指向生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的真實(shí)任務(wù)情境創(chuàng)設(shè)例析

【摘 要】在教學(xué)過(guò)程中真實(shí)的任務(wù)情境創(chuàng)設(shè)是發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體。文章結(jié)合教學(xué)案例，基于生產(chǎn)生活類(lèi)任務(wù)情境建立生命觀(guān)念、基于學(xué)術(shù)科研類(lèi)任務(wù)情境發(fā)展科學(xué)思維、基于實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)任務(wù)情境開(kāi)展科學(xué)探究、基于社會(huì)議題類(lèi)任務(wù)情境提升社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面，對(duì)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的任務(wù)情境，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)做了具體闡述。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科核心素養(yǎng);真實(shí)情境;任務(wù)情境

【作者簡(jiǎn)介】袁錦明，正高級(jí)教師，江蘇省生物特級(jí)教師，江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”培養(yǎng)對(duì)象，無(wú)錫市有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家，無(wú)錫市名教師，無(wú)錫市德育帶頭人，無(wú)錫市教科研帶頭人。

【基金項(xiàng)目】江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃初中專(zhuān)項(xiàng)立項(xiàng)課題“初中校素養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)學(xué)的學(xué)科教學(xué)變革行動(dòng)研究”（E-c/2016/04）

“情境”一詞，在2003年版的《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》中出現(xiàn)了4次，而在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中竟然出現(xiàn)了37次，涉及前言、學(xué)科核心素養(yǎng)與課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、學(xué)業(yè)質(zhì)量、實(shí)施建議及附錄等部分。從課程標(biāo)準(zhǔn)前后變化來(lái)看，“情境”已成為《課程標(biāo)準(zhǔn)》的高頻關(guān)鍵詞之一，凸顯了生物學(xué)課程和教學(xué)的“情境化”。如何在教學(xué)中基于真實(shí)的任務(wù)情境發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，已成為當(dāng)前生物學(xué)課堂教學(xué)的重要研究課題。

一、真實(shí)情境在發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的作用

《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸發(fā)展起來(lái)的，在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的價(jià)值觀(guān)念、必備品格與關(guān)鍵能力，是學(xué)生知識(shí)、能力與價(jià)值觀(guān)的綜合體現(xiàn)[1]?？梢?jiàn)，學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展需建立在真實(shí)情境基礎(chǔ)之上。

真實(shí)情境的重要特征之一是真實(shí)性，它是具體的真實(shí)存在的情境，是以真實(shí)事物或真切現(xiàn)實(shí)為原型的情境。真實(shí)情境源自鮮活的生產(chǎn)生活實(shí)際、科學(xué)史料、科學(xué)研究、時(shí)事熱點(diǎn)、科技前沿信息等，也可源自學(xué)生全程參與的實(shí)驗(yàn)。需要說(shuō)明的是，真實(shí)情境使用“真實(shí)”的描述，并不是說(shuō)情境一定要發(fā)生在學(xué)生的實(shí)際生活中，而是要與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，能激發(fā)學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)需求。

發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境的重要性。人民教育出版社生物編輯室吳成軍老師曾以學(xué)習(xí)開(kāi)汽車(chē)這個(gè)形象的事例做過(guò)比喻。駕駛員要拿到機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛證必須經(jīng)過(guò)三關(guān)：第一關(guān)是科目一的學(xué)習(xí)內(nèi)容，即駕駛理論知識(shí)的學(xué)習(xí);第二關(guān)是科目二的學(xué)習(xí)內(nèi)容，即在相對(duì)封閉場(chǎng)地內(nèi)的駕駛基礎(chǔ)技能訓(xùn)練;第三關(guān)是科目三的學(xué)習(xí)內(nèi)容，即在真實(shí)道路上的實(shí)際駕駛能力訓(xùn)練，在這種真實(shí)道路的情境中開(kāi)車(chē)，駕駛?cè)嗣鎸?duì)真實(shí)而多變的道路環(huán)境，不僅能提升開(kāi)車(chē)的技能和能力，還可以培養(yǎng)其對(duì)生命的尊重（如禮讓行人，遵守交通規(guī)則等）。因此，在第三關(guān)的真實(shí)環(huán)境中開(kāi)車(chē)才能真正提升其駕駛技能。同理，在教學(xué)中，教師所創(chuàng)設(shè)的情境也應(yīng)盡可能地接近“真實(shí)”，才能真正提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

