基于核心素养导向的高中生物学教学设计

李家雯 杨颖丽* 王 飞

（1 西北师范大学生命科学学院 甘肃兰州 730070 2 西北师范大学教育学院 甘肃兰州 730070）

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确了高中生物学在高中课程体系中的重要位置［1］，对课程实施的每个环节都给出相应的教学建议。新课程标准整合了知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观3 个维度的目标，凝练为4 个方面的生物学学科核心素养，包括：生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。因此，高中生物学教学应以培养学生这4 个方面的核心素养作为出发点和落脚点，并在教学设计和课堂教学过程中始终贯彻开展。

教学设计是根据教学对象和教学目标，在教学前综合考虑人员环境等各方面的因素，对相关的教学内容进行合理的、充分的规划，以学生的现有知识储备作为起点，以预设的目标作为终点，将教学整个过程中的各个中心环节进行优化安排，从而形成一个预设的方案［2］。

在新课程改革和生物科学极速发展的大背景下，生物学课堂应该是充满互动交流、充满正能量、对未知事物充满好奇的一种活跃状态［3］。为达到此课堂状态，教师在课前必须要做好充足的准备工作。在进行教学设计之前，教师需精细研读和梳理教材内容，弄清教学内容的结构体系、重点和难点知识，以及新课程标准对该部分内容所提出的基本要求等。此外，还需阅读一些与课程内容相关的参考资料，搜集生物科学技术、生物信息学和生物工程等相关的研究进展，精选优质素材充实课堂教学内容，同时也有利于激发学生的学习自主性，深化学生对于科学、技术、工程与社会之间相互关系的认知。在进行教学设计时，应创设问题情境，让学生发现和提出问题，通过自主查阅资料找到解决的办法，进行实验探究，从而得出合理的结论并总结规律，最大程度地挖掘学生的潜能，发挥学生的自主性。

1 教学目标的设计

培养学生的核心素养是当前高中生物学教学的宏观目标。通过学习高中生物学课程，学生不仅能掌握基础的生物学知识，还可领悟前人在探究生物学发展进程中的观点，以及在解决实际问题时所运用的研究思路和方法，落实立德树人的根本任务［4］。因此，教学目标的设计应明确、具体、核心突出，紧密围绕学生生物学核心素养的培养展开。

教学目标设计案例：生命活动的主要承担者——蛋白质。

在设计“生命活动的主要承担者——蛋白质”这一节课的教学目标时，必须注重实践。学生在日常生活和学习中都已接触过“蛋白质”这一概念，联系上一节的学习，学生已知蛋白质是细胞中含量最多的有机物，但由于蛋白质的结构比较抽象，教师需预先准备一些小视频或设计实践探究的活动，让学生通过动手实践或观看视频，更加直观地了解蛋白质的结构，加深对生物学大概念的理解和掌握。教师可从以下几方面入手设计教学目标。

1）通过小组合作进行串珠活动，阐明蛋白质是由20 种氨基酸组成的，氨基酸的组成序列及其形成的空间结构决定了蛋白质结构和功能的多样性（生命观念、科学探究）。

2）通过观察氨基酸脱水缩合过程的动态视频，让学生分析、归纳、总结氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程（科学思维）。

3）能准确区分必需氨基酸和非必需氨基酸，设计一份蛋白质含量较高的食物清单，结合营养膳食标准，对合理摄入蛋白质提出参考建议（社会责任）。

总之，生物学核心素养的4 个要素相互交叉、协调发展［1］。教师在确立教学目标时，应考虑教学对象的具体情况，围绕生物学核心素养，依据高中生物学课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准制定切实可行的目标，为教学做好充分的准备、打好基础，这样才能达到良好的教学效果，更好地落实立德树人的根本任务。

