优化生物科学实验发展学科核心素养——“南方教研大讲堂”项目的设计思路与实践

杨计明 （广东省教育研究院 广东广州 510035）

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》是高中生物学教学的依据。培养学生生物学学科核心素养是生物学课程的价值追求，也是课程预期的教学目标。实验教学是促使学生达成生物学学科核心素养的重要支撑。

生物学是自然科学中的一门实验性基础学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学，包含了人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程。生物学课程要求学生主动参与学习，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中学习生物学知识，养成科学思维习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习及创新实践的能力[1]。

“南方教研大讲堂”是由广东省教育厅指导、广东省教育研究院主办的示范性常态化高端教研学术讲堂。

“南方教研大讲堂”致力于推动广东省基础教育课程教学改革和教研工作转型发展，打造高素质的专业化创新型教师和教研队伍，创建广东教研品牌，促进基础教育教学质量提升。将围绕广东基础教育（含幼儿园）发展热点、难点问题和薄弱环节，突出重点、聚焦问题，以学科育人这一关键环节和重大问题为主线，组织和邀请省内、外师德高尚、理念先进、积极创新，研究与实践能力强并具有一定成果的教研基地负责人、教研员、名教师、名校长及高校专家等组成教研团队，通过专家专题报告、教学教研成果汇报、精品优质课例（案例）展示、教学教研学术研讨沙龙等形式灵活开展，并结合人工智能等先进信息技术和融媒体等信息技术新样态，线上、线下融合进行，探索示范性常态化主题教研新模式。

“南方教研大讲堂”系列活动涵盖中小学各学段各学科，每周五下午14:30～17:00线上、线下融合进行。

据广东省教育研究院办公室不完全统计，截至2021年12月，“南方教研大讲堂”系列活动已进行了26场，收看量超过1 000万人次。

1 项目实践

“南方教研大讲堂”第10场的主题为：优化生物科学实验发展学科核心素养。活动聚焦于学科核心素养的生物学实验教学研究、如何开好生物学学生实验等问题，通过专题讲座、课例展示、专家评课、教研沙龙和活动总结等5个环节，进一步探索、优化生物学实验，发展学生的生物学学科核心素养。

2 方法

“南方教研大讲堂”第10场活动实施方法为：2021年9月9日下午14:30～17:00在广东省教育研究院八楼学术报告厅线下进行，通过“中国教研网、中国移动和教育、广东广播电视台广东教育Plus、广东广播电视台触电新闻、广东省教育资源公共服务平台、粤教研、广东教育传媒”等平台进行线上直播，直播活动结束还可扫码回看。

3 内容

1）专题讲座：基于学科核心素养的生物学实验教学研究，重点推广首届国家级教学成果奖获奖成果“广东省中学生物新课程实施中优化课堂教学活动的研究与实践”[2-3]，关键在于“优化课堂教学活动”，在优化生物学实验课型方面，中学生物学课堂教学要突出实验材料优选、实验方法优化、实验效果优异。以生物科学史“袁隆平杂交水稻”为经典案例，介绍实验材料优选（水稻“野败”雄性不育株）、实验方法优化（水稻“三系法”育种等）、实验效果优异（水稻优质高产）并在全世界广泛推广、应用，以解决人类粮食问题。

2）课例展示：以2020年12月4日广东省普通高中新课程新教材实施国家级示范校建设研讨交流活动“聚焦育人模式改革发展学生核心素养”的“探究实验：影响酶活性的条件”同课异构展示，广东省普通高中新课程新教材实施国家级示范学校华南师范大学附属中学、广东实验中学、广州市执信中学的3位生物学教师的实验课例教学效果优异。例如，华南师范大学附属中学孙老师的实验材料优选（优选“马铃薯”）、实验方法优化（定性实验和定量实验）、实验效果优异，在发展生物学学科核心素养方面，突出“科学探究”“科学思维”并拓展至“生命观念”“社会责任”，必修模块实验从学生学业质量标准“水平二”深化至“水平四”，依据生物学课程标准实施教学，在不增加课程难度的情况下，发展学生的生物学学科核心素养，教学创新示范性较强。

3）教研沙龙：在生物学学科核心素养视域下，如何加强、改进并开展好学生实验？各位专家提供了很好的优化生物学实验的教学经验，并提出宝贵建议。

教师在观摩“南方教研大讲堂：优化生物科学实验发展学科核心素养”第10场后均表示，大讲堂内容既有理论高度，又有实践意义，开拓了视野，也为一线教师提供了多种课堂范例，对教师成长大有裨益。

“南方教研大讲堂：优化生物科学实验发展学科核心素养”通过多种形式线上、线下融合，在广东省乃至全国产生一定的影响力。

4 讨论

1）生物科学课程既要开设基础实验，又要开展拓展实验，还要开辟创新实验。例如，广东省普通高中新课程新教材实施国家级示范校华南师范大学附属中学的金字塔课程体系（图1）。

图1 华南师范大学附属中学课程体系

华南师范大学附属中学课程体系的基础课程、拓展课程、创新课程，依次开展基础性实验（国家课程生物学实验）、拓展性实验（自然科学生物学实验）、创新性实验（理化生高端创新实验研修），从“基础扎实、全面发展”到“视野开阔、特长突出”再到“求真致知、实践创新”，致力于优化生物科学实验，培养创新型人才。从课程设置和课例展示分析，华南师范大学附属中学作为广东省普通高中新课程新教材实施国家级示范校，践行“优化生物科学实验发展学科核心素养”。

2）“南方教研大讲堂”高水平教研创新平台跨越时空值得进一步探索。广东省普通高中生物学教师不足2万人，直播和回放截至2021年9月10日，“南方教研大讲堂：优化生物科学实验发展学科核心素养”收看量达43.67万人次，互联网融媒体跨越时间与空间，教研影响力广阔。打造教研新模式，“南方教研大讲堂”高水平教研创新平台值得进一步探索。

5 结论

1）生物学实验是生物学课程的重点和难点内容。生物学教学发展创新实践能力必须突出实验重点和突破实验难点。①突出重点，建议在开展基础性实验（国家课程生物学实验）的基础上，进一步开展拓展性实验（自然科学生物学实验）和开辟创新性实验（生物学高端创新实验）。②突破难点，建议中学生物学课堂要突出实验材料优选和实验方法优化，以实现优异的实验效果。

2）优化生物学实验是发展学科核心素养的重要途径。贯彻生物学课程标准，以生物学学科核心素养为宗旨，无论是“科学探究”“科学思维”，还是“生命观念”“社会责任”，教学过程都应注重实践，“南方教研大讲堂”实践证明：优化生物科学实验是发展学生学科核心素养的重要途径。

3）“南方教研大讲堂”高水平教研创新平台逐渐形成。由广东省教育研究院创建的“南方教研大讲堂”高水平教研创新平台，于每周五下午进行直播，为进一步推动广东基础教育课程教学改革和教研工作转型发展，打造高素质专业化创新型教师和教研队伍，以及创建广东教研品牌创造了有利条件，促进了基础教育教学质量的提升。

由广东省教育研究院主办的“南方教研大讲堂”与“广东省中小学青年教师教学能力大赛”[4]“广东省基础教育教研基地项目建设”“广东省基础教育教研员研修活动”“广东省教育研究院‘走进粤东西北教研帮扶活动’”等系列教研相互融合，在广东教研背景下，生物学科将进一步探索“依托高水平教研促进教师专业发展提高中学生物学教学质量的研究与实践”[5]。