基于核心素養(yǎng)的初中生物POE教學(xué)策略

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱新課標(biāo)）把發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)作為宗旨，主要包括生命觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐和態(tài)度責(zé)任四個(gè)維度。在傳統(tǒng)的生物學(xué)教學(xué)中，面對教師提出的問題，學(xué)生常常不假思索，習(xí)慣性地在課本中找答案。在探究過程中，學(xué)生也習(xí)慣按照教材步驟完成實(shí)驗(yàn)，缺乏獨(dú)立思考和自主探究，不會(huì)利用觀察的結(jié)果去分析與解釋真實(shí)情境中的問題。這種教學(xué)方式難以有效落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。而探索能充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性、鼓勵(lì)學(xué)生自主探究、促使學(xué)科核心素養(yǎng)切實(shí)落地的教學(xué)策略，對于廣大生物教師而言，是極具挑戰(zhàn)和亟待解決的問題。

一、POE教學(xué)策略簡介

POE教學(xué)策略是一種符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)策略，是指通過預(yù)測（Predict）、觀察（Observe）、解釋（Explain）三個(gè)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生自主思考、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、總結(jié)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)策略。學(xué)生通過自主探究、觀察實(shí)踐，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。若學(xué)生觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)測結(jié)果不一致時(shí)，就能引發(fā)認(rèn)知沖突，促使其主動(dòng)思考，進(jìn)而轉(zhuǎn)變前科學(xué)概念，構(gòu)建正確的生物學(xué)概念。POE教學(xué)策略在生物學(xué)教學(xué)中優(yōu)勢顯著，一方面，能夠助力教師邏輯清晰、有條不紊地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，使課堂節(jié)奏緊湊有序；另一方面，它為學(xué)生打開了深入理解概念性知識(shí)的大門，促使學(xué)生對復(fù)雜抽象的生物學(xué)概念抽絲剝繭，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度內(nèi)化，從而全方位提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)習(xí)成效。

二、核心素養(yǎng)與POE教學(xué)策略的內(nèi)在聯(lián)系

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是生物學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)習(xí)生物學(xué)逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。教師采用POE教學(xué)策略，開展以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的課堂教學(xué)活動(dòng)，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)其自主探究意識(shí)，有效提升學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

（一）生命觀念

生命觀念源于對生物學(xué)概念、原理、規(guī)律的提煉和升華，用于理解或解釋生物學(xué)相關(guān)現(xiàn)象、分析和解決生物學(xué)實(shí)際問題，其得以形成的根基在于學(xué)生扎實(shí)掌握生物學(xué)概念知識(shí)。POE教學(xué)策略的核心目標(biāo)是助力學(xué)生搭建正確的科學(xué)概念體系。在預(yù)測環(huán)節(jié)，學(xué)生會(huì)主動(dòng)調(diào)取腦海中已有的碎片化信息，激發(fā)對生命現(xiàn)象背后本質(zhì)的探究欲望，為深入理解生命觀念奠定思維基礎(chǔ)；在觀察環(huán)節(jié)，學(xué)生通過直觀且豐富的感性材料，助力生命觀念從抽象走向具象；在解釋環(huán)節(jié)，學(xué)生對觀察現(xiàn)象進(jìn)行深度剖析，將感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)生命觀念的深化。

（二）科學(xué)思維

教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生尊重事實(shí)和證據(jù)，并進(jìn)行獨(dú)立思考和判斷，這是發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的重要前提。POE教學(xué)策略的三個(gè)環(huán)節(jié)都能有效發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，預(yù)測環(huán)節(jié)能夠加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)知，對問題作出初步判斷；觀察環(huán)節(jié)能夠幫助學(xué)生尋找證據(jù)，形成基于事實(shí)、證據(jù)、邏輯分析和解決問題的科學(xué)思維方式，當(dāng)觀察結(jié)果和預(yù)測不一致時(shí)，引發(fā)學(xué)生對前概念進(jìn)行重新審視，培養(yǎng)批判質(zhì)疑的精神和態(tài)度；在解釋環(huán)節(jié)，學(xué)生原有的概念得以重塑與升華，逐步構(gòu)建更加完善、系統(tǒng)的認(rèn)知架構(gòu)，其歸納與概括能力也在潛移默化中得到鍛煉與提升，為今后深入學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（三）探究實(shí)踐

