基于核心素养的高中生物作业设计探究

一、引言

在新时代教育改革浪潮中，核心素养已成为基础教育领域的核心议题。教育部《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》明确指出，核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。具体到高中生物学科，其核心素养体系由生命观念、科学思维、探究实践、社会责任四大维度构成：生命观念强调通过物质与能量观、结构与功能观等视角认识生命世界；科学思维要求学生具备归纳与概括、演绎与推理等思维方法；探究实践注重实验设计、数据采集等实践能力培养；社会责任则聚焦生物伦理、生态保护等现实问题的解决。

然而，当前高中生物作业设计现状与核心素养培育要求存在显著差距。调研数据显示，超过 65% 的高中生物作业仍以课本知识点填空、习题集演练等传统形式为主，过度关注知识记忆的准确性与解题技巧的熟练性，忽视了学生高阶思维与实践能力的发展。这种作业模式不仅难以激发学生对生物学科的学习兴趣，更无法有效落实学科育人价值。在此背景下，深入探索基于核心素养的高中生物作业设计路径，既是推动学科教学改革的关键抓手，也是实现立德树人根本任务的重要实践，具有鲜明的时代价值与现实意义。

二、实施策略

基于核心素养的高中生物作业设计需紧密围绕四个维度，通过环环相扣的步骤，让学生在完成作业的过程中逐步提升素养。以下从四个方面阐述具体的实施方式。

（一）搭建情境支架，关联知识与现实

从学生熟悉的生活场景、自然现象或社会热点中选取合适的素材，构建具有启发性的作业情境，将抽象的生物知识与具体的现实情境相联系。例如，在学习 “细胞的能量供应和利用” 这一章节后，以 “探究不同光照强度对校园内绿萝光合作用的影响” 为主题设计作业。让学生分组观察不同光照区域（如教室窗台、走廊角落、操场树荫下）绿萝的生长状况，包括叶片的数量、大小、颜色深浅，记录每天的光照时长。在布置任务时，明确观察的时间节点（如连续一周每天下午 3 点）、记录的详细程度（如叶片长度精确到毫米、颜色用色卡比对），引导学生在观察过程中主动调用所学的光合作用原理、影响光合作用的环境因素等知识。所构建的情境既涉及能量转换的生命观念，又能为后续的分析思考提供充足素材。同时，情境难度逐步提升，先让学生进行简单的现象记录，再逐渐增加对现象背后原因的初步思考，使学生自然融入作业情境，为后续环节奠定基础。

（二）引导多维分析，激活思维路径

在学生完成情境观察并收集到相关数据后，引导他们对这些数据进行多维度的分析，以激活科学思维。设计结构化的分析工具，如分析表格，设置 “观察到的现象”“现象之间的关联”“可能的影响因素”“对应的生物知识” 等栏目，让学生对不同光照强度下绿萝生长状况的观察数据进行系统梳理。引导学生运用对比分析方法，如对比不同光照区域绿萝叶片数量和大小的差异，分析造成差异的可能原因；运用归纳推理方法，从众多观察现象中归纳出光照强度对绿萝光合作用的影响规律。过程中不直接告知具体分析方法，而是通过表格栏目引导自主思考。鼓励从不同角度分析，如从光合作用产物对植物生长的影响角度，从光照强度与光合速率关系角度等，让学生在分析中锻炼科学思维能力，为实践验证做好准备。

（三）组织实践验证，深化探究体验

根据前面分析得出的初步结论，组织学生设计并实施实践验证活动，以深化探究体验。让学生以小组为单位，从分析得出的影响因素中选取一个（如光照强度），制定详细的对照实验方案。实验方案应包括实验目的（探究不同光照强度对绿萝光合作用速率的影响）、实验材料（长势相近的绿萝植株、光照计、CO ₂浓度检测仪等）、实验步骤（如设置 5种不同光照强度梯度、每天固定时间检测 CO ₂浓度变化等）、注意事项（如保持温度等其他条件相同且适宜）、预期实验结果等。为学生提供必要的实验器材清单和安全操作指导（如正确使用检测仪、避免植物损伤等），但不干预具体实验设计，留足自主思考和创新空间。实验过程中，要求详细记录每一步操作情况、实验数据（如不同光照强度下 CO ₂浓度每小时的变化值）以及意外现象（如叶片出现萎蔫等）。通过动手操作，让学生感受探究过程的科学性和严谨性，将分析成果转化为实际探究行动，实现从理论分析到实践验证的过渡，进一步提升探究实践能力。

（四）拓展应用场景，延伸责任意识

在完成实践验证并得出明确结论后，引导学生将探究成果拓展应用到实际场景中，以延伸社会责任意识。结合对不同光照强度影响绿萝光合作用的探究结果，让学生思考如何在生活中科学养护植物，设计具有实际意义的应用方案。例如，根据实验得出的最适光照强度结论，提出家庭养护绿萝的光照管理建议；向学校后勤部门提交关于校园绿植摆放位置的合理化建议，以提高绿植光合作用效率，美化校园环境。要求将建议整理成详细书面报告，包含实验数据作为支撑，并分析建议的可行性（如家庭不同房间的光照条件与建议的匹配度）。组织学生将报告提交给学校相关部门或在班级内进行交流展示，让学生切实感受到生物知识在生活实践、环境美化中的价值，自然形成社会责任意识，提升作业价值。

三、结语

基于核心素养的高中生物作业设计是一个有机整体，四个过程相互关联、层层递进。通过这样的作业设计，能让学生在实践中深化对生物知识的理解，提升各方面的素养。这不仅有助于学生当前的学习，更能为他们未来参与社会生活、解决实际问题打下坚实的基础，推动生物教育向更具实践性和意义性的方向发展。

参考文献

[1] 瞿楚楠。高中生物核心素养导向的作业设计实践研究 [J]. 中学生物教学，2024 (3):18-22.

[2] 濮筱雯。基于情境的生物探究性作业设计策略 [J]. 生物学通报，2024 (5):33-37.

[3] 郜立勋。高中生物作业中科学思维培养路径探析 [J]. 教育实践与研究，2024 (2):45-49.

本文系哈尔滨市教育科学 " 十四五 " 规划 2024 年度课题教研专项微课题《基于核心素养的高中生物作业设计与实施策略研究》（课题编号 :HKW1424294 ）研究成果