基于核心素養的“生物創新融合實驗”校本課程探析

邢輝

摘要：“生物創新融合實驗”校本課程契合學校的公民素質養成、思維品質培養和實踐能力鍛煉的“健康生長、融通一體”課程理念，旨在提高學生的生物學科核心素養，助力學生全面健康成長。依據課程目標，將校本課程分為生物結構基礎實驗課程、生物拓展探究實驗課程和生物創新綜合實驗課程三個維度，每個維度課程在目標、內容和功能上各有側重，實施差異化建構教學，滿足不同學段學生對生物實驗個性化、多元化、多層次的實驗探究需求。

關鍵詞：高中生物；校本課程；核心素養；實驗課程

中華民族的偉大復興需要大批拔尖創新人才，拔尖創新后備人才的培養在基礎教育中的價值日益凸顯，成為普通高中教育的使命所在。實驗教學和實驗探究的實施和改革正是培養拔尖創新后備人才的重要途徑[1]。

生物學科作為實驗學科，其知識體系的構建和蓬勃發展依賴于廣大生命科學工作者不斷地實驗探索和探究實踐[2]。生物實驗教學在生物學科的教學環節中有著不可替代的重要價值。伴隨著新一輪高考改革方案的落地以及普通高中課程方案、新課程標準的實施，新版高中生物必修與選修教材的編寫在實驗教學課方面做出了重要調整，但受制于高中生物學科課時和知識體系的限制，其中設置的實驗在數量、難度和探究性方面依然不能滿足部分高層次學生以及對生命科學有著濃厚興趣的學生的需求。

如何滿足學生多元化實驗探究需求？如何有效提高學生的實驗技能？如何對學生實驗能力提高進行客觀真實的評價？針對這些問題，南京師范大學附屬中學開發和實施了“生物創新融合實驗”校本課程。該校本課程在生物必修和選修教材中所列出的實驗基礎上，分層次進行相關拓展和延伸，不僅能夠滿足不同層次學生的探索需求，還能夠提高學生的實驗操作技能和生物學科素養，為培養生物學拔尖創新后備人才打下堅實基礎。

一、課程建構的目標

“生物創新融合實驗”校本課程的主要目標涵蓋公民素質養成、思維品質培養和實踐能力培養，通過校本課程的分層次建構實施，提高學生的生物學科核心素養，助力學生全面健康成長[2]。課程以公民素質養成的生命健康課程體系為框架進行設計，落腳于培養思維品質的生物拓展探究實驗課程，并且在培養實踐能力的生物結構基礎實驗課程、生物創新綜合實驗課程方面開展實施。

構建學生學科素養。學生了解生物機體構造，深層次理解生物結構與功能的適應觀；學會用辯證科學思維去探究問題本質，應用生物知識解決社會生活中面臨的實際問題。

培養學生創新意識。通過不同層次的探究活動，幫助學生形成科學的世界觀和自然觀，學會用科學的思維方式認識生命、探究生命活動規律，養成崇尚、踐行、關愛生命的價值觀念。

提高教師專業素養。通過“生物創新融合實驗”校本課程的建構和實施，提高教師的課程意識和課程開發能力，促使教師在專業素養和業務能力方面不斷提升。

二、課程內容的建構

“生物創新融合實驗”校本課程是由生物結構基礎實驗課程、生物拓展探究實驗課程和生物創新綜合實驗課程融合而成的三維一體化課程體系，每個維度課程在目標、內容和功能上各有側重，實施差異化建構教學。生物結構基礎實驗課程側重于生物結構的認識和學習，重心在生命觀念的塑造；生物拓展探究實驗課程側重于科學思維、科學探究能力的培養；生物創新綜合實驗課程側重社會責任和科學實驗素養的培養，實現三維課程融合一體化，在學科教學中落實立德樹人根本任務。

（一）生物結構基礎實驗課程

根據高一、高二年級學生的生物拓展學習興趣和不同需求，在高一年級開設生物結構基礎實驗課程，課程以植物學形態解剖、動物形態觀察與內部結構解剖內容為主，按照植物學營養、生殖器官的相關性以及動物進化關系依次開展相關實驗探究活動。培養學生的基礎實驗技能，幫助學生系統性認識生物的基本構造、組織結構功能以及在進化系統中的位置，滿足部分高一學生對生物體構造的探究需求。

