基于核心素養(yǎng)的高三生物學(xué)科能力培養(yǎng)與初探

高艷輝

進(jìn)入21世紀(jì)，人類社會(huì)進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展期，科技飛速發(fā)展，自動(dòng)化成都不斷提高，對(duì)創(chuàng)新型人才的需求日益增加。時(shí)代和科技變革會(huì)顯著的影響人們的生活與工作方式，進(jìn)而對(duì)公民的素養(yǎng)提出新的要求。

核心素養(yǎng)是個(gè)體在未來知識(shí)經(jīng)濟(jì)、信息化時(shí)代面對(duì)復(fù)雜的、不確定性的現(xiàn)實(shí)生活情境時(shí)，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)、觀念、思想、方法，解決真實(shí)的問題所表現(xiàn)出來的關(guān)鍵能力與必備品格。通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)而習(xí)得的，是關(guān)鍵的、共同的素養(yǎng)，具有連續(xù)性與階段性。

學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)科育人功能的集中體現(xiàn)，是通過某學(xué)科的學(xué)習(xí)而形成的關(guān)鍵能力、必備品格和價(jià)值觀念。生物學(xué)科的核心素養(yǎng)主要包括：生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任。

核心素養(yǎng)是能力，是運(yùn)用生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任，在分析和解決具體問題的過程中表現(xiàn)的。因此，達(dá)成核心素養(yǎng)的情況應(yīng)采用“運(yùn)用……，能做……”的表述。本次課標(biāo)中的常用行為動(dòng)詞是：分析、解釋、說明、闡明、探究、探討、論證、構(gòu)建等。

科學(xué)探究能幫助學(xué)生理解科學(xué)概念，參與科學(xué)實(shí)踐，理解科學(xué)本質(zhì)都有積極促進(jìn)作用。在課堂教學(xué)中開展科學(xué)探究，要幫助學(xué)生構(gòu)建生物學(xué)觀點(diǎn)和重要概念，促進(jìn)學(xué)習(xí)效率的提高與概念理解的轉(zhuǎn)化。高三生物課堂教學(xué)中如何提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，尤其是思維、創(chuàng)新等高階能力，初步進(jìn)行了如下實(shí)踐，以下以海淀區(qū)2018高三理綜測(cè)試為例。

例如2018海淀理綜生物一模的29題，通過試題的拆分和設(shè)計(jì)，沿著實(shí)驗(yàn)探究的一般主線，滲透生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般原則，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完善實(shí)驗(yàn)，到能準(zhǔn)確的表述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（結(jié)果）和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，逐步提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，尤其是思辨創(chuàng)新等能力得到極大的提升。

2018年4月11日海淀一模理綜29題：

寨卡病毒在南美流行，該地區(qū)也是登革熱病毒流行區(qū)域。為研究寨卡病毒流行與登革熱病毒的關(guān)系，科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

（1） 病毒感染人體后，會(huì)引起___________產(chǎn)生特異性抗體，與病毒結(jié)合，阻止病毒___________宿主細(xì)胞。

基礎(chǔ)知識(shí)的處理：采用問答的方式讓學(xué)生構(gòu)建免疫有關(guān)的內(nèi)容，同時(shí)把病毒相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系。

（2）登革熱病毒與寨卡病毒結(jié)構(gòu)相似。為探究登革熱病毒抗體是否可以特異性結(jié)合寨卡病毒，科研人員用血清與病毒進(jìn)行抗原-抗體雜交實(shí)驗(yàn)。

教學(xué)處理：先讓學(xué)生明確【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚趯?shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇合適的【實(shí)驗(yàn)材料】，然后讓學(xué)生進(jìn)行【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】，強(qiáng)調(diào)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則，比如對(duì)照原則，單一變量原則、等量原則等，同時(shí)對(duì)變量的控制進(jìn)行梳理和明確，比如自變量要唯一；因變量要通過可檢測(cè)或可觀察的因變量指標(biāo)來反應(yīng)；無關(guān)變量要保持相同且適宜條件等。

