基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的“微生物”校本課程設(shè)計(jì)

浦佳麗

（江蘇省天一中學(xué) 江蘇無(wú)錫 214101）

校本課程作為高中新課程、新教材的重要的組成部分，應(yīng)該要指向核心素養(yǎng)的培育。基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的校本課程應(yīng)該具有哪些取向？如何設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)合本校特色的校本課程呢？下文以校本課程“釀酒酵母的分離、純化、鑒定與應(yīng)用”為例，產(chǎn)生校本課程設(shè)計(jì)的取向及流程。

1 基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的校本課程設(shè)計(jì)取向

新課程實(shí)施的預(yù)設(shè)目標(biāo)是學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)逐步形成正確的價(jià)值觀、關(guān)鍵能力和必備品格。為了達(dá)成這一目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容從以往注重知識(shí)點(diǎn)的碎片化的教學(xué)，轉(zhuǎn)向素養(yǎng)導(dǎo)向的整合性教學(xué)。課程的設(shè)計(jì)理念應(yīng)表現(xiàn)出素養(yǎng)本位（Competence），其表現(xiàn)出情境取向（Context-oriented）、整合取向（Consolidation-oriented）和創(chuàng)新取向（Creativeness-oriented），簡(jiǎn)稱(chēng)“4C取向”。

1.1 情境取向

課程開(kāi)發(fā)首先要進(jìn)行情境分析，包括學(xué)校和社會(huì)環(huán)境、學(xué)生的年齡、興趣愛(ài)好、能力與需求、學(xué)校課程的現(xiàn)狀、教學(xué)樓與教學(xué)設(shè)備等資源環(huán)境。

筆者所在學(xué)校致力于打造生態(tài)校園，種植有大量枇杷樹(shù)，每年四月份有大批枇杷果成熟。枇杷酸甜多汁，但出果期短，鮮果保存較困難，可以考慮以枇杷為原料釀制清香可口的枇杷酒。這一情景可衍生出許多值得探究的問(wèn)題，如：如何純化枇杷果皮上的酵母菌？如何對(duì)菌株進(jìn)行鑒定？如何用純化的酵母菌釀制枇杷酒？高二選修生物學(xué)的學(xué)生對(duì)微生物的純化、培養(yǎng)和傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)已有了一定的理論了解。在此基礎(chǔ)上，教師提出相關(guān)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題解決，使得學(xué)生能夠在驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的指引下創(chuàng)作真實(shí)的作品。

1.2 整合取向

校本課程的優(yōu)勢(shì)是結(jié)合本地、本校資源，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境。在這個(gè)情境中，學(xué)生有機(jī)會(huì)應(yīng)用和實(shí)踐多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和能力，進(jìn)而發(fā)展素養(yǎng)?！搬劸平湍傅姆蛛x、純化、鑒定與應(yīng)用”是微生物知識(shí)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和拓展，且其中不僅包含生物學(xué)概念，還涉及“微生物的純化、培養(yǎng)和鑒定”等技術(shù)手段、“發(fā)酵過(guò)程中酵母菌種群數(shù)量變化”等數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法、“測(cè)定果酒中酒精的含量”等化學(xué)知識(shí)，學(xué)生在完成此項(xiàng)目的過(guò)程中，需要整合跨學(xué)科知識(shí)和能力，才能最終創(chuàng)造出工程學(xué)產(chǎn)品。

1.3 創(chuàng)新取向

校本課程設(shè)計(jì)應(yīng)指向創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)?！搬劸平湍傅姆蛛x、純化、鑒定與應(yīng)用”這一校本課程注重將學(xué)科內(nèi)容與生產(chǎn)生活實(shí)際緊密聯(lián)系，高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的實(shí)踐經(jīng)歷，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與的過(guò)程。通過(guò)完成工程學(xué)任務(wù)，學(xué)生積極參與“動(dòng)手”加“動(dòng)腦”的活動(dòng)，加深對(duì)生物學(xué)概念的理解，提升應(yīng)用知識(shí)的能力，進(jìn)而能用科學(xué)的觀點(diǎn)、知識(shí)、思路和方法，探討或解決現(xiàn)實(shí)生活中的某些問(wèn)題，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

2 “釀酒酵母的分離、純化、鑒定與應(yīng)用”項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

如何設(shè)計(jì)素養(yǎng)本位的校本課程？隨著美國(guó)《下一代科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的頒布與實(shí)施，圍繞大概念開(kāi)展科學(xué)教育成為國(guó)際科學(xué)教育的共識(shí)。課程應(yīng)聚焦大概念，形成一個(gè)相對(duì)系統(tǒng)的、具有邏輯和深度的內(nèi)容體系，而不是知識(shí)簡(jiǎn)單的疊加。

