将生物学学科核心素养融入体验式活动的路径探索

【摘要】新课改下，部分教师囿于己见，在教学中缺乏情境创设，对生物学学科核心素养没有形成深入的认识，使得学生被动接受知识的情况多，主动体验活动的情况少。在生物学教学中充分挖掘情境素材，开展体验式活动，可以让学生在实践中激发兴趣，获得情感体验，提升学习效果，感悟生物学学科核心素养。【关键词】高中生物学；核心素养；体验式活动生物学是一门基于实验的自然科学。新课改下，高中生物学教师应依托教材，创设学习情境，以兴趣为出发点，帮助学生通过参与体验式活动的体悟来形成并提升生物学学科核心素养，这也是实现学生高效学习的途径。生物学学科核心素养涵盖生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四个方面。其对应的教学相较于以往的教学要求更高，需要通过多节课或多项活动来满足。陶行知先生提出的“生活即教育”以及陈鹤琴先生提倡的“活教育”都说明，学生需要在实践中学习知识与技能，在实践中体验知识的形成过程。一、在模型构建中认同生命观念生物学教学中，模型构建是指用一定的物质或者思维形式构建生物学模型，使生物学事实直观化、简单化，帮助学生理解概念，为学生认识事物提供新的思路和方法。系统掌握生物学概念是正确理解生物学现象的基石，生命观念的树立以概念性知识的学习为基础。在学生学习过程中，根据学习情境的需要，有意识地开展模型构建活动，可以进一步提升学生学习的兴趣，加深学生对所学内容的整体认识，培养学生思考问题的能力。例如，人教版高中生物学必修1中“细胞是生物体结构和功能的基本单位”是核心概念，“细胞结构的整体性”属于重要概念。学生在学习相关知识时，不仅要清楚细胞内各种细胞器的结构和功能是什么，真核细胞和原核细胞中的细胞器有什么不同，理解各种细胞器在结构和功能上是怎样相互联系的，还要认识到系统掌握有关各种细胞器的知识是后续学习细胞呼吸、光合作用、细胞分裂等知识的基础，从而认识到生物体的结构与功能是相适应的。为了提升学生对生命观念的认同感，教师组织学生在课后利用废旧物品，结合教材中相关内容要求，开展真核细胞的三维结构模型构建活动。从选材到模型构建，再到模型展示和评价交流，学生人人参与，亲身体验，相互协作。在讨论中，学生认识到模型构建不仅要保证细胞结构完整，还要深入分析各种细胞器之间的适应关系，从而形成生命观念。学生在动手制作真核细胞的三维结构模型的过程中，化抽象为具体，对概念性知识进行了系统归纳和提炼，直观认识了各种细胞器的共性和差异，感受到细胞结构的精巧和功能配合的协调，领悟到细胞之美。同时，活动中的废物利用，有利于提升学生的节约意识和环保意识。二、在家庭小实验中培养科学思维新高考对学生的实验能力提出了更高的要求。按照开展的时间来划分，实验可以分成课内实验和课外实验。其中：课内实验通常有相应的课时设置，能正常开展；但课外实验往往会受到多种因素的影响，实验质量难以得到保证。针对部分学生缺少亲身参与实验活动的机会、科学思维未得到有效培养的现象，教师可以设计简单、易行、安全的家庭小实验，组织学生利用课余时间，邀请家长参与实践活动，进行体验。家庭小实验是课堂学习的延续，能将课堂知识与课外学习有机结合起来，弥补课堂上的不足，达到培养学生学科核心素养的目的［1］。学生和家长一起动手，一起思考，一起克服活动过程中遇到的困难，不仅有利于培养学生的观察能力、动手能力、理性思维能力、分析能力和创新精神，还能促进学生和家长、教师的情感交流，为家校共育提供有效的路径。例如，在人教版高中生物学选择性必修2关于生态系统的教学过程中，为了提升学生的知识运用能力，教师要求学生在课后开展“设计制作生态缸，观察其稳定性”的实践活动，在两周时间内，定期观察并及时记录生态缸中的水质变化情况、动植物生存状况等。在实践中，学生根据自愿原则组建若干小组。各小组提前设计方案并进行方案科学性和可行性的讨论，然后在方案的指引下，邀请家长参与，分工协作，进行生态缸的设计和制作，将制作好的生态缸放置于适宜环境中。在两周后的生物学课堂上，各小组将生态缸进行展示，并依据现象进行适当的原因分析，然后由小组事先推选出的学生代表对其他小组制作的生态缸进行打分、评价。评比结果揭晓后，教师组织学生针对生态缸制作过程中的可取之处和不足之处进行客观的分析并提出相应的改进对策，让各小组按照真实情况撰写实践活动报告，交流生态缸制作的心得体会，再由教师进行总结。在家庭小实验开展过程中，各小组暴露出了一些共性问题，如：1.生态缸没有完全密封；2.各种材料的投放比例不合理；3.在培养过程中为动物投放食物；4.放置生态缸的环境光照不足；5.未充分考虑生物的生活习性。