（二）生物拓展探究實驗課程

生物拓展探究實驗課程以高中生物教材中的實驗和知識為拓展起點，對原有實驗進行拓展。如，將驗證性實驗拓展為探究性實驗，或引導學生根據所學的生物理論知識和實驗技能，對自己生活情境中發現的問題，提出研究課題并設計實驗進行探究的任務型探究實驗活動。此課程旨在培養學生的實驗操作技能，提高實驗設計和分析能力，讓學生結合自己感興趣的問題進行拓展探究。課程內容以學生提出的拓展性問題為主，將每年課程開設過程中呈現出的優秀研究活動整理歸納，供學生學習和傳承。

（三）生物創新綜合實驗課程

生物創新綜合實驗課程以課題的形式展開。從身邊的健康、環境污染等復雜的真實情境中的生物學問題或者學科交叉融合問題入手，鼓勵學生通過相關文獻的閱讀分析，并結合已知的實驗原理和實驗技能，大膽地探究思考；經過初步設計實驗方案、開題討論、教師及專家輔導審核步驟，對得到的數據進行分析匯總，撰寫相關論文。通過課題研究的形式，帶領學生初步體驗科學研究的具體過程，為培養“準生物科研人員”的創新拔尖后備人才做準備。

生物創新綜合實驗課程的探究內容來源包括指導教師提前設計的系列探究課題菜單，如“探究鮮花保鮮液的配方”，或來源于學生生活中遇到的熱點問題，如有學生在社會實踐過程中遇到了廢礦污染問題，進而萌發“調查礦山地區土壤微生物構成”的想法，想從中尋找可以解決礦物質污染的微生物；還有學生從生活實際提出“如何延長草莓保鮮”“冰箱中有哪些微生物”“脅迫環境對植物生長生理有什么影響”等問題，經開題論證后展開探究活動。

三、課程實施的構思和保障

“生物創新融合實驗”校本課程的內容如何實施開展？如何與國家課程有機融合？如何保障課程內容實施的軟硬件需求？具體從以下三個方面來構思。

（一）社團活動與選修課程有機融合

“生物創新融合實驗”校本課程主要以實驗探究活動為載體，生物結構基礎實驗課程涉及的解剖活動實驗內容注重學生基礎實驗技能培養，主要面向高一年級學生，借助學校社團課平臺開展實施。生物拓展探究實驗課程以高中生物教材中的實驗和知識為拓展起點，對學生的實驗技能和生物學知識有一定的要求，針對高二年級學生，借助學校選修課平臺開展實施，通過社團和選修課平臺的有機融合，保障本課程體系順利建設。

（二）自主探究與合作探究雙輪驅動

“生物創新綜合實驗課程”對學生的實驗技能和學科素養有較高的要求，課程的開展類似于科研探究活動，需要選題、定題，文獻調研分析匯總，設計實驗方案、開題討論、中期考核、專家論證、數據分析匯總、撰寫論文等一系列的探究活動。涉及的工作量大、涉及面廣，在研究過程上可以采用自主探究與合作探究相結合的方式展開，興趣小組學生組團或分工探究，涉及探究難題時可以與高校實驗室合作完成，通過自主探究和合作探究的雙輪驅動，為課程順利開展提供可能。

（三）校內資源與校外資源整合優化

學校生物實驗室有著較為齊全的實驗儀器設備，能夠滿足大多數學生的實驗需求，同時，南京本地的眾多高校有著精密的實驗儀器設備和豐富教授專家資源，在課程的實施開展過程中，充分利用好這些校內和校外資源，為課程的順利實施提供人力物力支持。生物拓展探究實驗課程和生物創新綜合實驗課程中涉及較多的前沿知識理論和高精尖儀器，可與高校展開合作；文獻查閱可以借助大學圖書館館藏資源，在課題確立和課題研究中可以邀請高校教師進行指導，在數據整理和數據分析時也可以借助高校資源。校內和校外資源的整合能夠有力保證課程體系順利建設并實施。

