生物学选修课程的价值内涵和实践策略

黎潇阳 吕涛

[摘要] 二十四节气文化的教育实践在各学科中正进行有益探索，将二十四节气融入高中生物学课程反映时代的发展需求、契合课程的改革创新。为充分实现节气文化教育价值，将生物学学科核心素养有效落实于二十四节气高中选修课程中，可以采用如下四种实践策略：以情境找准传统文化的切点;用项目聚焦多维学科的支点;借实验深化科学探究的要点;会生活夯实立德树人的原点。

[关键词] 生物学学科核心素养;二十四节气;单元教学;跨科学实践

二十四节气凝集着我国古代劳动人民认识自然世界的智慧，具有中国特色、中国风格和中国气派，烙印于我国人民的内心，流淌于我们民族的血液中。中国“二十四节气”于2016年被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录，作为优秀中华文化的一部分，蕴藏丰实的社会科学内核和自然科学内核，为落实立德树人根本任务，培育学生的核心素养，应深耕二十四节气的教育价值，打造“培根铸魂、启智增慧”的二十四节气精品课程。

一、二十四节气融入生物学课程的价值内涵

1.反映时代的发展需求

坚持中国共产党的领导，坚持社会主义办学方向，在教育中融入习近平新时代中国特色社会主义思想，继承和发扬中国优秀传统文化，使学生增强中华文明认同，坚定文化自信，引导学生形成正确的世界观、人生观、价值观，夯实学生终身学习和终身发展的基础，是时代发展的趋势和需求。

作为中华民族伟大复兴精神保障的中华优秀传统文化是中华民族的根和魂，党中央高度重视中华优秀传统文化的传承和发展，而基础教育承载着中华传统文化教育的重要功能，是落实“让中华民族文化基因在广大青少年心中生根发芽”的切实举措。深入挖掘中华优秀传统文化，二十四节气文化实属其中的重要组成。二十四节气文化能帮助青少年学生更全面准确认识中华优秀传统文化的历史积淀，推动文化传承和创新，强化民族自信。

二十四节气文化是古人在长期的农业和生活实践中对黄河流域季节变迁规律的总结，是人们在认知周年复始中时令、气候、物候的规律及变化中建构的理论和实践体系。后来全国各地根据当地实际不断发展丰富了其内涵要义，现在的二十四节气文化已延展至节气素材、节气知识、节气思维等多方面。[1]通过代代相传、历代发展，在文化积淀和现代科技发展的交融中，二十四节气的理论素材日臻完善，人们不仅对黄河流域的节气规律进行了凝练，也对长江流域等众多地区的节气规律进行了科学探究，比如《山城里的二十四节气》一书就对山城重庆的二十四节气进行了探究，从节气初识、节气里的动植物、节气里的我们、节气体验活动、节气自然笔记五个板块呈现立体的重庆地区节气素材，二十四节气的素材版图得以拓展。[2]通过研读古代谚语、诗歌、著作，我们剖析着节气知识;在现代文明的推进中，人们用气象学、地理科学、生物学、信息管理学等学科手段对节气知识进行了优化，使节气知识更具科学性。节气中更蕴藏着中国人的生存智慧和可持续发展理念，凝聚着人们认识自然、与自然和谐发展的生态观。[3]如千百年来，人们总结出各节气三候，雨水节气三候其中之一有“草木萌动”，夏至节气有“半夏生”，霜降节气中有“草木黄落”，每年周而复始，联动草木生长规律人们归纳了节气物候的代表性规律。节气规律提示我们需尊重和运用生物的自然生长规律，需践行“绿水青山就是金山银山”，人与自然和谐共生反映了人类对生态价值的基本取向，是时代呼唤，是大势所趋。因此，二十四节气文化进课堂实属必要。

2.契合课程的改革创新

2014年，教育部发布的《完善中华优秀传统文化教育指导纲要》中指出，分学段有序推进中华优秀传统文化教育，随着学段的递进，小学低年级、小学高年级、初中阶段分别以培养学生对中华优秀传统文化的亲切感、感受力、理解力为重点，到了高中学段应以增强学生理性认识为重点，带领学生深入探究、理解中华民族最深沉的精神追求、厚植家国情怀。因此，近年来在国家课程建设中融入中华优秀传统文化、促进学生核心素养发展在强有力推进中。

