基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中生物學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

李家雯 楊穎麗* 王 飛

（1 西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 甘肅蘭州 730070 2 西北師范大學(xué)教育學(xué)院 甘肅蘭州 730070）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確了高中生物學(xué)在高中課程體系中的重要位置［1］，對課程實(shí)施的每個(gè)環(huán)節(jié)都給出相應(yīng)的教學(xué)建議。新課程標(biāo)準(zhǔn)整合了知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀3 個(gè)維度的目標(biāo)，凝練為4 個(gè)方面的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括：生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。因此，高中生物學(xué)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生這4 個(gè)方面的核心素養(yǎng)作為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，并在教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)過程中始終貫徹開展。

教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)教學(xué)對象和教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)前綜合考慮人員環(huán)境等各方面的因素，對相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的、充分的規(guī)劃，以學(xué)生的現(xiàn)有知識儲(chǔ)備作為起點(diǎn)，以預(yù)設(shè)的目標(biāo)作為終點(diǎn)，將教學(xué)整個(gè)過程中的各個(gè)中心環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化安排，從而形成一個(gè)預(yù)設(shè)的方案［2］。

在新課程改革和生物科學(xué)極速發(fā)展的大背景下，生物學(xué)課堂應(yīng)該是充滿互動(dòng)交流、充滿正能量、對未知事物充滿好奇的一種活躍狀態(tài)［3］。為達(dá)到此課堂狀態(tài)，教師在課前必須要做好充足的準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)之前，教師需精細(xì)研讀和梳理教材內(nèi)容，弄清教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)體系、重點(diǎn)和難點(diǎn)知識，以及新課程標(biāo)準(zhǔn)對該部分內(nèi)容所提出的基本要求等。此外，還需閱讀一些與課程內(nèi)容相關(guān)的參考資料，搜集生物科學(xué)技術(shù)、生物信息學(xué)和生物工程等相關(guān)的研究進(jìn)展，精選優(yōu)質(zhì)素材充實(shí)課堂教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，深化學(xué)生對于科學(xué)、技術(shù)、工程與社會(huì)之間相互關(guān)系的認(rèn)知。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，通過自主查閱資料找到解決的辦法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，從而得出合理的結(jié)論并總結(jié)規(guī)律，最大程度地挖掘?qū)W生的潛能，發(fā)揮學(xué)生的自主性。

1 教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)

培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是當(dāng)前高中生物學(xué)教學(xué)的宏觀目標(biāo)。通過學(xué)習(xí)高中生物學(xué)課程，學(xué)生不僅能掌握基礎(chǔ)的生物學(xué)知識，還可領(lǐng)悟前人在探究生物學(xué)發(fā)展進(jìn)程中的觀點(diǎn)，以及在解決實(shí)際問題時(shí)所運(yùn)用的研究思路和方法，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)［4］。因此，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)應(yīng)明確、具體、核心突出，緊密圍繞學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)展開。

教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)案例：生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)。

在設(shè)計(jì)“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”這一節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)時(shí)，必須注重實(shí)踐。學(xué)生在日常生活和學(xué)習(xí)中都已接觸過“蛋白質(zhì)”這一概念，聯(lián)系上一節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已知蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物，但由于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)比較抽象，教師需預(yù)先準(zhǔn)備一些小視頻或設(shè)計(jì)實(shí)踐探究的活動(dòng)，讓學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐或觀看視頻，更加直觀地了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，加深對生物學(xué)大概念的理解和掌握。教師可從以下幾方面入手設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)。

1）通過小組合作進(jìn)行串珠活動(dòng)，闡明蛋白質(zhì)是由20 種氨基酸組成的，氨基酸的組成序列及其形成的空間結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性（生命觀念、科學(xué)探究）。

2）通過觀察氨基酸脫水縮合過程的動(dòng)態(tài)視頻，讓學(xué)生分析、歸納、總結(jié)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程（科學(xué)思維）。

