基于學(xué)科教室建設(shè)下的生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略

王紅梅

摘 要 結(jié)合學(xué)科教室的硬件配置展開教學(xué)，幫助學(xué)生樹立正確的生命觀念、提高理性思維和科學(xué)探究能力，并能勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。

關(guān)鍵詞 學(xué)科教室 生命觀念 理性思維 科學(xué)探究 社會(huì)責(zé)任

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

“核心素養(yǎng)”是指學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，教師需要關(guān)注學(xué)生獲得的持久能力和品格，讓學(xué)生在高中階段樹立正確的生命觀念，用理性思維來(lái)進(jìn)行科學(xué)探究，用科學(xué)探究的方法發(fā)現(xiàn)社會(huì)問(wèn)題、解決社會(huì)問(wèn)題，并勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。

發(fā)展學(xué)生上述核心素養(yǎng)，在傳統(tǒng)教室中靠教師講授是難以實(shí)現(xiàn)的。學(xué)科教室是在選課走班背景下，為分層分類走班教學(xué)和學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生全面、個(gè)性發(fā)展的有效配置。生物學(xué)科教室要求以培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)為邏輯起點(diǎn)，構(gòu)建生物教學(xué)情境，配置豐富的生物學(xué)科資源，集教室、實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)室、閱覽室等多種功能于一體，促進(jìn)學(xué)校的生物學(xué)科體系建設(shè)。它不僅可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)動(dòng)力，也促進(jìn)師生、生生交流以及教師教學(xué)研究。

1 以生命課堂為依托，樹立生命觀念

在生物學(xué)科教室中，以生命課堂為依托，學(xué)生能在較好地理解生物學(xué)概念性知識(shí)的基礎(chǔ)上，形成生命觀念，如結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等，并能夠從生命觀念的角度認(rèn)識(shí)生命世界、解釋生命現(xiàn)象。

1.1 硬件支持

高中生物的很多知識(shí)內(nèi)容比較微觀、抽象，學(xué)生不易理解掌握。學(xué)科教室中直觀的生物素材，如掛圖、細(xì)胞結(jié)構(gòu)標(biāo)本或自制模型等能幫助學(xué)生在觀察后有效鞏固知識(shí)。另外，教師可以在生物學(xué)科教室擺設(shè)一些動(dòng)植物，既可以裝飾教室、美化環(huán)境，又有利于學(xué)生進(jìn)行觀察和學(xué)習(xí)。如將植物進(jìn)行單側(cè)光培養(yǎng)，研究其向光性；或在教室一角設(shè)置生態(tài)缸，研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)態(tài)。

1.2 教學(xué)實(shí)施

將學(xué)科教室中的教學(xué)模型用于課堂教學(xué)，加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)的形象落實(shí)，將微觀的知識(shí)點(diǎn)形象地展示在學(xué)生的面前，讓學(xué)生從微觀角度看待生物學(xué)，了解到真實(shí)的生物學(xué)世界，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物世界的興趣，從而靈活學(xué)習(xí)生物。教學(xué)模型不僅是一種模型，還是放大版的真實(shí)生物知識(shí)，因而對(duì)于了解生物結(jié)構(gòu)具有真實(shí)的教學(xué)意義。

“細(xì)胞結(jié)構(gòu)”這一重要但卻很微觀的概念，學(xué)生在學(xué)習(xí)開始就會(huì)陷入困難，因此需注重實(shí)物模型在學(xué)科教室中的展示，這能幫助學(xué)生更好地了解微觀世界。為了維持學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，教師引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)科教室中利用課余時(shí)間將廢舊物品制作細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型、超輕彩泥制作細(xì)胞器模型等。手工制作生物學(xué)的模型不僅能幫助學(xué)生鞏固課堂知識(shí)點(diǎn)，又能增強(qiáng)創(chuàng)造性思維。

教師借助模型，引導(dǎo)學(xué)生理解結(jié)構(gòu)與功能觀，嘗試用生命觀念去認(rèn)識(shí)生命世界、解釋生命現(xiàn)象，提升認(rèn)識(shí)能力和解決問(wèn)題的能力。

2 以科學(xué)史料為教學(xué)載體，提高理性思維

生物學(xué)的理性思維強(qiáng)調(diào)學(xué)生能形成科學(xué)思維的習(xí)慣、能運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、批判性思維等方法探討生命現(xiàn)象及規(guī)律。在課堂上，學(xué)生通過(guò)生物科學(xué)史上一個(gè)個(gè)科學(xué)事件的分析，不斷更新和完善科學(xué)概念，重建認(rèn)知結(jié)構(gòu)。而科學(xué)史本身具有的連貫性有利于學(xué)生形成思維的連貫性，提高理性思維。