在课程的校本化中注重学生核心素养。生物学学科核心素养培育是学生发展核心素养的必要支撑，在国家课程的指导下，校本课程必须紧紧围绕核心素养的培育来展开。校本课程的设计虽可以选取多个视角多项维度，但是作为学校课程的特色化体现，校本课程很大程度反映学校的办学宗旨和教育教研水平，因此校本课程必将追求有深度、有温度的精品。二十四节气文化具有丰富的理论内涵和实践潜力，在校本课程的开发中，传统文化、地域特色、科技创新可有效整合、守正创新，促进节气文化的传承与发展。学生是二十四节气文化的学习者，也是传播者，随着学校和家庭教育的融通，学校和多个社会团体的联系更为紧密，学生们在丰实了节气文化知识和思维后，可以在更多的场合表达节气观点、凸显生命观念、展示科学思维、进行科学探究和履行社会责任，成为传统文化的助力者。

在课程的落地中注重跨学科实践。二十四节气已在多个学段和多个学科中拥有丰富的实践基础，在培养学生的必备品格和关键能力中，要基于现实学情对课程进行合理规划。二十四节气文化覆盖学科较广，教学素材丰富，但由于各学科整体课时有限，课程内容需尽可能在有广度有深度的同时避免交叉重复，这就对教学素材的选择和整合提出了高要求，而跨学科实践的课程架构为实际操作提供了优化指导。根据具身理论指导，基于二十四节气的高中生物学选修课，学生作为研究主体运用自身体验充分感知节气变化，进行节气物候的科学观测，开展节气相关的探究活动，提升解决科学问题的能力。根据STEAM理论指导，跨学科实践可以促进生物学教师以项目式学习为抓手，汇聚资源集中各学科智慧，发挥科学学科和人文学科的融合优势，因时、因地制宜设计和开展节气课程。

在课程的推进中注重时间的延续。课程改革不断向深度学习、大概念和单元教学等方向进发，这些课改方向都重视教学中真实情境的构建、真实问题的解决。二十四节气课程的设计应遵循时令规律，让学生在真实节气情境中參与多项节气活动。学生应在做中学，习得知识，养成素养。节气课程具有一定的主题性;学生也可以小组为单位自主分工、分解大主题确定小课题，更积极主动参与科学探究。如立春节气的特点是“春回大地”，大主题可确定为“万物复苏”，小主题又可以延展为“植物的花”和“土壤小动物”等。立春田间有春景——花间蝴蝶“豌豆花”，因此学生可进行观察和解剖豌豆花实验，也可进行豌豆杂交实验。如果学生要观察豌豆种子的相对性状，因为“谷雨吃豆正当时”，所以观察豌豆种子应选在谷雨前后的豌豆采摘季。立春物候中有“蛰虫始振”，意味着动物准备从休眠状态苏醒，而惊蛰物候里有春雷唤醒了冬眠的动物，秋分物候中有“蛰虫坯户”、霜降物候中有“蛰虫咸俯”。由此看来，物候有前后关联性，学生亦可把握从立春到霜降的大半年时间，对土壤中小动物的丰富度和习性进行连续观察，归纳土壤动物类群生长规律。也可在此基础上再扩展探究主题，土壤动物作为生态系统的消费者，那土壤中分解者的种类会不会随着节气递进时消费者的变动而改变呢？学生可连续开展各代表节气中土壤中各种微生物的分离、纯化和鉴定实验，形成科学报告，体会生物多样性对生态系统稳定性和人类生存与发展的重要意义。

在课程的实施中注重目标和评价多元化。节气课程和生物学选修课有机结合后，产生的联结反应将会发挥巨大的催化效应，促进学生多方面素养的提升。社会主义建设者在科学研究中需展现敢为人先、开拓创新、勇攀高峰的进取精神，也要展现吃苦耐劳、持之以恒、精益求精的钻研精神，因此国家课程越来越重视德育和劳动教育。在节气课程中，学生可通过项目式学习培养意志品质，通过课程活动在辛勤劳作中磨练意志，在主动探究中淬炼自我。而节气课程的评价也不会囿于课堂，学生的小组伙伴或家人朋友或者是社会居民都可以作为评价者。因为学生在思维和实践的交互碰撞中，在节气文化与我国重大传统活动的交集中（如清明既是节气也是节日，秋分节气有农民秋收节，立春往往靠近辞旧迎新的春节），他们可运用节气知识和节气思维来实践节气活动、担当社会责任、参与社会建设。学生在节气课程中生物学核心素养的达成程度、劳动素养和思想品德践行能力可在学生的真实生活中得到有效检验。

