基于核心素养的“生物创新融合实验”校本课程探析

邢辉

摘要：“生物创新融合实验”校本课程契合学校的公民素质养成、思维品质培养和实践能力锻炼的“健康生长、融通一体”课程理念，旨在提高学生的生物学科核心素养，助力学生全面健康成长。依据课程目标，将校本课程分为生物结构基础实验课程、生物拓展探究实验课程和生物创新综合实验课程三个维度，每个维度课程在目标、内容和功能上各有侧重，实施差异化建构教学，满足不同学段学生对生物实验个性化、多元化、多层次的实验探究需求。

关键词：高中生物；校本课程；核心素养；实验课程

中华民族的伟大复兴需要大批拔尖创新人才，拔尖创新后备人才的培养在基础教育中的价值日益凸显，成为普通高中教育的使命所在。实验教学和实验探究的实施和改革正是培养拔尖创新后备人才的重要途径[1]。

生物学科作为实验学科，其知识体系的构建和蓬勃发展依赖于广大生命科学工作者不断地实验探索和探究实践[2]。生物实验教学在生物学科的教学环节中有着不可替代的重要价值。伴随着新一轮高考改革方案的落地以及普通高中课程方案、新课程标准的实施，新版高中生物必修与选修教材的编写在实验教学课方面做出了重要调整，但受制于高中生物学科课时和知识体系的限制，其中设置的实验在数量、难度和探究性方面依然不能满足部分高层次学生以及对生命科学有着浓厚兴趣的学生的需求。

如何满足学生多元化实验探究需求？如何有效提高学生的实验技能？如何对学生实验能力提高进行客观真实的评价？针对这些问题，南京师范大学附属中学开发和实施了“生物创新融合实验”校本课程。该校本课程在生物必修和选修教材中所列出的实验基础上，分层次进行相关拓展和延伸，不仅能够满足不同层次学生的探索需求，还能够提高学生的实验操作技能和生物学科素养，为培养生物学拔尖创新后备人才打下坚实基础。

一、课程建构的目标

“生物创新融合实验”校本课程的主要目标涵盖公民素质养成、思维品质培养和实践能力培养，通过校本课程的分层次建构实施，提高学生的生物学科核心素养，助力学生全面健康成长[2]。课程以公民素质养成的生命健康课程体系为框架进行设计，落脚于培养思维品质的生物拓展探究实验课程，并且在培养实践能力的生物结构基础实验课程、生物创新综合实验课程方面开展实施。

构建学生学科素养。学生了解生物机体构造，深层次理解生物结构与功能的适应观；学会用辩证科学思维去探究问题本质，应用生物知识解决社会生活中面临的实际问题。

培养学生创新意识。通过不同层次的探究活动，帮助学生形成科学的世界观和自然观，学会用科学的思维方式认识生命、探究生命活动规律，养成崇尚、践行、关爱生命的价值观念。

提高教师专业素养。通过“生物创新融合实验”校本课程的建构和实施，提高教师的课程意识和课程开发能力，促使教师在专业素养和业务能力方面不断提升。

二、课程内容的建构

“生物创新融合实验”校本课程是由生物结构基础实验课程、生物拓展探究实验课程和生物创新综合实验课程融合而成的三维一体化课程体系，每个维度课程在目标、内容和功能上各有侧重，实施差异化建构教学。生物结构基础实验课程侧重于生物结构的认识和学习，重心在生命观念的塑造；生物拓展探究实验课程侧重于科学思维、科学探究能力的培养；生物创新综合实验课程侧重社会责任和科学实验素养的培养，实现三维课程融合一体化，在学科教学中落实立德树人根本任务。

（一）生物结构基础实验课程

根据高一、高二年级学生的生物拓展学习兴趣和不同需求，在高一年级开设生物结构基础实验课程，课程以植物学形态解剖、动物形态观察与内部结构解剖内容为主，按照植物学营养、生殖器官的相关性以及动物进化关系依次开展相关实验探究活动。培养学生的基础实验技能，帮助学生系统性认识生物的基本构造、组织结构功能以及在进化系统中的位置，满足部分高一学生对生物体构造的探究需求。

