基于學科核心素養的高中生物教學策略研究

毛翠平

摘要：在新課程標準理念指導下，生物核心素養若想在高中生物教學中“落地生根”，筆者認為針對教學策略應重視以下三方面調整：一是觀念上由“生物教學”調整為“生物教育”；二是內容上由“知識教學”調整為“能力教育”；三是方式上由“學問課堂”調整為“智慧課堂”。這樣才能真正讓生物核心素養成為學生的思維習慣及行為習慣，還能在培養學生生物核心素養的過程中，突出生物學科的教育特質，踐行立德樹人這一根本任務，進而為學生綜合能力的提升保駕護航。

關鍵詞：教學策略；高中生物；學科核心素養

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A文章編號：1673-8918（2023）09-0098-04

一、 引言

在高中學生要求具備的科學素養之中，生物核心素養是其一項關鍵構成要素。在高中生物課堂中，學生不僅要養成靈活的科學思維模式，還要了解并養成良好的生活習慣。作為任課教師，在傳授生物知識、方法技能的同時，還應關注學科核心素養的滲透。在我國新課改深入推進的背景下，高中生物教學要滿足更加多元的要求。而將學科核心素養在課堂教學中的落實，在構建高效高中生物課堂的同時，符合學生“最近發展區”的發展需求，還強化了學生的自主學習能力與自主探究能力。

二、 “追根溯源”——生物學科核心素養的基本內涵

生物科學素養，具體是指在參與經濟活動、參加社會生活以及從事生產實踐、涉及個人決策的情況下，使用到的生物知識、價值觀念、探究能力等，其屬于組建公民科學素養中的重點部分。針對高中生而言，獲取生物科學素養主要是將高中生物課程作為依托，在課程學習過程中凝結出有關自身發展、社會發展的關鍵能力以及意志品格，比如生命觀念、理性思維及社會責任感等。

三、 學科核心素養視域下高中生物教學策略——支架式教學

有關支架式教學的基本內涵，當前國內外學者雖然給出一個權威性的定義，即教師為學生提供所有推動學生學習的有力支持，可能是一個問題或是一個提示，幫助學生提高新知構建效率，僅是提供幫助并非將知識內容直接給予，在學生認知結構搭建過程中建立“支架”。而筆者以“被動運輸”這一知識板塊教學為例，具體分析在學科核心素養背景下如何利用“支架”進行教學。通過本節內容的學習，要求學生掌握水進出細胞的基本原理，對植物細胞失水與吸水、協助擴散及自由擴散展開研究，而探究部分從屬于實驗設計，知識內容的抽象性較強，尤其是幫助學生理解自由擴散與協助擴散時，合理運用“支架”可以達到事半功倍的效果，促使學生提高學科核心素養。

（一）設置實驗支架

教師在課前準備好本堂課所需的實驗材料，利用打孔器打出大小相同的蘿卜條（三根），分別準備盛入等量鹽水和清水的燒杯，一根蘿卜條放入鹽水燒杯中，一根蘿卜條放入清水燒杯中，一根蘿卜條不進行處理，組織學生觀察放入燒杯的蘿卜條的變化。通過觀察實驗現象，對這一實驗過程和結果進行描述，同時思考這種現象產生的原因。然后由教師和學生一起總結：放進燒杯處理過的兩根蘿卜條對比沒有處理過的蘿卜條，放入清水燒杯的蘿卜條的體積有所變大，而鹽水中的逐漸變小，通過這一現象說明蘿卜條發生吸水與失水，進而順利引出滲透作用。

（二）了解滲透作用——設置問題支架

學生通過閱讀教材中“問題探討”有關滲透現象的圖例，并結合多媒體課件展示的直觀動態圖，在此基礎上構建問題支架。

問題1：半透膜兩側的水分子和蔗糖分子是否均通過了半透膜？

問題2：半透膜兩側通過的水分子數量是否相同？

問題3：漏液面有沒有無限上升的可能性？

問題4：燒杯中如果盛有濃度相同的蔗糖溶液，實驗結果會是怎樣？

問題5：能否用紗布代替滲透膜？

教師利用多媒體課件展示動態圖，能夠提高內容的直觀性，而通過問題支架組建“問題串”，組織學生由淺入深地思考，然后借助小組合作、獨立探究等形式，培養其科學探究精神與科學思維，主動構建有關“滲透作用”的知識。

（三）進出細胞原理——小組合作探究

以多媒體教學課件為支架，組織學生回憶曾經有關紅細胞的實驗，例如“紅細胞制備細胞膜”，旨在回憶成熟紅細胞具備的結構特點。在課件上展示紅細胞放入濃度不同的氯化鈉溶液的實驗視頻，讓學生觀察紅細胞在清水、濃度是10%氯化鈉溶液、濃度是0.9%生理鹽水中發生的變化。以小組合作的形式討論，紅細胞吸水與紅細胞失水的原因，依據討論結果總結其失水以及吸水的條件，最終得出細胞膜可以視為半透膜。