二、生物学核心素养视域下该课程的实践策略

基于生物学核心素养培育目标的高中生物学选修课程建设，对二十四节气的教育实践策略做了有益探索。节气课程采用单元教学模式，在每个节气单元衔接节气概述、项目学习、实验探究、接轨生活等重要环节。[4]为在众多课程环节中渗透生物学核心素养的培育，凝练实践策略提供参考。

1.以情境找准传统文化的切点

对于课程设计的开始，应尊重学生的学习规律，设景激趣，以二十四节气的传统文化情境作为切入点，充分借助三侯描述、诗词谚语、传统节气活动等资料，向学生们铺开传统文化中的节气轨道，激发学生的探求欲望，启迪学生的探索智慧。例如，“立春一日，百草回芽”“谷雨摘上红薯秧，一颗能收一大筐”“吃了夏至面，一天短一线”“处暑天还暑，好似秋老虎”“过了大寒，又是一年”。

在创设节气课程的情境时，教师要注重运用马克思主义的观点和方法，帮助学生适切分析材料，随着社会文明的发展和南北地域的差异，情境素材的选择最好要有当地代表和地域对比，提升学生辩证性思维。[5]例如，大雪节气有谚语“大雪，十一月节。大者，胜也”，大雪不一定指的是降雪量增大，而是指对比小雪节气，大雪温度更低，降雪概率加大。但由于重庆地处长江流域四川盆地，即便是大雪节气，山城大部分的确也少有降雪，在引入此情境时，教师可以向学生们展示山城高海拔地区的降雪美景，让学生了解节气谚语的因地制宜，而不同的气候又孕育了不同的物候，形成具有特色的生物学现象，培养学生的乡土情怀和实事求是的科学精神。传统中医有句谚语，叫作“大雪补得当，一年不受寒”，大雪节气宜温补，比如适当吃一些白萝卜、芝麻、花生;虽然南北方在进补的食物方面可能有部分差异，但是各地在特定节气展开食补的文化却由来已久，以此开展节气课程亦会达到设景激趣的效果，助推学生的沉浸式学习。

2.用项目聚焦多维学科的支点

学生通过传统文化入节气之境，紧接着要对节气做更深入的了解，可采用项目式学习的方式，借助STEAM教学理念，用多学科来帮助培育学生发展核心素养和生物学核心素养。[6]学生可在真实实践活动中调动多项技能，聚焦核心素养的落地。比如在谷雨时节，可开展敲拓染的手工工艺品制作项目。在学生完成敲拓染作品时，引导学生思考为什么谷雨节气被称为敲拓染的最佳时期？从植物含水量角度引导学生思考探讨此问题，且可追问植物细胞中水的生理作用。在手工制作项目中，挖掘织染工艺原理，帮助学生提升多学科融合能力，整合知识与技能，发挥综合学科实践大于单学科实践总和的效用。

项目实践也可助力当地特色种植资源的开发。比如大雪节气恰逢奉节脐橙大量上市，奉节脐橙产品质量过硬，深加工渠道多，驰名中外，其背后的原因是什么？引导学生进一步细化问题，从奉节脐橙和普通橙的多项指标（比如含糖量测定）对比寻求答案，再探讨大雪节气时节、奉节地理小气候等因素对各项指标的影响，助推学生养成用科学思维探讨生命现象和规律的习惯，同时印证节气的科学底蕴，增强学生的民族自豪感。

3.借实验深化科学探究的要点

为了使节气课程助力高中生物选修课中核心素养的落地，对课程资源的深度开发必须以促進学生的进阶学习为基要。因此，针对节气中特定的生物学现象，学生进行观察、提问、实验设计与实施、分析与表达交流等科学探究的相关能力训练，也应在选修课中充分渗透。比如生活中腐乳发酵、腌菜制作常利用小雪节气，腐乳发酵原理和腌菜制作原理属于传统发酵技术，但获得优质腐乳的拓展实验涉及微生物的实验室培养专题对菌株的分离和纯化，探究腌菜最佳食用时间段涉及比色法测量腌菜的亚硝酸盐含量实验，这些都可以让学生基于必修课中的实验自主设计和开展实验，并且可以采用小组组内交流和组间交流的方式，达成课堂的形成性评价。

