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当前，我国中学的生物课程重视学科本位，实施过程重视理性思维的培养，重视科学史的发展历程，重视知识的讲授。教学方式则以教师讲授为主，探究活动停留在思维层面，缺乏动手实践的探究活动，缺乏团队合作训练，没有冲突解决的培养机制，学生学习停留在纸面。
生物科学是21世纪的科学，在生物学科培养学生的核心素养，需要关注学生获得的持久能力和品格，让学生在高中阶段树立正确的生命观念，用理性思维来进行科学探究，并学会用科学探究的方法发现社会问题、解决社会问题，勇于承担社会责任。
对于发展学生的上述核心素养，如果在传统课堂中通过教师讲授，是很难实现的。为此，我们采用翻转课堂的形式，教师录制微视频，学生在校外通过网络平台进行知识的视频学习（使用超级讲师平台）。在校内，我们在国家生物课程基础上，融合STEM教育理念， 设计了生物科学实践活动校本课程，给学生提供实验场地、实验仪器、适当的实验指导，让学生在生物创客空间进行面对面的合作学习和团队任务合作，并在教师的指导下进行问题解决能力的训练。这种线上线下结合的混合式学习模式，让知识的传递过程发生在课外，在课堂中则以学生为主体，进行多种主题、多种任务模式、多种研究方法的综合训练，从而帮助学生提升学科素养、技术素养、创新素养等。
课程内容包括：生物实验扩展活动、生物模型制作活动、生物与艺术结合创作活动、生物学生公司运营活动、生物与医学相关职业体验活动、生物环保活动等。学生联系社会现实，通过亲身体验进行学习，积累和丰富直接经验，培养创新精神和实践能力。
课程结构设计
本课程结构的设计紧密围绕学生核心素养的要求展开，从7个方面进行了设计规划（如图1）。
在建设校本课程的过程中，教师建立网络班级，录制相关课程的知识内容讲解视频，建立网络学习资源库。与此同时，完成生物实验室基础建设，包括两个基础实验室、一个“数字化实验室”和一个“植物组织培养室”，打造生物创客空间。学校组织师生参与实验创新，有效提升师生的创新精神和创新品质，并通过建立一个重过程、重能力的评价体系，对学生核心素养的变化进行记录和评价。
1. 课程性质
生物科学实践活动校本课程的定位是，在国家生物课程之外，以校本课程为载体，针对社会责任、生命观念和主动探究三个方面的核心素养进行培养。它作为校本课程，提供给对生物科学、综合实践活动感兴趣的学生选修。该课程更加关注学生获得的持久能力和品格的培养，通过线上学知识、线下合作学习的混合式学习模式，进一步发展学生主动进行科学探究的能力，在实践中帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系，增强学生的社会责任感。
2. 课程的基本理念
（1）提高学生的核心素养
针对生物学科特色，在生物实验拓展中提升学生的理性思维能力和探究能力，在生物创客空间中形成生命观念和社会责任，提升学生的核心素养。
（2）注重学生的实践能力
在国家课程基础上开放实验环境，创设创客空间，带领学生参加多种形式的实践活动，在实践过程中提升学生对社会问题的关注，增强学生的社会责任感。
（3）倡导职业能力训练
职业能力是学生在终身学习过程中要不断提升的能力。在高中阶段训练学生的职业能力，有助于学生更早地做好生涯规划和职业规划，并有针对性地训练，以提升其基础的职业能力，为今后的工作生活打下坚实的基础。
3. 课程设计思路
生物科学实践活动校本课程包括两个模块内容，均为选修课程。
模块一“高中生物实验拓展”，旨在通过生物实验的拓展训练，从材料选择、实验设计、创新实验等角度，在学生动手操作过程中，训练学生的理性思维和主动探究能力。模块一为国家课程中所涉及实验的拓展练习，实验设计及动手操作是本模块的核心内容。本模块适合学生进行学科特色的实验训练，主要提升学生核心素养的理性思维和探究能力。适用于高二年级、高三年级学生学习，共34学时，2个学分。
