基于學(xué)科核心素養(yǎng)優(yōu)化高中生物作業(yè)分層設(shè)計(jì)

■福建省寧德市霞浦縣第六中學(xué) 周建愉

時(shí)代的發(fā)展使社會(huì)對(duì)人才的需求逐漸增加，培養(yǎng)更多全能型、創(chuàng)新型、實(shí)用型的人才已經(jīng)成為廣大教育工作者的共同愿景。但結(jié)合高中生物作業(yè)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析，統(tǒng)一開展作業(yè)設(shè)計(jì)的方式并不能適應(yīng)每位學(xué)生的成長(zhǎng)，限制了全能型人才的培養(yǎng)。在核心素養(yǎng)要求下，高中生物作業(yè)設(shè)計(jì)方向發(fā)生改變，除了強(qiáng)化作業(yè)的實(shí)施效果以外，還要注重高中生生命觀念、科學(xué)探究等核心素養(yǎng)方面的培養(yǎng)。為此，教師應(yīng)秉持作業(yè)分層設(shè)計(jì)理念，不僅要對(duì)作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)目標(biāo)和學(xué)習(xí)情況分層，還要結(jié)合核心素養(yǎng)內(nèi)容優(yōu)化作業(yè)形式，為不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)能力和核心素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)，為推進(jìn)高中生在生物領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與發(fā)展助力。

一、學(xué)科核心素養(yǎng)下高中生物作業(yè)分層設(shè)計(jì)理念

（一）以鞏固基礎(chǔ)為目的展現(xiàn)生物學(xué)科理論

高中生物核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任和科學(xué)思維四個(gè)方面，不同維度呈現(xiàn)不同的發(fā)展模式，同時(shí)，不同階段的學(xué)生對(duì)作業(yè)的需求存在明顯差異，因此，教師在設(shè)計(jì)高中生物作業(yè)時(shí)也應(yīng)看到不同的方向，迎合不同學(xué)生的成長(zhǎng)特點(diǎn)，將鞏固生物知識(shí)基礎(chǔ)作為立足點(diǎn)，圍繞復(fù)習(xí)目的展開作業(yè)設(shè)計(jì)，基于學(xué)生學(xué)情設(shè)置作業(yè)難度，幫助不同層次的學(xué)生逐步掌握生物學(xué)定義和理論知識(shí)，為未來(lái)具體實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。如基于生命觀念素養(yǎng)的培養(yǎng)，教師可以循序漸進(jìn)地向?qū)W生展現(xiàn)與生命相關(guān)的基礎(chǔ)生物知識(shí)，包括“病毒”“真核生物內(nèi)部結(jié)構(gòu)”“細(xì)胞到個(gè)體的組成單位”等，以深化學(xué)生對(duì)生物結(jié)構(gòu)和功能之間關(guān)系的理解。

（二）以思維培養(yǎng)為目的展現(xiàn)生物學(xué)科特點(diǎn)

在以往的高中生物作業(yè)設(shè)計(jì)中，作業(yè)內(nèi)容大體以文本的形式呈現(xiàn)，并且文本類型較為單一，所涉及的范圍過于局限，大多圍繞統(tǒng)一的答案設(shè)計(jì)問題。此類作業(yè)形式不僅限制了高中生的思維發(fā)展，而且不利于不同層次學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收。為此，在核心素養(yǎng)背景下，教師應(yīng)貫徹創(chuàng)新設(shè)計(jì)原則，以拓展不同層次學(xué)生的生物思維為目的，設(shè)計(jì)多種作業(yè)類型，包括文字性作業(yè)、調(diào)查性作業(yè)、閱讀性作業(yè)、探究性作業(yè)等，通過多種類型的作業(yè)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以更直觀的作業(yè)形式展現(xiàn)生物的特點(diǎn)，使學(xué)生在豐富交替的作業(yè)類型中實(shí)現(xiàn)生物素養(yǎng)以及學(xué)習(xí)能力的全面提升。

