创新设计高中生物作业 提高学科核心素养之我见

摘要：巧妙设计高中生物作业能够提高学生学科核心素养，对优化高中生物教学工作有提升作用。基于此，本文从学科核心素养分析、基于学科核心素养的高中生物作业设计原则展开论述，围绕建构主义理论、思维导图、“做中学”理论、信息时代特点、长周期作业设计这几个方面，探究了基于学科核心素养的高中生物作业设计，实现了对高中生物作业的分析和探讨，希望能够为高中生物教学的发展提供助力。關键词：核心素养；高中生物；作业设计生物学科核心素养主要包括科学探究、生命观念、社会责任、学科思维，基于学科核心素养进行高中生物作业设计，有助于强化学生的综合能力和素养，使其能够更好地适应未来的社会生活。为此，在高中教学中，运用科学、合理的作业设计思路和措施，将对学科核心素养培养的重视体现在作业设计中，强化课后作业的效能，推动生物教学水平的发展。一、生物学科核心素养分析生物学科核心素养是学科素养概念体系中的一部分。而学科核心素养的概念可以被总结为，学生通过进行各个学科的课程学习，养成的最重要、最基本的素养。这些素养的养成，是学生在课堂学习与实践活动期间，所习得的基本经验、基本技能、基本素质的综合体现。一般来说，学科核心素养需要学生通过学习一个具体学科或特定的学习领域后，所形成的特定的核心素养。生物学属于自然科学学科，其主要研究内容包括生物结构、生物发育、生物进化、生物功能等。在高中教育视域下，生物学科的核心素养为生命观、科学思维等。其中，生命观念是指对于生命本质和意义的看法和观点，这种看法和观点对学生的生活态度、行为选择和人生发展都有着重要的影响；科学思维则是指严谨务实、尊重事实与证据，能够基于科学思维认知事物、处理问题的品格和能力；科学探究是指观察、提问、交流讨论的能力；社会责任是指能够正常参与社会或个人事务的讨论，并可以做出理性的判断与解释，以及努力解决问题的责任和能力。通过培养学生上述的素养，不仅能够强化其个人能力，促进其个人发展，而且还可以优化高中教育人才培养的效果，为社会的建设发展提供更好的支持，因此，在高中教育领域中，生物学科核心素养的培养工作占据着重要的位置。二、基于学科核心素养的高中生物作业设计原则在高中生物教育领域内，作业一直以来都是教学工作中的一个关键环节，其通常包含三个部分，即作业设计、作业实施、作业评价。而作业设计作为后续实施和评价的基础，其合理性直接关系到课堂知识教授、学生能力素质培养的效果，因此，为了提高基于学科核心素养的高中生物作业设计效果，可以在作业设计过程中，遵循以下几项原则：第一，强调过程原则。作业设计过程中需要根据具体的课程内容，以及学生对知识的掌握情况，合理地安排作业的形式、内容，使学生能够有效利用作业完成学习任务，提高自身的核心素养，所以，作业的设计更重视条理性、规划性，强调注重学生完成作业的过程是否能够顺利达成各项学科核心素养的强化目标。第二，关注作业的延伸功能。作业的功能不仅包括巩固知识点、培养综合能力，还包括培养兴趣、爱好、习惯，以及强化师生之间沟通等延伸功能，因此，在作业设计时，也要关注作业的延伸功能，并设置一些有助于培养学生良好学习习惯、对生物学科的爱好等方面的内容，以提高作业设计的效能。第三，重视作业应用功能原则。作业的应用功能是指通过结合课程知识，在作业内容中设计科学合理，且贴近生活的问题，引导学生运用课程知识，解决作业中的问题，锻炼其解决问题能力的功能。而解决问题能力是生物学科核心素养中涵盖的重要内容，所以，在作业设计中遵循此项原则，有助于更好地发挥高中生物作业在培养学生核心素养上的作用[1]。三、基于学科核心素养的高中生物作业设计探究（一）基于建构主义理论设计作业建构主义理论是由瑞士心理学家提出的一种学习理论，他认为学习本身是一个自我认知构建的过程，而知识会在主客观相互影响下，随着个体经验、思维的不断成熟完成协调、平衡的建构。