基于生物学核心素养的课堂教学探索

文/和平县和平中学 曹奇飘

课堂聚焦

基于生物学核心素养的课堂教学探索

文/和平县和平中学 曹奇飘

2014年4月，教育部颁布的《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》 （以下简称《意见》）明确提出将 “发展学生核心素养体系”的研制与构建作为推进课程改革、深化发展的关键环节。《意见》的出台，为课程改革指明了方向，即落实立德树人是课程改革的核心和根本任务，发展学生的核心素养是育人的重要目标。2016年9月公布的 “中国学生发展核心素养”中提出要发展学生6大核心素养：即人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新，具体细化为人文积淀、人文情怀、审美情趣、理性思维、批判质疑、勇于探究、乐学善学、勤于反思、信息意识、珍爱生命、健全人格、自我管理、社会责任、国家认同、国际理解、劳动意识、问题解决、技术应用等十八个基本要点。因此，生物学课堂教学要基于生物学核心素养来设计和实施。

一、生物学核心素养的界定及解读

（一）生物学核心素养的定义

基于核心素养的定义，生物学核心素养是指学生在接受生物学教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力，是学生通过学习生物学内化的带有生物学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。

（二）生物学核心素养的要素分析

生物学核心素养由四个要素组成：生命观念、理性思维、科学探究、社会责任，这四个要素是一个统一的整体。生命观念是生物学核心素养的基础和支柱；生命观念的形成过程中离不开理性思维和科学探究，理性思维和科学探究互为倚重，理性思维是科学探究的重要内涵，科学探究是理性思维的实证过程；在形成生命观念、进行理性思维和科学探究的过程中，最终形成一定的社会责任意识和义务。

1.生命观念

生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法或观点，是能够理解或解释相关事件和现象的品格和能力。学生应该在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念，如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等。能够用生命观念认识生物的多样性和统一性，形成科学的自然观和世界观，指导探究生命活动规律，解决实际问题。

2.理性思维

理性思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展理性思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。

3.科学探究

科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。在探究中，乐于并善于团队合作，勇于创新。科学探究的最高素养水平为一系列的能力所组成：一是观察能力：能够恰当选用并熟练运用工具展开观察；二是提出问题的能力：针对日常生活的真实情境提出清晰的、有价值的、可探究的生命科学问题；三是制订并实施方案的能力：基于对相关资料的查阅，设计并实施恰当可行的方案；四是获取证据或数据的能力：运用多种方法如实记录，并创造性地运用数学方法分析实验结果；五是表达和交流的能力：能够在团队中起组织和引领作用，并运用科学术语阐明实验结果，展开交流。

4.社会责任

社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。学生应能够以造福人类的态度和价值观，关注涉及生物学的社会议题，参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学；形成生态意识，参与环境保护实践；主动向他人宣传健康生活和关爱生命等相关知识；结合本地资源开展科学实践，尝试解决现实生活中与生物学相关的问题。

二、如何在课堂教学中落实核心素养的培养

如何在课堂上落实核心素养的培养，以必修二孟德尔豌豆杂交试验中假说-演绎法为例，谈谈对学生进行生物学科核心素养中的理性思维的培养。

（一）让学生明确假说-演绎法的定义

在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说-演绎法。?根据假说-演绎法的定义可以把假说-演绎法分为五个步骤：观察和分析现象，提出问题→推理和想像，提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。

（二）让学生懂得假说-演绎法在各个步骤的具体体现

1.观察和分析现象，提出问题

观察现象：高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1全为高茎，F1自交后代中高茎和矮茎的比例为3∶1，其他6对相对性状均如此。

分析现象：矮茎可能并没有消失，只是在F1中未表现出来。因为F2中出现了矮茎；高茎相对于矮茎来说是显性性状；相对性状可能受到遗传因子的控制，遗传因子成对存在，可能有显隐性之分。

提出问题：一是F1中全为高茎，矮茎哪里去了呢？二是F2中矮茎出现了，说明了什么？三是为什么后代的比值都接近3∶1？

2.推理和想象，提出假说

生物的性状是由遗传因子决定的；遗传因子有显性和隐性之分。体细胞中遗传因子是成对存在的；生物体在形成生殖细胞—配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的一个；受精时，雌雄配子的结合是随机的。

3.演绎推理

将F1植株与矮茎豌豆杂交，预期后代中高茎植株与矮茎植株的比是1∶1。

4.实验验证

实验结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比约为：1∶1。

5.得出结论

子一代的遗传组成和形成配子时遗传因子的分离行为；提出分离定律的实质。

（三）让学生能够运用假说—演绎法的思想模型解决一些遗传学探究问题

首先对遗传现象中的事实材料进行分析，运用遗传学定律进行推理和想象，对遗传现象中产生的问题尝试进行解释，即做出假设。然后运用假设解决具体的遗传学问题，即演绎推理的过程。演绎的基本要义是从一些假设的命题出发，运用逻辑的规则，导出另一命题的过程。导出的命题与材料相符，说明假设是正确的，再通过归纳总结，得出相关结论。导出的命题与材料不相符，必须重新考虑其他假设，重新演绎推理验证。

如：现有两瓶世代连续的果蝇，甲凭中的个体全为灰身，乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙凭中的全部灰身果蝇与异性黑身交配，后代都不出现性状分离则可以认为 （ ）

A.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子；

B.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子；

C.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子；

D.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子。

第一步，遗传现象分析：据让乙瓶中全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代都不出现性状分离，可推知乙瓶中的果蝇一方全为显性，一方全为隐性纯合子。

第二步，推理想象，做出假设：据甲瓶中的个体全为灰身，做出假设是乙瓶中果蝇可能为甲瓶中果蝇的亲本。

第三步，验证假设，得出结论：据上述假设甲瓶中灰身果蝇全为显性杂合子 （Aa），乙瓶中灰身果蝇全为显性纯合子 （AA），黑身果蝇全为隐性纯合子 （aa），符合题意，假设成立，应选D。

责任编辑 黄日暖