许晖基于生物学核心素养的教学设计

基于生物学核心素养的教学设计——深化课改学习心得•掌握驾驶技能；•高速不飙车，市区不开远光灯；•斑马线礼让行人，不跟女司机抢停车位。

学校教育：个体形成在关键领域表现出来的优秀特质，如处理复杂问题的方法、策略。

必备品格关键能力价值观念什么是素养•不拿别人的东西，把自己的东西分一些给小伙伴；•饭前便后要洗手；•要诚实，做错了事要改正。生活习惯和品格的萌芽

高中阶段教育是学生个性形成、自主发展的关键时期，注重培养学生自主学习、自强自立和适应社会的能力，克服应试教育倾向。

着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要，善于把知识转化成实践并具有人际沟通能力，才是时代所需要的。国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010～2020年)培养什么人？（社会需求）怎样培养人？（育人模式）培养创新人才社会主义核心价值观发展创新潜质2012年中共十八大提出“立德树人”；2014年全面启动各学科普通高中课程标准的修订工作创新育人爬树、跑步、飞行、举重、游泳、潜水6门考试•保障具有学科创新潜质的学生能够进入相关专业领域•保送、自主招生、三位一体、专业志愿填报、变换专业•高校：高考和发展学科创新潜质都很重要凸显生物科学的思想和方法在生物科学领域，绝大多数重要进展是因为新概念的形成以及阐明这些概念的定义的反复提炼与完善，而不是发现新规律。概念发展往往比新发现能更有效地推进我们对生物世界的了解（迈尔）。

生物学知识体系中概念繁多而定律极少布朗不是第一个看到布朗运动的人，他也不是第一个看到细胞核的人，但他第一个意识到细胞核存在于许多不同组织细胞中。“细胞核”概念让人们在观察研究生物材料时能够分辨细胞结构和非细胞“小球”，并最终通过施莱登和施旺的工作将植物细胞和动物细胞统一起来。看到事实不等于发现知识，描述观察到的事实和形成科学概念是两码事•细胞、个体、种群、群落和生态系统等各个层次生命系

统的结构模型、功能模型、数量模型和遗传模型•内环境稳态及其维持的反馈调节模型•激素分泌的分级调节模型•神经调节、细胞免疫、体液免疫的物理模型•基因表达调控、进化中生物与环境相互作用的概念模型“系统和系统模型”跨学科通用概念在生物学里有着丰富的知识材料根据生物学的大概念来构建课程体系和内容框架大概念重要概念次位概念必修课程《分子与细胞》上位概念得到下位概念的有效支撑选修Ⅰ课程《生物与环境》2.1不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落2.2生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递2.3生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定2.4人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响，保

护生态环境是人类生存和可持续发展的必要条件

在内容标准的编排上，以概念的形式来书写，努力反映生物学思想（仅生物学课程标准）。

在教学策略上，倡导“围绕着生物学大概念来组织并开展教学活动，向学生提供各种丰富的、有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑”，学生通过对事实材料的抽象和概括建构概念。

事实性知识概念性知识

在教学评价方面，学业质量主要表现为“在不同复杂程度的情境中运用各种重要概念和方法解决问题的程度”。课程标准初中阶段侧重在生物多样性及其分类，以及细胞、遗传、进化、生态系统等概念的初步理解。高中生物学课程是一个在生物学思想指导下有机整合的概念体系，对细胞、遗传、进化、生态等概念进一步深入探讨，深入到分子水平探讨生命活动的机制，运用数学方法探讨种群、群落、生态系统的本质特征，需要更加关注生态学思想、进化思想的统领作用。

概念教学是高中生物学课程的基本方法和策略概念：细胞学说•科学研究的过程往往是漫长的，道路也常常是曲折的；•显微技术是细胞生物学得以建立和发展的基础；•交流合作在科学探究中的重要性；•知识守旧和观念创新这一对矛盾体在科学发展的任何阶

段、任何时期都可能相伴相随；•看到不等于发现，文字描述所看到的事实和形成科学概

念是两码事；•生物学概念体系是开放的、动态的，过时的概念会得到

修正甚至剔除，因此在生命科学领域里倡导质疑。概念教学加深对科学研究过程和本质的感悟和理解概念：细胞各部分结构既分工又合作，共同执行各项生命活动(用3H-亮氨酸来研究分泌蛋白的合成和分泌)•