3）能準(zhǔn)確區(qū)分必需氨基酸和非必需氨基酸，設(shè)計(jì)一份蛋白質(zhì)含量較高的食物清單，結(jié)合營養(yǎng)膳食標(biāo)準(zhǔn)，對合理攝入蛋白質(zhì)提出參考建議（社會(huì)責(zé)任）。

總之，生物學(xué)核心素養(yǎng)的4 個(gè)要素相互交叉、協(xié)調(diào)發(fā)展［1］。教師在確立教學(xué)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)考慮教學(xué)對象的具體情況，圍繞生物學(xué)核心素養(yǎng)，依據(jù)高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定切實(shí)可行的目標(biāo)，為教學(xué)做好充分的準(zhǔn)備、打好基礎(chǔ)，這樣才能達(dá)到良好的教學(xué)效果，更好地落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。

2 教學(xué)過程的設(shè)計(jì)

教學(xué)過程是教學(xué)目標(biāo)的具體體現(xiàn)，是一個(gè)由淺入深、由感性到理性、由理論到實(shí)踐的不斷深化和發(fā)展的過程。在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生是主體，教學(xué)內(nèi)容是客體，教師則是二者之間的紐帶。教師的任務(wù)是在充分分析主體和客體的基礎(chǔ)上，通過課堂教學(xué)或課后引導(dǎo)，幫助主體建立對客體的認(rèn)知。在進(jìn)行教學(xué)過程設(shè)計(jì)時(shí)，教師應(yīng)明確自己在教學(xué)過程中的地位和作用，設(shè)計(jì)并運(yùn)用一定的組織策略，構(gòu)建主體對客體認(rèn)知過程的方式和手段?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》主張以科學(xué)探究和工程學(xué)實(shí)踐進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)［4］。因此，在設(shè)計(jì)教學(xué)過程時(shí)，教師不僅要做好知識性內(nèi)容的教學(xué)，還要注重滲透生命觀念，將實(shí)驗(yàn)活動(dòng)與發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，提供實(shí)驗(yàn)探究的條件，使學(xué)生能自主思考、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)探究。更為重要的是，問題情境還要盡可能來自生活，或與生活聯(lián)系密切，讓學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。通過這樣一個(gè)完整的思考和探究過程，提高學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究的核心素養(yǎng)，同時(shí)使社會(huì)責(zé)任這一核心素養(yǎng)得到提升。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)案例：酶的高效性和專一性（實(shí)驗(yàn)課）。

教學(xué)方法：講授法、實(shí)驗(yàn)法。

教學(xué)策略：利用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)。

實(shí)驗(yàn)材料、儀器及耗材：淀粉溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%）、蔗糖溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%）、乳糖溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%）、乳糖酶、葡萄糖、葡萄糖檢測試紙、試管、試管架、膠頭滴管及水浴鍋等。

課前準(zhǔn)備：在上一節(jié)課結(jié)束時(shí)，根據(jù)組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的原則將學(xué)生分組，并安排2 個(gè)課后自主學(xué)習(xí)任務(wù)：1）預(yù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，搜集日常生活中酶的應(yīng)用實(shí)例，并在小組內(nèi)進(jìn)行分享交流。2）利用課余時(shí)間觀看教師提前錄制的酶的高效性實(shí)驗(yàn)微課視頻，小組內(nèi)討論所觀察到的現(xiàn)象并嘗試分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因。

教學(xué)過程：

1）導(dǎo)入：以日常生活中人們吃饅頭時(shí)若咀嚼時(shí)間長會(huì)有甜味，而長時(shí)間咀嚼煮熟的雞蛋卻沒有甜味2 個(gè)現(xiàn)象對比導(dǎo)入，引出酶具有專一性，進(jìn)而引出本節(jié)課主題：酶的專一性和高效性探究實(shí)驗(yàn)。

2）酶的高效性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生描述在微視頻中所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考并嘗試回答問題（PPT 同步展示表1）。

問題串：①為什么加了新鮮雞肝臟研磨液的試管1 中產(chǎn)生氣泡的速度快且數(shù)量多？ ②為什么帶有火星的衛(wèi)生香插入之后會(huì)復(fù)燃？ ③2 種催化劑分別是如何“開展工作”的？ ④此實(shí)驗(yàn)可得出什么結(jié)論？

