基于核心素养的高中生物课堂优化策略探析

黄 斌

（广东实验中学越秀学校，广东 广州 510405）

生物学核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任等。基于生物学核心素养的课堂优化策略，就是要以达成学科核心素养目标为载体，通过多维度、多角度实施课堂教学，提高课堂有效性和提升教学质量，最终促进学生形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。笔者结合自己的教学实践与思考，从课堂目标、课堂内容和课堂结构三个方面，探析基于核心素养的高中生物课堂的优化策略。

一、基于学科核心素养的课堂目标的优化

生命观念、理性思维、科学探究和社会责任是生物学核心素养的四个主要内容。生命观念是指观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。理性思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，做出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。[1]

课堂目标是指课堂教学活动实施的方向和预期达成的结果。基于生物学科核心素养的高中生物课堂目标，其定位就是要提高学生的核心素养，即要紧扣生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面来制订[2]，以凸显生物学课程特有的育人功能。

由于生物学科核心素养是通过生物学总的课程学习而获得的，生物学课程的每一节课教学目标的达成最终促成学生生物学核心素养的发展，所以要培养学生的学科核心素养，必须将教学目标的制订落实到每一节课堂。那么如何才能将教学目标贯彻落实到每一节课呢？

（一）“同课异构”策略

所谓“同课异构”，即同一教学内容承载不同素养目标。如高中生物必修三第5 章第1 节《生态系统的结构》，教师可以重点从生命观念和理性思维两个维度，构建并落实核心素养目标。其中，生命观念素养目标的构建，可以通过阐述和分析生态系统的四种组成成分，建立生物与环境相统一及生命系统发展与稳态的观点。理性思维目标方面，则可以通过分析并构建生态系统四种组成成分之间关系的模式图（参见图1），明确生产者、分解者是生态系统必不可少的主要成分，生产者是基石，分解者是关键成分，培养学生的逻辑思维能力。

（二）“同构异课”策略

图1

所谓“同构异课”，即不同教学内容培养同一素养目标。如必修三第6 章第1 节《人口增长对生态环境的影响》与第2节《保护我们共同的家园》，两节不同的教学内容，却都可以从保护环境的角度，培养学生的社会责任这一相同的核心素养目标。其中，《人口增长对生态环境的影响》，可以通过分组讨论，让学生在“人口增长”和“影响生态环境”之间建立起人口增长过快与森林资源、土地开垦、水资源、能源或矿产之间的联系，并在此基础上，让学生合作构建“人口增长”和“对生态环境影响”的关系模式图，促进学生对我国计划生育国策的理解与认同，培养学生正确的环境观和社会责任感。《保护我们共同的家园》，可以依托全球环境问题和生物多样性内容，结合生活中常见的污染事件，组织学生为全球化生态环境问题提出应对策略。同时，针对生活中的污水排放、垃圾处理、过度放牧、大气污染等现象，引出生物多样性的概念，明确生物多样性保护的重要意义和实际举措，让学生形成对生物多样性价值的正确认知，以此提升学生的社会责任意识与担当。

为更好地促进学科核心素养目标的制订与落实，除将生物核心素养目标落实到教师个人的每一节课堂外，还可以以备课组和跨年级教研组为单位，开展每月一次围绕学科核心素养目标的“同课异构”或“同构异课”活动，通过教师间的集体备课、课堂研讨、观摩与互动，将基于学科核心素养的课堂目标落实到备课、上课与评课等各个环节。

二、基于学科核心素养的课堂内容的优化

高中生物倡导“问题”教学，将“问题”作为课堂的核心内容。“问题”包括增长知识和发展思维两个方面。一个有价值的问题能够挑战学生的思维，激发学生的探究欲望。基于学科核心素养的课堂教学“问题”的设计，就是要紧扣学科核心素养目标，设计适合学生的关键问题，引导学生在对问题的思考、探究中与教材对话、与核心素养目标对话，揭示生物发生与发展的辩证过程，促进学生能力、情感、态度、价值观等多维目标得到全面发展。

