基于教学实施能力提升的高中生物教师专业发展研究

■靳学斌，文立省，贾保先

教师是教育工作的中坚力量，有高质量的教师才会有高质量的教育。《新时代基础教育强师计划》指出，“要着力推动教师教育振兴发展，努力造就新时代高素质专业化创新型中小学教师队伍”[1]。《中学教师专业标准（试行）》把“能力为重”确立为教师专业发展的基本理念之一，并规定专业能力体现在教学设计、教学实施、教育教学评价等六个领域[2]。其中教学实施是生物教师教学的实践过程，也是实现教学目标和促进学生成长的过程。

作为国家对高中生物课程的总体设计与基本规范，《普通高中生物课程标准（2017 年版2020 年修订）》（以下简称新课标） 是高中生物课程的纲领性文件，在指导高中生物课程教学、评价等方面有着重要意义，高中生物教师在教学实施过程中要谋求专业化发展，不能只沉湎于学科这一方小天地，也要关注新课标、新背景与新精神，通过加强对新课标的理解、运用与掌握，不断更新教学理念、手段和方法，加快课程改革，在教学实施过程中实现自我专业发展。

一、通过情境化教学，增强生物教师创设教学情境的能力

与传统教学不同，情境化教学通过具有贴近生活、注重形象性、融入情感的特点，可以让学生从枯燥、乏味的教材中获取知识（见表1）。在日常的生物课堂教学中，联系学生的生活实际，创设学习情境，对教学内容进行生动形象的描绘，就能在较短时间内唤醒学生的情感体验，降低认知难度，促进学生的深度理解，进而实现学生对学习内容的有机整合和深度建构。

表1 传统教育学与情境教学对比表

当然，创设教学情境也要遵循相关要求：一是要以培养学生生物学科核心素养为目标；二是策略和工具选用要得当适当，符合学生的心理、生理特征，同时要面向全体，照顾个体差异；三是落实学生的主体地位，从学生的生活实际出发创设生物教学情境。

以人教版高中生物必修2 第二章“伴性遗传”为例，我们在开始这堂课时，可以首先创设如下问题情境：“有这样一对夫妻，丈夫是色盲，想要生下一个不是色盲的孩子，假如你是医生，会怎么建议他们，是选择生男孩还是女孩？”再如人教版高中生物必修1 第二章 “蛋白质是生命活动的主要承担者”教学中，我们可以通过创设类比情境，引导学生将人体类比成氨基酸的结构通式，自己头部相当于侧链基团R 基，右手手臂相当于羧基，左手手臂相当于氨基，双腿相当于H 原子。识别一个人的最主要标志是面部特征，而区别氨基酸的类型就主要看侧链基团R 基（见图1）。

图1 人体类比氨基酸的结构通式图

二、通过任务化驱动，增强生物教师设计学习任务的能力

在生物教学中，如果没有好的学习任务，学生就不会在课堂上跟随老师的思维，学习效果就会大打折扣，这样一来教学任务也很难完成。而任务化驱动是指以完成任务为手段，以培养学生获得知识与技能为目的，通过教师引导，以学生为学习主体，实现课堂教学的顺利导入，提高课堂效率，最终完成教学目标与任务的方法。

结合教学实际，我们可以把任务驱动教学法的实施总结为四阶段：通过情境引发任务—确定任务—解决任务—客观评价与反思。需要注意的是，在规范设置任务时，教师要有明确的角色定位，即学生是实现任务的主体，而教师是任务的设计师、实现任务的引导者。我们以人教版高中生物选择性必修2 第三章“DNA 的结构”为例，具体任务内容设置如表2 所示。

表2 课堂导入案例教学内容设计简表

三、通过活动化实践，增强生物教师组织实践教学的能力

生物是以观察实验为基础的学科，教师在进行教学时，需要为学生提供动手操作的机会，作为课堂教学的延伸和有益补充，生物实践教学成为高中生物教学的重要组成部分，也是课程建设和教学改革的重要环节。

常见的实践化活动有生物制作活动、生物实验活动、生物调查研究类活动，此外还有生物演说、展示类活动及生物竞赛类活动等。高中生物在新教材的章节设置上增加了很多与生物实践相关的活动，如细胞的显微镜下观察、提取和分离叶绿体色素等，另外有丝分裂、DNA 分子结构模型、个体水平的稳态与调节等内容在教学过程中均有实践教学的必要。因此生物教师在专业发展上不仅要具备扎实的理论知识，更要具备一定的生物实践能力，掌握必要的实践经验，开展实践化活动。结合新课标要求，以人教版高中生物必修1 第五章“降低化学反应活化能的酶”的教学为例，通过对香蕉进行不同温度的处理实验，观察表面气泡的变化，以此来验证酶活性受温度影响的实验结论。同样是这一节的内容，可以通过实验教学探究PH 对酶活性的影响，以此加深学生对内容的理解。

