課程立場下生物學科“新三學”研究路徑

“新三學”是南京市玄武區(qū)新一輪課堂教學改革行動，其核心理念是“堅持為促進學習而教”，其具體內容為“理解學生、支持學習、提升學力”。基于此，我區(qū)生物學科組積極開展基于課標解讀、教學實施、課程評價等實踐領域的研究，堅持課程立場，聚力課程建設，助推教學品質的提升。

一、為促進學習而教，架構全區(qū)生物學科課程體系

學生學習的載體是課程，“為促進學習而教”需要整體研究學科課程的核心概念、知識體系和育人價值。為提高學生的生物科學素養(yǎng)，培養(yǎng)生命科學的研究能力，我們在梳理我區(qū)各校生物學科校本課程研發(fā)的基礎上建立了基礎型、拓展型、實踐型三大課程體系，形成區(qū)域課程架構，并組織全區(qū)生物教師開展生物課程的開發(fā)研究，編制生物課程資源庫。具體課程結構表可見右表1。

二、從理解學生的視角，建構課程與學生的連接

對學科課程進行整體把握，有助于把握教學的基本要求。我們開展針對學科本質的理解性研究，解讀課標、重構課程，使課程從便于“教”走向利于“學”。

表1 玄武區(qū)生物學科課程結構表

1.研制基于課標的教學解析。

課程標準承載了新課改的理念，是教與學的直接依據，因此，對課程標準的研究是第一要素。我們開展細化解讀課標的研究活動，把課標中的具體內容標準轉化為課堂教學中明確的、具有可操作性、可測性的教學目標和學習目標。

義務教育階段生物學課程的內容標準有10個一級主題，每個一級主題由若干二級主題及具體內容標準和活動建議組成。依據“內容標準”和“活動建議”，我們對七、八年級生物課程標準進行分解，即把課程標準和內容標準細化到每一章節(jié)、每一課時，在此基礎上研制課程標準的教學解析和實施建議。由于生物學科的教材有多個版本，所以在進行課標解讀時，需要站在課標的高度，而不局限于教材。在對學生已有的起點或知識基礎、學生學習中有可能出現的問題等進行分析的基礎上，對教學目標進行知識、能力、情感三個維度的設計，特別突出結果性、體驗性（表現性）兩類目標的表述，幫助學生實現在課堂情境中最大化的“在學習”“真學習”。

案例1 初中生物七年級“綠色植物的呼吸作用”，課標的表述為：描述綠色植物的呼吸作用。對課標細化為以下6個方面：（1）以人的呼吸作用為參照，補充二氧化碳和氧氣鑒定方法的化學知識，通過開展“植物呼吸作用產生二氧化碳”“植物呼吸作用消耗氧氣”的實驗，明確綠色植物呼吸作用的實質；（2）根據生活常識汽車行駛需要汽油提供能量，讓學生知道植物的各項生命活動也需要呼吸作用提供能量；（3）通過分析身邊的生活現象，認識到呼吸作用是生物界普遍存在的生命現象；（4）通過調查農業(yè)生產中利用植物呼吸作用原理的有關措施，說出綠色植物呼吸作用原理在生產實踐中應用的實例；（5）通過品嘗產自不同地區(qū)的同一種水果，體會甜度的差異，認同減弱農作物的呼吸作用可以減少有機物的消耗；（6）通過親自貯藏水果、蔬菜、種子，認同溫度、氧氣和植物細胞的含水量會影響農作物的呼吸作用。

2.建構課程模塊的核心概念體系。

中學生物學的課程價值在于培養(yǎng)學生的生物學科素養(yǎng)，通過形成生物學觀念影響學生的世界觀、人生觀和價值觀；通過形成生物學特點的認識論和方法論，使學生具備科學思維方式和問題解決的能力。使學生牢固地、準確地建立起反映生物學觀念的基本的生物學核心概念體系，是中學生物教學的主要目標。

我們在高中開展課程模塊的核心概念體系建構，根據生物學科基本知識結構模型，按照章節(jié)梳理生物學事實、一般概念，甄別出核心概念。繪制章節(jié)總概念圖、各節(jié)子概念圖，匯編必修和選修5個模塊的概念圖群，在此基礎上進行模塊的核心概念架構，見表2。

表2 高中生物必修1“分子與細胞”模塊的核心概念架構表

通過建構核心概念體系，教學內容圍繞核心概念進行選擇，有助于教師統(tǒng)整不同版本的教材內容。教學過程圍繞核心概念來設計，有助于學生回歸教材，關注基本概念、基本原理的學習，真正掌握生物學理論，而不是死記硬背諸多生物學事實，從而真正提高學生生物學科素養(yǎng)。