（一）问题设计的基本原则——以“减数分裂”为例

1.激趣性原则。将问题放在特定的有趣的情境中，以激发学生的好奇心与兴奋点，引发其学习兴趣，增强其求知欲望。

减数分裂是比较抽象的知识，可以在课堂导入环节，创设问题情境：已知人的正常体细胞染色体数为46 条，如果精子和卵细胞染色体数目也是46条，那么受精卵的染色体数目应该是92 条，体细胞含92 条染色体的生物还是人吗？显然，形成精子、卵细胞的分裂必须是数目减半的一种分裂方式，即减数分裂。这种问题情境，既能调动学生兴趣，又富有推理性，能引发学生强烈的共鸣，激发学生主动学习的欲望。

2.启发性原则。通过层层设问，启发学生的探究思维，让学生跟着问题的思路开展逻辑推理，并得出正确结论。

导入新课后，继续设问：为什么减数分裂后配子染色体数减半？是染色体哪种行为造成的？配子又是怎样从体细胞中获得每对染色体中的一条？进一步激发学生的探究欲望，启发学生对问题的思考，做到边学习、边思考、边推理，直至得出正确结论。

3.梯度性原则。教师提出的问题按一定的梯度循序渐进、前后衔接和逐步深化。

例如，在讲述“同源染色体”概念时，教师可以设置“问题串”引导学生理解与辨析：什么是同源染色体？两条染色体大小、形态一定是相同吗？两条大小、形态相同的染色体一定是同源染色体吗？含有姐妹染色单体的就一定是同源染色体吗？有丝分裂过程有同源染色体吗？有丝分裂同源染色体也有联会现象吗？这一系列梯度问题，环环相扣，以问题驱动任务学习，引导学生一步步地探究和深入思考问题，把学习误区和盲区一一突破。

4.开放性原则。教师提出问题的条件、解决方法或结果具有不确定性，解决时需要反复推敲。开放性问题有利于训练学生知识技能的迁移能力、解决问题的综合能力以及情感价值的判断能力。

本节课可以挖掘很多学生感兴趣、与实际生活密切关联的开放性问题，如所有卵原细胞都可以经过减数分裂形成成熟的卵细胞吗？卵细胞中同时存在X、Y 染色体吗？有染色体组成为YY 的精子细胞吗？是哪一个环节发生异常导致的呢？

（二）问题设计的主要流程——以“光合作用原理的应用”为例

1.依据学科素养目标设计核心问题。问题的设计，首先必须依据课堂教学目标，明确重点要培养学生哪一方面的核心素养，设计的“问题”教学能否达成这一目标。“光合作用原理的应用”重点是要培养学生的科学探究能力。教师可以围绕此目标设计核心问题：在农业生产中，可以通过提高光合作用强度来增加农作物的产量。那么，生产实践上可以通过调控哪些环境因素来增加光合作用的强度？怎样才能做到合理调控呢？[3]

2.分析预见学生解决问题的可能性。预先判断“问题”是否适合学生，是否符合学生的学习实际与需求。通过前期的学习，学生已了解影响植物光合作用的外部和内部因素，所以问题一对高中学生来说应该能够准确回答。但问题二，由于大城市的学生完全没有农耕体验，会存在较大难度。

3.准备必要的帮助完成“问题”学习任务的“扶手”。如播放大棚温室生产的录像视频，讲解教材6-12“温室中的调控系统示意图”，让学生了解影响光合作用的环境因素的调控原理和方法。

4.设计恰当的突破“问题”难点的手段和方法。其中，探究光照强弱对光合作用的影响，可以参照教材内容在课堂上开展分组探究实验。其余几个影响因素的调控策略，属于本节课的拓展与提升的难点内容。教师需要在课堂上给予学生开展实验探究的一般思路与方法指引，组织学生分组设计实验方案，指导学生课下利用校内外“温室”场地资源合作完成探究实验，记录每日的实验数据，多方采集、整理信息和进行论证。在此基础上，指导学生列表归纳光合作用原理的应用措施（参见表1），便于学生形成相关的知识体系和实践技能。

