大數據背景下基于義務教育生物學核心素養的主題式教學模式研究

章冰川 方玲

關鍵詞：大數據技術；主題式教學模式；核心素養；生物學

1大數據背景下生物學主題式教學研究背景

在扎實落實立德樹人為學校教育宗旨，全面發展素質教育為改革目標的課程設計背景下，義務教育課程將核心素養的培養作為育人導向[1]。以培養學生核心素養的義務教育生物學課程標準，強調學生在學習中的主體地位：注重學生對概念和理論的有意獲得；關注學生探究和實踐過程中的提升與發展等。新課標的有效實施有賴于教師在平時的教學設計和開展中選擇恰當的教學模式，以促使核心素養自然地融人教學活動中。

主題式教學模式是以構建主義理論、人本主義理論為理論基礎，致力于提升學生學習效率、學生發展實踐探索能力以及培養其品格素養的一種整體性教學模式[2]。尤其是大數據技術的發展為主題式教學模式創新發展提供了技術支撐。隨著主題式教學模式的深入研究和積極實踐，該教學模式在實際應用中能充分激發學生的學習興趣和潛能，積極利用學生已有的認知和有效經驗，激發學生的探究精神及思考的興趣等，有利于在教學過程中逐漸發展并培養學生的核心素養[3]。因此，主題式教學模式符合新課程標準下學生核心素養的發展與提升，具有重要的研究價值和應用價值。

2大數據背景下義務教育生物學核心素養的解讀

在知識經濟時代，發展學生的核心素養以緊跟時代步伐和驅動自身發展已成為深化基礎教育改革、落實素質教育任務的核心內容[4]。在義務教育課程標準中，核心素養的3個要素包括擁有正確的三觀（人生觀、價值觀、世界觀）、具備必要的能力、具有卓越的品格[5]。在義務教育生物學課程中，核心素養則通過生命觀念、科學思維、科學探究、責任態度四要素體現。

2.1學生生命觀念的培養

生命觀念是依據生物學知識，對生命現象和生命活動規律的認識和解釋，以及在思考分析生物學問題時的思想方法和觀念態度[6]。生命觀念指導學生認識和研究生命現象，以形成科學理性的認知和觀念，并做出理性的決策[7]。該目標要求學生從唯物主義觀點出發，辯證地看待問題，可以將生物學中的概念、原理、規律等理解、內化，從而用科學的方法解決實際問題。進一步探索生物學現象發生的本質規律，逐漸養成利用生物學理論知識對相關實際問題解釋和決策的意識與能力。

2.2學生科學思維的培育

科學思維是指用科學的思想方法思考分析問題并提出創新性見解的能力與品格[8]?？茖W思維的培育有利于發展學生嚴密的邏輯思維和自主分析的能力與習慣。該目標要求學生在解決實際問題的過程中，通過嚴謹的邏輯推理、求實的方法措施等解釋生命現象的發生過程并提出依據：能在尊重事實的基礎上進行深刻性和批判性思考，逐步養成辯證地、多維地看待問題并且有自己獨到見解的品質與能力。

2.3學生探究實踐精神的培養

探究實踐是指在問題解決過程中的探究能力與探究精神，是開拓創新的必要前提。該目標要求學生在發現問題的基礎上，能基于相關原理設計出合理的創新實驗思路，然后自主探究，科學合理地開展實踐，并能根據實踐成果分析思考并改進，從而提升自身能力[9]；此外，這也對學生科研精神的培育、探究精神的培養有很好的促進作用。

2.4學生責任態度的培養

在義務教育生物學課程標準中，責任態度的定義是在科學態度、健康意識和社會責任三方面的使命和擔當。作為義務教育生物學課程育人價值的教學成果，責任態度則體現出學生崇尚科學、尊崇生命、環境友好、重視健康的態度和價值觀。該目標要求學生具備積極創新、求真務實、持之以恒的科學態度；能夠結合生理與衛生的相關生物學知識進行健康生活實踐，并且具有珍愛生命、崇尚科學、健康生活的健康意識；能夠關注與生物學相關的環境、社會問題，并能開展有效的社會實踐活動，從而提升社會責任感與時代使命感[10]。

3大數據背景下主題式教學模式在發展學生生物學核心素養中的優勢

義務教育生物學主題式教學模式是以學生為主體，重視其已有的認知結構，以啟發學生自主探究為教學任務，以主題情境為教學載體，而引導學生自主學習的一種整體的教學方式，其最終目標是培養和發展學生生物學科素養[11]。實踐證明，在大數據技術的推動下，主題式教學模式在培養學生生物學核心素養中具有巨大的優勢。

3.1真實的主題情境利于學生形成正確的生命觀念

主題式教學模式的教學情境是基于學生的生活經驗和現有的認知水平創設的，有助于學生生命觀念的培養。在具有真實性和實踐性的教學情境中，通過將相應的科學知識融人日常生活的真實案例中，輕松有趣的教學氛圍不僅有利于激發學生參與課堂的積極性、學習知識的主動性，而且將一些抽象、深奧的生物學概念和原理憑借生活中的特定事物進行具體生動、顯現易懂的講解，以幫助學生調整和改變自己的認知與觀念態度，從而啟發學生用掌握的生物知識解釋相關生活現象、生命規律，并逐漸形成用科學的眼光看待世界的意識與用生物學視角看待生命的態度。

