基于核心素養的初中生物POE教學策略

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱新課標）把發展學生的核心素養作為宗旨，主要包括生命觀念、科學思維、探究實踐和態度責任四個維度。在傳統的生物學教學中，面對教師提出的問題，學生常常不假思索，習慣性地在課本中找答案。在探究過程中，學生也習慣按照教材步驟完成實驗，缺乏獨立思考和自主探究，不會利用觀察的結果去分析與解釋真實情境中的問題。這種教學方式難以有效落實生物學學科核心素養的培養目標。而探索能充分激發學生的主觀能動性、鼓勵學生自主探究、促使學科核心素養切實落地的教學策略，對于廣大生物教師而言，是極具挑戰和亟待解決的問題。

一、POE教學策略簡介

POE教學策略是一種符合學生認知規律的教學策略，是指通過預測（Predict）、觀察（Observe）、解釋（Explain）三個環節，引導學生自主思考、發現規律、總結知識點的教學策略。學生通過自主探究、觀察實踐，激發學習興趣和求知欲。若學生觀察到的實驗現象與預測結果不一致時，就能引發認知沖突，促使其主動思考，進而轉變前科學概念，構建正確的生物學概念。POE教學策略在生物學教學中優勢顯著，一方面，能夠助力教師邏輯清晰、有條不紊地設計教學環節，使課堂節奏緊湊有序；另一方面，它為學生打開了深入理解概念性知識的大門，促使學生對復雜抽象的生物學概念抽絲剝繭，實現知識的深度內化，從而全方位提升學生的生物學學習成效。

二、核心素養與POE教學策略的內在聯系

生物學學科核心素養是生物學科育人價值的集中體現，是學生通過學習生物學逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。教師采用POE教學策略，開展以核心素養為導向的課堂教學活動，能夠充分發揮學生的主觀能動性，激發其自主探究意識，有效提升學生的生物學科核心素養。

（一）生命觀念

生命觀念源于對生物學概念、原理、規律的提煉和升華，用于理解或解釋生物學相關現象、分析和解決生物學實際問題，其得以形成的根基在于學生扎實掌握生物學概念知識。POE教學策略的核心目標是助力學生搭建正確的科學概念體系。在預測環節，學生會主動調取腦海中已有的碎片化信息，激發對生命現象背后本質的探究欲望，為深入理解生命觀念奠定思維基礎；在觀察環節，學生通過直觀且豐富的感性材料，助力生命觀念從抽象走向具象；在解釋環節，學生對觀察現象進行深度剖析，將感性認識上升為理性認知，實現生命觀念的深化。

（二）科學思維

教師應引導學生尊重事實和證據，并進行獨立思考和判斷，這是發展學生科學思維的重要前提。POE教學策略的三個環節都能有效發展學生的科學思維，預測環節能夠加強學生的感性認知，對問題作出初步判斷；觀察環節能夠幫助學生尋找證據，形成基于事實、證據、邏輯分析和解決問題的科學思維方式，當觀察結果和預測不一致時，引發學生對前概念進行重新審視，培養批判質疑的精神和態度；在解釋環節，學生原有的概念得以重塑與升華，逐步構建更加完善、系統的認知架構，其歸納與概括能力也在潛移默化中得到鍛煉與提升，為今后深入學習生物學知識奠定堅實基礎。

（三）探究實踐

科學探究是學習生物學的重要方式，而好奇心、求知欲是學生進行主動探究的內驅力。教師通過實施POE教學策略，學生能夠主動參與學習活動，成為科學概念的探索者和建構者。預測環節往往帶有一定的未知性和挑戰性，能夠激發學生的好奇心和求知欲，而在觀察和解釋環節，學生通過實驗設計、實施、觀察、收集和分析證據、得出結論等一系列步驟，能夠提高自身的探究實踐能力。

（四）態度責任

態度責任是指在科學態度、健康意識和社會責任等方面的自我要求和擔當，是生物學課程育人價值的重要體現。教師采用POE教學策略，引導學生通過觀察來驗證自己的預測，從而培養學生的實證精神和實事求是的科學態度。在解釋環節，學生運用所學知識剖析觀察到的生物現象背后原因，并嘗試解決實際問題。這種知識應用與實踐行動，能夠有效提升學生的社會責任意識，促使他們成為積極參與解決社會生物問題的踐行者。

