基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中生物教學(xué)策略研究

毛翠平

摘要：在新課程標(biāo)準(zhǔn)理念指導(dǎo)下，生物核心素養(yǎng)若想在高中生物教學(xué)中“落地生根”，筆者認(rèn)為針對(duì)教學(xué)策略應(yīng)重視以下三方面調(diào)整：一是觀念上由“生物教學(xué)”調(diào)整為“生物教育”；二是內(nèi)容上由“知識(shí)教學(xué)”調(diào)整為“能力教育”；三是方式上由“學(xué)問課堂”調(diào)整為“智慧課堂”。這樣才能真正讓生物核心素養(yǎng)成為學(xué)生的思維習(xí)慣及行為習(xí)慣，還能在培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的過程中，突出生物學(xué)科的教育特質(zhì)，踐行立德樹人這一根本任務(wù)，進(jìn)而為學(xué)生綜合能力的提升保駕護(hù)航。

關(guān)鍵詞：教學(xué)策略；高中生物；學(xué)科核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-8918（2023）09-0098-04

一、 引言

在高中學(xué)生要求具備的科學(xué)素養(yǎng)之中，生物核心素養(yǎng)是其一項(xiàng)關(guān)鍵構(gòu)成要素。在高中生物課堂中，學(xué)生不僅要養(yǎng)成靈活的科學(xué)思維模式，還要了解并養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。作為任課教師，在傳授生物知識(shí)、方法技能的同時(shí)，還應(yīng)關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)的滲透。在我國(guó)新課改深入推進(jìn)的背景下，高中生物教學(xué)要滿足更加多元的要求。而將學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂教學(xué)中的落實(shí)，在構(gòu)建高效高中生物課堂的同時(shí)，符合學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的發(fā)展需求，還強(qiáng)化了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與自主探究能力。

二、 “追根溯源”——生物學(xué)科核心素養(yǎng)的基本內(nèi)涵

生物科學(xué)素養(yǎng)，具體是指在參與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、參加社會(huì)生活以及從事生產(chǎn)實(shí)踐、涉及個(gè)人決策的情況下，使用到的生物知識(shí)、價(jià)值觀念、探究能力等，其屬于組建公民科學(xué)素養(yǎng)中的重點(diǎn)部分。針對(duì)高中生而言，獲取生物科學(xué)素養(yǎng)主要是將高中生物課程作為依托，在課程學(xué)習(xí)過程中凝結(jié)出有關(guān)自身發(fā)展、社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵能力以及意志品格，比如生命觀念、理性思維及社會(huì)責(zé)任感等。

三、 學(xué)科核心素養(yǎng)視域下高中生物教學(xué)策略——支架式教學(xué)

有關(guān)支架式教學(xué)的基本內(nèi)涵，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者雖然給出一個(gè)權(quán)威性的定義，即教師為學(xué)生提供所有推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的有力支持，可能是一個(gè)問題或是一個(gè)提示，幫助學(xué)生提高新知構(gòu)建效率，僅是提供幫助并非將知識(shí)內(nèi)容直接給予，在學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)搭建過程中建立“支架”。而筆者以“被動(dòng)運(yùn)輸”這一知識(shí)板塊教學(xué)為例，具體分析在學(xué)科核心素養(yǎng)背景下如何利用“支架”進(jìn)行教學(xué)。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握水進(jìn)出細(xì)胞的基本原理，對(duì)植物細(xì)胞失水與吸水、協(xié)助擴(kuò)散及自由擴(kuò)散展開研究，而探究部分從屬于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，知識(shí)內(nèi)容的抽象性較強(qiáng)，尤其是幫助學(xué)生理解自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散時(shí)，合理運(yùn)用“支架”可以達(dá)到事半功倍的效果，促使學(xué)生提高學(xué)科核心素養(yǎng)。

