優化生物科學實驗發展學科核心素養
——“南方教研大講堂”項目的設計思路與實踐

楊計明 （廣東省教育研究院 廣東廣州 510035）

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》是高中生物學教學的依據。培養學生生物學學科核心素養是生物學課程的價值追求，也是課程預期的教學目標。實驗教學是促使學生達成生物學學科核心素養的重要支撐。

生物學是自然科學中的一門實驗性基礎學科，是研究生命現象和生命活動規律的科學，包含了人類認識自然現象和規律的一些特有的思維方式和探究過程。生物學課程要求學生主動參與學習，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律等過程中學習生物學知識，養成科學思維習慣，形成積極的科學態度，發展終身學習及創新實踐的能力[1]。

“南方教研大講堂”是由廣東省教育廳指導、廣東省教育研究院主辦的示范性常態化高端教研學術講堂。

“南方教研大講堂”致力于推動廣東省基礎教育課程教學改革和教研工作轉型發展，打造高素質的專業化創新型教師和教研隊伍，創建廣東教研品牌，促進基礎教育教學質量提升。將圍繞廣東基礎教育（含幼兒園）發展熱點、難點問題和薄弱環節，突出重點、聚焦問題，以學科育人這一關鍵環節和重大問題為主線，組織和邀請省內、外師德高尚、理念先進、積極創新，研究與實踐能力強并具有一定成果的教研基地負責人、教研員、名教師、名校長及高校專家等組成教研團隊，通過專家專題報告、教學教研成果匯報、精品優質課例（案例）展示、教學教研學術研討沙龍等形式靈活開展，并結合人工智能等先進信息技術和融媒體等信息技術新樣態，線上、線下融合進行，探索示范性常態化主題教研新模式。

“南方教研大講堂”系列活動涵蓋中小學各學段各學科，每周五下午14:30～17:00線上、線下融合進行。

據廣東省教育研究院辦公室不完全統計，截至2021年12月，“南方教研大講堂”系列活動已進行了26場，收看量超過1 000萬人次。

1 項目實踐

“南方教研大講堂”第10場的主題為：優化生物科學實驗發展學科核心素養。活動聚焦于學科核心素養的生物學實驗教學研究、如何開好生物學學生實驗等問題，通過專題講座、課例展示、專家評課、教研沙龍和活動總結等5個環節，進一步探索、優化生物學實驗，發展學生的生物學學科核心素養。

2 方法

“南方教研大講堂”第10場活動實施方法為：2021年9月9日下午14:30～17:00在廣東省教育研究院八樓學術報告廳線下進行，通過“中國教研網、中國移動和教育、廣東廣播電視臺廣東教育Plus、廣東廣播電視臺觸電新聞、廣東省教育資源公共服務平臺、粵教研、廣東教育傳媒”等平臺進行線上直播，直播活動結束還可掃碼回看。

3 內容

1）專題講座：基于學科核心素養的生物學實驗教學研究，重點推廣首屆國家級教學成果獎獲獎成果“廣東省中學生物新課程實施中優化課堂教學活動的研究與實踐”[2-3]，關鍵在于“優化課堂教學活動”，在優化生物學實驗課型方面，中學生物學課堂教學要突出實驗材料優選、實驗方法優化、實驗效果優異。以生物科學史“袁隆平雜交水稻”為經典案例，介紹實驗材料優選（水稻“野敗”雄性不育株）、實驗方法優化（水稻“三系法”育種等）、實驗效果優異（水稻優質高產）并在全世界廣泛推廣、應用，以解決人類糧食問題。

2）課例展示：以2020年12月4日廣東省普通高中新課程新教材實施國家級示范校建設研討交流活動“聚焦育人模式改革發展學生核心素養”的“探究實驗：影響酶活性的條件”同課異構展示，廣東省普通高中新課程新教材實施國家級示范學校華南師范大學附屬中學、廣東實驗中學、廣州市執信中學的3位生物學教師的實驗課例教學效果優異。例如，華南師范大學附屬中學孫老師的實驗材料優選（優選“馬鈴薯”）、實驗方法優化（定性實驗和定量實驗）、實驗效果優異，在發展生物學學科核心素養方面，突出“科學探究”“科學思維”并拓展至“生命觀念”“社會責任”，必修模塊實驗從學生學業質量標準“水平二”深化至“水平四”，依據生物學課程標準實施教學，在不增加課程難度的情況下，發展學生的生物學學科核心素養，教學創新示范性較強。

