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生物學核心素養研究:基于生物學核心素養的課堂教學
摘要:生物學課程的根本任務是提高學生終身發展所需的生物學核心素養。課堂教學是落實學科核心素養的重要陣地,教學中關注學生的個體差異和發展需求,立足核心素養制定學習目標,找準每節課核心素養的立足點、切入點、支撐點,是落實核心素養的前提;開展以探究為主的教學活動,是落實核心素養的關鍵,讓學生親歷探究過程,感悟生物學思想和方法,體會解決問題的過程和方法,達成對生命的理解,養成科學態度和科學精神,為學生的終身發展奠定素養基礎。
關鍵詞:生物學;核心素養;課堂教學
隨著國家發展學生核心素養體系的,重視和深化發展學生核心素養成為基礎教育改革的熱點和方向,落實立德樹人是課程改革的核心和根本任務,發展學生的核心素養是育人的重要目標。[1]2017年新修訂普通高中生物學課程標準明確將生物學核心素養作為課程宗旨,生物學課程的根本任務是提高學生終身發展所需的生物學核心素養[2],因此課程、教學、評價都要基于核心素養來設計和實施。下面以“DNA的復制冶為例談談在教學中培養學生的核心素養。搖搖
一、基于生物學核心素養的教學分析
生物學核心素養是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的,在解決真實情境中的實際問題所表現出來的必備品格和關鍵能力[3],包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個方面。生命觀念是生物學核心素養的基礎和支柱,生命觀念的形成離不開理性思維和科學探究,理性思維是科學探究的重要內涵,科學探究是理性思維的實證過程,在形成生命觀念、進行理性思維和科學探究的過程中,最終形成一定的社會責任意識和義務。[1]基于核心素養的教學,將課程目標定位在核心素養上,需要我們從關注知識點的落實轉向素養的養成,從關注教什么轉向關注學生學會什么,需要更多地思考如何讓知識成為素養,讓知識變成智慧。[4]以學科核心素養為根本宗旨的生物教學,更加尊重學生的個體差異性發展,關注學生素養的培養,注重課堂教學的原生態,讓學生形成基本的生命觀和生物學基本觀點[5],發展生物學核心素養。
(一)確定生物學核心素養的目標
生物學核心素養是對生命現象及其運作的理解和認識,是科學世界觀的組成部分,是滿足學生終身發展所必須的生命觀念、思維和方法,是學生知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現,是三維目標的提煉和有機升華。“DNA的復制冶是人教版高中生物必修2第三章第三節內容,DNA分子的結構和復制是遺傳學的基本理論[6]。學生已有有絲分裂、減數分裂和DNA雙螺旋結構等知識背景,教師在分析學生、教學內容的基礎上,確定了基于生物學核心素養的學習目標:概述DNA分子的復制,探討DNA復制的生物學意義,理解結構和功能的內在聯系;運用假說———演繹法推測DNA分子復制的方式,感悟假說———演繹的科學方法;通過分析推測復制過程的經典實驗,學會分析實驗的方法,領悟科學探究的魅力,建構DNA通過復制傳遞遺傳信息功能的概念,體會科學技術的應用;探究活動中,指導學生分析、推理、歸納、大膽想象和猜測,培養科學的思維及合作學習的精神。
(二)找準培養生物學核心素養的“三點
培養學生生物學核心素養是本課程的價值追求,也是課程預期的教學目標。教師在進行教學設計時,要考慮本節課學科核心素養的針對性和有效性,找準培養學生生物學核心素養的立足點、切入點、支撐點,是培養學生核心素養成功的關鍵性前提。根據課程標準的要求和教材內容、學生的實際,教師精心設計課堂教學,設計了啟發式、自主和合作探究學習的方法,確立了本節生物學核心素養的立足點是生命觀念、理性思維、科學探究;切入點是體驗假說———演繹;支撐點是科學探究。
(三)定位培養生物學核心素養的助推劑
精心設計教學主線,分析教情、學情,確立有效的教學方法,這些都是課堂教學中落實核心素養的助推劑。教師把科學探究的過程設計為課堂教學的主線,讓學生親歷科學探究的過程,體驗生物學知識的形成過程、感悟生物學思想和方法[3],體會解決問題的過程和方法,建構生物學核心概念,達成對生命的理解,養成科學態度和科學精神,為學生的終身發展奠定素養基礎。
二、基于生物學核心素養的課堂教學
教學中,在層層設疑、解疑、演繹推理過程中,學生體會假說———演繹的科學方法,課堂圍繞“發現問題———作出假設———演繹推理———實驗驗證———得出結論冶這一探究主線實施[6],處處滲透著生物學核心素養的培養,最終達成課堂的核心素養目標。