（四）探究植物細胞的吸水與失水——提供實例支架

教師與學生共同觀察成熟植物細胞的模式圖，對比動物細胞而引出原生質層的概念，然后一起總結該概念的基本內涵。教師可將日常生活中植物細胞失水與吸水的實例用作支架：①涼拌黃瓜時，加入食鹽會使碗中的水增加；②商超中的蔬菜經常被水霧縈繞，這是為了讓菜葉保持硬挺。依托相關生活實例，提出問題支架：①水分子在植物細胞中如何進出？②有沒有通過滲透作用？③能否將原生質層也視作半透膜？教師先要讓學生知道植物細胞的吸水和失水與動物細胞相同，在此基礎上讓學生以同桌為單位提出假設：在高濃度與低濃度的溶液中植物細胞失水和吸水。而為了證明自己的假設正確，就會自然而然地引出實驗支架，由學習小組負責制定“植物細胞的吸水和失水”的實驗方案、設計實驗器材及材料等，最終方案由師生一起點評。

（五）探究自由擴散及協助擴散——提供工具支架

在提供工具支架前，教師依然要利用實例支架導入：當前研究人員通過研制人工無蛋白質雙層膜，來對物質跨膜運輸情況進行檢測，依據課件提供的圖示分析哪些物質可以通過人工膜，它們是如何通過的？然后提供兩個工具支架：①準備提前泡好的咖啡，在學生面前打開蓋子，詢問學生有何發現。學生能說明這是擴散現象；②通過透明水瓶和氣球，制作模仿肺泡和空氣交換的模型，并在課件中播放交換的Flash動畫，探究二氧化碳和氧氣進出方向是否和氣體濃度相關？通過學生觀察和思考提出，兩者均是從高濃度向低濃度運輸，在此基礎上提出自由擴散的基本概念，而協助擴散概念的學習和上述過程類似，然后由學生獨立完成“自由擴散和協助擴散的區別”（表1）。教師通過真實例子，不僅向學生滲透了結構與功能觀，而且融入了科學探究精神。

四、 學科核心素養視域下高中生物教學策略——思維導圖

（一）“水溶交融”——教與學

面對教育教學改革的進一步深入，教師在新課標理念指引下，在向學生傳授理論知識的同時，還需要有意識地培養其學習技能，更不能忽視態度、情感和思想價值觀念的養成。從某種角度來講，思維導圖可以被細化分為學生中心的思維導圖、教師中心的思維導圖，將學生作為中心的思維導圖和教師作為中心的思維導圖相比，能在促進學生吸收內化知識的同時提高生物學科核心素養。

以“生態系統的信息傳遞”中的“信息種類”知識點為例，將物理、化學與行為信息作為基本點設計相應的思維導圖，將其拓展成三個分支，并通過合適的圖形代替知識內容，以此降低學生接受知識的難度，一方面推動知識內化，另一方面調動其學習積極性。例如“遺傳信息的翻譯”可以被劃分成五個步驟，組織學生以小組為單位，每一學習小組負責一個步驟，并要求以直線圖的形式進行講解，比如從第一步起始，mRNA轉錄完畢后從細胞核進入細胞質，同時與核糖體結合。學生將“起始”“運輸”“延伸”“停止”“脫離”的直線圖組構為一張完整的思維導圖，然后把“翻譯的條件”定義為中心詞，教師首先向學生提供其導圖當中的一級分支，比如“模板”“酶”和“原料”等，學習小組合作繪制二級分支并確定每個分支的關鍵詞，學生繪制思維導圖的過程也是溫習知識的過程，能夠達到“一石二鳥”的教學效果。

（二）“不分伯仲”——思與教

進入高中學習階段，學科教學工作必須面向全體學生，而且要格外重視學生養成良好的學科核心素養，有效組織學生開展探究性學習活動，同時將曾經所學知識遷移運用到生活中。那么要求教師在備課環節能科學分析班級學生當前的認知程度和知識儲備，還要厘清各單元、各課時的邏輯結構、知識細節等，在這一環節建立起整體教學的思維導圖，以此提高教學計劃的針對性及合理性。

五、 學科核心素養視域下高中生物教學策略——5E教學

針對這一教學模式而言，吸引、探究、解釋、遷移以及評價屬于五大環節，因為各個環節的英文首字母為“E”，所以是5E教學模式。在高中生物教學中，運用該模式，不僅能提高課堂教學的深度及廣度，還能滿足學科核心素養培養目標，實現教師深度教學和學生深層學習。

