例談生物學教學中學生活動的“五性”設計

唐東輝

摘要 闡述了生物學教學中從情境性、理科性、邏輯性、方法性和思維性五個方面進行活動設計，以在新課程背景下發展學生的核心素養。

關鍵詞 生物學核心素養 生活化教學 深度教學策略 案例分析

中圖分類號G633. 91

文獻標志碼B

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》指出，學生的學習過程是主動參與的過程，通過積極參與動手、動腦活動或完成工程學任務，加深對生物學概念的理解，從而提升應用知識的能力，進而能用科學的觀點、知識、思路及方法，探討或解決現實生活中真實的生物學問題。因此，倡導學科核心素養的生物學教學應更注重并精心設計學生活動，搭建學生實踐平臺，以發展學生的關鍵能力。

1 活動應具備情境性

情境能夠激發學生的學習興趣，增強學生對生物學知識的探究欲望，并能較好地培養學生的自主學習、合作交流的能力。教師只有將情境融入活動，才能使學生領悟活動的緣起與歸宿，積極主動參與到活動中，探討生物學現象與問題，審視生物學社會議題，以實現活動育人目標。

1.1 活動情境應體現真實的生物學研究

生物學是一門課程，更是一門科學?？茖W需要客觀反映生命現象，揭示生命活動規律，秉持實事求是的科學研究態度。情境總是與生產、生活和科學活動緊密聯系的，是從真實研究中提取、加工出來的，“真”是情境的核心元素。虛幻的、脫離實際、違背事實的情境雖給人“耳目一新”的感覺，但其嚴重脫離了生產生活實際，導致所學知識與實踐研究相割裂，不利于培養學生的生物學學科核心素養。因此，活動情境應來源于真實的科學研究，以真情激趣，以真情質疑。

目前基因工程技術在疫苗的研發領域發揮著極其重要的作用，能有效地預防動物傳染病的發生。在“基因工程”專題復習時，以表達乙腦病毒PrM基因重組偽狂犬病病毒的構建為情境，設計疫苗研發的流程圖（圖1），并提出問題：如何獲取目的基因？如何構建基因的表達載體？蛋白疫苗與病毒疫苗有何區別？學生基于這一真實的科學研究，思考、討論、交流，在理解和掌握生物學知識的同時，領悟到知識來源于生產實踐，最終服務于生產實踐。

1.2 活動情境應突出實踐價值與意義

生物學具有較強的實踐性和應用性。學生只有在與于人類生產、生活實踐以及認識、改造世界的實踐活動場景中開展學習，才能真正掌握和理解生物學知識的本質，并能嘗試解決現實生活問題，養成健康的生活方式。因此，教師創設具有實踐價值與意義的活動情境，能使學生主動關注生物學問題，在活動中親歷科學研究過程，并對社會熱點話題作出理性解釋。在“觀察植物根尖細胞的有絲分裂”教學時，以生活中過期藥物的處理為情境，教師提出導向問題：家里過期藥物通常是怎么處理的？過期藥物可能造成的影響或危害？過期藥物對植物生長的影響如何？……并圍繞導向問題，設計和組織活動，使學生充分圍繞這一情境問題開展探究活動，作出合理的假設，設計可行的方案并實施實驗，最后通過結果處理、分析，得出結論，提出過期藥物科學處理的建議。在這具有實踐價值和實用意義的情境中，學生的思維品質能得到很好的發展，同時也有利于社會責任的形成。

2 活動應突出理科性

生物學是一門充滿理性思維的學科，屬于理科。但長期以來，在許多學生、家長甚至少部分生物教師眼中，生物是一門文科或介于文理之間，認為只要通過讀、背、默等就能取得高分，這也就成為新高考模式下學生選考生物的主要動機。因此，在生物學課堂教學中齊聲背誦屢見不鮮，“每日必背”成為提分寶典，默寫成為主要的評價手段。然而，綜觀近幾年的高考不難發現，命題已突出“能力立意”，以課程標準中的內容要求、學業質量標準為依據，指向學生生物學學科核心素養的發展。這意味著生物學課堂應流淌著理性思維，求理、推理、說理，讓學生在自主探究活動中建構知識、培養能力。