表1 酶的高效性實(shí)驗(yàn)操作步驟

酶的專一性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：下發(fā)活動(dòng)任務(wù)，學(xué)生根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用所學(xué)的知識，并結(jié)合酶的高效性實(shí)驗(yàn)的研究思路和方法，小組合作設(shè)計(jì)酶的專一性實(shí)驗(yàn)方案（教學(xué)提示：酶的專一性是指一種酶僅能催化一種或者一類化合物的化學(xué)反應(yīng)，又稱酶的特異性）。

討論探究：每個(gè)小組派1 名代表向全班學(xué)生介紹本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。其他組的成員提出意見建議，在全班范圍內(nèi)交流探討方案的合理性和可操作性。各組確定可實(shí)施的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究；觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并將結(jié)果記錄于表2中； 小組討論，各組交流，查閱資料，分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因。

表2 酶的專一性實(shí)驗(yàn)操作步驟

分享總結(jié)：組內(nèi)交流，分享自己本節(jié)課收獲了哪些知識、學(xué)到了哪些實(shí)驗(yàn)技能或好的學(xué)習(xí)方法等，同時(shí)分享自己的困惑與失誤。力求通過小組討論，解決問題、規(guī)避錯(cuò)誤，共同進(jìn)步（教師巡視指導(dǎo)）。最后，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

生物學(xué)課程離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一，是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要手段。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生自主思考、查閱資料，運(yùn)用已有的知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，而后再提供實(shí)驗(yàn)參考，盡力激發(fā)、提升學(xué)生自主思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識和能力，更好地培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

3 教學(xué)評價(jià)的設(shè)計(jì)

教學(xué)評價(jià)是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。通過教學(xué)評價(jià)，教師可準(zhǔn)確把握教學(xué)過程、調(diào)控教與學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量［1］。在新課程改革背景下，要建立以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)的評價(jià)體系。教學(xué)評價(jià)以課程標(biāo)準(zhǔn)、課程內(nèi)容和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，檢測學(xué)生對于生物學(xué)大概念的掌握程度，評價(jià)學(xué)生生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究及社會(huì)責(zé)任等生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展水平。需要注意的是，評價(jià)的出發(fā)點(diǎn)是促進(jìn)學(xué)生更好地發(fā)展，必須要巧妙地結(jié)合多種評價(jià)手段，例如：觀察課堂學(xué)習(xí)行為情況、階段性的紙筆測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作技能檢核表，以及評估探究能力的評價(jià)量表等。評價(jià)中應(yīng)多結(jié)合一些表現(xiàn)性的評價(jià)方式，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，提高其學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。力求在促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)提高的同時(shí)，推動(dòng)教師教學(xué)水平的提高，使教與學(xué)雙方得到共同發(fā)展。

本文主要以廣東省深圳市某中學(xué)學(xué)段結(jié)束時(shí)生物學(xué)試卷上的一道開放性試題為例，設(shè)計(jì)教學(xué)效果的評價(jià)［5］。