華東師范大學(xué)崔允漷教授認(rèn)為，要將知識(shí)和技能上升為能力，就需要用知識(shí)和技能去解決真實(shí)情境中的問(wèn)題;要將能力上升為素養(yǎng)，就需要在真實(shí)情境中反思[2]。利用真實(shí)情境發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，就是要提高學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升。

二、創(chuàng)設(shè)真實(shí)的任務(wù)情境，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

任務(wù)情境是指學(xué)生面對(duì)可能的真實(shí)世界去完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。其實(shí)，“任務(wù)”和“情境”是不可分的：“任務(wù)”是內(nèi)容，是核心，是要做什么;而“情境”是條件，是形式，是在什么情況下做，是做的背景和意義。“任務(wù)”通過(guò)“情境”來(lái)呈現(xiàn)，“情境”要為“任務(wù)”服務(wù)，在教學(xué)中應(yīng)圍繞“任務(wù)”創(chuàng)設(shè)一定的“情境”，又在“情境”中完成相關(guān)的“任務(wù)”。真實(shí)的任務(wù)情境是指真實(shí)情境中有任務(wù)（或者提出問(wèn)題），即在呈現(xiàn)情境時(shí)要求學(xué)生完成相應(yīng)的任務(wù)或提出問(wèn)題。生物學(xué)教學(xué)中真實(shí)的任務(wù)情境類(lèi)型主要有生產(chǎn)生活類(lèi)、學(xué)術(shù)科研類(lèi)、實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)、社會(huì)議題類(lèi)等。教師以“情境—任務(wù)—活動(dòng)”為主線(xiàn)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，能幫助學(xué)生逐步發(fā)展生命觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任等生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

（一）基于生產(chǎn)生活類(lèi)任務(wù)情境建立生命觀(guān)念

生物學(xué)中的結(jié)構(gòu)與功能觀(guān)、物質(zhì)與能量觀(guān)、穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)觀(guān)、適應(yīng)與進(jìn)化觀(guān)等生命觀(guān)念是在對(duì)觀(guān)察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的高度抽象和概括。生產(chǎn)生活類(lèi)情境是真實(shí)地發(fā)生在學(xué)生生活、學(xué)習(xí)及社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐中的生物學(xué)事件，如用鹽腌蘿卜絲時(shí)蘿卜絲會(huì)出水萎蔫、樹(shù)木移栽時(shí)要剪去部分枝葉、窗臺(tái)上盆栽植物的枝條會(huì)向光彎曲生長(zhǎng)等。在生物學(xué)教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)生產(chǎn)生活類(lèi)任務(wù)情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)分析生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象，解決生產(chǎn)生活中的問(wèn)題，有助于學(xué)生理解生物學(xué)現(xiàn)象及其本質(zhì)，促進(jìn)生物學(xué)核心概念的構(gòu)建，從而建立初步的生命觀(guān)念。

案例1 “滲透作用”的概念教學(xué)

情境創(chuàng)設(shè)：在生雞蛋小頭尖端處敲一個(gè)小孔，把雞蛋的蛋白和蛋黃倒出，將蔗糖溶液裝入空蛋殼，再滴入幾滴紅墨水，在小孔處插入一根細(xì)玻璃管，最后將該雞蛋簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置放入盛有清水的大燒杯中。幾分鐘后，發(fā)現(xiàn)細(xì)玻璃管內(nèi)紅色蔗糖溶液的水位升高了。

任務(wù)設(shè)計(jì)：探究細(xì)玻璃管內(nèi)水位升高的原因。

活動(dòng)開(kāi)展：（1）教師給每個(gè)小組發(fā)一個(gè)雞蛋殼和一個(gè)放大鏡，要求學(xué)生仔細(xì)觀(guān)察蛋殼和蛋殼膜上的小孔。（2）請(qǐng)學(xué)生代表用棉簽蘸取大燒杯內(nèi)的水并品嘗味道。（3）通過(guò)閱讀教科書(shū)相關(guān)內(nèi)容，小組討論后得出細(xì)玻璃管內(nèi)水位升高的原因。

在以上教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)真實(shí)情境獲得直觀(guān)感受，在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)系列活動(dòng)的開(kāi)展，能輕松地掌握滲透作用的概念及發(fā)生滲透作用的條件。在此過(guò)程中，教師潛移默化地幫助學(xué)生建立起“結(jié)構(gòu)與功能觀(guān)”的生命觀(guān)念。

