基于探究实践的主题式课程设计与实施——以初中生物“微美小世界”为例

●宋雯，贺宇，张丽

随着《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》及《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》的颁布，教师需要全面整合与利用各类课程教学资源，积极开展场景式、体验式的科学实践活动，提升学生实验探索及动手实践的能力[1]。 在一定主题统整下，教师可依据学科重点思想及方法，基于学科大概念围绕特定主题针对性地培养学生探究实践素养。 现以“微美小世界”主题式课程为例，探析培养探究实践素养的实践策略。

一、探究实践素养的基本要义

探究实践是初中生物学学科核心素养的基本要素之一。 与高中核心素养中的“科学探究”不同，“探究实践”更符合初中生学习实际与认知基础，而且该素养更强调科学探究及动手实践两个维度[2]，课程组教师又在两个维度下界定出了9 个技能点 （图1）。其中观察发现、调查统计、实验探究、辩证思考指向科学探究素养的培育，旨在引导学生像科学家一样思考；而动手制作、问题解决、沟通交流、创新应用指向动手实践素养的培育，旨在培养学生像工程师一样工作；而自我反思的技能又应用于两个维度的素养培育。 教师可充分利用课后服务时间，系统、全面、综合地设计与实施高质量主题式学科拓展课程，在分模块实施课程的过程中逐步培育与提升学生的探究实践素养。

图1 “探究实践”素养的维度与技能点

二、主题式探究课程的设计与实施

在梳理清楚探究实践素养的维度及技能点后，就明晰了课程设计与实施的方向。 但具体该用哪些内容、选择何种主题、架构何种课程仍然需要教师精心考量。

在进行课程设计时，为最大程度保证国家课程高质量实施，需精准对接课程标准大概念及教材内容，做适切的延展，以寻找主题整合点。 在明确学科大概念中与“微观”主题相关联的内容后，可依据不同技能点的培养目标确立课程的基本框架， 搭建主题脚手架。从而规划具体课程内容，对应课标中的建议内容及活动设计适当地筛选与拓展，完成主题活动设计。

（一）课程设计——依托课程标准整合与重构

1.对接课标与教材，找寻主题整合点

在设计基于探究实践素养培养的主题式课程时，需要从课标和教材中找寻依据。 首先，研究课程标准中对大概念的描述，这有助于教师深入理解课程的主题和内容。 通过分析课程标准对课程主题及内容的拆分与阐述，可以发现潜在的主题整合点。 在寻找主题整合点时，还需要充分考虑教材中的内容。 教材是课程标准的具体化，它为教学提供了丰富的实践案例和具体方法。 教师可以从教材中挖掘与课程主题相关的知识、技能和素养点，进而确定主题整合内容与形式（见表1）。 同时，需对课程内容进行有机整合，确保课程目标、教学过程和评价方式的一致性。

表1 “微美小世界”主题课程设计来源与素养培育对接点

以“微美小世界”课程为例，最初课程组将“微”局限理解成“微生物”，因此课程设计主要围绕微生物科学史、实验观察、发酵工程展开。 以“微生物”为主题的课程，所涉及内容结构较为局限、零散，且主题不够聚焦，也并未突显生物学科重要内容。经过课程迭代，在课标的指导下，以更高层次的学科基本思想方法——“微观”作为主题整合点。 将“微”确定为“微观”，则教材中涉及的“微观”思想和方法都能容纳于课程内容之中，使主题式课程有了更宏大深远且切合学科本质的意义与价值。

2.确定课程框架，搭建主题连接点

基于课标锚定培育学生核心素养的培育方向，通过理论与实践的有机整合， 可以确定课程框架。课程框架需包含课程模块、课程内容及探究实践技能点。 基于探究实践的价值取向，本课程囊括了“五育”融合、跨学科实践等关键要素，将“课堂学习”“户外体验”及“场馆研学”三种形式作为培养学生探究实践素养的具体抓手。 “微美小世界”主题式课程的课程架构整理如图2 所示。

