挖掘核心素养内涵，合理创生高中生物学选修教材
——以“动物体细胞核移植技术和克隆动物”一节为例

刘 丹

(人民教育出版社课程教材研究所 北京 100081)

2018年初，《普通高中生物学课程标准(2017版)》(以下简称“新课标”)正式颁布，指出高中生物学课程是以提高学生生物学学科核心素养为宗旨的学科课程，学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面[1]。核心素养的提出将引领生物学教学的变革，尤其是对于教学的重要工具——高中生物学教材的使用提出了新的挑战。下面以“动物体细胞核移植技术和克隆动物”一节为例，谈谈如何挖掘核心素养内涵，合理创生高中生物学选修教材。

1 巧妙延伸教材，挖掘情境资源

情境对学生发展核心素养中的科学思维、责任担当以及人文素养等都具有重要的价值[2]。情境的创设应该贯穿于整个教学的始终。教材中，通过“能不能用类似植物组织培养的方法使动物的细胞发育成一个完整的个体？”这样一个问题情境来引入本节的内容。而从发展学生核心素养的角度出发，我们可以通过教材挖掘更多的情境资源。例如，教材中有一张用胚胎细胞克隆的猴的照片，如果进行延伸我们可以发现，在2017年底，我国科学家成功培育了轰动世界的体细胞克隆猴，教师可以结合这两个情境提出问题： 克隆猴用到了什么技术？用胚胎细胞克隆猴与用体细胞克隆猴有什么不同？为什么体细胞克隆猴的诞生能够轰动世界呢？这一系列问题都直接指向本节的教学内容，引发学生思考；而利用我国科学家取得重大科研成果的情境，也是在将爱国主义教育融入教学，增强了学生的民族自豪感和自信心。

发展学生生物学学科核心素养的一个重要方面是发展学生解决真实情境中实际问题的能力。在学习完本节知识内容后，教师同样可以创设真实的问题情境，让学生运用所学知识解决问题，而这也将有助于引导学生在今后的学习中，联系真实情境主动地去发现、探究和创造。例如，通过本节的学习，学生了解到体细胞核移植技术还存在一些问题，教师可以结合本章“拓展视野——多利羊猜想”中关于多利羊死亡引发的克隆动物是否早衰的争论，让学生收集支持各方观点的研究证据，并运用所学知识或质疑、论证，或认真分析、设计解决问题的方案。

2 准确把握教材，建构技术流程

体细胞核移植的过程是本节的教学重点和难点。在介绍这个过程之前，教材先给出了动物核移植的概念。但由于这项技术微观、抽象，学生不好理解掌握。教学时，可以先让学生结合已学的细胞生物学、遗传学的知识和形成的生命观念，如用“体细胞的核内含有生物体的全部遗传信息，它具有调控一个细胞发育成完整生物体的潜能的观点(信息观)”来思考分析动物体细胞核移植技术的理论基础，然后再进一步结合教材，精准阐明技术的概念、分类以及用这项技术克隆动物的难度等。

流程图是用一些图形符号和文字说明构成的图示，它具有简单明了、直观形象的特点，教材利用了流程图来呈现体细胞核移植过程，降低了学生学习的难度。其实，有了前面体细胞核移植的相关概念和理论学习的基础，教学时不妨尝试结合我国克隆高产奶牛的实例，先让学生自主建构、绘制流程图；学生完成后，教师再提出相关问题，引导学生分析推理；同时，适度拓展部分内容，帮助学生理解；最终与学生一起修正完善这一技术流程(图1)。

在这个环节中，教师对教材的准确理解和把握非常重要。因为只有这样，教师才能提出一系列精准的、有启发性的问题。这些问题既可以是教材“讨论”栏目中的问题，也可以是针对学生在建构时可能出错、遗漏或者产生疑点的地方提出的问题。这样，通过一个思考、修正、完善的过程，学生才能真正做到不仅知其然，还能知其所以然，他们的科学思维素养在无形中也得到了有效的发展。

3 科学变通教材，整合前后知识

除了前面提到的科学思维素养，通过本节教学还能发展学生的社会责任素养，而落实这一素养的关键是让学生认识到体细胞核移植技术存在的伦理问题。

图1 建构完善体细胞核移植过程的示意图

教材在之后的专题4将详细介绍生物技术的安全性与伦理问题，其中关于克隆人，我们知道，如果要克隆人，会用到体细胞核移植技术；克隆人存在的伦理问题与体细胞核移植技术存在的伦理问题在很多方面实际上是共通的。基于此，在教学时，教师就可以创生教材，联系后面学生感兴趣的克隆人的议题进行教学。这样既可以让有关联的教学内容紧密地联系在一起，便于学生迁移、理解以及系统构建知识网络，又升华了本课学习的主题，引导学生关注和参与相关社会议题的讨论，使教学更富有“素养”的品质。需要指出的是，这种知识之间的联系教学并不代表今后教学内容的重复，而是让核心素养实现一个“进阶式”的发展。例如，本节的教学要求学生能对相关的社会热点议题进行理性判断；到了今后的进一步学习，则可能要求他们对这些议题进行科学判断和评价。

4 充分利用教材，培养工程思维

新课标将原来的选修“生物技术实践”“生物科学与社会”“现代生物科技专题”模块统整为选择性必修“生物技术与工程”模块，更加注重了生物技术的工程实践。在工程活动中，工程思维往往十分重要。工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维，发展学生的工程思维包括使学生能运用系统分析的方法，针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并运用模拟和简易建模等方法进行设计；能进行简单的风险评估和综合决策等方面[3]。而发展学生的科学思维同样包括让学生能够运用模型与建模、论证、评估等方法阐释生命现象，解决实际问题。可见，工程思维与科学思维是相互补充、相互渗透的，两者都是学生思维素养的重要组成部分。本节的教学可以充分利用教材从多个方面培养学生的工程思维。

首先，通过引导学生分析动物体细胞核移植技术的原理、建构技术流程，帮助他们深刻理解技术的概念。教材中较全面地介绍了体细胞核移植技术的应用前景和它可能存在的问题，教学时，要让学生仔细阅读教材这部分内容，使他们既看到技术进步带来的积极影响，又认识到技术应用可能带来的伦理问题，从而培养学生跨学科性的工程思维。一项工程实践的成功，有技术因素，也有非技术因素，着眼于全方位、全因素的综合性思维是工程思维的另一个重要方面。课后，可以让学生对教材“思考与探究”栏目中的最后一个问题开展调查活动，同时适当充实调查的内容，如调查这项技术是否已经成功应用于生产实践；如果并没有应用，其限制因素又是哪些等问题，从而使学生认识技术与工程实践的关系，培养综合性的工程思维。

以上从科学思维、工程思维、社会责任等多个方面充分发掘了教材本节内容对发展学生核心素养的价值；并从打通知识之间的联系(创造性地重组教材)、优化教材资源(补充相关问题、活动)等多个方面对教材进行了创生。高中生物学教材蕴含的资源是十分丰富的，基于核心素养，教材可以创生的空间远远不止这些，只要教师“吃透”教材，合理创生教材，就一定能实现核心素养在高中生物学教学中的落地！