初中生命科学/高中生物学：数字化协同实践，聚焦生命问题解决

2023-09-11周韧刚

上海课程教学研究 2023年5期

一、主题概述

（一）学科特点和学科核心素养

生命科学/生物学是自然科学中的一门基础学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农业科学、医药科学、环境科学及其他有关科学和技术的基础。生物学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程。如今，它在微观和宏观两个方向的发展都非常迅速，并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密，正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。

初中生命科学/高中生物学不仅是一个结论丰富的知识体系，而且包括了人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程。它既要让学生获得基础的生物学知识，又要让学生领悟研究过程中的观点以及解决问题的思路和方法。

初中生命科学/高中生物学课程的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逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。其中，“生命观念”包括结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观等，是生物学概念、原理、规律的提炼和升华；“科学思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力；“科学探究”（探究实践）是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的表达、交流或展示等；“社会责任”（态度责任）是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，做出理性的解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。

（二）学科的数字化

数字化日益深刻地影响着社会生活，对师生的数字素养提出了新要求。初中生命科学/高中生物学教学中，数字化、多媒体、互联网以及人工智能技术，为学生提供了适应信息时代所需要的新型学习模式和学习资源。信息化课程资源的使用既要关注教学内容的呈现方式，也要关注学生的学习方式转变。以培养学生核心素养为根本目标，在体现学科性质的前提下，新技术有助于促进个体学习方式的改进以及学习效果的提升。

围绕学科核心素养要求，应用网络工具及优质数字资源不断改进教学，运用智能技术工具进行数据分析、个性化指导和专业发展。例如，用云平台的数字化媒体资源丰富学生对生命世界的认识并可进行个性化的选择使用；利用问卷软件进行学情调查和问题搜集；利用数字化信息系统（传感器等）获得的大数据帮助学生形成逻辑链，揭示生命现象的奥秘；利用虚拟现实技术，实现变抽象为形象；用“智适应系统”针对不同学生进行个性化的习题推送等。

（三）学科实践活动

初中生命科学/高中生物学课程高度关注学生学习过程中的实践经历，强调学生的学习过程是主动参与的过程。教师应选择恰当的真实情境，设计学习任务，让学生积极参与动手和动脑的活动，通过实验、探究类学习活动或跨学科实践活动，加深学生对生物学概念的理解，提升他们应用知识的能力，激发他们探究生命奥秘的兴趣，进而能用科学的观点、知识、思路和方法探讨或解决现实生活中的某些问题。

二、操作要点

初中生命科学/高中生物学课程要求学生主动地参与学习，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识，养成科学思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习及创新实践能力。

在数字化转型的过程中，信息技术融入课堂有助于改善学科教学，打造问题导向、协同创新的教学文化。学生通过不一样的实践经历，聚焦与生产生活相关的生命问题的解决，促进学习过程从“有趣”走向“有用”。

（一）教学目标

依据课程标准，结合学生的实际与教学的进程，从单元层面整体把握目标、内容、学习方法。

每堂课的教学目标应充分关注学科核心素养的各个方面，并提高教学目标的指导性、可操作性和可检验性。

教学目标应面向全体学生，满足学生对学科课程学习的要求，为学生的全面发展和终身发展打下良好的基础。在制定课时教学目标时，应注意适切、适量，突出本节课的重点；同时，应关注学生的个体差异，根据学生的不同需要，增加可选择性和灵活性。

（二）教学内容

应注意根据学生的年龄特点、心理特征、知识基础和接受、理解能力等组织教学内容，容量适中，重点突出；应根据学生的认知规律，注重教学内容的内在逻辑性，注意内容主线与学生思维发展过程的切合；除积极用好教材中的有关内容外，还应尽可能地为学生提供联系实际、活泼生动的材料，激发学生的学习兴趣。应注重科学性与人文性的统一，注意以学科知识和观点引导学生的生活和行为，引导学生关注与生物学相关的社会热点问题。

（三）教学方式

应努力营造健康宽松、富有活力的课堂教学氛围，积极选择合理有效、丰富多样的教学方式，尤其应关注学生的亲身体验和主动探究。课堂应具有一定的开放性，教学提问应具有启发性，在教学过程中教师要仔细观察学生的即时反应，并能聆听学生的发言。应该留给学生思考、自主表达的时间和空间，关注师生和生生互动。应培养学生良好的学习方法和学习习惯，鼓励学生把课内、课外的学习紧密联系起来，拓宽学习的时空。

在安排学生实验和演示实验时，除了要确保实验能顺利进行外，对于规范和安全使用实验器材、落实自我保护措施、正确对待实验动物等也应予以足够重视。

应充分关注数字化转型在推进学科教与学方式转变中的价值，同时也应注意传统教学媒体手段、直观教具等的实践意义。

（四）作业和评价

初中生命科学/高中生物学学科的作业应与课程标准的要求和教学目标相呼应。作业的内容应体现整体结构化的需要，除了安排纸笔作业外，应关注体验性和实践性的作业。应能从单元层面整体架构，注意控制总量，并关注长周期、数字化、跨学科等方面。

应充分关注学习评价与学科核心素养落实的关联。除了对知识与技能的评价外，还应注重评价学生对待学习和研究的态度，学习方法的获得以及竞争和合作的表现等多个方面。要重视学生在学习过程中的变化发展，要将评价活动纳入教育教学过程中，可对学生课堂回答、实验实践、课外作业、学习行为和习惯等方面进行评价。在日常评价中，教师尤其要关注学生的进步，并及时予以鼓励。