（一）設(shè)置實(shí)驗(yàn)支架

教師在課前準(zhǔn)備好本堂課所需的實(shí)驗(yàn)材料，利用打孔器打出大小相同的蘿卜條（三根），分別準(zhǔn)備盛入等量鹽水和清水的燒杯，一根蘿卜條放入鹽水燒杯中，一根蘿卜條放入清水燒杯中，一根蘿卜條不進(jìn)行處理，組織學(xué)生觀察放入燒杯的蘿卜條的變化。通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)這一實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行描述，同時(shí)思考這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。然后由教師和學(xué)生一起總結(jié)：放進(jìn)燒杯處理過的兩根蘿卜條對(duì)比沒有處理過的蘿卜條，放入清水燒杯的蘿卜條的體積有所變大，而鹽水中的逐漸變小，通過這一現(xiàn)象說明蘿卜條發(fā)生吸水與失水，進(jìn)而順利引出滲透作用。

（二）了解滲透作用——設(shè)置問題支架

學(xué)生通過閱讀教材中“問題探討”有關(guān)滲透現(xiàn)象的圖例，并結(jié)合多媒體課件展示的直觀動(dòng)態(tài)圖，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建問題支架。

問題1：半透膜兩側(cè)的水分子和蔗糖分子是否均通過了半透膜？

問題2：半透膜兩側(cè)通過的水分子數(shù)量是否相同？

問題3：漏液面有沒有無限上升的可能性？

問題4：燒杯中如果盛有濃度相同的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)是怎樣？

問題5：能否用紗布代替滲透膜？

教師利用多媒體課件展示動(dòng)態(tài)圖，能夠提高內(nèi)容的直觀性，而通過問題支架組建“問題串”，組織學(xué)生由淺入深地思考，然后借助小組合作、獨(dú)立探究等形式，培養(yǎng)其科學(xué)探究精神與科學(xué)思維，主動(dòng)構(gòu)建有關(guān)“滲透作用”的知識(shí)。

（三）進(jìn)出細(xì)胞原理——小組合作探究

以多媒體教學(xué)課件為支架，組織學(xué)生回憶曾經(jīng)有關(guān)紅細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)，例如“紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜”，旨在回憶成熟紅細(xì)胞具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在課件上展示紅細(xì)胞放入濃度不同的氯化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生觀察紅細(xì)胞在清水、濃度是10%氯化鈉溶液、濃度是0.9%生理鹽水中發(fā)生的變化。以小組合作的形式討論，紅細(xì)胞吸水與紅細(xì)胞失水的原因，依據(jù)討論結(jié)果總結(jié)其失水以及吸水的條件，最終得出細(xì)胞膜可以視為半透膜。

（四）探究植物細(xì)胞的吸水與失水——提供實(shí)例支架

教師與學(xué)生共同觀察成熟植物細(xì)胞的模式圖，對(duì)比動(dòng)物細(xì)胞而引出原生質(zhì)層的概念，然后一起總結(jié)該概念的基本內(nèi)涵。教師可將日常生活中植物細(xì)胞失水與吸水的實(shí)例用作支架：①?zèng)霭椟S瓜時(shí)，加入食鹽會(huì)使碗中的水增加；②商超中的蔬菜經(jīng)常被水霧縈繞，這是為了讓菜葉保持硬挺。依托相關(guān)生活實(shí)例，提出問題支架：①水分子在植物細(xì)胞中如何進(jìn)出？②有沒有通過滲透作用？③能否將原生質(zhì)層也視作半透膜？教師先要讓學(xué)生知道植物細(xì)胞的吸水和失水與動(dòng)物細(xì)胞相同，在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生以同桌為單位提出假設(shè)：在高濃度與低濃度的溶液中植物細(xì)胞失水和吸水。而為了證明自己的假設(shè)正確，就會(huì)自然而然地引出實(shí)驗(yàn)支架，由學(xué)習(xí)小組負(fù)責(zé)制定“植物細(xì)胞的吸水和失水”的實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材及材料等，最終方案由師生一起點(diǎn)評(píng)。