3.2探究性教學內容有利于發展學生的科學思維

主題式教學模式的教學內容主要是以問題解答形式和疑問探究形式呈現的。這種形式有利于調動學生的學習積極性和思維活躍性，從而在解決問題的過程中提升剖析問題和獨立思考的能力：在探究過程中養成尋求變異，形成多角度、多方面探索問題答案的思維習慣：在基于事實和邏輯下發展客觀評判他人觀點并勇于提出自己見解的思維素養。另外，主題式教學模式的核心要素之一即構建知識結構[12-13]。這就有助于學生在教師具有啟發性和層次性的問題引導下，依據新舊知識之間的關聯，通過已有經驗將所學內容歸納、整理、理解，進而自行建構知識框架[14]。在此過程中，學生通過教師指引的思維方向、已內化的思維依據，能夠更系統地對零碎的知識進行整合、概括，從而學習并應用這種科學嚴謹的學習方法以及發展自身理性思維的品格。

3.3學生積極主動學習利于培育探索精神

在主題式教學模式中，學生的自主學習潛能得到發展，學習興趣得到激發，從而促進探索能力與探索精神的發展。在此模式的自主學習過程中，學生可結合自己的認知和經驗調節學習計劃、學習方法等，以一種積極的學習態度進行可調控的學習[15]。在這種充分發揮學生主觀能動性的學習過程中，學生的求知欲望得到滿足、探究潛能得到激發，便更善于思考、樂于探索[16]。并且，在探索過程中，學生可能會了解到生物科學的前沿發展、最新成果，學習到科學家的科研精神和責任擔當，以更好地培育自身的探索精神與創新精神。

4大數據背景下核心素養滲透到主題式教學模式的建議

4.1依托大數據技術，創建以學生為主體的生活化教學場景

學生是學習活動的主體，是知識經驗的主動建構者，是自我潛能的發展者。因此，在教學中教師應充分尊重學生的主體意識，重視學生的課堂參與度以及學習主動性和投入感[17 -18]。而在主題式教學模式中，主題情境是學習內容的載體，是將科學知識與實際生活聯系起來的橋梁，是培育學生核心素養的具體實例[19]。所以，教師在主題情境的選擇和創設中應關注學生的學習興趣和生活經驗，凸顯主題內容的實用性和時代性，即學生可用所學生物學知識分析解決真實情景中的問題并且該內容貼切反映出學科發展以及社會進步：在課堂教學過程中應重視學生原有的知識經驗，積極將生物學知識滲透在日常生活中，通過與學生有效互動獲得教學反饋，從而適時調整教學內容，在引導、鼓勵和幫助學生豐富自己認知的教學過程中激發學生的智慧、提高課堂教學效率，從而在更具生活化、實用性的課堂教學中引導學生形成正確的生命觀念。

4.2依托大數據技術，構建以提升學生自主學習能力的教學過程

在對主題任務的探究解決中，自主學習可促使學生通過自我激勵、自我定向、自我調整、自我評價進行深度學習。相較于教師單一的知識經驗灌輸和學生被動地接受信息，這種學習方法更能培育學生的探究精神和創新意識。因此，在學習過程中，教師應做好引導和協助工作，即將教學內容設計得具有層次性、啟發性及探究性：將教學形式創設得具有趣味性與開放性；將教學環境營造得具有互動性與交流性，以激發學生學習的內驅力，營造出有助于學生自主調整以及改進自身學習意愿、學習策略與學習方法的有利條件[20]。在此過程中，學生的學習體驗良好，并通過深度學習更新自己的知識系統，激發出內在創造力，促進生物學核心素養的培養[21]。

4.3依托大數據技術，重視學生情感態度的引導

基于大數據技術的發展，大數據技術為構建主題式教學模式提供了新的技術支撐，尤其是基于大數據技術的主題式教學不僅為廣大師生提供了一種系統性的教學模式，還有助于強化教師對學生的思想教育、道德教育，以促進學生責任態度的發展。通過探究學習，教師在幫助學生掌握重要學習方法、學習技巧的同時，更應著眼于創新意識、理性思維等品質的塑造，注重學生的生物學素養發展與意志品質發展；并且，通過主題事件，教師不僅要達到使學生掌握科學知識這一基礎性目標，更要達到引導學生樹立符合社會價值觀的正確觀念、完善勇于擔當社會責任的意識這一發展目標，使學生形成將科學知識與技術服務于社會發展、國家進步的意識形態。

5結束語

為切實達到義務教育生物學課程標準的培養目標，廣大教師應著力培養并發展學生的核心素養，而主題式教學模式正是以學科的核心素養為導向。因此，廣大教育者應積極使用并不斷改進這一學習模式，以使其更好地為教育教學所用，從而提高教學質量、落實育人目標。