当然，活动化实践也面临着教学时间有限、资金设备及场所不足和安全保障等问题，这些问题需要我们进一步深化实践活动观念，加强实践教学的论证和研究，注重学生综合素质的培养。

四、通过综合化图文，增强生物教师运用“三板”教学的能力

“三板”教学是指生物教师以教学目标为基础，通过对教学内容做深入分析与研究，设计和运用文字、符号、线条和图像等形式，利用板书、板图和板画向学生呈现教学内容的过程。

在新课标倡导核心素养教育的时代背景下，学生的生物思维能力应得到重视，而生物综合化图文浓缩了教师对课程和学科思考的精华，能够有效帮助学生重组知识、构建意义，以增强其思维弹性并激发创新思维。所以通过加强生物教师的综合化图文功底，不仅帮助学生从空间、尺度的视角看问题，理解教学内容，使学生对存储的信息实现了语言和表象的双重加工，还可以锻炼教师的教学基本功，促进职业的专业化发展。

结合新课标，通过整理人教版高中生物必修1和必修2 教材主要内容，梳理出适合构建综合化图文的相关知识点（见表3）。从表3 可以看出人教版高中生物必修1 和必修2 包含较多抽象的概念、特征、规律等，尤其是光合作用图解，有丝分裂、减数分裂过程简图，DNA、染色体数目变化坐标曲线图等部分，这些内容仅靠语言和文字很难表达清楚，需要教师运用形象化的方式向学生阐释难点内容，通过“三板”形式，设计综合化的图文，引导学生理解生物抽象概念，留给学生缓冲的时间掌握生物相关知识内容的逻辑结构，培养学生的科学思维，过程中也能够照顾到学生的不同学习水平情况，针对学生不懂的内容给出更详细的讲解。

表3 人教版高中生物必修1、2 教材适合图文教学的内容

五、通过可视化工具，增强生物教师应用信息技术的能力

信息技术的发展对教育领域产生了巨大的影响，尤其是在生物学课堂教学中。新课标明确指出要充分利用信息技术来提高课堂教学效率，并且强调了信息技术与生物课程的融合，以促进生物课堂教学现代化。信息技术在生物教学中的应用表现为：一是可视化和信息化教学，二是个性化学习，三是支持实验实践活动。

需要强调的是，生物教师应用信息技术能力的提升不是一蹴而就的，其过程是由意识阶段到学习阶段，然后通过实践以及反思优化提升，最终形成素养的一个螺旋上升的过程（见图2）。在这个过程中，我们更要重视生物教师对新兴技术工具的关注，通过与专业教学结合的尝试，解决生物教学的实际问题。

图2 信息技术能力的提升过程

在实际教学过程中，生物教师通过可视化的生物信息工具 （如3dsMax、FCS Biology、土豆生物APP、RasMol 软件以及专题图、视频、PPT、Flash 动画等多媒体）对生物现象和实验进行动画模拟、过程演示、局部放大。针对高中生物选择性必修1 第4 章“被动运输”一节中的细胞吸水和失水这一主题，通过多媒体技术进行生动的动画展示，可以深入浅出地向学生展示细胞内部的运输过程，增强他们的理解和记忆。引导学生进行“植物细胞质壁分离”的实验操作，让他们亲自进行实验探究、假设和分析，最终得出结论，能够加深他们对植物细胞结构和功能的理解，并培养他们的实验设计和操作能力。在讲解高中生物选择性必修1“细胞的基本结构”一章时，可以利用3dsMax 软件制作细胞的三维模式图，使其立体化现实，让学生理解“细胞组成结构”“内部间关系”以及“各自作用”等知识点。此外，教师通过网络多途径获得生物数字资源，再对这些素材进行工具加工，比如做成PPT、小视频或者Flash 等，运用于课堂教学，也会使生物教学焕发出新的容颜。

生物教师的专业发展具有长期性、动态性特点。首先应着眼于教师这一角色，即应该具有一般教师要求具备的基本素质；其次高中生物教师专业发展必须着眼生物学科特性，围绕新课标的核心能力培养，具备生物特色。需要注意的是，上述五种路径提升方法并不是环环相扣、层层递进的闭环，它们可以根据具体教学情况和教材内容进行变通与重组，对于生物教师来说，练好这些基本功是优化生物课堂的前提，也是教师专业发展的基本诉求。