魏正惠

（福建省廈門市思明區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校 福建廈門 361005）

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，學(xué)科核心素養(yǎng)的培育主要是通過各學(xué)科課程的學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)的。下面的課例呈現(xiàn)了在核心素養(yǎng)視域下對(duì)生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)、優(yōu)化和提高，旨在探索學(xué)科核心素養(yǎng)的落地路徑，為學(xué)生核心素養(yǎng)的培育提供借鑒。

1 背景和主題

1.1 課例的研究背景

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出：生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是中學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問題時(shí)所表現(xiàn)出來的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。

從概念中可知，核心素養(yǎng)是在解決具體情境中的實(shí)際問題時(shí)所表現(xiàn)出的觀念、品格和能力。可見，核心素養(yǎng)的培育需要有一定的情境，解決相應(yīng)的問題?；诖?，在“植株的生長”這節(jié)課中，筆者選擇了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的“無土栽培”作為教學(xué)的情境?！盁o土栽培”既與學(xué)生的生活相關(guān)，又是教材課后的“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”的內(nèi)容，學(xué)生容易接受這一真實(shí)情境。在創(chuàng)設(shè)相應(yīng)問題方面，結(jié)合本節(jié)課“幼根的生長、枝條是由芽發(fā)育成的、植株生長需要營養(yǎng)物質(zhì)”的學(xué)習(xí)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)了相應(yīng)的問題，以使學(xué)生在解決預(yù)設(shè)問題的過程中，促進(jìn)對(duì)“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)觀點(diǎn)的認(rèn)識(shí)、概括與推理能力的發(fā)展、觀察與實(shí)驗(yàn)分析能力的提升”等方面素養(yǎng)的達(dá)成。

具體教學(xué)中如何運(yùn)用情境、創(chuàng)設(shè)的問題如何解決、教學(xué)過程如何展開，才能讓核心素養(yǎng)的培育更加有效呢？教師根據(jù)選擇的情境、預(yù)設(shè)的問題，實(shí)施生成性教學(xué)可以作為落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要抓手。

生成性教學(xué)是指在彈性預(yù)設(shè)的前提下，給課堂留足空間，激發(fā)學(xué)生的思維，教師以真誠的態(tài)度和為學(xué)生發(fā)展服務(wù)的心向與學(xué)生就相關(guān)課題進(jìn)行平等對(duì)話，并根據(jù)學(xué)生的課堂行為表現(xiàn)與感受對(duì)自己的教學(xué)行為與思路作出機(jī)智性調(diào)整，師生平等交往、積極互動(dòng)、共同發(fā)展的教學(xué)活動(dòng)過程。

因此，本課例擬在如何選擇合適的情境、怎樣創(chuàng)設(shè)整合學(xué)習(xí)內(nèi)容的問題、引導(dǎo)學(xué)生互動(dòng)生成、發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維等方面對(duì)“植株的生長”這節(jié)課進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化和提高，為生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中“結(jié)構(gòu)與功能觀、科學(xué)思維、科學(xué)探究”等素養(yǎng)的落地提供示例。

1.2 課例的研究主題

本課例主要是研究中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中核心素養(yǎng)培育的問題，即探索核心素養(yǎng)如何落地的問題。根據(jù)以上研究背景的分析，本課例的研究主題為“選擇情境預(yù)設(shè)問題促進(jìn)生成培育素養(yǎng)”。

“植株的生長”是人教版七年級(jí)上冊(cè)第三單元第二章第二節(jié)的內(nèi)容。本課例開展的是基于情境的教學(xué)，在教學(xué)中提供了“無土栽培”的情境、呈現(xiàn)整合了學(xué)習(xí)內(nèi)容的預(yù)設(shè)問題，引導(dǎo)學(xué)生在情境問題的解決中，推進(jìn)思維的發(fā)展，即“（選擇）情境+（預(yù)設(shè)、創(chuàng)設(shè)）問題+（實(shí)現(xiàn)）生成”，強(qiáng)調(diào)在預(yù)設(shè)問題的分析、解決過程中發(fā)展思維、自主感悟生成。生成的主要是在問題解決過程中科學(xué)思維的提升和概念的建構(gòu)等。

2 教學(xué)過程

2.1 教學(xué)環(huán)節(jié)1：展示情境、呈現(xiàn)創(chuàng)設(shè)的問題

教師展示無土栽培的圖片，學(xué)生閱讀教材P101頁的無土栽培。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：在現(xiàn)代化的農(nóng)場，人們可以不用土壤，而是根據(jù)植物生活所需要的無機(jī)鹽的種類和數(shù)量，按照一定的比例配制成營養(yǎng)液來栽培植物。這種方法就是無土栽培。無土栽培的植物如何獲取營養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)？無土栽培的植物如何生長？為什么需要配置營養(yǎng)液？

2.2 教學(xué)環(huán)節(jié)2：無土栽培的植物獲取營養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)的方式