该理论认为，学习者可以通过基于自身的经验、思维，对现有的信息资源进行总结提炼，建构出相应知识[2]。这种知识的获取方式能够让学习者对知识的记忆更牢固，同时在建构的过程，学习者的信息收集、提炼应用的能力，以及解决问题的能力也得到了锻炼，这有助于提升其生物学科核心素养[3]。为此，可以考虑将建构主义理论积极地应用到作业设计中，以有效培养学生的生物学科核心素养[4]。在进行作业设计的过程中，需要设计出明确的作业背景，向学生提供多样化的信息资源，结合科学的问题引导，使其能够顺利利用这些信息进行知识的建构，让其成为主动的知识构建者，促进其更加全面、深入地理解课程知识，培养其理解、解释事件、现象的能力，实现生物学科素养的培养。例如：在必修1《细胞的多样性和统一性》的作业设计中，基于知识建构理论，可以先向学生提供真核细胞、原核细胞、动物细胞、植物细胞的结构示意图、显微镜照片，以及相关的资料，实现作业背景的设置，然后提出问题，“细胞存在什么样的特征，为什么说细胞有这样的特征？”由此让学生通过观察结构示意图、显微镜照片，总结出真核细胞之间、原核细胞之间，以及真核细胞与原核细胞之间均存在差异，但所有的细胞都有细胞质、细胞膜以及遗传物质，由此建构出课程知识点，细胞具有多样性和统一性。在此过程中，学生通过借助信息资料，尝试对信息资料所显示的现象、事件进行解释，实现对知识进行建构，可以强化其信息理解、处理能力，以及解决实际问题的能力，培养其理解与解释事件的能力，推动其生物学科核心素养的成长[5]。（二）运用思维导图设计作业思维导图本身是一种思维工具，能够将发散性思维用简单的图文形式呈现出来，并通过将各个关键词进行记忆链接，帮助学习者记忆知识内容。在教学中，应用这种思维工具，可以将抽象的科学思维路径，以更加具象化的形式，呈现给学生，使其能够更快、更直观地理解科学思维的路径，有助于教师有效地教授学生科学思维方法，增强生物学科核心素养的培养效果。为此，在作业设计中，可以考虑将思维导图的绘制作为一项作业内容，让学生通过绘制思维导图来回顾和巩固课上学习到的科学思维方法，促进其养成运用科学思维认识事物、解决问题的习惯，实现生物学科核心素养的培养。在此过程中，科学思维强调严谨务实、尊重事实和证据，因此，在思维导图的设计上，应当从具体的现象出发，逐渐延伸到核心知识点，由此引导学生学会从证据、事实出发展开思维，养成务实求真的思维习惯，增强生物学科核心素养培养工作的落实效果。在必修1《细胞是生命活动的基本单位》的作业设计中，可以先在课上，用思维导图的形式，从科学家发现的具体现象开始推演，呈现细胞学说建立的过程和内容，然后让学生在课下，根据自己的理解，再将该思维导图绘制出来，使其回顾细胞学说建立的思路以及具体内容。这样不仅能够巩固学生对知识点的记忆，还可以引导其认识、学习这种以证据、事实展开，推演得出知识的认知思维，助力其养成使用科学思维认知事物、解决问题的习惯，实现生物学科核心素养培养。（三）围绕“做中学”理论设计作业“做中学”理论是一个以经验理论为基础构建的学习理论。该理论认为，所有思考参与，且最终能够得出结论的活动都是学习，这种认知也可以被简单阐述为教育即生活。在此背景下，为了更好地指导、策划学生的学习活动，落实学科核心素养的培养，应当提高对学生活动的关注，并尊重个体差异，采用靶向性更强的方式，引导学生发挥自身的优势，在生活过程中进行学习，不断完善自身的知识、经验体系，加强生物学科核心素养培养。基于此，作业设计可以被看作活动设计，而且需秉承以人为本的理念，更加关注学生个人的发展，选择对其有助益的设计方案，使学生得以通过完成作业，形成理性解释判断事物、耐心观察事物、善于交流讨论结果的能力。