创新生物学科实践活动 提升学生的学科素养——以“环球自然日”活动为例

赵闽波

（大连市第四十四中学）

立德树人作为教育的根本任务，为学科教学指明了方向。就初中生物学科教学形式与内容、学科素养目标及教育效果而言，“环球自然日”活动无疑是个较好的载体，它能有效佐证“学科素养源于学科实践”这一观点。“环球自然日”也叫“青少年自然科学知识挑战活动”，是由环球健康与教育基金会（Behring Global Educational Foundation）创始人兼主席肯尼斯·贝林（Kenneth．E．Behring）于2012年在中国发起的，是一项旨在激发中小学生对自然科学的兴趣，提高其研究、分析和交往能力的课外科普教育活动；也是一项旨在激发青少年学习自然科学热情、促进生态文明建设的公益性活动。

“环球自然日”活动以“项目化学习”的“组合拳”方式将学生带入深度学习模式，通过本质性问题和驱动性问题的提出，带领学生认知自然，体验自然科学的魅力；从而加强人与自然之间的情感联系，改善注意力，缓解压力，提升自律性，提高学习兴趣，增强学习成就感，促使学生热爱自然、热爱生活、热爱科学、健康成长。

一、依据生物学科特点，创新教学方法

初中生物学科具备自然科学属性，其教学内容服务于下列学科素养目标：其一，生命观念，指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法和观点，是能够理解或解释相关事件和现象的品质和能力。其二，科学思维，指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维认识事物，具备解决实际问题的思维习惯和思维能力。其三，科学探究，指能发现现实世界中的生物学科问题，针对特定的生物学科现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果交流与讨论的能力。其四，社会责任，指基于生物科学的认识，参与个人与社会事务的讨论，做出理性的解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学科问题的担当和能力。

基于上述学科素养要求，培养学生的学习能力应源于兴趣、起于梦想，要能在学科之外进行拓展实践，给学生建一个平台、搭一个梯子，从而培养学生的生命认知、科学梦想、创新能力和创造能力。

“环球自然日”活动含有不同年度主题的STEAM学习项目，实践性强，与初中生物学科学习相关性较大，主题围绕自然科学（涉及生物、天文、地理、物理、化学）展开。活动目标是通过提出问题、规划方案、解决问题、评价反思等手段，来提升学生探究、表达、交流、团队合作等能力。

“环球自然日”活动作为一项自然科普类赛事，分为青少年自然科学知识挑战赛、青少年自然科普绘画赛、青少年科学故事播讲赛以及青少年科学展演赛。在知识挑战赛中，学生可根据自己的知识经验和背景，选择“展览”和“表演”两种形式中的一种，独立完成展览类项目的设计创作或表演类项目的创作编排。这两个项目的实践体现了学生的综合能力。

“环球自然日”活动不仅能帮助学生应用知识、挑战自我，也能构建一个亲近、了解、爱护自然，增长生物科学知识的平台。师生可以以个人或团队形式参加，有助于师生关系的和谐。此外，“环球自然日”活动还能激发学生对科普知识的求知欲，启发学生对自然界的好奇心，激发学生课外阅读的兴趣，提高学生的语言表达能力、文字欣赏水平、演讲能力，提升生物学科素养。“环球自然日”活动是初中生物学科学科实践活动的重要载体，是促使学生养成学科素养的一个契机，也是一种创新性的教学方法。

二、丰富实践活动内容，提高探究能力

在多年的生物学科教学实践中，我们没有照本宣科地让教学滞留于教室之中，而是带领学生多次去大连自然博物馆、中国科学院大连化学物理研究所、辽宁师范大学生命科学学院、美罗药业公司、旅顺口区“汇美园艺”科普教育基地等处参观实践，并在我们学校建立起校园“微博物馆”。大量的生物学科实践活动使我们深深认识到，脱离了实践的学科教学是“一潭死水”，激不起学生的学习热情，更提高不了学生的学科探究能力。

在这种认知指导下，为了丰富生物学科实践内容，提升实践深度和宽度，我们申请参加了“环球自然日”组委会在上海举办的全国性活动说明会，会后我们由初中生物组做首席，联合英语、物理、化学、地理、美术等学科组队，共同开启了“环球自然日”活动。

