創(chuàng)新生物學(xué)科實踐活動 提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)
——以“環(huán)球自然日”活動為例

趙閩波

（大連市第四十四中學(xué)）

立德樹人作為教育的根本任務(wù)，為學(xué)科教學(xué)指明了方向。就初中生物學(xué)科教學(xué)形式與內(nèi)容、學(xué)科素養(yǎng)目標(biāo)及教育效果而言，“環(huán)球自然日”活動無疑是個較好的載體，它能有效佐證“學(xué)科素養(yǎng)源于學(xué)科實踐”這一觀點。“環(huán)球自然日”也叫“青少年自然科學(xué)知識挑戰(zhàn)活動”，是由環(huán)球健康與教育基金會（Behring Global Educational Foundation）創(chuàng)始人兼主席肯尼斯·貝林（Kenneth．E．Behring）于2012年在中國發(fā)起的，是一項旨在激發(fā)中小學(xué)生對自然科學(xué)的興趣，提高其研究、分析和交往能力的課外科普教育活動；也是一項旨在激發(fā)青少年學(xué)習(xí)自然科學(xué)熱情、促進生態(tài)文明建設(shè)的公益性活動。

“環(huán)球自然日”活動以“項目化學(xué)習(xí)”的“組合拳”方式將學(xué)生帶入深度學(xué)習(xí)模式，通過本質(zhì)性問題和驅(qū)動性問題的提出，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)知自然，體驗自然科學(xué)的魅力；從而加強人與自然之間的情感聯(lián)系，改善注意力，緩解壓力，提升自律性，提高學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)習(xí)成就感，促使學(xué)生熱愛自然、熱愛生活、熱愛科學(xué)、健康成長。

一、依據(jù)生物學(xué)科特點，創(chuàng)新教學(xué)方法

初中生物學(xué)科具備自然科學(xué)屬性，其教學(xué)內(nèi)容服務(wù)于下列學(xué)科素養(yǎng)目標(biāo)：其一，生命觀念，指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進行解釋后的抽象，是經(jīng)過實證后的想法和觀點，是能夠理解或解釋相關(guān)事件和現(xiàn)象的品質(zhì)和能力。其二，科學(xué)思維，指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實的求知態(tài)度，運用科學(xué)的思維認(rèn)識事物，具備解決實際問題的思維習(xí)慣和思維能力。其三，科學(xué)探究，指能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)科問題，針對特定的生物學(xué)科現(xiàn)象，進行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及結(jié)果交流與討論的能力。其四，社會責(zé)任，指基于生物科學(xué)的認(rèn)識，參與個人與社會事務(wù)的討論，做出理性的解釋和判斷，嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)科問題的擔(dān)當(dāng)和能力。

基于上述學(xué)科素養(yǎng)要求，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力應(yīng)源于興趣、起于夢想，要能在學(xué)科之外進行拓展實踐，給學(xué)生建一個平臺、搭一個梯子，從而培養(yǎng)學(xué)生的生命認(rèn)知、科學(xué)夢想、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。

“環(huán)球自然日”活動含有不同年度主題的STEAM學(xué)習(xí)項目，實踐性強，與初中生物學(xué)科學(xué)習(xí)相關(guān)性較大，主題圍繞自然科學(xué)（涉及生物、天文、地理、物理、化學(xué)）展開。活動目標(biāo)是通過提出問題、規(guī)劃方案、解決問題、評價反思等手段，來提升學(xué)生探究、表達(dá)、交流、團隊合作等能力。

“環(huán)球自然日”活動作為一項自然科普類賽事，分為青少年自然科學(xué)知識挑戰(zhàn)賽、青少年自然科普繪畫賽、青少年科學(xué)故事播講賽以及青少年科學(xué)展演賽。在知識挑戰(zhàn)賽中，學(xué)生可根據(jù)自己的知識經(jīng)驗和背景，選擇“展覽”和“表演”兩種形式中的一種，獨立完成展覽類項目的設(shè)計創(chuàng)作或表演類項目的創(chuàng)作編排。這兩個項目的實踐體現(xiàn)了學(xué)生的綜合能力。

