基于核心素養(yǎng)的“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程探析

江蘇省南京師范大學(xué)附屬中學(xué) 邢 輝

中華民族的偉大復(fù)興需要大批拔尖創(chuàng)新人才，拔尖創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)在基礎(chǔ)教育中的價(jià)值日益凸顯，成為普通高中教育的使命所在。實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)探究的實(shí)施和改革正是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新后備人才的重要途徑[1]。

生物學(xué)科作為實(shí)驗(yàn)學(xué)科，其知識(shí)體系的構(gòu)建和蓬勃發(fā)展依賴于廣大生命科學(xué)工作者不斷地實(shí)驗(yàn)探索和探究實(shí)踐[2]。 生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物學(xué)科的教學(xué)環(huán)節(jié)中有著不可替代的重要價(jià)值。伴隨著新一輪高考改革方案的落地以及普通高中課程方案、新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，新版高中生物必修與選修教材的編寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課方面做出了重要調(diào)整，但受制于高中生物學(xué)科課時(shí)和知識(shí)體系的限制，其中設(shè)置的實(shí)驗(yàn)在數(shù)量、難度和探究性方面依然不能滿足部分高層次學(xué)生以及對(duì)生命科學(xué)有著濃厚興趣的學(xué)生的需求。

如何滿足學(xué)生多元化實(shí)驗(yàn)探究需求？如何有效提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能？如何對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岣哌M(jìn)行客觀真實(shí)的評(píng)價(jià)？ 針對(duì)這些問(wèn)題，南京師范大學(xué)附屬中學(xué)開(kāi)發(fā)和實(shí)施了“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程。該校本課程在生物必修和選修教材中所列出的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，分層次進(jìn)行相關(guān)拓展和延伸，不僅能夠滿足不同層次學(xué)生的探索需求，還能夠提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和生物學(xué)科素養(yǎng)，為培養(yǎng)生物學(xué)拔尖創(chuàng)新后備人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、課程建構(gòu)的目標(biāo)

“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程的主要目標(biāo)涵蓋公民素質(zhì)養(yǎng)成、思維品質(zhì)培養(yǎng)和實(shí)踐能力培養(yǎng)，通過(guò)校本課程的分層次建構(gòu)實(shí)施，提高學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，助力學(xué)生全面健康成長(zhǎng)[2]。 課程以公民素質(zhì)養(yǎng)成的生命健康課程體系為框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，落腳于培養(yǎng)思維品質(zhì)的生物拓展探究實(shí)驗(yàn)課程，并且在培養(yǎng)實(shí)踐能力的生物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程、生物創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)課程方面開(kāi)展實(shí)施。

構(gòu)建學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)。 學(xué)生了解生物機(jī)體構(gòu)造，深層次理解生物結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)觀； 學(xué)會(huì)用辯證科學(xué)思維去探究問(wèn)題本質(zhì)， 應(yīng)用生物知識(shí)解決社會(huì)生活中面臨的實(shí)際問(wèn)題。

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。 通過(guò)不同層次的探究活動(dòng)，幫助學(xué)生形成科學(xué)的世界觀和自然觀，學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維方式認(rèn)識(shí)生命、探究生命活動(dòng)規(guī)律，養(yǎng)成崇尚、踐行、關(guān)愛(ài)生命的價(jià)值觀念。

提高教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。通過(guò)“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程的建構(gòu)和實(shí)施， 提高教師的課程意識(shí)和課程開(kāi)發(fā)能力，促使教師在專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和業(yè)務(wù)能力方面不斷提升。

二、課程內(nèi)容的建構(gòu)

“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程是由生物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程、生物拓展探究實(shí)驗(yàn)課程和生物創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)課程融合而成的三維一體化課程體系， 每個(gè)維度課程在目標(biāo)、內(nèi)容和功能上各有側(cè)重，實(shí)施差異化建構(gòu)教學(xué)。 生物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程側(cè)重于生物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，重心在生命觀念的塑造； 生物拓展探究實(shí)驗(yàn)課程側(cè)重于科學(xué)思維、科學(xué)探究能力的培養(yǎng)；生物創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)課程側(cè)重社會(huì)責(zé)任和科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)三維課程融合一體化，在學(xué)科教學(xué)中落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)。