四、課程實施的評價

實驗課程實施過程中，學生的參與是全方面的。如果僅根據學生能否積極參加、是否遵守校本課程規范，或采用紙筆評價等方式并不能全面評價學生的實驗探究能力，也很難達到記錄學生進步歷程、促進學生能力發展的目的。針對上述實驗課程評價方式的不足，在“生物創新融合實驗”校本課程實施的過程中，依托過程性評價與終端型評價相結合，采用邊學邊評價、自學自評互評、等級與量化數據評價等多維度、多層次、多主體進行評價。

依據課程標準，從觀察、體驗、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論能力來評價學生的科學探究能力，同時借鑒國外生物課程實驗評價標準中強調的對學生實驗結果收集、分析和處理能力考核的特點，對“生物創新融合實驗”校本課程的評價標準從過程性評價（課堂出勤、課堂參與度、實驗設計、交流討論、行為規范）、終端性評價（實驗操作、實驗目標達成、數據收集和處理、課堂反思）9個維度評價學生探究能力，并將每個評價維度又細分為若干個評價要素，既能引領校本課程活動的高效實施，又能實現對課程參與學生的全方位輔導（見表1）。

學生、課堂學習小組和任課教師根據課程評價標準在課中、課后進行分類評價，并記錄在單次課堂成績匯總表內。對學生在本課程中的評價包括上述過程性評價和課程結業時的終端性評價，過程性評價在總評價體系中占40%權重，著重培養學生實驗課程中過程性的能力發展，尤其對學生的操作規范、交流溝通能力、技能鍛煉能力方面重點關注。終端性評價在總評價體系中占60%權重，與過程性評價相結合，在每次課堂評價的基礎上，整合得出學生本學段該課程的教師總評價。

五、課程實施的反思

“生物創新融合實驗”校本課程開發實施多年，在實施過程中不斷地優化充實課程內容，優化課程實施過程環節，改進課程整體和具體課程的評價體系，經過努力逐步形成了“三維一體”融合課程體系，同時積累了大量的課程資料，為后續的深入開發研究實施夯下扎實基礎。課程開發實施過程中仍然存在著一些不足，有待后續的優化解決。

（一）拓展整合多重資源，為課程全效發展提供持續動力

目前所聯系的校內和南京高校資源基本上能夠滿足本課程在實施過程中，針對生物結構基礎實驗課程和生物拓展探究實驗課程需要的實驗資源的需求。然而生物創新綜合實驗課程因為以課題形式開展，課題來源于生活、學習中的實際問題，課題研究的跨度較大，在實施過程中對實驗資源需求較為多元，缺乏傳承性，需要教師挖掘更多的高校資源進行支撐。針對這一問題，學校準備尋求更多的校外資源，拓展與更多的高校聯合建立實驗探究關系，引導課題持續性研究。

（二）優化課程實施方案，為課程高效開展提供有力保障

本課程在實施過程中，受限于課內學習壓力的影響，面臨學生和教師時間不足、精力不足等問題困擾，對課程實施開展造成一定的影響?；谏鲜鰡栴}，學校擬從機制和實驗方案進行優化。在實驗課題的選題和實驗計劃的編制過程中，充分考慮多重因素，提高實驗方案的可執行性、高效性，如實驗開展時間進行統籌考慮；實驗選題充分論證，開題前反復驗證，保證課題實施過程順利；向學校申請擴充師資力量，獲得實驗教師的支持，同時與高校實驗室研究生分工合作，保證課程實施開展的人力和智力支撐。

隨著“生物創新融合實驗”校本課程實施的不斷深入，學校將進一步建構豐富課程內容，積極優化課程資源和保障制度，完善課程架構和評價體系，讓課程內容更好地滿足學生對生物實驗的探究興趣和多層次需求，更好地引導學生學科核心素養的培養。

參考文獻：

[1] 楊軍，王春玉.以“健康生長、融通一體”理念構建拔尖創新后備人才培養機制[J].人民教育，2021（24）.

[2] 中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）[M].北京：人民教育出版社，2020：4-6.

課題項目：全國教育科學“十三五”規劃2020年度教育部重點課題“培育創新后備人才的高中理科課程改革研究”（DHA200377）階段性研究成果

見習編輯/張婷婷