基于學科教室建設下的生物學核心素養的培養策略

王紅梅

摘 要 結合學科教室的硬件配置展開教學，幫助學生樹立正確的生命觀念、提高理性思維和科學探究能力，并能勇于承擔社會責任。

關鍵詞 學科教室 生命觀念 理性思維 科學探究 社會責任

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

“核心素養”是指學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。培養學生的生物學核心素養，教師需要關注學生獲得的持久能力和品格，讓學生在高中階段樹立正確的生命觀念，用理性思維來進行科學探究，用科學探究的方法發現社會問題、解決社會問題，并勇于承擔社會責任。

發展學生上述核心素養，在傳統教室中靠教師講授是難以實現的。學科教室是在選課走班背景下，為分層分類走班教學和學生自主探究學習創設環境，促進學生全面、個性發展的有效配置。生物學科教室要求以培養學生生物學核心素養為邏輯起點，構建生物教學情境，配置豐富的生物學科資源，集教室、實驗室、網絡室、閱覽室等多種功能于一體，促進學校的生物學科體系建設。它不僅可以提升學生學習內驅動力，也促進師生、生生交流以及教師教學研究。

1 以生命課堂為依托，樹立生命觀念

在生物學科教室中，以生命課堂為依托，學生能在較好地理解生物學概念性知識的基礎上，形成生命觀念，如結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀等，并能夠從生命觀念的角度認識生命世界、解釋生命現象。

1.1 硬件支持

高中生物的很多知識內容比較微觀、抽象，學生不易理解掌握。學科教室中直觀的生物素材，如掛圖、細胞結構標本或自制模型等能幫助學生在觀察后有效鞏固知識。另外，教師可以在生物學科教室擺設一些動植物，既可以裝飾教室、美化環境，又有利于學生進行觀察和學習。如將植物進行單側光培養，研究其向光性；或在教室一角設置生態缸，研究生態系統的結構與穩態。

1.2 教學實施

將學科教室中的教學模型用于課堂教學，加強知識點的形象落實，將微觀的知識點形象地展示在學生的面前，讓學生從微觀角度看待生物學，了解到真實的生物學世界，激發學生對生物世界的興趣，從而靈活學習生物。教學模型不僅是一種模型，還是放大版的真實生物知識，因而對于了解生物結構具有真實的教學意義。

“細胞結構”這一重要但卻很微觀的概念，學生在學習開始就會陷入困難，因此需注重實物模型在學科教室中的展示，這能幫助學生更好地了解微觀世界。為了維持學生學習生物學的興趣，教師引導學生在學科教室中利用課余時間將廢舊物品制作細胞膜的結構模型、超輕彩泥制作細胞器模型等。手工制作生物學的模型不僅能幫助學生鞏固課堂知識點，又能增強創造性思維。

教師借助模型，引導學生理解結構與功能觀，嘗試用生命觀念去認識生命世界、解釋生命現象，提升認識能力和解決問題的能力。

2 以科學史料為教學載體，提高理性思維

生物學的理性思維強調學生能形成科學思維的習慣、能運用歸納與概括、演繹與推理、批判性思維等方法探討生命現象及規律。在課堂上，學生通過生物科學史上一個個科學事件的分析，不斷更新和完善科學概念，重建認知結構。而科學史本身具有的連貫性有利于學生形成思維的連貫性，提高理性思維。

2.1 硬件支持

在學科教室中，利用墻面、教室外櫥窗等，以圖文的形式展示生物學的信息，如生物學科領域最新的研究內容與成果簡報或孟德爾、達爾文等科學的研究過程等。信息展板的內容可根據教學進度及生命研究進程進行調整或更換。學生在此能體悟到學科發展的歷程，提高理性思維能力，也有利于提高責任感和使命感。另外，教師在平時的教學活動中善于發現學生的閃光點，將學生在生物學習中的優秀作品展出，樹立榜樣，共享交流。

設在學科教室后面的書籍閱覽角配備有大學教材、不同版本的高中生物教材及教參、初中科學教材、以及與生命科學有關的科普書籍、雜志等。無論教師還是學生，可在需要時及時查閱，不僅方便教師備課，也利于一些有志于生命科學研究的學生學習，拓寬知識面。

在生物學科教室內配備若干電腦，布置無線局域網，開展科學史微課教學，引導學生利用課余零碎時間到學科教室觀看微課視頻，有的放矢地進行預習或復習。

2.2 教學實施

通過學科教室中微課、信息展板等的設置，引導學生學習生物科學探究的過程和研究方法。在高中生物日常教學中，教師要重視學生理性思維能力的培養，尤其是分析一些探索性的科學研究案例時，要強調理性思維的滲透。

高中的“光合作用”內容有許多微觀概念，且光反應和碳反應過程復雜，給學生的學習帶來一定難度。通過初中階段的學習，學生已經知道了光合作用的原料、產物、場所以及條件。所以高中階段在光合作用發現史的學習時，教學重點應放在光合作用的過程是如何發生的、新技術手段在科學方法的創新上是怎樣體現的。因此教師可以選擇學生易懂且符合課程目標的科學史內容，制作微課“光合作用的探究歷程”。學生利用學科教室的設備課前觀看。微課中希爾反應、光合磷酸化的探究過程，不僅幫助學生理解關于“光反應”更深層次的知識，也讓學生對科學探究的方法有進一步的認識；通過微課內容講解并動態模擬科學家卡爾文用同位素示蹤、離心等過程確立碳反應的過程，不僅使學生從知識層面進行了學習、也對生物學的經典實驗手段進一步了解。課上，通過師生、生生交流，一起分析科學家的思維過程、實驗方法，學生從中感悟科學探索的艱辛和樂趣，并嘗試總結科學探究的一般方法。