（五）探究自由擴(kuò)散及協(xié)助擴(kuò)散——提供工具支架

在提供工具支架前，教師依然要利用實(shí)例支架導(dǎo)入：當(dāng)前研究人員通過研制人工無蛋白質(zhì)雙層膜，來對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸情況進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)課件提供的圖示分析哪些物質(zhì)可以通過人工膜，它們是如何通過的？然后提供兩個(gè)工具支架：①準(zhǔn)備提前泡好的咖啡，在學(xué)生面前打開蓋子，詢問學(xué)生有何發(fā)現(xiàn)。學(xué)生能說明這是擴(kuò)散現(xiàn)象；②通過透明水瓶和氣球，制作模仿肺泡和空氣交換的模型，并在課件中播放交換的Flash動(dòng)畫，探究二氧化碳和氧氣進(jìn)出方向是否和氣體濃度相關(guān)？通過學(xué)生觀察和思考提出，兩者均是從高濃度向低濃度運(yùn)輸，在此基礎(chǔ)上提出自由擴(kuò)散的基本概念，而協(xié)助擴(kuò)散概念的學(xué)習(xí)和上述過程類似，然后由學(xué)生獨(dú)立完成“自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的區(qū)別”（表1）。教師通過真實(shí)例子，不僅向?qū)W生滲透了結(jié)構(gòu)與功能觀，而且融入了科學(xué)探究精神。

四、 學(xué)科核心素養(yǎng)視域下高中生物教學(xué)策略——思維導(dǎo)圖

（一）“水溶交融”——教與學(xué)

面對(duì)教育教學(xué)改革的進(jìn)一步深入，教師在新課標(biāo)理念指引下，在向?qū)W生傳授理論知識(shí)的同時(shí)，還需要有意識(shí)地培養(yǎng)其學(xué)習(xí)技能，更不能忽視態(tài)度、情感和思想價(jià)值觀念的養(yǎng)成。從某種角度來講，思維導(dǎo)圖可以被細(xì)化分為學(xué)生中心的思維導(dǎo)圖、教師中心的思維導(dǎo)圖，將學(xué)生作為中心的思維導(dǎo)圖和教師作為中心的思維導(dǎo)圖相比，能在促進(jìn)學(xué)生吸收內(nèi)化知識(shí)的同時(shí)提高生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

以“生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞”中的“信息種類”知識(shí)點(diǎn)為例，將物理、化學(xué)與行為信息作為基本點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的思維導(dǎo)圖，將其拓展成三個(gè)分支，并通過合適的圖形代替知識(shí)內(nèi)容，以此降低學(xué)生接受知識(shí)的難度，一方面推動(dòng)知識(shí)內(nèi)化，另一方面調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性。例如“遺傳信息的翻譯”可以被劃分成五個(gè)步驟，組織學(xué)生以小組為單位，每一學(xué)習(xí)小組負(fù)責(zé)一個(gè)步驟，并要求以直線圖的形式進(jìn)行講解，比如從第一步起始，mRNA轉(zhuǎn)錄完畢后從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，同時(shí)與核糖體結(jié)合。學(xué)生將“起始”“運(yùn)輸”“延伸”“停止”“脫離”的直線圖組構(gòu)為一張完整的思維導(dǎo)圖，然后把“翻譯的條件”定義為中心詞，教師首先向?qū)W生提供其導(dǎo)圖當(dāng)中的一級(jí)分支，比如“模板”“酶”和“原料”等，學(xué)習(xí)小組合作繪制二級(jí)分支并確定每個(gè)分支的關(guān)鍵詞，學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖的過程也是溫習(xí)知識(shí)的過程，能夠達(dá)到“一石二鳥”的教學(xué)效果。

（二）“不分伯仲”——思與教

進(jìn)入高中學(xué)習(xí)階段，學(xué)科教學(xué)工作必須面向全體學(xué)生，而且要格外重視學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)科核心素養(yǎng)，有效組織學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，同時(shí)將曾經(jīng)所學(xué)知識(shí)遷移運(yùn)用到生活中。那么要求教師在備課環(huán)節(jié)能科學(xué)分析班級(jí)學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知程度和知識(shí)儲(chǔ)備，還要厘清各單元、各課時(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)、知識(shí)細(xì)節(jié)等，在這一環(huán)節(jié)建立起整體教學(xué)的思維導(dǎo)圖，以此提高教學(xué)計(jì)劃的針對(duì)性及合理性。

五、 學(xué)科核心素養(yǎng)視域下高中生物教學(xué)策略——5E教學(xué)