（二）基于學(xué)術(shù)科研類(lèi)任務(wù)情境發(fā)展科學(xué)思維

科學(xué)思維是指人對(duì)自然界中客觀(guān)事物的一種認(rèn)知行為、認(rèn)知方式和認(rèn)知品質(zhì)的反映。生物學(xué)學(xué)科中常見(jiàn)的科學(xué)思維方法主要有比較與分類(lèi)、分析與綜合、歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等。學(xué)術(shù)科研類(lèi)情境的素材一般源自科學(xué)家的科學(xué)史料，以及科研工作者的研究成果，如基因工程技術(shù)、克隆技術(shù)、最新合成方法等方面的成果。真實(shí)的科研素材中蘊(yùn)含著科學(xué)思維，因此，在生物學(xué)教學(xué)中選取合適的科研素材，呈現(xiàn)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、問(wèn)題任務(wù)，讓學(xué)生基于事實(shí)和證據(jù)揭示生物學(xué)規(guī)律或機(jī)制，可發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

案例2 “胰島素發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)

情境創(chuàng)設(shè)：以下是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胰島素的歷程。①1788年，英格蘭醫(yī)生托馬斯意外發(fā)現(xiàn)病人胰腺損傷可引起糖尿病。②1869年，德國(guó)病理學(xué)家蘭格爾翰斯通過(guò)顯微鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)胰腺內(nèi)有一群群聚集成島狀的細(xì)胞團(tuán)塊（命名為“胰島”），這些細(xì)胞團(tuán)塊不同于胰腺的其他細(xì)胞。③1920年，加拿大外科醫(yī)生巴倫發(fā)現(xiàn)結(jié)扎了胰腺腺管的狗會(huì)發(fā)生腺管膽囊結(jié)石，進(jìn)而導(dǎo)致胰腺的腺泡細(xì)胞萎縮退化，但胰島細(xì)胞卻保持完好，狗未患糖尿病。④1921年，加拿大醫(yī)生班廷和助手貝斯特將狗胰腺內(nèi)的胰管結(jié)扎，并將該狗的胰島細(xì)胞提取液注射到患有糖尿病的狗身上，他們驚喜地發(fā)現(xiàn)狗血液中的血糖竟降至正常水平，狗尿液也恢復(fù)至無(wú)糖。但當(dāng)停止注射胰島細(xì)胞提取液后，狗的糖尿病癥狀卻再次出現(xiàn)。隨后通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)再次確認(rèn)了胰島細(xì)胞提取液的療效。

任務(wù)設(shè)計(jì)：探究胰島細(xì)胞提取液含有的成分及其作用。

活動(dòng)開(kāi)展：（1）通過(guò)自主學(xué)習(xí)、小組討論，根據(jù)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胰島素歷程①②③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，能做出怎樣的推論？（2）在研討科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胰島素歷程④班廷實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)小組討論，說(shuō)出胰島提取液中含有什么成分？其作用是什么？（3）全班學(xué)生討論，說(shuō)出班廷實(shí)驗(yàn)還存在哪些不足？

在以上教學(xué)中，教師通過(guò)學(xué)術(shù)科研類(lèi)情境呈現(xiàn)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)展相關(guān)探究活動(dòng)，讓學(xué)生基于事實(shí)和證據(jù)，采用分析、推理、批判性思維等科學(xué)思維方法揭示胰島素的生理作用。

（三）基于實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)任務(wù)情境開(kāi)展科學(xué)探究

廣義的科學(xué)探究的本質(zhì)就是提出問(wèn)題和解決問(wèn)題，而狹義的科學(xué)探究則有一套基本的程序或流程，即提出問(wèn)題—做出假設(shè)—制訂計(jì)劃—實(shí)施計(jì)劃—得出結(jié)論—表達(dá)交流。生物學(xué)教材中有著大量的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查等類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)，在生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合生物學(xué)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)任務(wù)情境，逐步發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究的能力。

案例3 “檢測(cè)生物組織中糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

情境創(chuàng)設(shè)：給每一實(shí)驗(yàn)小組桌上發(fā)放①②③④四種未知的組織樣液，已知有花生種子勻漿、豆?jié){、馬鈴薯勻漿、梨汁。假設(shè)每個(gè)學(xué)生是營(yíng)養(yǎng)師或檢驗(yàn)員，該如何準(zhǔn)確檢測(cè)出未知組織樣液各含有哪種有機(jī)物？

