实践取向的高中生物学学科核心素养校本体系建构

周 红

(浙江省杭州学军中学 杭州 310012)

1 建构高中生物学学科核心素养校本体系的意义

生物学学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任[1]。但是，目前生物学学科核心素养的落实尚有一定的问题： 一方面，当前高中生物学学科的教学方式尚未落到核心素养教学的基点，教学中依然存在较为严重的“知识本位”现象，教学中较多关注的是如何将生物学知识传授给学生并使其记忆存储，学生习得的更多是如何解题与应试，这不利于生物学科核心素养的培养。另一方面，目前关于生物学学科核心素养的理论阐述较多，但对实践教学的具体指导尚不多见，实践层面如何有效地实现生物学学科核心素养的具体举措尚显匮乏，这给生物学学科核心素养在实践中的“落地”带来了较大的困难。基于此，笔者认为，亟需在生物学学科核心素养框架内，建构一套实践取向的、契合课堂教学的高中生物学学科核心素养校本体系(以下简称： 校本体系)，用该体系对高中生物学教学从教学内容、教学过程、教学模式、教学方法和教学评价等诸方面给予实践策略的指导和实践性的整合，从而保障生物学学科核心素养在教学实践中的落实。

2 建构校本体系的研究设计与结果

在认真学习高中生物学新课程标准、重点解读其中有关学科核心素养方面的内容、全面研读高中生物学教材等材料后，对高中生物学学科核心素养中生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四方面分别列出能诠释其内涵的10个供选词，采用网络问卷调查形式，邀请被调查者选出其中认为位列前5位的关键词。对问卷数据统计分析后，得到调查结果见表1的二级指标。基于上述调查问卷结果的统计分析，结合生物学学科核心素养框架内容，建构了高中生物学学科核心素养校本体系(表1)。该体系的一级指标包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个维度，每个维度下都包含经问卷获得的位于前5位的关键词而构成的5个二级指标，对每个二级指标按照新课标的要求进行教学要求的诠释，形成可操作的三级指标，使得该体系具有指导生物学教学实践的功能。

3 落实实践取向的校本体系的策略

3.1 教学内容的实践取向： 聚焦学科大概念 以实践性为取向的校本体系在教学内容的架构上，聚焦反映生物学科本质及其特殊性的学科大概念，帮助学生建构生命观念。教学实践中着意关注该校本体系中二级指标的生物学内容，用其三级指标的要求指导具体的教学活动。只有把生物学学科核心素养与生物学科知识内容相互融合，才能发挥学科教学对学科核心素养形成的作用。

例如，在实施模块1《分子与细胞》内容中，以“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”为学科大概念组织教学，以该校本体系二级指标中的“结构与功能”贯穿教学过程，用三级指标“阐释生物体的物质基础与结构基础之间的关系，形成生命系统结构与功能相统一的观点”将教学内容进行结构化处理。可让学生了解生物体是由无机物和有机物分子组成，而生物大分子有其独特的功能。又如，酶是生物体新陈代谢的一系列有序的生化反应的催化剂，核酸是遗传信息的携带者，这些生命活动特有的大分子只有与水和无机盐等组合形成具有一定结构的细胞时，自然界才出现了完整的生命。各种核苷酸不仅是组成核酸的基本单位，也参与构成辅酶、ATP等，并通过新陈代谢在不同的大分子之间转换[2]。而细胞呼吸、光合作用等许多生化反应的物质在细胞内的不同结构、不同条件和不同酶的作用下发生不同的生化反应，形成不同的代谢产物，导致生命活动的复杂性。

将教学内容这样处理，可帮助学生逐渐建构有层次的知识结构，使学生从“结构与功能”这一指标解释细胞由多种多样的分子组成，这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础，而细胞是完成这些生命活动的结构基础，帮助学生理解生物体的物质基础与结构基础之间的关系，形成结构与功能相统一的观点。

3.2 教学过程的实践取向： 挖掘实验内涵 以实践性为取向的校本体系在教学过程的安排上，参悟新课标中“高中生物学课程的价值是要让学生在形成生物学核心素养的同时，能用科学的观点、知识、思路和方法，探讨或解决现实生活中的某些问题。要达成这样的课程目标，就要高度关注学生学习过程中的实践经历，强调学生学习本课程的过程是主动参与的过程，让学生积极参与动手和动脑的活动[1]”的意义。依据该校本体系中二级和三级指标对科学思维的要求，在教材已有实践活动的基础上，应充分运用现有的实验设备、设施，自行探究、开发或改进实验器材，拓展实践活动；开展模型建构、模拟实验、虚拟实验、野外考察、社会调查、搜集资料和资料分析等。充分挖掘实践活动的内涵，尽可能多的组织学生开展动手动脑实践。

表1 高中生物学学科核心素养校本体系

例如，在“探究pH对过氧化氢酶的影响”一节的实验中，首先结合学生已有酶作用特点的知识，请学生思考： 酶的活性是否受pH的影响？请学生提出自己的研究问题，并根据该问题提出实验假设，要求学生根据自己的实验假设来设计实验方案。大多数学生能设计出系列pH梯度对酶影响的实验，这时请学生之间相互交流，评价实验方案的科学性。请学生根据自己的假设预测可能的实验现象和结果，然后安排学生根据实验方案实施实验。实验过程中，要求学生注意观察实验现象，并在实验手册上及时记录实验现象和实验数据，分析收集到的“不同pH条件下的气体体积数不同”数据推出实验结论，然后检验自己的假设是否正确[3]。