(一)利用前概念創設新情境
前概念是學習新概念的基礎,利用學生已有概念的回顧,達到溫故知新的目的。教學中,教師結合圖片呈現問題:DNA化學組成的基本單位是什么?DNA分子的空間結構是怎樣的?使學生進一步理解結構與功能的內在聯系,建構生命觀念。指導學生推測:DNA復制的場所可能在哪?進一步引發思考:一個DNA復制后形成兩個子代DNA的4條鏈可能的組成方式有哪些?問題解決的同時伴隨著新的設疑,激發學生的求知欲,使學生盡快進入學習新知的情境。教學中發揮科學前概念的正遷移作用,使之成為學習新概念的鋪墊、資源,成為新知學習的新增長點。
(二)立足核心素養點,開展探究活動
生物學核心素養的四個方面并不是在每節課都要充分體現和落實,根據學習內容、學情等不同,每節課側重點有所不同。教學中,教師把握核心素養的培養點,圍繞培養點開展探究活動,有效的探究活動不僅直接影響核心素養中理性思維、科學探究的落實,也間接影響生命觀念和社會責任的達成。在本節學習中,核心素養的培養重點立足于結構和功能相統一等生命觀念,演繹與推理、歸納概括、建構模型等理性思維,以及科學探究的過程、方法和品質等。1.科學探究建構DNA的復制方式科學探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。學習中,沿著“發現問題———做出假設———演繹推理———實驗驗證———得出結論冶這一主線,感悟假說———演繹的科學方法,運用歸納與概括、演繹與推理、模型、批判性思維等方法,探討DNA分子復制的方式。發現問題。根據導入環節設疑:一個DNA復制后的子代4條鏈可能的組成方式有哪些?教師組織學生討論、繪圖、板圖交流可能的復制方式———半保留、全保留復制、彌散復制。作出假設。學生根據問題交流結果作出假設:DNA復制是半保留復制;DNA復制是全保留復制;DNA復制是彌散復制。演繹推理。教師設置了5個遞進的問題:設計此實驗的關鍵思路是什么;怎樣區分用肉眼看不到的DNA分子;若親代DNA用同位素15N標記,放在含有14N的環境中培養,親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素;實驗中如何將不同N元素組成的DNA分子區分開;親代、子一代、子二代DNA都分別進行離心,結果怎樣分布。指導學生分組討論、繪圖、板圖交流,在師生交流過程中,預測DNA三種復制方式形成的子代DNA的可能情況,以及如何設計實驗進行驗證,體驗科學探究的嚴謹,發展學生的理性思維。實驗驗證。學生利用學具動手制作DNA復制的模型,模擬復制方式,初步建構半保留復制的概念,體會科學家的研究過程和結果,佐證學生的推理結論。得出結論。在前面推理、模擬的基礎上,歸納概括出:DNA復制方式是半保留復制。2.討論———探究建構DNA復制過程本環節分兩個板塊進行,首先教師呈現科恩伯格的兩個實驗研究,指導學生合作討論分析、獲取信息、找關鍵詞,推測DNA復制可能需要的條件:模板、能量、原料、酶等。其次,教師充分利用信息技術的手段,演示DNA復制的動態和連續變化過程,閱讀教材內容,思考交流以下問題:DNA復制的條件、場所、時間、結果?DNA復制的特點、意義,如何保障其性?同時結合大腸桿菌半保留復制圖例,用數學方法計算三代中含15N-DNA的比例。在此過程思維的碰撞中,聚焦構建概念,學生再次體會生命觀點。
(三)課堂總結拓展,課后反饋鞏固
師生共同梳理主體知識,重溫科學探究的過程、方法,深化對DNA復制的整體認識。同時引導學生思考,啟發學生的思維,有學生提出:DNA復制是從一端開始還是兩端開始復制呢?兩條鏈復制是同時的嗎?是同一個方向進行嗎?有些問題遠超出學生的認知水平,教師指導學生對部分問題進行深層次分析,使學習達到一個更新更高層次。結合學生質疑,教師呈現圖片,展示DNA復制的多起點、兩條鏈反向延伸的特點,拓展了課堂內容,為后續學習奠定基礎。課后教師設計了5道重要概念的反饋題,及時了解學生掌握情況,鞏固深化DNA復制這一重要概念。
三、思考
課堂教學是發展學生生物學核心素養的重要陣地,以培養學生生物學核心素養為總目標的教學,要關注學生的個體差異和發展需求,定位每節課核心素養的立足點、切入點,是落實核心素養的前提。創造機會,多組織學生主動學習的探究活動,是落實核心素養的關鍵。設置遞進式的問題,創設學習的真實情景,是啟發學生思維,落實學科核心素養的重要保障。生物學課程分為初中、高中兩個學段,初中側重于生物多樣性及其分類,以及細胞、遺傳、進化、生態系統等概念的初步理解;高中側重對細胞、遺傳、進化、生態等概念進一步深入探討,深入到分子水平探討生命活動的機制,更加關注生態學和進化思想[5]。在落實核心素養的要求上,兩個階段有著不同的目標,如何進行無縫銜接,是我們值得思考的問題。以學科核心素養為根本宗旨的課堂教學被賦予了新的元素,但同時衍生出新問題:課堂教學中如何評價學生生物學核心素養的發展水平?如何利用生物課程的特點發展學生的核心素養?探索生物科學素養與核心素養的培養之間的關系,在課程改革的道路上,我們且行且思且實踐。