針對(duì)這一教學(xué)模式而言，吸引、探究、解釋、遷移以及評(píng)價(jià)屬于五大環(huán)節(jié)，因?yàn)楦鱾€(gè)環(huán)節(jié)的英文首字母為“E”，所以是5E教學(xué)模式。在高中生物教學(xué)中，運(yùn)用該模式，不僅能提高課堂教學(xué)的深度及廣度，還能滿足學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)教師深度教學(xué)和學(xué)生深層學(xué)習(xí)。

（一）5E教學(xué)模式——吸引

激發(fā)知識(shí)學(xué)習(xí)興趣是開展5E教學(xué)的重要前提之一，主要是由于興趣既是進(jìn)行自主性活動(dòng)的關(guān)鍵，也是有利于學(xué)生潛能開發(fā)的主要媒介。針對(duì)生物教學(xué)而言，為了在學(xué)習(xí)過程中提高核心素養(yǎng)并且實(shí)現(xiàn)深層次的學(xué)習(xí)，“吸引”應(yīng)作為其先決條件。作為教師應(yīng)組織好課堂教學(xué)，以有趣且豐富的形式調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。生物知識(shí)與人類活動(dòng)有著十分密切的聯(lián)系，因此，教師應(yīng)通過創(chuàng)設(shè)生活化情境，讓學(xué)生沉浸在真實(shí)情境中體驗(yàn)并感知生物知識(shí)的原理。

例如，在《體液調(diào)節(jié)》這堂課的新課導(dǎo)入階段，設(shè)計(jì)“30s憋氣”的學(xué)生挑戰(zhàn)活動(dòng)，等到活動(dòng)結(jié)束后由教師發(fā)起提問：“憋氣期間，你的身體發(fā)生了哪些變化？”引導(dǎo)其結(jié)合活動(dòng)經(jīng)歷，得出呼吸的頻率加快以及幅度加深等答案，然后在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行語言導(dǎo)入：憋氣之后身體內(nèi)部的二氧化碳含量快速增大，而想要維持穩(wěn)態(tài)導(dǎo)致呼吸出現(xiàn)“變化”，其屬于生命活動(dòng)的一種調(diào)節(jié)方式，接下來讓我們走進(jìn)新課——體液調(diào)節(jié)。由于體液調(diào)節(jié)是一個(gè)新概念，而二氧化碳是通過血漿運(yùn)輸?shù)模⑶已獫{本就是一種體液的方式，因此利用此活動(dòng)可以更好地幫助學(xué)生理解何謂體液運(yùn)輸。

（二）5E教學(xué)模式——探究

這一教學(xué)模式的核心理念是“以學(xué)生為中心”，而“探究”則為促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的重要渠道之一。但是探究具有較強(qiáng)的綜合性，其中包含學(xué)生的認(rèn)知、思維及行為等諸多方面，又因?yàn)閷儆谂嘤灾髂芰Φ闹刂兄兀詫W(xué)習(xí)活動(dòng)要以探究活動(dòng)為支撐。可以真正調(diào)動(dòng)高中學(xué)生探索欲望的活動(dòng)多具有挑戰(zhàn)性，應(yīng)利用具體任務(wù)增強(qiáng)學(xué)生綜合能力并提高其知識(shí)水平，進(jìn)而掌握相應(yīng)的學(xué)習(xí)技能。筆者建議以小組合作為載體，組織學(xué)生開展知識(shí)探究活動(dòng)，或者設(shè)計(jì)主題式、專題型等系列探究活動(dòng)，保障達(dá)成“探究”目標(biāo)。