科學(xué)探究是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要方式，而好奇心、求知欲是學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)探究的內(nèi)驅(qū)力。教師通過實(shí)施POE教學(xué)策略，學(xué)生能夠主動(dòng)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，成為科學(xué)概念的探索者和建構(gòu)者。預(yù)測環(huán)節(jié)往往帶有一定的未知性和挑戰(zhàn)性，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，而在觀察和解釋環(huán)節(jié)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施、觀察、收集和分析證據(jù)、得出結(jié)論等一系列步驟，能夠提高自身的探究實(shí)踐能力。

（四）態(tài)度責(zé)任

態(tài)度責(zé)任是指在科學(xué)態(tài)度、健康意識(shí)和社會(huì)責(zé)任等方面的自我要求和擔(dān)當(dāng)，是生物學(xué)課程育人價(jià)值的重要體現(xiàn)。教師采用POE教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察來驗(yàn)證自己的預(yù)測，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。在解釋環(huán)節(jié)，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)剖析觀察到的生物現(xiàn)象背后原因，并嘗試解決實(shí)際問題。這種知識(shí)應(yīng)用與實(shí)踐行動(dòng)，能夠有效提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)，促使他們成為積極參與解決社會(huì)生物問題的踐行者。

三、基于核心素養(yǎng)的POE教學(xué)策略實(shí)施的基本原則

（一）學(xué)生主體性原則

學(xué)生主體性原則是指教師在教學(xué)中應(yīng)尊重學(xué)生的主體地位，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，以學(xué)生的主動(dòng)探究、自主建構(gòu)和深度參與為核心，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。教師應(yīng)高度重視學(xué)生在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)踐等各個(gè)環(huán)節(jié)的主體地位，圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和成長規(guī)律，選擇相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)形式。這一原則強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”，既是建構(gòu)主義理論、人本主義思想的核心體現(xiàn)，也是核心素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)的基本要求。在POE教學(xué)中，學(xué)生作為預(yù)測的提出者、觀察的執(zhí)行者和解釋的建構(gòu)者，教師應(yīng)引導(dǎo)其像科學(xué)家一樣發(fā)現(xiàn)知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)，最終實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的自主生長。

（二）思維顯化性原則

思維顯化性原則是指教師在教學(xué)中通過特定的方法，將學(xué)生內(nèi)隱的思維過程外顯為可觀察、可分析的形式，從而使學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)變得清晰可見，便于教師診斷、學(xué)生自我反思及同伴交流。這一原則是元認(rèn)知培養(yǎng)和深度學(xué)習(xí)的核心原則。在POE教學(xué)中，教師將學(xué)生的預(yù)測結(jié)果、觀察分析、解釋邏輯通過繪圖、語言、模型等形式具象化，通過顯化思維，實(shí)現(xiàn)從“動(dòng)手做”轉(zhuǎn)化為“動(dòng)腦想”。在這一過程中，學(xué)生不僅能夠更清晰地建構(gòu)知識(shí)，還能提升科學(xué)思維和元認(rèn)知能力，這正是核心素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)的終極目標(biāo)。

（三）深度建構(gòu)性原則

深度建構(gòu)性原則是指教師在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生超越表層知識(shí)的記憶，通過主動(dòng)分析、批判思考、多維關(guān)聯(lián)等方式，實(shí)現(xiàn)對核心概念的本質(zhì)理解和持久性掌握。這一原則強(qiáng)調(diào)從“知道是什么”到“理解為什么”，最終達(dá)到能遷移應(yīng)用的學(xué)習(xí)能力。在POE教學(xué)中的預(yù)測環(huán)節(jié)，教師通過設(shè)計(jì)沖突性問題，激發(fā)學(xué)生的深度思考；在觀察環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生的深度分析；在解釋環(huán)節(jié)，通過繪制概念圖、建構(gòu)模型等形式，實(shí)現(xiàn)深度整合。這種深度的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，正是核心素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)的理想狀態(tài)。

（四）理論實(shí)證性原則

理論實(shí)證性原則是指教師在教學(xué)中所有科學(xué)觀點(diǎn)的提出、驗(yàn)證和結(jié)論都必須以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或客觀觀察為基礎(chǔ)，通過可觀察、可測量、可重復(fù)的科學(xué)方法，將抽象理論與具體實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)從記憶結(jié)論到理解科學(xué)本質(zhì)、從被動(dòng)接受到主動(dòng)驗(yàn)證的關(guān)鍵性轉(zhuǎn)變。在POE教學(xué)中，教師指導(dǎo)學(xué)生通過提出可檢驗(yàn)的預(yù)測、實(shí)踐觀察獲得可靠的證據(jù)、解釋證據(jù)驅(qū)動(dòng)概念建構(gòu)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，更能塑造他們“證據(jù)——邏

