合理設計教學活動，聚焦核心素養培養

李超

摘要：培養學科核心素養是落實“立德樹人”教育方針的具體途徑，也是新一輪課程標準實施的核心任務。本文結合教學實踐，從四個方面闡述設計合理的教學活動來達成教學目標，培養學生的生物學科核心素養。

關鍵詞：教學活動;生物學;核心素養

中圖分類號：G633.91 ?文獻標識碼：A ? 文章編號：1992-7711（2019）01-0034

生物學課程是自然科學領域中重要的科學課程之一，其主要是展示生命現象和生命活動規律等基本生物學內容。生物學課程的教學，不僅要讓學生獲得基礎的生物學知識，更要讓學生領悟生物學家在研究過程中的觀點、思路和方法。因此，在教學過程中，生物教師應該積極探索并有效利用優秀的教學素材，合理設計教學活動，引導學生積極主動思考生物現象，探索未知的生物世界，加強對生命本質的全面認識和理解。本文結合教學實踐，在教學中強調學生的主動參與過程，在親歷模型制作、獲取信息、回顧經典、運用實踐的過程中習得生物知識，形成科學的生命觀念，養成科學的思維習慣，掌握科學的探究方法、樹立科學的社會責任，進而使學生的核心素養得到顯著的提升。

一、通過模型制作，形成生命觀念

“生命觀念”通常是指對觀察到的生命現象、特征及相互關系進行理解后的抽象，并且都是經過實驗驗證后的科學觀點，能更加合理地理解或解釋所有的生命現象和相關事件。生命都是經過自然規律的篩選，并在激烈的競爭中生存下來的，具有自我復制和新陳代謝的物質形態，生命在本質上是功能和結構的結合體、進化與適應的組合體、穩態與平衡的協調體、物質與能量的統一體。生物學研究的大多是微觀世界，很多結構要借助顯微鏡才能觀察到，只通過講解或觀察，學生很難形成具體的結構，此時教師可以改變教學模式，比如讓學生制作具體模型，化抽象思維為具體實物，明確生物物體結構與功能的統一，在理解生物學概念的基礎上形成相應的生命觀念，并且能夠用生命觀念去認識生命世界、解釋生命現象。

例如，在講解“細胞膜的結構模型”時，筆者積極創造課堂實驗條件，讓學生預習課本知識，提前自備材料，在課堂上以創作型的模式來制作細胞膜結構模型。如學生利用乒乓球、鐵絲、彩紙為材料制作質膜流動鑲嵌模型，還有部分學生發揮空間想象力，直接用不同顏色的橡皮泥為原料，制作出質膜流動鑲嵌模型（如圖1）。再如在講解細胞的結構之前，筆者先啟發學生“細胞到底是由什么構成的”，讓學生借助于模型道具在課后時間來制作細胞的結構模型（如圖2）。

讓學生用紙盒做細胞壁、紅豆組合細胞核、黃豆組合細胞溶膠、白大米組合液泡、綠豆和黑豆組合其他細胞器等，組合成“雜糧版的植物細胞結構圖”;還有用廢舊足球當作細胞膜，彩紙制作細胞器、橡皮泥制作細胞核，而且里面的細胞器和細胞核是立體感極強的懸空式結構，制作成類似地球儀的“旋轉式動物細胞模型”。

模型制作的教學活動新穎、生動，學生既掌握了生物學基本概念，又切身體會到細胞構造的和諧統一，在制作細胞模型過程中感悟到細胞膜、細胞器、細胞核結構與功能協調之美的同時，也領悟到了細胞結構與功能相適應的生命觀念。

不僅是生物體內部要體現結構與功能相適應的生命觀念，同樣在生態系統內部也要體現生物個體與其功能相適應的觀念，生態系統的各種成分如生產者、消費者、分解者要與非生物的環境和諧共處、彼此協調、各司其職，以維持生態系統的功能。

如在講解生態系統前，先組織學生設計并制作微型生態系統模型——生態瓶，教師在課上進行布置，小組進行討論，確定制作哪種生態瓶后。然后小組成員進行分工，準備材料制作生態瓶;制作完后還要觀察生態瓶中微型生態系統持續的時間，設計記錄表，做好觀察和記錄;在交流與展示環節相互介紹各自生態瓶的設計特點。生態瓶的制作既調動了學生學習生物學的興趣，又培養和鍛煉了學生的創造能力、思維能力和動手能力。

