生物学科核心素养教学研讨 关注学科教育价值发展学生理性思维

1、2017生物学科核心素养教学研讨武汉市洪山区生物教研团队 关注学科教育价值 发展学生理性思维研讨目录1高中生物课程标准中对“理性思维”的要求主讲人：陈莹2高考生物遗传试题分析对“理性思维”的考查特点及考生思维障碍分析主讲人：刘洪平3主讲人：叶文课例说课（假说-演绎法）4主讲人：陈莹评课及教学建议高中生物课程标准中对“理性思维”的要求12017年高中生物课程标准的修订课标分析-明确目标 生物学是自然科学中的一门基础学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学。 生物学有着与其他自然科学相同的性质。它不仅是一个结论丰富的知识体系，也包括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。生物学的发

2、展需要许多人的共同努力和不断探索。生物学的学科属性是生物学课程性质的重要决定因素。 高中教育阶段的生物学课程（以下简称本课程）是科学领域的重要学科课程之一，其精要是展示生物学的基本内容，反映自然科学的本质。它既要让学生获得基础的生物学知识，又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法。生物学课程期待学生主动地参与学习过程，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中习得生物学知识，养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力。学习生物学课程是每个未来公民不可或缺的教育经历，其学习成果是公民素养的基本组成。高中教育阶段的生物学课程是以提高

3、学生生物学核心素养为宗旨的学科课程，是树立社会主义核心价值观、实现“立德树人”根本任务的重要载体。生物科学是自然科学中的一门基础学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农业科学、医药科学、环境科学及其它有关科学和技术的基础。生物科学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程。当今，它在微观和宏观两个方面的发展都非常迅速，并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密，正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目。高中生物课程将在义务教育基础上，进一步提高学生的生物科学素养。尤其是发展学生的科学探究能力，帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关

4、系，增强学生对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观。2017修订版1课程性质课标分析-明确目标 1. 学科素养为核心 生物学素养是公民科学素养的重要组成部分。生物学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物学领域中核心基础内容的掌握和应用情况，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。生物学素养是生物学核心素养形成的条件和基础。提高每个高中学生的生物学素养是本课程标准实施中的基本任务。1.提高生物科学素养 生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济

5、活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。2017修订版2基本理念课标分析-明确目标 （一）学科核心素养 生物学核心素养是学生后天习得的终身受益成果，是公民基本素养的重要组成之一，是学生在解决真实情境中的生物学问题时所表现出来的必备品格和关键能力。生物学核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任等， 2017修订版学科核心素养生命观念是生物学核心素养的基础和支柱；生命观念的形成过程

6、中离不开理性思维和科学探究，理性思维和科学探究互为倚重，理性思维是科学探究的重要内涵，科学探究是理性思维的实证过程；在形成生命观念、进行理性思维和科学探究的过程中，最终形成一定的社会责任意识和义务。课标分析-明确目标 2. 课程内容少而精高中课程内容既要反映时代的特点和科技的进步，又要在有限的课时中让学生学习最有价值的生物学知识，“少而精”就成为课程设计和实施的追求。必修和选修课程的每个模块内容都聚焦在几个重要概念上，容量精简，重点突出，为教学中实现“精”的要求提供了保障。3. 教学过程重实践 本课程的价值是要让学生在形成生物学核心素养的同时，能用科学的观点、知识、思路和方法，面对或解决现实生

7、活中的某些问题。4. 学业评价促发展本课程的设计和实践者要以生物学核心素养为目标，通过研读学业质量标准，把握本课程的宏观教育目标，明确评价的教学和育人价值，实现从内容本位、学科本位向素养本位、学生发展本位为目标的评价理念的根本性转变。要处理好评价与学生发展的关系。评价不仅要关注学生的学业成绩，更应关注个体的进步和多方面的发展潜能。面向全体学生 标准的设计面向全体学生，着眼于学生全面发展和终身发展的需要。 倡导探究性学习 探究也是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。标准倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生搜集和处理科学信息的

8、能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力。注重与现实生活的联系 标准注重使学生在现实生活的背景中学习生物学，2017修订版2基本理念课标分析-明确目标 学生通过本课程的学习，能认识到生物学在促进科技发展、社会进步和提高人类生活质量等方面的重要贡献；树立生命观念，能够运用这些观念认识生命现象，探索生命规律；形成理性思维的习惯，能够运用已有的知识、证据和逻辑对生物学议题进行思考或展开论证；掌握科学探究的思路和方法，形成合作精神，善于从实践的层面探讨或尝试解决现实生活中的生物学问题；具有开展生物学实践活动的意愿和社会责任感，在

