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湖南省规划课题《把学科核心素养培养融入中学生物课堂教学的研究》开题论证
一、研究实施方案
（一）研究背景概要（问题提出、研究意义、研究目标，核心概念界定） 1、问题的提出： 当前，基础教育课程改革进行到深入推进的新阶段，深化课改的重心是把立德树人的根本 任务落实于学校课程。核心素养体系的提出为课改新阶段的破题之作。生物学科的核心素养包 括以下四大素养：1、生命观念。生命是源于自然，生命是结构与功能的统一体。生命观念是 人类关于如何对自然界生命物体的一种态度，是世界观的一种，包括对人类自身生命的态度。 从人类历史发展整体看，生命观反映社会的文明程度和人类对自身的认识程度。2、理性思维。 崇尚并形成科学思维的习惯；能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等 方法探讨生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。3、科学探究。能够发现现实生物世 界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、设计实验、探究实施以及结果 的交流与讨论，有利于培养于团队合作意识。4、社会责任。生物学科的社会责任是指基于生 物学的认识参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学 问题的担当和能力。能够关注涉及生物学的社会议题，参与讨论并作出理性解释，能辨别迷信 和伪科学；主动向他人宣传健康生活、关爱生命和保护环境等相关知识；结合本地资源开展科学实践，尝试解决现实生活中与生物学相关的问题。
生物学科核心素养的提出，是新形势下对生物学教学提出的总体目标和基本要求，是生物 教师在教学过程中育人价值的集中体现，是国家和社会对中学生在学习生物学科后的期望。当 今普通高中生物课堂教学过程中存在着：师生对生物学科的核心素养的概念理解不透彻，不深 入，造成生物教师无法在生物教学过程中准确落实生物学科核心素养的培养；生物教师对三维 目标与学科核心素养的关系没有理清，很多教师的课堂教学依然停留在三维目标的培养上，教 学目标没有跟上教学改革的步伐；中学生物教学过程中，知识点的教学与生物学科核心素养的 培养存在着两张皮的现象，没有把生物学科核心素养培养与课堂知识教学融合成一个有机整 体，如何在生物教学过程中落实对学生的核心素养培养，成为生物教师面临解决的重要问题。
2、选题的意义和价值
新课改十多年来，教育改革取得了巨大成绩，但仍存在许多深层次问题。重智轻德，单纯追求分数和升学率，学生的社会责任感、创新精神和实践能力较为薄弱。核心素养体系的构建，是顺应国际教育改革趋势、增强国家核心竞争力、提升人才培养质量的关键环节。学生发展核 心素养体系的构建体现了“以学生发展为本”的素质教育理念，对于全面推进素质教育具有重 要意义。同时，核心素养本身是一个多维度的评价体系建构，不仅包含知识技能，更强调能力、 情感、态度。学生发展核心素养自身就是对三维目标的综合表现，不仅学生发展核心素养的内涵可从“三维目标”的角度进行表述，而且在课改的各个环节中也可从“三维目标”的框架来进行思考和实施，这样将有利于课改各环节的衔接、保证话语体系的一致。 生物学科的四大核心素养为生物学科教学勾画出生物教学的美妙蓝图，确定了中学生物教 学的美好愿景。在普通高中生物教学过程中落实生物学科核心素养的实践研究，发现和总结落实生物学科核心素养方法和途径，是落实新时代坚持立德树人的育人目标的需要；在教学过程中落实核心素养事关学生的事业成败，是学生终身发展的需要；在生物教学过程中发现和总结落实生物学科核心素养方法和途径，是总结和推广生物教育教学普遍规律的需要。
3、研究目标