（二）生物拓展探究实验课程

生物拓展探究实验课程以高中生物教材中的实验和知识为拓展起點，对原有实验进行拓展。如，将验证性实验拓展为探究性实验，或引导学生根据所学的生物理论知识和实验技能，对自己生活情境中发现的问题，提出研究课题并设计实验进行探究的任务型探究实验活动。此课程旨在培养学生的实验操作技能，提高实验设计和分析能力，让学生结合自己感兴趣的问题进行拓展探究。课程内容以学生提出的拓展性问题为主，将每年课程开设过程中呈现出的优秀研究活动整理归纳，供学生学习和传承。

（三）生物创新综合实验课程

生物创新综合实验课程以课题的形式展开。从身边的健康、环境污染等复杂的真实情境中的生物学问题或者学科交叉融合问题入手，鼓励学生通过相关文献的阅读分析，并结合已知的实验原理和实验技能，大胆地探究思考；经过初步设计实验方案、开题讨论、教师及专家辅导审核步骤，对得到的数据进行分析汇总，撰写相关论文。通过课题研究的形式，带领学生初步体验科学研究的具体过程，为培养“准生物科研人员”的创新拔尖后备人才做准备。

生物创新综合实验课程的探究内容来源包括指导教师提前设计的系列探究课题菜单，如“探究鲜花保鲜液的配方”，或来源于学生生活中遇到的热点问题，如有学生在社会实践过程中遇到了废矿污染问题，进而萌发“调查矿山地区土壤微生物构成”的想法，想从中寻找可以解决矿物质污染的微生物；还有学生从生活实际提出“如何延长草莓保鲜”“冰箱中有哪些微生物”“胁迫环境对植物生长生理有什么影响”等问题，经开题论证后展开探究活动。

三、课程实施的构思和保障

“生物创新融合实验”校本课程的内容如何实施开展？如何与国家课程有机融合？如何保障课程内容实施的软硬件需求？具体从以下三个方面来构思。

（一）社团活动与选修课程有机融合

“生物创新融合实验”校本课程主要以实验探究活动为载体，生物结构基础实验课程涉及的解剖活动实验内容注重学生基础实验技能培养，主要面向高一年级学生，借助学校社团课平台开展实施。生物拓展探究实验课程以高中生物教材中的实验和知识为拓展起点，对学生的实验技能和生物学知识有一定的要求，针对高二年级学生，借助学校选修课平台开展实施，通过社团和选修课平台的有机融合，保障本课程体系顺利建设。

（二）自主探究与合作探究双轮驱动

“生物创新综合实验课程”对学生的实验技能和学科素养有较高的要求，课程的开展类似于科研探究活动，需要选题、定题，文献调研分析汇总，设计实验方案、开题讨论、中期考核、专家论证、数据分析汇总、撰写论文等一系列的探究活动。涉及的工作量大、涉及面广，在研究过程上可以采用自主探究与合作探究相结合的方式展开，兴趣小组学生组团或分工探究，涉及探究难题时可以与高校实验室合作完成，通过自主探究和合作探究的双轮驱动，为课程顺利开展提供可能。

（三）校内资源与校外资源整合优化

学校生物实验室有着较为齐全的实验仪器设备，能够满足大多数学生的实验需求，同时，南京本地的众多高校有着精密的实验仪器设备和丰富教授专家资源，在课程的实施开展过程中，充分利用好这些校内和校外资源，为课程的顺利实施提供人力物力支持。生物拓展探究实验课程和生物创新综合实验课程中涉及较多的前沿知识理论和高精尖仪器，可与高校展开合作；文献查阅可以借助大学图书馆馆藏资源，在课题确立和课题研究中可以邀请高校教师进行指导，在数据整理和数据分析时也可以借助高校资源。校内和校外资源的整合能够有力保证课程体系顺利建设并实施。

