基于生物学科核心素养的教学设计【精选】

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上海市位育中学 张弛

上海市徐汇区位育路1号 200231 15000239621

《普通高中生物学课程标准》中提到：生物学学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情景中的实际问题时所表现出来的价值观念、必备品格与关键能力，是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现，主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四方面[1]。这四方面并非简单的并列关系，而是学生在具备一定的科学思维水平和探究能力后，才能逐渐形成生命观念，勇于承担社会责任。课程标准的基本理念之一为“教学过程重实践”，高度关注学生学习过程中的实践经历，强调学习是学生主动参与的过程。

核心素养的培养依托教学的各个环节，其中作业这个环节沟通教与学，不仅是课堂教学的延伸和拓展，更是培养学生核心素养的重要途径。情境教学以其直观性、趣味性、生动性，激发了学生的参与和学习欲望，因此教学的拓展和延伸——情境作业的设计尤显重要。知识只有经过运用，才能够真正成为学习者的知识[3]。通过科学设计作业，提高教学效率，帮助学生建立生命观念，培养科学思维，体验科学探究过程，渗透社会责任意识，从而更好地落实核心素养。

一、情境作业的设计思路 

1.以课程标准和教学基本要求为指导。

教师需要认真学习课程标准，研究近几年的合格考和等级考真题卷，分析相关章节知识点的考察形式和频次，找出考查重点，确定作业主题和内容。

2.以教学目标为依据。

作业为教学服务，其目的是落实教学目标、突破难点，因此在设计作业之前，必须先认真研究课程标准和教材，根据教学目标确定作业难度。

3.以学生的前概念和认知能力为参考。

情境作业的设计应充分考虑学情，做到因材施教，对于不同学习水平的学生可布置分层作业。

4.以锻炼学生的高阶思维为目标。  

情境作业的使用目标不只在于知识的识记和理解，而主要是培养学生的应用、分析、评估和创造等高阶思维。

5.以多级资源为拓展。  

利用社会资源、家长资源和学校资源等多方面资源，完成信息检索和收集、实地考察等步骤，最终形成论文、调研报告等课题，完成非书面情境作业。

二、情境作业的分类和形式 

1.多种课型的作业

按课程类型，情境作业分为与高中生物学教材内容相一致的必修课程作业，以及内容自选的拓展课作业、研究型课题等。前者是每位学生必须完成的课时作业，后者为学生自主选修课程，完成相应作业。

2.形式多样的作业

按作业形式，分为课时作业、调查类作业、探究类作业、设计类作业、跨学科作业等。课时作业即与必修和选择性必修课程相匹配的书面作业。调查类作业、探究类作业等内容开放，形式多样，属于非书面作业。

3.课前和课后作业

按作业的完成时间，分为课前和课后作业。课前作业目的有两个，其一，通过各种情境背景的引领让学生认识本节课所要学习的大致内容，让学生带着实际问题去听课，提高学习的针对性；其二，对复习课而言，教师通过作业反馈可在课前了解学生元认知，以诊断知识误区和盲区，从而指导课堂教学，使复习课更高效、更有针对性。课后作业帮助学生巩固基础知识，并在此基础上提升学生的思维品质，因此主要设计以真实问题情境为背景的综合题。这类作业有效提高学生理解能力、获取信息能力、分析问题解决问题及实验探究能力，使其领悟生物学思想方法，培养科学素养，从而更好地适应新课改下的新考试。课前和课后作业最好是相同或相似情境中的问题串，学生经历认识问题、学习知识、解决问题的过程，在完成情境作业的过程中掌握知识，体会解决实际问题的成就感、生命科学对生活和社会的价值。

三、情境作业的特点 

1.形式多样化

情境作业不拘泥于形式，可以是选择题、综合题等书面作业，也可以是调查类、探究类、设计类等非书面作业，内容丰富，形式多样。

2.具有灵活性

课堂的时间是有限的，但课前、课后作业，以及研究型课题等时间较长的作业，打破时间和空间的限制，是课堂教学的延伸和拓展，给学生更多发挥空间，具有灵活性。

3.具有趣味性

情境作业将知识与现实生活、生产实践中的真实问题联系起来，激发学生兴趣。学生运用知识解决问题才能将知识内化，形成科学素养。

4.具有针对性

因情境作业具有多样性、灵活性等特点，便于教师因材施教，设计分层作业，更有针对性。

四、情境作业的设计策略 

1.课时作业

本校课时作业采用本教研组编写的《上海市位育中学教学指南——生命科学》，内含大量情境类试题。同时，教师设计覆盖面广、综合性强的情境作业思考题，例如：如果你是农场主，如何提高草莓产量？解答时，需综合运用光合作用、呼吸作用等知识点，结合生活实际，考虑光照强度和温度等环境因素、成本等经济学问题，注重知识的系统性、完整性和综合运用。

2.分析类和设计类情境作业

此类情境作业设计范式：提供情境→分组讨论→展示作品→师生评分→全校展览。

案例：教师提供“基因编辑婴儿”事件、新冠疫情等情境素材，提出问题。学生查阅文献、分组讨论后，形成思维导图、海报、PPT汇报等成果。教师提供评分准则和评价表，评价方式为学生互相评分与教师评分相结合，选出优秀作品在全校展出。