輯——結(jié)論”的思維范式，這正是發(fā)展核心素養(yǎng)所需的認(rèn)知基礎(chǔ)。

（五）評(píng)價(jià)多元性原則

評(píng)價(jià)多元性原則是指在教學(xué)評(píng)價(jià)中，教師采用多維度、多主體、多形式的評(píng)估方式，全面反映學(xué)生知識(shí)掌握、能力發(fā)展和素養(yǎng)提升。在POE教學(xué)中，教師通過采用過程性評(píng)價(jià)，支持學(xué)生的個(gè)性化成長，實(shí)現(xiàn)從“評(píng)判結(jié)果”到“促進(jìn)發(fā)展”的轉(zhuǎn)變；通過關(guān)注學(xué)生在真實(shí)情境中的應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)從“標(biāo)準(zhǔn)答案”到“素養(yǎng)表現(xiàn)”的突破。這種評(píng)價(jià)模式不僅更加科學(xué)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，還能培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和自我監(jiān)控能力。教師從多角度構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，旨在促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)全面發(fā)展。

四、基于核心素養(yǎng)的初中生物POE教學(xué)策略

（一）預(yù)測啟思：激活學(xué)生已有認(rèn)知與創(chuàng)新思維

預(yù)測環(huán)節(jié)是指學(xué)生在接觸新知識(shí)前，基于已有的經(jīng)驗(yàn)、直覺或碎片化認(rèn)知，對某一科學(xué)現(xiàn)象或問題提出假設(shè)性解釋。在預(yù)測環(huán)節(jié)，教師應(yīng)充分了解學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)，通過創(chuàng)設(shè)富有啟發(fā)性的問題情境來引發(fā)學(xué)生的預(yù)測。這一環(huán)節(jié)的核心目標(biāo)是了解學(xué)生的前科學(xué)概念，激活學(xué)生的已有認(rèn)知，促使他們主動(dòng)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生通過預(yù)測，能夠明確自己對新知識(shí)的認(rèn)知起點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)已有知識(shí)與新知識(shí)之間的差距，從而產(chǎn)生進(jìn)一步探究的欲望，為后續(xù)的認(rèn)知沖突和概念轉(zhuǎn)變奠定基礎(chǔ)。

以人教版初中生物七年級(jí)下冊第四單元第二節(jié)“消化和吸收”中的“小腸是吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要場所”教學(xué)為例。在學(xué)習(xí)此內(nèi)容前，學(xué)生已經(jīng)了解了人體消化系統(tǒng)的組成和食物在人體中的消化過程。因此，教師可以通過展示消化系統(tǒng)的示意圖，講述食物經(jīng)過消化后被分解成可以被細(xì)胞吸收的物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)需要被吸收進(jìn)入血液中，才能運(yùn)輸?shù)浇M織細(xì)胞。教師提出問題：“營養(yǎng)物質(zhì)主要是由消化系統(tǒng)的什么結(jié)構(gòu)吸收進(jìn)入血液的？”此時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)不同的觀點(diǎn)，教師應(yīng)鼓勵(lì)他們大膽說出自己的預(yù)測，并說明理由。這不僅有助于教師了解學(xué)生的思維過程，還能讓學(xué)生更加明確自己的思考依據(jù)，強(qiáng)化主體意識(shí)。

（二）觀察致知：培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力與信息采集能力

觀察環(huán)節(jié)是學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程、現(xiàn)象或相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致觀察和記錄，獲取直接經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí)的重要途徑。在觀察環(huán)節(jié)，教師需要提供直觀的感性材料，明確觀察的目標(biāo)和重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，在真實(shí)的探究過程中尋找證據(jù)，驗(yàn)證自己的預(yù)測是否準(zhǔn)確。學(xué)生通過自主觀察和記錄，能夠培養(yǎng)科學(xué)的觀察方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高搜集和處理信息的能力，進(jìn)一步發(fā)揮自己在學(xué)習(xí)中的主體作用。同時(shí)，學(xué)生可以將觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)作為后續(xù)解釋環(huán)節(jié)的重要依據(jù)。在這個(gè)過程中，教師可以適時(shí)地引入相關(guān)理論知識(shí)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論知識(shí)的相互印證，使學(xué)生的科學(xué)概念理解更加立體全面。

