指向解決真實情境問題的高中生物學(xué)特色課程開發(fā)

生物學(xué)是一門實驗科學(xué)，很多生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律需要通過科學(xué)實驗來發(fā)現(xiàn)，因此實驗與觀察是生物學(xué)建立和發(fā)展的基礎(chǔ)。鑒于生物學(xué)學(xué)科的基本特點，我們改變了實驗教學(xué)僅僅作為理論課的配套教學(xué)的傳統(tǒng)做法，開發(fā)了一套以解決真實問題為目標，由科學(xué)實驗方法、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和綜合實踐活動組成的創(chuàng)新特色課程。我們在課程設(shè)計中積極引入UbD（Understanding by Design）新型教學(xué)模式，并通過項目式學(xué)習(xí)方式完成跨學(xué)科綜合實踐活動。本文以“誘變育種”特色課程為例，介紹了特色課程開發(fā)的過程和創(chuàng)新點。

隨著校本課程的實施，目前國內(nèi)外很多學(xué)校已設(shè)置生物學(xué)特色課程。組織形式通常為知識拓展類或與課本教學(xué)配套的實驗課，將選修課定位為基礎(chǔ)課程的補充。能力培養(yǎng)多集中于學(xué)生的動手操作能力，缺少復(fù)雜情境下進行科學(xué)探究的設(shè)計，沒有體現(xiàn)出選修課在培育人文精神和科學(xué)素養(yǎng)方面的價值。為了在真實情境中通過問題解決的實踐來培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，我們開發(fā)了一套以解決真實問題為目標，由科學(xué)實驗方法、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和綜合實踐活動組成的創(chuàng)新課程，并通過選修課的形式進行實施。在本創(chuàng)新課程中，實驗教學(xué)上升為生物學(xué)教學(xué)的核心，實驗教學(xué)的地位和學(xué)習(xí)時間得到大幅提升。

三個模塊分別圍繞方法、技術(shù)和實踐三個中心，各有側(cè)重。綜合實踐類模塊是本創(chuàng)新課程的核心內(nèi)容和價值體現(xiàn)，課程意義如圖1所示。通過跨學(xué)科綜合實踐活動，提高學(xué)生解決生活中真實問題的能力。本課題的設(shè)計是基于生物學(xué)學(xué)科的本質(zhì)和育人要求。通過實驗創(chuàng)新課程體系的開發(fā)能更好地滿足社會對創(chuàng)新型人才的需求、學(xué)校的課程建設(shè)要求以及學(xué)生成長的個性化需求。

一、特色課程開發(fā)過程

首先，進行實驗特色課程的創(chuàng)新開發(fā)時，先進行宏觀層面的研究。通過學(xué)習(xí)、比較國內(nèi)外關(guān)于特色課程實施路線的理論，完善生物學(xué)創(chuàng)新特色課程的設(shè)計思想和評價依據(jù)，形成課程設(shè)置的基本思路。

其次進行專項研究，初步確定實驗特色課程的操作流程和實施步驟。我們將綜合實踐活動課程分為四個環(huán)節(jié)，即導(dǎo)引課、項目分析課、項目實施課和項目成果展示課，在課程設(shè)計中積極引入UbD（Understanding by Design）這種“為遷移而教、為理解而學(xué)”的新型教學(xué)模式，并通過項目式學(xué)習(xí)方式完成跨學(xué)科綜合實踐活動。

最后通過實踐檢驗和調(diào)研反饋對初步方案進行優(yōu)化，形成理論和操作指南。開發(fā)過程如圖2所示。

二、特色課程開發(fā)實例

遺傳學(xué)在中學(xué)生物學(xué)中具有非常重要的地位。有關(guān)遺傳學(xué)知識的實踐應(yīng)用主要表現(xiàn)為利用育種技術(shù)改良農(nóng)作物，其中誘變育種因其對性狀的大規(guī)模改良具有不可替代的作用。“如何選擇更適合的育種方式”，我們基于此真實問題制訂綜合實踐目標：嘗試利用多種誘變育種的方法對用于醬油生產(chǎn)的金黃色葡萄球菌進行改良，并進行效果比較。