实验结束后，针对实验过程中出现的各种现象，学生依据生态系统的相关知识，运用对比和概括等科学思维方法进行了深度分析，在思维的碰撞中培养了科学思维的严密性、逻辑性和团结互助的意识。三、在社团活动中开展科学探究新课标背景下的教学过程重视实践。但在传统的生物学课堂中，部分教师的教学往往以简单陈述大量生物学事实为主，实验与探究活动在课程活动中所占的比例极低，学生的参与度不高。对此，设计探究性活动能促使学生从事物或现象中发现问题，积极主动地观察、开展实验、收集证据、提出和验证假设、做出解释，并通过交流、辩论，进一步提升质疑、推理和批判性思考的能力。学生在参与手脑并用的探究性活动中，能掌握科学知识和方法，增进对科学的理解，体验探究的乐趣［2］。例如，在风景如画的校园里，经常有师生感叹植物之美，却不知道它们的真实“姓名”。针对这个问题，生物兴趣小组的学生们决定开展一个“我为植物办身份证”的社团活动，希望通过这样的活动，更好地普及生物学知识，加深师生对自然事物的认识，激发师生自发保护校园生态环境的热情。为植物办身份证，实际上就是给校园里的植物挂上标牌，方便师生认识它们。在活动方案的设计过程中，生物兴趣小组的学生们一致认为，植物的身份证中不能只有“姓名”，还应该介绍植物对应的科、属、种，以及植物的主要特征、生活习性等。为此，如何合理设计植物的身份证，进行内容的取舍、照片的拍摄和版面的设计，就成为重要的探究性课题。经过学生们的努力，现在校园里的植物都有了属于自己的身份证。假如师生需要了解某种植物，只需拿出手机扫一扫植物身份证上的二维码，就可以很方便地查看該种植物的详细信息。在这个活动中，学生学会了实地观察植物的形态、结构，根据植物的特征进行分类统计，查阅文献，获取植物的基本信息，把有关植物的文字、图片等信息罗列在植物的身份证上并用这些信息制作二维码，这也有助于建立校园植物资源管理数据库。通过实地调查、亲身体验、合作探索，学生也掌握了一定的科学探究方法，真正体会到科学探究的内涵，激发了对生物学学科的热爱之情，锻炼了观察自然的能力，提升了综合能力。四、在劳动实践中承担社会责任习近平总书记高度重视青少年劳动教育，他强调：“要在学生中弘扬劳动精神，教育引导学生崇尚劳动、尊重劳动，懂得劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的道理，长大后能够辛勤劳动、诚实劳动、创造性劳动。”目前，在高中生群体中，一些学生仍未能真正身体力行、体会劳动之美，或者所开展的劳动仅仅流于形式，甚至有的农村学生分不清小麦和水稻这两种常见的农作物，也说不出两种农作物之间存在的异同。针对这些问题，在生物学教学中，教师要紧紧围绕时代的要求，贯彻劳动教育理念，结合生物学学科特点，开展以劳动实践为主的情境活动，推动学生深刻理解科学的劳动过程，获得劳动带来的成就感，认识到劳动的价值，从而强化学生的劳动意识，提高学生的劳动素养。鲁洁教授说：“道德的学习应当是生活的、实践的，而不能简单归结为知识的、思想的。”主题性情境活动强调学生是学习的主人，通过凸显情境的探究性來激发学生参与的热情。主题性情境活动有利于引导学生从生活中汲取精神养分，陶冶学生的情操，培养学生的审美情趣，拓展学生的视野，引发学生的情感共鸣，助力学生道德的养成［3］。在当前背景下，学校和教师应充分挖掘校园资源，因地制宜设计主题性情境活动，丰富学生的课余生活，真正做到减负增效，促进立德树人根本任务的落实。例如，在学校东北角的围墙边上，一块50m2左右的土地杂草丛生，一直没有被利用。学校教师抓住劳育课程开设的机会，向学校提出申请，将这块地作为生物学学科的实践基地，并把它叫作“开心农场”。围绕劳育课程主题活动内容，基于劳动实践的需要，教师与学生集思广益，成立了土壤修复组、播种收获组、浇水施肥组、拔草除虫组、观察记录组、产品输出组、综合协调组等多个小组，并根据主题活动实施方案，进行了具体的分工，明确了各组的责任。自从师生开始在开心农场上开展主题活动，这块地焕发出了勃勃生机，吸引了许多人前来参观，其他学科的教师也主动参与到主题活动的组织、实施中，在担任劳动技术顾问的同时，给学生讲述了自己的故事。在活动中，教师和学生的脸上洋溢着愉悦之情，毅力得到了锻炼。师生所进行的对话是师生身心健康发展的催化剂。在不同季节开展的劳动实践中，开心农场上生长着多种农作物，有青菜、土豆、西红柿、蚕豆、油菜、小麦等多个品种。虽然农作物收获的数量不多，但学生增长了见识，积累了种植知识，拓宽了自己的视野。在每次活动结束后，师生会及时召开心得交流会，以总结经验教训，进一步提升活动参与者的劳动技能。在开心农场上开展的主题活动，有利于学生把理论知识和劳动实践相结合，理解所学知识，锤炼自己的品格，增强社会责任感。学生通过亲自劳作和体验，真正感受到农民劳动的