（三）以生活實(shí)際為基礎(chǔ)展現(xiàn)生物學(xué)科價(jià)值

在核心素養(yǎng)背景下，學(xué)習(xí)的目的不僅局限于取得理想的成績(jī)，而是需要結(jié)合生活實(shí)際展開應(yīng)用。為此，在高中生物作業(yè)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)確保作業(yè)內(nèi)容切合實(shí)際，并體現(xiàn)出學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值，建立生活與生物之間的聯(lián)系，基于學(xué)生的學(xué)情設(shè)置生活中常見的生物問題，使學(xué)生感受到生物知識(shí)在生活中的應(yīng)用。例如，在“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”課程教學(xué)結(jié)束后，教師可以設(shè)計(jì)“調(diào)查酶在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用”作業(yè)，如洗滌劑加酶洗衣粉——堿性蛋白酶類，可以有效去除衣物上的污漬；乳制品凝乳酶——奶酪生產(chǎn)的凝結(jié)劑，可以分解蛋白質(zhì)等；醫(yī)療用品胰蛋白酶——用于傷口愈合、溶解血凝塊等。為了體現(xiàn)作業(yè)的分層特點(diǎn)，可以針對(duì)優(yōu)等生適當(dāng)加大作業(yè)難度，如調(diào)查生物知識(shí)的多領(lǐng)域應(yīng)用，而學(xué)困生只需要展開日常生活調(diào)查即可，以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。

（四）以學(xué)習(xí)水平為核心突出生物作業(yè)實(shí)效

核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，除了體現(xiàn)作業(yè)設(shè)計(jì)的功能以外，還應(yīng)重點(diǎn)考量作業(yè)難度問題，以學(xué)習(xí)水平為基礎(chǔ)，為不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)的不同的作業(yè)內(nèi)容。每位學(xué)生的成長(zhǎng)環(huán)境不同，學(xué)習(xí)能力也存在明顯差異，統(tǒng)一的作業(yè)設(shè)計(jì)方法不僅無(wú)法滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，而且會(huì)導(dǎo)致生物課堂出現(xiàn)兩極分化的情況。因此，教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育思想，選擇更適合不同層次學(xué)生成長(zhǎng)的作業(yè)類型，以協(xié)同成長(zhǎng)為出發(fā)點(diǎn)，保障每位學(xué)生都能在生物作業(yè)中獲得知識(shí)。

二、學(xué)科核心素養(yǎng)下高中生物作業(yè)分層設(shè)計(jì)實(shí)踐

（一）基于理論層面，發(fā)展生命觀念

基于核心素養(yǎng)要求，傳統(tǒng)作業(yè)設(shè)計(jì)形式已然無(wú)法滿足不同層次學(xué)生的發(fā)展需要。為了保障作業(yè)實(shí)施效果，教師所開展的作業(yè)分層設(shè)計(jì)應(yīng)從理論與實(shí)踐的分層著手，幫助學(xué)生打好理論知識(shí)基礎(chǔ)，使其生物思維持續(xù)處于發(fā)散及靈活的狀態(tài)下，自覺參與生物實(shí)踐活動(dòng)，為實(shí)踐作業(yè)的開展奠定基礎(chǔ)。基于核心素養(yǎng)理念的作業(yè)形式較為豐富，理論作業(yè)設(shè)計(jì)更檢驗(yàn)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，注重學(xué)生生命觀念的培養(yǎng)。為此，教師應(yīng)致力于提升學(xué)生生命觀念認(rèn)知和解釋生命的能力，以促進(jìn)學(xué)生生命觀念素養(yǎng)的形成。例如，教師在作業(yè)分層設(shè)計(jì)中可以設(shè)置以下題目。

