圍繞核心素養教學目標的教學設計策略

梁偉

摘 要 以“基因工程”實際教學為例，探究在生物學學科核心素養的背景下，如何結合原三維目標制定教學目標及圍繞教學目標設計課堂教學。

關鍵詞 生物學學科核心素養 教學目標 教學設計

結合《普通高中生物學課程標準（2017年版）》及教學大綱，要落實學生達成科學素養的目標，教師需要根據教學內容制定每課時的教學目標，圍繞教學目標及學情合理設計課堂教學過程，所以教學目標的制定對課堂教學設計起著重要的指導作用。過去，教師制定教學目標主要以“三維目標”為指導，隨著社會的不斷進步與發展，教育目標變為培養具有核心素養的公民。那么，如何根據生物學學科核心素養來制定教學目標并設計課堂教學呢？筆者嘗試通過理論分析，結合教學案例，對此進行探究。

1 生物學學科核心素養的內涵——教學目標制定的理論基礎

生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任4個維度。生物學學科核心素養是學生在解決實際問題時所表現出的價值觀念、必備品格和關鍵能力，這些能力是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的。其中，生命觀念是基礎，是整合生物學核心概念的橋梁，它包括結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀。科學思維和科學探究是培育生命觀念的手段與方法。科學探究的基本程序是現象觀察一提出問題一實驗設計一方案實施一交流討論。在此過程中會用到科學思維中的歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創造性思維等方法。所以科學探究與科學思維是相互滲透，相互促進的：科學思維是科學探究的重要內涵，科學探究是科學思維的實證和發展。

2 基于生物學學科核心素養制定教學目標

通過研究，分析生物學學科核心素養之間的聯系，教師可以在原三維目標的基礎上深度研究教材，結合學情，突出學生主體地位及科學素養發展的目標來制定教學目標。以蘇教版生物學教科書《選修3.現代生物科技專題》的“基因工程概述”一課為例，分析教學目標，設計教學策略。

2.1 教材及學情分析

“基因工程概述”是蘇教版《選修3.現代生物科技專題》第一章“基因工程”中的第一節內容。該部分教科書主要涉及基因工程的工具和基因工程的實施過程等知識點，以《必修2.遺傳與進化》中“DNA的結構與復制”“基因控制蛋白質合成”等知識點為基礎。基因工程是高中生物教學中比較難的教學內容，學生對該部分知識點的理解也比較抽象，給教學帶來一定的難度。

高二的學生已經學習過DNA的結構與復制、基因控制蛋白質合成等相關知識，對基因的結構與功能有了一定的認識。學生對于基因工程這個先進的生物技術具有很大的興趣，同時他們對有關轉基因問題存在疑惑，使他們對這部分知識具有較強的求知欲。

2.2 基于生物學學科核心素養制定教學目標

根據結構與功能觀的基本規律，通過分析抗蟲棉等轉基因植物的培育成功過程，闡述基因工程能夠實現不同生物之間基因“剪切”和“拼接”及外源基因能夠在受體細胞中表達的原因。

結合教材中基因工程的工具、基因工程的實施過程，運用遺傳學相關知識，探究限制酶、DNA連接酶的作用及特點、載體的選擇條件、基因工程的具體操作過程及能否成功的核心技術等相關問題，并能用所學知識闡述抗蟲棉等轉基因生物的培育過程。

基于基因工程的發展過程，搜集資料，舉例說出基因工程的應用及在人類生產生活中的意義，并能用科學的價值觀對社會發生“轉基因”產品的恐慌現象提出自己的觀點。探討轉基因生物的安全性問題，形成正確的科學價值觀。

3 圍繞生物學學科核心素養教學目標，設計課堂教學

本節課教學目標的設計主要是立足于科學實例的分析，挖掘學科核心素養教育素材。教師主要以問題為導向，創設問題情境，設計學生活動，步步引導學生思考分析，最后達成所制定的教學目標。

