基于核心素养培养的高中生物科学史主线式情境教学设计与实践探索

引言

随着教育改革的深入推进，核心素养培养已成为基础教育阶段的重要目标。高中生物学科核心素养涵盖生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个维度，旨在培养学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。在传统生物教学中，知识传授往往占据主导地位，学生对学科本质的理解和核心素养的发展相对不足。生物科学史记录了生物学科知识的形成过程，蕴含着科学家的思维方法、探究精神与社会责任担当，是培养学生核心素养的优质资源。以科学史为主线构建情境教学，将知识学习与素养发展有机融合，为解决当前生物教学困境提供了新的思路。因此，开展基于核心素养培养的高中生物科学史主线式情境教学设计与实践探索具有重要的理论价值与现实意义。

一、高中生物科学史与核心素养培养的理论关联

（一）生物科学史对核心素养培养的价值

生物科学史是一部生动的学科发展史诗，其对核心素养培养的价值体现在多个方面。从生命观念维度来看，科学史中众多经典理论的形成过程，如细胞学说的建立、达尔文进化论的发展等，能够帮助学生深入理解生命的物质性、结构与功能观、进化与适应观等核心概念，构建系统的生命观念体系。在科学思维培养上，科学家在研究过程中运用的归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等思维方法，通过科学史情境的再现，可让学生直观感受并学习这些思维方式，提升科学思维能力。科学探究方面，科学史详细记录了科学家的探究历程，从问题提出、实验设计、数据收集到得出结论，为学生开展探究性学习提供了范例，有助于培养学生的探究能力和创新精神。社会责任层面，科学家在面对社会问题时所展现出的责任担当，如疫苗研发过程中对公众健康的守护，能够激发学生的社会责任感，引导学生运用生物知识解决实际问题 。

（二）核心素养导向下科学史教学的理论基础

建构主义学习理论强调学生是知识的主动建构者，学习是在一定情境下，通过与他人的协作和交流，利用必要的学习资料，主动建构知识意义的过程。生物科学史为主线的情境教学，为学生创设了丰富的学习情境，学生在分析科学史事件、解决历史问题的过程中，主动构建生物知识体系，符合建构主义学习理论。人本主义学习理论关注学习者的情感、态度和价值观，注重学习者的自我实现。科学史教学能够让学生感受科学家的精神品质，激发学生的学习兴趣和内在动力，满足学生自我实现的需求，体现了人本主义学习理论的核心理念。此外，情境认知理论认为知识具有情境性，学习应在真实的情境中进行。生物科学史所呈现的历史情境，为学生提供了真实的学习环境，有助于学生将知识与实际情境相联系，实现知识的迁移与应用。

二、基于核心素养的高中生物科学史主线式情境教学设计策略

（一）教学目标设计

基于核心素养培养的教学目标设计，需要将生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个维度的要求融入其中。在设计具体教学目标时，应结合生物科学史内容，明确每个维度的具体表现。例如，在学习 “光合作用的发现史” 时，生命观念目标可设定为理解光合作用过程中物质和能量的变化，形成物质与能量观；科学思维目标为通过分析科学家的实验设计，培养归纳与演绎思维能力；科学探究目标是让学生尝试模仿科学家的探究方法，设计简单的光合作用相关实验；社会责任目标则是引导学生关注光合作用对解决能源危机和环境保护的意义，增强环保意识和社会责任感 。教学目标的设计要具体、可操作、可评价，为教学活动的开展提供明确的方向。

（二）教学内容整合

生物科学史内容丰富，在教学过程中需要对其进行合理整合，使其与教材知识有机结合。首先，要梳理教材中的知识点，找出与之相关的科学史素材。例如，在学习 “遗传规律” 时，可整合孟德尔豌豆杂交实验的科学史内容。其次，按照知识发展的逻辑顺序和学生的认知规律，将科学史素材进行有序编排，形成以科学史为主线的教学内容体系。在整合过程中，要注重科学史内容的完整性和系统性，同时也要突出重点，避免内容过于繁杂。此外，还可以结合现代生物科技的发展，将科学史与前沿科技相联系，拓宽学生的视野，使学生认识到科学的发展是一个不断进步的过程。

三、高中生物科学史主线式情境教学的实践探索

（一）教学案例设计与实施

以 “基因的本质” 教学为例，设计基于科学史主线的情境教学。教学伊始，通过展示肺炎链球菌转化实验的相关历史资料，创设问题情境：“为什么加热杀死的 S 型细菌能使 R 型细菌发生转化？” 引导学生进行思考和讨论，激发学生的探究兴趣。接着，依次呈现艾弗里体外转化实验、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验等科学史内容，让学生分析实验设计思路、实验结果，培养学生的科学思维和探究能力。在教学过程中，组织学生进行小组合作学习，共同探讨科学史中的关键问题，促进学生之间的交流与协作。最后，引导学生总结基因的本质，形成生命观念，并让学生思考基因研究在医学、农业等领域的应用，

培养学生的社会责任意识。

（二）教学效果评价

教学效果评价采用多元化的方式，包括过程性评价和终结性评价。过程性评价主要关注学生在课堂学习过程中的表现，如参与小组讨论的积极性、提出问题和解决问题的能力、实验操作技能等，通过课堂观察、课堂提问、实验报告等方式进行评价。终结性评价则以考试为主，试题设计注重考查学生对生物科学史知识的理解和应用，以及核心素养的发展水平，如设置分析科学史实验、解决实际问题等类型的题目。通过对学生的学习成绩和学习过程进行综合评价，全面了解学生核心素养的发展情况，为教学改进提供依据。

结论

本研究通过对基于核心素养培养的高中生物科学史主线式情境教学设计与实践的探索，表明该教学模式能够有效将生物科学史与核心素养培养相结合，提升学生的生物学科核心素养。科学史主线式情境教学为学生创设了真实、生动的学习情境，激发了学生的学习兴趣，促进了学生对生物知识的理解和掌握，培养了学生的科学思维、探究能力和社会责任意识。然而，在实践过程中也发现一些问题，如科学史素材的收集和整合需要耗费大量时间和精力，部分教师对科学史教学的驾驭能力有待提高等。未来，需要进一步加强科学史教学资源的开发和建设，加强教师培训，提高教师的科学史教学水平，不断完善基于核心素养的高中生物科学史主线式情境教学模式，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定基础。

参考文献

[1] 徐甜. “核心素养”导向下的高中生物项目式学习体系构建[J]. 课堂内外( 高中版 ), 2025, (19): 16-17.

[2] 朱姝. 核心素养背景下高中生物科学思维培养教学设计[J]. 试题与研究,2025, (13): 123-125

[3] 刘一苇 . 核心素养下初中生物科学探究性作业设计策略 [J]. 亚太教育 ,2025, (02): 64-67.

备注 : 本文系 2024 年衡阳市教育科学研究院批准的衡阳市教育科学“十四·五”规划课题《新课程背景下基于主线式情境教学策略在高中生物科学史教学中的实践策略研究》( 课题批准号:XDJ2024001）的最终研究成果之一