在課堂教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)
——以“植物的生長型和群落結構”教學為例

吳倉麗 （浙江省新昌中學 浙江紹興 312500）

《高中生物學課程標準（2017 年版）》根據(jù)教育部提出的中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)，提出了高中生物學的學科核心素養(yǎng)，包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任4 個維度。指向核心素養(yǎng)培養(yǎng)的生物學教學，應以小組自主合作探究為主要的學習方式，通過有意義的問題，層層深入激發(fā)學生的好奇心并喚起探索欲，引導學生形成科學思維，在深刻理解生物學科本質(zhì)的基礎上形成相關的生命觀念，能有意識地關注現(xiàn)實生產(chǎn)、生活中與生物學相關的問題，并愿意參與問題討論，運用科學的世界觀和方法論指導解決實際生活問題，形成社會責任。

建構主義理論認為，“每個學習者都不應等待知識的傳遞，而應基于自己與外界相互作用的獨特經(jīng)驗構建自己的知識。”為此，課堂應采取“自主合作探究”教學模式，以問題為導向，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質(zhì)為核心，以學生的動手實踐、自主探索、合作交流為主要學習方式，激發(fā)學生學習的積極性、探究的主動性，利用教學過程的診斷性與反思性，實現(xiàn)概念的自主構建。

1 跨學科情境導入，形成綜合的科學觀念

科學思維、科學探究、社會責任是科學課程所共有的跨學科素養(yǎng)，任何一個科學問題的討論，都需要各科知識的融會貫通，科學發(fā)展的進程更是各學科共同進步、彼此促進的結果。本節(jié)課利用地理學科中的“Google Earth”軟件，創(chuàng)設“長白山研學”情境。動態(tài)的“Google Earth”帶給學生無限的真實感，從自己所在的學校出發(fā)一路領略祖國的大好河山來到我國的著名景點長白山。在長白山“游玩”中構建“垂直結構”“水平結構”和“時間結構”這3 個群落結構的概念。學生在具體情境的討論中總結、歸納知識的內(nèi)涵和本質(zhì)，有利于引發(fā)其體驗知識的實用價值與現(xiàn)實意義，是學生進行嘗試學習與思考的重要誘因。

跨學科的情境創(chuàng)設，不僅激發(fā)了學生的興趣，更有利于引發(fā)深度的學習與思考，學生對知識進行重組，實現(xiàn)知識結構化。有利于促使學生遇到具體問題時能融合各學科知識進行思考與分析，從而避免因為學科知識的人為割裂而導致的看問題的片面化和局限性。

2 問題引領合作探究，促進概念的逐步構建

生物學科知識往往嵌入于具體的生活或生產(chǎn)情境，融合學生生活的學習，才能使其更充分體會到學習的意義與價值。

學生跟隨“Google Earth”來到長白山的上空，俯視長白山全景和局部圖片，有種身臨其境的感覺，引導學生觀察、分析，主動生成群落概念，理解群落的水平結構、特點和原因，同時也發(fā)展了科學思維。

照片、視頻展示地下森林內(nèi)景，引導學生以第一視角觀察動、植物在垂直方向上的分層現(xiàn)象。設置相關問題，組織開展小組合作學習。設置問題串：森林群落中動、植物分層現(xiàn)象的決定因素是什么？群落分層對動物種類的多少有什么影響？群落的分層現(xiàn)象有什么意義？ 在小組合作解決問題的過程中，學生深刻地感悟核心素養(yǎng)中的生命觀念：進化與適應觀、結構與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀。植物分層現(xiàn)象的決定因素是光照，高大的喬木對光照的需求大，所以長得高以獲取更多的陽光，而苔蘚等低等植物對光照的需求小則生活在森林的底層，這是長期進化的結果，適應什么樣的環(huán)境就生活在什么環(huán)境中。由此也可推測：位于森林底層的植物光合作用比較弱，而位于高層的植物光合作用比較強，這是結構與功能觀的體現(xiàn)。動物的分層現(xiàn)象是由植物決定的，一般來說，群落的層次性越明顯、分層越多，群落中的動物種類也就越多。群落的分層現(xiàn)象有利于實現(xiàn)資源的充分利用，減少生物與生物之間的競爭，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，這就是生物學中“穩(wěn)態(tài)與平衡”這一重要觀念的體現(xiàn)。

介紹鏡泊湖風景區(qū)豐富的生物資源、引導學生分析水生群落的垂直結構。設置問題：水生群落的層次性由哪些因素決定？與陸生群落有何不同？這些因素分別是怎樣影響水生群落的層次性的？水生群落的層次性主要是由光的穿透性、溫度和氧氣的垂直分布決定的。引導學生利用iPad 查閱資料對“光的穿透性”這一迷思概念進行辨析：1）不同顏色的光在水中穿透性大?。?）藻類植物在水體不同深度的分布。提升學生檢索、篩選信息的能力。用實驗的思維理解教材中的雙坐標曲線圖（圖1），引導學生：曲線圖是實驗結果的一種呈現(xiàn)形式，科學家是通過實驗才得出這樣的結果。請學生從實驗的角度分析圖中的自變量是什么？氧氣和溫度隨著水深是怎樣變化的？從實驗的角度分析曲線，有利于學生掌握科學探究的一般方法、結果的處理和分析，以及曲線分析的技巧和方法，培養(yǎng)學生歸納與概括、演繹與推理等科學思維。

圖1 一個北溫帶湖泊的垂直結構示意圖［4］

視頻播放四季分明的長白山。通過觀察、比較、歸納等方法構建概念——群落的時間結構。

圖2 小組合作研學報告單

3 討論社會生產(chǎn)生活議題，培養(yǎng)社會責任

群落在時間和空間上具有特定的結構，可盡可能減少生物與生物之間、生物與非生物之間的矛盾，使空間資源、物質(zhì)資源和能量資源得到充分利用，從而增加群落結構的復雜性和穩(wěn)定性，最終有利于各種生物的生存和基因的延續(xù)。提出應用實踐的例子：立體農(nóng)業(yè)。引導學生討論分析“立體農(nóng)業(yè)”應用的原理及意義，幫助學生進一步理解群落垂直結構在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用，用生物學知識解決現(xiàn)實生活問題，樹立社會責任意識。

最后，跟隨“Google Earth”從長白山回到學生所在的學校，前后呼應。學生在學習的過程中記錄形成了研學報告單（圖2），評價貫穿整個教學過程，將教學評價作為課堂教學的一部分。整節(jié)課以研學小組在長白山的研學活動為主線，自主構建了群落的水平結構、垂直結構和時間結構3 個重要概念，同時提升了科學思維，感悟了生命觀念，還培養(yǎng)了社會責任，學生的核心素養(yǎng)得到了較好的發(fā)展。