三、基于核心素養的POE教學策略實施的基本原則

（一）學生主體性原則

學生主體性原則是指教師在教學中應尊重學生的主體地位，充分發揮學生的主觀能動性，以學生的主動探究、自主建構和深度參與為核心，鼓勵學生積極參與學習活動。教師應高度重視學生在教學設計、教學實踐等各個環節的主體地位，圍繞學生的學習需求和成長規律，選擇相應的教學內容與教學形式。這一原則強調“以學生為中心”，既是建構主義理論、人本主義思想的核心體現，也是核心素養導向教學的基本要求。在POE教學中，學生作為預測的提出者、觀察的執行者和解釋的建構者，教師應引導其像科學家一樣發現知識、運用知識，最終實現核心素養的自主生長。

（二）思維顯化性原則

思維顯化性原則是指教師在教學中通過特定的方法，將學生內隱的思維過程外顯為可觀察、可分析的形式，從而使學生的認知活動變得清晰可見，便于教師診斷、學生自我反思及同伴交流。這一原則是元認知培養和深度學習的核心原則。在POE教學中，教師將學生的預測結果、觀察分析、解釋邏輯通過繪圖、語言、模型等形式具象化，通過顯化思維，實現從“動手做”轉化為“動腦想”。在這一過程中，學生不僅能夠更清晰地建構知識，還能提升科學思維和元認知能力，這正是核心素養導向教學的終極目標。

（三）深度建構性原則

深度建構性原則是指教師在教學中引導學生超越表層知識的記憶，通過主動分析、批判思考、多維關聯等方式，實現對核心概念的本質理解和持久性掌握。這一原則強調從“知道是什么”到“理解為什么”，最終達到能遷移應用的學習能力。在POE教學中的預測環節，教師通過設計沖突性問題，激發學生的深度思考；在觀察環節，通過設計實驗，促進學生的深度分析；在解釋環節，通過繪制概念圖、建構模型等形式，實現深度整合。這種深度的學習體驗，正是核心素養導向教學的理想狀態。

（四）理論實證性原則

理論實證性原則是指教師在教學中所有科學觀點的提出、驗證和結論都必須以實驗數據或客觀觀察為基礎，通過可觀察、可測量、可重復的科學方法，將抽象理論與具體實踐相結合，實現從記憶結論到理解科學本質、從被動接受到主動驗證的關鍵性轉變。在POE教學中，教師指導學生通過提出可檢驗的預測、實踐觀察獲得可靠的證據、解釋證據驅動概念建構，不僅能培養學生嚴謹的科學態度，更能塑造他們“證據——邏

輯——結論”的思維范式，這正是發展核心素養所需的認知基礎。

（五）評價多元性原則

評價多元性原則是指在教學評價中，教師采用多維度、多主體、多形式的評估方式，全面反映學生知識掌握、能力發展和素養提升。在POE教學中，教師通過采用過程性評價，支持學生的個性化成長，實現從“評判結果”到“促進發展”的轉變；通過關注學生在真實情境中的應用能力，實現從“標準答案”到“素養表現”的突破。這種評價模式不僅更加科學地反映學生的學習成果，還能培養學生的批判性思維和自我監控能力。教師從多角度構建評價體系，旨在促進學生核心素養全面發展。

四、基于核心素養的初中生物POE教學策略

（一）預測啟思：激活學生已有認知與創新思維

預測環節是指學生在接觸新知識前，基于已有的經驗、直覺或碎片化認知，對某一科學現象或問題提出假設性解釋。在預測環節，教師應充分了解學生的認知基礎，通過創設富有啟發性的問題情境來引發學生的預測。這一環節的核心目標是了解學生的前科學概念，激活學生的已有認知，促使他們主動參與學習活動。學生通過預測，能夠明確自己對新知識的認知起點，發現已有知識與新知識之間的差距，從而產生進一步探究的欲望，為后續的認知沖突和概念轉變奠定基礎。

以人教版初中生物七年級下冊第四單元第二節“消化和吸收”中的“小腸是吸收營養物質的主要場所”教學為例。在學習此內容前，學生已經了解了人體消化系統的組成和食物在人體中的消化過程。因此，教師可以通過展示消化系統的示意圖，講述食物經過消化后被分解成可以被細胞吸收的物質，營養物質需要被吸收進入血液中，才能運輸到組織細胞。教師提出問題：“營養物質主要是由消化系統的什么結構吸收進入血液的？”此時，可能會出現不同的觀點，教師應鼓勵他們大膽說出自己的預測，并說明理由。這不僅有助于教師了解學生的思維過程，還能讓學生更加明確自己的思考依據，強化主體意識。