概念性知识源于事实、现象；•

细胞生物学有着多种多样的科学研究方法；•

实验方案的创新设计；•

科学技术发展对生物学研究有促进作用；•科学实践必须与理性思维相结合。概念教学加深对科学研究过程和本质的感悟和理解(1)膜外Na＋浓度高，膜内K＋浓度高。

(2)膜在静息时对K＋通透性大，对Na＋通透性小；(3)膜内负离子A－不能扩散出去。概念：神经细胞膜内外在静息状态具有电位差概念教学加深对科学研究过程和本质的感悟和理解教学设计以课程理念为指导1.核心素养为宗旨2.内容聚焦大概念3.教学过程重实践4.学业评价促发展教学设计从知识点设计走向单元设计•关注下位概念对上位概念的支撑作用•关注学习单元，而不是内容单元•有利于知识结构化，更好支撑现实生活中的真实问题。1956年布卢姆认知目标分类体系中的六个认知目标是知识、理解、应用、分析、综合、评价。2001年《对布卢姆教育目标的分类》提出新的认知目标是记忆、理解、应用、分析、评价、创造。(被认为专注于知识点的教学，可能会慢慢淡出我们的视野。)

2011年读书笔记：传统教案是执行教学大纲的文本，规范“教教材”。备课思路：从教学内容到教学活动，有时也会考虑评价问题。(顺向思考)

教学设计关注动态生成，主要瞄准学习活动。备课思路：课程标准→教学目标→评价任务→学习活动。(逆向设计)教学设计先考虑评价任务，再考虑情境和活动

《课程标准》：课程设计先考虑学业质量标准，再考虑课程内容标准。教学设计先考虑学习内容、方法和策略，再考虑教•学习内容是什么•学习的方法和策略是什么•需要我做什么教学设计学习内容分析学情分析教学目标教学方法与策略1234教学过程评价任务56教学反思（案例）71．学习内容分析•在课程知识体系中的地位以蛋白质是细胞内重要的生物大分子这一重要概念为认知目标。正确理解氨基酸序列与蛋白质结构的关系，形成蛋白质结构与功能相统一的观点，将为以后学习生物膜的流动镶嵌模型、跨膜物质转运、酶的催化机理、突触的信号传递、人体免疫、基因表达和中性突变等内容打下坚实的基础。1．学习内容分析•在课程知识体系中的地位•对大概念、重要概念的支撑作用结构与功能观是生命观念的主要内容之一，它基于以下一系列的各级概念：蛋白质、核酸等生物大分子的结构与功能，亚细胞水平的染色体、细胞器的结构与功能，细胞、个体、种群、群落、生态系统等各个层次生命系统的结构与功能等。其中，蛋白质结构和功能的多样性是学生在分子水平上学习理解生物多样性的重要基础。•在核心素养发展中的育人价值，如科学探究、社会责任生命观念理性思维科学探究社会责任2．教学目标聚焦生物学核心素养核心素养是三维目标的综合表现，是为了满足个体解决现实生活中复杂问题的需要，更加接近教育的目的。

学科知识本身不是核心素养，它作为学科素养的载体也不能直接转化为素养，而需通过学科活动来实现。

必备品格关键能力价值观念某池塘中生长着浮游植物、浮游动物，以及水草、虾、鲫鱼、草鱼、黑鱼等水生动植物。由于池塘附近有一些工厂和居民经常向池塘中排放工业废水和生活废水，池塘中汞、镉等重金属逐渐超标，氮、磷等大量富集，导致浮游植物和浮游动物大量繁殖，使水体处于严重缺氧的状态，最终引起鱼类等生物大量死亡、腐败。动植物尸体在微生物的作用下分解产生难闻的气味（硫化氢、氨等）。问题：应该怎样治理池塘？复杂的问题情境，充满着不确定性。

三维目标落实的如何？问题：应该怎样治理池塘？个人、社区、社会、国家四个层面(国际协作)核心素养指向真实问题的解决，操作性更强。简单的、良好结构的情境复杂的、不良结构的情境正是学生以后现实生活中所需面对的真实问题复杂的、不良结构的情境复杂的、良好结构的情境或简单的、不良结构的情境

