基于學(xué)科核心素養(yǎng)的中學(xué)生物教學(xué)創(chuàng)新

李遂梅

2018年，筆者有幸參加廣東省“百千萬(wàn)人才培養(yǎng)工程”項(xiàng)目，前往美國(guó)學(xué)習(xí)，在明尼蘇達(dá)州、伊利諾伊州兩地參觀了14所學(xué)校，觀摩了多節(jié)科學(xué)課，從中得到了一些教學(xué)啟發(fā)。

一、美國(guó)科學(xué)課特點(diǎn)

1.教學(xué)組織形式——合作學(xué)習(xí)常態(tài)化

美國(guó)各班的人數(shù)較少，一般是20～30人。從幼兒園起，教師們就開(kāi)始培養(yǎng)學(xué)生的小組合作學(xué)習(xí)能力。課堂上，教師把學(xué)生分成四組，一組聽(tīng)教師授課，一組進(jìn)行閱讀，一組利用iPad練習(xí)聽(tīng)說(shuō)，一組在寫字，學(xué)生們都很專注，偶爾碰到問(wèn)題互相交流一下，絲毫不受其他同學(xué)的干擾。一段時(shí)間后各小組輪換學(xué)習(xí)方式和內(nèi)容，有條不紊。到了小學(xué)、初中、高中，教師更是根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇形式多樣的合作學(xué)習(xí)方式，合作學(xué)習(xí)課內(nèi)、課外隨處可見(jiàn)。

例如，明尼蘇達(dá)州的杰明中文沉浸式學(xué)校一年級(jí)的科學(xué)課，學(xué)生先集中上課，教師讓每個(gè)學(xué)生觸摸蜥蜴，觀察蜥蜴的眼睛、四肢等，然后分組做練習(xí)，教師再走到每個(gè)小組，讓學(xué)生更近距離地觸摸及觀察，回答學(xué)生的問(wèn)題。又如，Mounds View High School的一節(jié)科學(xué)課，學(xué)生們先集中聽(tīng)教師講解內(nèi)容，然后分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果分享，學(xué)生自動(dòng)地分成4個(gè)小組到4臺(tái)電腦前，用課件分享自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，教師到各小組內(nèi)聽(tīng)診點(diǎn)撥，分享完畢，每個(gè)學(xué)生填寫合作學(xué)習(xí)評(píng)分表，對(duì)這次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目合作過(guò)程自己及小組成員的付出進(jìn)行打分和評(píng)價(jià)，然后交給老師作為過(guò)程性評(píng)價(jià)依據(jù)。

2.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)——科學(xué)知識(shí)生活化

許多科學(xué)概念枯燥難理解，美國(guó)的科學(xué)教師善于利用生活事例幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。如在明尼唐卡初中的一節(jié)科學(xué)課上，教師為了幫助學(xué)生建構(gòu)“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)，安排學(xué)生在課室內(nèi)選擇4種不同的物體來(lái)觀察它們的結(jié)構(gòu)和功能是如何關(guān)聯(lián)

的（表1）。學(xué)生們拿著iPad對(duì)著礦泉水瓶等物體拍照，觀察后在iPad上寫下觀察結(jié)果及思考。

另一節(jié)八年級(jí)的科學(xué)課上，每張實(shí)驗(yàn)桌上擺放著不同的礦物質(zhì)，學(xué)生需要根據(jù)教師提供的圖表中的光澤、條紋、硬度等數(shù)據(jù)，使用放大鏡等工具確定這些礦物質(zhì)的身份。

3.教學(xué)方式方法——結(jié)果分析數(shù)據(jù)化

美國(guó)的科學(xué)課重視理性思維的培養(yǎng)，注重實(shí)證及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。如芝加哥的Holy Trinity High School的一節(jié)科學(xué)課，學(xué)生在研究“哪種液體更適合植物根的生長(zhǎng)”，學(xué)生分別打開(kāi)標(biāo)有自來(lái)水、可樂(lè)、橙汁的三個(gè)塑料袋，拿出用濕潤(rùn)紙巾包著的種子，觀察長(zhǎng)出的根并對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，把相關(guān)的數(shù)據(jù)填入兩個(gè)表格并進(jìn)行分析。

表1結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)聯(lián)

物體的名稱和照片 這個(gè)物體的主要功能是什么？ 你能看到結(jié)構(gòu)的哪些部分？（列舉三個(gè)部分） 您列出的三個(gè)部分的功能分別是什么？ 是否可以在不影響其功能的情況下移除物體的任何部分（如果少了一部分還能用嗎）？請(qǐng)解釋你的回答