（一）生物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程

根據(jù)高一、高二年級(jí)學(xué)生的生物拓展學(xué)習(xí)興趣和不同需求，在高一年級(jí)開(kāi)設(shè)生物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，課程以植物學(xué)形態(tài)解剖、 動(dòng)物形態(tài)觀察與內(nèi)部結(jié)構(gòu)解剖內(nèi)容為主，按照植物學(xué)營(yíng)養(yǎng)、生殖器官的相關(guān)性以及動(dòng)物進(jìn)化關(guān)系依次開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。 培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能，幫助學(xué)生系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)生物的基本構(gòu)造、組織結(jié)構(gòu)功能以及在進(jìn)化系統(tǒng)中的位置，滿足部分高一學(xué)生對(duì)生物體構(gòu)造的探究需求。

（二）生物拓展探究實(shí)驗(yàn)課程

生物拓展探究實(shí)驗(yàn)課程以高中生物教材中的實(shí)驗(yàn)和知識(shí)為拓展起點(diǎn)，對(duì)原有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展。如，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)拓展為探究性實(shí)驗(yàn)，或引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的生物理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)自己生活情境中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，提出研究課題并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究的任務(wù)型探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。此課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能， 提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力，讓學(xué)生結(jié)合自己感興趣的問(wèn)題進(jìn)行拓展探究。課程內(nèi)容以學(xué)生提出的拓展性問(wèn)題為主，將每年課程開(kāi)設(shè)過(guò)程中呈現(xiàn)出的優(yōu)秀研究活動(dòng)整理歸納，供學(xué)生學(xué)習(xí)和傳承。

（三）生物創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)課程

生物創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)課程以課題的形式展開(kāi)。從身邊的健康、環(huán)境污染等復(fù)雜的真實(shí)情境中的生物學(xué)問(wèn)題或者學(xué)科交叉融合問(wèn)題入手， 鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀分析，并結(jié)合已知的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技能，大膽地探究思考；經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開(kāi)題討論、教師及專(zhuān)家輔導(dǎo)審核步驟，對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析匯總，撰寫(xiě)相關(guān)論文。通過(guò)課題研究的形式， 帶領(lǐng)學(xué)生初步體驗(yàn)科學(xué)研究的具體過(guò)程，為培養(yǎng)“準(zhǔn)生物科研人員”的創(chuàng)新拔尖后備人才做準(zhǔn)備。

生物創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)課程的探究?jī)?nèi)容來(lái)源包括指導(dǎo)教師提前設(shè)計(jì)的系列探究課題菜單，如“探究鮮花保鮮液的配方”，或來(lái)源于學(xué)生生活中遇到的熱點(diǎn)問(wèn)題，如有學(xué)生在社會(huì)實(shí)踐過(guò)程中遇到了廢礦污染問(wèn)題，進(jìn)而萌發(fā)“調(diào)查礦山地區(qū)土壤微生物構(gòu)成”的想法，想從中尋找可以解決礦物質(zhì)污染的微生物；還有學(xué)生從生活實(shí)際提出“如何延長(zhǎng)草莓保鮮”“冰箱中有哪些微生物”“脅迫環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)生理有什么影響”等問(wèn)題，經(jīng)開(kāi)題論證后展開(kāi)探究活動(dòng)。

三、課程實(shí)施的構(gòu)思和保障

“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程的內(nèi)容如何實(shí)施開(kāi)展？如何與國(guó)家課程有機(jī)融合？如何保障課程內(nèi)容實(shí)施的軟硬件需求？ 具體從以下三個(gè)方面來(lái)構(gòu)思。