具體開發(fā)和實施過程如下表1，見文末。

三、特色課程的創(chuàng)新點

（一）創(chuàng)新課程內(nèi)容

課程內(nèi)容立足科學(xué)實踐，強調(diào)真實問題。結(jié)合實驗課程的目標和特點，積極通過項目式學(xué)習(xí)和跨學(xué)科學(xué)習(xí)的方式完成實踐活動，提升學(xué)生解決生活中真實問題的能力，將最新的技術(shù)、方法和理論融入實驗課程，使學(xué)生能夠了解到學(xué)科前沿的發(fā)展動態(tài)。

（二）創(chuàng)新教學(xué)流程

區(qū)別于傳統(tǒng)的“制定教學(xué)目標→設(shè)計學(xué)習(xí)活動→評估、確認學(xué)習(xí)結(jié)果”的教學(xué)流程，本課程采取UbD這種逆向設(shè)計的教學(xué)模式。進行實踐活動時，教師需要在設(shè)計教學(xué)活動之前思考教學(xué)要達到的目標，以及哪些證據(jù)表明教學(xué)達到了目標，然后關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)期望，再選擇合適的教學(xué)行為。

具體流程為在導(dǎo)引課上先確定每個單元基于真實問題的實踐目標，制訂評估目標是否達成的評價依據(jù)，再分解為若干項目和每個項目的驅(qū)動性問題，確定解決驅(qū)動性問題需要的實驗技術(shù)和方法，最后通過多種途徑提供學(xué)習(xí)資源幫助學(xué)生完成實踐活動。

在課程實施過程中，我們加強了實驗課程與其他學(xué)科的合作，促進學(xué)科交叉和融合。如在有關(guān)誘變育種的跨學(xué)科實踐活動中，我們邀請物理教師和化學(xué)教師共同參與實驗課程的設(shè)計和實施，將生物學(xué)科微生物培養(yǎng)和耐藥性的檢測與物理和化學(xué)定性探究和定量測定的方法相結(jié)合，為學(xué)生提供比較完整的、各學(xué)科貫通融合的定量測定的思路和方法。

同時，我們建立了完善的實驗課程資源庫，包括實驗指導(dǎo)書籍、實驗演示視頻、數(shù)字化實驗教學(xué)平臺、虛擬仿真實驗等;建立線上和線下資源庫，并實現(xiàn)了線上資源可檢索和快速查閱。

（三）創(chuàng)新課程評價體系

本特色課程體系建立了學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)為中心的評價體系，從橫向和縱向兩個方向進行評價。特色課程既從評價導(dǎo)向、評價內(nèi)容和評價主體等方面進行橫向多元化評價，又關(guān)注學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的發(fā)展情況，同時開發(fā)多種個性化的評價工具。

四、結(jié)語

通過開發(fā)“誘變育種”特色課程，我們深入探討了生物學(xué)實驗在真實情境問題解決中的重要性。通過引入UbD新型教學(xué)模式和項目式學(xué)習(xí)方式，我們成功地將理論知識與實踐活動相結(jié)合，為學(xué)生提供了更為豐富的學(xué)習(xí)體驗。

該課程不僅提升了學(xué)生的動手操作能力，更培養(yǎng)了他們在復(fù)雜情境中進行科學(xué)探究的能力，充分體現(xiàn)了選修課在培育人文精神和科學(xué)素養(yǎng)方面的價值。

課程中的跨學(xué)科綜合實踐活動，提高了學(xué)生解決生活中真實問題的能力。基于真實問題的學(xué)習(xí)不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實踐能力。

（作者單位：北京市朝陽外國語學(xué)校）

編輯：陳鮮艷

作者簡介：李峰（1977—），男，漢族，北京人，本科，中教一級，現(xiàn)任北京市朝陽外國語學(xué)校生物學(xué)學(xué)科教研組長，研究方向：高中生物學(xué)特色課程開發(fā)。