以实际问题递进解决过程建构核心素养导向课堂的实践性思考——以“植物生长发育”一节教学为例
李 伟
（南通市市直学校教育管理中心 江苏南通 226001）
《义务教育生物学课程标准（2022年版）》以生物学学科核心素养为统领，确定课程目标和课程内容，制定学业要求和学业质量标准，引领育人方式的转变和考试评价的改革。生物学课程要培养的学生生物学学科核心素养是学生在学习生物学课程的过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力，包括生命观念、科学思维、探究实践、态度责住等方面。以实际问题递进解决过程建构生物课堂教学能渗透和落实学科核心素养培养要求。
教师可以从实际问题递进解决过程为依托，建构生命观念发展指向的生物课堂教学。学生在实际问题递进解决过程中，能以实际问题递进解决过程为主线科学地将孤立的生物学知识合理地整合成学科知识体系，加深对生物学概念的理解，并逐步内化生命观念。
例如，在苏科版教材八年级上册“植物生长发育”中有关种子结构的教学时，教师往往是组织学生一起观察蚕豆和玉米种子，再孤立地介绍这两种种子的外形特征和内部结构以及部分外形特征和内部结构的作用，会忽略种子发育成植物体这个整体要求。学生知道了子叶，了解到子叶储存营养，但子叶储存营养的意义就不清楚了。这时的学习只停留在记忆层面，学生没有真正理解结构与功能有关。
为了构建指向生命观念形成的课堂教学，教师可播放大面积栽种的蚕豆视频，创设教学情境，提出实际问题：小小的蚕豆种子是如何一步步发育成植物体的？递进式解决这个实际问题首先从蚕豆种子的研究开始，教师围绕实际问题，指导学生观察蚕豆种子的外形特征，思考蚕豆种子的种皮、种孔等特征对蚕豆种子发育成植物体的意义；
然后，引导学生探求蚕豆种子内部结构及部分结构的物质成分研究，思考子叶、胚芽、胚轴、胚根对蚕豆种子发育成植物体的作用。在学生初步掌握了由表及里地研究蚕豆种子的方法和初步体验了生命观念中的结构与功能观、物质与能量观的基础上，教师再激发学生研究比较花生和玉米等其他种子，思考哪一种种子和蚕豆种子属于同一类型。在学生用研究蚕豆种子的方法和解决问题的思路去研究玉米等其他种子的过程中，教师启发学生运用已初步形成的物质与能量观、结构与功能观等生命观念去指导探索生命现象和生命规律，达成对相关生命观念的深刻理解，并促进学生内化解决生物学实际问题的一种思路和方法。
在以实际问题递进式解决过程建构课堂教学中，教师需要深入地厘清生命观念的内涵，全面梳理问题递进解决过程与生命观念的指向关系，设计和组织教学过程时做到心中有“观念”，教学有“指向”。
科学思维是认识事物，解决实际问题的过程中的能力和品格。实际问题的解决是一个逐步递进的思维过程，是思维的外显。以实际问题递进式解决来建构生物课堂教学就是要将二者统整融合，引导学生尊重事实证据，崇尚严谨务实，在递进式认识和解决生物实际问题过程中，将比较、分类、归纳、演绎、分析、综合、建模、发散思维、突破定势等科学思维方法进行学科化整合。
例如，在上述提到的种子结构的教学组织中，学生在完成实际问题思考和研究的过程，同时完成了构建易于研究的、能反映种子特征和共同属性的思维和模型。然后，教师再启发学生去思考解决花生、玉米等其他种子的实际问题，本质就是应用蚕豆研究所建构出的一般模型去解决具体实际问题的归纳演绎的思维过程，同时又深化模型的应用和理解。另外，在学生完成蚕豆和玉米种子研究的基础上，教师还可以引导学生对蚕豆和玉米种子进行比较分类，归纳整理出单子叶植物和双子叶植物的异同，抽象和概括自然界中各种各样的种子，在建构学科知识的同时完成科学思维的培养。
教师以实际问题递进式解决过程建构课堂教学要有科学思维培养指向，将科学思维的培养渗透在学生亲身参与实际问题递进式解决过程，使学生形成尊重逻辑的态度，养成科学思维的习惯。