作者:金明明 單位:天津市濱海新區塘沽教育中心
生物學核心素養研究:發展學生生物學核心素養的策略
【摘 要】生物科學素養是指學生將來參與社會生活，從事社會活動，作出個人決策所必須的對生物概念和過程的理解，以及相應的合作、探究能力，也指向于學生的社會實踐能力。在高中生物教學中，教師要從思想上樹立學生發展意識，把發展學生的生物學核心素養放在首位，要以文化基礎、自主發展和社會參與三個方面的內容為核心的素養，落實到生物學科教學中。
【關鍵詞】生物；核心；素養
提及生物科學素養，很多人會把它同“生物學家”等同起來，其實不然，發展學生的生物素養，概括的說是要讓學生得到發展，具體地講，是指學生將來參與社會生活，從事社會活動，作出個人決策所必須的對生物概念和過程的理解，以及相應的合作、探究能力，也指向于學生的社會實踐能力。培養學生的生物學核心素養不是空泛的理，而是以文化基礎、自主發展和社會參與三個方面的內容為核心的素養，落實到生物學科教學中，是以生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任為一體的體系。那么，在高中生物教學中如何發展學生生物學核心素養，對此，本文就提出一些簡單的看法。
一、夯實基礎知識，滲透生命觀念
發展學生的生物學核心素養就需要培養學生的生命觀念，要注重引導學生以科學世界觀觀來看待生命，滲透生命教育。換言之，在高中生物教學中，教師所要做的，不僅僅是要讓學生掌握生物科學知識，還要以生物科學知識來引導學生認識生命。應該說，生物課程是一門富有人文性的課程，在生物教學中滲透生命觀念，就是要以生物科學知識來引導學生認識生命，樹立正確的價值觀。結合高中生物教材內容安排來看，諸如分子與細胞、遺傳與進化、生物科學與社會等章節的教學中都可以滲透生命教育。
滲透生命教育，首先還得夯實學生的生物基礎知識，讓學生以科學的態度去對待生命。以遺傳為例，如性腺發育不良、軟骨發育不全、地中海貧血等遺傳病，這些遺傳病直接危害著人類的生命健康，那么，在教學中就可通過典型案例而讓學生了解遺傳病，引入遺傳信息的攜帶者（核酸），促進學生理解DNA與RNA在化學組成上的異同，如此，學生對學習內容感興趣，在學習過程中變得積極，效果也好。同時，通過對核酸的學習可讓學生更好地了解遺傳病，讓學生更好地認識生命。也可引入DNA指紋法在案件偵破工作中的用途，由此更好地激發學生的興趣。
滲透生命教育是高中生物教學的重要內容。高中學生畢業后將進入大學繼續學習，他們是未來祖國的建設人才，但隨著時代和社會的發展，一些學生對生命的認識不足，甚至輕視生命，這對學生的發展是極為危險的。在生物教學中滲透生命教育，就是要以生物知識來引導學生認識生命的起源，懂得生命的可貴，學會珍惜生命，在有限的生命歷程中發出光芒。
二、注重滲透方法，培養理性思維
發展學生的生物學核心素養要切實結合高中學生的身心特點進行，不能盲目。進入高中后，隨著年齡和知識的增長，學生的認知面不斷拓寬，但學生的認知尚不成熟，發展學生的生物核心素養，要培養學生的理性思維，即要讓學生在學習過程中掌握從事科學工作的基本方法，培養學生的思維習慣和方法。換言之，在高中生物學習過程中，要培養的生物科學素養，首先的培養學生的學習習慣和方法，要引導學生在生物學習過程中掌握科學的學習方法，以便為今后的學習和工作奠定基礎。
首先，在生物教學中要注重培養學生的學習習慣。進入高中后，一些學生依然沒有形成良好的生物學習習慣，一些學生學習中雖然很努力，甚至是“拼命”，但效果并不是很好，原因就在于習慣不好。培養學生的學習習慣，不僅要培養學生的預習習慣、提問習慣、自主練習習慣，還得引導學生學會反思。如學習了生物概念后，對概念是否理解了，在應用中出錯了，會不會去查找出錯的原因。諸如此類，要逐漸讓學生學會自主學習，學會在生物學習過程中不斷的審視自己，養成良好的學習習慣。其次，在生物教學中要注重方法的引導。以概念的學習為例，如對減數分裂概念的識記，很多學生就是采用死記硬背的方法進行，而沒有根據概念找出減數分裂的對象，時期，特點，結果，為此，在引導學生探究該概念時就應給予學生相應的指導。
在高中生物教學中滲透學習方法，培養學生的學習的習慣，目的是要讓學生能做到事半功倍，這也是社會發展對生物教學所提出的要求。在生物教學實踐中，針對學生的實際情況，要給予相應的引導。如有的學生基礎差，要幫助其分析原因，共同思考對策。而有的學生成績較好，則要幫助其進行拓展，不斷應用知識解決問題。
