基于核心素養的高中生物課堂優化策略探析

黃 斌

（廣東實驗中學越秀學校，廣東 廣州 510405）

生物學核心素養主要包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任等。基于生物學核心素養的課堂優化策略，就是要以達成學科核心素養目標為載體，通過多維度、多角度實施課堂教學，提高課堂有效性和提升教學質量，最終促進學生形成適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。筆者結合自己的教學實踐與思考，從課堂目標、課堂內容和課堂結構三個方面，探析基于核心素養的高中生物課堂的優化策略。

一、基于學科核心素養的課堂目標的優化

生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任是生物學核心素養的四個主要內容。生命觀念是指觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象，是人們經過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。理性思維是指尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力?？茖W探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論的能力。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，做出理性解釋和判斷，解決生產生活問題的擔當和能力。[1]

課堂目標是指課堂教學活動實施的方向和預期達成的結果。基于生物學科核心素養的高中生物課堂目標，其定位就是要提高學生的核心素養，即要緊扣生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個方面來制訂[2]，以凸顯生物學課程特有的育人功能。

由于生物學科核心素養是通過生物學總的課程學習而獲得的，生物學課程的每一節課教學目標的達成最終促成學生生物學核心素養的發展，所以要培養學生的學科核心素養，必須將教學目標的制訂落實到每一節課堂。那么如何才能將教學目標貫徹落實到每一節課呢？

（一）“同課異構”策略

所謂“同課異構”，即同一教學內容承載不同素養目標。如高中生物必修三第5 章第1 節《生態系統的結構》，教師可以重點從生命觀念和理性思維兩個維度，構建并落實核心素養目標。其中，生命觀念素養目標的構建，可以通過闡述和分析生態系統的四種組成成分，建立生物與環境相統一及生命系統發展與穩態的觀點。理性思維目標方面，則可以通過分析并構建生態系統四種組成成分之間關系的模式圖（參見圖1），明確生產者、分解者是生態系統必不可少的主要成分，生產者是基石，分解者是關鍵成分，培養學生的邏輯思維能力。

（二）“同構異課”策略

圖1

所謂“同構異課”，即不同教學內容培養同一素養目標。如必修三第6 章第1 節《人口增長對生態環境的影響》與第2節《保護我們共同的家園》，兩節不同的教學內容，卻都可以從保護環境的角度，培養學生的社會責任這一相同的核心素養目標。其中，《人口增長對生態環境的影響》，可以通過分組討論，讓學生在“人口增長”和“影響生態環境”之間建立起人口增長過快與森林資源、土地開墾、水資源、能源或礦產之間的聯系，并在此基礎上，讓學生合作構建“人口增長”和“對生態環境影響”的關系模式圖，促進學生對我國計劃生育國策的理解與認同，培養學生正確的環境觀和社會責任感?！侗Ｗo我們共同的家園》，可以依托全球環境問題和生物多樣性內容，結合生活中常見的污染事件，組織學生為全球化生態環境問題提出應對策略。同時，針對生活中的污水排放、垃圾處理、過度放牧、大氣污染等現象，引出生物多樣性的概念，明確生物多樣性保護的重要意義和實際舉措，讓學生形成對生物多樣性價值的正確認知，以此提升學生的社會責任意識與擔當。

為更好地促進學科核心素養目標的制訂與落實，除將生物核心素養目標落實到教師個人的每一節課堂外，還可以以備課組和跨年級教研組為單位，開展每月一次圍繞學科核心素養目標的“同課異構”或“同構異課”活動，通過教師間的集體備課、課堂研討、觀摩與互動，將基于學科核心素養的課堂目標落實到備課、上課與評課等各個環節。

二、基于學科核心素養的課堂內容的優化

高中生物倡導“問題”教學，將“問題”作為課堂的核心內容。“問題”包括增長知識和發展思維兩個方面。一個有價值的問題能夠挑戰學生的思維，激發學生的探究欲望。基于學科核心素養的課堂教學“問題”的設計，就是要緊扣學科核心素養目標，設計適合學生的關鍵問題，引導學生在對問題的思考、探究中與教材對話、與核心素養目標對話，揭示生物發生與發展的辯證過程，促進學生能力、情感、態度、價值觀等多維目標得到全面發展。