“環(huán)球自然日”活動不僅能幫助學(xué)生應(yīng)用知識、挑戰(zhàn)自我，也能構(gòu)建一個親近、了解、愛護自然，增長生物科學(xué)知識的平臺。師生可以以個人或團隊形式參加，有助于師生關(guān)系的和諧。此外，“環(huán)球自然日”活動還能激發(fā)學(xué)生對科普知識的求知欲，啟發(fā)學(xué)生對自然界的好奇心，激發(fā)學(xué)生課外閱讀的興趣，提高學(xué)生的語言表達(dá)能力、文字欣賞水平、演講能力，提升生物學(xué)科素養(yǎng)。“環(huán)球自然日”活動是初中生物學(xué)科學(xué)科實踐活動的重要載體，是促使學(xué)生養(yǎng)成學(xué)科素養(yǎng)的一個契機，也是一種創(chuàng)新性的教學(xué)方法。

二、豐富實踐活動內(nèi)容，提高探究能力

在多年的生物學(xué)科教學(xué)實踐中，我們沒有照本宣科地讓教學(xué)滯留于教室之中，而是帶領(lǐng)學(xué)生多次去大連自然博物館、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、遼寧師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、美羅藥業(yè)公司、旅順口區(qū)“匯美園藝”科普教育基地等處參觀實踐，并在我們學(xué)校建立起校園“微博物館”。大量的生物學(xué)科實踐活動使我們深深認(rèn)識到，脫離了實踐的學(xué)科教學(xué)是“一潭死水”，激不起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，更提高不了學(xué)生的學(xué)科探究能力。

在這種認(rèn)知指導(dǎo)下，為了豐富生物學(xué)科實踐內(nèi)容，提升實踐深度和寬度，我們申請參加了“環(huán)球自然日”組委會在上海舉辦的全國性活動說明會，會后我們由初中生物組做首席，聯(lián)合英語、物理、化學(xué)、地理、美術(shù)等學(xué)科組隊，共同開啟了“環(huán)球自然日”活動。

3年來，師生先后參與了2019年度主題為“預(yù)見性？不可預(yù)測性？——探究自然規(guī)律的正反面”、2020年度主題為“生物多樣性——教育，保育，人類命運共同體”和2021年度主題為“滄海桑田——曾經(jīng)和當(dāng)下的偉大變遷”的三次“環(huán)球自然日”生物學(xué)科實踐活動。我們發(fā)現(xiàn)，這項實踐活動不但能提高學(xué)生的思辨能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力，而且能培養(yǎng)他們堅持不懈、耐心求索的精神品質(zhì)。

實踐是最好的體驗，興趣是最好的老師。在經(jīng)過全體生物學(xué)科教師的細(xì)心輔導(dǎo)和培訓(xùn)之后，我校學(xué)生參加2019年度“環(huán)球自然日”的科普繪畫、展覽和表演作品共53組，參加2020年度線上“環(huán)球自然日”活動的作品有24組，參加2021年度線上“環(huán)球自然日”活動的作品有40組。3年中，我們共獲得省級獎項230人次、總決賽獎項60人次。2020和2021兩年，盡管有疫情影響，我們?nèi)匀挥?4組作品、130多人參賽。

自然是人類生命的源泉，也是最終的歸宿，每一個人都應(yīng)善待自然，對自然的探索是為了更好地愛護自然，保護自然。我們倡導(dǎo)學(xué)生要敬畏生命，熱愛自然，以探索創(chuàng)新、堅持真理、冷靜求實的理性精神去學(xué)習(xí)生物科學(xué)知識，鼓勵學(xué)生以簡約、環(huán)保的生活方式帶動家庭去維護自然、保護環(huán)境。“環(huán)球自然日”學(xué)科實踐活動使我們對立德樹人、核心素養(yǎng)背景下的生物學(xué)科素養(yǎng)目標(biāo)有了更深刻的認(rèn)知。通過學(xué)科實踐活動，我們拓展了對生物學(xué)科內(nèi)涵的認(rèn)知，明確了自然科學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)路徑。

