學科核心素養培育視角下的高中生物學教學研究

陳香茹

摘要：以人教版高中生物學的教學為例，提出學生核心素養的培養途徑.即：梳理核心概念，樹立生命觀念；巧設思維梯度，形成理性思維；激發學習熱情，嘗試科學探究；聯系社會問題，培養社會責任等.同時，基于教學實踐，對培養學生核心素養提出五點教學建議.即：要基于真實問題情境展開教學；要突出生物學知識的結構化設計；要精心設計教學活動，讓學生在活動中體驗；要把整體認識和突出重點有機結合.

關鍵詞：高中生物學；核心素養；培養途徑；教學建議

一、高中生物學核心素養分析

生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任構成高中生物學核心素養的四個要素，是不可分割的統一整體[1].生命觀念是生物學核心素養的基礎和支柱，理性思維是科學探究的重要內容，科學探究是理性思維的實證過程.以上三個核心素養的培育過程中，最終形成了一定的社會責任.學科核心素養強調對學生必備品格和關鍵能力的培養，但并非否定知識的價值，而是更加關注學科知識與核心素養的聯系.觀念的形成、思想的確立和思維的執行都需要知識的支撐.生物學核心素養體現了生物學科特質和跨學科要求，是公民科學素養的重要組成部分.

二、高中生物學核心素養的培養途徑

1.梳理核心概念，樹立生命觀念

核心概念是對重要知識、基本原理的高度濃縮和深化.從生物學事實中提煉出具有跨概念性和上位性的生物學概念，有助于學生對核心概念的理解、遷移與運用，并樹立生命觀念.在平時的教學中，尤其是復習課教學更應該梳理核心概念間的邏輯關系，從而形成結構化的知識.

例如，在高三復習“可遺傳變異的來源”時，學生對基因重組、基因突變、染色體變異等核心概念都能脫口而出，但對于概念的內涵、外延及聯系就不一定能理清.如，學生對“某些變異是否會引起性狀改變，如何改變以及改變的原因”等往往無法給出完整、準確的答案.這時建議讓學生畫概念圖幫助梳理，并嘗試回憶和理解“基因與性狀的關系”、“基因的結構”、“基因的表達”、“發生基因重組的時期”、“染色體的組成”、“染色體的變異類型”、“人類遺傳病”“相關變異的應用”等核心概念和關鍵問題.這樣，學生不僅牢固樹立了生命觀念，而且還認識到不同模塊間的知識，特別是核心概念間的緊密聯系.

2.巧設思維梯度，形成理性思維

理性思維這一素養對思維層次提出了更高要求，不僅思維方向要正確，而且思維依據要充分.生物教材中承載著很多培養學生理性思維的例子，用好這些素材對于學生科學思維習慣的形成起到舉足輕重的作用.教學中可通過引導學生建模、歸納概括、演繹推理等方法去探討生物現象及生命本質，并參與社會熱點議題的討論.

例如，必修2第四章“中心法則及基因、蛋白質、性狀的關系”的內容復雜且抽象，如果教師直接講解顯得蒼白難懂.基于培養學生核心素養的思想，對該部分知識作了分析，并制定教學目標.具體如下：結合課本資料，運用歸納與概括的方法補充和完善中心法則；對比分析基因控制性狀的實例，嘗試構建基因、蛋白質與性狀三者關系的一般模型，體驗科學研究中的演繹推理過程.教師在授課中運用教材中“中心法則的發展”資料，組織學生討論分析，并進一步歸納與概括，補充和完善中心法則.通過科學的思維方式，分析遺傳現象的實例，并追根本因.學生在基因、蛋白質與性狀三者關系的模型構建和解決問題中鍛煉和發展“理性思維”.從中感受到可以運用歸納與概括的方法去探討生命現象，感受到科學發展是一步一個腳印接近真理的過程.

3.激發學習熱情，嘗試科學探究

課堂教學轉型呼吁要讓學生在真實問題情景中積極參與合作探究.科學探究是一個實證過程.在教學過程中，教師要指導學生善于發現問題，并用探究的思路來解決問題.即作出合理假設、設計步驟、進行實驗，并對實驗現象及結果進行分析，最后得出正確的結論.課堂上若能創設情境，激發學生學習熱情及探究欲望，對核心素養的培育將起到事半功倍的作用.

例如，在必修二第五章關于“調查人群中的遺傳病”教學中，可以挖掘身邊的多種資源，使之更好地為教學服務.從中發現并提出問題，繼而開展相應的遺傳病調查的探究活動，如調查高度近視等.當然，教師在課前需要做些鋪墊，先加以趣味性引導并幫助學生制定好調查表，利用課余時間帶領學生深入社區醫院或者取得校醫的支持，利用學校給學生體檢的機會，進行相關調查和自主性探究.再如，進行關于“如何判斷某遺傳病的遺傳方式”教學時，班里有位男生剛好是多指患者，班里同學乃至他本人也對多指的遺傳方式產生極大興趣.教師趁機引導他們展開調查，并動手畫系譜圖.通過此次活動，全班學生不但能明確遺傳方式的研究需要在患者的家族中調查，還學會如何繪制遺傳系譜圖，并認識到系譜圖在遺傳學研究中的重要性.總之，捕捉身邊的生成性教學資源，抓住教學關鍵時機開展相應的探究活動，對科學探究這一素養的培養便能水到渠成.

4.聯系社會問題，培養社會責任

社會責任強調要關注與生物學有關的社會問題，作出理性解釋并積極參與社會決策.不僅自身要樹立健康意識、環保意識，更要身體力行，去感染和影響周圍的人，履行社會責任.