本课题将依据学生发展核心素养体系和生物学科核心素养培养要求，课题将学科核心素养目标、核心素养培养方法和手段、核心素养培养的评价方法融入生物教学作为课题研究的内容。课题把探索中学生物教学中的知识目标和发展核心素养的目标融为一体设定为中学生物教学目标，力争做到生物教学全面围绕预定目标开展有针对性的教育教学活动，从而使目的明确，有的放矢。课题研究重点是深入探究核心素养培养方法和培养手段，总结中学生物教学中落实培养学生核心素养的具体方法和有效途径，为全面发展中学生物教学中有效培养学科核心素养提供有益的经验。课题还将探究培养学科实验的评价方法，制定出科学实验合理评价标准、评价方法。 根据研究内容，本课题确定以下三个研究目标：（1）、解读生物学科核心素养，课题从生物一线教师的视角全面解读生物学科核心素养，为落实培养学科核心素养提供理论依据和实践参考。（2）、研究落实生物学科核心素养的途径和方法，课题将深入研究在生物教学过程中落实核心素养的基本途径和有效方法，为生物教师的教学实践提供参考。（3）、研究生物实验评价方法，课题对生物学科核心素养培养的重要手段生物实验的评价方法进行深入研究，总结生物实验的评价方法和措施，研究并制订出生物教学中发展学科核心素养的实验教学评价标准、评价方法，进而有效构建学生生物科学探究能力的评价机制，为高中生物实验教学与学生实验 能力评价提供指导。 4、核心概念的界定
生物学科核心素养培养是老师通过生物教学和学生通过生物学习而逐步具备的正确价值观念，以及解决社会生活中相关生物问题、适应社会发展的品格及能力，主要包括生命观念、理性思维、科学探究以及社会责任。本课题着重在中学生物教学过程中培养学生的生命观念和 科学探究两方面进行研究。课题着重从一线教师的视角深度解读生命观念和科学探究两大学科核心素养，研究在生物教学过程中有效落实培养命观念和科学探究这两大学科核心素养培养途径和培养方法，为推动中学生物教学改革提供理论依据，为生物教学改革实践提供参考指南。高中生物教学在本课题中是指在高中阶段生物教学过程中的理论课堂教学环节、生物实验教学环节、生物实践创新探究实验环节等培养学生生物知识和生物素养的一切生物学教学过程。课题不对初中生物课堂教学如何培养命观念和科学探究两大学科核心素养培养方法和途径进行研究和探讨。 （二）具体研究内容（分条目列出，并明确每个条目的具体内容）
本课题将依据学生发展核心素养体系和生物学科核心素养培养要求，课题将学科核心素养目标、核心素养培养方法和手段、核心素养培养的评价方法融入生物教学作为课题研究的内容。课题把探索中学生物教学中的知识目标和发展核心素养的目标融为一体的预定生物教学目标，做到生物教学全面围绕预定目标开展有针对性的教育教学活动，从而做到目的明确，有的放矢。课题研究重点是深入探究命观念和科学探究两大核心素养培养方法和培养手段，总结中学生物教学中落实培养学生命观念和科学探究两大核心素养的具体方法和有效途径，为全面发展中学生物教学中有效培养学科核心素养提供有益的经验。
本课题确研究内容具体包括以下三个方面：
1、解读生物学科核心素养实践研究，课题从生物一线教师的视角全面解读生物学科核心素养，让生物学教育教学工作者熟悉和了解生物学科核心素养的相关理论，为落实培养学科核心素养打下坚实基础。
2、研究落实生物学科核心素养的途径和方法，课题将深入研究在生物教学过程中落实生命观和科学探究等两大核心素养的基本途径和有效方法，为生物教师的教学实践提供参考。 研3、究生物实验评价方法，课题对生物学科核心素养培养的重要手段生物实验的评价方法进行深入研究，总结生物实验的评价方法和措施，研究并制订出生物教学中发展学科核心素养的实验教学评价标准、评价方法，进而有效构建学生生物科学探究能力的评价机制，为高中 生物实验教学与学生实验能力评价提供指导。
（三）主要研究方法（明确不同方法对应的研究内容）
课题的理论始终坚持来源于实践又服务和指导实践的基本原则，根据农村中学的教育教学现状，结合学生的心理特征和课题的实际需要，课题采用的研究方法有：文献研究法、行动研 究法、案例研究法、经验总结法。 1、文献研究法。解读生物学科核心素养实践研究和高中生物实验能力的评价方法的研究都会应用文献研究法。广泛收集整理文献资料，如发展核心素养教育理论、现代教育教学理论、
