基于学科教室建设下的生物学核心素养的培养策略

王红梅

摘 要 结合学科教室的硬件配置展开教学，帮助学生树立正确的生命观念、提高理性思维和科学探究能力，并能勇于承担社会责任。

关键词 学科教室 生命观念 理性思维 科学探究 社会责任

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

“核心素养”是指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。培养学生的生物学核心素养，教师需要关注学生获得的持久能力和品格，让学生在高中阶段树立正确的生命观念，用理性思维来进行科学探究，用科学探究的方法发现社会问题、解决社会问题，并勇于承担社会责任。

发展学生上述核心素养，在传统教室中靠教师讲授是难以实现的。学科教室是在选课走班背景下，为分层分类走班教学和学生自主探究学习创设环境，促进学生全面、个性发展的有效配置。生物学科教室要求以培养学生生物学核心素养为逻辑起点，构建生物教学情境，配置丰富的生物学科资源，集教室、实验室、网络室、阅览室等多种功能于一体，促进学校的生物学科体系建设。它不仅可以提升学生学习内驱动力，也促进师生、生生交流以及教师教学研究。

1 以生命课堂为依托，树立生命观念

在生物学科教室中，以生命课堂为依托，学生能在较好地理解生物学概念性知识的基础上，形成生命观念，如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观等，并能够从生命观念的角度认识生命世界、解释生命现象。

1.1 硬件支持

高中生物的很多知识内容比较微观、抽象，学生不易理解掌握。学科教室中直观的生物素材，如挂图、细胞结构标本或自制模型等能帮助学生在观察后有效巩固知识。另外，教师可以在生物学科教室摆设一些动植物，既可以装饰教室、美化环境，又有利于学生进行观察和学习。如将植物进行单侧光培养，研究其向光性；或在教室一角设置生态缸，研究生态系统的结构与稳态。

1.2 教学实施

将学科教室中的教学模型用于课堂教学，加强知识点的形象落实，将微观的知识点形象地展示在学生的面前，让学生从微观角度看待生物学，了解到真实的生物学世界，激发学生对生物世界的兴趣，从而灵活学习生物。教学模型不仅是一种模型，还是放大版的真实生物知识，因而对于了解生物结构具有真实的教学意义。

“细胞结构”这一重要但却很微观的概念，学生在学习开始就会陷入困难，因此需注重实物模型在学科教室中的展示，这能帮助学生更好地了解微观世界。为了维持学生学习生物学的兴趣，教师引导学生在学科教室中利用课余时间将废旧物品制作细胞膜的结构模型、超轻彩泥制作细胞器模型等。手工制作生物学的模型不仅能帮助学生巩固课堂知识点，又能增强创造性思维。

教师借助模型，引导学生理解结构与功能观，尝试用生命观念去认识生命世界、解释生命现象，提升认识能力和解决问题的能力。

2 以科学史料为教学载体，提高理性思维

生物学的理性思维强调学生能形成科学思维的习惯、能运用归纳与概括、演绎与推理、批判性思维等方法探讨生命现象及规律。在课堂上，学生通过生物科学史上一个个科学事件的分析，不断更新和完善科学概念，重建认知结构。而科学史本身具有的连贯性有利于学生形成思维的连贯性，提高理性思维。

2.1 硬件支持

在学科教室中，利用墙面、教室外橱窗等，以图文的形式展示生物学的信息，如生物学科领域最新的研究内容与成果简报或孟德尔、达尔文等科学的研究过程等。信息展板的内容可根据教学进度及生命研究进程进行调整或更换。学生在此能体悟到学科发展的历程，提高理性思维能力，也有利于提高责任感和使命感。另外，教师在平时的教学活动中善于发现学生的闪光点，将学生在生物学习中的优秀作品展出，树立榜样，共享交流。

设在学科教室后面的书籍阅览角配备有大学教材、不同版本的高中生物教材及教参、初中科学教材、以及与生命科学有关的科普书籍、杂志等。无论教师还是学生，可在需要时及时查阅，不仅方便教师备课，也利于一些有志于生命科学研究的学生学习，拓宽知识面。

在生物学科教室内配备若干电脑，布置无线局域网，开展科学史微课教学，引导学生利用课余零碎时间到学科教室观看微课视频，有的放矢地进行预习或复习。

2.2 教学实施

通过学科教室中微课、信息展板等的设置，引导学生学习生物科学探究的过程和研究方法。在高中生物日常教学中，教师要重视学生理性思维能力的培养，尤其是分析一些探索性的科学研究案例时，要强调理性思维的渗透。

高中的“光合作用”内容有许多微观概念，且光反应和碳反应过程复杂，给学生的学习带来一定难度。通过初中阶段的学习，学生已经知道了光合作用的原料、产物、场所以及条件。所以高中阶段在光合作用发现史的学习时，教学重点应放在光合作用的过程是如何发生的、新技术手段在科学方法的创新上是怎样体现的。因此教师可以选择学生易懂且符合课程目标的科学史内容，制作微课“光合作用的探究历程”。学生利用学科教室的设备课前观看。微课中希尔反应、光合磷酸化的探究过程，不仅帮助学生理解关于“光反应”更深层次的知识，也让学生对科学探究的方法有进一步的认识；通过微课内容讲解并动态模拟科学家卡尔文用同位素示踪、离心等过程确立碳反应的过程，不仅使学生从知识层面进行了学习、也对生物学的经典实验手段进一步了解。课上，通过师生、生生交流，一起分析科学家的思维过程、实验方法，学生从中感悟科学探索的艰辛和乐趣，并尝试总结科学探究的一般方法。