學生在制作生態瓶的過程中要認識到生態系統穩態與平衡的復雜性，從而形成穩態與平衡的生命觀念;在確定生態瓶的成分和擺放位置的過程中應認識到生態系統物質和能量的重要性，從而形成物質和能量觀念。

通過生物模型制作，既使學生理解了生物學核心概念，還能在理解生物學概念的基礎上形成生命觀念，并對生物的研究過程、方法、成果和后續發展產生巨大的興趣，進而更加積極主動地探究生命世界、解釋生命現象。

二、利用情境漫畫，培養科學思維

“興趣是最好的老師”，要讓學生在學習相對枯燥的理論知識的過程中逐漸養成好奇、好問、好學的習慣，生物教師就要從生物教材的實際和學生的認知水平出發，創設合理的教學活動，最大程度地激發學生學習生物學的濃厚興趣。而漫畫正好可以作為這一載體，將枯燥的理論知識融合在漫畫中，不僅能創設輕松詼諧的課堂氣氛，還能引導學生積極主動地參與課堂，使學生的科學思維時刻處于活躍狀態。在課堂總結和復習課中常采用比較和分析、歸納和概括的教學方法，在分析比較和歸納概括的過程中，學生能清晰認識生物現象的區別和聯系，準確總結生物知識的規律和原理，從而更有效地掌握生物學知識，鍛煉科學的思維能力。但直接列表比較一些生物學現象，往往會讓學生感覺課堂枯燥，也提不起興趣，如果這時用形象生動、通俗易懂且能體現生物知識點的情景漫畫來授課，會取得意想不到的效果。

如在講解“特異性免疫反應”時，由于免疫概念多、內容抽象、知識點雜、學習難度較高。很多教師在講解完生物概念后，往往采用思維導圖的形式來進行總結，雖然能取得一些效果，但學生往往容易混淆細胞免疫和體液免疫。筆者在進行教學時，先通過兩幅漫畫來展現兩種免疫的區別，如主要免疫細胞、作用對象和免疫效應的方式?？吹竭@兩幅風趣幽默的漫畫，學生的學習熱情立即被點燃，

主動參與課堂的欲望也得到激發，通過情景漫畫，學生可以直觀地看到細胞免疫對抗的三大目標，而知識漫畫形象地展現了Y形結構的抗體和在體液中對抗病原體的方法。漫畫的幽默風格，讓學生對特異性免疫內容的印象更加深刻，通過討論分析后，就很容易概括和歸納出具體免疫對象、作用途徑、和免疫方式等。

學生通過感性、形象和具體的情景漫畫，能有效激發自己的想象潛能，超越個人的認知范圍和時空的限制，透過現象看到生物的本質，分析和歸納又能讓學生獲得更多的知識，促成歸納和概括思維的形成。教師通過改變作業形式，讓學生繪制簡易的情景漫畫來歸納、概括、闡釋、建模某些生命現象及規律，以達到深刻理解生物學知識的目的，最大程度地培養他們的科學思維能力。

三、回顧科學經典，掌握科學探究

生物學科知識體系是豐富多彩的，涉及到了諸多生物學研究的歷史和探索過程，比如植物光合作用的探索、生物酶的發現歷程、孟德爾遺傳定律的提出、生長素的發現過程等。教師應該把生物學家的科學思想和科學探究方法融入日常課程教學中，引導學生在生物實驗分析和設計過程中學習到更多的科學探究方法，并且得到實驗邏輯的訓練和培養，學會生物實驗材料的選取、實驗的設計和操作、實驗數據的統計和分析、實驗結論的總結和交流等。通過對生物科學史中探究實驗的講解和模擬，既能讓學生感悟生物學家的科學探索精神，還能體驗、學習和掌握生物科學探究的方法，也能夠快速培養學生邏輯思維的靈活性和變通性，進而提高學生的科學探究能力。

