張智順（上海市上海中學(xué) 上海 200231）

1 嘗試優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)

教育部頒布的《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱課程標(biāo)準(zhǔn)），標(biāo)志著我國高中生物學(xué)教學(xué)進(jìn)入一個(gè)躍升的發(fā)展階段。課程標(biāo)準(zhǔn)立足發(fā)展高中生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，其中包括了生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。為了減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生獲得持久的學(xué)習(xí)效果，課程標(biāo)準(zhǔn)提出了適合高中生特點(diǎn)的學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，使教學(xué)內(nèi)容和要求與學(xué)生的認(rèn)知能力相吻合。課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等過程中習(xí)得生物學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)及創(chuàng)新實(shí)踐能力。

課程標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)核心素養(yǎng)的要素，設(shè)計(jì)了新的高中生物學(xué)課程的框架內(nèi)容，具有良好的基礎(chǔ)性與選擇性。課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了“凸顯重要概念”的原則，強(qiáng)調(diào)了課程內(nèi)容需要“少而精”，以此要求在實(shí)際的教育教學(xué)過程中選擇“有價(jià)值”的學(xué)習(xí)內(nèi)容。自課程標(biāo)準(zhǔn)頒布以來，上海市上海中學(xué)生物學(xué)教研組的全體教師積極探討交流，學(xué)習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)思想和基本原則。教研組全體教師討論后認(rèn)為：新的課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布，即使本地區(qū)新的教材尚未啟用，教研組仍應(yīng)本著“先行先試”“實(shí)踐出真知”的原則，嘗試調(diào)整目前的課程結(jié)構(gòu)，嘗試探索新標(biāo)準(zhǔn)下的課程框架與課堂教學(xué)模式。

課程標(biāo)準(zhǔn)將高中生物學(xué)課程分為必修、選擇性必修和選修3 個(gè)部分。必修部分包含了“分子與細(xì)胞”“遺傳與進(jìn)化”2 個(gè)模塊。選擇性必修包含“穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”“生物與環(huán)境”“生物技術(shù)與工程”3個(gè)模塊。選修部分則涉及“現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用”“職業(yè)規(guī)劃前瞻”“學(xué)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)”3 個(gè)基本方向。其中，在選修2 課程的設(shè)計(jì)中，以幫助學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展生物學(xué)核心素養(yǎng)為目的，提出了包括細(xì)胞與分子生物學(xué)、生物信息學(xué)與人類基因組、神經(jīng)系統(tǒng)與疾病、植物組織培養(yǎng)、干細(xì)胞與應(yīng)用、生態(tài)安全、校園動(dòng)、植物分類等課程。學(xué)?？筛鶕?jù)自身的實(shí)際情況，例如師資力量、教學(xué)資源、地域特點(diǎn)等，開設(shè)相關(guān)的選修課程。

2 神經(jīng)生物學(xué)相關(guān)課程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)理念 上海市上海中學(xué)創(chuàng)始于1865年的龍門書院，150 多年來，學(xué)校始終秉承“儲(chǔ)人才，備國家之用”的辦學(xué)宗旨。作為國家教育體制改革項(xiàng)目“探索拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地”的試點(diǎn)學(xué)校，學(xué)校積極推進(jìn)各學(xué)科的課程改革，并嘗試打破學(xué)科邊界開發(fā)校內(nèi)的STEAM 課程體系。教研組在學(xué)習(xí)了新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于高中生物學(xué)選修課程的建議后，積極展開梳理工作。作為現(xiàn)代最重要的前沿學(xué)科之一，生命科學(xué)立足于探索實(shí)踐，鼓勵(lì)在實(shí)踐的過程中積極創(chuàng)新。教研組認(rèn)為，結(jié)合校內(nèi)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，以實(shí)驗(yàn)課程作為依托，可以嘗試探索新的生物學(xué)課程結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生通過彼此關(guān)聯(lián)的必修課、選擇性必修課和選修課，完成對(duì)于某一個(gè)“大概念”的深入理解。