在學科教室中開展微課教學，其所營造的“微教學資源環境”讓學生在真實的、具體的、典型案例化的教學情境中對“隱性知識”“默會知識”等進行高階能力的學習，更提升了理性思維能力。

3 以拓展式實驗教學為途徑，開展科學探究

科學探究是指學生發現現實生活中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論。在學科教室硬件條件基礎上的拓展式實驗教學，是指教師根據學生實際，引導學生對原有實驗進行拓展，提出新的問題，并進行新的實驗思考、設計與實施等。endprint

3.1 硬件支持

生物學科教室給學生提供創新學習的空間，營造了符合學生認知和發展的環境。由于學科教室有顯微鏡、裝片、試劑等多種實驗器材以及教學參考的支持，學生可以在課余時間繼續“泡”在教室中，或是繼續完成課堂上沒有做好的實驗，甚至可以與教師探討，圍繞自己感興趣的內容做自己喜歡的實驗，進行自主實驗探究。

3.2 教學實施

拓展式實驗教學應根據具體教學內容而定，觀察類實驗在儀器使用、材料種類、切片等方面進行拓展；驗證性實驗采用探究方式進行；探究性實驗在教師的引導下，讓學生獨立地提出問題、作出假設、實驗設計、實施實驗、正確觀察，記錄真實的實驗現象、結果分析和討論交流等，在培養學生實事求是科學態度的基礎上提升探究思維。

“生長素的發現”這一內容是科學家進行科學探究的實驗過程，由于教材中達爾文父子、波森·詹森及溫特實驗等實驗耗時長，課內不可能完成此類實驗，但若讓學生親自設計這些經典的實驗，對生物科學素養和思維能力的提高是顯而易見的。為了給學生創造探究的機會，教師對經典實驗進行適當的改編、重組，讓學生自由組建成課外實驗小組，在生物學科教室中以玉米胚芽鞘幼苗為材料選取部分課題進行實驗。例如將達爾文的向光性實驗分成植物向光性外因探究實驗和感光部位的探究實驗；波森·詹森實驗中除了教材中的實驗外，啟發學生增設對照組。課后，學生留在生物學科教室內進行實驗，拍攝實驗過程。這些實驗的培養過程大多需經過近20 h，在拍攝視頻后，教師進行剪輯和處理后用于課堂上播放使用，用問題串的形式挖掘實驗的內在聯系并將其串聯形成一個統一的整體。此外，針對每個實驗進行交流與評價。學生也可在課堂上直接觀察學科教室中的小組實驗成果。

在教學中，教師盡量利用學科教室的資源，讓學生動手操作體驗、感受科學探究的過程，并在知識的形成過程中形成科學的態度，提高科學探究能力。

4 以課程資源為媒介，增強社會責任

生物學科的社會責任是指基于生物學的認識參與個人與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產生活中的生物學問題的擔當和能力。在以課程及學科教室中的資源為媒介下，學生能夠關注涉及生物學的社會議題，辨別迷信和偽科學。通過學習，學生能主動向他人宣傳健康生活、關愛生命和保護環境等相關知識，也能結合本地資源開展科學實踐，嘗試解決現實生活中與生物學相關的問題。

4.1 硬件支持

學科教室中配備課程資源開發相關的實驗設備，為對生物感興趣的學生和環保興趣小組的成員等探究性學習提供便利，同時也為學生對“校園微生物”“生物科學與嘉善產業”“生物科技與未來”等系列選修課程的深化和延伸學習提供條件。

根據世界環境日、地球日、愛鳥周、植樹節等節日，在學科教室外墻宣傳欄進行相應展板的宣傳，引導學生關注學校周圍的環境問題和社會關注的環境熱點問題。

4.2 教學實施

學生應能夠關注涉及生物學的社會議題，參與討論并作出理性解釋，辨別迷信和偽科學。“生物科技與未來”選修課程中介紹了現代生物科學技術，讓學生看到了先進的技術給人類生活和生產帶來的便利，如通過轉基因技術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了福利。但是，轉基因技術也會給人類帶來煩惱。對于這一話題，教師指導學生借助學科教室的圖書資源和網絡資源，查閱相關文獻，用科學的態度來看待現有的先進技術，客觀地評價每一項技術帶來的利與弊，引導學生成為科學知識的宣傳者。

生物選修課程“生物科學與嘉善產業”結合嘉善本地的“四色產業帶”農特產品的特點以及嘉善釀酒業木業等產業，分別從嘉善農特產品的簡介、種植、食用及相關生物學原理規律等幾個方面來進行展開。利用學科教室進行果酒釀制、雪菜腌制及亞硝酸鹽測定等活動，在拓寬學生知識面的基礎上，增強學生對家鄉的了解和熱愛，引導學生在未來能參與并服務于現代社會發展。

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