科技小論文：結(jié)合本學(xué)段所學(xué)內(nèi)容列舉威脅人類健康的主要因素，簡要分析其原因。

要求：①字?jǐn)?shù)約300 字；②要緊密結(jié)合教材和自己的生活實(shí)際；③層次清晰，語言流暢。

該題目以文科中常見的小論文形式出現(xiàn)，是一個(gè)非常大膽且新穎的嘗試。以人們普遍關(guān)注的健康問題作為切入點(diǎn)，貼近現(xiàn)實(shí)生活，同時(shí)又能考查學(xué)生對于教材相關(guān)知識的掌握程度。要解答好這道題，學(xué)生首先需要具備基本的生物學(xué)知識，準(zhǔn)確定位本學(xué)段所學(xué)的與健康相關(guān)的知識，知道哪些因素會(huì)影響人類的健康，這將有效考查生命觀念的核心素養(yǎng)。其次，為了撰寫一篇出色的小論文，學(xué)生要考慮題目的擬定、文章的布局和層次，還要做到描述準(zhǔn)確、重點(diǎn)突出、詳略得當(dāng)。因此，一篇科技小論文可準(zhǔn)確檢測學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。最后，試題要求中明確指出論文需結(jié)合自己的生活實(shí)際展開，這無疑測查了學(xué)生對于日常生活的關(guān)注程度，考查學(xué)生社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)水平。綜上，在教學(xué)評價(jià)中引入開放性試題不僅有助于綜合評價(jià)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，還考查了學(xué)生資料查閱、文獻(xiàn)閱讀及寫作等方面的能力。在教學(xué)評價(jià)中，也可應(yīng)用設(shè)計(jì)評價(jià)量表（表3），根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整評價(jià)指標(biāo)。同時(shí)，還可采取自評、互評和師評多元評價(jià)主體相結(jié)合的方式進(jìn)行。因此，在實(shí)際教學(xué)評價(jià)中，建議教師多嘗試、探索，靈活合理地運(yùn)用開放性教學(xué)評價(jià)方式。

表3 實(shí)驗(yàn)課小組合作學(xué)習(xí)的評價(jià)量表［6］

4 教學(xué)反思

教學(xué)反思是指在教學(xué)活動(dòng)完成之后對教學(xué)進(jìn)行的回顧、總結(jié)甚至調(diào)整和提升的過程。教學(xué)設(shè)計(jì)是預(yù)設(shè)的教學(xué)活動(dòng)方案，然而，實(shí)踐中由于各種不確定因素的存在，使得教學(xué)過程不一定會(huì)完全按照預(yù)定的方案進(jìn)行，因此教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行教學(xué)反思是必不可少的。

首先，教師要反思自己的課前準(zhǔn)備工作是否做到位。在上課前，教師必須要根據(jù)課程內(nèi)容，準(zhǔn)備好本節(jié)課所需要用到的教具，包括演示文稿、掛圖模型、實(shí)物模型和演示視頻等。實(shí)驗(yàn)課則需要提前進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)材料、試劑和儀器設(shè)備準(zhǔn)備齊全?，F(xiàn)配現(xiàn)用的試劑需要備好藥品，以便實(shí)驗(yàn)過程中快速配制。其次，教師要針對教學(xué)過程中學(xué)生的參與程度、學(xué)習(xí)能力，以及對本節(jié)課內(nèi)容的掌握程度進(jìn)行評估總結(jié)，判斷教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成狀況，以便改進(jìn)教學(xué)。

教與學(xué)的2 個(gè)主體是相互影響和促進(jìn)的，學(xué)生是發(fā)展過程中的人，每節(jié)課學(xué)生都在不斷地進(jìn)步和成長，教師需要結(jié)合學(xué)生情況和教學(xué)內(nèi)容，對教學(xué)方法和教學(xué)策略進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整。學(xué)而不思則罔，教師也同樣?！敖?jīng)驗(yàn)+反思”是專家型教師成長的基本模式［7］。對于一名教師而言，想要成為專家型教師，需要不斷學(xué)習(xí)新的知識充實(shí)自己，豐富自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還必須學(xué)會(huì)科學(xué)分析課堂教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，課后進(jìn)行反思。如果教師僅重復(fù)課堂教學(xué)獲得經(jīng)驗(yàn)而不進(jìn)行反思教學(xué)，則其專業(yè)發(fā)展將會(huì)受到限制，以至于永遠(yuǎn)停留在熟練新手型教師的水平上。

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》是在繼承與創(chuàng)新中誕生的。在新課程改革的背景下，教師要深入地學(xué)習(xí)和把握新課程標(biāo)準(zhǔn)的精髓，在總結(jié)與繼承所積累的寶貴教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，善于開拓創(chuàng)新、積極實(shí)踐，巧妙地設(shè)計(jì)和開展教學(xué)活動(dòng)，在提升學(xué)生學(xué)業(yè)水平的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，認(rèn)真貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。