3年来，师生先后参与了2019年度主题为“预见性？不可预测性？——探究自然规律的正反面”、2020年度主题为“生物多样性——教育，保育，人类命运共同体”和2021年度主题为“沧海桑田——曾经和当下的伟大变迁”的三次“环球自然日”生物学科实践活动。我们发现，这项实践活动不但能提高学生的思辨能力、创新能力和创造能力，而且能培养他们坚持不懈、耐心求索的精神品质。

实践是最好的体验，兴趣是最好的老师。在经过全体生物学科教师的细心辅导和培训之后，我校学生参加2019年度“环球自然日”的科普绘画、展览和表演作品共53组，参加2020年度线上“环球自然日”活动的作品有24组，参加2021年度线上“环球自然日”活动的作品有40组。3年中，我们共获得省级奖项230人次、总决赛奖项60人次。2020和2021两年，尽管有疫情影响，我们仍然有64组作品、130多人参赛。

自然是人类生命的源泉，也是最终的归宿，每一个人都应善待自然，对自然的探索是为了更好地爱护自然，保护自然。我们倡导学生要敬畏生命，热爱自然，以探索创新、坚持真理、冷静求实的理性精神去学习生物科学知识，鼓励学生以简约、环保的生活方式带动家庭去维护自然、保护环境。“环球自然日”学科实践活动使我们对立德树人、核心素养背景下的生物学科素养目标有了更深刻的认知。通过学科实践活动，我们拓展了对生物学科内涵的认知，明确了自然科学核心素养的培养路径。

三、立足生物学科素养，推进科研实践

为了深化以“学科素养源于学科实践”为主题的生物学科实践活动，确保实践活动的科学性、有效性，培养学生的生物学科素养，我们初中生物组申请了大连市教科所的市级科研规划课题“基于学科素养的初中生物项目化学习实践研究”，并成功立项。通过课题研究，提高了初中生物学科教学质量，优化了生物学科实践活动方案，提升了学生生物学科实践能力和实践效率。

项目化学习，指的是学生在一段时间内通过对真实的有挑战性的问题进行持续探究，达到对核心知识的再建构和思维迁移。基于对项目化学习的更解，我们实践和探索了“用高阶学习驱动低阶学习”的项目化学习方式。

“环球自然日”是一个基于项目化学习的公益课外活动，在项目化学习基本理论的指导下，我们通过对学生进行分阶段培训的方式，围绕年度主题，设计了活动项目计划书（如表1）。

表1 2021年“基于学科素养的初中生物项目化学习实践研究”项目计划书

完成项目计划之后，我们用不同阶段的培训和日常教学跟踪，使学生依据项目计划的内容，有针对性地参与活动，完成作品。此外，我们从理论角度规范学生参与“环球自然日”实践活动，要求学生以5种科学的思维方式完成个体参与活动或小组参与活动的作品：

第一种，构建作品要有独立思考。“环球自然日”是每年的年度主题，不是一个直接的研究对象，而是一个思考的主题。

第二种，选题的自然科学属性要明确。生物学科是研究自然界各种物质和现象的科学，在此范畴内，有很多可以探究的领域。

第三种，探究的策略要宽度优于深度。以宽度优于深度的策略来开展资料的收集、梳理、取舍，然后深入思考探究，融入自己的独立思考。

第四种，围绕年度主题来推动作品的研究。例如，2019年度主题，你可以选择“预见性”或者“不可预测性”来做单一方面的研究，也可以同时研究这两个作品。

第五种，作品的展示方式简单明了。作品内容要有深度，展现内容的方式要尽量简单明了，要展示生物学科中那些已知的、存疑的、尚待深入研究的信息。

学生带着兴趣，以理性而科学的态度参与“环球自然日”活动。他们在策划参赛作品的过程中，无论是材料收集还是选材整理，无论是表现形式的确定还是参赛作品的制作与完善，都使思维方式得以锻炼、创新能力得以提升。“环球自然日”活动培养了学生的探究、合作、选择、策划能力，引领学生开展生涯规划，并在科学思辨的过程中潜移默化地培养了家国情怀。

科学不只是简单的知识积累，也不只发生在实验室，而是人们观察和改变世界的一种方式。对自然世界的探索欲望深植于每个人的内心，而“环球自然日”为每一个学生提供了认识世界、探索世界的平台。未来的中高考也都将更加倾向于对学生的学科素养而非单一学科知识的考查。因此，要以“环球自然日”这样的项目来丰富学科实践活动，提升学生的生物学科素养。