基于生物學核心素養的“微生物”校本課程設計

浦佳麗

（江蘇省天一中學 江蘇無錫 214101）

校本課程作為高中新課程、新教材的重要的組成部分，應該要指向核心素養的培育?；谏飳W核心素養的校本課程應該具有哪些取向？如何設計一個結合本校特色的校本課程呢？下文以校本課程“釀酒酵母的分離、純化、鑒定與應用”為例，產生校本課程設計的取向及流程。

1 基于生物學核心素養的校本課程設計取向

新課程實施的預設目標是學生通過課程學習逐步形成正確的價值觀、關鍵能力和必備品格。為了達成這一目標，教學內容從以往注重知識點的碎片化的教學，轉向素養導向的整合性教學。課程的設計理念應表現出素養本位（Competence），其表現出情境取向（Context-oriented）、整合取向（Consolidation-oriented）和創新取向（Creativeness-oriented），簡稱“4C取向”。

1.1 情境取向

課程開發首先要進行情境分析，包括學校和社會環境、學生的年齡、興趣愛好、能力與需求、學校課程的現狀、教學樓與教學設備等資源環境。

筆者所在學校致力于打造生態校園，種植有大量枇杷樹，每年四月份有大批枇杷果成熟。枇杷酸甜多汁，但出果期短，鮮果保存較困難，可以考慮以枇杷為原料釀制清香可口的枇杷酒。這一情景可衍生出許多值得探究的問題，如：如何純化枇杷果皮上的酵母菌？如何對菌株進行鑒定？如何用純化的酵母菌釀制枇杷酒？高二選修生物學的學生對微生物的純化、培養和傳統發酵技術已有了一定的理論了解。在此基礎上，教師提出相關任務，引導學生進行問題解決，使得學生能夠在驅動性問題的指引下創作真實的作品。

1.2 整合取向

校本課程的優勢是結合本地、本校資源，創設真實情境。在這個情境中，學生有機會應用和實踐多個學科的知識和能力，進而發展素養?！搬劸平湍傅姆蛛x、純化、鑒定與應用”是微生物知識在生產中的應用和拓展，且其中不僅包含生物學概念，還涉及“微生物的純化、培養和鑒定”等技術手段、“發酵過程中酵母菌種群數量變化”等數學統計方法、“測定果酒中酒精的含量”等化學知識，學生在完成此項目的過程中，需要整合跨學科知識和能力，才能最終創造出工程學產品。

1.3 創新取向

校本課程設計應指向創造性人才的培養?！搬劸平湍傅姆蛛x、純化、鑒定與應用”這一校本課程注重將學科內容與生產生活實際緊密聯系，高度關注學生學習過程中的實踐經歷，強調學生主動參與的過程。通過完成工程學任務，學生積極參與“動手”加“動腦”的活動，加深對生物學概念的理解，提升應用知識的能力，進而能用科學的觀點、知識、思路和方法，探討或解決現實生活中的某些問題，培養創新精神。

2 “釀酒酵母的分離、純化、鑒定與應用”項目化學習設計

如何設計素養本位的校本課程？隨著美國《下一代科學課程標準》的頒布與實施，圍繞大概念開展科學教育成為國際科學教育的共識。課程應聚焦大概念，形成一個相對系統的、具有邏輯和深度的內容體系，而不是知識簡單的疊加。

“釀酒酵母的分離、純化、鑒定與應用”這一校本課程圍繞“發酵工程利用微生物的特定功能規?；a對人類有用的產品”這一大概念展開?！按蟾拍睢睂按笕蝿铡?，本課程大任務就是“分離、純化和鑒定枇杷果皮或土壤中的酵母菌，并制作枇杷果酒”。此項大任務可以分解為以下子任務：①純化酵母菌；②培養酵母菌并進行鑒定；③用純種的酵母菌進行果酒制作；④檢測果酒制作過程中酵母菌數量的變化、酒精濃度的變化；⑤果酒的品嘗和推介。本課程的設計流程如圖1所示。

圖1 課程設計流程圖

2.1 尋找核心知識

項目化學習的設計應從學生需要理解和掌握的核心知識出發。教師應借助課程標準等材料尋找關鍵概念或能力，確認與這些關鍵概念、能力相關的一系列基礎知識和技能，以此達到知識與素養兼得的目標。對照課程標準，本課程對應的關鍵概念包括：①闡明在發酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養物的前提；②闡明無菌技術是在操作過程中，保持無菌物品與無菌區域不被微生物污染的技術；③舉例說明通過調整培養基的配方可有目的地培養某種微生物；④概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實驗室中進行微生物分離和純化的常用方法；⑤概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計數法是測定微生物數量的常用方法；⑥概述蒸餾是提純酒精的常用方法；⑦舉例說明日常生活中的某些食品是運用傳統發酵技術生產的。

2.2 形成本質問題并將其轉化為驅動性問題

項目式學習中應將指向核心知識的本質問題以驅動性問題的方式表現出來。驅動性問題應適合學生的年齡段特點，能夠激發學生主動投入。在“釀酒酵母的分離、純化、鑒定與應用”校本課程中，本質問題是“如何利用微生物的特定功能來規?；a對人類有用的產品？”，驅動性問題是“我們如何從枇杷果皮或土壤中分離出酵母菌并利用它來生產特色的枇杷酒呢？”

2.3 澄清項目的高階認知策略

項目化學習通過高階認知帶動低階認知，設計者需要澄清驅動性問題和學習成果中包含的主要的高階認知策略類型。在本校本課程中，“我們如何從枇杷果皮或土壤中分離出酵母菌并利用它來生產特色的枇杷酒”作為一個開放性問題，不僅需要學生搜尋信息，還需要學生提出設計思路和實驗方案。解決這個問題首先需要學生找到有關“分離”“培養”“鑒定”和“發酵”的關鍵信息，包括：這些技術的理論基礎是什么？如何操作？基于以上信息，學生通過調研和決策，最后將理論付諸實踐操作。

2.4 確認主要的學習實踐

本課程采取了探究性實踐、社會性實踐、技術性實踐等學習實踐形式。課程中，學生面對真實問題，通過知識關聯，進行問題解決。在此過程中，學生與同伴進行溝通交流，與他人建立彼此相互理解、共同解決問題的社會性聯系，尊重自己和他人，包容他人的差異與多樣性，積極回應他人和社會的需要。

2.5 明確學習成果及公開方式

課程設計者需關注課程的學習成果，包括設計學習成果的要點、最低標準、呈現方式等等。在本課程中，學生的學習成果及公開方式如表1所示。

表1 學習成果及公開方式

2.6 設計覆蓋全過程的評價

設計者在設計學習成果階段時，就已經完成對成果和實踐的初步評價設計，這是逆向設計思維的體現。項目化學習還要對學生實踐的整個過程進行評價，比如學生的態度、投入程度、主動性等，以引發更深層次的學習和理解。