例如，在學習“生長素的發現”時，教師可圍繞單側光照射后胚芽鞘尖端生長素分布不均勻這一事實設計探究活動，提出問題：為何胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側？在教師引導學生作出合理假設的基礎上，學生設計實驗方案（圖2），并通過解讀和分析實驗結果（表1）構建“生長素在胚芽鞘尖端分布不均勻”的模型（圖3）。在此活動中，以問題為先導，在自主探究中建構知識，提升實踐技能與科學思維，無不彰顯了生物學科的理科屬性。

3 活動應符合邏輯性

活動的主體是學生，活動的設計就應符合學生學的邏輯。學的邏輯是指學生認知事物的基本和合理順序。奧蘇泊爾的“先行組織者”策略及維果斯基的“最近發展區”理論均指出，教學中應結合學生的原有認知結構巧搭“支架”，以符合學生的認知規律。

例如，在“闡明有絲分裂過程中染色體行為變化”活動時，教師以洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂的顯微照片為載體，展開以下活動：①抽提圖中典型圖像并排序;②說出間期、前期細胞中相關結構的名稱（解讀模型）;③標注中期細胞內染色體的行為變化等（完善模型）;④繪制細胞有絲分裂后期的模型（構建模型）?；顒釉O計層層遞進，符合學生的認知規律，同時也體現建模思想與過程?；顒釉O計時，教師還可遵循具體到抽象、宏觀到微觀等原則進行，以符合學生學的邏輯、認知事物的基本規律。

4 活動應體現方法性

生物學是在不斷的科學探究中，逐漸積累、更新和發展起來的。學習生物學不僅要學習前人己總結的科學知識，也要學習他們研究生物學的科學方法。因此，教師設計活動時，應盡可能體現生物學研究的方法，能使學生像科學家一樣思考、分析并解決問題，為將來從事生物領域的研究奠定基礎。

例如，食物鏈的常用研究方法是腸胃分析。因此，在“討論某一生態系統中生產者和消費者通過食物鏈和食物網聯系在一起形成復雜的營養結構”活動設計時，教師可滲入此研究方法，呈現科研人員對生物體胃腸內食物殘渣的調查結果（表2），引導學生寫出其中的食物鏈并構成食物網，促使學生進一步分析其中某種生物數量減少后對其他種生物數量的影響。這樣，學生在理解生物學知識的同時，又能提升分析能力，掌握生物科學研究的基本方法。

5 活動應提升思維性

促進學生深度學習是提升學生思維性的重要途徑。深度學習是指在主動加工、深度理解的基礎上，學習者能夠批判性地學習新知識，并將它們融入原有的認知結構中，經過高水平思維過程，靈活運用所學知識和能力，解決實際問題的一種學習方式。在活動中，僅由學生閱讀教材內容，對知識進行機械的記憶、歸納整理，或者是簡單地列表比較等，均是一個淺層思維的過程。教師只有以問題為導向，促進學生深度學習，才能真正地培養其思維能力與思維品質。

例如，在“探究溫度對酶活性影響”的活動中，眾多教師認為不能用H2O2為實驗材料，理由是H2O2受熱易分解。那么，H2O2作為實驗材料究竟是否可行？其在加熱條件下的自分解對實驗結果的影響有多大？基于上述問題，教師引導學生設計實驗重新論證該結論的科學性。經重新實驗，結果表明在60℃及以下，H2O2自分解不足以影響實驗結果，可作為探究溫度對酶活性影響的實驗材料。由此可見，在活動設計時，教師利用學生原有的認知，促進學生開展深度學習，發展了學生的批判性思維。

活動是發展學生核心素養的主要途徑之一。生物學教師在教學中應注重精心設計學生活動。只有在有情景、有邏輯、有方法、有思維的活動中，學生才能真正學到知識，獲得技能，體驗情感，逐步形成正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力。

參考文獻：

[1]吳舉宏.促進深度學習的中學生物學教學策略[J]生物學教學，2017，42 （10）：18-20.

[2]胡靜，劉穎，解凱彬.“溫度對酵母菌過氧化氫酶活性影響”的實驗探究[J].生物學教學，2017，42（3）：48-49.