三、提倡科學探究，培養學生探究精神
科學探究精神是生物學核心素養的重要組成部分，在傳統的高中生物教學中，因受以往教學觀念、體制等多種因素的影響，無論是教師、學生，還是家長，都看重成績，而對學生的科學素養關注力度不足。故而落實到生物教學中，更多的也就是老師在講，學生聽。要在生物教學中發展學生的生物核心素養，那就必須關注科學探究精神的培養。高中階段的生物屬于入門階段，若在此時不加強培養學生的科學探究精神，一味的重成績，那對學生今后的發展是十分危險的，這只能算是一種急功近利的教育。
在生物教學中培養學生的科學探究精神，就是要讓學生掌握研究生命科學最基本的方法，為學生今后的學習，步入社會生活從事生產和生活而奠定基礎。高中生物新課標中明確指出，生物教學要“提高生物科學素養”，要注重培養學生的“探究能力以及相關的情感態度與價值觀”，那么，落實到生物教學實踐中又該如何做呢？
其實，要培養學生的科學探究精神，還得轉變教學方式，由“講”而“引”，讓學生積極參與到課堂活動之中。如DNA分子的復制教學，導入新課后問“DNA是如何復制的”？交流后引出引出沃森和克里克對DNA復制過程的推測，得出DNA的半保留復制過程，借助教材中的圖片、實驗等引導閱讀并交流問題，如解旋的目的是什么？什么叫子鏈？復制一次能形成幾條子鏈？歸納出復制三點過程。如此，層次引導，讓學生去經歷和探究，其對知識的理解也會更加深刻，在探究中也培養了學生的合作精神。
三、緊密練習生活，提高學生的社會責任感
教育是為社會發展的服務的，換言之，教育所培養的應該是符合社會發展需要的人才，這樣的人才不但要有專業知識，創新精神，還得具有社會責任感。在生物教學中發展學生的生物科學核心素養，要注重培養學生的社會責任感，要注重引入生活案例來引導學生展開套路你和分析，要注重引導學生在分析過程中做出理性判斷，思考如何用生物知識去解決遇到的問題，能做一個樂于傳播生物學知識和健康的生活方式的先鋒。
在生物教學中，切忌把學生束縛在書本之中，而要以廣泛的生活為基礎，引導學生從生活中去了解生物知識。如孟德爾的豌豆雜交實驗的教學中，課前就可布置學生對豌豆莢進行觀察。如雜交育種與誘變育種的教學，可用生活中典型的雜交植物來引入。如果酒和果醋的制作不妨就在課堂中引導學生動手操作。如此，拉進生物和生活的距離，學生不但喜歡學了，也能更好地從生活中探究生物知識。
同時，在練習中，不能單純地讓學生用作業本完成抄寫，或是完成教輔上的作業，要多設計一些富有探究性的活動，引導學生去實踐。如探討加酶洗衣粉的洗滌效果教學后，就可引導學生進行對比實驗，用不加酶的洗衣粉和加酶洗衣粉進行洗衣對比，在實驗中驗證課堂中所學知識。又如農業生產中繁殖控制技術的學習后，不妨讓學生去親自做實驗，如此，學生積極參與，不但鞏固了所學知識，也培養了學生的動手能力。
發展學生生物學核心素養不是形而上的空泛理論，而是和教學緊密相關的實踐。在高中生物教學中，不僅要從思想上樹立學生發展意識，把發展學生的生物學核心素養放在首位，還要注重結合學生的身心特點，優化課堂教學，滲透生命價值觀，培養學生的理性思維和科學探究精神。同時，要以生活為出發點，提倡生活化的教學方式。如此，多管齊下，學生生物學核心素養才能得到培養，也唯有這樣，生物教學才算得上是有效的教學。
生物學核心素養研究:基于高中生物學科核心素養的作業設計
[摘 要] 生物學科核心素養是指學生在接受生物學教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的必備品格和關鍵能力，包括生命觀念、理性思維、科學研究和社會責任四個方面。教師在教學過程中，作業的設計應該以提高學生的核心素養為出發點，創新作業形式，促進學生在完成作業的過程中提高核心素養。
[關鍵詞] 核心素養；作業設計；高中生物
生物學科核心素養是指學生在接受生物學教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過學習生物學內化的帶有生物學科特性的品質，是學生科學素養的關鍵成分。2014年4月，教育部頒布的《關于深化課程改革，落實立德樹人根本任務的意見》明確提出將“發展學生核心素養體系”作為推進課程改革、深化發展的關鍵環節。因此，不僅課程標準需要基于學生核心素養進行設計與實施，在教學后的作業設計也要以培養學生核心素養為基礎。
一、生物學科核心素養的具體表現
1.生命觀念
生命觀念是指對生命現象的相互關系或特性進行分析后所進行的抽象，是經過實證后的想法或觀點，它有助于理解或解釋較大范圍的相關事件和現象，包括結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等，以此認識生命世界、解釋生命現象。