（一）5E教學模式——吸引

激發知識學習興趣是開展5E教學的重要前提之一，主要是由于興趣既是進行自主性活動的關鍵，也是有利于學生潛能開發的主要媒介。針對生物教學而言，為了在學習過程中提高核心素養并且實現深層次的學習，“吸引”應作為其先決條件。作為教師應組織好課堂教學，以有趣且豐富的形式調動學生學習的積極性。生物知識與人類活動有著十分密切的聯系，因此，教師應通過創設生活化情境，讓學生沉浸在真實情境中體驗并感知生物知識的原理。

例如，在《體液調節》這堂課的新課導入階段，設計“30s憋氣”的學生挑戰活動，等到活動結束后由教師發起提問：“憋氣期間，你的身體發生了哪些變化？”引導其結合活動經歷，得出呼吸的頻率加快以及幅度加深等答案，然后在此基礎上，進行語言導入：憋氣之后身體內部的二氧化碳含量快速增大，而想要維持穩態導致呼吸出現“變化”，其屬于生命活動的一種調節方式，接下來讓我們走進新課——體液調節。由于體液調節是一個新概念，而二氧化碳是通過血漿運輸的，并且血漿本就是一種體液的方式，因此利用此活動可以更好地幫助學生理解何謂體液運輸。

（二）5E教學模式——探究

這一教學模式的核心理念是“以學生為中心”，而“探究”則為促進教學目標達成的重要渠道之一。但是探究具有較強的綜合性，其中包含學生的認知、思維及行為等諸多方面，又因為屬于培育自主能力的重中之重，所以學習活動要以探究活動為支撐。可以真正調動高中學生探索欲望的活動多具有挑戰性，應利用具體任務增強學生綜合能力并提高其知識水平，進而掌握相應的學習技能。筆者建議以小組合作為載體，組織學生開展知識探究活動，或者設計主題式、專題型等系列探究活動，保障達成“探究”目標。

例如，以“DNA的結構”為主題設計小組探究活動。待學生清楚“堿基-堿基”雙鏈連接模式的知識點后，針對四種堿基怎樣互補配對進行深入探究。若采取傳統的知識記憶方法，由于學生對其中緣由不理解，所以極易發生記混現象。而教師可以讓學生利用排列組合的形式列舉配對方式：①相同堿基互相配對；②嘌呤A配對嘌呤G以及嘧啶T配對嘧啶C；③A和C配對以及G和T配對；④A和T配對以及G和C配對。結合自己所學知識將四種形式逐個排除，最后確定第四種假設。在上述活動中不僅蘊含了推理假設、信息篩選以及合理判斷等學習要素，還能讓學生在學習知識的基礎上鍛煉多方面能力。

（三）5E教學模式——解釋

該環節的主要任務為展示以及剖析探究結果，生生之間、師生之間交流上一學習過程中出現的問題及想法，同時描述所理解的知識概念。由于學生自身能力相對有限，所以在理解和推理上未必全面，因此教師要將過程及結果作為依托，輔以教學媒體或者通過直接解釋，幫助學生掌握。

例如，有關“免疫調節”這部分知識的學習，在多媒體課件上呈現細胞圖紙，讓學生以同桌為單位繪制病原體感染免疫系統的過程圖，再附上個人理解的文字描述。然后兩名學生各自解釋體液免疫以及細胞免疫的流程，教師結合學生的理解加以完善。

（四）5E教學模式——遷移

具體是指在教師的指導下，學生把概念的內涵進一步擴充，同時和其他知識構建聯系，處理在新條件、新情況下產生的問題。學生能夠利用專業學科知識處理相似問題，實現對知識內容的深入理解。

例如“生長素的發現開啟了人類對植物激素調節的探索”，通過吸引、探究和解釋這三個學習環節，學生掌握了植物具備向光性的知識。教師據此為其創設一個新情境，即王老師想要在教室內栽培一盆植株，他在網上查閱到花盆需要每七日旋轉1/4周，請你結合所學知識幫助王老師解釋這樣做的理由。該情境就是讓學生把植物向光性的知識點遷移運用，利用專業術語來解釋旋轉花盆的原因，以此鞏固所學知識。

（五）5E教學模式——評價

是指檢測學生針對新知的理解程度和應用程度，常見評價類型為正式評價與非正式評價。有關正式評價，即結合所學內容通過試卷的形式檢測，或是將表現性任務作為檢測載體。而非正式評價要求在教學的整個過程中貫穿。比如，“吸引”環節需要評價學生參與情況和問題回答的完整程度；而“探究”以及“解釋”環節，主要是學生的學習效果與整體表現。

六、 結語

綜上所述，高中生物教師要對“學科核心素養”形成一個全面而深刻的認識，要意識到這也是人類社會發展的一個必要能力及素養要求。遵循新課程標準，積極推進高中生物教育教學改革，將學科教學和核心素養密切相連，在“以學生為中心”的原則下，合理選擇并有效創新授課模式、教學策略，從而讓核心素養能夠在課堂教學中“落地生根”，在學生綜合能力、學科思維上“開花結果”。

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