图2 课程架构

3.筛选课程内容，找寻主题落脚点

学科拓展课程作为国家基础课程的补充和延伸，充分利用课后服务时间段，以学科基本思想及方法为引领，统整教学内容。 教学内容要有指向性，应以活动作为设计重点， 其目的是在寓教于乐中实现生物学核心素养的落实。作为学科拓展课程，活动设计要激趣，主要目的是培养学生对学科的兴趣，进一步激发其探究实践的主动性。 表2 以制作发酵美食为例，展示了“微美小世界”课程中“发酵食物探究之旅”一课的活动设计与“探究实践”素养培育的关联。

表2 “微美小世界”“发酵食品探究之旅”的活动设计

（二）课程实施——基于培育模块拆分和推进

在实施课程时应注重发挥学科独特的育人价值，挖掘学科的价值意蕴。 生物学科作为一门自然科学，在培养学生探究实践方面有得天独厚的优势。此外，对学生创新思维和实践能力的培养也有具体抓手。通过主题式学科拓展课程，学生在对核心问题的探讨中，其团队协作与沟通能力也得以提升。在知识与素养循序渐进的积累中，学生还能拥有较强的科学决策能力及社会责任感。为了使学生各方面能力有长足发展，在实施课程时课程组采用模块化教学，在问题解决、科学研究及文化传承方面对标学科核心素养进行分模块推进（见表3）。

表3 三大课程模块与探究实践素养培育间的联系

在教学时，先实施模块一“基于真实情境的问题解决”。该模块旨在建立学生对于“微观”思想的感性认识和直观感受，在动手体验发酵美食制作等活动中感受微观思想与生活的连接；再实施模块二“基于素养提升的科学研究”，该模块旨在促进学生对于“微观”思想的理性认知与科学探究，在实验操作过程中感受“定性到定量”“宏观到微观”等一系列生物学变化；最后实施模块三“基于五育融合的文化传承”，该模块旨在将“微观”思想引入真实生活情境或者社会生活等更广阔学习场域，在“五育”并举及跨学科实践方面给予学生更多学习机会。 三个模块按照学习进阶思想实施，能让课程更具秩序感。

1.模块一实施：基于真实情境的问题解决

真实情境中的问题是与学生生活息息相关的，也是学生最为关心的。在教学过程中，教师可以将学生的生活实际作为情境， 将其与生物学知识紧密结合，以真实问题为切入点，引导学生将所学的生物学知识应用于解决实际问题， 实现学以致用、 知行合一。

“微观”主题中与生活联系最为紧密的是发酵食品、致病微生物、食用菌栽培等学习内容。在实施“微美小世界”课程时专设“基于真实情境的问题解决”模块，提升学生探究实践的主观能动性。模块课程中涉及的真实情境及问题整理如表4 所示。

表4 课程中基于真实情境的真实问题解决

在发酵食品活动探究中，学生将面对真实的生活情境，如制作酸奶、豆腐乳、酒酿、葡萄酒等传统发酵食品。学生在动手实践中了解发酵的原理、过程和应用，掌握发酵食品的制作方法和技巧。 此外，学生还需针对发酵过程中可能出现的问题进行分析和解决，如怎样控制发酵温度、时间，如何选择合适的发酵剂，如何避免杂菌污染等。 通过这一系列活动，学生不仅能够了解发酵食品的相关知识， 还能培养实际操作能力和问题解决能力。

2.模块二实施：基于思维提升的科学研究

我们需要培养具有创新意识和创新能力、能够推动科技进步和社会创新的复合型人才。 在基础教育阶段进行科学研究，可以培养学生科学素养，提升其探究实践能力。基于素养提升的科学研究，要求教师从学生的生活实际出发，设计富有挑战性和吸引力的科学研究项目，引导学生运用所学的科学知识，通过观察、实验、调查等实践方式，解决实际问题，提升自身的科学素养。在实施过程中，教师需要注重培养学生的科学探究能力、逻辑思维能力、创新能力等，使学生在实践中感受科学的魅力，增强科学素养。