下列所描述的生物膜蛋白觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是（ ）

A.葉綠體外膜上的蛋白質(zhì)可以催化光反應(yīng)并吸收光能

B.小鼠卵細(xì)胞和精子之間需要膜蛋白的參與才能形成識(shí)別

C.糖蛋白的流失可降低癌細(xì)胞膜上細(xì)胞的黏著性

D.促甲狀腺激素只能與甲狀腺細(xì)胞膜上的受體蛋白相結(jié)合

上述問題大多圍繞“膜的功能和結(jié)構(gòu)”理論知識(shí)展開，適合于優(yōu)等生和學(xué)困生共同展開分析，在鞏固多層次學(xué)生理論知識(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)，使學(xué)生逐步掌握“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生物學(xué)觀念，為下一階段的實(shí)踐作業(yè)分層設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。通過作業(yè)解析，多數(shù)學(xué)生能夠排除A選項(xiàng)，如果部分學(xué)生出現(xiàn)觀點(diǎn)差異，則需要逐步延伸問題內(nèi)容，重點(diǎn)培育學(xué)生的生命學(xué)觀念，以糾正其觀念差異，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的教育目標(biāo)。

這里,, 為方腔流動(dòng)的二維速度矢量, 為壓力,,?z) 為梯度算子. 考慮相鄰雙側(cè)邊蓋驅(qū)動(dòng)方腔流動(dòng), 即以相同的速度上壁面向右運(yùn)動(dòng)和左側(cè)壁面向下運(yùn)動(dòng), 如圖1所示. 正方形方腔的高度作為特征長(zhǎng)度L, 邊蓋驅(qū)動(dòng)速度作為特征速度U, 由此可以定義控制方程的Reynolds數(shù)為Re=UL/ν, 其中ν為運(yùn)動(dòng)黏性系數(shù).

（二）基于思維層面，培養(yǎng)科學(xué)思維

科學(xué)思維大多需要在深度學(xué)習(xí)狀態(tài)下逐步形成，而結(jié)合高中生學(xué)習(xí)特點(diǎn)分析，其多停留于淺層學(xué)習(xí)，一定程度上阻礙了核心素養(yǎng)要求下生物作業(yè)設(shè)計(jì)的有序?qū)嵤?。為了落?shí)作業(yè)分層設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)教育目標(biāo)，教師應(yīng)圍繞科學(xué)思維凝練作業(yè)主題內(nèi)容，引導(dǎo)不同層次的學(xué)生形成對(duì)生物現(xiàn)象和生物規(guī)律的理性思考，并形成生物知識(shí)結(jié)構(gòu)。需要注意的是，分層設(shè)計(jì)不僅強(qiáng)調(diào)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方向的分層，還應(yīng)注重學(xué)生學(xué)情，結(jié)合學(xué)生在完成作業(yè)過程中呈現(xiàn)的狀態(tài)，調(diào)整作業(yè)設(shè)計(jì)方法，以確保不同層次的學(xué)生都能實(shí)現(xiàn)理性思維的提升。例如，在“光合作用與呼吸作用的關(guān)系”相關(guān)課程教學(xué)完成后，教師基于科學(xué)思維的角度，為學(xué)生布置以下作業(yè)。

葉肉細(xì)胞中的水可以參與多種代謝反應(yīng)，同時(shí)，水本身帶有的氧原子也會(huì)隨之代謝并轉(zhuǎn)移，最終融入丙酮酸分子中，下列哪一個(gè)選項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)移途徑是錯(cuò)誤的？（）

A.CO2經(jīng)光合作用后會(huì)轉(zhuǎn)移至葡萄糖

B.H2O經(jīng)呼吸作用后會(huì)轉(zhuǎn)移至CO2

C.H2O 經(jīng)光合作用后會(huì)轉(zhuǎn)移至O2，并且經(jīng)呼吸作用轉(zhuǎn)移至CO2

作業(yè)主要圍繞課程主題，通過問題解析幫助學(xué)生掌握水中氧原子的具體去向，更能檢驗(yàn)不同層次學(xué)生是否對(duì)兩大代謝過程有一定的了解。結(jié)合作業(yè)解析，優(yōu)等生可以對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行回顧，再次基于物質(zhì)層次的角度，將光合作用與呼吸作用相聯(lián)系，而不再局限于理解光合與呼吸作用層面。同時(shí)，學(xué)困生也能通過對(duì)光合作用與呼吸作用的梳理，發(fā)現(xiàn)C 選項(xiàng)為錯(cuò)誤觀點(diǎn)，真正在訓(xùn)練不同層次學(xué)生推理和分析能力的同時(shí)，提升學(xué)生的理性思維。