模块二“生物创客工作坊”，则以工作坊的形式带领学生进行项目式学习，从社团和学生公司两个角度出发，帮助学生理解生物、技术与社会的关系。学生以生物环保、生物模型制作、生物科普、生物与健康等为学习主题，设计制作相关产品，进行社会实践和社团展示活动，宣传学习成果。
模块二分为Marimo生物社团、生物智享学生公司两个主题，每个主题68学时，4个学分，适用于高中全学段学生学习。该模块在STEAM教育理念指导下，以社会实践为核心，在国家课程基础上，进行生物技术大实验、生物科技社团和学生公司运作，设计生物模型，开展科普宣传活动、社会实践挑战以及生物医学相关职业体验。本模块适合学生进行社会实践和创新学习训练，主要提升学生的综合素养、生命观念和社会责任。
两个模块中有关实验原理、设计原理、公司运作等的知识内容由教师录制讲解视频，学生在课下自行学习，课上主要进行实验动手操作、产品设计、团队建设等合作训练。
课程目标与内容
1. 课程目标
改变重知识讲授的授课模式，开发项目合作学习为主的校本课程体系，培养学生的实践动手能力、团队合作能力，提升学生的核心素养。
2. 课程内容
“高中生物实验拓展”模块：在高中生物教材原有实验基础上，设计研发24个拓展实验，从以下方面对高中生物实验进行拓展：（1）尝试更多实验材料、不同实验方法、实验形式等，训练学生理性思维和科学探究能力。（2）开发新的、有一定难度的、贴近现代生物学研究的实验，从师生两个角度，不断更新生命观念、更新实验内容。（3）实验设计环节提高学生主动探究的能力，包括提出问题的能力、分析数据的能力和分析结论的能力。
“生物创客工作坊”模块：以工作坊的形式，在改造后的生物创客空间中进行生物微观模型研究制作、运行学生公司、开展创意环保公益活动和职业体验。主要内容包括：（1）研究、设计、制作模型，传播科学、技术、艺术、数学设计原理。（2）注重创意产品的稳定性、艺术性和社会价值，传播技术、工程、艺术、经济原理。（3）在提高学生综合素养与学生个性化发展间寻求平衡，传播创新精神。（4）社团组织及学生公司运营知识的学习，以及核心成员的培养。
在两个课程基础上，以社团活动和学生公司为载体，打造生物创客空间，组织师生参与实验创新大赛。将学生在高中生物、高中生物实验拓展和生物创客工作坊三门课程中学到的生物知识和技能，应用于社会实践，在社会实践活动中检验学生核心素养的提升效果。
课程实施与评价
1.“高中生物实验拓展”模块
拓展实验内容设计按照学生认知规律，遵循由易到难的原则，学生从观察类实验入手，再尝试实验技术的改进，然后进行具体问题的探究实验设计，最后尝试开展小课题研究（见表1）。
2.“生物创客工作坊”模块
安排在每周二和周四的校本课程和社团活动时间，校本课程时间侧重生物知识的模型制作等活动，社团活动时间侧重对社团、学生公司运营模式的实践。
培养周期按照两年为一个完整周期，学生可以在任何学段参与学习，以项目式学习为主要的学习方式，教师做指导。本模块中有两个主要的学习载体：一是社团，二是学生公司。社团建设侧重团队合作，每个成员都要能够完成全套的活动任务，可以在社团展示、科普宣传、模型大赛答辩、公益活动中完成所有工作。在每次活动任务中，可进行分工安排，不受人员变动带来的影响，社长对社团有绝对的控制权及组织权。学生公司侧重任务分工，模拟公司的运营。公司的核心成员根据自己的特点和特长，担任不同的角色，承担相应的责任和任务，在产品设计、活动计划等方面要考虑到成本及收入问题，同时也要考虑到社会责任问题。两种类型的项目课程有交叉，也有不同，加入公司元素，学生对科学、技术、社会的关系会更容易理解。
本模块授课内容与学生需求有直接关系，为了帮助学生更好地进入社会，发现社会需求，每个学期教师都会带领学生深入不同企业进行职业体验。
3. 学习效果评价标准与方式
（1）过程性评价
在网络平台统计学生的学习情况，进行学习过程评价。