3.1 案例1：基因工程的工具

教師結合基因工程的概念，使用自制教具（圖1），模擬將生物甲的一個基因與乙的DNA進行重組的過程。

教師創設問題串：①基因是DNA的片段，甲、乙兩生物的DNA如何能進行重新組合呢？使用什么工具將基因進行“剪切”和“拼接”？②限制酶能隨意“切割”基因嗎？為什么？它是如何實現將所需要的基因“切割”下來的？這體現它具有什么特點？③重組DNA分子要借助什么工具才能成功導入受體細胞？④根據模擬重組DNA的過程分析：所需要的載體應該具備哪些條件？

案例設計分析：在設計該部分的教學時.教師采用紙條模擬DNA分子的“剪切”與“拼接”，形象直觀地表現出重組DNA的過程。該過程會引發學生思考：如何將“基因”進行“剪切”？用什么工具？限制酶切割基因為什么具有特異性？“拼接”DNA分子時會用到什么工具？學生在模擬過程中也能極大地激發學習興趣，在探討過程中不斷發生思維碰撞，并擦出火花，為下一步的科學探究起到很好的推進作用。

學生在模擬DNA重組時，除了對教材中的知識有了客觀形象的認識以外，還產生了新的疑惑：用同一種限制酶切割目的基因與載體后，產生的黏性末端都是相同的，在拼接時目的基因與目的基因可不可以連接在一起呢？目的基因與載體連接時可以正著拼接，也可以反著拼接，哪一種拼接才能正常表達呢？針對這些疑惑，各學習小組進行激烈的討論，學生的科學思維得到了發散提升，科學探究的欲望也得到了激發。

3.2 案例2：基因工程的實施過程

在上一節基因工程所需工具的學習基礎之上，教師引導學生觀察分析教材“積極思維”中“抗軟化番茄是如何培育出來的”的資料，創設問題情境，引導學生分析基因工程的實施過程。教師可以提出以下問題：①抗軟化番茄與普通番茄相比，有什么優點？所要的目的基因是什么？所以基因工程實施過程的第一步應該是什么？獲取目的基因一般有哪些方法？②目的基因能直接導入普通番茄的受體細胞中嗎？如果不能，將如何解決？③重組DNA分子如何順利地導入受體細胞？常用的方法有哪些？④人們如何檢測目的基因已成功導入受體細胞？

案例設計分析：教師結合具體實例，引發學生思考。學生在觀察分析過程中基本能初步提出基因工程的實施過程。教師結合教學目標及學生的認知水平，對問題進行進一步的補充和闡釋，及時消除學生的認知沖突，使學生能在課堂教學過程中主動思考和探究，鍛煉學生的科學思維，提高學生的科學探究能力。

在學習過基因工程的相關知識之后，教師可以讓學生利用網絡，聯系生活，搜集有關基因工程應用的現狀及在日常生活中有轉基因動植物、轉基因食品等實例。并引導學生能結合所學知識提出自己的觀點：基因工程給人們的生活帶來了哪些影響？你如何看待社會所發生的“轉基因”恐慌現象？在分析和探討的過程中學生能初步形成正確看待“轉基因”的態度和科學的價值觀。

筆者緊緊圍繞著教學目標來設計教學，教學目標在教學過程中起著重要的指導作用，為培養學生的科學素養提供了依據和保證。

4 啟示與反思

結合以上案例，筆者對在生物學學科核心素養的背景下如何結合原三維目標制定教學目標及圍繞教學目標設計課堂教學，最后達成目標實現的教學策略提出了自己的見解。在科學素養的背景下，教師在教學中將面臨新的挑戰：如何為社會培養具有一定科學素養的人？在這種新形勢下，就需要教師在教學的同時能深入研究生物學學科核心素養的內涵，構建其明確具體的內容體系，為教學目標設計提供更科學的依據;重視研究課程育人的教學策略，為學生可持續發展做出更大的努力。

參考文獻：

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[3]王立剛.指向生物學學科核心素養的教學目標設計策略[J].中學生物教學，2018，（7）：11-13.