以“小腸適于吸收的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”探究活動(dòng)為例。教師提供真實(shí)的豬小腸或雞小腸，指導(dǎo)學(xué)生開展測量小腸的長度、觀察小腸的內(nèi)表面的皺襞和絨毛、觀察小腸內(nèi)血管分布、觀察小腸永久切片等實(shí)驗(yàn)。從外到里、從整體到局部、從宏觀到微觀、從抽象到具體地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)小腸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從事實(shí)中獲取證據(jù)，構(gòu)建生物學(xué)概念體系。這一過程不僅豐富了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，還能激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)觀察自然現(xiàn)象的熱情。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師鼓勵(lì)學(xué)生親自操作儀器，仔細(xì)觀察現(xiàn)象，并以文字或繪圖等方式記錄觀察結(jié)果，并適時(shí)給予指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生自主完成觀察活動(dòng)，從而培養(yǎng)他們的觀察力和動(dòng)手能力。

（三）解釋明義：鍛煉學(xué)生邏輯闡釋能力與知識(shí)內(nèi)化能力

解釋環(huán)節(jié)是指學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和原理，對觀察到的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、推理和解釋，從而構(gòu)建知識(shí)體系，深化對概念和規(guī)律的理解。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對觀察的結(jié)果進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)，進(jìn)而肯定或推翻自己先前的預(yù)測，形成正確的科學(xué)概念。同時(shí)，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將形成的概念與生活相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)概念的遷移應(yīng)用。解釋環(huán)節(jié)是學(xué)生將感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過對觀察結(jié)果的解釋，學(xué)生能夠深入理解知識(shí)的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)和內(nèi)化。在這個(gè)過程中，學(xué)生需要運(yùn)用邏輯思維和批判性思維，對自己和他人的觀點(diǎn)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，從而提高思維能力和問題解決能力。同時(shí)，學(xué)生在解釋過程中能夠充分表達(dá)自己的觀點(diǎn)，展示自己的學(xué)習(xí)成果，充分發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性。

以“小腸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其吸收功能相適應(yīng)”教學(xué)為例。首先，教師組織學(xué)生分組討論，分享各自觀察到的現(xiàn)象和得出的結(jié)論。其次，教師引導(dǎo)學(xué)生分析小腸結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。如小腸的長度很長、小腸內(nèi)壁的皺襞和絨毛都大大增加了小腸與食物的接觸面積，使得小腸能夠充分接觸和吸收食物中的營養(yǎng)物質(zhì)；小腸內(nèi)的血管使得吸收的營養(yǎng)物質(zhì)能夠迅速進(jìn)入血液等，通過這些解釋，深入理解小腸的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生利用課后時(shí)間選擇合適的材料建構(gòu)小腸結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行模型展示和模型評(píng)價(jià)。教師也可以用模型來為學(xué)生提供表征科學(xué)現(xiàn)象、構(gòu)建基于模型的科學(xué)解釋，幫助學(xué)生深刻理解科學(xué)概念。學(xué)生在模型建構(gòu)和評(píng)價(jià)的過程中，需要不斷地思考和完善，迭代優(yōu)化模型，不僅能夠加深對知識(shí)的理解，還能提升自身的創(chuàng)新思維能力。

五、結(jié)語

綜上所述，基于核心素養(yǎng)的POE教學(xué)策略在初中生物學(xué)教學(xué)中具有重要的實(shí)踐價(jià)值和應(yīng)用意義。該策略通過引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與預(yù)測、觀察和解釋的探究過程，不僅能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，激發(fā)其內(nèi)在認(rèn)知需求，還能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂參與積極性。在具體實(shí)施過程中，教師采用POE教學(xué)策略，通過引導(dǎo)學(xué)生對生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)觀察和科學(xué)解釋，促使學(xué)生突破表層認(rèn)知，深入理解生物學(xué)概念之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，從而幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。值得注意的是，教師在運(yùn)用該策略前需要做好充分的教學(xué)準(zhǔn)備：一方面要對課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研讀，明確核心概念的教學(xué)要求；另一方面要結(jié)合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)篩選和優(yōu)化設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確判斷哪些重要概念適合采用POE策略開展教學(xué)。只有在精準(zhǔn)把握教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情的基礎(chǔ)上，才能確保POE教學(xué)策略在課堂中得到最有效的實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

注：本文系福建省廈門市直屬中小學(xué)2023年度課題“初中生物學(xué)建模能力的評(píng)價(jià)實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：ZSX2023028）的研究成果。