在研究活动、展示活动过程中，观察学生的行为变化，并结合学生的自主评价和成员间的互评，进行过程性评价，对于学生出现的问题予以个性化指导。
（2）终结性评价
在每个学期、学年结束时，统计总结该阶段学习成果，主要从核心素养的四个方面分三大类进行统计和评价（见表2）。
课程效果与反思
1. 理性思维和科学探究能力提升
两年多时间，学生获得各类奖项数量均逐年上升，从中可以反映出，学生理性思维和科学探究能力提升明显。
2. 生命观念和社会责任
高中学生面对繁重的知识学习压力，创新、创意无法施展。在生物创客空间中，学生可以进行多种实验，开展研究，查阅大学资料，将微观世界中的知识逻辑用自己的双手制作并呈现出来，用自己所学的知识内容进行科普宣传活动，用自己所学的知识发现社会问题，参与解决社会问题。三年的实践中，学生的核心素养得到快速提升，课程内容受到新华网、全国科协等认可和宣传推广，学生社团活动形成品牌效应，Marimo生物智享学生社团受到CCTV、北京卫视、新华网、朝阳教育等多家媒体的专访及报道。学生还受邀参加第五届科学嘉年华、北京市阳光少年科技活动开幕式、故宫博物院博物馆日、朝阳区科技节、首都图书大厦专题讲座等，进行大型展示18场、直接服务人数超过10万人。
此外，我们的学生还运作学生公司，进行产品设计，策划环保宣传活动、市场调研和义卖活动，获得JA中国学生公司大赛全国15强，对提升学生创新精神、实践能力都有很大帮助。这也有助于高中生进入大学后进行创业训练、就业选择，有利于将知识转化为生产力。
三年多的实践证明，基于混合式学习模式设计的校本课程，能够让师生在面对面交流的环境下，更多地进行合作学习和项目学习，学生也得以动手动脑，互动交流。实践也证明，我校的生物科学实践活动课程作为国家课程的有益补充，能够帮助学生提升综合素质及核心素养，提高学生适应社会的能力。
基金项目：北京市教育科学“十二五”规划课题“信息化条件下北京市中小学学生学习方式变革实验研究”，课题编号：ABA14009。朝阳区教育科学规划“十二五”课题“普通高中生物教学中翻转课堂教学模式应用实践研究”，课题编号：BLC1252085。
（作者单位：北京市日坛中学）
生物科学是21世纪的科学，在生物学科培养学生的核心素养，需要关注学生获得的持久能力和品格，让学生在高中阶段树立正确的生命观念，用理性思维来进行科学探究，并学会用科学探究的方法发现社会问题、解决社会问题，勇于承担社会责任。
对于发展学生的上述核心素养，如果在传统课堂中通过教师讲授，是很难实现的。为此，我们采用翻转课堂的形式，教师录制微视频，学生在校外通过网络平台进行知识的视频学习（使用超级讲师平台）。在校内，我们在国家生物课程基础上，融合STEM教育理念， 设计了生物科学实践活动校本课程，给学生提供实验场地、实验仪器、适当的实验指导，让学生在生物创客空间进行面对面的合作学习和团队任务合作，并在教师的指导下进行问题解决能力的训练。这种线上线下结合的混合式学习模式，让知识的传递过程发生在课外，在课堂中则以学生为主体，进行多种主题、多种任务模式、多种研究方法的综合训练，从而帮助学生提升学科素养、技术素养、创新素养等。
课程内容包括：生物实验扩展活动、生物模型制作活动、生物与艺术结合创作活动、生物学生公司运营活动、生物与医学相关职业体验活动、生物环保活动等。学生联系社会现实，通过亲身体验进行学习，积累和丰富直接经验，培养创新精神和实践能力。
课程结构设计
本课程结构的设计紧密围绕学生核心素养的要求展开，从7个方面进行了设计规划（如图1）。
在建设校本课程的过程中，教师建立网络班级，录制相关课程的知识内容讲解视频，建立网络学习资源库。与此同时，完成生物实验室基础建设，包括两个基础实验室、一个“数字化实验室”和一个“植物组织培养室”，打造生物创客空间。学校组织师生参与实验创新，有效提升师生的创新精神和创新品质，并通过建立一个重过程、重能力的评价体系，对学生核心素养的变化进行记录和评价。