教師播放“蒜苗生長實(shí)驗(yàn)”的視頻。學(xué)生在教師引導(dǎo)下，繼續(xù)觀察對(duì)照實(shí)驗(yàn)：蒜苗“切除根尖”與“保留根尖”的對(duì)照及生長結(jié)果。教師在學(xué)生觀察“蒜苗生長實(shí)驗(yàn)”后，設(shè)疑：根為什么可以不斷長長？并在學(xué)生繼續(xù)觀察“切除根尖”的對(duì)照實(shí)驗(yàn)后，追問：促使幼根不斷長長的是哪個(gè)部位？在學(xué)生感悟生成后，繼續(xù)追問：什么是根尖？根尖在哪里？

學(xué)生用肉眼和放大鏡觀察培養(yǎng)皿中萌發(fā)的小麥、油菜的實(shí)物，對(duì)照教材閱讀，找到并觀察“根毛”，并明確“根尖”的概念和部位。

教師引導(dǎo)學(xué)生交流觀察到的根毛的形態(tài)、部位，并提出問題：什么是根尖？在學(xué)生自主閱讀教材后，教師圖示根的頂端、根毛的部位，明確根尖是指從根的頂端到生有根毛的一小段，并追問：為什么根尖是促使根不斷長長的部位？根尖有怎樣的結(jié)構(gòu)以支撐不斷長長的功能？

學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容后，運(yùn)用顯微鏡觀察“根尖永久裝片”，結(jié)合多媒體課件中的圖示，思考構(gòu)成根尖不同部位細(xì)胞的特點(diǎn)。學(xué)生完成根尖四個(gè)分區(qū)結(jié)構(gòu)比較表，根據(jù)結(jié)構(gòu)嘗試猜想各分區(qū)的主要功能，逐漸明確幼根的生長、根尖成熟區(qū)的吸收功能。

教師引導(dǎo)學(xué)生尋找“與根尖不斷長長的功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)”。學(xué)生通過顯微鏡觀察和課件圖示，探究幼根生長與分生區(qū)、伸長區(qū)的關(guān)系。教師追問：成熟區(qū)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能支撐其行使怎樣的功能？

在問題的引領(lǐng)下，通過師生互動(dòng)交流，教師可以探知學(xué)生思維的發(fā)展邏輯：根可以不斷長長——根不斷長長的部位是根尖——認(rèn)識(shí)到根尖4個(gè)區(qū)域細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同——分生區(qū)細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，伸長區(qū)細(xì)胞生長快——成熟區(qū)細(xì)胞的特點(diǎn)——大量根毛有利于吸收水和無機(jī)鹽。

在解決問題，思維發(fā)展的過程中，學(xué)生建構(gòu)了2個(gè)概念：①幼根的生長是分生區(qū)增加細(xì)胞的數(shù)量和伸長區(qū)細(xì)胞體積增大的結(jié)果；②根吸收水和無機(jī)鹽的主要部位是根尖長有大量根毛的成熟區(qū)。學(xué)生通過分析、解決問題，在思維發(fā)展和概念建構(gòu)的互動(dòng)交流過程中，感悟到“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)基本觀點(diǎn)”，對(duì)根吸收水和無機(jī)鹽有了新的認(rèn)識(shí)。

2.3 教學(xué)環(huán)節(jié)3：無土栽培的植物的生長過程

教師提出問題：植株的地上部分是如何生長的？學(xué)生觀察“種子萌發(fā)和芽的發(fā)育”視頻，結(jié)合生活中“枝條包括葉、莖、芽”的常識(shí)，認(rèn)識(shí)芽的結(jié)構(gòu)與枝條的關(guān)系。

植株的生長包括地下部分和地上部分的生長。地下部分的生長主要是幼根的生長，在上一環(huán)節(jié)已經(jīng)解決。地上部分的生長主要是枝條的生長。學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑：“（葉）芽中有無與組成枝條的葉、莖、芽相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)？”引導(dǎo)閱讀教材，學(xué)習(xí)葉芽的結(jié)構(gòu)與枝條的結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，明確枝條是由芽發(fā)育成的。在學(xué)生觀察動(dòng)畫“主枝和側(cè)枝的生長”后，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考主枝、側(cè)枝與頂芽和側(cè)芽的關(guān)系。

在互動(dòng)交流解決問題中，學(xué)生完成了從生活中已知到推測未知的思維發(fā)展過程，并明確了芽的結(jié)構(gòu)與將來發(fā)育成的枝條的對(duì)應(yīng)，構(gòu)建了概念“枝條是由芽發(fā)育成的”。學(xué)生運(yùn)用生活中的經(jīng)驗(yàn)推測未知事物的認(rèn)知過程，并再次體會(huì)到結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，從而對(duì)植株的生長有了整體的認(rèn)識(shí)，并理解了無土栽培植物的生長包括地下部分根系的生長和地上部分枝條的生長。