（三）基于生活層面，助力社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)

社會(huì)責(zé)任不僅是高中生物學(xué)科素養(yǎng)的主要內(nèi)容之一，更是教師培養(yǎng)學(xué)生時(shí)需要關(guān)注的重要部分。高中生物知識(shí)中存在大量與實(shí)際相關(guān)，基于生物學(xué)角度認(rèn)識(shí)社會(huì)事務(wù)的內(nèi)容，教師可以就此類內(nèi)容在教學(xué)中滲透有關(guān)社會(huì)責(zé)任和素養(yǎng)的教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)就事論事，從理性判斷與分析角度對(duì)生物學(xué)問題提出看法，找到合理的解決方式。依據(jù)此思路展開教學(xué)不僅能夠助力學(xué)生發(fā)展，更能夠使其從知識(shí)應(yīng)用與實(shí)踐角度感受自身所學(xué)的實(shí)際價(jià)值，檢驗(yàn)生物規(guī)律的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)，促使其主動(dòng)關(guān)心生物學(xué)的社會(huì)問題。

以“光合作用的原理”這一知識(shí)點(diǎn)為例，學(xué)生對(duì)光合作用有一定的了解，但往往“知其然而不知其所以然”。由此，教師可以設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，從學(xué)生常見的事物著手，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐參與逐步了解所學(xué)知識(shí)，在探究過程中意識(shí)到生物知識(shí)的重要性。教師可以以班級(jí)中的綠化植物——綠蘿為對(duì)象設(shè)計(jì)作業(yè)，并引導(dǎo)學(xué)生展開探究：綠蘿在晚上是無(wú)法進(jìn)行光合作用的，只能吸收氧氣，而這會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為了進(jìn)一步從生物學(xué)角度驗(yàn)證這種說(shuō)法，教師可以為學(xué)生提供室內(nèi)氧氣濃度檢測(cè)儀，引導(dǎo)學(xué)生在晚自習(xí)等時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)，也可以通過制作不透光容器，靜置2小時(shí)以上的方式進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證探究?jī)?nèi)容。

除此之外，教師還可以在實(shí)際生活中從日常飲食的角度引導(dǎo)學(xué)生展開探索，作為拓展研究，引導(dǎo)學(xué)生了解生物知識(shí)，提升社會(huì)責(zé)任感。例如，在教學(xué)完“糖類”的知識(shí)點(diǎn)后，教師可以結(jié)合“血糖”這一內(nèi)容提出問題，設(shè)計(jì)分層作業(yè)。

1.從生物學(xué)角度闡述糖尿病的成因。

2.添加糖與天然糖的區(qū)別是什么？

3.為何糖尿病人不能食用或需要減少食用米飯、面條等食物？

此類作業(yè)能夠使學(xué)生對(duì)生物知識(shí)有進(jìn)一步理解，認(rèn)識(shí)到生物知識(shí)在實(shí)際生活中的作用。

又如，在“酶”的知識(shí)教學(xué)中，教師可以從生活實(shí)際著手，基于保健品“酵素”的功能和性質(zhì)設(shè)計(jì)作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生明確該保健品的主要成分和實(shí)際功效。

1.“酵素”是什么？

2.“酵素”具有其宣傳內(nèi)容中的減肥作用嗎？是怎樣實(shí)現(xiàn)的？

3.家人想購(gòu)買“酵素”，你覺得是否應(yīng)該購(gòu)買？又應(yīng)該怎樣對(duì)家人解釋這一保健品的效果？

此類作業(yè)從生物學(xué)角度解釋生活中的實(shí)際內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中合理區(qū)分對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)而辨別和分析生活中的商品，了解宣傳廣告與實(shí)際知識(shí)的區(qū)別，引導(dǎo)學(xué)生理性看待事物，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。在這種情況下，學(xué)生通過學(xué)習(xí)，能夠從生物學(xué)角度對(duì)事物有更直觀的認(rèn)識(shí)，切實(shí)了解到以往不了解的內(nèi)容，真正結(jié)合實(shí)際展開學(xué)習(xí)，提升自身素養(yǎng)。同時(shí)，生活元素與生物課程的結(jié)合也實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有生物作業(yè)資源的拓展，帶領(lǐng)學(xué)生解析不同形式的作業(yè)內(nèi)容，這有助于提升學(xué)生的實(shí)踐水平，促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)穩(wěn)步提高。