2.1 硬件支持

在學(xué)科教室中，利用墻面、教室外櫥窗等，以圖文的形式展示生物學(xué)的信息，如生物學(xué)科領(lǐng)域最新的研究?jī)?nèi)容與成果簡(jiǎn)報(bào)或孟德爾、達(dá)爾文等科學(xué)的研究過(guò)程等。信息展板的內(nèi)容可根據(jù)教學(xué)進(jìn)度及生命研究進(jìn)程進(jìn)行調(diào)整或更換。學(xué)生在此能體悟到學(xué)科發(fā)展的歷程，提高理性思維能力，也有利于提高責(zé)任感和使命感。另外，教師在平時(shí)的教學(xué)活動(dòng)中善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn)，將學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中的優(yōu)秀作品展出，樹立榜樣，共享交流。

設(shè)在學(xué)科教室后面的書籍閱覽角配備有大學(xué)教材、不同版本的高中生物教材及教參、初中科學(xué)教材、以及與生命科學(xué)有關(guān)的科普書籍、雜志等。無(wú)論教師還是學(xué)生，可在需要時(shí)及時(shí)查閱，不僅方便教師備課，也利于一些有志于生命科學(xué)研究的學(xué)生學(xué)習(xí)，拓寬知識(shí)面。

在生物學(xué)科教室內(nèi)配備若干電腦，布置無(wú)線局域網(wǎng)，開展科學(xué)史微課教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生利用課余零碎時(shí)間到學(xué)科教室觀看微課視頻，有的放矢地進(jìn)行預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)。

2.2 教學(xué)實(shí)施

通過(guò)學(xué)科教室中微課、信息展板等的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)探究的過(guò)程和研究方法。在高中生物日常教學(xué)中，教師要重視學(xué)生理性思維能力的培養(yǎng)，尤其是分析一些探索性的科學(xué)研究案例時(shí)，要強(qiáng)調(diào)理性思維的滲透。

高中的“光合作用”內(nèi)容有許多微觀概念，且光反應(yīng)和碳反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)一定難度。通過(guò)初中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了光合作用的原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所以及條件。所以高中階段在光合作用發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí)時(shí)，教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在光合作用的過(guò)程是如何發(fā)生的、新技術(shù)手段在科學(xué)方法的創(chuàng)新上是怎樣體現(xiàn)的。因此教師可以選擇學(xué)生易懂且符合課程目標(biāo)的科學(xué)史內(nèi)容，制作微課“光合作用的探究歷程”。學(xué)生利用學(xué)科教室的設(shè)備課前觀看。微課中希爾反應(yīng)、光合磷酸化的探究過(guò)程，不僅幫助學(xué)生理解關(guān)于“光反應(yīng)”更深層次的知識(shí)，也讓學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的方法有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)；通過(guò)微課內(nèi)容講解并動(dòng)態(tài)模擬科學(xué)家卡爾文用同位素示蹤、離心等過(guò)程確立碳反應(yīng)的過(guò)程，不僅使學(xué)生從知識(shí)層面進(jìn)行了學(xué)習(xí)、也對(duì)生物學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)一步了解。課上，通過(guò)師生、生生交流，一起分析科學(xué)家的思維過(guò)程、實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生從中感悟科學(xué)探索的艱辛和樂趣，并嘗試總結(jié)科學(xué)探究的一般方法。

在學(xué)科教室中開展微課教學(xué)，其所營(yíng)造的“微教學(xué)資源環(huán)境”讓學(xué)生在真實(shí)的、具體的、典型案例化的教學(xué)情境中對(duì)“隱性知識(shí)”“默會(huì)知識(shí)”等進(jìn)行高階能力的學(xué)習(xí)，更提升了理性思維能力。

3 以拓展式實(shí)驗(yàn)教學(xué)為途徑，開展科學(xué)探究

科學(xué)探究是指學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的生物學(xué)問(wèn)題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及結(jié)果的交流與討論。在學(xué)科教室硬件條件基礎(chǔ)上的拓展式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是指教師根據(jù)學(xué)生實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)原有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展，提出新的問(wèn)題，并進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)思考、設(shè)計(jì)與實(shí)施等。endprint

3.1 硬件支持

生物學(xué)科教室給學(xué)生提供創(chuàng)新學(xué)習(xí)的空間，營(yíng)造了符合學(xué)生認(rèn)知和發(fā)展的環(huán)境。由于學(xué)科教室有顯微鏡、裝片、試劑等多種實(shí)驗(yàn)器材以及教學(xué)參考的支持，學(xué)生可以在課余時(shí)間繼續(xù)“泡”在教室中，或是繼續(xù)完成課堂上沒有做好的實(shí)驗(yàn)，甚至可以與教師探討，圍繞自己感興趣的內(nèi)容做自己喜歡的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)探究。

3.2 教學(xué)實(shí)施

拓展式實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容而定，觀察類實(shí)驗(yàn)在儀器使用、材料種類、切片等方面進(jìn)行拓展；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)采用探究方式進(jìn)行；探究性實(shí)驗(yàn)在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生獨(dú)立地提出問(wèn)題、作出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、正確觀察，記錄真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果分析和討論交流等，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是科學(xué)態(tài)度的基礎(chǔ)上提升探究思維。