2.理性思維
理性思維是一種建立在證據和邏輯推理基礎上的思維，它是一種有明確的思維方向，有充分的思維依據，能對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的思維。學生應該崇尚并形成科學思維的習慣，能夠運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法探討生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。
3.科學研究
科學研究是一種綜合的能力，也是形成生命觀念和理性思維的途徑，要求學生能夠發現現實世界中的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果交流與討論，在科學研究中提高溝通、表達能力，培養合作精神。
4.社會責任
社會責任是指基于生物學的認識，參與個人與社會事務的討論，做出理性解釋和判斷，嘗試解決生產生活中的生物學問題的擔當與能力。學生應該能夠關注生物學社會議題，參與討論并做出解釋，辨別迷信和偽科學，主動向他人宣傳健康生活、關愛生命和保護環境等相關知識，結合本地資源開展科學實踐，嘗試解決現實生活中與生物學相關的問題。
二、基于核心素養的作業設計
新課程標準倡導采用多元化的評價方式，在充分利用好傳統的紙筆測驗的基礎上，根據不同的教學內容和教學方式，采用不同的評價方式，注重過程性評價。如今，核心素養被更多地認為是人終身發展必備的品格與能力，因此，教師應該大膽創新作業的形式，使得作業的設計符合核心素養的理念，促進學生在完成作業的過程中提高核心素養。
1.作業設計應幫助學生形成生命觀念
邁爾認為：“生物學的基本任務是研究生命系統的結構、功能，生命的過去、現在和未來。”美國國家科學院研究理事會提出：“21世紀生物學依賴于從各個學科整合而來的知識，以促進對生命系統的理解。”因此，概括說來，學習生物學的核心是理解生命，認識生命的本質。學生生命觀念的形成一方面來自自己對生物概念的理解，另一方面需要教師提供幫助，優化作業設計，讓學生在學習、練習的過程中增進對生命觀念的理解。
例如，為了讓學生形成結構與功能相適應的生命觀，在人教版必修1“細胞器――系統內的分工合作”一節，學生的作業不要局限于傳統的紙上練習，可以讓學生在課后以小組為單位，利用黏土、彩紙等各種材料自己動手制作細胞器的結構模型。陶行知提出“在做中學”，學生在動手制作的過程中，不僅掌握了各種細胞器的結構，還增添了學習樂趣。只有認清了結構，才能更好地理解其功能，才有助于形成結構與功能相適應的生命觀念。
再如，為了促使學生形成進化與適應觀，教師可以推薦學生閱讀達爾文的《物種起源》一書，就書中的某一內容撰寫讀書筆記，然后舉辦讀書研討會，就物種進化相互交流觀點。還可以就此開展小型的演講比賽等活動，根據學生在活動中的表現給予一定的評價，這也符合新課程標準中要求的多元化評價的理念。
2.作業設計應幫助學生培養理性思維
理性思維是人們借助抽象思維，在概括整理大量感性材料的基礎上，達到關于事物本質的內部聯系和事物自身規律的認識。理性思維是感性思維的飛躍。在教學過程中要注意對學生理性思維的培養。
例如，在必修2“種群數量的變化”一節，對于種群增長模型的建構，教師可以提供一段感性的材料，學生在閱讀、分析材料的基礎上，進行概括、抽象，然后用數學模型表示出來。如“J”型曲線，教師指導學生分析細菌的數量增長模式，學生以此概括出指翟齔ぃ進而做出指數函數的曲線。對于“S”型曲線，教師可以提供高斯實驗的材料，也可以指導學生認識種群會受到空間、食物等資源條件的限制，不會一直持續增長下去，引導學生思考做出“S”型曲線。學生在自己構建數學模型的過程中提高了理性思維能力。
3.作業設計應幫助學生提升科學研究能力
生物學是一門實驗科學，大量的生物學原理、過程都是建立在實驗的基礎上。對學生科學研究能力的培養不僅幫助學生理解相關生物學概念，還可以提高學生的學習興趣，增強動手操作能力。同時，學生在實驗探究的過程中體會科學家進行科學實驗的艱辛歷程，領悟科學家為了實驗研究持之以恒、不怕失敗的精神。
例如，在必修1“降低化學反應活化能的酶”一節實驗“探究影響酶活性的條件”，多數教師并沒有充分利用好這個實驗培養學生的探究能力。部分教師因時間、資源限制，照書講解實驗。還有一些教師為了實驗而實驗，將實驗原理、材料、步驟等詳細告訴學生，將探究實驗改成了驗證實驗。這些都不利于核心素養的形成。教師可以先提供一些背景資料，如加酶洗衣粉的說明書、人體不同部位的酸堿度不同等等。學生根據資料提出問題，針對提出的問題做出假設，然后選擇實驗材料并設計實驗。由于學生水平有限，在設計實驗過后，可以讓學生與全班同學分享自己的設計思路，全班同學進行討論，判斷可行性，教師給予相應的指導。然后根據合理的實驗設計進行實驗，分析實驗結果，并請幾組同學對結果進行解釋。在課后，可以讓學生查閱資料，找出影響酶活性的條件還有哪些，并開展進一步探究。