（四）基于學(xué)情層面，落實(shí)科學(xué)探究

在高中生物課堂中，實(shí)驗(yàn)是較為重要的組成部分，與理論呈并重發(fā)展態(tài)勢(shì)。通過實(shí)驗(yàn)探究，可以幫助學(xué)生更直觀地了解生物的性質(zhì)和形態(tài)，并從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和搜集的數(shù)據(jù)中形成分析和推理，最終組成實(shí)驗(yàn)取樣和數(shù)值結(jié)論，可以說(shuō)，實(shí)驗(yàn)是確保生物知識(shí)于實(shí)際中應(yīng)用的基礎(chǔ)。但基于學(xué)生學(xué)情特點(diǎn)分析，圍繞實(shí)驗(yàn)展開的生物作業(yè)設(shè)計(jì)并不足以支撐所有學(xué)生的科學(xué)探究，學(xué)生在學(xué)情上的差異將導(dǎo)致最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果各不相同。為此，教師基于學(xué)情層面所展開的實(shí)驗(yàn)類作業(yè)探究，除了重點(diǎn)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)以外，還應(yīng)結(jié)合學(xué)生學(xué)情設(shè)置不同的作業(yè)難度，帶領(lǐng)不同層次的學(xué)生系統(tǒng)觀察生物學(xué)現(xiàn)象，并通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及具體操作形成最終結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)不同層次學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升。

例如，“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”課程包含多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如“結(jié)合不同條件比較過氧化氫的分解”“淀粉酶對(duì)蔗糖和淀粉的水解作用”“影響酶活性的具體條件”“酶的本質(zhì)”等。對(duì)此，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)類作業(yè)的過程中，可以給予學(xué)生多個(gè)選項(xiàng)，并引導(dǎo)其展開分組實(shí)驗(yàn)，根據(jù)自身的學(xué)習(xí)水平選擇實(shí)驗(yàn)類型和難度。各小組成員需要在實(shí)驗(yàn)中做好表格設(shè)計(jì)，確定實(shí)驗(yàn)中“不變”的部分，從而逐步確定實(shí)驗(yàn)變量。如果優(yōu)等生已經(jīng)完成作業(yè)基礎(chǔ)要求，教師可以適當(dāng)增加作業(yè)難度，要求學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)中存在的問題和疏漏，并制定改進(jìn)方案。

通過不同層次的實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生逐一掌握酶的作用和本質(zhì)，既滿足了學(xué)習(xí)的基本需要，又凸顯了實(shí)驗(yàn)作業(yè)的科學(xué)探究特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。此方式迎合不同階段學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，無(wú)論從教學(xué)還是學(xué)習(xí)角度，都保障了作業(yè)設(shè)計(jì)的有效性。值得注意的是，作業(yè)完成后，教師要及時(shí)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行難度上的調(diào)整。如有的學(xué)生已經(jīng)有了明顯進(jìn)步，教師則要及時(shí)加大作業(yè)難度，拓展作業(yè)深度和廣度，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)低階思維向高階思維的進(jìn)階，真正在迎合個(gè)體需要的同時(shí)，推進(jìn)生物作業(yè)持續(xù)朝著多元化的方向發(fā)展。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，作業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的鞏固和對(duì)所學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步積累。隨著教育理念與方法的不斷優(yōu)化，如何保證作業(yè)設(shè)計(jì)的有效性、使作業(yè)真正具備價(jià)值，還需要教師仔細(xì)考量。以培養(yǎng)學(xué)生綜合發(fā)展為基礎(chǔ)，鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、提升其實(shí)踐應(yīng)用水平是當(dāng)前乃至未來(lái)的主要發(fā)展方向。作為高中生物教師，應(yīng)該積極關(guān)注學(xué)生學(xué)情和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生汲取更多知識(shí)，不斷實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力的提升。