試題改編：

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄康歉餆岵《究贵w是否可以特異性結(jié)合寨卡病毒

自變量：登革熱病毒的抗體

因變量：登革熱病毒抗體是否可以特異性結(jié)合寨卡病毒

因變量指標(biāo)：抗原-抗體陽(yáng)性反應(yīng)

【實(shí)驗(yàn)材料】

a登革熱康復(fù)者血清 b正常人血清

c 登革熱病毒 d寨卡病毒

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

【預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果】

【出示實(shí)驗(yàn)結(jié)果】

【結(jié)果分析】

問題1：b組和c組的作用分別是什么對(duì)照？在實(shí)驗(yàn)中的作用是什么？

問題2：通過與對(duì)照組分別比較，實(shí)驗(yàn)組結(jié)果如何？能得出什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論？

【得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論】登革熱病毒抗體可以特異性結(jié)合寨卡病毒。（回答實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

科學(xué)探究一般思路總結(jié)：

1.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模悍治鲎宰兞亢鸵蜃兞浚ㄒ蜃兞恐笜?biāo)）

2.選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊ヅ?/p>

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：變量控制—分組（對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組）

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)：可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組之間比較；實(shí)驗(yàn)組之間進(jìn)行單一變量對(duì)照。

6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，注意用詞要準(zhǔn)確，把差異程度表示出來（降低顯著，不顯著）

7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：回答實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄌ骄繉?shí)驗(yàn)或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)）

試題改編：

【驗(yàn)證假設(shè)】

登革熱病毒的抗體與寨卡病毒結(jié)合后，結(jié)合病毒的抗體能夠幫助寨卡病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞，即存在抗體依賴性增強(qiáng)（簡(jiǎn)稱ADE）

【實(shí)驗(yàn)材料】

a正常人血清、 b登革熱康復(fù)者血清、

c登革熱病毒、 d寨卡病毒、

e細(xì)胞系U（不發(fā)生ADE時(shí)，對(duì)寨卡病毒的感染率很低）

f細(xì)胞系W（不發(fā)生ADE時(shí)，對(duì)寨卡病毒的感染率很高）

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】

【實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)與完善的一般思路】

1、 實(shí)驗(yàn)材料的選擇是否正確？

2、 實(shí)驗(yàn)變量的控制？

3、 因變量的檢測(cè)是否合理？

4、 是否設(shè)置對(duì)照組？

對(duì)于考察較多的實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)和完善內(nèi)容，通過這樣實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，從易到繁的解題訓(xùn)練，能不多提升學(xué)生解題能力和科學(xué)探究能力。可以采用小組討論的方式，展示并點(diǎn)評(píng)，逐步完善，最后呈現(xiàn)完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。最后通過一些解題思路的總結(jié)，讓學(xué)生以后遇到實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)和完善的試題時(shí)，有思考的切入點(diǎn)，最后通過高考試題，讓學(xué)生去感受北京高考試題特點(diǎn)及設(shè)問方式。

高階能力的提升需要常抓不懈，從基礎(chǔ)年級(jí)開始滲透，到高三階段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專題復(fù)習(xí)，慢慢提升學(xué)生的思辨與創(chuàng)新高階能力，適應(yīng)新高考說明下高考能力要求。

在生物的課堂上安排適當(dāng)?shù)目茖W(xué)探究，可以讓學(xué)生很好的理解科學(xué)家的實(shí)踐，包括確定變量、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、觀察方案、收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、觀察現(xiàn)象，參與實(shí)地調(diào)查等多種過程，讓他們領(lǐng)悟生物學(xué)家在研究過程中所持的觀點(diǎn)以及解決問題的思路和方法，從而提高學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新精神。在探究中有助于幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，通過探究活動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)參與生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)中，發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。