4.作業設計應幫助學生樹立社會責任感
生物學與生活息息相關。新課程標準要求“注重使學生在現實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念，并能運用生物學的原理和方法參與公眾事務的討論或作出相關的個人決策”。社會責任感是學生核心素養的表現。通過高中生物學的學習，學生應該了解許多健康知識、飲食常識、遺傳原理、環保知識等，并利用這些知識解釋生活中的現象，要對社會有所擔當并承擔力所能及的責任。
教師設計的作業要注重對學生社會責任意識的培養。例如，可以組織學生到社區積極傳播生物學知識，如介紹傳染病的預防措施，比如艾滋病、肺結核等。再如讓學生小組到醫院與醫生交流遺傳病的預防措施，與農民交流農作物的種植方式，到當地環保部門與相關工作人員交流環保知識，并積極宣傳環保知識等等。還可以積極開展社會調查和社會實踐等，努力讓更多的人了解生物學知識，讓生物學知識更好地服務于社會。這些走向社會的活動不僅可以提高學生的社會責任感，還鍛煉了學生與陌生人交流的能力，讓學生提前接觸社會，了解與生物學相關的職業。
對學生生物學科核心素養的培育是一個長期的過程，我們不能急于求成。在教學過程中要慢慢滲透生命觀念、理性思維、科學研究與社會責任的觀點，通過設計不同的作業形式，讓學生在豐富的學習活動中體會生物學習的樂趣，逐步形成適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力。
生物學核心素養研究:生物學科核心素養培育探析
【摘 要】生物科學是研究生命現象、生命活動規律的科學。高中生物學課程的主要任務，是激發學生對生物學習的熱情，提升學生的生物科學素養，促進學生樹立辯證唯物主義自然觀、科學的世界觀。
【關鍵詞】生物學科；核心素養；培育探析
生命科學是一門對生命現象和生命的基本活動規律進行研究的科學，高中階段生物學科教學的主要任務就是提升學生的生物學科素養和核心素養，促使學生通過學習逐步形成辯證的自然觀和科學世界觀。因此對生物學科核心素養的研究具有一定的現實意義，能夠為學生生物學科綜合素養的培養提供一定支持。
一、高中生物教學中對學生核心觀念的培養
核心觀念是核心素養的重要組成部分，在高中生物教學中對學生的核心觀念加以培養能夠引導學生在正確的教學指導下逐步形成正確的人生觀和世界觀，自身生物學科的核心素養也能夠得到有效的強化。因此在高中生物教學中，要想保障學生核心素養培養效果，生物教師就應該在深入挖掘和提煉生物教材中核心教育理念的基礎上合理利用課堂教學引導學生樹立動態平衡觀念、生物進化觀念以及生態學觀念等，為學生科學世界觀的形成提供相應保障。
例如教師結合具體教學內容能夠引導學生逐步形成“動態平衡”方面的生物核心觀念。如在生物知識體系中，學生應該了解ATP與ADP能夠進行相互轉化、光合作用與呼吸作用并存、細胞失水運動和吸水運動達成平衡狀態以及體溫調節和血糖調節等方面知識，借助對這些知識的學習和掌握，學生就能夠對動態平衡觀念形成系統的認識。以光合作用和呼吸作用為例，在生物運動中如果光合作用和呼吸作用達到一種平衡狀態時，光合速率和呼吸速率必然相等，并且從二氧化碳的角度進行分析，線粒體產生二氧化碳的速率與葉綠體吸收二氧化碳的速率也會達到平衡狀態，此時不會產生二氧化碳釋放到外界現象。這樣借助對生物學方面知識的學習，學生就能夠養成科學的世界觀，核心觀念也能夠逐步形成，對學生核心素養的形成產生著相應的積極影響。
二、高中生物教學中對學生核心能力的培養
在學生學習生物知識的過程中對所學生物信息的提取、整合、歸納、吸收、運用等能力共同構成了生物核心能力，而學生對這些能力的掌握也成為培養學生生物核心素養的基礎性內容。因此高中生物教師也應該明確培養學生核心能力的重要性，進而結合實際需求對學生的生物核心能力加以培養。
例如針對近幾年生物高考中頻繁出現的、對學生“圖表”核心能力的考察。教師為了保障學生能夠深入掌握這方面知識就應該對學生實施“圖表”核心能力的強化訓練。以動物細胞結構教學為例，教師為了讓學生掌握動物細胞結構圖示的讀圖能力，就可以在教學活動中向學生展示動物細胞結構方面的示意圖，并結合本節課內容設計一系列問題，如抗體的形成、物質進出細胞膜的方式等問題，要求學生聯系所學知識以及動物細胞器的具體功能對相關問題進行分析和解答。這樣學生在不斷的學習和訓練中就能夠逐步掌握讀圖技巧，提升學生的核心能力。此外，在生物圖表題型方面也包含一些與實驗相關的數據、結果等圖表，如曲線圖、柱形圖等，教師也應該組織學生進行強化訓練，切實提升學生的生物核心技能，為學生核心素養的培養創造良好的條件。