学科教学先进理念等文献资料，为课题研究提供理论支撑。在深入研究相关的文献资料的基础上，总结现有的研究成果和结论，分析归当前在生物教学过程中落实课题研究任务中的这三大学科核心素养的不足之处，提出在中学生物教学过程中解决三大素养培养新方法、新思路、 新举措，推动生物教学的改革与发展。2、行动研究法。研究在中学生物教学过程培养将生命观、科学探究等核心素养研究和高
中生物实验能力的评价方法的研究时会应用行动研究法。运用现代教育理论和发展学科核心素 养的教育教学理论做指导，采取引导学进行科技探索实践行动，不断积累、归纳和总结在生 物教学中培养学生科学探究能力和动手实验能力的经验，推动中学生物学科核心实素养全面提升。3、案例研究法。在研究高中生物实验能力的评价方法这个课题内容时，还将采取案例研究法。全面认真分析现有高中生物实验分类的方法和每类实验评价方案案例，并总结分析案例在分类和评价方法方面的合理性、分类和评价的缺陷、对高中生物实验进行科学合理的分类， 有效对学生的实验能力进行有效评价，从而推动学生生物实验能力的提升。4、经验总结法。研究在中学生物教学过程培养将生命观、科学探究等核心素养研究采取经验总结法，总结国内外培养将生命观、科学探究等学科核心素养先进经验，并进行经验的应 用性研究，使经验得到广泛印证和有效补充。
（四）研究实施步骤
课题的研究过程分为以下几个阶段：
第一阶段：筹备阶段（2018 年 7 月-2019 年 7 月）。确定课题的研究方向和课题名称；组建课题研究小组核心成员；收集相关的基本信息和课题相关的研究资料，了解国内外对于本课题 的研究动态；制定课题研究计划；确定课题材料并向省市有关部门申报。
第二阶段：课题实施阶段（2019 年 7 月-2020 年 6 月）。根据课题立项单位要求，按照课 题的计划和要求，把课题分为生物教学过程中落实学科核心素养生命观的培养研究；生物教学过程中落实学科核心素养科学探究的培养研究；物学科核心素养实验能力评价的的研究；生物学科核心素养解读的研究四个方面。并组建四个研究小组，黄喜桃、贺明高、肖仁军、杨章岩四人分别为四个研究方向的小组长。各小组在主持人林四海的管理指导下开展研究工作。林四 海定期对各小组的计划、进度、和课题实施情况进行经常督促，组织讨论课题研究过程中出现 的问题，及时解决各实验小组研究过程中的实际困难。
第三阶段：成果检测阶段（2019 年 6 月-2020 年 9 月）。将课题研究的成果应用到发展核 心素养的学科教育教学实践中，检测成果的科学性、可行性和可操作性。通过应用实验检测及时发现课题研究的缺陷和不足，不断完善和补充课题成果，实现课题逻辑严密性、科学性；课题示范的规范性、可操作性；课题成果适用性、高效性。
第四阶段：结题阶段（2020 年 9 月）。对课题的调查、实验、等研究成果进行整理，总结各项研究成果，形成综合的结题报告，并向省有关教育科学规划办公室提出结题申请，全面完成课题的结题申报工。
三、文献综述（决策咨询专项课题可不填）
一、 生物学科核心素养的提出的相关研究
核心素养的提出背景：十八大和十八届三中全会提出的关于把立德树人的要求落到实处，2014 年教育部研制印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，提出“教育部将组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力” [1]。核心素养的研究历程：学生发展核心素养的研究专业性强，必须基于对学生身心发展规律的科学认识，采取科学的程序和方法。联合课题组由北京师范大学等多所高校的近百名研究人员组成。研究工作历时三年，研究过程主要包括：精心开展研究，提出核心素养框架和开展转化研究、对接课标修订两个阶段。第一 阶段经过一年多的努力，于 2014 年 7 月，课题组正式提交了“核心素养总框架”初稿。从 2014 年 8 月开始，开展“核心素养与课程标准衔接转化研究”，重点基于核心素养总体框架，研究核心素养在课程标准中落实的方式方法，2015 年 1 月，专家工作委员会审议了衔接转化研究成果，赞同研究组提出的核心素养落实 方式。2016 年 9 月 13 日上午，中国学生发展核心素养研究成果发布 [2] 会在北京师范大学举行。标志着中国学生核心素养培养体系正式构建并成为社会共识。 核心素养的内涵：中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与 3 个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六大素养，具体细化为国家认同等