（二）觀察致知：培養學生敏銳的洞察力與信息采集能力

觀察環節是學生對實驗過程、現象或相關數據進行細致觀察和記錄，獲取直接經驗和感性認識的重要途徑。在觀察環節，教師需要提供直觀的感性材料，明確觀察的目標和重點，引導學生通過實驗操作，在真實的探究過程中尋找證據，驗證自己的預測是否準確。學生通過自主觀察和記錄，能夠培養科學的觀察方法和嚴謹的科學態度，提高搜集和處理信息的能力，進一步發揮自己在學習中的主體作用。同時，學生可以將觀察到的現象和數據作為后續解釋環節的重要依據。在這個過程中，教師可以適時地引入相關理論知識，實現實驗現象與理論知識的相互印證，使學生的科學概念理解更加立體全面。

以“小腸適于吸收的結構特點”探究活動為例。教師提供真實的豬小腸或雞小腸，指導學生開展測量小腸的長度、觀察小腸的內表面的皺襞和絨毛、觀察小腸內血管分布、觀察小腸永久切片等實驗。從外到里、從整體到局部、從宏觀到微觀、從抽象到具體地引導學生認識小腸的結構特點，從事實中獲取證據，構建生物學概念體系。這一過程不僅豐富了學生的感性認識，還能激發學生積極主動觀察自然現象的熱情。在實驗過程中，教師鼓勵學生親自操作儀器，仔細觀察現象，并以文字或繪圖等方式記錄觀察結果，并適時給予指導，鼓勵學生自主完成觀察活動，從而培養他們的觀察力和動手能力。

（三）解釋明義：鍛煉學生邏輯闡釋能力與知識內化能力

解釋環節是指學生運用所學知識和原理，對觀察到的現象、數據進行分析、推理和解釋，從而構建知識體系，深化對概念和規律的理解。教師應引導學生對觀察的結果進行分析、歸納和總結，進而肯定或推翻自己先前的預測，形成正確的科學概念。同時，教師還應引導學生將形成的概念與生活相聯系，實現概念的遷移應用。解釋環節是學生將感性認識上升為理性認識的關鍵環節，通過對觀察結果的解釋，學生能夠深入理解知識的本質和內在聯系，實現知識的建構和內化。在這個過程中，學生需要運用邏輯思維和批判性思維，對自己和他人的觀點進行分析和評價，從而提高思維能力和問題解決能力。同時，學生在解釋過程中能夠充分表達自己的觀點，展示自己的學習成果，充分發揮自身的主觀能動性。

以“小腸的結構特點與其吸收功能相適應”教學為例。首先，教師組織學生分組討論，分享各自觀察到的現象和得出的結論。其次，教師引導學生分析小腸結構與功能之間的關系。如小腸的長度很長、小腸內壁的皺襞和絨毛都大大增加了小腸與食物的接觸面積，使得小腸能夠充分接觸和吸收食物中的營養物質；小腸內的血管使得吸收的營養物質能夠迅速進入血液等，通過這些解釋，深入理解小腸的結構與功能相適應的生命觀念。最后，教師引導學生利用課后時間選擇合適的材料建構小腸結構模型，并進行模型展示和模型評價。教師也可以用模型來為學生提供表征科學現象、構建基于模型的科學解釋，幫助學生深刻理解科學概念。學生在模型建構和評價的過程中，需要不斷地思考和完善，迭代優化模型，不僅能夠加深對知識的理解，還能提升自身的創新思維能力。

五、結語

綜上所述，基于核心素養的POE教學策略在初中生物學教學中具有重要的實踐價值和應用意義。該策略通過引導學生主動參與預測、觀察和解釋的探究過程，不僅能充分發揮學生學習的主觀能動性，激發其內在認知需求，還能有效提升學生的學習興趣和課堂參與積極性。在具體實施過程中，教師采用POE教學策略，通過引導學生對生物學現象進行系統觀察和科學解釋，促使學生突破表層認知，深入理解生物學概念之間的內在邏輯聯系，從而幫助學生構建系統化、結構化的知識網絡。值得注意的是，教師在運用該策略前需要做好充分的教學準備：一方面要對課程標準進行深入研讀，明確核心概念的教學要求；另一方面要結合學生認知特點，對教學內容進行科學篩選和優化設計，準確判斷哪些重要概念適合采用POE策略開展教學。只有在精準把握教學內容和學情的基礎上，才能確保POE教學策略在課堂中得到最有效的實施，最終實現培養學生核心素養的教學目標。

注：本文系福建省廈門市直屬中小學2023年度課題“初中生物學建模能力的評價實踐研究”（項目編號：ZSX2023028）的研究成果。