4.教學(xué)環(huán)境營(yíng)造——學(xué)習(xí)環(huán)境氛圍化

美國(guó)教師的課室是固定的，辦公室和課室二合為一，因此許多教師都根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)及自己的喜好來(lái)布置教室，教室學(xué)科特色明顯，科學(xué)教室更是豐富多彩。走進(jìn)Mounds View High School的一間科學(xué)教室，仿佛置身于生物王國(guó)，教室里有花草、有動(dòng)物，兩個(gè)大大的生態(tài)魚(yú)缸中，魚(yú)兒在暢游，烏龜在歇息;屋頂和墻上掛著許多動(dòng)物標(biāo)本，櫥柜及墻壁上貼著許多動(dòng)植物可愛(ài)的圖片、細(xì)胞有絲分裂過(guò)程圖、愛(ài)因斯坦的畫(huà)像及其成功的秘訣標(biāo)語(yǔ)，等等。Holy Trinity High School的科學(xué)教室里，除了種植花草外，還有活的蜥蜴、蛇等動(dòng)物。

5.教學(xué)媒體手段——科學(xué)教育信息化

美國(guó)學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)高度融合，數(shù)字校園建設(shè)全面普及、智能學(xué)習(xí)體系建設(shè)比較完善，教師的講義、上課視頻、作業(yè)等都可以在iPad中呈現(xiàn)，學(xué)生課堂上沒(méi)聽(tīng)懂，回家后可翻看視頻再次學(xué)習(xí)。上課時(shí)，學(xué)生面前擺放的是iPad和教師發(fā)下來(lái)的講義，教師和學(xué)生進(jìn)行線上線下的互動(dòng)學(xué)習(xí)。明尼唐卡初中的科學(xué)教室里，腿部受傷的科學(xué)教師坐在學(xué)生后面的課桌上，手拿iPad進(jìn)行授課，輕輕一點(diǎn)，教室前面就投影出內(nèi)容“當(dāng)科學(xué)家們開(kāi)始繪制海底地圖時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)海底并不是平坦的，為什么？”學(xué)生的iPad 中也呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生思考并在自己的iPad上作答上傳，教師可以在自己的iPad上即時(shí)看到每個(gè)學(xué)生的答案。

二、美國(guó)科學(xué)課給我國(guó)中學(xué)生物教學(xué)的啟示

1.創(chuàng)新教學(xué)組織形式，開(kāi)展項(xiàng)目式合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和思辨力

每個(gè)學(xué)生都有自己的特長(zhǎng)，項(xiàng)目式合作學(xué)習(xí)，可以給予每個(gè)學(xué)生表現(xiàn)機(jī)會(huì)，也可以讓學(xué)生取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而培養(yǎng)學(xué)生的合作力、創(chuàng)造力和思辨力。生物教學(xué)可以結(jié)合所學(xué)內(nèi)容用真實(shí)世界的任務(wù)和問(wèn)題，在課堂、課外多開(kāi)展項(xiàng)目式合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，通過(guò)學(xué)生主動(dòng)探索，針對(duì)某一問(wèn)題的不同方面進(jìn)行探討、研究，教師引導(dǎo)學(xué)生從提出問(wèn)題、規(guī)劃方案、解決問(wèn)題、評(píng)價(jià)反思等環(huán)節(jié)寫出規(guī)范的研究或調(diào)查報(bào)告。如學(xué)習(xí)遺傳病相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師可以安排學(xué)生對(duì)本地區(qū)的常見(jiàn)遺傳病進(jìn)行調(diào)查并探討其預(yù)防措施，學(xué)生在調(diào)查過(guò)程中學(xué)會(huì)組隊(duì)，學(xué)會(huì)根據(jù)特長(zhǎng)分工合作，學(xué)會(huì)規(guī)劃，學(xué)會(huì)協(xié)調(diào)和溝通，學(xué)會(huì)辨析，學(xué)會(huì)遇到困難時(shí)如何想辦法解決，等等。

2.創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，重視實(shí)踐探究，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)

俗話說(shuō)：實(shí)踐出真知。但在平時(shí)的教學(xué)中，由于課時(shí)、實(shí)驗(yàn)材料等因素的影響，生物教學(xué)偏重于理論的學(xué)習(xí)，對(duì)概念的理解更多的是借助多媒體進(jìn)行講解，缺少時(shí)間和機(jī)會(huì)讓學(xué)生實(shí)踐探究。如高一第一學(xué)期學(xué)習(xí)《生物（必修1）》，往往由于課時(shí)緊，許多學(xué)校只做1～2個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，其他的都不做?？偸羌埳险劚瑢W(xué)生如何能真正地形成生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任等生物學(xué)科核心素養(yǎng)？蘇霍姆林斯基曾說(shuō)：“人的內(nèi)心里有一種根深蒂固的需要，總想感到自己是發(fā)現(xiàn)者、研究者、探尋者?！比绾卧谟邢薜恼n時(shí)里讓學(xué)生更多地去實(shí)踐去探究？科學(xué)源于生活，我們要懂得創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，懂得用教材，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行整合，懂得盡量在教學(xué)過(guò)程中給予學(xué)生實(shí)踐經(jīng)歷機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手、動(dòng)腦構(gòu)建生物學(xué)概念，提升應(yīng)用知識(shí)的能力，在實(shí)踐探究中建立生命觀念、養(yǎng)成科學(xué)思維、學(xué)會(huì)科學(xué)探究和形成社會(huì)責(zé)任。比如，學(xué)習(xí)細(xì)胞減數(shù)分裂知識(shí)時(shí)，可以讓學(xué)生摸索構(gòu)建模型，在領(lǐng)會(huì)掌握遺傳信息在有性生殖中的傳遞規(guī)律過(guò)程中落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

