合理设计教学活动，聚焦核心素养培养

李超

摘要：培养学科核心素养是落实“立德树人”教育方针的具体途径，也是新一轮课程标准实施的核心任务。本文结合教学实践，从四个方面阐述设计合理的教学活动来达成教学目标，培养学生的生物学科核心素养。

关键词：教学活动;生物学;核心素养

中图分类号：G633.91  文献标识码：A   文章编号：1992-7711（2019）01-0034

生物学课程是自然科学领域中重要的科学课程之一，其主要是展示生命现象和生命活动规律等基本生物学内容。生物学课程的教学，不仅要让学生获得基础的生物学知识，更要让学生领悟生物学家在研究过程中的观点、思路和方法。因此，在教学过程中，生物教师应该积极探索并有效利用优秀的教学素材，合理设计教学活动，引导学生积极主动思考生物现象，探索未知的生物世界，加强对生命本质的全面认识和理解。本文结合教学实践，在教学中强调学生的主动参与过程，在亲历模型制作、获取信息、回顾经典、运用实践的过程中习得生物知识，形成科学的生命观念，养成科学的思维习惯，掌握科学的探究方法、树立科学的社会责任，进而使学生的核心素养得到显著的提升。

一、通过模型制作，形成生命观念

“生命观念”通常是指对观察到的生命现象、特征及相互关系进行理解后的抽象，并且都是经过实验验证后的科学观点，能更加合理地理解或解释所有的生命现象和相关事件。生命都是经过自然规律的筛选，并在激烈的竞争中生存下来的，具有自我复制和新陈代谢的物质形态，生命在本质上是功能和结构的结合体、进化与适应的组合体、稳态与平衡的协调体、物质与能量的统一体。生物学研究的大多是微观世界，很多结构要借助显微镜才能观察到，只通过讲解或观察，学生很难形成具体的结构，此时教师可以改变教学模式，比如让学生制作具体模型，化抽象思维为具体实物，明确生物物体结构与功能的统一，在理解生物学概念的基础上形成相应的生命观念，并且能够用生命观念去认识生命世界、解释生命现象。

例如，在讲解“细胞膜的结构模型”时，笔者积极创造课堂实验条件，让学生预习课本知识，提前自备材料，在课堂上以创作型的模式来制作细胞膜结构模型。如学生利用乒乓球、铁丝、彩纸为材料制作质膜流动镶嵌模型，还有部分学生发挥空间想象力，直接用不同颜色的橡皮泥为原料，制作出质膜流动镶嵌模型（如图1）。再如在讲解细胞的结构之前，笔者先启发学生“细胞到底是由什么构成的”，让学生借助于模型道具在课后时间来制作细胞的结构模型（如图2）。

让学生用纸盒做细胞壁、红豆组合细胞核、黄豆组合细胞溶胶、白大米组合液泡、绿豆和黑豆组合其他细胞器等，组合成“杂粮版的植物细胞结构图”;还有用废旧足球当作细胞膜，彩纸制作细胞器、橡皮泥制作细胞核，而且里面的细胞器和细胞核是立体感极强的悬空式结构，制作成类似地球仪的“旋转式动物细胞模型”。

模型制作的教学活动新颖、生动，学生既掌握了生物学基本概念，又切身体会到细胞构造的和谐统一，在制作细胞模型过程中感悟到细胞膜、细胞器、细胞核结构与功能协调之美的同时，也领悟到了细胞结构与功能相适应的生命观念。

不仅是生物体内部要体现结构与功能相适应的生命观念，同样在生态系统内部也要体现生物个体与其功能相适应的观念，生态系统的各种成分如生产者、消费者、分解者要与非生物的环境和谐共处、彼此协调、各司其职，以维持生态系统的功能。

如在讲解生态系统前，先组织学生设计并制作微型生态系统模型——生态瓶，教师在课上进行布置，小组进行讨论，确定制作哪种生态瓶后。然后小组成员进行分工，准备材料制作生态瓶;制作完后还要观察生态瓶中微型生态系统持续的时间，设计记录表，做好观察和记录;在交流与展示环节相互介绍各自生态瓶的设计特点。生态瓶的制作既调动了学生学习生物学的兴趣，又培养和锻炼了学生的创造能力、思维能力和动手能力。

