他們能夠正確地對待和解決未知的問題，在此過程中將科學方法內化為自身行為習慣，養成良好的科學態度和素養。而這些問題的解決也很好地鞏固了本節內容的知識點，一舉兩得。這樣使得學生可以進行有意義的知識建構，除了可以將所學生物學知識應用于考試之外，還可以將他們應用到生活中，真正提高他們的科學素養。

核心素養導向的生物教學要求教師為學生自主探究感興趣的現實問題提供時間和空間，為學生創設需要解決的真實問題，讓學生運用所學的知識和方法，自主開展探究活動，只有在真實情境中的自主探究，才能提升學生的探究能力和科學素養。經濟合作與發展組織在其開展的國際學生評估項目（PISA項目）中認為：面向未來而化解問題的創新能力遠比復制既往的知識更具建設性價值，強調個人在面對不可預測的復雜情景時，靈活“分析、推斷和溝通”的創新能力，特別是基于獨立人格、自由思考而作出自主判斷、自主選擇的發展性探究能力。生物課堂教學應該為學生創設真實、復雜的問題情境，鼓勵并引導學生剖析問題、簡化問題，并運用適當的方法解釋問題。

總之，生物學教學的過程絕不是簡單的知識灌輸的過程，學科教學過程中教師需要關注學生的道德成長，關注學生的知識習得、知識活用和知識探究。在生物學課程中，教師借助學習單將知識、能力、方法、情感融為一體，在真實情境中利用學科知識解決問題。生物學與當代的許多重大問題都緊密相關，如人口、糧食、自然資源、環境污染、健康等問題，這些問題的解決都與生物學的發展有關。教師要將各方面的資源融合起來，匯成學生生物學科素養養成的沃土，為學生開闊視野、強化應用、聯系社會提供豐富的營養，從而更好地提高他們的核心素養。

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