3.創(chuàng)新教學(xué)方式方法，通過(guò)開(kāi)展定量實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)、提升學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要支撐。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中提到：“在重視定性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，也應(yīng)重視定量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在量的變化中了解事物的本質(zhì)。教師應(yīng)給學(xué)生提供機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)生物學(xué)研究中的測(cè)量方法，實(shí)事求是地記錄、整理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，定量表述實(shí)驗(yàn)

結(jié)果?！钡谄綍r(shí)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生完成的大部分是定性實(shí)驗(yàn)，定量實(shí)驗(yàn)偏少。如《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中關(guān)于《生物（必修1）》有12個(gè)活動(dòng)建議，其中探究影響酶活性的因素、探究酵母菌的呼吸方式、模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系3個(gè)實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)成定量實(shí)驗(yàn)。但大部分教師往往把它們變成定性實(shí)驗(yàn)去教學(xué)，沒(méi)給學(xué)生記錄、整理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致學(xué)生數(shù)據(jù)分析處理能力偏弱。

4.創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境營(yíng)造，充分利用場(chǎng)所創(chuàng)設(shè)生物學(xué)科氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

設(shè)置適宜的學(xué)科氛圍有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在國(guó)內(nèi)，因?yàn)闆](méi)有專門的教室，所以生物學(xué)科氛圍的營(yíng)造往往只在實(shí)驗(yàn)室、標(biāo)本室等有所體現(xiàn)，但學(xué)生一學(xué)期進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室、標(biāo)本室的次數(shù)非常有限。其實(shí)，學(xué)生每天出入最多的場(chǎng)所——教室、辦公室和走廊也是滲透生物學(xué)科元素的絕佳場(chǎng)所。教師可以充分利用這些場(chǎng)所，在有限的地方開(kāi)辟生物角，放置有關(guān)生物相關(guān)的書(shū)籍，種植花草、養(yǎng)殖昆蟲(chóng)、擺放生態(tài)瓶等。種植、擺放的東西最好能經(jīng)常隨學(xué)生所學(xué)生物知識(shí)的變化而有所變化。環(huán)境可以刺激感官，可以刺激大腦皮層的發(fā)展，學(xué)生在這樣的環(huán)境里也會(huì)受到潛移默化的影響。

5.創(chuàng)新教學(xué)媒體手段，依托“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，打造智慧教育生物課堂

人類的生活隨著網(wǎng)絡(luò)、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展而發(fā)生了很大的改變，我們的教學(xué)觀念、教學(xué)手段必然也要隨之更新。世界教育創(chuàng)新峰會(huì)（WISE）與北京師范大學(xué)中國(guó)教育創(chuàng)新研究院共同發(fā)布的《面向未來(lái)：21世紀(jì)核心素養(yǎng)教育的全球經(jīng)驗(yàn)》研究報(bào)告中提到，最受重視的公民七大素養(yǎng)分別是：溝通與合作、 創(chuàng)造性與問(wèn)題解決、 信息素養(yǎng)、自我認(rèn)識(shí)與自我調(diào)控、批判性思維、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)與終身學(xué)習(xí)、公民責(zé)任與社會(huì)參與。隨著教育信息化2.0的到來(lái)，手機(jī)、iPad逐漸進(jìn)入校園，進(jìn)入課堂，我們更要依托它們構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)支持環(huán)境，積極開(kāi)展智慧教育生物課堂，形成智能化學(xué)習(xí)體系，讓信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融入生物教學(xué)過(guò)程。教師可根據(jù)學(xué)生喜歡游戲，有探險(xiǎn)精神的特點(diǎn)，把一些相應(yīng)的知識(shí)設(shè)計(jì)成闖關(guān)探險(xiǎn)游戲，每一關(guān)都有學(xué)生需要自己或合作才能完成的任務(wù)，這樣通過(guò)智能平板實(shí)現(xiàn)師生、生生的互動(dòng)探究，既寓教于樂(lè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又可以培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、合作能力、問(wèn)題解決能力和學(xué)習(xí)能力。

教育是無(wú)國(guó)界的，雖然美國(guó)的教育體制與我國(guó)不同，但在科學(xué)課堂教學(xué)方面的一些做法還是值得我們?nèi)ニ伎?，去借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：2.

本文系廣東省中小學(xué)新一輪“百千萬(wàn)人才培養(yǎng)工程”項(xiàng)目之“高中課程改革與課堂教學(xué)創(chuàng)新——廣東省高中名教師赴美研修項(xiàng)目”成果。

（作者單位：廣東省湛江市教育局）

責(zé)任編輯：胡玉敏

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