“釀酒酵母的分離、純化、鑒定與應(yīng)用”這一校本課程圍繞“發(fā)酵工程利用微生物的特定功能規(guī)?；a(chǎn)對(duì)人類(lèi)有用的產(chǎn)品”這一大概念展開(kāi)?！按蟾拍睢睂?duì)應(yīng)“大任務(wù)”，本課程大任務(wù)就是“分離、純化和鑒定枇杷果皮或土壤中的酵母菌，并制作枇杷果酒”。此項(xiàng)大任務(wù)可以分解為以下子任務(wù)：①純化酵母菌；②培養(yǎng)酵母菌并進(jìn)行鑒定；③用純種的酵母菌進(jìn)行果酒制作；④檢測(cè)果酒制作過(guò)程中酵母菌數(shù)量的變化、酒精濃度的變化；⑤果酒的品嘗和推介。本課程的設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

圖1 課程設(shè)計(jì)流程圖

2.1 尋找核心知識(shí)

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)應(yīng)從學(xué)生需要理解和掌握的核心知識(shí)出發(fā)。教師應(yīng)借助課程標(biāo)準(zhǔn)等材料尋找關(guān)鍵概念或能力，確認(rèn)與這些關(guān)鍵概念、能力相關(guān)的一系列基礎(chǔ)知識(shí)和技能，以此達(dá)到知識(shí)與素養(yǎng)兼得的目標(biāo)。對(duì)照課程標(biāo)準(zhǔn)，本課程對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵概念包括：①闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的前提；②闡明無(wú)菌技術(shù)是在操作過(guò)程中，保持無(wú)菌物品與無(wú)菌區(qū)域不被微生物污染的技術(shù)；③舉例說(shuō)明通過(guò)調(diào)整培養(yǎng)基的配方可有目的地培養(yǎng)某種微生物；④概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行微生物分離和純化的常用方法；⑤概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法是測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法；⑥概述蒸餾是提純酒精的常用方法；⑦舉例說(shuō)明日常生活中的某些食品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的。

2.2 形成本質(zhì)問(wèn)題并將其轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中應(yīng)將指向核心知識(shí)的本質(zhì)問(wèn)題以驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的方式表現(xiàn)出來(lái)。驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題應(yīng)適合學(xué)生的年齡段特點(diǎn)，能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)投入。在“釀酒酵母的分離、純化、鑒定與應(yīng)用”校本課程中，本質(zhì)問(wèn)題是“如何利用微生物的特定功能來(lái)規(guī)?；a(chǎn)對(duì)人類(lèi)有用的產(chǎn)品？”，驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題是“我們?nèi)绾螐蔫凌斯せ蛲寥乐蟹蛛x出酵母菌并利用它來(lái)生產(chǎn)特色的枇杷酒呢？”

2.3 澄清項(xiàng)目的高階認(rèn)知策略

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)通過(guò)高階認(rèn)知帶動(dòng)低階認(rèn)知，設(shè)計(jì)者需要澄清驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題和學(xué)習(xí)成果中包含的主要的高階認(rèn)知策略類(lèi)型。在本校本課程中，“我們?nèi)绾螐蔫凌斯せ蛲寥乐蟹蛛x出酵母菌并利用它來(lái)生產(chǎn)特色的枇杷酒”作為一個(gè)開(kāi)放性問(wèn)題，不僅需要學(xué)生搜尋信息，還需要學(xué)生提出設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方案。解決這個(gè)問(wèn)題首先需要學(xué)生找到有關(guān)“分離”“培養(yǎng)”“鑒定”和“發(fā)酵”的關(guān)鍵信息，包括：這些技術(shù)的理論基礎(chǔ)是什么？如何操作？基于以上信息，學(xué)生通過(guò)調(diào)研和決策，最后將理論付諸實(shí)踐操作。

2.4 確認(rèn)主要的學(xué)習(xí)實(shí)踐

本課程采取了探究性實(shí)踐、社會(huì)性實(shí)踐、技術(shù)性實(shí)踐等學(xué)習(xí)實(shí)踐形式。課程中，學(xué)生面對(duì)真實(shí)問(wèn)題，通過(guò)知識(shí)關(guān)聯(lián)，進(jìn)行問(wèn)題解決。在此過(guò)程中，學(xué)生與同伴進(jìn)行溝通交流，與他人建立彼此相互理解、共同解決問(wèn)題的社會(huì)性聯(lián)系，尊重自己和他人，包容他人的差異與多樣性，積極回應(yīng)他人和社會(huì)的需要。

2.5 明確學(xué)習(xí)成果及公開(kāi)方式

課程設(shè)計(jì)者需關(guān)注課程的學(xué)習(xí)成果，包括設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)成果的要點(diǎn)、最低標(biāo)準(zhǔn)、呈現(xiàn)方式等等。在本課程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)成果及公開(kāi)方式如表1所示。

表1 學(xué)習(xí)成果及公開(kāi)方式

2.6 設(shè)計(jì)覆蓋全過(guò)程的評(píng)價(jià)

設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)成果階段時(shí)，就已經(jīng)完成對(duì)成果和實(shí)踐的初步評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，這是逆向設(shè)計(jì)思維的體現(xiàn)。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)還要對(duì)學(xué)生實(shí)踐的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，比如學(xué)生的態(tài)度、投入程度、主動(dòng)性等，以引發(fā)更深層次的學(xué)習(xí)和理解。