2.2 課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 教研組首先嘗試以“神經(jīng)生物學(xué)”作為學(xué)科切入點(diǎn)，以核心概念“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位”“生命個(gè)體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)，并通過一定的調(diào)節(jié)機(jī)制保持穩(wěn)態(tài)”等作為目標(biāo)，嘗試重構(gòu)神經(jīng)生物學(xué)相關(guān)的課程結(jié)構(gòu)體系，以期學(xué)生在完成次級(jí)概念的學(xué)習(xí)后，通過個(gè)人的實(shí)踐探究活動(dòng)，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)業(yè)、開拓視野，獲得持久的學(xué)習(xí)成果。具體課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)表

3 課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)意圖

3.1 必修課 課程標(biāo)準(zhǔn)指出生物學(xué)課程的設(shè)計(jì)需要滿足學(xué)生多元需求，突出課程基礎(chǔ)性和選擇性。必修課程是現(xiàn)代生物學(xué)的核心內(nèi)容，是后續(xù)學(xué)習(xí)發(fā)展所必需的基礎(chǔ)。教研組討論認(rèn)為：神經(jīng)系統(tǒng)的基本單位是神經(jīng)元，因此，對(duì)于神經(jīng)元細(xì)胞的介紹應(yīng)做到“少而精”，要讓學(xué)生了解神經(jīng)元也是人體眾多組織細(xì)胞中的一員，神經(jīng)元與其他人體細(xì)胞有著相似的基本結(jié)構(gòu)，同時(shí)神經(jīng)元也有其特殊的形態(tài)，此形態(tài)結(jié)構(gòu)與其功能是統(tǒng)一的。

3.2 選擇性必修課 課程標(biāo)準(zhǔn)指出：選擇性必修有助于學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)生物學(xué)大概念的理解，拓展生命科學(xué)與技術(shù)視野，提高實(shí)踐和探究能力。因此，在教授完神經(jīng)細(xì)胞的基本知識(shí)，輔助學(xué)生理解核心概念“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位”后，教研組建議以神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)為抓手，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生掌握“神經(jīng)系統(tǒng)能夠及時(shí)感知機(jī)體內(nèi)、外環(huán)境的變化，并作出反應(yīng)調(diào)控各器官、系統(tǒng)的活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)體穩(wěn)態(tài)”這一次級(jí)概念。鼓勵(lì)學(xué)生由次級(jí)概念中提煉出核心概念“生命個(gè)體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)，并通過一定的調(diào)節(jié)機(jī)制保持穩(wěn)態(tài)”。

3.3 選修課 課程標(biāo)準(zhǔn)指出，選修課程旨在滿足學(xué)生多樣化興趣和發(fā)展需要，以期為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。教研組結(jié)合學(xué)校教學(xué)資源，例如常規(guī)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心，以及上海市科研院所、高校和相關(guān)企業(yè)較為集中的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于“學(xué)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)”的神經(jīng)生物學(xué)選修課程。

4 選修課子模塊課程設(shè)計(jì)

課程標(biāo)準(zhǔn)選修模塊“神經(jīng)系統(tǒng)與疾病”的開設(shè)建議中指出：本模塊內(nèi)容側(cè)重于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和預(yù)防。在實(shí)際課程設(shè)置和教學(xué)設(shè)計(jì)中，教研組力求緊扣神經(jīng)系統(tǒng)是人體內(nèi)起主導(dǎo)作用的系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)各器官、系統(tǒng)活動(dòng)的控制與調(diào)節(jié)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)機(jī)體應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的刺激作出反應(yīng)的分析綜合能力。教研組將“神經(jīng)系統(tǒng)與疾病”拆分成了3 個(gè)子模塊，分別是“分子及發(fā)育”“神經(jīng)系統(tǒng)疾病”“類腦智能”（表2）。