1. 课程性质
生物科学实践活动校本课程的定位是，在国家生物课程之外，以校本课程为载体，针对社会责任、生命观念和主动探究三个方面的核心素养进行培养。它作为校本课程，提供给对生物科学、综合实践活动感兴趣的学生选修。该课程更加关注学生获得的持久能力和品格的培养，通过线上学知识、线下合作学习的混合式学习模式，进一步发展学生主动进行科学探究的能力，在实践中帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系，增强学生的社会责任感。
2. 课程的基本理念
（1）提高学生的核心素养
针对生物学科特色，在生物实验拓展中提升学生的理性思维能力和探究能力，在生物创客空间中形成生命观念和社会责任，提升学生的核心素养。
（2）注重学生的实践能力
在国家课程基础上开放实验环境，创设创客空间，带领学生参加多种形式的实践活动，在实践过程中提升学生对社会问题的关注，增强学生的社会责任感。
（3）倡导职业能力训练
职业能力是学生在终身学习过程中要不断提升的能力。在高中阶段训练学生的职业能力，有助于学生更早地做好生涯规划和职业规划，并有针对性地训练，以提升其基础的职业能力，为今后的工作生活打下坚实的基础。
3. 课程设计思路
生物科学实践活动校本课程包括两个模块内容，均为选修课程。
模块一“高中生物实验拓展”，旨在通过生物实验的拓展训练，从材料选择、实验设计、创新实验等角度，在学生动手操作过程中，训练学生的理性思维和主动探究能力。模块一为国家课程中所涉及实验的拓展练习，实验设计及动手操作是本模块的核心内容。本模块适合学生进行学科特色的实验训练，主要提升学生核心素养的理性思维和探究能力。适用于高二年级、高三年级学生学习，共34学时，2个学分。
模块二“生物创客工作坊”，则以工作坊的形式带领学生进行项目式学习，从社团和学生公司两个角度出发，帮助学生理解生物、技术与社会的关系。学生以生物环保、生物模型制作、生物科普、生物与健康等为学习主题，设计制作相关产品，进行社会实践和社团展示活动，宣传学习成果。
模块二分为Marimo生物社团、生物智享学生公司两个主题，每个主题68学时，4个学分，适用于高中全学段学生学习。该模块在STEAM教育理念指导下，以社会实践为核心，在国家课程基础上，进行生物技术大实验、生物科技社团和学生公司运作，设计生物模型，开展科普宣传活动、社会实践挑战以及生物医学相关职业体验。本模块适合学生进行社会实践和创新学习训练，主要提升学生的综合素养、生命观念和社会责任。
两个模块中有关实验原理、设计原理、公司运作等的知识内容由教师录制讲解视频，学生在课下自行学习，课上主要进行实验动手操作、产品设计、团队建设等合作训练。
课程目标与内容
1. 课程目标
改变重知识讲授的授课模式，开发项目合作学习为主的校本课程体系，培养学生的实践动手能力、团队合作能力，提升学生的核心素养。
2. 课程内容
“高中生物实验拓展”模块：在高中生物教材原有实验基础上，设计研发24个拓展实验，从以下方面对高中生物实验进行拓展：（1）尝试更多实验材料、不同实验方法、实验形式等，训练学生理性思维和科学探究能力。（2）开发新的、有一定难度的、贴近现代生物学研究的实验，从师生两个角度，不断更新生命观念、更新实验内容。（3）实验设计环节提高学生主动探究的能力，包括提出问题的能力、分析数据的能力和分析结论的能力。
“生物创客工作坊”模块：以工作坊的形式，在改造后的生物创客空间中进行生物微观模型研究制作、运行学生公司、开展创意环保公益活动和职业体验。主要内容包括：（1）研究、设计、制作模型，传播科学、技术、艺术、数学设计原理。（2）注重创意产品的稳定性、艺术性和社会价值，传播技术、工程、艺术、经济原理。（3）在提高学生综合素养与学生个性化发展间寻求平衡，传播创新精神。（4）社团组织及学生公司运营知识的学习，以及核心成员的培养。