三、從支持學習的視角，建構課堂教學的實踐策略

“支持學習”聚焦課堂，包括學習的目標、內容、組織、策略、技術支持等，在教學實踐中我們深入開展為支持學生學的體驗而教的策略研究。

1.靈活處理教材，重視“學”的設計。

當下，教師的課堂教學設計要從研究如何教轉向研究如何學。我們以核心概念教學為主旨，對不同版本的生物教材進行融通重構，對教材內容進行改編或重組，挖掘教材中的隱性資源，形成學習資料或探究素材。學習活動的設計遵循以下4個原則：一是尊重學生擅長的學習方式（視覺型、聽覺型、動手型）的差異性，積極推進多感官學習，通過觀看、聽聞、觸摸、表演、想象、體驗、探究和感覺信息、親身實踐操作，讓課堂成為學生感受得到的“動感地帶”；二是尊重學生的認知規(guī)律，注重知識的獲取路徑，設計體驗式學習活動，讓學生在分組實驗、資料分析、觀察反思、討論交流、角色扮演、模型建構等學習活動中經歷感悟，體驗知識的建構過程；三是尊重生物的自然科學屬性，建構科學探究課堂，讓學生的思維經歷“做什么”“怎么做”“做出了什么”“說明了什么”等一系列的探究過程，在探究中引領學生進行比較、分析、綜合、歸納、演繹，發(fā)展科學思維能力；四是尊重生物學科的社會價值屬性，將學科知識嵌入社會、生產和日常生活的真實情境之中，培養(yǎng)學生學以致用的實踐能力。

案例2 在高中生物必修2“DNA分子結構”的教學中，教師嘗試模型建構的教學方法，讓學生制作物理模型，對DNA為雙螺旋結構的概念進行具體化，從而加深學生對DNA分子結構特點的認識和理解。教學過程中學生往往是通過現成的“DNA雙螺旋結構模型組件”來完成模型的建構，組裝不會出現“差錯”，這在無形中限制了學生的“猜想”。為了引導學生領悟模型建構的研究方法，真正體驗建模的過程，培養(yǎng)學生的建模思維和建模能力，在課堂上使用自制的材料進行模型構建，讓學生擺脫課本的束縛，進行充分的構想，從而強化模型構建的體驗過程。

2.開發(fā)“為支持學習而教”的微策略。

課堂上一切教學行為的指向應該是讓學生獲得持久的學習力。我們關注學科本質，著力研究生物課程所指向的能力發(fā)展要素，形成針對一個教學單元、一個知識點，如一個概念、一個原理、一個實驗的教學如何組織的“微策略”研究。

例如，探究是新課程倡導的學習方式，為此我們探索形成了針對知識點教學的“文本探究的信息加工”微策略，其信息加工流程是：指導自學，提取感知信息——質疑設問，篩選加工信息——提煉總結，編碼交流信息——融會貫通，概括輸出信息。教師通過創(chuàng)設純思維的探究情境，提供豐富的資料和素材，引導學生分析、思考、質疑、創(chuàng)造，讓學生在信息加工的過程中進行思維探究，從而自己領悟并建構知識。

再如，復習是教學的重要環(huán)節(jié)，也是提高教學質量的關鍵。在復習課教學過程中，我們針對一個單元的復習形成“思維導圖教學”的微策略，引導學生對單元學習內容中的概念進行整理，選取復習章節(jié)中重要概念作為中央關鍵詞，一般概念作為關節(jié)點，繪制思維導圖，有效建立知識之間的遷移，優(yōu)化知識結構，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，提高自主學習能力。

還有，評價是教學過程不可缺少的環(huán)節(jié)，其核心應該是“全人觀”。僅靠紙筆測驗很難實現對學生生物學習的全面評價，為此我們探索表現性評價，對小組合作活動形成“綠色評價”微策略，根據表現型任務類型，如觀察、調查、實驗、角色扮演、制作等設計評價表，制定評分規(guī)則，通過個人自評、小組互評、老師點評的方法，觀察學生在完成實際任務時的學習表現、參與程度、合作意識。

四、從提升學力的視角，建構思維發(fā)展的學科支持

生物學是一門以實驗為基礎的學科，豐富的實驗探究為思維發(fā)展提供了學習素材；占教材篇幅1/2的生物圖是生物科學的第二語言，是一種不可忽視的課程資源。發(fā)揮生物學科特色支持，讓教學體現生物學科思想方法和學科本質，發(fā)展學生的科學思維品質，提升學力。