三、高中生物教學中鞏固學生對生物核心知識的掌握
在日常生物教學實踐中教師應該及時把握課堂教學時機，將生物核心知識的傳授與學生生物核心素養的培養有機聯系在一起，保障學生借助對生物核心知識的學習對生物知識形成更為系統的認識，進而在深入學習過程中逐步養成良好的核心素養，為學生核心素養的培養和強化提供相應的保障。對高中人教版生物教材進行分析發現高中階段生物教學中核心知識體系一般包含生命的物質基礎和基本單位、遺傳、變異和進化、穩態與環境等等，教師在教學活動中合理傳授這些知識，并注意引導學生牢固掌握這些知識，在知識體系教學中逐步強化學生的核心素養，為學生未來深入學習生物知識提供相應的保障。
例如在高中生物教師對人教版必修1第六章中“細胞增殖”相關知識點進行講解的過程中，教師就應該先向學生傳授有絲分裂規律方面的知識，并對有絲分裂的意義進行深入的探索。在具體教學活動的組織和規劃方面，教師在課前應該要求學生準備染色模型方面的知識，并結合教材相關知識完成對這部分知識的預習，為課堂學習作準備。在課堂教學環節，教師對有絲分裂規律方面的知識進行講解，并引導學生共同歸納和推理細胞分裂過程，進而在初步了解這部分知識的基礎上對染色體以及DNA的變化規律加以總結，高質量完成教學任務。在此過程中為了提升學生對核心知識的掌握情況，教師可以要求學生以小組為單位繪制染色體和DNA數目變化曲線圖，并選取作品在班級中展示。教師還應該組織開展師生互動活動，找出部分學生繪制圖中存在的缺陷，并對存在缺陷的原因進行討論，強化學生對知識的理解和記憶。這樣經過系統的學習，學生就能夠對核心知識形成深刻的認識，學生的核心素養也能夠得到一定的培養。
結語
綜上所述，在高中階段的生物學科教學中對學生核心素養的培養是較為重要的內容，關乎學生對生物知識的學習和理解情況，對學生生物學科綜合素養的培養也產生著相應的影，所以必須加強對培養學生核心素養工作的研究，為生物教學的優化提供良好支持。
（江蘇省江安高級中學，江蘇 南通 226534）
生物學核心素養研究:基于生物學核心素養的概念教學與實驗教學的整合研究
摘要：隨著素質教育的不斷推進，新教改的進一步深入，對于核心素養的培養成為當前教育的熱門話題。高中生物是高中理科學習中較有難度一項科目，其不僅以大量的概念和復雜的理解而著稱，并伴隨著較多的實驗。本文擬在理解生物學核心素養概念的基礎上，針對高中的生物的概念教學和實踐教學進行整合探討，以供借鑒。
關鍵詞：生物學核心素養；概念教學；實驗教學
引言：
對于生物學核心素養的理解以及進行高中生物概念教學和實驗教學的整合性研究，其前提都離不開對于核心素養的理解。核心素養是新時期教育改革中所提出的一個全新的命題，是指“生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，突出強調個人修養、社會關愛、家國情懷，更加注重自主發展、合作參與、創新實踐”。從這一概念中，我們不難看出，所謂核心素養的培養，就是要扭轉傳統的應試教育以分數決定一切的僵硬模式，使學習的目的得以體現，能力得以提高，讓學生更加的發展自我。
一、生物學核心素養概念的內涵
高中生物，雖然內容較為淺薄且基礎，但依然處處充滿了生命科學的基本要求，其對于生物學核心素養概念的明確依然是極其重要的，具體來說，主要有四點：
其一，是尊重生命的生命觀。什么是生命？生命是“生命是源于自然隨機事件且能在與環境互作中保留下來的具有新陳代謝和自我復制特征的物質形態”，生命與生俱來一律平等，沒有高低貴賤之分。尊重生命的生命觀是要求對于所觀察到的生命現象及其相互之間的聯動關系，以一種審慎客觀的態度來進行解論證。因此，在高中生物的學習中，學生應當在理解生物學概念性知識的基礎上，對于生命的結構與功能、進化與適應、穩定與平衡、物質與能量的轉換有一個清晰地認識，并能夠用科學的道理去解釋認識生命現象，解釋生命現象。
其二，是理性的思維邏輯。生物學是屬于自然科學的范疇，其對于科學的思維有著極高的要求，要求學生們具備有歸納與總結、推理與演繹、批判性思維、辯證性思維等自然科學的思維邏輯，嚴謹、審慎、誠實、認真，基于這樣的科學態度，才能夠學好生物。
其三，科學的探究方法。對于生物學研究，注重實踐、觀察，不盲從、不輕信，以客觀數據說話，以正確的實驗理解。
其四，高度的社會責任感。生物學科的研究，在高中階段，尚屬于基礎，但已經具備了一定的社會影響性。生物學科的學習，必須具備有高度的社會責任感，要求宣揚健康的生活方式，尊重和關愛生命，尊重和愛護環境，在科學合理的范圍內進行生物實驗。
