论指向学科核心素养的高中生物学“研学课堂”建构

张雪群

《中国学生发展核心素养》和《普通高中生物学课程标准（2017 年版)》中的核心理念成为目前高中生物学课堂教育教学的主要依据，在高中生物学课堂教学中如何实现学生发展核心素养和学科核心素养的落地生根，成为当下教育工作者深入思考的首要问题。在实践中发现，进行对应教学双方的课堂改革，构建“研学课堂”，是学科核心素养落实的有效路径。

一、高中生物学“研学课堂”的探索

“研学课堂”源于“教学即研究”的教学思想，该教学思想由美国哈佛大学教授达克沃斯首先提出，该教学思想提出课堂中以研究的状态进行教与学，也就是课堂上教师进行教的研究以及学生进行学的研究，最终实现教学相长。［1］高中生物学学科核心素养有生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等维度，核心素养的落实不是教师单方面的任务，而是师生的共同责任，建构研学课堂势在必行。

（一）“研学课堂”的构建缘起

高中教育已经进入培养核心素养的时代, 对学生思维发展提出很高要求，《国家创新驱动发展战略纲要》提出，到2050 年建成世界科技创新强国，成为世界主要科学中心和创新高地。［2］对于高中教育而言，必须创造创新的土壤和环境，大力培养学生的创新意识，为后期创新人才的涌现奠基。高中生物学是与日常生产和生活实际联系最为紧密的学科之一，如神经调节、内环境稳态以及人类遗传病等知识与生命健康息息相关，酒后驾车、焚烧秸秆等需要运用生物学知识去提升认识，近30个实验以及10多个生物学史知识点需要学生回到科学发现的年代，重温实验的探索历程，这些都离不开课堂上师生以科研人员的身份展开教与学。因此，提出由“知识课堂”向“研学课堂”转变，以期让课堂焕发出生命的活力，让高阶思维在课堂时刻发生，让创新人才的培养落到实处。

（二）“研学课堂”的特质描摹

研学课堂讲究知识之间以及知识与生活的有机整合，问题的设计、情境的选择等均从学生的最近发展区展开，充分运用对比表、概念图、思维导图以及鱼骨图等形式，使现有知识与学生的原有知识实现深度的有机融合，实现长期而可靠的保持。研学课堂以真实的情境为背景，使学生在真实情境中体验知识的本质，激发学生求知的内在需求，让有意义的学习真实发生。研学课堂以问题为引领激发高阶思维，师生通过设问、解问和追问等环节，强调知识的深入理解，并能实现知识的迁移和运用，做到举一反三，从而实现问题的有效解决。［3］研学课堂注重建立多元的评价机制，学习结果的评价只是一个方面，更应注重学习过程评价，使学生成为评价的主体，在自评和互评中元认知得以发展，从而促进学习效果。

（三）“研学课堂”的实践旨趣

“研学课堂”以学生的学为根本，以学生的研究为起点，强调学生思维的真实发生，是指在教师的引领之下，学生运用即时学得或储备的基础知识，提出问题，通过生生和师生的讨论、质疑甚至争辩，最后在老师或同伴的点评下形成研究成果的学习过程。研学课堂注重活动和探究，注重学生的思维发生和体验，在研学课堂中学生的应用、分析、评价和创造等高阶思维得到充分发展。高中生物学中如细胞呼吸、光合作用、遗传定律、基因的表达、能量流动、基因工程等知识如果以研究的状态进行教与学，将会取得意想不到的效果。［4］同时研学课堂对应教学双方，以学生的研激发教师的研，以教师的研引领学生的研，最终实现教学相长的效果，“研学课堂”的终极目标是实现教学质量的提升和创新人才的培养。

二、高中生物学“研学课堂”的构建

研学课堂鼓励学生课前自主研学，带着问题进入课堂进行合作研学，课堂充分运用合作、展示以及探究等教学手段实现重点的掌握和难点的突破，最终通过联系实际做到学以致用。研学课堂的有效载体是编制研学单，内容一般包括课标解读、问题引领、合作探究、难点突破、典例精析、习题巩固等教学环节，以“基因的分离定律”一节新授课为例，教学流程如图1：

图1 “研学课堂”教学流程图

（一）问题导学，自主研学

提前1-2 天将编制好的《基因的分离定律》的研学单发给学生，通过问题导学，引导学生预习教材，自主研学，初步理清基本概念、基本方法，并完成部分习题。预习环节设计了三个问题：一是豌豆作为实验材料的优点有哪些？二是你能辨析以下概念吗？（自交、杂交和正交反交，性状、相性性状、显性性状、隐性性状和性状分离）。三是请沿着孟德尔的探究足迹，尝试阐述假说—演绎法的过程。该环节要设计一道基础题用于学生的自学检测，并设计疑难困惑栏用于学生质疑。