（一）社團(tuán)活動(dòng)與選修課程有機(jī)融合

“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程主要以實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)為載體，生物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程涉及的解剖活動(dòng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注重學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)， 主要面向高一年級(jí)學(xué)生，借助學(xué)校社團(tuán)課平臺(tái)開(kāi)展實(shí)施。生物拓展探究實(shí)驗(yàn)課程以高中生物教材中的實(shí)驗(yàn)和知識(shí)為拓展起點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和生物學(xué)知識(shí)有一定的要求，針對(duì)高二年級(jí)學(xué)生，借助學(xué)校選修課平臺(tái)開(kāi)展實(shí)施，通過(guò)社團(tuán)和選修課平臺(tái)的有機(jī)融合，保障本課程體系順利建設(shè)。

（二）自主探究與合作探究雙輪驅(qū)動(dòng)

“生物創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)課程”對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和學(xué)科素養(yǎng)有較高的要求， 課程的開(kāi)展類(lèi)似于科研探究活動(dòng)，需要選題、定題，文獻(xiàn)調(diào)研分析匯總，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開(kāi)題討論、中期考核、專(zhuān)家論證、數(shù)據(jù)分析匯總、撰寫(xiě)論文等一系列的探究活動(dòng)。涉及的工作量大、涉及面廣，在研究過(guò)程上可以采用自主探究與合作探究相結(jié)合的方式展開(kāi)，興趣小組學(xué)生組團(tuán)或分工探究，涉及探究難題時(shí)可以與高校實(shí)驗(yàn)室合作完成，通過(guò)自主探究和合作探究的雙輪驅(qū)動(dòng)，為課程順利開(kāi)展提供可能。

（三）校內(nèi)資源與校外資源整合優(yōu)化

學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)室有著較為齊全的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，能夠滿足大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求，同時(shí)，南京本地的眾多高校有著精密的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和豐富教授專(zhuān)家資源，在課程的實(shí)施開(kāi)展過(guò)程中，充分利用好這些校內(nèi)和校外資源，為課程的順利實(shí)施提供人力物力支持。生物拓展探究實(shí)驗(yàn)課程和生物創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)課程中涉及較多的前沿知識(shí)理論和高精尖儀器，可與高校展開(kāi)合作；文獻(xiàn)查閱可以借助大學(xué)圖書(shū)館館藏資源，在課題確立和課題研究中可以邀請(qǐng)高校教師進(jìn)行指導(dǎo)，在數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析時(shí)也可以借助高校資源。校內(nèi)和校外資源的整合能夠有力保證課程體系順利建設(shè)并實(shí)施。

四、課程實(shí)施的評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生的參與是全方面的。 如果僅根據(jù)學(xué)生能否積極參加、是否遵守校本課程規(guī)范，或采用紙筆評(píng)價(jià)等方式并不能全面評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，也很難達(dá)到記錄學(xué)生進(jìn)步歷程、 促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展的目的。針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)課程評(píng)價(jià)方式的不足，在“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程實(shí)施的過(guò)程中，依托過(guò)程性評(píng)價(jià)與終端型評(píng)價(jià)相結(jié)合，采用邊學(xué)邊評(píng)價(jià)、自學(xué)自評(píng)互評(píng)、等級(jí)與量化數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)等多維度、多層次、多主體進(jìn)行評(píng)價(jià)。

依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，從觀察、體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及結(jié)果的交流與討論能力來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)探究能力， 同時(shí)借鑒國(guó)外生物課程實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)的對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果收集、分析和處理能力考核的特點(diǎn)，對(duì)“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)從過(guò)程性評(píng)價(jià)（課堂出勤、課堂參與度、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、交流討論、行為規(guī)范）、終端性評(píng)價(jià)（實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)達(dá)成、數(shù)據(jù)收集和處理、課堂反思）9 個(gè)維度評(píng)價(jià)學(xué)生探究能力，并將每個(gè)評(píng)價(jià)維度又細(xì)分為若干個(gè)評(píng)價(jià)要素，既能引領(lǐng)校本課程活動(dòng)的高效實(shí)施，又能實(shí)現(xiàn)對(duì)課程參與學(xué)生的全方位輔導(dǎo)（見(jiàn)表1）。