二、高中生物概念教學的內容
高中生物教學當中，概念教學為其基礎，同時也是傳統教學中最為重要的一部分。所謂概念教學，就是理解生物教學中許多重要的概念。以浙科版高中生物教材為例，在無機物那一課中，我們學習到了水的概念，知道水在細胞中的存在形式分為自由水和結合水這兩類。這一知識點的關鍵，就是掌握結合水、自由水這兩種水的概念。什么是自由水？它是以游離的形式存在的那種可以自由流動的水，這一類水占大多數。比如在植物的光合作用當中所涉及到的水，大多數都自由水。那么什么是結合水，就是在細胞當中已經與其他的物質相結合的存在，已經作為細胞存在結構的一部分。理解這兩種水的形態至關重要，他的概念清晰，不僅是能夠了解這兩種水的區別，更是有利于理解什么是是新陳代謝和新陳代謝中水的的變化。那么在新陳代謝旺盛的時候，自由水的含量會升高，而在新陳代謝降低的時候，自由水的含量也就隨之降低。此外，還有自由水的生理功能，其不僅是一種良好的溶劑，而且是是一種運輸介質，可以運輸營養物質和新陳代謝的廢物，同時也可以調節體溫。在調節體溫這一知識點上，我們知道為什么發燒的時候，人要多喝水，其實就是要加快自由水的流動，加快新陳代謝的速度，從而盡快的把病毒排除。由此可見，掌握概念知識非常重要。傳統對于高中生物概念教學的內容，主要集中在講的一方面，即講解知識點，然后附帶進行拓展。在新教改的背景下，這一傳統的模式遭到了否定。還是在上文中對水的學習，應該讓學生們對于水本身的作用進行自主學習，在自我理解的基礎上，舉出相關的例子，然后由老師來判斷是否正確，經過這樣的學習，才能夠對概念知識把握的更清楚。
三、高中生物實驗教學的內容
與概念教學相對的，是高中生物的實驗教學。實驗教學，其本質其實是對于知識點的具體認識，以便于加強掌握。例如在在呼吸作用的實驗當中，學生通過對于植物呼吸作用的具體實驗，來理解呼吸作用的過程。其是植物在細胞內進行一系列的氧化分解，易產生二氧化碳和水的一種過程，并在此過程中產生ATP，為植物的生長提供能量。通常來說，簡單的概念教學，并不能讓同學們對于呼吸作用有個深入的理解，而實驗教學，則可以通過物質的測定、前后對比，來清楚地暫時呼吸作用消耗了什么，產生了什么。當然，在傳統的教學里面，實驗教學的內容，多數以老師演示為主，學生的作用主要是觀察，理解。在新教改的過程中，這一過程也變成了，在老師的指導下，學生親自設置實驗的步驟，并進行動手實驗，從而使實驗的實踐性大大增加。很多學生通過自己設計實驗，理解實驗的步驟，并在之后的學習中，逐漸深化這些理解，從而加強了相關知識點的記憶。
四、基于核心素養的概念教學與實驗教學的整合教學模式
所謂概念教學和實驗教學的整合，就是要將這兩類教學模式變成不可分割的有機整體，以概念教學促進實驗教學，以實驗教學來強化概念教學，從而整體的提高高中生物教學的課堂成效。例如在上文中所說的水的分類和呼吸作用的實驗當中，二者原本是不相干的兩部分知識內容，但其內在卻存在著重要的關聯。在呼吸作用的實驗中，所涉及到的，產生的水，就是自由水。細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等的有機物徹底的分解產生二氧化碳和水，釋放能量，產生許多的ATP，或沒有氧氣參與的無氧呼吸，最終還是產生水。而與呼吸作用的實驗相反，我們還有另外一個實驗，即光合作用的實驗。在光合作用實驗當中，植物從外界吸收了二氧化碳和水，然后進行光合作用，呼出空氣，其過程上與呼吸作用是相反的。這些實驗當中，水都是作為一種重要的元素而存在并參與其中的。那么對于水的概念的理解就極其重要。
從這一點，我們可以看出，某種程度上來說，概念教學為實驗教學提供了基礎性的概念。例如如果不能夠理解自由水和結合水的概念，在之后凡是涉及到水的知識點當中，都會存在問題。而同時，實驗教學可以進一步強化對于概念的理解。例如在上文中，關于呼吸作用和光合作用的實驗，與水的參與，可以進一步強化對于自由水和結合水的概念的理解，從而使概念教學更上一層樓。因此，與傳統的教學模式中，將概念教學和實驗教學分離所不同，新教改之下的教學方法，是將二者緊密結合，其最終的目的就是基于生物學核心素養來促進能力的提升，最終培養出高素質的人才。在當前，很多高中生物教學當中，這一方法已經進行大量的普及，其意義非凡，充分體現了生物學核心素養的基本要求。
總結：
綜上所述，我們不難看出，當前，針對“核心素養”進行的教學以及卓有成效，尤其是在高中生物的教學當中，很多老師已經意識到了將概念教學與實驗教學進行整合教學，在傳統的教與新時代的學的基礎上，進行一種新的整合互動，從而使學生真正做到掌握知識，提高能力。由此也為高中教育的改革開辟了一條可供啟迪的新的路徑。