通过该环节使学生基本掌握所学内容的大致轮廓，课前将研学单全部或抽样批阅和分析，从而了解学生已经掌握了哪些、学生预习中遇到了什么困难、有哪些共性问题等，从而找准学生的最近发展区，在课堂上做到有的放矢。

（二）组内研讨，交流共享

上课后，首先让学习小组合作交流、讨论预习成果，从心理学角度讲，学生与学生之间的层次接近，相互之间讲解是最容易接受和最有效的。在组内，可由成绩暂时领先的学生讲解自学成果，其余学生进行补充和完善，并对疑难困惑提出问题，也可由成绩暂时落后的学生讲述对知识的理解，其余学生进行纠正和完善，从而实现学生的同步提高。

在合作讨论的基础之上，小组推荐代表上讲台展示讨论成果，其余小组可进行提问、补充、完善，也可以提出质疑。通过该环节使学生大致理解主干知识，为下一环节的能力提升奠定坚实的基础。

（三）师生互动，掌握重点

教师对学生的预习成果进行点评，通过PPT 进行知识再回顾，帮助学生形成知识网络，在此基础之上通过问题探讨实现能力提升。本环节设计了四个问题，问题1：如何判断显隐性？问题2：你能总结分离定律中各种组合的特点吗？问题3：怎样鉴别杂合子和纯合子？问题4：怎样分析遗传系谱图？

本环节教师的主导地位和学生的主体地位的分寸把握很关键，以上四个问题是围绕学生的最近发展区设置的，如果在一开始就提出上述问题，学生会一头雾水，只能教师讲解，又会走上传统教学的老路。在学生掌握基础知识以后再提出上述问题，会激发学生的学习欲望，成功实现“我要学”的心理情境产生，这时学生的主体地位将得到充分体现，学生通过合作探究体验了学习的乐趣，尝试了成功的喜悦，同时也提升了学习能力。

由于学生自主探究能力有限，教师主导作用不容忽视。教师要适时予以点拨、归纳和总结，甚至可以提出变式问题，层层深入，使学生的潜能得到充分地挖掘。如问题3 可引申出高茎豌豆自交后代高茎个体中杂合子占多少、怎样鉴别一只显性白羊是否为纯合子、怎样运用分离定律指导育种等问题，学生也可主动提出问题，通过师生或生生讨论予以解决。

（四）典例分析，突破难点

在问题探讨的基础之上，教师可出示典型例题突破教学上的难点，这时教师要注重一题多解和多题归一，要注重解题规律的总结。本节课围绕自交和自由交配、遗传中的性别问题以及概率计算的范围等问题，设置了两道例题。

［例1］小麦抗锈病对易感锈病是显性，请问：杂合抗锈病小麦连续自交，F2中纯合体占________。

变式1：杂合抗锈病小麦连续自交并逐代淘汰易感锈病个体，F2中纯合体占________。

变式2：杂合抗锈病小麦自交1代后自由交配1代，F2中纯合体占________。

变式3：杂合抗锈病小麦自交1 代淘汰易感锈病个体后，再自由交配1代，F2中纯合体占________。

［例2］一对表现型正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子，请问：这对夫妇再生一个白化病孩子的概率是________。

变式1：这对夫妇再生一个白化病男孩的概率是________。

变式2：这对夫妇再生一个白化病女孩的概率是________。

变式3：这对夫妇再生一个男孩，其患白化病的概率是________。

变式4：这对夫妇再生一个女孩，其患白化病的概率是________。

这两道例题是本节课的亮点，也是学生能力提升的增长点，由于有了前阶段学习的基础，可先让学生合作讨论，让学生展示讲解，例1 杂合抗锈病小麦连续自交，F2中纯合体占3/4；连续自交并逐代淘汰易感锈病个体后，比例发生了变化，F2中纯合体占2/3；自交1 代后有3种基因型，再自由交配1代有9种交配组合，F2中纯合体占1/2；自交1代淘汰易感锈病个体，有2种基因型且比例发生变化，再自由交配1代有4种交配组合，F2中纯合体占5/9。学生展示时可让不同意见的学生进行补充和争论。例2夫妇均为杂合子，白化病孩子的概率为1/4，男孩、女孩患白化病的概率都为1/4，白化病男孩或女孩的概率都为1/8。