科学探究应对真实情境中的真问题进行探究，聚焦地方特色生物资源，引导学生树立对植物资源的合理开发和利用的观念，教师应该向学生们介绍深加工原理和方法、生产工艺流程和研究前沿等。比如大雪节气盛产的“奉节脐橙”，为让脐橙出汁率更高，可以借助果胶酶催化对果肉细胞壁和胞间层的破坏。但是果胶酶的最适温度和pH区间是多少，又需要学生进一步设计科学实验进行探究。通过果胶酶提高出汁率，但对于果汁的口感和营养价值是否会造成影响，学生可以继续深挖子课题，形成课题串，撰写科学报告，提升学生的科学探究水平和科学读写能力。

4.会生活夯实立德树人的原点

作为中国的重要历法，二十四节气伴随着四季更迭和节日律动，规范了我们的实践，启迪着我们的思想。学生从各大媒体中获得关于二十四节气的相关信息，应结合已有的科学知识和核心素养，加深对科学、社会、技术、环境相互关系的认识。作为生物学培养目标的一方面，学生应结合本地资源开展社会实践、主动向他人宣传关爱生命的观念和知识，实践健康和文明的生活方式，并成为健康中国的促进者，这些目标都要求学生懂生活、会生活。[7]二十四节气高中生物学课程不仅具备广度和深度，同时具有温度，故应帮助学生知冷暖、晓时节、爱劳动。比如在立春踏青时节抓住契机，借助初中生物学的植物器官花的解剖知识，结合高中的孟德尔相关实验原理，观察豌豆花的结构，像科学家一样思考，体会孟德尔进行遗传学实验的不易，树立刻苦钻研、严谨求实的科学精神，同时培养热爱生活的志趣。又如在大寒节气让孩子们充分感受岁末年初、辞旧迎新的习俗的同时，也可以带动学生人工孵化鸡卵，实践科学孵卵育雏的方法，用亲身经历感悟生命的力量，让学生体味亲代养育的艰辛，树立珍爱生命珍惜时光的意识。

立德树人重實践，德育有着广博的内涵和外延，新时代的学生们应更积极主动地承担起节气文化传承者的重任，让节气文化更深入人心。在大雪节气中，同学们做完提高果汁出汁率实验后，可将剩余的果皮进行橙皮精油提取实验，将提取的精油进行深加工，制作成橙皮洗涤剂、护手霜、润唇膏等日化用品，在家庭中使用或赠予友人，让亲友们体味节气与自然的馈赠，传扬二十四节气文化。

为实施以上生物学核心素养视域下二十四节气高中选修课程的四大策略，教师可以考虑从如下几个方面强化：一是落实对课程标准的研读，课程标准可以不局限于生物学课程标准，也可扩展于其他学科，从各学科的课程要求和实施建议中找准方向、找到方法。二是深入对生物学教材的解析，新教材的必修和选修部分都要熟读深思，与二十四节气有关联的部分，要做好进一步的资料挖掘和分析，这一过程要细致且全面。三是加强与其他学科教师的联系，学习多项技能，也就是教师要树立终身学习理念，在选修课备课中不仅有综合学科意识，还要从其他学科的老师处学得真实技能，以助力项目式教学。四是关注媒体的相关素材分享，二十四节气教学要充分利用媒体平台分享的资料，为教学摄入足够营养，储备实用素材。相信，在生物学教育工作者们的努力中，生物学核心素养于二十四节气高中选修课程的落地必将足履实地、行稳致远。

[本文系重庆市教育科学“十三五”规划2020年度规划课题“将中医药文化融入生物学学科实践活动开发的实践研究”（项目编号：2020-05-472）研究成果]

[参考文献]

[1]吕涛，刘慧琪.节气里的生物密码[M].北京：气象出版社，2019：1-15.

[2]吕涛，刘慧琪等.山城里的二十四节气[M].重庆：重庆大学出版社，2021：1-24.

[3]吴成军，郭学恒.生态观的内涵及其在高中生物学教材中的体现[J].课程·教材·教法，2020（9）：120-124.

[4]黄惠涛，丁奕然.基于格斯丁翻转教学模式的生物学实验深度学习[J].天津师范大学学报（基础教育版），2021，22（04）：46-50.

[5]杨守菊.生物学学科核心素养教学转化的“按书索骥”——兼评《生物学学科核心素养的教学与评价》 [J].中小学班主任，2021

（22）：43-45.

[6]胡卫平，首新，陈勇刚.中小学STEAM教育体系的建构与实践[J].华东师范大学学报（教育科学版），2017（04）：31-39.

[7]杨启亮.论教法在素质教育实践中的张力[J].课程·教材·教法，2001（6）：21-25.