9、面对现实世界的挑战时，能主动宣传生物学知识，愿意承担抵制毒品和不良生活习惯等的社会责任，为继续学习和走向社会打下必要的基础。学生通过高中生物课程的学习，将在以下各方面得到发展：获得生物科学和技术的基础知识，了解并关注这些知识在生活、生产和社会发展中的应用；提高对科学和探索未知的兴趣；养成科学态度和科学精神，树立创新意识，增强爱国主义情感和社会责任感；认识科学的本质，理解科学、技术、社会的相互关系，以及人与自然的相互关系，逐步形成科学的世界观和价值观；初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学实验的基本操作技能、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决实际问题的

10、能力，以及交流与合作的能力；初步了解与生物科学相关的应用领域，为继续学习和走向社会做好必要的准备。知识、情感态度与价值观、能力2017修订版3课程目标课标分析-明确目标 现行高中教材课程结构2017修订版4课程结构课标分析-明确目标 （一）必修课程 必修课程是现代生物学的核心内容，对于提高全体学生的生物学素养具有不可或缺的作用；必修课程所选内容是学习选修课程的基础。 必修课程面向全体高中生，选择了最基本的生物学重要概念。为了让学生更好地理解与掌握教学内容，教学中要高度重视学生的实践环节，力求为学生提供更多的动手实践机会。学生在完成了必修课程的学习后，可以根据兴趣和志向学习直接学习选修或选修课程

11、，也可以不再选择本学科课程。选修和选修课程可以同时开设供学生选择。 2017修订版5课程内容知识板块【内容标准】【教学提示】【学业要求】课程内容是发展学生生物学核心素养的重要载体，是在本课程中实现“立德树人”的抓手。基于学生在“生命观念”“理性思维”“科学探究”和“社会责任”等方面应有的表现，选取必修和选修的课程内容，设计各模块的教学目标及学业要求。据此，构建出分子与细胞遗传与进化两个必修模块和稳态与调节生物与环境生物技术与工程三个选修模块，以便全面落实生物学课程的育人功能。课标分析-明确目标 学业质量标准是依据生物学核心素养中的生命观念、理性思维、科学探究和社会责任的四个维度及其划分的水平，

12、结合必修课程和选修课程的重要概念、方法等对学生学习相应的课程后所表现出的核心素养水平的描述。2017修订版6学业质量标准课标分析-明确目标 科学是一个发展的过程。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的思路和方法，学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的生物学核心素养是很有意义的。本课程标准中的多处内容都包含科学史的要素，教师应充分利用这些科学史的切入点，开展教学。对科学本质的学习有助于学生理解生物学观念，了解科学知识产生的特点，把握自然科学的特点，并以此来辨别现实生活中的科学和非科学，从而促进生物学核心素养的达成。2017修订版8教学建议 1. 高度关注

13、生物学核心素养的达成组织以探究为特点的主动学习是落实核心素养的关键对重要概念的学习要帮助学生形成生命观念 加强和完善生物学实验教学 落实科学、技术和社会 相互关系的教育 注意学科间的联系 注重生物科学史和科学本质的学习课标分析-明确目标 2017修订版9评价建议1. 确立考试目的 高中生物学学业水平考试的目的是检验学习效果、促进学生发展、提高教学水平。因此，考试必须遵循课程标准的质量要求，以发展学生的生物学核心素养为基准，力求做到对学生生物科学能力和核心素养进行全面考查，尤其注重加强对学习习惯和学科创造力的考查。力求更真实地反映教和学的水平，引导师生转变教和学的方式，促使学生在课内外进行生动活

14、泼的学科学习，使学生的生物学核心素养得到全面均衡的发展。命题的基本要素 命题立意：考查目标要有层次性、相关性和逻辑性，以正确实现考试目的，体现考查核心素养的主旨；命题情境：根据考生的生活经验和理解程度选择有关的知识内容设计情境，尽量做到情境真实、科学、适切；情境要新颖，有相当的信息量和一定的复杂性，注意考查知识点与核心素养的对应，将考查的知识点置于情境之中；命题设问：根据考查目标，围绕问题情境选编设问，在情境中设置问题，问题要有层次性和递进性。命题的依据 命题必须依据课程标准中的内容标准、学业质量标准要求进行，并注意内容标准、学业质量标准试题与核心素养的对应关系；命题贴近于教学实际和学生生活，

15、以生物学核心素养、学科教学内容和真实问题情境等要素组织命题；试题立意不仅是考知识，而是通过感悟、体验，考查批判性思维、实践能力和创新能力，进而形成、建构和发展学科核心素养。2017年高考，肩负着探索构建“一体四层四翼”的高考评价体系的重任。“一体四层四翼”到底是什么？教育部考试中心主任姜钢，从顶层设计上回答了高考“为什么考”“考什么”“怎么考”的问题。2017年全国高考怎么考？姜钢探索构建高考评价体系 全方位推进高考内容改革2016.10.11“一体四层四翼”的高考评价体系“一体”(高考立场)(为什么考)“四层”(考查目标)(考什么)“四翼”(考查要求）(怎么考)教育部考试中心主任姜钢2017