高中生物必修教材的設計注意聯系社會問題，培養社會責任，在課堂進行德育滲透.例如：（1）在“遺傳病的監測、預防和優生優育”的教學中，學生體會到掌握必要的遺傳知識，不僅對自身及其家庭成員有益，還可以對社會有所擔當，并盡到力所能及的社會責任.通過積極傳播生物學知識（推廣婚前檢查，遺傳咨詢和產前診斷的重要性），讓學生爭當健康婚育的宣傳者、執行者和和監督者.（2）組織學生搜集細胞發生癌變的原因及預防措施，對學生進行生命健康教育.（3）比較我國近幾年各大城市的空氣質量，嘗試針對人類活動對生態環境的影響提出決策和建議.學生在解決現實生活中與生物學相關的問題的同時，社會責任感進一步得到增強.

三、高中生物學核心素養培養的實踐反思和教學建議endprint

1.基于真實問題情境展開教學

生物學知識的教學應在真實性的問題情境中進行.可采用基于問題的學習，基于項目的學習，基于體驗式的學習，基于合作和探究的建構式學習等方式及其組合，幫助學生在解決問題的活動中逐步發展生物學核心素養.

例如，在復習人教版必修一實驗時，事先把廣口瓶水培紫色洋蔥放置在講臺桌上，讓學生觀察洋蔥的生長變化情況.待到長出管狀葉及根時，就可以進入實驗復習.復習時讓學生闡述這棵洋蔥在必修一實驗中的應用.學生討論、歸納和總結，最后得出實驗材料與教材實驗的匹配.例如，管狀葉——“綠葉中色素的提取和分離”，鱗片葉的外表皮——“觀察植物細胞的質壁分離與復原”，鱗片葉的內表皮——“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”，根尖——“觀察植物細胞的有絲分裂”.學生在感慨洋蔥價值的同時，復習了必修一的幾個重要實驗，不僅達到課前預期，課堂氣氛也空前高漲，繼而再將問題進一步引申，如為什么這些材料適合？需要滿足什么條件？還有哪些材料可以替代？

2.精心設計教學活動，讓學生在活動中體驗

知識的習得和獲取是在活動中建構的而不能僅僅靠教師的灌輸.新的課程理念強調知識要問題化，問題要活動化.在課堂教學中，應根據學生認知的邏輯順序，精心設計驅動性問題，形成問題鏈，并將一個或若干個活動單元有機地結合起來組織教學.

例如，在必修二第四章“基因指導蛋白質的合成”的教學中，利用學案的先行組織者功能，預先給出材料，介紹電報的發明人——美國莫爾斯創造莫爾斯電碼.讓同學們參考學案中的摩爾斯電碼表，破譯給出的一段莫爾斯電碼，并回答問題.同學們很快被帶進這一活動環節，于是開始手忙腳亂的“破譯”.當公布答案（“where are genes located？”中文意思是“基因位于哪里？”）時，大多數學生體驗到挑戰成功的喜悅.有趣的破譯電碼游戲融合了跨學科知識，很好地激發學生探索和求知的欲望.同理，信使RNA從核孔出來結合在核糖體上，怎樣翻譯出蛋白質呢？學生帶著這個問題，對照課本中的密碼子表，嘗試翻譯過程.由于有了破譯莫爾斯電碼作鋪墊，對翻譯過程的理解就顯得輕松自如.學完本節課，很多學生恍然大悟：原來遺傳信息是這樣指導蛋白質合成的.

3.突出生物學知識的結構化設計

合理的知識結構是能力形成和發展的基礎，只有將知識系統化和結構化，才能形成能力.在高三生物復習中，知識結構化尤為重要.教學中可依據生命活動的連續變化，構建結構化的知識網絡，幫助學生形成對科學過程和本質的理解.

例如，在復習人教版必修一“細胞的生命歷程”時，可引導學生搭建如下思維導圖（如圖1）.通過系統化、結構化的知識脈絡，既能幫助學生理清各知識間的聯系，又能引導學生在微觀層面上認識生命本質，從而形成辯證唯物主義自然觀.

4.把整體認識和突出重點有機結合

一節課可能會涉及核心素養的多個方面，要整體認識這些素養，不要將素養割裂開來.同時要有所側重，突出最核心的素養.

例如，必修三第四章“種群數量的變化”一節的教學重點在于讓學生學會運用模型與建模等方法，闡述并解釋種群數量的變化特征.從分析“問題探討”入手，到分析“J”型、“S”型增長曲線及種群數量的波動和下降，再到“探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化”，其目的就是為了突出培養學生的“理性思維”這一核心素養.但是，種群數量變化引起的社會影響，同樣也涉及到學生“社會責任”核心素養的培養.因此，文中還兩處穿插與社會的聯系分析，以喚起學生的社會責任.如分析人類活動對自然種群的影響；分析瀕危動物的保護與有害動物的防護.這兩種核心素養的培養，既要水乳交融，又要有所側重，突出“理性思維”這一核心素養.

總之，讓我們一起聚焦高中生物核心素養.讓“生命觀念”、“理性思維”、“科學探究”、 “社會責任”在生物學課堂教育中生根發芽，結“核心素養”之果.

參考文獻：

[1]吳成軍.基于生物學核心素養的高考命題研究[J].中國考試， 2016（10）：25-31.

[2]侯安燕.圍繞重要概念設計和組織教學活動的嘗試——“實驗法是生物學研究的重要方法”一課的教學[J].生物學通報， 2015， 50（1）：24-27.

[3]劉麗紅， 左延柏.高考生物觀察類實驗的復習[J].實驗教學與儀器， 2014，31（5）：20-21.endprint