2 教学过程的设计

教学过程是教学目标的具体体现，是一个由浅入深、由感性到理性、由理论到实践的不断深化和发展的过程。在整个教学活动中，学生是主体，教学内容是客体，教师则是二者之间的纽带。教师的任务是在充分分析主体和客体的基础上，通过课堂教学或课后引导，帮助主体建立对客体的认知。在进行教学过程设计时，教师应明确自己在教学过程中的地位和作用，设计并运用一定的组织策略，构建主体对客体认知过程的方式和手段。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》主张以科学探究和工程学实践进一步推动学生的主动学习［4］。因此，在设计教学过程时，教师不仅要做好知识性内容的教学，还要注重渗透生命观念，将实验活动与发展学生的生物学核心素养有机结合，为学生创设问题情境，提供实验探究的条件，使学生能自主思考、设计实验并完成实验探究。更为重要的是，问题情境还要尽可能来自生活，或与生活联系密切，让学生能运用所学知识解决现实生活中的问题。通过这样一个完整的思考和探究过程，提高学生的科学思维和科学探究的核心素养，同时使社会责任这一核心素养得到提升。

教学过程设计案例：酶的高效性和专一性（实验课）。

教学方法：讲授法、实验法。

教学策略：利用多媒体辅助实验探究教学。

实验材料、仪器及耗材：淀粉溶液（质量分数3%）、蔗糖溶液（质量分数3%）、乳糖溶液（质量分数3%）、乳糖酶、葡萄糖、葡萄糖检测试纸、试管、试管架、胶头滴管及水浴锅等。

课前准备：在上一节课结束时，根据组间同质、组内异质的原则将学生分组，并安排2 个课后自主学习任务：1）预习本节课的内容，搜集日常生活中酶的应用实例，并在小组内进行分享交流。2）利用课余时间观看教师提前录制的酶的高效性实验微课视频，小组内讨论所观察到的现象并尝试分析出现该现象的原因。

教学过程：

1）导入：以日常生活中人们吃馒头时若咀嚼时间长会有甜味，而长时间咀嚼煮熟的鸡蛋却没有甜味2 个现象对比导入，引出酶具有专一性，进而引出本节课主题：酶的专一性和高效性探究实验。

2）酶的高效性验证实验：让学生描述在微视频中所观察到的实验现象，思考并尝试回答问题（PPT 同步展示表1）。

问题串：①为什么加了新鲜鸡肝脏研磨液的试管1 中产生气泡的速度快且数量多？ ②为什么带有火星的卫生香插入之后会复燃？ ③2 种催化剂分别是如何“开展工作”的？ ④此实验可得出什么结论？

表1 酶的高效性实验操作步骤

酶的专一性实验设计：下发活动任务，学生根据提供的实验材料，运用所学的知识，并结合酶的高效性实验的研究思路和方法，小组合作设计酶的专一性实验方案（教学提示：酶的专一性是指一种酶仅能催化一种或者一类化合物的化学反应，又称酶的特异性）。

讨论探究：每个小组派1 名代表向全班学生介绍本组的实验设计方案。其他组的成员提出意见建议，在全班范围内交流探讨方案的合理性和可操作性。各组确定可实施的实验方案进行实验探究；观察实验现象并将结果记录于表2中； 小组讨论，各组交流，查阅资料，分析出现该现象的原因。

表2 酶的专一性实验操作步骤

分享总结：组内交流，分享自己本节课收获了哪些知识、学到了哪些实验技能或好的学习方法等，同时分享自己的困惑与失误。力求通过小组讨论，解决问题、规避错误，共同进步（教师巡视指导）。最后，学生完成实验报告。

生物学课程离不开实验教学，实验教学是生物学教学的基本形式之一，是培养学生生物学学科核心素养的重要手段。在实验教学中，教师应先引导学生自主思考、查阅资料，运用已有的知识设计实验方案，而后再提供实验参考，尽力激发、提升学生自主思考、主动学习的意识和能力，更好地培养学生的生物学核心素养。