生命观念不同于生命观，发展生命观念也不等同于生命教育。

生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。

学生应该在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念。能够用生命观念认识生物的多样性、统一性、独特性和复杂性，形成科学的自然观和世界观，指导探究生命活动规律，解决实际问题。生命观念物质与能量观结构与功能观进化与适应观局部与整体观稳态与平衡观生物界的统一性生命的独特性时间与空间系统与反馈……世界观人生观价值观科学的自然观人与自然和谐共处珍爱生命丰富的生命观念生命观念社会责任科学探究理性思维自主合作探究学生在自主合作探究活动中发展核心素养例：“生态系统的稳定性”教学目标的制订1.通过对案例的分析讨论，能用物质、能量输入和输出平衡的观点，认识具体生态系统的稳定性。

2.通过对生态系统各种成分功能和营养结构关系的讨论，以及运用反馈调节原理，能初步判断不同生态系统维持其稳定性的相对能力。

3.能够根据生态系统各种成分、结构以及数量关系构建稳定性生态系统模型，并制作简易生态瓶。

4.能够为常见生态系统利用和可持续发展提出有价值的建议。

行为动词以学生为主体；每个目标中可能还含有对其他素养的要求；同时也涵盖了教学重难点。教学目标（学习目标）的制订3．教学过程：情境与活动创设真实的问题情境•情(激趣，不是娱乐)，境(设疑，问题较为复杂)。•学习是个体与情境互动的过程，将科学世界与生活世界

联系起来。•不仅仅是情境导入新课，而应是每个学习活动，学生都

处于情境之中。•谋求问题的真实解决。•设计方案解决问题比知识学习对教与学的要求更高。•知识从哪里来？到哪里去？概念的核心内容——情境——任务——活动——评价•以问题或任务来驱动深度学习。•学习活动指向成就标准，学习和思维的过程外显。•在问题情境中自主合作探究、发展核心素养，而不是学

习结束之后在问题情境中巩固学习成果。前苏联凯洛夫的五步教学法：①组织教学；②复习旧知识；③讲授新课；④巩固新课内容；⑤布置作业。情境和活动是教学过程的主要内容知识学习知识迁移模型化的情境(以“生态系统中能量流动”为例)模型化的情境(以“生态系统中能量流动”为例)（2）你们小组研究的最可能是下列哪一个生态系统？尝试对提供的假设做出合理解释。①台湾热带雨林（顶极群落）②天山针叶林（顶极群落）③温州常绿阔叶林（演替进程中）

学生在事实的支撑下建构概念模型。

学习活动是一个分析、抽象、概括的过程。

理解一个概念，掌握一种方法，解决一类真实的问题。物理模型数学模型系统模型符号模型基于问题的教学(PBI，problem-basedinstruction)：指向核心素养的教学模式2001年读书笔记：它围绕一些对社会和对学生自身都具有意义的问题开展教学活动，进行“情境—活动—体验”式学习，是带有务实任务的多学科延伸教学模块。由于本身寻求对真实问题的真正解决，它又具有真实性和开放性。对于某些复杂的问题情境，可及时提供支架(转轮)，逐渐将责任转移给学生。除此以外，还有其他情况吗？

现在还有什么问题需要解决呢？如果……将会怎样？你知道为什么……？支架活动有着明确的教学指向(核心素养)概念的科学性是相对的，不是绝对的，如“银河系直径为10万光年”被证伪。生物学概念体系是开放的、动态的，生物科学进步是一个继承、修正、开拓和发展的过程。猜想（实验）证伪事实形成概念美国八年级世界文化课：（墨西哥）阿兹特克人1.小组活动：猜测阿兹特克人的活动和信念，写出3个猜测，每个猜测至少用到方框里的2个词。随着季节而移居