“微观”主题中与科学实践联系最为紧密的是微生物观察、血型鉴定、微生物培养等学习内容。 在实施“微美小世界”课程时专设“基于素养提升的科学研究”模块，提升学生探究实践的科学严谨性。 模块课程涉及的核心问题及对科学思维的促进点罗列如表5 所示。

表5 课程中基于思维提升的科学研究

表6 “微美小世界”课程评估量规

在使用显微镜主题活动探究中，学生可以学习使用显微镜观察细胞结构，了解显微镜的工作原理和操作方法。同时，学生还可以研究血型的分类和遗传规律，通过实验检验自己的血型，并分析血型与性格、健康等方面的关系。这些活动旨在培养学生的观察能力、实验操作能力和科学研究能力，提高学生的科学素养。

3.模块三实施：基于“五育”融合的文化传承

生物学的学科育人价值可以通过基于“五育”融合的探究实践课程来提升学生文化自信，促进文化传承。 在教学过程中，教师需注重将“五育”有机融合，以提升学生的全面素质，在实施中赋予学生多方面发展的机会。 例如通过丰富多彩的博物馆课程及研学活动，使学生在学习文化知识的同时，培养良好的道德品质、思维品质、身体素质和审美情趣，从而实现文化的有效传承；也可以在动手体验过程中，感悟中华文化的源远流长。

“微观”主题中与文化传承联系最为紧密的是参观成都水井坊酒文化博物馆、郫都区袁隆平杂交水稻科技馆、制作传统发酵美食等课程内容。在博物馆课程中，学生通过参观水井坊酒文化博物馆，了解历史文化遗产，感受中华优秀传统文化的魅力。在包子制作活动中，学生将亲手体验传统面点的制作过程，了解包子的历史渊源、制作技艺和地方特色。通过实施“微美小世界”课程中的“基于五育融合的文化传承”模块，可提升学生探究实践过程的人文滋养性。学生不仅能够了解传统文化，还能培养审美能力、动手能力和合作精神。 该模块能够将德、智、体、美、劳“五育”有机融合，推动学生全面发展。

为了使学习不浮于表面、体会更深入人心，课程组特别研发了校本学案，学生使用二维码扫描即可查阅。 结合学案能提升学习效果， 使外动与内动结合，并由学习输入走向感悟输出。学案也明确课程脉络，方便学生在学习时记录学习所得。

三、“探究实践”架构课程的实施效果

在设计并实施了基于探究实践素养培育的“微观”主题课程后，课程组用课程评估量规对学生学习情况及探究实践的相关技能点提升度做了相对客观的评价。该量规分为学生自评及教师评价两部分。通过不同等级的自我审视，可以让学生意识到自己的进步与欠缺，明晰能力提升的具体方法与路径。 通过教师相对客观的观察与考量，也可以从教师评价方面给学生学习反馈，有助于学生在主题式学科拓展课程中提升自己的学习表现， 取得更大的进展，促进探究实践素养的提升。

“微美小世界”主题式拓展课程在设计与实施过程中指向探究实践素养的培养， 在实践初期提出了切实可行的操作路径。在课程设计方面，通过对标课标、教材，找寻课程主题的整合点，确定课程框架并筛选了符合主题的课程内容。在课程实施方面，强调“基于真实情境的问题解决”“基于思维提升的科学研究”“基于五育融合的文化传承” 三大模块进行学科育人的实现。 利用探究实践活动培养了学生的主观能动性、科学严谨性和人文滋养性。

目前，本课程实施的效果良好。 学生普遍反映课程内容新颖有趣、活动形式多样丰富、实践过程切实可行。 教师也在打磨课程的过程中，提升了课程研发水平，对系列化课程的架构有了新的认识。

后续教师还需进一步总结经验，丰富课程内容，探究课程主题中更深刻的内涵与意义，并按照我们的设计策略和实践经验对课程进行迭代升级，开发出更多增强学科核心素养的主题式课程，以提升教学质量，促进学生核心素养的发展，在不断改善与升级中，让优质的学科拓展课程造福更多热爱生物学的学生。