在两个课程基础上，以社团活动和学生公司为载体，打造生物创客空间，组织师生参与实验创新大赛。将学生在高中生物、高中生物实验拓展和生物创客工作坊三门课程中学到的生物知识和技能，应用于社会实践，在社会实践活动中检验学生核心素养的提升效果。
课程实施与评价
1.“高中生物实验拓展”模块
拓展实验内容设计按照学生认知规律，遵循由易到难的原则，学生从观察类实验入手，再尝试实验技术的改进，然后进行具体问题的探究实验设计，最后尝试开展小课题研究（见表1）。
2.“生物创客工作坊”模块
安排在每周二和周四的校本课程和社团活动时间，校本课程时间侧重生物知识的模型制作等活动，社团活动时间侧重对社团、学生公司运营模式的实践。
培养周期按照两年为一个完整周期，学生可以在任何学段参与学习，以项目式学习为主要的学习方式，教师做指导。本模块中有两个主要的学习载体：一是社团，二是学生公司。社团建设侧重团队合作，每个成员都要能够完成全套的活动任务，可以在社团展示、科普宣传、模型大赛答辩、公益活动中完成所有工作。在每次活动任务中，可进行分工安排，不受人员变动带来的影响，社长对社团有绝对的控制权及组织权。学生公司侧重任务分工，模拟公司的运营。公司的核心成员根据自己的特点和特长，担任不同的角色，承担相应的责任和任务，在产品设计、活动计划等方面要考虑到成本及收入问题，同时也要考虑到社会责任问题。两种类型的项目课程有交叉，也有不同，加入公司元素，学生对科学、技术、社会的关系会更容易理解。
本模块授课内容与学生需求有直接关系，为了帮助学生更好地进入社会，发现社会需求，每个学期教师都会带领学生深入不同企业进行职业体验。
3. 学习效果评价标准与方式
（1）过程性评价
在网络平台统计学生的学习情况，进行学习过程评价。
在研究活动、展示活动过程中，观察学生的行为变化，并结合学生的自主评价和成员间的互评，进行过程性评价，对于学生出现的问题予以个性化指导。
（2）终结性评价
在每个学期、学年结束时，统计总结该阶段学习成果，主要从核心素养的四个方面分三大类进行统计和评价（见表2）。
课程效果与反思
1. 理性思维和科学探究能力提升
两年多时间，学生获得各类奖项数量均逐年上升，从中可以反映出，学生理性思维和科学探究能力提升明显。
2. 生命观念和社会责任
高中学生面对繁重的知识学习压力，创新、创意无法施展。在生物创客空间中，学生可以进行多种实验，开展研究，查阅大学资料，将微观世界中的知识逻辑用自己的双手制作并呈现出来，用自己所学的知识内容进行科普宣传活动，用自己所学的知识发现社会问题，参与解决社会问题。三年的实践中，学生的核心素养得到快速提升，课程内容受到新华网、全国科协等认可和宣传推广，学生社团活动形成品牌效应，Marimo生物智享学生社团受到CCTV、北京卫视、新华网、朝阳教育等多家媒体的专访及报道。学生还受邀参加第五届科学嘉年华、北京市阳光少年科技活动开幕式、故宫博物院博物馆日、朝阳区科技节、首都图书大厦专题讲座等，进行大型展示18场、直接服务人数超过10万人。
此外，我们的学生还运作学生公司，进行产品设计，策划环保宣传活动、市场调研和义卖活动，获得JA中国学生公司大赛全国15强，对提升学生创新精神、实践能力都有很大帮助。这也有助于高中生进入大学后进行创业训练、就业选择，有利于将知识转化为生产力。
三年多的实践证明，基于混合式学习模式设计的校本课程，能够让师生在面对面交流的环境下，更多地进行合作学习和项目学习，学生也得以动手动脑，互动交流。实践也证明，我校的生物科学实践活动课程作为国家课程的有益补充，能够帮助学生提升综合素质及核心素养，提高学生适应社会的能力。
基金项目：北京市教育科学“十二五”规划课题“信息化条件下北京市中小学学生学习方式变革实验研究”，课题编号：ABA14009。朝阳区教育科学规划“十二五”课题“普通高中生物教学中翻转课堂教学模式应用实践研究”，课题编号：BLC1252085。
（作者单位：北京市日坛中学）