侦探10000学校200000特斯科科湖水中田畦筑堤俘虏

运河伦敦特诺奇提特兰沼泽

棉花

颂词责任市场2.小组代表发言，汇报成果3.阅读教材，修正你的猜想（作业评价）。4.投影仪，全班交流•事实材料适于阅读学习•我为什么要阅读（给阅读找一个理由）•怎样阅读（搜寻与阅读目标有关的内容）•阅读有什么用（解决问题或完成任务）提高阅读的效率1.小组活动：猜测阿兹特克人的活动和信念，写出3个猜测，每个猜测至少用到方框里的2个词。2.小组代表发言，汇报成果3.阅读教材，修正你的猜想（作业评价）。4.投影仪，全班交流【学习主题】不同类型政府的优势与劣势：

①专制②民主制③寡头政治④无政府主义【课堂游戏】搭纸塔学生抽签分为4个小组，每个小组的桌子上有许多卡片和一个胶带。【活动任务】在15min内用卡片搭一个又高又牢固的纸塔，最难吹倒的小组获胜。课堂游戏，教师用好玩的把戏“讨好”学生？第1组：决策由小组内长得最高的人做出，其他人不得发表意见。(专制)第2组：决策经半数以上组员同意。

(民主)第3组：决策由小组内两名最年长的学生做出，赋予两人相等权力。(寡头政治)第4组：决策须获得全体组员一致通过。每名组员都有权在搭纸塔过程中的任何时间叫停，以便对决策进行讨论。

(无政府主义)

情境—活动—体验，知识生成由内而外，深刻而牢固地掌握知识。搭纸塔：

有时候，活动与要学习的概念是分离的，它们之间有一个过渡与转换。在这种情况下，对活动结果的解释、分享和总结是最为重要的教学环节。当活动无法过渡转换为知识学习时，即是为活动而活动，流于形式。游戏在概念教学中的作用什么是混合物？——请把木屑、糖、沙子、铁屑混合在一起。——（2min后）恭喜你，成功地把它们混合了。现在请把它们放回原处。

课堂教学事件的设计在形式上像戏剧脚本，它强调课堂教学的过程性以及这个过程的戏剧性效果，从而给学生留下深刻印象（李海林）。课堂教学事件

活动任务：模拟动物种群的数量调查。

每个小组有一个盒底画有规则网格线的1m×1m的浅口纸盒，三个玻璃杯分别装有满杯红豆、半杯绿豆和少许黄豆，只在装有黄豆的玻璃杯上贴有“100粒”字样的标签。

请将绿豆全部倒进纸盒，尽快估算约有多少粒？你们小组有权利去摇动其他小组的纸盒（模拟动物的运动和重新分布），被干扰的小组不得提出异议。

课程基本理念之一：学业评价促发展•评价很重要，评价很复杂，评价很专业。•简单的评价不科学，科学的评价难操作。•评价太难了，是一道世界性难题。

教—学—评一体化，将评价活动嵌入教学过程，过程性评价和表现性评价（评价任务）相结合。4．学业评价与学业质量标准情境、活动、评价情境、活动、评价情境、活动、评价情境、活动、评价NO.2NO.1NO.3NO.4课堂结构（教学环节）学业质量的内涵更为广阔，指学生在自身、教师、学校、家庭等各类因素影响下，通过课程浸润而达成的学业表现、品德行为、身心健康等诸多领域的发展水平。评价以课程目标、课程内容和学业质量标准为依据，结合具体的教学内容，以生物学大概念、重要概念等骨干知识为依托，检测学生生物学核心素养的发展水平。

水平一、水平二对应学业水平合格考试，水平三、水平四对应高考。

《课程标准》：学科专家研制学业质量标准，再组织编写课程内容标准。学业成绩、学业质量的比较水平学业质量标准的描述一能初步以结构与功能观、物质与能量观等观念，说出生物体组成结构和功能之间的关系、光合作用和呼吸作用中的物质与能量转换、遗传与变异的物质基础和规律等；初步运用进化与适应观，说出生物的多样性和统一性；在给定的问题情境中，能以生命观念为指导，分析生命现象，探讨生命活动的规律，设计解决简单问题的方案。二能运用结构与功能观、物质与能量观等观念，举例说明生物体组成结构和功能之间的关系、光合作用和呼吸作用中的物质与能量转换、遗传与变异的物质基础和规律等；运用进化与适应观举例说明生物的多样性和统一性；在特定的问题情境中，能以生命观念为指导，分析生命现象，探讨生命活动的规律，设计方案解决简单问题。水平学业质量标准的描