指向解決真實情境問題的高中生物學特色課程開發

生物學是一門實驗科學，很多生命現象和生命活動規律需要通過科學實驗來發現，因此實驗與觀察是生物學建立和發展的基礎。鑒于生物學學科的基本特點，我們改變了實驗教學僅僅作為理論課的配套教學的傳統做法，開發了一套以解決真實問題為目標，由科學實驗方法、現代科學技術和綜合實踐活動組成的創新特色課程。我們在課程設計中積極引入UbD（Understanding by Design）新型教學模式，并通過項目式學習方式完成跨學科綜合實踐活動。本文以“誘變育種”特色課程為例，介紹了特色課程開發的過程和創新點。

隨著校本課程的實施，目前國內外很多學校已設置生物學特色課程。組織形式通常為知識拓展類或與課本教學配套的實驗課，將選修課定位為基礎課程的補充。能力培養多集中于學生的動手操作能力，缺少復雜情境下進行科學探究的設計，沒有體現出選修課在培育人文精神和科學素養方面的價值。為了在真實情境中通過問題解決的實踐來培養學生核心素養，我們開發了一套以解決真實問題為目標，由科學實驗方法、現代科學技術和綜合實踐活動組成的創新課程，并通過選修課的形式進行實施。在本創新課程中，實驗教學上升為生物學教學的核心，實驗教學的地位和學習時間得到大幅提升。

三個模塊分別圍繞方法、技術和實踐三個中心，各有側重。綜合實踐類模塊是本創新課程的核心內容和價值體現，課程意義如圖1所示。通過跨學科綜合實踐活動，提高學生解決生活中真實問題的能力。本課題的設計是基于生物學學科的本質和育人要求。通過實驗創新課程體系的開發能更好地滿足社會對創新型人才的需求、學校的課程建設要求以及學生成長的個性化需求。

一、特色課程開發過程

首先，進行實驗特色課程的創新開發時，先進行宏觀層面的研究。通過學習、比較國內外關于特色課程實施路線的理論，完善生物學創新特色課程的設計思想和評價依據，形成課程設置的基本思路。

其次進行專項研究，初步確定實驗特色課程的操作流程和實施步驟。我們將綜合實踐活動課程分為四個環節，即導引課、項目分析課、項目實施課和項目成果展示課，在課程設計中積極引入UbD（Understanding by Design）這種“為遷移而教、為理解而學”的新型教學模式，并通過項目式學習方式完成跨學科綜合實踐活動。

最后通過實踐檢驗和調研反饋對初步方案進行優化，形成理論和操作指南。開發過程如圖2所示。

二、特色課程開發實例

遺傳學在中學生物學中具有非常重要的地位。有關遺傳學知識的實踐應用主要表現為利用育種技術改良農作物，其中誘變育種因其對性狀的大規模改良具有不可替代的作用。“如何選擇更適合的育種方式”，我們基于此真實問題制訂綜合實踐目標：嘗試利用多種誘變育種的方法對用于醬油生產的金黃色葡萄球菌進行改良，并進行效果比較。

具體開發和實施過程如下表1，見文末。

三、特色課程的創新點

（一）創新課程內容

課程內容立足科學實踐，強調真實問題。結合實驗課程的目標和特點，積極通過項目式學習和跨學科學習的方式完成實踐活動，提升學生解決生活中真實問題的能力，將最新的技術、方法和理論融入實驗課程，使學生能夠了解到學科前沿的發展動態。

（二）創新教學流程

區別于傳統的“制定教學目標→設計學習活動→評估、確認學習結果”的教學流程，本課程采取UbD這種逆向設計的教學模式。進行實踐活動時，教師需要在設計教學活動之前思考教學要達到的目標，以及哪些證據表明教學達到了目標，然后關注學生的學習期望，再選擇合適的教學行為。

具體流程為在導引課上先確定每個單元基于真實問題的實踐目標，制訂評估目標是否達成的評價依據，再分解為若干項目和每個項目的驅動性問題，確定解決驅動性問題需要的實驗技術和方法，最后通過多種途徑提供學習資源幫助學生完成實踐活動。

在課程實施過程中，我們加強了實驗課程與其他學科的合作，促進學科交叉和融合。如在有關誘變育種的跨學科實踐活動中，我們邀請物理教師和化學教師共同參與實驗課程的設計和實施，將生物學科微生物培養和耐藥性的檢測與物理和化學定性探究和定量測定的方法相結合，為學生提供比較完整的、各學科貫通融合的定量測定的思路和方法。

同時，我們建立了完善的實驗課程資源庫，包括實驗指導書籍、實驗演示視頻、數字化實驗教學平臺、虛擬仿真實驗等;建立線上和線下資源庫，并實現了線上資源可檢索和快速查閱。

（三）創新課程評價體系

本特色課程體系建立了學生核心素養培養為中心的評價體系，從橫向和縱向兩個方向進行評價。特色課程既從評價導向、評價內容和評價主體等方面進行橫向多元化評價，又關注學生在不同學習階段的發展情況，同時開發多種個性化的評價工具。

四、結語

通過開發“誘變育種”特色課程，我們深入探討了生物學實驗在真實情境問題解決中的重要性。通過引入UbD新型教學模式和項目式學習方式，我們成功地將理論知識與實踐活動相結合，為學生提供了更為豐富的學習體驗。

該課程不僅提升了學生的動手操作能力，更培養了他們在復雜情境中進行科學探究的能力，充分體現了選修課在培育人文精神和科學素養方面的價值。

課程中的跨學科綜合實踐活動，提高了學生解決生活中真實問題的能力。基于真實問題的學習不僅能激發學生的學習熱情，還能培養他們的創新思維和實踐能力。

（作者單位：北京市朝陽外國語學校）

編輯：陳鮮艷

作者簡介：李峰（1977—），男，漢族，北京人，本科，中教一級，現任北京市朝陽外國語學校生物學學科教研組長，研究方向：高中生物學特色課程開發。