發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的思考

（福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建福州350108）

發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的思考

徐文珍 葉巧燕 黃鍵

（福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建福州350108）

以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中生物學(xué)教學(xué)，是生物學(xué)科價(jià)值的體現(xiàn)。高中生物學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)關(guān)注生命觀念的建立，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和理性思維的習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生利用所學(xué)生物學(xué)知識(shí)參與社會(huì)服務(wù)的初步能力和意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

生物學(xué)核心素養(yǎng)；生命觀念；理性思維；科學(xué)探究；社會(huì)責(zé)任

2014年教育部頒發(fā)了《教育部關(guān)于全面深化課程改革，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見(jiàn)》,提出研究制定核心素養(yǎng)體系。隨后，以核心素養(yǎng)為主題的研究成為基礎(chǔ)教育教學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。［1］

學(xué)校的教育功能是通過(guò)學(xué)科課程教學(xué)過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，每一學(xué)科課程教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)中都具有其獨(dú)特而重要的作用。生物學(xué)核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任四個(gè)關(guān)鍵表現(xiàn)。［2］在高中學(xué)段，如何發(fā)揮生物學(xué)科在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)中的作用，是當(dāng)下生物學(xué)教師應(yīng)思考的問(wèn)題。

一、圍繞核心概念，建立生命觀念

發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)并不意味著要忽視學(xué)科知識(shí)的習(xí)得，相反核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開學(xué)科知識(shí)。生物學(xué)科課程教學(xué)的任務(wù)之一在于幫助學(xué)生在理解生物學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，形成生命觀念。生物學(xué)知識(shí)是以基本概念或重要概念為基礎(chǔ)構(gòu)建的知識(shí)體系，這個(gè)體系以核心概念為主體框架。［3］因此在教學(xué)中，教師應(yīng)以核心概念為主線，幫助學(xué)生體驗(yàn)生物學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，建立生命觀念，進(jìn)而更好地認(rèn)識(shí)生命，理解生命現(xiàn)象。

教學(xué)中把握概念之間的關(guān)聯(lián)，細(xì)化核心概念為多個(gè)次位的重要概念，進(jìn)而逐步引導(dǎo)學(xué)生建立、理解核心概念。以必修1第4章為例，根據(jù)《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（下文簡(jiǎn)稱課程標(biāo)準(zhǔn)）的“說(shuō)明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式”的要求，該章學(xué)習(xí)是為構(gòu)建“細(xì)胞的生命活動(dòng)需要物質(zhì)和能量的推動(dòng)”這個(gè)核心概念打基礎(chǔ)的。因此教學(xué)中要讓學(xué)生理解“細(xì)胞膜等生物膜是選擇透過(guò)性膜”“生物膜的選擇透過(guò)性與其以磷脂雙分子層為支架，蛋白質(zhì)分子鑲嵌在磷脂分子層中的膜結(jié)構(gòu)有關(guān)”“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接兄鲃?dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸”等次位概念，而學(xué)生對(duì)這些次位概念的理解是建立在對(duì)“滲透作用”“自由擴(kuò)散”“協(xié)助擴(kuò)散”等概念理解的基礎(chǔ)上。這些基本概念和次位概念幫助學(xué)生理解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?，為學(xué)生建構(gòu)“細(xì)胞的生命活動(dòng)需要物質(zhì)和能量的推動(dòng)”這個(gè)核心概念打下基礎(chǔ)，有利于構(gòu)建完整的核心概念體系。

以核心概念為主線進(jìn)行生物學(xué)教學(xué)，有利于學(xué)生建構(gòu)核心概念體系，對(duì)生命實(shí)質(zhì)問(wèn)題有更深入理解。［4］促進(jìn)學(xué)生建立生命觀念，發(fā)展與學(xué)科相關(guān)的理性思維與認(rèn)知能力，豐富文化修養(yǎng)，從而提高核心素養(yǎng)。