探究实践是源于对自然的好奇心、求知欲和现实需求，解决真实情境中问题或完成实践项目的能力与品格。培养探究实践的学科核心素养时，很多时候通过课堂的讲授是无法达成的。教师设计实际问题，引导学生设计科学实验以进行深入研究，从而递进式解决实际问题，可以实现学生在主动探究实践的体验中逐步形成探究实践意识和能力，发展生物学学科核心素养。实际问题递进式解决过程就是围绕实际问题层层深入不断解决问题、发现问题的过程，可以高度、深层次地融合探究实践。教学中教师要引导学生不断探究实际问题，开展实践，并基于证据进行分析和逻辑推理，对结果和结论进行交流和讨论，接受质疑，不断更新和深入对实际问题的认知。在围绕实际问题不断地发现问题和解决问题过程，学生能更好地理解建构生物学科学知识，逐步形成探究实践的意识和基本方法、思路，增强对自然的好奇心和求知欲。
例如，在进行科学萌发条件的教学时，教师始终围绕“小小的种子如何生长发育成植物体”这个实际问题，组织植物生长发育的教学。在学生掌握种子结构的基础上，教师可以启发学生思考以下问题：①如果用实验解剖过的种子播种后能萌发成植物体吗？②正常有活性的种子播种后需要给予哪些条件才能萌发成植物体？通过交流讨论，学生能意识到种子要生长发育成植物体需要一定的内在条件，明白种子的萌发需要一定的外界条件。然后，教师再引导学生设计实验探究种子萌发所需的外界条件（图1）。
图1 教学流程示意
在具体探究实践展开过程中，教师可以展示不同组学生的成果，启发学生思考、交流、讨论：如何控制实验变量和无关变量及对实验结果的影响？对照实验的设置和如何避免偶然因素对实验结果的影响？……在学生思考的过程中，教师注重培养学生探究实践的能力和严谨求实的态度。在此基础上，围绕种子生长发育成植物体这个实际问题，教师还可以引导学生进一步深入探究：不同种类的种子萌发所需的外界条件是否一样？然后，引导学生用刚刚的探究实践出的思路和方法去解决新的实际问题。
在围绕实际问题递进式解决过程中，学生不断发现问题、解决问题，学习和探究实践的步伐不停，能更好地理解生物学的知识，提升探究实践的兴趣和学科核心素养的发展。
态度责任是指在科学态度、健康意识和社会责任等方面的自我要求和责任当担。以实际问题递进解决过程建构生物课堂教学是实现生物学知识和生产生活实际问题统整融合、紧密联系的教学策略。教师从实际问题出发，可以增强学生社会责任意识，提升学生解决生产生活实际问题的责任当担和能力；
让学生参与递进式解决过程，可以有效助力培植学生乐于探索、勇于质疑、严谨求实的科学态度。生物学学习中很多内容直接指向人体生理和卫生保健，教师在教学这部分内容时，要注意提升学生的健康意识，促进学生形成健康的生活态度和行为习惯。
“植物生长发育”中基于种子在适宜的条件下萌发成幼苗的教学内容，教师可以晓之以理、动之以情，引导学生正确看待生命、认识生物与环境的关系、树立生态文明思想。在学生探究“种子如何在适宜条件下萌发成幼苗”这一实际问题的实践过程中，教师可以有意识地培养学生的科学态度与科学精神、造福人类的态度和价值观等。例如，在学生明白不同的种子萌发需要不同的外界条件基础上，教师可鼓励学生从种子播种角度对创造生态宜居环境和不同地区的农民创收提供建议，分享本节课探究实践过程中的体验和感想，就种子萌发成幼苗谈谈对生命的体悟，等等。
以实际问题递进式解决过程建构生物课堂的教学，其实质是利用实际问题解决过程驱动学生主动参与学习、获取和建构生物学知识的同时，让学生体验知识的价值和力量，激发学生兴趣，培植学科情感，在递进式解决实际问题的过程中逐渐渗透对学生生物学学科核心素养的培养。
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