（一）問題設計的基本原則——以“減數分裂”為例

1.激趣性原則。將問題放在特定的有趣的情境中，以激發學生的好奇心與興奮點，引發其學習興趣，增強其求知欲望。

減數分裂是比較抽象的知識，可以在課堂導入環節，創設問題情境：已知人的正常體細胞染色體數為46 條，如果精子和卵細胞染色體數目也是46條，那么受精卵的染色體數目應該是92 條，體細胞含92 條染色體的生物還是人嗎？顯然，形成精子、卵細胞的分裂必須是數目減半的一種分裂方式，即減數分裂。這種問題情境，既能調動學生興趣，又富有推理性，能引發學生強烈的共鳴，激發學生主動學習的欲望。

2.啟發性原則。通過層層設問，啟發學生的探究思維，讓學生跟著問題的思路開展邏輯推理，并得出正確結論。

導入新課后，繼續設問：為什么減數分裂后配子染色體數減半？是染色體哪種行為造成的？配子又是怎樣從體細胞中獲得每對染色體中的一條？進一步激發學生的探究欲望，啟發學生對問題的思考，做到邊學習、邊思考、邊推理，直至得出正確結論。

3.梯度性原則。教師提出的問題按一定的梯度循序漸進、前后銜接和逐步深化。

例如，在講述“同源染色體”概念時，教師可以設置“問題串”引導學生理解與辨析：什么是同源染色體？兩條染色體大小、形態一定是相同嗎？兩條大小、形態相同的染色體一定是同源染色體嗎？含有姐妹染色單體的就一定是同源染色體嗎？有絲分裂過程有同源染色體嗎？有絲分裂同源染色體也有聯會現象嗎？這一系列梯度問題，環環相扣，以問題驅動任務學習，引導學生一步步地探究和深入思考問題，把學習誤區和盲區一一突破。

4.開放性原則。教師提出問題的條件、解決方法或結果具有不確定性，解決時需要反復推敲。開放性問題有利于訓練學生知識技能的遷移能力、解決問題的綜合能力以及情感價值的判斷能力。

本節課可以挖掘很多學生感興趣、與實際生活密切關聯的開放性問題，如所有卵原細胞都可以經過減數分裂形成成熟的卵細胞嗎？卵細胞中同時存在X、Y 染色體嗎？有染色體組成為YY 的精子細胞嗎？是哪一個環節發生異常導致的呢？

（二）問題設計的主要流程——以“光合作用原理的應用”為例

1.依據學科素養目標設計核心問題。問題的設計，首先必須依據課堂教學目標，明確重點要培養學生哪一方面的核心素養，設計的“問題”教學能否達成這一目標?！肮夂献饔迷淼膽谩敝攸c是要培養學生的科學探究能力。教師可以圍繞此目標設計核心問題：在農業生產中，可以通過提高光合作用強度來增加農作物的產量。那么，生產實踐上可以通過調控哪些環境因素來增加光合作用的強度？怎樣才能做到合理調控呢？[3]

2.分析預見學生解決問題的可能性。預先判斷“問題”是否適合學生，是否符合學生的學習實際與需求。通過前期的學習，學生已了解影響植物光合作用的外部和內部因素，所以問題一對高中學生來說應該能夠準確回答。但問題二，由于大城市的學生完全沒有農耕體驗，會存在較大難度。

3.準備必要的幫助完成“問題”學習任務的“扶手”。如播放大棚溫室生產的錄像視頻，講解教材6-12“溫室中的調控系統示意圖”，讓學生了解影響光合作用的環境因素的調控原理和方法。

4.設計恰當的突破“問題”難點的手段和方法。其中，探究光照強弱對光合作用的影響，可以參照教材內容在課堂上開展分組探究實驗。其余幾個影響因素的調控策略，屬于本節課的拓展與提升的難點內容。教師需要在課堂上給予學生開展實驗探究的一般思路與方法指引，組織學生分組設計實驗方案，指導學生課下利用校內外“溫室”場地資源合作完成探究實驗，記錄每日的實驗數據，多方采集、整理信息和進行論證。在此基礎上，指導學生列表歸納光合作用原理的應用措施（參見表1），便于學生形成相關的知識體系和實踐技能。

