发展学生生物学核心素养的思考

（福建师范大学生命科学学院，福建福州350108）

发展学生生物学核心素养的思考

徐文珍 叶巧燕 黄键

（福建师范大学生命科学学院，福建福州350108）

以核心素养为导向的高中生物学教学，是生物学科价值的体现。高中生物学教学中教师应关注生命观念的建立，培养学生科学探究能力和理性思维的习惯，引导学生理论联系实际，提高学生利用所学生物学知识参与社会服务的初步能力和意识，促进学生生物学核心素养的发展。

生物学核心素养；生命观念；理性思维；科学探究；社会责任

2014年教育部颁发了《教育部关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》,提出研究制定核心素养体系。随后，以核心素养为主题的研究成为基础教育教学领域研究的热点。［1］

学校的教育功能是通过学科课程教学过程实现的，每一学科课程教学在培养学生核心素养中都具有其独特而重要的作用。生物学核心素养包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个关键表现。［2］在高中学段，如何发挥生物学科在培养学生核心素养中的作用，是当下生物学教师应思考的问题。

一、围绕核心概念，建立生命观念

发展学生生物学核心素养并不意味着要忽视学科知识的习得，相反核心素养的培养离不开学科知识。生物学科课程教学的任务之一在于帮助学生在理解生物学知识的基础上，形成生命观念。生物学知识是以基本概念或重要概念为基础构建的知识体系，这个体系以核心概念为主体框架。［3］因此在教学中，教师应以核心概念为主线，帮助学生体验生物学知识的形成过程，建立生命观念，进而更好地认识生命，理解生命现象。

教学中把握概念之间的关联，细化核心概念为多个次位的重要概念，进而逐步引导学生建立、理解核心概念。以必修1第4章为例，根据《普通高中生物课程标准（实验）》（下文简称课程标准）的“说明物质进出细胞的方式”的要求，该章学习是为构建“细胞的生命活动需要物质和能量的推动”这个核心概念打基础的。因此教学中要让学生理解“细胞膜等生物膜是选择透过性膜”“生物膜的选择透过性与其以磷脂双分子层为支架，蛋白质分子镶嵌在磷脂分子层中的膜结构有关”“物质跨膜运输的方式有主动运输和被动运输”等次位概念，而学生对这些次位概念的理解是建立在对“渗透作用”“自由扩散”“协助扩散”等概念理解的基础上。这些基本概念和次位概念帮助学生理解细胞膜的结构和物质跨膜运输的方式，为学生建构“细胞的生命活动需要物质和能量的推动”这个核心概念打下基础，有利于构建完整的核心概念体系。

以核心概念为主线进行生物学教学，有利于学生建构核心概念体系，对生命实质问题有更深入理解。［4］促进学生建立生命观念，发展与学科相关的理性思维与认知能力，丰富文化修养，从而提高核心素养。

二、基于事实和证据，发展理性思维

理性思维是一种基于证据与逻辑推理的思维方式，包括形式逻辑思维、批判性思维和发散性思维等。理性思维的培养能够引导学生遵循事物发展的规律认识本质，是学科核心素养的重要组成部分。

例如开展“渗透作用”的实验教学时，根据课程标准的“说明物质进出细胞的方式”要求，拟定该节教学目标之一是“举例说明细胞膜是选择透过性膜，选择透过性膜的特性是允许水分子、一些小的离子及一些脂溶性小分子通过，而限制其它的离子、小分子和大分子通过，是一种半透膜”。因此，理解什么是半透膜就显得尤其重要。首先，教师可通过直观的实验展示半透膜：取三个漏斗，分别用塑料袋、玻璃纸、纱布衬在漏斗内。滴几滴红墨水于清水中制成红墨水溶液，分别倒入一定量的红墨水溶液。让学生观察各漏斗颈是否有液体流出，并注意流出液体的颜色。基于此事实和证据，学生很容易发现，塑料袋具有不透性，玻璃纸的漏斗中流出无色的水，而纱布的漏斗中流出红色的水。这时就可以向学生介绍像玻璃纸这样水分子可以透过，而较大的分子，如红墨水中的颗粒分子等不能通过的膜是半透膜，并说明蔗糖分子也不能透过玻璃纸。然后，教师引导学生动手操作教材中“问题探讨”部分的渗透装置，观察实验现象。由于了解了玻璃纸的透过特性，学生不难推理出从烧杯透过玻璃纸进入漏斗的水分子多于从漏斗透过玻璃纸出来的水分子，从而造成漏斗管内液面上升。随即，教师提出问题：为什么水分子进去的多，而出来的少呢？当学生陷入认知冲突的时候，教师打开一瓶香水，利用初中学习过的扩散作用的知识进行解释，即物质分子具有从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧运动的特性。提示学生比较玻璃纸两侧水分子相对含量是否一样？哪侧更高？由此，便可推理出漏斗液面的上升也是由于水分子的扩散作用造成的，从而得出水分子由清水向蔗糖溶液移动的原因。通过这样层层设问与引导，帮助学生有逻辑地推理出渗透作用的本质。这是对学生理性思维的一种培养。

