生物學(xué)教師應(yīng)該具備的核心素養(yǎng)和學(xué)科教學(xué)知識

劉 群 呂漢聰

(江蘇省南京市揚(yáng)子第一中學(xué)/江蘇省南京化學(xué)工業(yè)園區(qū)教師發(fā)展中心 210044)

近來，有關(guān)基礎(chǔ)教育中學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)問題越來越引起人們的關(guān)注，學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開教師，那么教師的核心素養(yǎng)是什么？生物學(xué)教師的核心素養(yǎng)又有什么獨(dú)特之處？它與生物學(xué)教師的學(xué)科教學(xué)知識有何關(guān)系？這也應(yīng)該引起教師和教育研究者的思考。

1 PCK理論的內(nèi)涵

PCK是學(xué)科教學(xué)知識(pedagogical content knowledge)的簡稱，定義為“教師個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教師學(xué)科內(nèi)容知識和教育學(xué)的特殊整合[1]?！庇行У慕處煂I(yè)知識包括：學(xué)科知識、一般教學(xué)知識、課程知識、學(xué)科教學(xué)知識(PCK)、學(xué)生與其特點(diǎn)的知識、教育情境知識、關(guān)于教育的目標(biāo)及它們的哲學(xué)和歷史背景等七個(gè)方面的知識。如將這七個(gè)方面的知識建構(gòu)成一個(gè)金字塔模型，PCK就位于塔尖，是多方面整合的結(jié)果。可以說，PCK是教師個(gè)人獨(dú)一無二的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，是教師最有用的知識代表形式，是教師專業(yè)知識中最核心的部分。

2 對生物學(xué)教師核心素養(yǎng)的理解

2.1 教師的核心素養(yǎng) 自然屬性的人經(jīng)過教育和培養(yǎng)形成的道德品質(zhì)、學(xué)習(xí)能力和問題解決能力是人的核心素養(yǎng)。教師作為人才培養(yǎng)的導(dǎo)師，除了自身具有“人的核心素養(yǎng)”和“學(xué)科專業(yè)知識”外，還應(yīng)該具備先進(jìn)的教育教學(xué)思想、優(yōu)秀的教育教學(xué)技能、智慧的教育教學(xué)群體(個(gè)體)問題的診斷和解決能力[2]。這是教師核心素養(yǎng)的重要方面。

2.2 中學(xué)生物學(xué)教師的核心素養(yǎng) 生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任是生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的主要方面。生物學(xué)屬于自然科學(xué)，而研究的對象是生命的現(xiàn)象和規(guī)律，這是生物學(xué)科不同于其他自然科學(xué)最突出的特點(diǎn)；在研究方法上，科學(xué)探究和理性思維也是生物學(xué)科的突出特點(diǎn)。基于生物學(xué)科特點(diǎn)的考慮，生物學(xué)教師課堂教學(xué)中鮮活的生命觀、理性思維的科學(xué)習(xí)慣、科學(xué)探究的問題解決和勇于實(shí)踐與擔(dān)當(dāng)?shù)纳鐣?zé)任等，是生物學(xué)教師不同于其他學(xué)科教師核心素養(yǎng)的差異所在，也是生物學(xué)科教師PCK形成的差異所在。

3 生物學(xué)教師應(yīng)該具備的學(xué)科教學(xué)知識

3.1 研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，確立合適的學(xué)習(xí)目標(biāo) 中學(xué)生物學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫、教學(xué)、學(xué)業(yè)質(zhì)量評價(jià)和考試命題的依據(jù)，是生物學(xué)科課程實(shí)施的依據(jù)。多年研究和教學(xué)實(shí)踐表明，確定學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)目標(biāo)相匹配的評價(jià)、設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)活動(dòng)和編寫課程教學(xué)方案是基于課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)準(zhǔn)備時(shí)必須考慮的四個(gè)環(huán)節(jié)，而確立合適的學(xué)習(xí)目標(biāo)又是設(shè)計(jì)其他環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)。

例如，高中生物學(xué)“基因突變”一節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對應(yīng)高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“舉例說明基因突變的特征和原因”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)。在對具體學(xué)習(xí)內(nèi)容認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生情況和教材內(nèi)容，可把本課學(xué)習(xí)目標(biāo)分解為：①通過圖解分析，說出鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因；②通過分析DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制的圖解信息，解釋基因突變的概念；③通過小組討論，說明基因突變的原因；④通過資料分析，舉例說出基因突變的特征。

依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)再來設(shè)計(jì)課堂評價(jià)方案和學(xué)習(xí)活動(dòng)，形成一體化的課程教學(xué)方案。理解生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)是生物學(xué)教師最基本的學(xué)科教學(xué)知識。

3.2 巧用課程資源，優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)節(jié) 在生物學(xué)課堂教學(xué)中，無論是教師利用信息技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)，還是應(yīng)用信息技術(shù)轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，都需要生物學(xué)科數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的支持。生物學(xué)教師要有多種獲取數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的途徑，也需要對浩如煙海的各類學(xué)習(xí)資源進(jìn)行甄別和選擇，更需要對資源進(jìn)行合理地加工，還要在課堂中合理巧妙地使用。這是生物學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的重要方面。