在学科教室中开展微课教学，其所营造的“微教学资源环境”让学生在真实的、具体的、典型案例化的教学情境中对“隐性知识”“默会知识”等进行高阶能力的学习，更提升了理性思维能力。

3 以拓展式实验教学为途径，开展科学探究

科学探究是指学生发现现实生活中的生物学问题，针对特定的生物學现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。在学科教室硬件条件基础上的拓展式实验教学，是指教师根据学生实际，引导学生对原有实验进行拓展，提出新的问题，并进行新的实验思考、设计与实施等。endprint

3.1 硬件支持

生物学科教室给学生提供创新学习的空间，营造了符合学生认知和发展的环境。由于学科教室有显微镜、装片、试剂等多种实验器材以及教学参考的支持，学生可以在课余时间继续“泡”在教室中，或是继续完成课堂上没有做好的实验，甚至可以与教师探讨，围绕自己感兴趣的内容做自己喜欢的实验，进行自主实验探究。

3.2 教学实施

拓展式实验教学应根据具体教学内容而定，观察类实验在仪器使用、材料种类、切片等方面进行拓展；验证性实验采用探究方式进行；探究性实验在教师的引导下，让学生独立地提出问题、作出假设、实验设计、实施实验、正确观察，记录真实的实验现象、结果分析和讨论交流等，在培养学生实事求是科学态度的基础上提升探究思维。

“生长素的发现”这一内容是科学家进行科学探究的实验过程，由于教材中达尔文父子、波森·詹森及温特实验等实验耗时长，课内不可能完成此类实验，但若让学生亲自设计这些经典的实验，对生物科学素养和思维能力的提高是显而易见的。为了给学生创造探究的机会，教师对经典实验进行适当的改编、重组，让学生自由组建成课外实验小组，在生物学科教室中以玉米胚芽鞘幼苗为材料选取部分课题进行实验。例如将达尔文的向光性实验分成植物向光性外因探究实验和感光部位的探究实验；波森·詹森实验中除了教材中的实验外，启发学生增设对照组。课后，学生留在生物学科教室内进行实验，拍摄實验过程。这些实验的培养过程大多需经过近20 h，在拍摄视频后，教师进行剪辑和处理后用于课堂上播放使用，用问题串的形式挖掘实验的内在联系并将其串联形成一个统一的整体。此外，针对每个实验进行交流与评价。学生也可在课堂上直接观察学科教室中的小组实验成果。

在教学中，教师尽量利用学科教室的资源，让学生动手操作体验、感受科学探究的过程，并在知识的形成过程中形成科学的态度，提高科学探究能力。

4 以课程资源为媒介，增强社会责任

生物学科的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。在以课程及学科教室中的资源为媒介下，学生能够关注涉及生物学的社会议题，辨别迷信和伪科学。通过学习，学生能主动向他人宣传健康生活、关爱生命和保护环境等相关知识，也能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。

4.1 硬件支持

学科教室中配备课程资源开发相关的实验设备，为对生物感兴趣的学生和环保兴趣小组的成员等探究性学习提供便利，同时也为学生对“校园微生物”“生物科学与嘉善产业”“生物科技与未来”等系列选修课程的深化和延伸学习提供条件。

根据世界环境日、地球日、爱鸟周、植树节等节日，在学科教室外墙宣传栏进行相应展板的宣传，引导学生关注学校周围的环境问题和社会关注的环境热点问题。

4.2 教学实施

学生应能够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。“生物科技与未来”选修课程中介绍了现代生物科学技术，让学生看到了先进的技术给人类生活和生产带来的便利，如通过转基因技术人们获得了较多具有抗性的植物品种和特异性疫苗，这都给人们的生活带来了福利。但是，转基因技术也会给人类带来烦恼。对于这一话题，教师指导学生借助学科教室的图书资源和网络资源，查阅相关文献，用科学的态度来看待现有的先进技术，客观地评价每一项技术带来的利与弊，引导学生成为科学知识的宣传者。

生物选修课程“生物科学与嘉善产业”结合嘉善本地的“四色产业带”农特产品的特点以及嘉善酿酒业木业等产业，分别从嘉善农特产品的简介、种植、食用及相关生物学原理规律等几个方面来进行展开。利用学科教室进行果酒酿制、雪菜腌制及亚硝酸盐测定等活动，在拓宽学生知识面的基础上，增强学生对家乡的了解和热爱，引导学生在未来能参与并服务于现代社会发展。

参考文献：

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[3] 苏科庚.聚焦高中生物核心素养[J].中学生物教学，2016，（8）：62-63.

[4] 王智勇，林颖韬.基于核心素养下的高中生物实验拓展式教学模式的实践研究[J].中学生物学，2016，（10）：42-43.endprint