此外，考虑到学生之间的个体差异，在设计过程中，也要将学生进行分层，然后为各个层次的学生设计相应的作业内容，由此让每个学生都有能力参与到合作、实践学习的活动中，并通过参与这些活动，不断完善自身的知识结构、能力素养，深入优化作业设计效果。以必修1《细胞中的元素和化合物》的作业设计为例，可以先根据学生的学情，将学生分为三个层次，即基础扎实层次、基础一般层次、基础薄弱层次，然后在实践活动的设计上，为不同层次的学生设计不同难度水平的实践活动，比如：针对基础扎实层次的学生，可以要求其根据课上学习的知识，自己设计一个探究细胞中化合物的实验方案。对于基础一般层次的学生，可以要求其根据课程内容，分组交流讨论出细胞干中最多的元素是什么？为什么？对于基础薄弱层次的学生，可以要求根据课程内容，对细胞中的元素和化合物的特点进行解释和阐述。由此借助难度不同的实践活动，让各个层次的学生都能够顺利完成作业内容，培养其科学思维、科学探究、社会责任、生命观念素养，强化其生物学科核心素养水平。（四）结合信息时代特点设计作业在信息时代下，高中生获取外界知识、信息的渠道不仅限于书本和课程学习，其更多是从互联网中获取信息，而且随着移动短视频的盛行，当代高中生获取的信息更加碎片化，信息的内容也更加丰富。在此背景下，为了让作业内容更加符合学生的信息接收习惯，应当结合信息时代的特点进行作业设计，以保证作业完成效果。就目前来看，信息时代的特点包括，信息传播迅速、信息海量多样、信息获取实时便捷、互动性与社交性明显等，所以，在作业设计上，可以考虑提高互联网元素的参与度，并提高互动性、社交性作业内容的数量，同时也要为学生提供更加便捷、高效的作业完成条件，以充分利用各类信息技术，让学生可以通过完成作业，巩固更多的知识，强化自身的核心素养。在作业设计过程中，可以考虑对作业模式进行创新设计，并将作业问题的相关背景资料，以短视频的形式在线上发给学生，学生通过观看短视频可以迅速接收作业背景资料，快速进入作业答题状态。同时，也可以对学生分组，构建学习小组，然后为各个小组建立QQ群或微信群，然后将实践活动作业、有讨论交流结果性质的作业内容，发送到群中，并积极与学生进行互动，由此提高其主动性和积极性，不断强化其对解决问题的责任感和能力，促进其生物学科核心素养的成长。此外，在作业设计上，如果有条件，也可以考虑将选择题做成手機端的电子试卷的形式，待学生点击答案之后，会自动弹出正确答案以及讲解，由此支持学生用手机随时随地巩固课程知识，以便于其更好地使用课程知识解决实际问题，为其核心素养的发展奠定基础。（五）科学设置长周期作业在学科核心素养培养的背景下，作业设计更侧重于关注学生学习与社会生活之间的联系，所以，在作业的设计上，除了设计一些用于巩固课程知识的内容以外，还要设置一些具有拓展、探究性质和功能的内容。这部分作业的主要作用是为了让学生顺利地完成课程知识的内化和外显，将生物学科知识转化为素养和能力。基于此，对于这部分作业内容，可以考虑设置一些量少、周期长的内容，引导学生对所学到的知识进行应用，逐渐形成科学思维、社会责任等学科素养。在作业设计中，可以将这些长周期作业设计为调查类作业，并从预习开始，一直贯穿学生的所有学习过程，使其深入了解知识点的同时，学会用调查法解决问题，强化其解决问题的能力。比如：必修1《细胞中的无机物》的作业设计中，可以让学生调查细胞中无机物的种类、含量，以及关于该无机物的最新研究结果，并从预习开始，让学生通过查阅文献、网络信息，了解细胞中无机物的种类。此后，在课程学习期间，可以基于课程知识，拓展调查范围，并通过小组讨论等方式，对调查结果进行筛选，直至课程学习完毕，即可对调查结果进行总结分析，由此得出最终的