3 教学评价的设计

教学评价是一个至关重要的环节。通过教学评价，教师可准确把握教学过程、调控教与学、提高教学质量［1］。在新课程改革背景下，要建立以发展学生核心素养为目标的评价体系。教学评价以课程标准、课程内容和学业质量标准为依据，检测学生对于生物学大概念的掌握程度，评价学生生命观念、科学思维、科学探究及社会责任等生物学核心素养的发展水平。需要注意的是，评价的出发点是促进学生更好地发展，必须要巧妙地结合多种评价手段，例如：观察课堂学习行为情况、阶段性的纸笔测验、实验操作技能检核表，以及评估探究能力的评价量表等。评价中应多结合一些表现性的评价方式，增强学生的自信心，提高其学习生物学的兴趣，激发学习动机。力求在促进学生生物学核心素养提高的同时，推动教师教学水平的提高，使教与学双方得到共同发展。

本文主要以广东省深圳市某中学学段结束时生物学试卷上的一道开放性试题为例，设计教学效果的评价［5］。

科技小论文：结合本学段所学内容列举威胁人类健康的主要因素，简要分析其原因。

要求：①字数约300 字；②要紧密结合教材和自己的生活实际；③层次清晰，语言流畅。

该题目以文科中常见的小论文形式出现，是一个非常大胆且新颖的尝试。以人们普遍关注的健康问题作为切入点，贴近现实生活，同时又能考查学生对于教材相关知识的掌握程度。要解答好这道题，学生首先需要具备基本的生物学知识，准确定位本学段所学的与健康相关的知识，知道哪些因素会影响人类的健康，这将有效考查生命观念的核心素养。其次，为了撰写一篇出色的小论文，学生要考虑题目的拟定、文章的布局和层次，还要做到描述准确、重点突出、详略得当。因此，一篇科技小论文可准确检测学生的科学思维和科学探究能力。最后，试题要求中明确指出论文需结合自己的生活实际展开，这无疑测查了学生对于日常生活的关注程度，考查学生社会责任的核心素养水平。综上，在教学评价中引入开放性试题不仅有助于综合评价学生的生物学核心素养，还考查了学生资料查阅、文献阅读及写作等方面的能力。在教学评价中，也可应用设计评价量表（表3），根据实际情况调整评价指标。同时，还可采取自评、互评和师评多元评价主体相结合的方式进行。因此，在实际教学评价中，建议教师多尝试、探索，灵活合理地运用开放性教学评价方式。

表3 实验课小组合作学习的评价量表［6］

4 教学反思

教学反思是指在教学活动完成之后对教学进行的回顾、总结甚至调整和提升的过程。教学设计是预设的教学活动方案，然而，实践中由于各种不确定因素的存在，使得教学过程不一定会完全按照预定的方案进行，因此教学结束后进行教学反思是必不可少的。

首先，教师要反思自己的课前准备工作是否做到位。在上课前，教师必须要根据课程内容，准备好本节课所需要用到的教具，包括演示文稿、挂图模型、实物模型和演示视频等。实验课则需要提前进行预实验，将实验用到的实验材料、试剂和仪器设备准备齐全。现配现用的试剂需要备好药品，以便实验过程中快速配制。其次，教师要针对教学过程中学生的参与程度、学习能力，以及对本节课内容的掌握程度进行评估总结，判断教学目标的达成状况，以便改进教学。

教与学的2 个主体是相互影响和促进的，学生是发展过程中的人，每节课学生都在不断地进步和成长，教师需要结合学生情况和教学内容，对教学方法和教学策略进行改进和调整。学而不思则罔，教师也同样。“经验+反思”是专家型教师成长的基本模式［7］。对于一名教师而言，想要成为专家型教师，需要不断学习新的知识充实自己，丰富自己的教学经验，同时还必须学会科学分析课堂教学过程中出现的问题，课后进行反思。如果教师仅重复课堂教学获得经验而不进行反思教学，则其专业发展将会受到限制，以至于永远停留在熟练新手型教师的水平上。

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》是在继承与创新中诞生的。在新课程改革的背景下，教师要深入地学习和把握新课程标准的精髓，在总结与继承所积累的宝贵教学经验的基础上，善于开拓创新、积极实践，巧妙地设计和开展教学活动，在提升学生学业水平的同时，培养学生的生物学核心素养，认真贯彻党的教育方针，落实立德树人的根本任务。