高中生物学教学中应培养学生基于事实与证据的思维方式，注重学生论证能力的提高，养成理性思维的习惯，可以帮助学生明辨是非，正确地认识世界。

三、关注学生主体，培养科学探究能力

探究能力是研究自然科学和社会科学必备的综合能力，是个体适应社会、促进自我发展的重要素质。课程标准强调应在义务教育的基础上发展学生的探究能力。各类探究性实验是培养学生科学探究能力的重要途径。

“渗透作用”的实验教学时，学生掌握了渗透现象的原理后，教师可利用“问题探讨”中的实验装置，帮助学生进一步提高探究能力。如提供两种未标记的溶液A液、B液，其中一种为30%蔗糖溶液、另一种为30%葡萄糖溶液，并提示学生葡萄糖分子不能透过某些半透膜，让学生设计实验来辨别两种溶液。［5］或者将物理渗透装置中的清水改为30%葡萄糖溶液，蔗糖溶液改为30%蔗糖溶液，选择葡萄糖分子不能通过的半透膜，其它条件不变，请学生根据已学过的知识推断漏斗中液面的的变化情况；然后通过实验加以证明。通过探究活动，不仅可以强化学生对“渗透作用”的理解，而且训练学生的实验设计能力和逻辑思维。

学生适应终身发展和社会发展所需要的能力是多方面的，教学过程中不应只是满足于生物学科知识目标的达成，而应在学生学习生物学知识的同时，注重培养学生科学态度、科学探究能力，这是高中生物学教学的重要任务。让学生习得生物学知识的同时，科学探究能力和理性思维得以提升，为终身发展打下基础。

四、参与科学实践，提高社会责任感

生物学与生产、生活具有密切的联系。引导学生运用所学的生物学知识分析和解决实际问题是高中生物课程教学的重要任务之一。教学时应灵活应用人教版高中生物学教材中的“科学·技术·社会”“与生物有关的职业”“与生活的联系”“与社会的联系”等栏目所提供的资源，将抽象的生物学概念与具体的生产、生活或社会实际相联系，使学生认识到生物学知识在现实生产、生活中的重要作用，培养学生对生物学的学习兴趣，从而引导他们运用所学的生物知识解决实际问题，形成服务社会的意识与社会责任感。

教师可组织学生开展生物学课外实践活动，有意识地引导他们体验学生物学知识与实际生活的联系。此类活动可以是教材的延伸拓展，如进行色盲遗传的调查研究。也可以是学生的生活体验，如利用微生物发酵制作果酒、馒头。以及开展学校、家庭的垃圾分类实践，既优化、美化校园环境，又为保护环境做贡献。参与生物学实践活动是培养学生运用知识解决实际问题的有效途径，将知识与生活实际联系起来，树立学以致用的习惯。同时，在参与社会服务的过程中，可以提高学生的沟通交流的能力，增进学生的公民意识，锻炼参与社会服务的能力，形成对社会的责任感。

培养学生核心素养是实现立德树人任务的重要途径。高中生物学教学在学生核心素养的培养中具有不可或缺的作用。因此教师应转变观念，从“学科教学”转向“学科教育”，学习和践行社会主义核心价值观，提高教师自身素养，掌握过硬的教学技能，在教学中融入核心素养的教育，使学生的综合素质得到全面发展。

［1］高宝立，邓友超，杨雅文，等.教育研究前沿的思想印迹［N］.中国教育报，2015-12-30（7）.

［2］徐达.学科核心素养视角看美国高中生物主流教材——以“免疫系统”为例［J］.中学生物学，2016（3）.

［3］谭永平.从发展核心素养的视角探讨高中生物必修内容的变革［J］.课程教材教法，2016（7）.

［4］朱晓林.生物学核心概念的界定和基本划分——以现行人教版高中必修教材为例［J］.生物学教学，2010（12）.

［5］温青.对培养学生生物学科核心素养的认识——以“内环境的稳态”同课异构教学为例［J］.福建基础教育研究，2016（2）.

（责任编辑：陈欣）