二、基于事實(shí)和證據(jù)，發(fā)展理性思維

理性思維是一種基于證據(jù)與邏輯推理的思維方式，包括形式邏輯思維、批判性思維和發(fā)散性思維等。理性思維的培養(yǎng)能夠引導(dǎo)學(xué)生遵循事物發(fā)展的規(guī)律認(rèn)識(shí)本質(zhì)，是學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。

例如開展“滲透作用”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的“說(shuō)明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式”要求，擬定該節(jié)教學(xué)目標(biāo)之一是“舉例說(shuō)明細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜，選擇透過(guò)性膜的特性是允許水分子、一些小的離子及一些脂溶性小分子通過(guò)，而限制其它的離子、小分子和大分子通過(guò)，是一種半透膜”。因此，理解什么是半透膜就顯得尤其重要。首先，教師可通過(guò)直觀的實(shí)驗(yàn)展示半透膜：取三個(gè)漏斗，分別用塑料袋、玻璃紙、紗布襯在漏斗內(nèi)。滴幾滴紅墨水于清水中制成紅墨水溶液，分別倒入一定量的紅墨水溶液。讓學(xué)生觀察各漏斗頸是否有液體流出，并注意流出液體的顏色?；诖耸聦?shí)和證據(jù)，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)，塑料袋具有不透性，玻璃紙的漏斗中流出無(wú)色的水，而紗布的漏斗中流出紅色的水。這時(shí)就可以向?qū)W生介紹像玻璃紙這樣水分子可以透過(guò)，而較大的分子，如紅墨水中的顆粒分子等不能通過(guò)的膜是半透膜，并說(shuō)明蔗糖分子也不能透過(guò)玻璃紙。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作教材中“問(wèn)題探討”部分的滲透裝置，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。由于了解了玻璃紙的透過(guò)特性，學(xué)生不難推理出從燒杯透過(guò)玻璃紙進(jìn)入漏斗的水分子多于從漏斗透過(guò)玻璃紙出來(lái)的水分子，從而造成漏斗管內(nèi)液面上升。隨即，教師提出問(wèn)題：為什么水分子進(jìn)去的多，而出來(lái)的少呢？當(dāng)學(xué)生陷入認(rèn)知沖突的時(shí)候，教師打開一瓶香水，利用初中學(xué)習(xí)過(guò)的擴(kuò)散作用的知識(shí)進(jìn)行解釋，即物質(zhì)分子具有從相對(duì)含量高的一側(cè)向相對(duì)含量低的一側(cè)運(yùn)動(dòng)的特性。提示學(xué)生比較玻璃紙兩側(cè)水分子相對(duì)含量是否一樣？哪側(cè)更高？由此，便可推理出漏斗液面的上升也是由于水分子的擴(kuò)散作用造成的，從而得出水分子由清水向蔗糖溶液移動(dòng)的原因。通過(guò)這樣層層設(shè)問(wèn)與引導(dǎo)，幫助學(xué)生有邏輯地推理出滲透作用的本質(zhì)。這是對(duì)學(xué)生理性思維的一種培養(yǎng)。

高中生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生基于事實(shí)與證據(jù)的思維方式，注重學(xué)生論證能力的提高，養(yǎng)成理性思維的習(xí)慣，可以幫助學(xué)生明辨是非，正確地認(rèn)識(shí)世界。

三、關(guān)注學(xué)生主體，培養(yǎng)科學(xué)探究能力

探究能力是研究自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)必備的綜合能力，是個(gè)體適應(yīng)社會(huì)、促進(jìn)自我發(fā)展的重要素質(zhì)。課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)應(yīng)在義務(wù)教育的基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生的探究能力。各類探究性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑。

“滲透作用”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，學(xué)生掌握了滲透現(xiàn)象的原理后，教師可利用“問(wèn)題探討”中的實(shí)驗(yàn)裝置，幫助學(xué)生進(jìn)一步提高探究能力。如提供兩種未標(biāo)記的溶液A液、B液，其中一種為30%蔗糖溶液、另一種為30%葡萄糖溶液，并提示學(xué)生葡萄糖分子不能透過(guò)某些半透膜，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)辨別兩種溶液。［5］或者將物理滲透裝置中的清水改為30%葡萄糖溶液，蔗糖溶液改為30%蔗糖溶液，選擇葡萄糖分子不能通過(guò)的半透膜，其它條件不變，請(qǐng)學(xué)生根據(jù)已學(xué)過(guò)的知識(shí)推斷漏斗中液面的的變化情況；然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以證明。通過(guò)探究活動(dòng)，不僅可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)“滲透作用”的理解，而且訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和邏輯思維。