16、 生物学科的命题要重视对考生科学素养的考查，在生物科学和技术的基础知识、科学探究的方法、获取新知识和处理信息的能力、思维能力、分析和解决实际问题的能力等方面对考生的表现进行测量。要重视理论联系实际，关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展。 重点考查考生对基础知识、基本能力的掌握情况，突出对生物学科素养的考查。高考考试大纲（2017版） 吴成军基于生物学核心素养的高考命题研究什么是理性思维？“理性思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展理性思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推

17、理、模型与建模、批判性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。高中生物学核心素养课标：加强科学方法的指导，建构思维模型观察法 实验法调查法 模拟法 逻辑思维形象思维直觉和灵感数学方法模型方法获取经验性材料的方法理性思维的方法归纳演绎分析综合类比数学模型物理模型概念模型系统方法假说 演绎法赵占良在人教版高中生物课标教材中的科学方法体系中阐述了生物科学方法内容。其包括获取经验性材料的方法和理性思维的方法。获取经验性材料的方法包括观察法、实验法、调查法、模拟法。理性思维的方法包括形象思维、逻辑思维、直觉和灵感、模型方法、数学方法、系统方法。逻辑思维包括归纳、演绎、分析、综合和

18、类比。模型方法包括物理模型、数学模型、概念模型。 理性思维是人类思维的高级形式，是人们把握客观事物本质和规律的能动活动。 理性思维是一种建立在证据和逻辑推理基础的思维，它是一种有明确的思维方向，有充分的思维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的一种思维。 对证据的选择、分析和判断是理性思维的结果，逻辑推理既是理性思维的过程，也是理性思维的要求。理性思维“理性思维”的特征设问：“,合理的解释是_ ”“,判断的依据为_ ”“,其原因是_ ”“,为什么？”“,得出的结论是 ”“,它们的相同点是 ” 近年来全国卷的必考非选择题，突出地体现了生物试题对“理性思维”能力的考察。大都在

19、新颖的问题情境下设问，层层递进，暗含逻辑。这部分试题也常常是整卷中的亮点，也是最能够体现生物学科素养评价导向的题目。“事实性知识”的特征设问：“是_”“为_”“属于_” 23如何发展学生“理性思维”？4洪山区教科院-陈莹4关注课程教育价值，发展学生理性思维各模块在高中生物课程中的价值：。“分子与细胞”模块有助于学生较深入地认识生命的物质基础和结构基础，理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递；领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用；科学地理解生命的本质，形成辩证唯物主义自然观。“遗传与进化”模块有助于学生认识生命的延续和发展，了解遗传变异规律在生产生活中的

20、应用；领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用；理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一，生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一，形成生物进化观点。各模块在高中生物课程中的价值“稳态与环境”模块有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用，理解生命系统的稳态，认识生命系统结构和功能的整体性；领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用；形成生态学观点和可持续发展的观念。“生物技术实践”模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力，增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。“生物科学与社

21、会”模块围绕生物科学技术在工业、农业、医疗保健和环境保护等方面的应用，较全面地介绍了生物科技在社会中的应用，可以帮助学生更深入地理解生物科学技术在社会中的应用，适于继续学习人文和社会科学类专业及直接就业的学生学习。一、通过生物科学史体验感悟科学方法，发展学生理性思维 生命科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓，以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线，用翔实的资料论述科学家的创造性劳动，生动地描述科学家科学探索的思维过程和方法。 生物科学史不仅包含科学发展过程中的人物和事件，更重要的是蕴含了丰富的科学思想、科学方法、科学精神等内容。学生通过生物科学史的学习，体会科学家提出问题，解决

22、问题，不断探究、质疑、再提新问题的实践过程，学习科学家思考问题的方式。科学史是作为学生实施科学探究的范例无疑是实施理性思维方法渗透的一个有效途径。 高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容，如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验（探究）的过程，教师可以充分利用这些素材，帮助学生寻着先人的足迹，在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。二、通过知识建构内化科学方法，发展学生理性思维生物学概念是反映生命现象和生命过程本质属性的一种思维方式，是生物事实的抽象。借助于这种概括、抽象的思维方式，人们找到了复杂的自然世界的简单规律，建立了假说、模型等抽象的思维方式。生物科学方法教育就是要帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律、构建科学概念。科学概念的形成，常用的科学方法策略有以下几点。 1.建立在丰富的事实基础上，运用归纳法提炼生成。只有相关的事例越丰富，才有可能抽象、概括，从而形成一种理性的解释和表述，即概念的初步建立。 2.概念教学时要注意联系生产生活实际，通过举例演绎生成。 3 .概念教学时要重视实验。观察和实验是研究自然科学的基本方法，通过实验，可以提高学生对概念的认识。观察、假说、实验、分析、推理、归纳在学习“渗透作用”概念时，教师可先进行渗透装置的演示实验：根据观察渗透装置中长颈漏斗内液面的上升或下