这种实践取向的教学过程让学生更主动地参与到动手动脑的活动中，更好地理解生物学的本质，使得触及生物学学科本质的实践体验不断累积并内化，让学生经历自己发现知识的过程。

3.3 教学模式的实践取向： 推进探究性学习 任何学科知识，都只能在具体的实践活动中得以呈现；只有通过发展与运用模型、分析与阐释数据、基于证据进行论争等实践活动，学生才能理解具体的学科知识[4]。依据该校本体系中二级和三级指标对科学探究的要求指导具体的教学实践，将探究性学习方式作为突破口。以研究学科思想为切入点，挖掘和梳理学科思想的探索路径，以具体问题对科学思维方法展开陈述，留给学生一定的思考空间和张力，让学生领悟生物学解决问题的思路和方法。

例如，在学习模块2《遗传与进化》中“遗传信息的表达-转录”这段科学发现史时，教师先介绍1955年科学家曾用洋葱根尖和变形虫进行实验的过程和方法，请学生思考并依此推出结论： 蛋白质合成与RNA有关。再请学生思考，如何证明RNA与DNA之间的关系呢？让学生作出假设、自己设计实验方案并作出预期。然后，教师介绍拉斯特等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养的实验。请学生思考： 上述实验结果说明了什么？学生推出： RNA是在细胞核中合成的，把DNA中遗传信息从细胞核中转移到细胞质中控制蛋白质合成的物质很可能就是RNA。师生共同推出结论： 遗传信息的传递与RNA有关。然后再请学生思考： RNA与DNA之间有何关系？如何证明呢？在学生推测后，教师介绍1961年科学家发现依赖DNA的RNA聚合酶的实验方法和过程。然后，让学生判断自己的结论是否正确，与科学家的不同在哪里？引导学生不断总结，然后再对自己的问题解决过程及其结果进行反思、分析。再请学生分析这个实验说明了什么？

通过将科学发现史的材料进行探究性学习的改编，向学生展示人类揭开生物学世界的奥秘和令人兴奋的探索历程，让学生在学习科学史中体验科学探究的一般过程，亲历如何发现问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，如何进行合理推理等过程，使学生初步掌握科学探究的方法和过程，尝试进行推理与判断、分析与综合、问题与假设、实验方案设计和变量控制等二级指标指向的内容。

3.4 教学方法的实践取向： 联接社会议题 该校本体系一级指标的社会责任包含五个二级指标，用对应的三级指标的要求指导具体的教学实践，将有助于培养学生的环境意识、明辨真伪科学等。教学实践中，可将生物学知识与学生的日常生活、医疗保健、环境保护和经济活动等内容适度结合，引入社会性科学议题，这些议题通常与生命、健康和安全领域相关。倘若在科学课堂上接触到与日常生活相关的领域和议题，学生也能够意识到日常情境和科学问题之间的关系[4]。

例如，学习模块3《稳态与环境》中“人类与环境”内容时，可安排社会实践活动，组织学生外出参与当地的环境保护实践，树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，形成生态意识。又如，在学习模块1《分子与细胞》中“细胞的衰老与死亡”内容时，通过组织学生进行小组合作讨论学习的方式，详解衰老与死亡的机理、特征和生理过程，帮助学生理解： 在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的正常生理现象，是细胞生命活动的必然规律，从而抵制迷信和伪科学。

这种参与社会实践、小组合作讨论的教学方法可帮助学生建立对生物学的理解，帮助学生关注应用生物学学科知识解决现实问题和解释生活现象，进而运用生物学原理和方法参与公众事务的讨论和个人决策。

3.5 教学评价的实践取向： 优化评价内涵 开展指向核心素养的教育评价，是从整体上推动核心素养有效落实的重要途径。以核心素养为统领，整合、改造和优化现有评价，使现有的各种评价都与核心素养评价接轨，将核心素养的理念、内涵和要求贯彻到现有的评价之中[5]。用该校本体系进行教学评价时，可围绕三级指标展开评价，不仅关注学生生物学科基础知识的掌握情况、生物学科基本技能的形成情况，更关注“关键能力”和“必备品格”。这里的关键能力，指学生在学习生物学课程过程中形成的稳定的心理特征，主要包括科学思维方式和解决生物学问题的基本能力；必备品格则包括审美、合作、倾听和创作等。

例如，在完成“探究环境因素对光合作用的影响”一节的实验后，对学生进行实验的评价，不仅关注光照、温度和CO2浓度等因素的改变对光合作用的影响而带来的实验现象和实验数据的改变，更关注评价学生在该实验蕴含的关键能力和必备品格方面的表现。又如，评价学生能否提出自己要研究的具体问题并作出假设，评价学生能否根据自己提出的问题设计实验方案、作出预期，评价学生的实验操作(如实验材料的分组及处理、可变因素的控制等是否正确)，评价学生对实验过程中的观察与记录情况(如确定的观察指标是否正确、记录是否及时且正确)，评价学生对实验结果的分析(如能否正确处理实验中收集的各种数据等信息)，评价学生能否推出结论、并将结果与同学分享交流、评价学生在小组合作中的表现等。

指向核心素养的教学评价要为学生提供展示指向生物学学科核心素养的机会，反映学生的学习动机、学习方法、关键能力和必备品格的增值。