例如，以“DNA的結(jié)構(gòu)”為主題設(shè)計(jì)小組探究活動(dòng)。待學(xué)生清楚“堿基-堿基”雙鏈連接模式的知識(shí)點(diǎn)后，針對(duì)四種堿基怎樣互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)行深入探究。若采取傳統(tǒng)的知識(shí)記憶方法，由于學(xué)生對(duì)其中緣由不理解，所以極易發(fā)生記混現(xiàn)象。而教師可以讓學(xué)生利用排列組合的形式列舉配對(duì)方式：①相同堿基互相配對(duì)；②嘌呤A配對(duì)嘌呤G以及嘧啶T配對(duì)嘧啶C；③A和C配對(duì)以及G和T配對(duì)；④A和T配對(duì)以及G和C配對(duì)。結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)將四種形式逐個(gè)排除，最后確定第四種假設(shè)。在上述活動(dòng)中不僅蘊(yùn)含了推理假設(shè)、信息篩選以及合理判斷等學(xué)習(xí)要素，還能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的基礎(chǔ)上鍛煉多方面能力。

（三）5E教學(xué)模式——解釋

該環(huán)節(jié)的主要任務(wù)為展示以及剖析探究結(jié)果，生生之間、師生之間交流上一學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題及想法，同時(shí)描述所理解的知識(shí)概念。由于學(xué)生自身能力相對(duì)有限，所以在理解和推理上未必全面，因此教師要將過程及結(jié)果作為依托，輔以教學(xué)媒體或者通過直接解釋，幫助學(xué)生掌握。

例如，有關(guān)“免疫調(diào)節(jié)”這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)，在多媒體課件上呈現(xiàn)細(xì)胞圖紙，讓學(xué)生以同桌為單位繪制病原體感染免疫系統(tǒng)的過程圖，再附上個(gè)人理解的文字描述。然后兩名學(xué)生各自解釋體液免疫以及細(xì)胞免疫的流程，教師結(jié)合學(xué)生的理解加以完善。

（四）5E教學(xué)模式——遷移

具體是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生把概念的內(nèi)涵進(jìn)一步擴(kuò)充，同時(shí)和其他知識(shí)構(gòu)建聯(lián)系，處理在新條件、新情況下產(chǎn)生的問題。學(xué)生能夠利用專業(yè)學(xué)科知識(shí)處理相似問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)內(nèi)容的深入理解。

例如“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)開啟了人類對(duì)植物激素調(diào)節(jié)的探索”，通過吸引、探究和解釋這三個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生掌握了植物具備向光性的知識(shí)。教師據(jù)此為其創(chuàng)設(shè)一個(gè)新情境，即王老師想要在教室內(nèi)栽培一盆植株，他在網(wǎng)上查閱到花盆需要每七日旋轉(zhuǎn)1/4周，請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)知識(shí)幫助王老師解釋這樣做的理由。該情境就是讓學(xué)生把植物向光性的知識(shí)點(diǎn)遷移運(yùn)用，利用專業(yè)術(shù)語來解釋旋轉(zhuǎn)花盆的原因，以此鞏固所學(xué)知識(shí)。

（五）5E教學(xué)模式——評(píng)價(jià)

是指檢測(cè)學(xué)生針對(duì)新知的理解程度和應(yīng)用程度，常見評(píng)價(jià)類型為正式評(píng)價(jià)與非正式評(píng)價(jià)。有關(guān)正式評(píng)價(jià)，即結(jié)合所學(xué)內(nèi)容通過試卷的形式檢測(cè)，或是將表現(xiàn)性任務(wù)作為檢測(cè)載體。而非正式評(píng)價(jià)要求在教學(xué)的整個(gè)過程中貫穿。比如，“吸引”環(huán)節(jié)需要評(píng)價(jià)學(xué)生參與情況和問題回答的完整程度；而“探究”以及“解釋”環(huán)節(jié)，主要是學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與整體表現(xiàn)。

六、 結(jié)語

綜上所述，高中生物教師要對(duì)“學(xué)科核心素養(yǎng)”形成一個(gè)全面而深刻的認(rèn)識(shí)，要意識(shí)到這也是人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)必要能力及素養(yǎng)要求。遵循新課程標(biāo)準(zhǔn)，積極推進(jìn)高中生物教育教學(xué)改革，將學(xué)科教學(xué)和核心素養(yǎng)密切相連，在“以學(xué)生為中心”的原則下，合理選擇并有效創(chuàng)新授課模式、教學(xué)策略，從而讓核心素養(yǎng)能夠在課堂教學(xué)中“落地生根”，在學(xué)生綜合能力、學(xué)科思維上“開花結(jié)果”。

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