3）教研沙龍：在生物學學科核心素養視域下，如何加強、改進并開展好學生實驗？各位專家提供了很好的優化生物學實驗的教學經驗，并提出寶貴建議。

教師在觀摩“南方教研大講堂：優化生物科學實驗發展學科核心素養”第10場后均表示，大講堂內容既有理論高度，又有實踐意義，開拓了視野，也為一線教師提供了多種課堂范例，對教師成長大有裨益。

“南方教研大講堂：優化生物科學實驗發展學科核心素養”通過多種形式線上、線下融合，在廣東省乃至全國產生一定的影響力。

4 討論

1）生物科學課程既要開設基礎實驗，又要開展拓展實驗，還要開辟創新實驗。例如，廣東省普通高中新課程新教材實施國家級示范校華南師范大學附屬中學的金字塔課程體系（圖1）。

圖1 華南師范大學附屬中學課程體系

華南師范大學附屬中學課程體系的基礎課程、拓展課程、創新課程，依次開展基礎性實驗（國家課程生物學實驗）、拓展性實驗（自然科學生物學實驗）、創新性實驗（理化生高端創新實驗研修），從“基礎扎實、全面發展”到“視野開闊、特長突出”再到“求真致知、實踐創新”，致力于優化生物科學實驗，培養創新型人才。從課程設置和課例展示分析，華南師范大學附屬中學作為廣東省普通高中新課程新教材實施國家級示范校，踐行“優化生物科學實驗發展學科核心素養”。

2）“南方教研大講堂”高水平教研創新平臺跨越時空值得進一步探索。廣東省普通高中生物學教師不足2萬人，直播和回放截至2021年9月10日，“南方教研大講堂：優化生物科學實驗發展學科核心素養”收看量達43.67萬人次，互聯網融媒體跨越時間與空間，教研影響力廣闊。打造教研新模式，“南方教研大講堂”高水平教研創新平臺值得進一步探索。

5 結論

1）生物學實驗是生物學課程的重點和難點內容。生物學教學發展創新實踐能力必須突出實驗重點和突破實驗難點。①突出重點，建議在開展基礎性實驗（國家課程生物學實驗）的基礎上，進一步開展拓展性實驗（自然科學生物學實驗）和開辟創新性實驗（生物學高端創新實驗）。②突破難點，建議中學生物學課堂要突出實驗材料優選和實驗方法優化，以實現優異的實驗效果。

2）優化生物學實驗是發展學科核心素養的重要途徑。貫徹生物學課程標準，以生物學學科核心素養為宗旨，無論是“科學探究”“科學思維”，還是“生命觀念”“社會責任”，教學過程都應注重實踐，“南方教研大講堂”實踐證明：優化生物科學實驗是發展學生學科核心素養的重要途徑。

3）“南方教研大講堂”高水平教研創新平臺逐漸形成。由廣東省教育研究院創建的“南方教研大講堂”高水平教研創新平臺，于每周五下午進行直播，為進一步推動廣東基礎教育課程教學改革和教研工作轉型發展，打造高素質專業化創新型教師和教研隊伍，以及創建廣東教研品牌創造了有利條件，促進了基礎教育教學質量的提升。

由廣東省教育研究院主辦的“南方教研大講堂”與“廣東省中小學青年教師教學能力大賽”[4]“廣東省基礎教育教研基地項目建設”“廣東省基礎教育教研員研修活動”“廣東省教育研究院‘走進粵東西北教研幫扶活動’”等系列教研相互融合，在廣東教研背景下，生物學科將進一步探索“依托高水平教研促進教師專業發展提高中學生物學教學質量的研究與實踐”[5]。