學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的能力是多方面的，教學(xué)過(guò)程中不應(yīng)只是滿足于生物學(xué)科知識(shí)目標(biāo)的達(dá)成，而應(yīng)在學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、科學(xué)探究能力，這是高中生物學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)。讓學(xué)生習(xí)得生物學(xué)知識(shí)的同時(shí)，科學(xué)探究能力和理性思維得以提升，為終身發(fā)展打下基礎(chǔ)。

四、參與科學(xué)實(shí)踐，提高社會(huì)責(zé)任感

生物學(xué)與生產(chǎn)、生活具有密切的聯(lián)系。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題是高中生物課程教學(xué)的重要任務(wù)之一。教學(xué)時(shí)應(yīng)靈活應(yīng)用人教版高中生物學(xué)教材中的“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”“與生物有關(guān)的職業(yè)”“與生活的聯(lián)系”“與社會(huì)的聯(lián)系”等欄目所提供的資源，將抽象的生物學(xué)概念與具體的生產(chǎn)、生活或社會(huì)實(shí)際相聯(lián)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活中的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，從而引導(dǎo)他們運(yùn)用所學(xué)的生物知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，形成服務(wù)社會(huì)的意識(shí)與社會(huì)責(zé)任感。

教師可組織學(xué)生開展生物學(xué)課外實(shí)踐活動(dòng)，有意識(shí)地引導(dǎo)他們體驗(yàn)學(xué)生物學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系。此類活動(dòng)可以是教材的延伸拓展，如進(jìn)行色盲遺傳的調(diào)查研究。也可以是學(xué)生的生活體驗(yàn)，如利用微生物發(fā)酵制作果酒、饅頭。以及開展學(xué)校、家庭的垃圾分類實(shí)踐，既優(yōu)化、美化校園環(huán)境，又為保護(hù)環(huán)境做貢獻(xiàn)。參與生物學(xué)實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的有效途徑，將知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，樹立學(xué)以致用的習(xí)慣。同時(shí)，在參與社會(huì)服務(wù)的過(guò)程中，可以提高學(xué)生的溝通交流的能力，增進(jìn)學(xué)生的公民意識(shí)，鍛煉參與社會(huì)服務(wù)的能力，形成對(duì)社會(huì)的責(zé)任感。

培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)立德樹人任務(wù)的重要途徑。高中生物學(xué)教學(xué)在學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)中具有不可或缺的作用。因此教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，從“學(xué)科教學(xué)”轉(zhuǎn)向“學(xué)科教育”，學(xué)習(xí)和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，提高教師自身素養(yǎng)，掌握過(guò)硬的教學(xué)技能，在教學(xué)中融入核心素養(yǎng)的教育，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到全面發(fā)展。

［1］高寶立，鄧友超，楊雅文，等.教育研究前沿的思想印跡［N］.中國(guó)教育報(bào)，2015-12-30（7）.

［2］徐達(dá).學(xué)科核心素養(yǎng)視角看美國(guó)高中生物主流教材——以“免疫系統(tǒng)”為例［J］.中學(xué)生物學(xué)，2016（3）.

［3］譚永平.從發(fā)展核心素養(yǎng)的視角探討高中生物必修內(nèi)容的變革［J］.課程教材教法，2016（7）.

［4］朱曉林.生物學(xué)核心概念的界定和基本劃分——以現(xiàn)行人教版高中必修教材為例［J］.生物學(xué)教學(xué)，2010（12）.

［5］溫青.對(duì)培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)——以“內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)”同課異構(gòu)教學(xué)為例［J］.福建基礎(chǔ)教育研究，2016（2）.

（責(zé)任編輯：陳欣）