表1 光合作用原理的应用措施

三、基于学科核心素养的课堂结构的优化

课堂结构是指在一定的教育思想的指导下，为完成一定的教学目标，对课堂教学的各个环节所设计的比较稳定的、简化的组合方式及其活动程序[4]。

（一）厘清课堂结构的一般环节

就高中生物课堂教学而言，一般要经历回顾复习、情境导入、合作探究、分析推理、总结提炼、形成概念、拓展训练、巩固应用、诊断评价、反馈矫正等多个环节。

基于学科核心素养的高中生物课堂，教师要给学生充分的参与时间，让学生展示其探究和思考的过程，以此强化和培养学生的理性思维。然而，一节课的时间毕竟太有限，教师只有善于抓住核心环节并兼顾其余各个环节，才能在有限时间内高效达成学科核心素养目标。

（二）把握课堂结构的核心环节

生物学核心素养重在通过模型建构、科学论证、合作探究、分析推理，培养学生的理性思维和科学探究能力。因此，在生物课堂教学的众多环节中，分析推理与合作探究是培养学生理性思维和科学探究能力的课堂结构的核心环节。

那么，如何把握生物课堂教学的核心环节呢？下面以“孟德尔的豌豆杂交实验（二）”为例，试述把握课堂结构核心环节的“四个适度”。

1.控制适度的探究时间

“孟德尔的豌豆杂交实验（二）”是孟德尔经典遗传实验的精髓部分，需要学生理解并掌握孟德尔“假说演绎法”的研究思路、研究方法和研究过程，并从宏观到微观深刻理解孟德尔自由组合定律的实质，以及学会应用孟德尔自由组合定律解决实际问题。这既需要学生具有较强的分析能力和逻辑思维能力，同时还需要培养学生的科学探究与应用能力。

为了让学生既能展开有效的探究，又避免时间过长而影响其他环节的正常实施，笔者在教学实践中采取了“先学后议”策略，要求学生课前自学本节教材内容，课上组织学生开展小组探究：“现有纯种黄色圆粒和绿色皱粒两种豌豆品系，可以应用以上两品种培育出符合消费者需求的绿色圆粒品种吗？ 怎样培育？”大约用时15 分钟，符合预期的时间结构安排，达到了预期的探究效果，各个小组均能从亲代杂交得到杂合子F1 和F1 自交得到绿色圆粒品种两个环节设计探究实验。

2.要引导适度的发散思维

在完成探究一的基础上，笔者紧接着抛出以下几个议题：在前面的探究实验中，F1 形成哪几种基因型的配子？比例如何？F2 基因型和表现型分别有几种？如何解释性状间的自由组合现象及比例？要求学生小组合作写出F1 四种配子的基因型及比例，分析推理并学会用“棋盘法”写出F2的九种基因型和统计F2四种表现性的比例。这样，通过设置链条式紧密联系的问题，既科学引导学生的推理与思维方向，又可以有效避免学生思维因过度发散而偏离正常教学内容。

3.要创设适度的交流机会

在核心环节设置适度的小组交流、展示与互评活动，通过汇报交流，可以提高学生对探究结果的合理分析与科学表述能力，进一步促进逻辑思维能力的提升和核心概念“自由组合定律”知识的内化。

4.要进行适度的归纳总结

通过前面的探究与分析推理，指导学生归纳自由组合定律的概念与实质。同时，提醒学生参与探究与分析推理过程中的存在问题，让学生及时总结反思自己的探究状态，以便在后续的课堂探究学习中加以调节与改进，促进探究方法与效果的优化。

课堂结构不是固定不变的，它是随教学目标、教学策略、学习评价的不同而变化的。在现实中，对课堂的督导评价，往往过多地关注或片面追求课堂的活动结构，强调学生的参与度，却忽视了各种结构的整体协调问题。基于学科核心素养的高中生物课堂结构的优化策略，在重视分析推理和科学探究两个核心环节的基础上，还需强调课堂结构的完整性和协调性，只有这样，才能使课堂结构更科学、合理，才能真正促进课堂优化和质量提升。

综上所述，基于核心素养的高中生物课堂优化策略，就是要以提升学生学科核心素养为目标，通过优化课堂目标、课堂内容和课堂结构等，整体优化课堂教学，提升课堂教学质量，促进学生核心素养的发展。▲