四、课程实施的评价

实验课程实施过程中，学生的参与是全方面的。如果仅根据学生能否积极参加、是否遵守校本课程规范，或采用纸笔评价等方式并不能全面评价学生的实验探究能力，也很难达到记录学生进步历程、促进学生能力发展的目的。针对上述实验课程评价方式的不足，在“生物创新融合实验”校本课程实施的过程中，依托过程性评价与终端型评价相结合，采用边学边评价、自学自评互评、等级与量化数据评价等多维度、多层次、多主体进行评价。

依据课程标准，从观察、体验、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论能力来评价学生的科学探究能力，同时借鉴国外生物课程实验评价标准中强调的对学生实验结果收集、分析和处理能力考核的特点，对“生物创新融合实验”校本课程的评价标准从过程性评价（课堂出勤、课堂参与度、实验设计、交流讨论、行为规范）、终端性评价（实验操作、实验目标达成、数据收集和处理、课堂反思）9个维度评价学生探究能力，并将每个评价维度又细分为若干个评价要素，既能引领校本课程活动的高效实施，又能实现对课程参与学生的全方位辅导（见表1）。

學生、课堂学习小组和任课教师根据课程评价标准在课中、课后进行分类评价，并记录在单次课堂成绩汇总表内。对学生在本课程中的评价包括上述过程性评价和课程结业时的终端性评价，过程性评价在总评价体系中占40%权重，着重培养学生实验课程中过程性的能力发展，尤其对学生的操作规范、交流沟通能力、技能锻炼能力方面重点关注。终端性评价在总评价体系中占60%权重，与过程性评价相结合，在每次课堂评价的基础上，整合得出学生本学段该课程的教师总评价。

五、课程实施的反思

“生物创新融合实验”校本课程开发实施多年，在实施过程中不断地优化充实课程内容，优化课程实施过程环节，改进课程整体和具体课程的评价体系，经过努力逐步形成了“三维一体”融合课程体系，同时积累了大量的课程资料，为后续的深入开发研究实施夯下扎实基础。课程开发实施过程中仍然存在着一些不足，有待后续的优化解决。

（一）拓展整合多重资源，为课程全效发展提供持续动力

目前所联系的校内和南京高校资源基本上能够满足本课程在实施过程中，针对生物结构基础实验课程和生物拓展探究实验课程需要的实验资源的需求。然而生物创新综合实验课程因为以课题形式开展，课题来源于生活、学习中的实际问题，课题研究的跨度较大，在实施过程中对实验资源需求较为多元，缺乏传承性，需要教师挖掘更多的高校资源进行支撑。针对这一问题，学校准备寻求更多的校外资源，拓展与更多的高校联合建立实验探究关系，引导课题持续性研究。

（二）优化课程实施方案，为课程高效开展提供有力保障

本课程在实施过程中，受限于课内学习压力的影响，面临学生和教师时间不足、精力不足等问题困扰，对课程实施开展造成一定的影响。基于上述问题，学校拟从机制和实验方案进行优化。在实验课题的选题和实验计划的编制过程中，充分考虑多重因素，提高实验方案的可执行性、高效性，如实验开展时间进行统筹考虑；实验选题充分论证，开题前反复验证，保证课题实施过程顺利；向学校申请扩充师资力量，获得实验教师的支持，同时与高校实验室研究生分工合作，保证课程实施开展的人力和智力支撑。

随着“生物创新融合实验”校本课程实施的不断深入，学校将进一步建构丰富课程内容，积极优化课程资源和保障制度，完善课程架构和评价体系，让课程内容更好地满足学生对生物实验的探究兴趣和多层次需求，更好地引导学生学科核心素养的培养。

参考文献：

[1] 杨军，王春玉.以“健康生长、融通一体”理念构建拔尖创新后备人才培养机制[J].人民教育，2021（24）.

[2] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）[M].北京：人民教育出版社，2020：4-6.

课题项目：全国教育科学“十三五”规划2020年度教育部重点课题“培育创新后备人才的高中理科课程改革研究”（DHA200377）阶段性研究成果

见习编辑/张婷婷