学生展示讨论结束后，可师生互动总结解题规律，如例2可总结出“男孩患病=女孩患病=患病孩子，患病男孩+患病女孩=患病孩子”的规律等，在“研学单”设计中，教师要注意例题的选择，要注意变式训练，要注意一题多解和多题归一，使学生做一题懂一类，起到举一反三的效果。

（五）习题训练，巩固升华

这是本节课的最后一个环节，选择8道单选题，2道多选题和1道非选择题进行习题训练，让学生上黑板进行板演，学生当堂训练，限时独立完成，教师出示参考答案，小组讨论，教师点评。试题的选择要体现层次性，要立足课堂内容，注意变式训练。

“研学课堂”中，学生成为了学习的主人,激发了学生的求知欲望,培养了学生自主、合作和探究的意识，形成了良好的学习习惯。教师发挥了主导作用，减轻了负担,课堂教学的针对性更强、效率更高，并实现了教学相长。

三、高中生物学“研学课堂”的反思

（一）要关注学生学习方式的转变

研学课堂的主体是学生，要改变学生的传统观念，倡导学生主动参与课堂，积极交流、展示，大胆质疑，真正实现由“要我学”向“我要学”的转变。鼓励学生在课堂上勤动笔、勤思考和勤训练，学生学习方式的转变是研学课堂构建的前提和保证，在课堂上要营造好宽松的研学氛围，只有在宽松的学习氛围中才能激发学生真正的研学。

（二）教师要有准确的角色定位

教师的主导地位不容忽视,在发挥学生主体地位，培养学生自主学习的能力，通过生生交流、师生互动、自主展示等环节使学生具备分析问题和解决问题能力的同时，教师要扮演好引领者的角色；要注意学习环节的把控，当好组织者的角色；当学生遇到困惑时要及时释疑，充当好解惑者的角色。只有教师的课堂是枯燥无味的,只有学生的课堂是肤浅的,而准确定位教师和学生角色的课堂才是真正的研学课堂。

（三）要重视“研学单”的编制质量

“研学单”编制过程中应注意内容要完善，要有预习、有合作探究、有课标解读、有问题探究和习题巩固等环节。问题的设计要有思维的力度和深度，要有层次性和梯度性，要体现价值导向，要有学生质疑环节。“研学单”要满足不同层次的学生需求，教师可与学生一起完成研学单的编制，这样的“研学单”针对性更强，教学更高效。

（四）要建立多元评价激励机制

评价引领教学改革，是研学课堂的保障。要进行多元的评价，多进行发展性评价。如课前进行学生的自主学习程度评价；课中进行学生的思维度、活动参与度以及学生的合作学习的参与率、质疑率和对问题的追问率评价；课后进行知识实际运用评价等。要学生自评与小组互评相结合、教师评价与自我评价相结合，同时要尊重个体差异，有条件的可建立一生一策的评价机制。［5］

四、高中生物学“研学课堂”的展望

（一）高中生物学“研学课堂”的实践困惑

在研学课堂实践过程中，同样产生了很多新的困惑，如怎样科学地处理好“研学单”和教材的关系，“研学单”和学生笔记的关系；怎样设计“研学单”使成绩暂时领先的学生“吃得饱”，同时使成绩暂时落后的学生“吃得好”；怎样在讨论的环节使每一位同学都真正投入讨论，杜绝“等、靠、要”的惰性思想，等等。这些问题还需要在后续研究中逐一解决。

（二）高中生物学“研学课堂”的远景描绘

通过构建“研学课堂”，学生都能以科研人员的状态进入课堂，积极参与教师与学生之间、学生与学生之间的讨论甚至争论，在合作、展示和探究中获得研究成果，最终高阶思维得以充分发展。教师都能以研究员的心态进入课堂，教学中不断思考教什么、怎么教和为什么教等困扰广大一线教育工作者的问题，成为学生研究的伙伴和引领者，在师生共同研学中实现教学相长，成长为社会所期许的研学型教师。

（三）高中生物学“研学课堂”的近期举措

进入核心素养时代，“研学课堂”的研究将紧扣时代命题并有序推进，将从课堂评价机制变革的角度入手将研究引向深入；将从构建教学范式的方式入手使研学课堂落到实处；将从对核心概念的内涵和外延的细化角度入手使研究进一步优化；将积极寻求研学课堂的有效辐射，从生物课堂推广到理科课堂并最终实现所有学科课堂的全覆盖；还将从德育渗透的角度入手实现学科核心素养的目标全落实。

指向学科核心素养的“研学课堂”建构回应了时代的诉求，对应教学双方的课堂改革适应了现实的需要，是立德树人背景下教学改革的有效尝试，是对怎样培养人、为谁培养人、培养什么人的学科应答。探索仍在继续。