设计意图：2018年底，“基因编辑婴儿”的出现震惊世界，从生物学、科学伦理、社会影响等多角度给我们以启示。今年，新冠疫情从衣食住行等方面深深的影响着人们的生活。通过学生小组合作，分析社会热点，明确科学技术的应用和价值，形成正确的科学观和价值观，承担社会责任。合作和探究是学生的必备能力，在分析类和设计类情境作业中能够得到较好锻炼。

这一类作业也包括跨学科作业和项目式学习作业。

3.研究型情境作业

此类情境作业设计范式：自主选题→分组讨论→开题报告→中期考核→结题报告。

教师提供或学生自主选择研究问题，学生查阅文献并分组讨论后，确定课题方向。撰写开题报告，并设计、实施实验。中期考核时，学生介绍实验进展，教师评分。最后，学生分析数据，得出结论，完成实验报告或论文。

历年来，本校学生已完成多个优秀课题，并获得市区级奖项。如在南京考察时，调查夫子庙地区餐巾纸质量合格率及其所造成的影响。该课题融合生物学、化学等方法，检测餐巾纸的吸水吸油性、荧光剂、细菌和横纵向拉力等，并统计客流量和餐巾纸使用情况，从而了解其影响。研究型课题不仅有助于培养学生的科学探究能力，还使其接触到各行各业，经历真正的研究过程，进行职业生涯规划等。

4.命制新冠肺炎相关的情境试题  

今年上半年，新冠病毒来势汹汹，影响了人们的生活。生物学作为与其关系最密切的学科，教师应承担对新冠病毒及相关疾病的科普工作，渗透生命教育，使学生感悟生命的活、美、多样、伟大，获得生命的启迪。本组教师依据课程标准，参考等级考的命题要求和范围，编写新冠肺炎相关的原创情境试题。

如在新冠病毒相关的一道综合题中，各小题设计目的如下：第1题结合题干信息，考查病毒的基础知识；第2题需结合已学的免疫学知识，阐述新冠肺炎康复者的血浆制品对治疗危重病人效果显著的原因，考查知识运用和科学表述能力。第3题提供调节模式图，与人体的内环境和自稳态相联系，聚焦新冠病毒对血压、血糖的影响，用学过的知识解释现实中的问题“为什么糖尿病、高血压合并感染者死亡风险增高？”考察学生获取信息、分析问题能力；第4题提供复旦大学团队利用前沿生物科学技术生产抗体的研发路线，使学生在思考与解析的过程中体会到科学技术如何造福于人类与社会，培养社会责任感。

这些试题的质量较高，并得到区教研员等专家的肯定。经教研组内研讨、修改和完善，这部分题目用于高二年级的考试和练习。测评数据显示，这些题目信效度较好、区分度高，充分考查了学生的知识水平和解决实际问题的能力。

在命题与研讨的过程中，教师的专业能力也获得提升，主要体现在：（1）加深对课程标准、教材的钻研和理解，更有效落实课堂重难点；（2）教师视角转换，从命题的角度分析教学有效性，进一步提高教学质量。

五、情境作业设计与反思 

随着高考改革的推行，课程评价也由过分强调甄选、选拔功能转变为发展性评价体系；但如何建立起发展学生学科核心素养的评价体系目前仍存在许多不确定。针对这一现状，本组教师针对新型冠状病毒这一公共卫生事件进行命题研究，提升教师专业能力。教师不断探索、优化课时作业，乃至逐渐形成情境化单元作业。情境化作业的设计，对培养学生自主学习、合作交流、分析和解决问题的能力进行了尝试，并针对不同学生设计分层作业。采用过程性评价、总结性评价等方式，追踪学生表现，并及时反馈。

情境作业的设计也有一些需注意的方面：

1.情境作业的内容和难度充分考虑学情，目标制定需有梯度，给学生搭好台阶。尽量给不同水平的学生提供针对性强的作业，做到因材施教。

2.提倡单元作业设计。高中生物学是一个教学整体，高考命题也不断增强题目的综合性、系统性和应用性。可在一个或多个单元中出现同一情境，从多维度多角度深入考查，有助于学生的高阶思维形成。

3.注重小组合作。合作学习是培养学生的合作能力最有效的方法，也是学生较为喜爱的方法。可以明确分工，使每个学生都有任务，而非一些优秀的学生负责完成全组工作。

4.可多联系生活实际，用好用足多种资源，如与高校实验室合作，更多的实践项目式情境作业，即给学生一个开放性问题，如生物工程在生活中有哪些应用？让学生去探索，去实践。

5.让学生更多参与情境作业的设计，如让学生命制有关新冠疫情的题目，他们会更加深入对生物学概念的认识，提高对重难点知识的把握。制定评分标准、评分等环节都让学生加入，有助于培养学生更全面的综合能力。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准：2020年修订[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2] 教育部考试中心.中国高考评价体系[M].背景：人民教育出版社，2019.

[3] 崔允漷, 王中男. 学习如何发生:情境学习理论的诠释[J]. 教育科学研究, 2012, 000(007):28-32.