表1 光合作用原理的應用措施

三、基于學科核心素養的課堂結構的優化

課堂結構是指在一定的教育思想的指導下，為完成一定的教學目標，對課堂教學的各個環節所設計的比較穩定的、簡化的組合方式及其活動程序[4]。

（一）厘清課堂結構的一般環節

就高中生物課堂教學而言，一般要經歷回顧復習、情境導入、合作探究、分析推理、總結提煉、形成概念、拓展訓練、鞏固應用、診斷評價、反饋矯正等多個環節。

基于學科核心素養的高中生物課堂，教師要給學生充分的參與時間，讓學生展示其探究和思考的過程，以此強化和培養學生的理性思維。然而，一節課的時間畢竟太有限，教師只有善于抓住核心環節并兼顧其余各個環節，才能在有限時間內高效達成學科核心素養目標。

（二）把握課堂結構的核心環節

生物學核心素養重在通過模型建構、科學論證、合作探究、分析推理，培養學生的理性思維和科學探究能力。因此，在生物課堂教學的眾多環節中，分析推理與合作探究是培養學生理性思維和科學探究能力的課堂結構的核心環節。

那么，如何把握生物課堂教學的核心環節呢？下面以“孟德爾的豌豆雜交實驗（二）”為例，試述把握課堂結構核心環節的“四個適度”。

1.控制適度的探究時間

“孟德爾的豌豆雜交實驗（二）”是孟德爾經典遺傳實驗的精髓部分，需要學生理解并掌握孟德爾“假說演繹法”的研究思路、研究方法和研究過程，并從宏觀到微觀深刻理解孟德爾自由組合定律的實質，以及學會應用孟德爾自由組合定律解決實際問題。這既需要學生具有較強的分析能力和邏輯思維能力，同時還需要培養學生的科學探究與應用能力。

為了讓學生既能展開有效的探究，又避免時間過長而影響其他環節的正常實施，筆者在教學實踐中采取了“先學后議”策略，要求學生課前自學本節教材內容，課上組織學生開展小組探究：“現有純種黃色圓粒和綠色皺粒兩種豌豆品系，可以應用以上兩品種培育出符合消費者需求的綠色圓粒品種嗎？ 怎樣培育？”大約用時15 分鐘，符合預期的時間結構安排，達到了預期的探究效果，各個小組均能從親代雜交得到雜合子F1 和F1 自交得到綠色圓粒品種兩個環節設計探究實驗。

2.要引導適度的發散思維

在完成探究一的基礎上，筆者緊接著拋出以下幾個議題：在前面的探究實驗中，F1 形成哪幾種基因型的配子？比例如何？F2 基因型和表現型分別有幾種？如何解釋性狀間的自由組合現象及比例？要求學生小組合作寫出F1 四種配子的基因型及比例，分析推理并學會用“棋盤法”寫出F2的九種基因型和統計F2四種表現性的比例。這樣，通過設置鏈條式緊密聯系的問題，既科學引導學生的推理與思維方向，又可以有效避免學生思維因過度發散而偏離正常教學內容。

3.要創設適度的交流機會

在核心環節設置適度的小組交流、展示與互評活動，通過匯報交流，可以提高學生對探究結果的合理分析與科學表述能力，進一步促進邏輯思維能力的提升和核心概念“自由組合定律”知識的內化。

4.要進行適度的歸納總結

通過前面的探究與分析推理，指導學生歸納自由組合定律的概念與實質。同時，提醒學生參與探究與分析推理過程中的存在問題，讓學生及時總結反思自己的探究狀態，以便在后續的課堂探究學習中加以調節與改進，促進探究方法與效果的優化。

課堂結構不是固定不變的，它是隨教學目標、教學策略、學習評價的不同而變化的。在現實中，對課堂的督導評價，往往過多地關注或片面追求課堂的活動結構，強調學生的參與度，卻忽視了各種結構的整體協調問題?；趯W科核心素養的高中生物課堂結構的優化策略，在重視分析推理和科學探究兩個核心環節的基礎上，還需強調課堂結構的完整性和協調性，只有這樣，才能使課堂結構更科學、合理，才能真正促進課堂優化和質量提升。

綜上所述，基于核心素養的高中生物課堂優化策略，就是要以提升學生學科核心素養為目標，通過優化課堂目標、課堂內容和課堂結構等，整體優化課堂教學，提升課堂教學質量，促進學生核心素養的發展?！?/p>