“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”這一內(nèi)容是科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，由于教材中達(dá)爾文父子、波森·詹森及溫特實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)，課內(nèi)不可能完成此類實(shí)驗(yàn)，但若讓學(xué)生親自設(shè)計(jì)這些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，對(duì)生物科學(xué)素養(yǎng)和思維能力的提高是顯而易見的。為了給學(xué)生創(chuàng)造探究的機(jī)會(huì)，教師對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母木帯⒅亟M，讓學(xué)生自由組建成課外實(shí)驗(yàn)小組，在生物學(xué)科教室中以玉米胚芽鞘幼苗為材料選取部分課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如將達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)分成植物向光性外因探究實(shí)驗(yàn)和感光部位的探究實(shí)驗(yàn)；波森·詹森實(shí)驗(yàn)中除了教材中的實(shí)驗(yàn)外，啟發(fā)學(xué)生增設(shè)對(duì)照組。課后，學(xué)生留在生物學(xué)科教室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，拍攝實(shí)驗(yàn)過(guò)程。這些實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)過(guò)程大多需經(jīng)過(guò)近20 h，在拍攝視頻后，教師進(jìn)行剪輯和處理后用于課堂上播放使用，用問(wèn)題串的形式挖掘?qū)嶒?yàn)的內(nèi)在聯(lián)系并將其串聯(lián)形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。此外，針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行交流與評(píng)價(jià)。學(xué)生也可在課堂上直接觀察學(xué)科教室中的小組實(shí)驗(yàn)成果。

在教學(xué)中，教師盡量利用學(xué)科教室的資源，讓學(xué)生動(dòng)手操作體驗(yàn)、感受科學(xué)探究的過(guò)程，并在知識(shí)的形成過(guò)程中形成科學(xué)的態(tài)度，提高科學(xué)探究能力。

4 以課程資源為媒介，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任

生物學(xué)科的社會(huì)責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識(shí)參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問(wèn)題的擔(dān)當(dāng)和能力。在以課程及學(xué)科教室中的資源為媒介下，學(xué)生能夠關(guān)注涉及生物學(xué)的社會(huì)議題，辨別迷信和偽科學(xué)。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能主動(dòng)向他人宣傳健康生活、關(guān)愛生命和保護(hù)環(huán)境等相關(guān)知識(shí)，也能結(jié)合本地資源開展科學(xué)實(shí)踐，嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活中與生物學(xué)相關(guān)的問(wèn)題。

4.1 硬件支持

學(xué)科教室中配備課程資源開發(fā)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為對(duì)生物感興趣的學(xué)生和環(huán)保興趣小組的成員等探究性學(xué)習(xí)提供便利，同時(shí)也為學(xué)生對(duì)“校園微生物”“生物科學(xué)與嘉善產(chǎn)業(yè)”“生物科技與未來(lái)”等系列選修課程的深化和延伸學(xué)習(xí)提供條件。

根據(jù)世界環(huán)境日、地球日、愛鳥周、植樹節(jié)等節(jié)日，在學(xué)科教室外墻宣傳欄進(jìn)行相應(yīng)展板的宣傳，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)校周圍的環(huán)境問(wèn)題和社會(huì)關(guān)注的環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題。

4.2 教學(xué)實(shí)施

學(xué)生應(yīng)能夠關(guān)注涉及生物學(xué)的社會(huì)議題，參與討論并作出理性解釋，辨別迷信和偽科學(xué)。“生物科技與未來(lái)”選修課程中介紹了現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)，讓學(xué)生看到了先進(jìn)的技術(shù)給人類生活和生產(chǎn)帶來(lái)的便利，如通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)人們獲得了較多具有抗性的植物品種和特異性疫苗，這都給人們的生活帶來(lái)了福利。但是，轉(zhuǎn)基因技術(shù)也會(huì)給人類帶來(lái)煩惱。對(duì)于這一話題，教師指導(dǎo)學(xué)生借助學(xué)科教室的圖書資源和網(wǎng)絡(luò)資源，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，用科學(xué)的態(tài)度來(lái)看待現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)，客觀地評(píng)價(jià)每一項(xiàng)技術(shù)帶來(lái)的利與弊，引導(dǎo)學(xué)生成為科學(xué)知識(shí)的宣傳者。

生物選修課程“生物科學(xué)與嘉善產(chǎn)業(yè)”結(jié)合嘉善本地的“四色產(chǎn)業(yè)帶”農(nóng)特產(chǎn)品的特點(diǎn)以及嘉善釀酒業(yè)木業(yè)等產(chǎn)業(yè)，分別從嘉善農(nóng)特產(chǎn)品的簡(jiǎn)介、種植、食用及相關(guān)生物學(xué)原理規(guī)律等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行展開。利用學(xué)科教室進(jìn)行果酒釀制、雪菜腌制及亞硝酸鹽測(cè)定等活動(dòng)，在拓寬學(xué)生知識(shí)面的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)家鄉(xiāng)的了解和熱愛，引導(dǎo)學(xué)生在未來(lái)能參與并服務(wù)于現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展。

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