学生在制作生态瓶的过程中要认识到生态系统稳态与平衡的复杂性，从而形成稳态与平衡的生命观念;在确定生态瓶的成分和摆放位置的过程中应认识到生态系统物质和能量的重要性，从而形成物质和能量观念。

通过生物模型制作，既使学生理解了生物学核心概念，还能在理解生物学概念的基础上形成生命观念，并对生物的研究过程、方法、成果和后续发展产生巨大的兴趣，进而更加积极主动地探究生命世界、解释生命现象。

二、利用情境漫画，培养科学思维

“兴趣是最好的老师”，要让学生在学习相对枯燥的理论知识的过程中逐渐养成好奇、好问、好学的习惯，生物教师就要从生物教材的实际和学生的认知水平出发，创设合理的教学活动，最大程度地激发学生学习生物学的浓厚兴趣。而漫画正好可以作为这一载体，将枯燥的理论知识融合在漫画中，不仅能创设轻松诙谐的课堂气氛，还能引导学生积极主动地参与课堂，使学生的科学思维时刻处于活跃状态。在课堂总结和复习课中常采用比较和分析、归纳和概括的教学方法，在分析比较和归纳概括的过程中，学生能清晰认识生物现象的区别和联系，准确总结生物知识的规律和原理，从而更有效地掌握生物学知识，锻炼科学的思维能力。但直接列表比较一些生物学现象，往往会让学生感觉课堂枯燥，也提不起兴趣，如果这时用形象生动、通俗易懂且能体现生物知识点的情景漫画来授课，会取得意想不到的效果。

如在讲解“特异性免疫反应”时，由于免疫概念多、内容抽象、知识点杂、学习难度较高。很多教師在讲解完生物概念后，往往采用思维导图的形式来进行总结，虽然能取得一些效果，但学生往往容易混淆细胞免疫和体液免疫。笔者在进行教学时，先通过两幅漫画来展现两种免疫的区别，如主要免疫细胞、作用对象和免疫效应的方式。看到这两幅风趣幽默的漫画，学生的学习热情立即被点燃，

主动参与课堂的欲望也得到激发，通过情景漫画，学生可以直观地看到细胞免疫对抗的三大目标，而知识漫画形象地展现了Y形结构的抗体和在体液中对抗病原体的方法。漫画的幽默风格，让学生对特异性免疫内容的印象更加深刻，通过讨论分析后，就很容易概括和归纳出具体免疫对象、作用途径、和免疫方式等。

学生通过感性、形象和具体的情景漫画，能有效激发自己的想象潜能，超越个人的认知范围和时空的限制，透过现象看到生物的本质，分析和归纳又能让学生获得更多的知识，促成归纳和概括思维的形成。教师通过改变作业形式，让学生绘制简易的情景漫画来归纳、概括、阐释、建模某些生命现象及规律，以达到深刻理解生物学知识的目的，最大程度地培养他们的科学思维能力。

三、回顾科学经典，掌握科学探究

生物学科知识体系是丰富多彩的，涉及到了诸多生物学研究的历史和探索过程，比如植物光合作用的探索、生物酶的发现历程、孟德尔遗传定律的提出、生长素的发现过程等。教师应该把生物学家的科学思想和科学探究方法融入日常课程教学中，引导学生在生物实验分析和设计过程中学习到更多的科学探究方法，并且得到实验逻辑的训练和培养，学会生物实验材料的选取、实验的设计和操作、实验数据的统计和分析、实验结论的总结和交流等。通过对生物科学史中探究实验的讲解和模拟，既能让学生感悟生物学家的科学探索精神，还能体验、学习和掌握生物科学探究的方法，也能够快速培养学生逻辑思维的灵活性和变通性，进而提高学生的科学探究能力。