三、立足生物學(xué)科素養(yǎng)，推進科研實踐

為了深化以“學(xué)科素養(yǎng)源于學(xué)科實踐”為主題的生物學(xué)科實踐活動，確保實踐活動的科學(xué)性、有效性，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)，我們初中生物組申請了大連市教科所的市級科研規(guī)劃課題“基于學(xué)科素養(yǎng)的初中生物項目化學(xué)習(xí)實踐研究”，并成功立項。通過課題研究，提高了初中生物學(xué)科教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化了生物學(xué)科實踐活動方案，提升了學(xué)生生物學(xué)科實踐能力和實踐效率。

項目化學(xué)習(xí)，指的是學(xué)生在一段時間內(nèi)通過對真實的有挑戰(zhàn)性的問題進行持續(xù)探究，達(dá)到對核心知識的再建構(gòu)和思維遷移。基于對項目化學(xué)習(xí)的更解，我們實踐和探索了“用高階學(xué)習(xí)驅(qū)動低階學(xué)習(xí)”的項目化學(xué)習(xí)方式。

“環(huán)球自然日”是一個基于項目化學(xué)習(xí)的公益課外活動，在項目化學(xué)習(xí)基本理論的指導(dǎo)下，我們通過對學(xué)生進行分階段培訓(xùn)的方式，圍繞年度主題，設(shè)計了活動項目計劃書（如表1）。

表1 2021年“基于學(xué)科素養(yǎng)的初中生物項目化學(xué)習(xí)實踐研究”項目計劃書

完成項目計劃之后，我們用不同階段的培訓(xùn)和日常教學(xué)跟蹤，使學(xué)生依據(jù)項目計劃的內(nèi)容，有針對性地參與活動，完成作品。此外，我們從理論角度規(guī)范學(xué)生參與“環(huán)球自然日”實踐活動，要求學(xué)生以5種科學(xué)的思維方式完成個體參與活動或小組參與活動的作品：

第一種，構(gòu)建作品要有獨立思考。“環(huán)球自然日”是每年的年度主題，不是一個直接的研究對象，而是一個思考的主題。

第二種，選題的自然科學(xué)屬性要明確。生物學(xué)科是研究自然界各種物質(zhì)和現(xiàn)象的科學(xué)，在此范疇內(nèi)，有很多可以探究的領(lǐng)域。

第三種，探究的策略要寬度優(yōu)于深度。以寬度優(yōu)于深度的策略來開展資料的收集、梳理、取舍，然后深入思考探究，融入自己的獨立思考。

第四種，圍繞年度主題來推動作品的研究。例如，2019年度主題，你可以選擇“預(yù)見性”或者“不可預(yù)測性”來做單一方面的研究，也可以同時研究這兩個作品。

第五種，作品的展示方式簡單明了。作品內(nèi)容要有深度，展現(xiàn)內(nèi)容的方式要盡量簡單明了，要展示生物學(xué)科中那些已知的、存疑的、尚待深入研究的信息。

學(xué)生帶著興趣，以理性而科學(xué)的態(tài)度參與“環(huán)球自然日”活動。他們在策劃參賽作品的過程中，無論是材料收集還是選材整理，無論是表現(xiàn)形式的確定還是參賽作品的制作與完善，都使思維方式得以鍛煉、創(chuàng)新能力得以提升。“環(huán)球自然日”活動培養(yǎng)了學(xué)生的探究、合作、選擇、策劃能力，引領(lǐng)學(xué)生開展生涯規(guī)劃，并在科學(xué)思辨的過程中潛移默化地培養(yǎng)了家國情懷。

科學(xué)不只是簡單的知識積累，也不只發(fā)生在實驗室，而是人們觀察和改變世界的一種方式。對自然世界的探索欲望深植于每個人的內(nèi)心，而“環(huán)球自然日”為每一個學(xué)生提供了認(rèn)識世界、探索世界的平臺。未來的中高考也都將更加傾向于對學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)而非單一學(xué)科知識的考查。因此，要以“環(huán)球自然日”這樣的項目來豐富學(xué)科實踐活動，提升學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。