表2 “神經(jīng)系統(tǒng)與疾病”子模塊課程

4.1 “分子及發(fā)育”子模塊“分子及發(fā)育”子模塊注重從分子和細(xì)胞層面，讓學(xué)生深入了解神經(jīng)細(xì)胞的工作基礎(chǔ)、神經(jīng)干細(xì)胞的分化過程、最新的可應(yīng)用于神經(jīng)細(xì)胞的分子工具等。課程框架設(shè)計(jì)中額外加入了3 次實(shí)驗(yàn)課程，旨在讓學(xué)生親歷實(shí)際的科研過程，從個(gè)人經(jīng)驗(yàn)中提煉概念，使學(xué)生獲得持久的學(xué)習(xí)成果。

4.2 “神經(jīng)系統(tǒng)疾病”子模塊 在“神經(jīng)系統(tǒng)疾病”子模塊中，教研組借助相關(guān)醫(yī)療科室的力量，通過“概念結(jié)合臨床”的設(shè)計(jì)思路，安排了緊密結(jié)合臨床的課程。課程標(biāo)準(zhǔn)中指出，本選修模塊應(yīng)讓學(xué)生深刻體會(huì)神經(jīng)系統(tǒng)的疾病對(duì)人體的危害很大且不易治療。教研組期望本模塊課程除了達(dá)到此目的之外，還能引導(dǎo)學(xué)生思考“社會(huì)責(zé)任”，樹立正確世界觀、人生觀和價(jià)值觀，理性面對(duì)諸如“阿爾茲海默癥”“抑郁癥”等精神類疾病的病患。

4.3 “類腦智能”子模塊 21世紀(jì)是一個(gè)信息時(shí)代，人工智能、AI 技術(shù)等新技術(shù)、新詞匯、新概念已經(jīng)出現(xiàn)在實(shí)際生活的各個(gè)方面?！邦惸X智能”子模塊的設(shè)計(jì)目的是為了向?qū)W生展示：現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展如何與生命科學(xué)有機(jī)結(jié)合。類腦智能旨在讓機(jī)器像人類一樣思考，因此神經(jīng)細(xì)胞的功能、神經(jīng)系統(tǒng)的連接方式對(duì)計(jì)算機(jī)算法產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。神經(jīng)生物學(xué)的突破也可以帶來計(jì)算機(jī)科學(xué)的革命。雖然“類腦智能”子模塊，并不在課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)模塊中承擔(dān)重要的角色，但教研組認(rèn)為此模塊可部分替代“職業(yè)規(guī)劃前瞻”模塊的功能，開拓學(xué)生的視野，在將來的大學(xué)專業(yè)選擇、職業(yè)選擇中，幫助學(xué)生更有“大局觀”地思考選擇。

5 總結(jié)

教研組認(rèn)為，以上的課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，能體現(xiàn)生物學(xué)作為自然科學(xué)課程的價(jià)值。學(xué)生通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)、深化核心概念、親歷探究過程3 個(gè)階段，更深刻地體會(huì)科學(xué)的過程和方法、更了解科學(xué)知識(shí)的來源，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)于身邊的科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)事物的好奇心和求知欲。學(xué)生在漸進(jìn)式、探究性的學(xué)習(xí)過程中，通過類似于科學(xué)家科學(xué)活動(dòng)的方式獲取科學(xué)知識(shí)，并在整個(gè)過程中學(xué)會(huì)科學(xué)的方法和技能、培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，形成科學(xué)觀點(diǎn)、樹立科學(xué)精神。

學(xué)校及教研組在日后的教育實(shí)踐活動(dòng)中還將不斷地實(shí)踐和調(diào)整，對(duì)于課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)不應(yīng)局限在解讀層面?！敖^知此事要躬行”，作為教育的主體之一，生物學(xué)教師要不斷實(shí)踐，勇于在真實(shí)的教學(xué)過程中累積經(jīng)驗(yàn)。目前，本文中的課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案已經(jīng)實(shí)施，后續(xù)會(huì)積極收集學(xué)生的反饋，對(duì)此課程結(jié)構(gòu)再作修改和優(yōu)化。