基于核心素养的高三生物学科能力培养与初探

高艳辉

进入21世纪，人类社会进入知识经济快速发展期，科技飞速发展，自动化成都不断提高，对创新型人才的需求日益增加。时代和科技变革会显著的影响人们的生活与工作方式，进而对公民的素养提出新的要求。

核心素养是个体在未来知识经济、信息化时代面对复杂的、不确定性的现实生活情境时，运用所学的知识、观念、思想、方法，解决真实的问题所表现出来的关键能力与必备品格。通过系统的学习而习得的，是关键的、共同的素养，具有连续性与阶段性。

学科的核心素养是学科育人功能的集中体现，是通过某学科的学习而形成的关键能力、必备品格和价值观念。生物学科的核心素养主要包括：生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。

核心素养是能力，是运用生命观念、理性思维、科学探究和社会责任，在分析和解决具体问题的过程中表现的。因此，达成核心素养的情况应采用“运用……，能做……”的表述。本次课标中的常用行为动词是：分析、解释、说明、阐明、探究、探讨、论证、构建等。

科学探究能帮助学生理解科学概念，参与科学实践，理解科学本质都有积极促进作用。在课堂教学中开展科学探究，要帮助学生构建生物学观点和重要概念，促进学习效率的提高与概念理解的转化。高三生物课堂教学中如何提升学生的科学探究能力，尤其是思维、创新等高阶能力，初步进行了如下实践，以下以海淀区2018高三理综测试为例。

例如2018海淀理综生物一模的29题，通过试题的拆分和设计，沿着实验探究的一般主线，渗透生物实验设计的一般原则，通过设计实验，完善实验，到能准确的表述实验现象（结果）和实验结论，逐步提升学生的科学探究能力，尤其是思辨创新等能力得到极大的提升。

2018年4月11日海淀一模理综29题：

寨卡病毒在南美流行，该地区也是登革热病毒流行区域。为研究寨卡病毒流行与登革热病毒的关系，科研人员进行了实验。

（1） 病毒感染人体后，会引起___________产生特异性抗体，与病毒结合，阻止病毒___________宿主细胞。

基础知识的处理：采用问答的方式让学生构建免疫有关的内容，同时把病毒相关的知识进行联系。

（2）登革热病毒与寨卡病毒结构相似。为探究登革热病毒抗体是否可以特异性结合寨卡病毒，科研人员用血清与病毒进行抗原-抗体杂交实验。

教学处理：先让学生明确【实验目的】，基于实验目的选择合适的【实验材料】，然后让学生进行【实验设计】，强调生物实验设计遵循的原则，比如对照原则，单一变量原则、等量原则等，同时对变量的控制进行梳理和明确，比如自变量要唯一；因变量要通过可检测或可观察的因变量指标来反应；无关变量要保持相同且适宜条件等。

試题改编：

【实验目的】探究登革热病毒抗体是否可以特异性结合寨卡病毒

自变量：登革热病毒的抗体

因变量：登革热病毒抗体是否可以特异性结合寨卡病毒

因变量指标：抗原-抗体阳性反应

【实验材料】

a登革热康复者血清 b正常人血清

c 登革热病毒 d寨卡病毒

【实验设计】

【预期实验结果】

【出示实验结果】

【结果分析】

问题1：b组和c组的作用分别是什么对照？在实验中的作用是什么？

问题2：通过与对照组分别比较，实验组结果如何？能得出什么实验结论？

【得出实验结论】登革热病毒抗体可以特异性结合寨卡病毒。（回答实验目的）

科学探究一般思路总结：

1.明确实验目的：分析自变量和因变量（因变量指标）

2.选择合适的实验材料：实验材料和实验目的要匹配

3.实验设计：变量控制—分组（对照组和实验组）

4.实验结果预测：可能出现的实验结果

5.实验结果分析：对照组和实验组之间比较；实验组之间进行单一变量对照。

6.实验结果：描述实验现象，注意用词要准确，把差异程度表示出来（降低显著，不显著）

7.实验结论：回答实验目的（探究实验或验证实验）

试题改编：

【验证假设】

登革热病毒的抗体与寨卡病毒结合后，结合病毒的抗体能够帮助寨卡病毒进入宿主细胞，即存在抗体依赖性增强（简称ADE）

【实验材料】

a正常人血清、 b登革热康复者血清、

c登革热病毒、 d寨卡病毒、

e细胞系U（不发生ADE时，对寨卡病毒的感染率很低）

f细胞系W（不发生ADE时，对寨卡病毒的感染率很高）

【设计实验方案】

【实验方案的评价与完善的一般思路】

1、 实验材料的选择是否正确？

2、 实验变量的控制？

3、 因变量的检测是否合理？

4、 是否设置对照组？

对于考察较多的实验方案的评价和完善内容，通过这样实验设计的训练，从易到繁的解题训练，能不多提升学生解题能力和科学探究能力。可以采用小组讨论的方式，展示并点评，逐步完善，最后呈现完整的实验设计思路。最后通过一些解题思路的总结，让学生以后遇到实验方案评价和完善的试题时，有思考的切入点，最后通过高考试题，让学生去感受北京高考试题特点及设问方式。

高阶能力的提升需要常抓不懈，从基础年级开始渗透，到高三阶段进行实验设计专题复习，慢慢提升学生的思辨与创新高阶能力，适应新高考说明下高考能力要求。

在生物的课堂上安排适当的科学探究，可以让学生很好的理解科学家的实践，包括确定变量、设计实验方案、观察方案、收集实验数据、观察现象，参与实地调查等多种过程，让他们领悟生物学家在研究过程中所持的观点以及解决问题的思路和方法，从而提高学生的科学思维和创新精神。在探究中有助于帮助学生理解科学本质，通过探究活动，让学生主动参与生物学课程的学习中，发展学生的生物学核心素养。