例如，在七年級(上)的生物學(xué)教學(xué)中，選取多種植物的葉片，通過數(shù)碼顯微鏡分別觀察上表皮和下表皮，并把采集到的圖片用于葉片表皮細(xì)胞類型和氣孔分布的分析，從科學(xué)本質(zhì)上認(rèn)識葉片結(jié)構(gòu)；在高中生物學(xué)“細(xì)胞器”一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)中，用數(shù)碼顯微鏡將觀察到的“黑藻”葉片細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖和簡短的視頻在課堂中呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生觀察原生質(zhì)流動(dòng)和葉綠體的形態(tài)與分布；在“觀察小魚尾鰭血液流動(dòng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，用數(shù)碼顯微鏡錄制的視頻作為指導(dǎo)學(xué)生觀察時(shí)分辨“動(dòng)脈”“毛細(xì)血管”和“靜脈”的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)作為“參照”，對實(shí)驗(yàn)操作能力目標(biāo)的達(dá)成效果較好。

生物學(xué)教師巧用學(xué)科課程資源，既豐富了課堂表現(xiàn)形式和學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成，也有利于教學(xué)難點(diǎn)的突破。

3.3 關(guān)注學(xué)段銜接，體現(xiàn)知識的內(nèi)在聯(lián)系 依據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論，學(xué)生對生物學(xué)的認(rèn)知包括對某一知識的認(rèn)知起點(diǎn)、原有理解，也包括對某一知識的理解方式、思考習(xí)慣以及對某一具體內(nèi)容的認(rèn)知難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)的把握和理解。多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，關(guān)注不同學(xué)段間的知識銜接，可更好地幫助學(xué)生建構(gòu)知識體系。

例如，在“基因突變”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，利用初中的學(xué)習(xí)素材導(dǎo)入課題。素材①：人教版初中化學(xué)教材(九下)中有關(guān)氧合血紅蛋白的圖片(血紅蛋白分子的四條多肽鏈)；素材②：蘇教版初中生物學(xué)教材(八下)中有關(guān)生物變異的描述(鐮刀型細(xì)胞貧血癥、可遺傳的變異)。再利用已學(xué)知識搭建學(xué)習(xí)支架進(jìn)行新課教學(xué)。已學(xué)知識①：在DNA復(fù)制過程中，子鏈和母鏈的堿基是嚴(yán)格配對的；已學(xué)知識②：在轉(zhuǎn)錄過程中，DNA模板鏈通過堿基的嚴(yán)格配對形成信使RNA(mRNA)；已學(xué)知識③：在翻譯過程中，密碼子與反密碼子堿基的嚴(yán)格配對決定了多肽鏈中氨基酸的順序。

從課堂的引入到新知識的學(xué)習(xí)再到最后的課堂小結(jié)，都要求學(xué)生注重新舊知識間的銜接，體現(xiàn)知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。在關(guān)注學(xué)段銜接的基礎(chǔ)上，通過適合的方法和策略，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，這是中學(xué)生物學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識的基準(zhǔn)和出發(fā)點(diǎn)。

3.4 不斷反思積累，豐富更新自身PCK 剛?cè)肼毥處熢诔踔猩飳W(xué)“尿液的形成”一節(jié)的教學(xué)中，容易按照教材的編排順序進(jìn)行知識的呈現(xiàn)與講解，更多地關(guān)注學(xué)科的知識，缺少關(guān)于學(xué)生的知識和關(guān)于課程的知識，其教學(xué)效果就可想而知。在第二輪教學(xué)時(shí)，教師會覺得要把課程的知識和理念添加進(jìn)去，在精心備課的基礎(chǔ)上，制作出較精美的教學(xué)課件，其中將能收集到的圖片、視頻和動(dòng)畫等資源都添加進(jìn)去，實(shí)踐下來效果還是感到不滿意。經(jīng)過分析反思，覺得學(xué)生的知識還是準(zhǔn)備不足。在第三輪教學(xué)時(shí)，又重新對此學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，在認(rèn)真研究課標(biāo)的前提下，從學(xué)生學(xué)的方面確定合適的學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計(jì)與目標(biāo)相匹配的評價(jià)方案和學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)。對課堂中教學(xué)課件的內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)化地刪減，尤其注重對教學(xué)難點(diǎn)的突破，教學(xué)過程還要與前一節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容緊密銜接。

例如，從上節(jié)課引導(dǎo)學(xué)生做的“腎單位的結(jié)構(gòu)模型”內(nèi)容引入新課，結(jié)合模型并經(jīng)過課堂中的對比分析，理解尿液形成的過程，接著引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合對新知的認(rèn)識和理解，把腎單位結(jié)構(gòu)模型進(jìn)一步地完善。

經(jīng)過這樣的“實(shí)踐―反思―再實(shí)踐―再反思”的循環(huán)往復(fù)環(huán)節(jié)，提升關(guān)于學(xué)科、教學(xué)策略和課程與學(xué)生的知識水平。教師應(yīng)該服務(wù)于學(xué)生，讓學(xué)生帶著真情實(shí)感積極參與，這樣的教學(xué)就更容易獲得成功。