1.開展探究性實驗教學研究，培育科學思維。

實驗探究是生物學研究的重要方法，我區(qū)深入開展探究性實驗教學的研究，對課標中要求的實驗進行生本化設計，建構了實驗探究的基本環(huán)節(jié)：提出假設→設計實驗方案→實驗操作→觀察并捕獲有效信息→實驗現象或數據分析→反思與交流評價。利用教材中呈現的科學實驗，選取合適的探究點引導學生展開探究活動，學生通過對實驗選材、實驗設計思路、實驗方案及實驗現象的分析與綜合，體驗對科學概念的認識過程，感受科學研究的方法以及科學研究的精神。

案例3 高中生物必修1“細胞的滲透作用”教學。課標要求：通過滲透實驗說出細胞吸水或失水情況。教材呈現出三種外界溶液濃度下水分進出哺乳動物紅細胞的狀況照片，引導學生思考紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？教學時可以通過模擬實驗探究膜的透性，引導學生設計實驗探究滲透作用產生的必備條件。學生設計實驗方案（如圖），通過三個裝置，兩兩對比，把滲透原理清晰呈現出來：①A組和B組對比說明滲透作用要有半透膜；②A組和C組對比說明半透膜兩側的溶液必須具有濃度差。

我們充分挖掘教材中蘊含的實驗探究素材，通過質疑設障，進行活化和優(yōu)化處理，改編成探究實驗，使之成為學生的學習材料，在實驗設計過程中，培育學生科學思維的品質。

2.開展生物圖信息加工研究，發(fā)展理性思維。

生物圖是表達、概括、拓展和深化生物學知識的重要形式，引導學生對具有概括性知識的生物圖中蘊藏的信息進行讀取、處理、加工，在把圖像信息轉化成言語信息的過程中，經歷理解、判斷、聯(lián)想、推斷的過程，發(fā)展思維。我們以江蘇省“十三五”規(guī)劃課題“促進高中生理性思維發(fā)展的生物圖信息加工學習方式研究”為抓手，組織高中生物教師進行如下行動研究。

（1）對高中生物教材中的生物圖資源進行優(yōu)化，通過梳理、歸納、選擇、拓展與補充，以高中生物核心概念的學習為主線，形成教學圖庫。

（2）進行生物圖信息加工學習方式的案例研究，針對一個主題、一個單元、一節(jié)課，或針對一個生物核心概念，選取教材中的典型生物圖，以圖為線索，系統(tǒng)規(guī)劃識圖、析圖、質疑、釋疑的信息加工活動，以問題為中心開展基于圖中信息的讀取、處理、加工、轉換，提煉出圖中包含的各種概念、原理、規(guī)律，實現圖文轉化，使學生形成對生物核心概念、生命現象的抽象與概括，從而提升其理性思維的品質。

（3）通過大量典型案例的積累，梳理出滲透理性思維發(fā)展的高中生物圖學習策略，包括基于圖示的生物核心概念、生物模型建構、探究實驗設計等學習策略，以及高考生物圖題分析的學習策略，在歸納與概括、演繹與推理、模型與建模的學習過程中發(fā)展理性思維。

案例4 蘇教版必修2“基因控制蛋白質的合成”中“翻譯”過程圖蘊含著4個思維拓展：（1）一種tRNA為什么只能特定地攜帶某一種氨基酸？（2）一條信使RNA只能翻譯一條肽鏈還是多條？可以同時翻譯，還是逐一翻譯？（3）一個細胞核中的DNA是全部轉錄還是部分轉錄？（4）真核生物DNA為什么無法在原核生物中表達出具有活性的蛋白質產物？教師精心設置的導圖鏈，引導學生識圖—析圖—釋疑，在圖中提取信息，尋找思維的突破點，將反密碼子概念，翻譯的效率，遺傳信息轉錄與細胞分化的關系，真核原核細胞結構的區(qū)別，蛋白質空間結構等知識內容有機地整合在一起，有效提升思維的延展性。問題導引式教學讓學生從不同的角度對圖解深度研讀，有利于在學習過程中突破難點，拓展知識外延和內涵，由表及里，由局部到整體系統(tǒng)地建構知識。

總之，“新三學”課堂教學的研究與實踐為教師提供了一個全新的主題與思路，真正促進我區(qū)教師圍繞支持學習的核心價值觀進行生物課堂教學的變革，提升課堂研究的品位。在研究的過程中也積累了一批“理解學生、支持學習、提升學力”的具體方法、策略及典型案例，促進生物學科特質課堂的形成，幫助教師生成教學主張和實踐智慧。