基于生物學核心素養的課堂教學探索

曹奇飄

2014年4月，教育部頒布的《關于全面深化課程改革，落實立德樹人根本任務的意見》（以下簡稱《意見》）明確提出將“發展學生核心素養體系”的研制與構建作為推進課程改革、深化發展的關鍵環節。《意見》的出臺，為課程改革指明了方向，即落實立德樹人是課程改革的核心和根本任務，發展學生的核心素養是育人的重要目標。2016年9月公布的“中國學生發展核心素養”中提出要發展學生6大核心素養：即人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新，具體細化為人文積淀、人文情懷、審美情趣、理性思維、批判質疑、勇于探究、樂學善學、勤于反思、信息意識、珍愛生命、健全人格、自我管理、社會責任、國家認同、國際理解、勞動意識、問題解決、技術應用等十八個基本要點。因此，生物學課堂教學要基于生物學核心素養來設計和實施。

一、生物學核心素養的界定及解讀

（一）生物學核心素養的定義

基于核心素養的定義，生物學核心素養是指學生在接受生物學教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過學習生物學內化的帶有生物學科特性的品質，是學生科學素養的關鍵成分。

（二）生物學核心素養的要素分析

生物學核心素養由四個要素組成：生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任，這四個要素是一個統一的整體。生命觀念是生物學核心素養的基礎和支柱；生命觀念的形成過程中離不開理性思維和科學探究，理性思維和科學探究互為倚重，理性思維是科學探究的重要內涵，科學探究是理性思維的實證過程；在形成生命觀念、進行理性思維和科學探究的過程中，最終形成一定的社會責任意識和義務。

1. 生命觀念

生命觀念是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象，是經過實證后的想法或觀點，是能夠理解或解釋相關事件和現象的品格和能力。學生應該在較好地理解生物學概念的基礎上形成生命觀念，如結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等。能夠用生命觀念認識生物的多樣性和統一性，形成科學的自然觀和世界觀，指導探究生命活動規律，解決實際問題。

2. 理性思維

理性思維是指尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。學生應該在學習過程中逐步發展理性思維，如能夠基于生物學事實和證據運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。

3. 科學探究

科學探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。在探究中，樂于并善于團隊合作，勇于創新。科學探究的最高素養水平為一系列的能力所組成：一是觀察能力：能夠恰當選用并熟練運用工具展開觀察；二是提出問題的能力：針對日常生活的真實情境提出清晰的、有價值的、可探究的生命科學問題；三是制訂并實施方案的能力：基于對相關資料的查閱，設計并實施恰當可行的方案；四是獲取證據或數據的能力：運用多種方法如實記錄，并創造性地運用數學方法分析實驗結果；五是表達和交流的能力：能夠在團隊中起組織和引領作用，并運用科學術語闡明實驗結果，展開交流。

4. 社會責任

社會責任是指基于生物學的認識，參與個人與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產生活中的生物學問題的擔當和能力。學生應能夠以造福人類的態度和價值觀，關注涉及生物學的社會議題，參與討論并作出理性解釋，辨別迷信和偽科學；形成生態意識，參與環境保護實踐；主動向他人宣傳健康生活和關愛生命等相關知識；結合本地資源開展科學實踐，嘗試解決現實生活中與生物學相關的問題。

二、如何在課堂教學中落實核心素養的培養

如何在課堂上落實核心素養的培養，以必修二孟德爾豌豆雜交試驗中假說-演繹法為例，談談對學生進行生物學科核心素養中的理性思維的培養。

（一）讓學生明確假說-演繹法的定義

在觀察和分析基礎上提出問題以后，通過推理和想像提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯誤的。這是現代科學研究中常用的一種科學方法，叫做假說-演繹法。？根據假說-演繹法的定義可以把假說-演繹法分為五個步驟：觀察和分析現象，提出問題→推理和想像，提出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結論。

（二）讓學生懂得假說-演繹法在各個步驟的具體體現

1. 觀察和分析現象，提出問題

觀察現象：高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，F1全為高莖，F1自交后代中高莖和矮莖的比例為3∶1，其他6對相對性狀均如此。

分析現象：矮莖可能并沒有消失，只是在F1中未表現出來。因為F2中出現了矮莖；高莖相對于矮莖來說是顯性性狀；相對性狀可能受到遺傳因子的控制，遺傳因子成對存在，可能有顯隱性之分。

提出問題：一是F1中全為高莖，矮莖哪里去了呢？二是F2中矮莖出現了，說明了什么？三是為什么后代的比值都接近3∶1？

2. 推理和想象，提出假說

生物的性狀是由遺傳因子決定的；遺傳因子有顯性和隱性之分。體細胞中遺傳因子是成對存在的；生物體在形成生殖細胞—配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中，配子中只含有每對遺傳因子中的一個；受精時，雌雄配子的結合是隨機的。

3. 演繹推理

將F1植株與矮莖豌豆雜交，預期后代中高莖植株與矮莖植株的比是1∶1。

4. 實驗驗證

實驗結果：后代中高莖植株與矮莖植株的比約為：1∶1。

5. 得出結論

子一代的遺傳組成和形成配子時遺傳因子的分離行為；提出分離定律的實質。

（三）讓學生能夠運用假說—演繹法的思想模型解決一些遺傳學探究問題

首先對遺傳現象中的事實材料進行分析，運用遺傳學定律進行推理和想象，對遺傳現象中產生的問題嘗試進行解釋，即做出假設。然后運用假設解決具體的遺傳學問題，即演繹推理的過程。演繹的基本要義是從一些假設的命題出發，運用邏輯的規則，導出另一命題的過程。導出的命題與材料相符，說明假設是正確的，再通過歸納總結，得出相關結論。導出的命題與材料不相符，必須重新考慮其他假設，重新演繹推理驗證。

如：現有兩瓶世代連續的果蠅，甲憑中的個體全為灰身，乙瓶中的個體既有灰身也有黑身。讓乙憑中的全部灰身果蠅與異性黑身交配，后代都不出現性狀分離則可以認為（ ）

A.甲瓶中果蠅為乙瓶中果蠅的親本，乙瓶中灰身果蠅為雜合子；

B.甲瓶中果蠅為乙瓶中果蠅的親本，乙瓶中灰身果蠅為純合子；

C.乙瓶中果蠅為甲瓶中果蠅的親本，乙瓶中灰身果蠅為雜合子；

D.乙瓶中果蠅為甲瓶中果蠅的親本，乙瓶中灰身果蠅為純合子。

第一步，遺傳現象分析：據讓乙瓶中全部灰身果蠅與異性黑身果蠅交配，若后代都不出現性狀分離，可推知乙瓶中的果蠅一方全為顯性，一方全為隱性純合子。

第二步，推理想象，做出假設：據甲瓶中的個體全為灰身，做出假設是乙瓶中果蠅可能為甲瓶中果蠅的親本。

第三步，驗證假設，得出結論：據上述假設甲瓶中灰身果蠅全為顯性雜合子（Aa），乙瓶中灰身果蠅全為顯性純合子（AA），黑身果蠅全為隱性純合子（aa），符合題意，假設成立，應選D。endprint