例如，在讲解“植物光合作用”时，笔者通过向学生展示生物学家探究光合作用的历程，和学生共同分析恩格尔曼和萨克斯设计生物实验的精妙之处、鲁宾与卡门放射性同位素实验的巧妙之处，让学生在学习理论知识的同时分析各个生物学家所得结论的科学性，从而提出自己的科学疑问，比如为何要将实验植物“饥饿处理”，为何要对实验叶片进行遮光处理、为何要用酒精来进行实验等，这样就能够使学生在各种疑问中对实验进行逐步分析，从而学会设置实验变量、设计实验步骤等，养成科学的逻辑思维和理性的科学探究意识，使学生切身感受到生物学探究过程中实验方法选择的重要性。

再如，在对学生讲解“植物生长素的发现史”时，通过向学生讲解几位科学家的经典实验，引导学生积极地观察达尔文的胚芽鞘向光弯曲实验现象，然后提出合理的分析，形成自己的实验假设;讨论并分析波森和詹森生物实验的绝妙之处，得出设置合理变量的科学方法;创造实验环境对温特实验进行还原和模拟，引领学生进行实验设计并得出更加完善的生物学实验结论。

不难发现，科学、正确的生物学研究方法对于知识的获取和理论的形成具有重要的导向作用，只有选用科学的研究方法进行科学探究才能够找到解决科学问题的最佳方法，也只有通过科学的探究过程，才能引导学生准确形成生物科学探究的基本方法：提出问题——作出假设——实验设计——方案实施——分析结果——交流讨论——总结结论。回顾和模拟生物学经典实验既培养了学生发现、分析和解决问题的能力，又让学生掌握生物实验设计，形成观察、分析、推理、归纳等科学的探究方法。

四、参与社会事务，树立社会责任

生物科学的社会责任是通过对生物學知识产生系统性的认识，然后再参与到社会与个人的事物讨论中，从而做出科学的判断和解释，最终有效解决生活和生产中出现的生物学问题，从而培养个人的责任担当。在生物教学的过程中要以学生为本，要求教师在教学过程中将知识、能力和情感价值观有效地传导给学生，引导学生在学习和探究真理的过程中培养责任意识，最终树立起服务人类、回报社会的责任感和使命感，这样在学生进入社会之后就能在科学意识的指导下，将自己所学到的科学知识运用到社会生活的方方面面，使科学技术真正造福于人类。

例如，在讲解生态系统的稳态时，笔者常以“五水共治”为课堂教学活动的素材，五水共治包括了治污水、防洪水、排涝水、保供水和抓节水五个方面，其中治污水是“五水共治”的主要任务，和日常生活联系最紧密的是生活污水处理。组织学生从生态系统的角度设计简易可行的污水治理方案，学生设计了利用挺水植物如茭白、香蒲、芦苇来净化污水，如图5所示。

这既能保持当地的生物多样性，又能维护当地生态系统的稳定。在学习完生态系统和生态工程的知识之后，组织学生考察临江湿地滩涂，学生结合具体的生活环境、资源空间来设计合理的，适合本地产业发展的“生态农庄”，如将芦苇荡改成渔场、桑树林和果园等。还组织学生依据生态学原理对家庭种植业、养殖业和加工业有机结合，将农村家庭生活用燃料，餐厨垃圾和庭院养殖进行整体设计，设计符合农村实际的家庭庭院生态系统（如图6）。

引导学生利用生物学知识积极参与社会实践活动，既可以让学生巩固所学知识，对知识进行系统整理和自主建构，又能激发学生的社会责任感，树立和践行“绿水青山就是金山银山”的生态理念，形成生态意识，主动参与环境保护实践活动，积极造福人类和社会。

总之，随着生物教学改革的不断深入，生物教师应该从教材的内容结构、生物课程的教学目标和学生的认知水平出发，设计合理的教学活动，采取科学的教学方法，引导学生主动对生物现象进行思考，积极探索未知的生物世界，培养学生的科学思维，形成科学的生命观念，让学生掌握科学的探究方法，树立强烈的社会责任感，进而提升学生的生物学科核心素养。

作者简介：李 超，男，1980年5月生，汉族，安徽太湖人，大学本科学历，高中生物教师，中学一级教师。

参考文献：

[1] 裴银龙.构建生物学科思想，有效提高课堂效率[J].读与写（教育教学刊），2016（9）.

（作者单位：浙江省杭州市萧山区第十高级中学   311200）