2.4 教學(xué)環(huán)節(jié)4：配置營養(yǎng)液的原因

教師提出問題：植株生長需要的營養(yǎng)物質(zhì)來自哪里？學(xué)生分析“比較玉米幼苗在蒸餾水和土壤浸出液中的生長狀況”的探究實(shí)驗(yàn)，思考無土栽培的植物從何處獲得無機(jī)鹽？

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧已有知識(shí)，思考：構(gòu)成植株的細(xì)胞的生長需要營養(yǎng)物質(zhì)，如水、無機(jī)鹽和有機(jī)物等。綠葉可以通過光合作用制造有機(jī)物，根向下生長從土壤中吸收水，那么，無機(jī)鹽呢？學(xué)生分析探究實(shí)驗(yàn)“比較玉米幼苗在蒸餾水和土壤浸出液中的生長狀況”，明確土壤中含有植株生長的多種無機(jī)鹽。同時(shí)，產(chǎn)生質(zhì)疑：無土栽培的植物，沒有土壤，如何獲取無機(jī)鹽？教師引導(dǎo)交流討論，明確配置營養(yǎng)液的目的。

在互動(dòng)交流解決問題中，學(xué)生分析探究實(shí)驗(yàn)，科學(xué)探究能力得到訓(xùn)練，基于證據(jù)解決問題的思維習(xí)慣和能力得到提升，并明確了“植物生長需要多種無機(jī)鹽”的概念。學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用科學(xué)探究獲取生物學(xué)證據(jù)，解決實(shí)際問題。

至此，預(yù)設(shè)的三個(gè)問題得到解決，教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)也隨之完成，本課例所承載的核心素養(yǎng)得到落實(shí)。

3 教學(xué)反思

本課例根據(jù)選擇的無土栽培真實(shí)情境，運(yùn)用生成性教學(xué)理念，通過師生、生生的互動(dòng)交流，解決了預(yù)設(shè)的3個(gè)問題，完成了教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)。在解決預(yù)設(shè)問題的過程中，學(xué)生建構(gòu)了關(guān)于植株生長的概念，發(fā)展了思維，體驗(yàn)了感悟生成，生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究等核心素養(yǎng)也得到提升。

從教學(xué)過程看，本課例對(duì)于核心素養(yǎng)的培育，主要體現(xiàn)在環(huán)環(huán)相扣又層層遞進(jìn)的3個(gè)方面：①合適的情境選擇；②恰當(dāng)?shù)膯栴}預(yù)設(shè)；③互動(dòng)交流的生成性教學(xué)過程。

核心素養(yǎng)的培育離不開情境，生物學(xué)教學(xué)中選擇的情境類型主要有科學(xué)史、與生物學(xué)相關(guān)的生產(chǎn)生活、生物學(xué)最新發(fā)展、學(xué)生身邊與生物學(xué)相關(guān)的等情境。選擇的情境要蘊(yùn)含需要解決的問題或教學(xué)目標(biāo)，如本課例根據(jù)教學(xué)目標(biāo)選擇的STS中的“無土栽培”情境。

情境是為了引出問題，依托情境設(shè)計(jì)問題，用問題整合學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此，問題的創(chuàng)設(shè)是核心素養(yǎng)與教學(xué)內(nèi)容融合的橋梁。而且生成性教學(xué)的開展也需要有問題的預(yù)設(shè)。本課例“教學(xué)環(huán)節(jié)1”中預(yù)設(shè)的3個(gè)問題，很好地推進(jìn)了后面環(huán)節(jié)生成性教學(xué)的展開。

教學(xué)過程的展開是核心素養(yǎng)落地的關(guān)鍵。本課例貫徹了生成性教學(xué)的理念，按照學(xué)生的認(rèn)知邏輯，通過教師的引導(dǎo)，師生、生生的互動(dòng)交流，在預(yù)設(shè)問題的解決過程中，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的動(dòng)態(tài)生成和思維的發(fā)展，本課例所承載的核心素養(yǎng)也隨之落地。

本課例也正是通過以上這三個(gè)方面對(duì)“植株的生長“一節(jié)的教學(xué)進(jìn)行了改進(jìn)、優(yōu)化和提高：對(duì)情境的選擇、問題的預(yù)設(shè)和互動(dòng)生成進(jìn)行了改進(jìn)；優(yōu)化了學(xué)生的認(rèn)知邏輯、概念建構(gòu)；提高了學(xué)生思維的發(fā)展和核心素養(yǎng)。

可見，教學(xué)中選擇恰當(dāng)?shù)那榫场?chuàng)設(shè)合適的情境問題，用問題整合學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在情境問題的解決中，推進(jìn)科學(xué)思維的發(fā)展，促進(jìn)科學(xué)探究能力的提升，是培育核心素養(yǎng)的重要且有效的途徑。

本研究主題下的課例實(shí)踐，需要注意之處：情境的選擇適宜與否、問題的預(yù)設(shè)精確與否、對(duì)生成性問題的捕捉及運(yùn)用，都會(huì)對(duì)教學(xué)效果造成影響。對(duì)教學(xué)效果的把握，可以結(jié)合課堂觀察、同伴互助等進(jìn)行。