表1 “生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

學(xué)生、課堂學(xué)習(xí)小組和任課教師根據(jù)課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在課中、課后進(jìn)行分類(lèi)評(píng)價(jià)，并記錄在單次課堂成績(jī)匯總表內(nèi)。對(duì)學(xué)生在本課程中的評(píng)價(jià)包括上述過(guò)程性評(píng)價(jià)和課程結(jié)業(yè)時(shí)的終端性評(píng)價(jià)，過(guò)程性評(píng)價(jià)在總評(píng)價(jià)體系中占40%權(quán)重，著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程中過(guò)程性的能力發(fā)展，尤其對(duì)學(xué)生的操作規(guī)范、交流溝通能力、 技能鍛煉能力方面重點(diǎn)關(guān)注。 終端性評(píng)價(jià)在總評(píng)價(jià)體系中占60%權(quán)重，與過(guò)程性評(píng)價(jià)相結(jié)合，在每次課堂評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，整合得出學(xué)生本學(xué)段該課程的教師總評(píng)價(jià)。

五、課程實(shí)施的反思

“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程開(kāi)發(fā)實(shí)施多年，在實(shí)施過(guò)程中不斷地優(yōu)化充實(shí)課程內(nèi)容， 優(yōu)化課程實(shí)施過(guò)程環(huán)節(jié)， 改進(jìn)課程整體和具體課程的評(píng)價(jià)體系，經(jīng)過(guò)努力逐步形成了“三維一體”融合課程體系，同時(shí)積累了大量的課程資料，為后續(xù)的深入開(kāi)發(fā)研究實(shí)施夯下扎實(shí)基礎(chǔ)。課程開(kāi)發(fā)實(shí)施過(guò)程中仍然存在著一些不足，有待后續(xù)的優(yōu)化解決。

（一）拓展整合多重資源，為課程全效發(fā)展提供持續(xù)動(dòng)力

目前所聯(lián)系的校內(nèi)和南京高校資源基本上能夠滿足本課程在實(shí)施過(guò)程中， 針對(duì)生物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程和生物拓展探究實(shí)驗(yàn)課程需要的實(shí)驗(yàn)資源的需求。 然而生物創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)課程因?yàn)橐哉n題形式開(kāi)展，課題來(lái)源于生活、學(xué)習(xí)中的實(shí)際問(wèn)題， 課題研究的跨度較大， 在實(shí)施過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)資源需求較為多元，缺乏傳承性，需要教師挖掘更多的高校資源進(jìn)行支撐。 針對(duì)這一問(wèn)題，學(xué)校準(zhǔn)備尋求更多的校外資源，拓展與更多的高校聯(lián)合建立實(shí)驗(yàn)探究關(guān)系，引導(dǎo)課題持續(xù)性研究。

（二）優(yōu)化課程實(shí)施方案，為課程高效開(kāi)展提供有力保障

本課程在實(shí)施過(guò)程中， 受限于課內(nèi)學(xué)習(xí)壓力的影響， 面臨學(xué)生和教師時(shí)間不足、精力不足等問(wèn)題困擾，對(duì)課程實(shí)施開(kāi)展造成一定的影響。 基于上述問(wèn)題， 學(xué)校擬從機(jī)制和實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行優(yōu)化。 在實(shí)驗(yàn)課題的選題和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的編制過(guò)程中，充分考慮多重因素，提高實(shí)驗(yàn)方案的可執(zhí)行性、高效性，如實(shí)驗(yàn)開(kāi)展時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)籌考慮； 實(shí)驗(yàn)選題充分論證，開(kāi)題前反復(fù)驗(yàn)證，保證課題實(shí)施過(guò)程順利； 向?qū)W校申請(qǐng)擴(kuò)充師資力量，獲得實(shí)驗(yàn)教師的支持，同時(shí)與高校實(shí)驗(yàn)室研究生分工合作， 保證課程實(shí)施開(kāi)展的人力和智力支撐。

隨著“生物創(chuàng)新融合實(shí)驗(yàn)”校本課程實(shí)施的不斷深入， 學(xué)校將進(jìn)一步建構(gòu)豐富課程內(nèi)容， 積極優(yōu)化課程資源和保障制度， 完善課程架構(gòu)和評(píng)價(jià)體系， 讓課程內(nèi)容更好地滿足學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的探究興趣和多層次需求，更好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。