例如，在講解“植物光合作用”時，筆者通過向學生展示生物學家探究光合作用的歷程，和學生共同分析恩格爾曼和薩克斯設計生物實驗的精妙之處、魯賓與卡門放射性同位素實驗的巧妙之處，讓學生在學習理論知識的同時分析各個生物學家所得結論的科學性，從而提出自己的科學疑問，比如為何要將實驗植物“饑餓處理”，為何要對實驗葉片進行遮光處理、為何要用酒精來進行實驗等，這樣就能夠使學生在各種疑問中對實驗進行逐步分析，從而學會設置實驗變量、設計實驗步驟等，養成科學的邏輯思維和理性的科學探究意識，使學生切身感受到生物學探究過程中實驗方法選擇的重要性。

再如，在對學生講解“植物生長素的發現史”時，通過向學生講解幾位科學家的經典實驗，引導學生積極地觀察達爾文的胚芽鞘向光彎曲實驗現象，然后提出合理的分析，形成自己的實驗假設;討論并分析波森和詹森生物實驗的絕妙之處，得出設置合理變量的科學方法;創造實驗環境對溫特實驗進行還原和模擬，引領學生進行實驗設計并得出更加完善的生物學實驗結論。

不難發現，科學、正確的生物學研究方法對于知識的獲取和理論的形成具有重要的導向作用，只有選用科學的研究方法進行科學探究才能夠找到解決科學問題的最佳方法，也只有通過科學的探究過程，才能引導學生準確形成生物科學探究的基本方法：提出問題——作出假設——實驗設計——方案實施——分析結果——交流討論——總結結論?；仡櫤湍M生物學經典實驗既培養了學生發現、分析和解決問題的能力，又讓學生掌握生物實驗設計，形成觀察、分析、推理、歸納等科學的探究方法。

四、參與社會事務，樹立社會責任

生物科學的社會責任是通過對生物學知識產生系統性的認識，然后再參與到社會與個人的事物討論中，從而做出科學的判斷和解釋，最終有效解決生活和生產中出現的生物學問題，從而培養個人的責任擔當。在生物教學的過程中要以學生為本，要求教師在教學過程中將知識、能力和情感價值觀有效地傳導給學生，引導學生在學習和探究真理的過程中培養責任意識，最終樹立起服務人類、回報社會的責任感和使命感，這樣在學生進入社會之后就能在科學意識的指導下，將自己所學到的科學知識運用到社會生活的方方面面，使科學技術真正造福于人類。

例如，在講解生態系統的穩態時，筆者常以“五水共治”為課堂教學活動的素材，五水共治包括了治污水、防洪水、排澇水、保供水和抓節水五個方面，其中治污水是“五水共治”的主要任務，和日常生活聯系最緊密的是生活污水處理。組織學生從生態系統的角度設計簡易可行的污水治理方案，學生設計了利用挺水植物如茭白、香蒲、蘆葦來凈化污水，如圖5所示。

這既能保持當地的生物多樣性，又能維護當地生態系統的穩定。在學習完生態系統和生態工程的知識之后，組織學生考察臨江濕地灘涂，學生結合具體的生活環境、資源空間來設計合理的，適合本地產業發展的“生態農莊”，如將蘆葦蕩改成漁場、桑樹林和果園等。還組織學生依據生態學原理對家庭種植業、養殖業和加工業有機結合，將農村家庭生活用燃料，餐廚垃圾和庭院養殖進行整體設計，設計符合農村實際的家庭庭院生態系統（如圖6）。

引導學生利用生物學知識積極參與社會實踐活動，既可以讓學生鞏固所學知識，對知識進行系統整理和自主建構，又能激發學生的社會責任感，樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的生態理念，形成生態意識，主動參與環境保護實踐活動，積極造福人類和社會。

總之，隨著生物教學改革的不斷深入，生物教師應該從教材的內容結構、生物課程的教學目標和學生的認知水平出發，設計合理的教學活動，采取科學的教學方法，引導學生主動對生物現象進行思考，積極探索未知的生物世界，培養學生的科學思維，形成科學的生命觀念，讓學生掌握科學的探究方法，樹立強烈的社會責任感，進而提升學生的生物學科核心素養。

作者簡介：李 超，男，1980年5月生，漢族，安徽太湖人，大學本科學歷，高中生物教師，中學一級教師。

參考文獻：

[1] 裴銀龍.構建生物學科思想，有效提高課堂效率[J].讀與寫（教育教學刊），2016（9）.

（作者單位：浙江省杭州市蕭山區第十高級中學 ? 311200）