任務(wù)設(shè)計(jì)：推斷未知組織樣液中有機(jī)物的種類(lèi)。

活動(dòng)開(kāi)展：（1）教師講授生物組織中糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟，并提醒學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的相關(guān)事項(xiàng)。（2）小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表格，根據(jù)自己的預(yù)測(cè)，各小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)器材和試劑的選擇。（3）各小組根據(jù)自主設(shè)計(jì)的探究方案，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究，推斷未知組織樣液中有機(jī)物的種類(lèi)，最后總結(jié)反思。

在以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師給學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)任務(wù)情境，讓學(xué)生按照“提出問(wèn)題—做出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案—實(shí)驗(yàn)的觀(guān)察和對(duì)比—結(jié)論的交流與修正”的科學(xué)探究步驟完成實(shí)驗(yàn)，從而掌握科學(xué)探究的基本思路和方法，提高實(shí)踐能力。

（四）基于社會(huì)議題類(lèi)任務(wù)情境提升社會(huì)責(zé)任

社會(huì)責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的討論，做出理性解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的擔(dān)當(dāng)和能力。這種擔(dān)當(dāng)和能力主要體現(xiàn)在參與討論、做出決策和實(shí)踐行動(dòng)三個(gè)層次，這三個(gè)層次是逐漸遞進(jìn)的。生物學(xué)課程中社會(huì)議題類(lèi)情境是指公眾廣泛關(guān)注并存在爭(zhēng)議的生態(tài)、科技、環(huán)境等復(fù)雜生物學(xué)問(wèn)題，包括垃圾分類(lèi)、環(huán)境污染、抗生素濫用、試管嬰兒、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、克隆技術(shù)、基因治療等?；谡鎸?shí)情境引入社會(huì)議題，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)和方法去解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和參與社會(huì)決策的能力。

案例4 “核酸是遺傳信息的攜帶者”的教學(xué)

情境創(chuàng)設(shè)：隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)保健品的需求也在日益增加。一些廠(chǎng)家看準(zhǔn)了這個(gè)商機(jī)，不斷推出卵磷脂、核酸保健品等營(yíng)養(yǎng)保健品。市場(chǎng)上宣傳核酸保健品的廣告中常用到這些類(lèi)似的宣傳語(yǔ)：人類(lèi)所有的疾病都直接或間接地與基因受損有關(guān);基因是核酸片段;補(bǔ)充某些特定的核酸，可增強(qiáng)基因的自主修復(fù)能力。

任務(wù)設(shè)計(jì)：探討核酸保健品到底有沒(méi)有功效？

活動(dòng)開(kāi)展：（1）通過(guò)查閱資料，學(xué)生在小組內(nèi)展開(kāi)討論，思考上述關(guān)于核酸保健品的三段宣傳語(yǔ)有沒(méi)有邏輯問(wèn)題？并派小組代表在全班進(jìn)行交流。

（2）讓學(xué)生進(jìn)行角色扮演：①如果你是一個(gè)投資者，你會(huì)投入資金去開(kāi)發(fā)核酸保健品嗎？②如果你是一個(gè)消費(fèi)者，你會(huì)去購(gòu)買(mǎi)核酸保健品嗎？

在以上教學(xué)過(guò)程中，教師將核酸保健品宣傳語(yǔ)的社會(huì)議題類(lèi)情境引入課堂教學(xué)中，通過(guò)任務(wù)設(shè)計(jì)和活動(dòng)開(kāi)展，讓學(xué)生真正參與到真實(shí)的實(shí)踐活動(dòng)中，經(jīng)歷思維辨析、價(jià)值取向的深度綜合體驗(yàn)過(guò)程，參與討論并做出理性解釋和判斷，從而提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

最后，需要說(shuō)明的是，根據(jù)真實(shí)任務(wù)情境的復(fù)雜程度，教師引導(dǎo)學(xué)生在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題時(shí)不一定單向指向生命觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究或社會(huì)責(zé)任中的某一項(xiàng)，多數(shù)情況下發(fā)展的是多種生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，如生命觀(guān)念和科學(xué)思維，科學(xué)思維與科學(xué)探究，或者是不同的問(wèn)題指向不同的素養(yǎng)水平。

參考文獻(xiàn)：

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[2]崔允漷，王中男.學(xué)習(xí)如何發(fā)生：情境學(xué)習(xí)理論的詮釋[J].教育科學(xué)研究，2012（7）：28-32.

（責(zé)任編輯：陸順演）