18 个基本要点。各素养之间相互联系、互相补充、相互促进，在不同情境中整体发挥作用。 [3] 为方便实践应用，将六大素养进一步细化为：人文积淀、人文 情怀、审美情趣、理性思维、批判质疑、勇于探究、乐学善学、勤于反思、信息意识、珍爱生命、健全人格、自我管理、社会责任、国家认同、国际理解、劳动意识、问题解决、技术运用等 18 个基本要点，并对其主要表现进行了具体的描述。根据这一总体框架，可针对学生年龄特点进一步提出各学段学生的具体表现要求。 [4] 二、生物学学科核心素养的具体内容及课题理解 核心素养提出后，生物学学科核心素养的探讨也是生物教育界的讨论焦点，并在生物教育专家学者深入研究和探讨的基础上制定了《普通高中生物学课程标准》，改课标关于生物学学科核心素养进行清晰定义，明确生物学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的价值观念、必备品格和关键能力，是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现；包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任[5]。课程标准中生命观念的定义是指：“对观察到的生命现象及相互关系或特性
进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。”课程标准对生命观念外延的界定用举例式：如“结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观”。生命观念的外延利用举例的方式对生命观的内涵做了补充。要形成基本的生命观念和生物学基本观点，需要以细胞、新陈代谢、稳态与调节、生态系统、遗传与变异、进化等概念为基础[8]。高中生物课程需要予以落实的生命观念可以概括为系统观、化观、生态观三大观念。系统观——生命是系统，是 “活”系统，统领结构、功能等概念；进化观——时间轴上看生命，追溯生命的源头与历史，解答生命为什么是这样；生态观——空间轴上看生命，生命在哪里，它与环境的相互关系。结构与功能、物质与能量观念，可以看做系统观的一部分[6]。在课程标准中科学思维的阐述是：“尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度”“运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力”。我们参考科学认识活动中的思维方法来理解它们之间的关系。科学认识活动中的科学思维，目标指向是科学研究领域中的客体及其关系，包括：一是通过定性实验、分析实验等，揭示科学研究对象的性质、结构和功能；二是通过析因实验、判决实验、回溯推理，揭示事物间因果联系, 由此说明原因；三是运用归纳与演绎、分析与综合、比较与类比、收敛思维与发散思维等思维工具，揭示事物演化发展的规律性[7]。科学思维不但有能力因素，也有态度因素，即解决问题时，合理 运用科学的思维。因此，它既是能力，也是品格。课程标准关于科学探究的定义主要指探究能力提升，同时，在进一步说明时，阐述了应该在探究过程中建立探究精神、养成科学态度、善于团队合作、勇于创
新。可见，在课程标准中对科学探究活动的目标追求，包括掌握探究思路方法；包括实践能力、合作能力、创新能力等关键能力；也包括探究精神、科学态度、团队精神、创新精神等品格。课程标准对社会责任的定义是指：“基于生物学的认识，参与个人与社会事 务的讨论，做出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力”。定义落实到“担当和能力”，“担当为动词，接受并负起责任”[8]，进一步分析课程标准后续阐述,我们可以看出，“担当和能力”至少包括：形成造福人类的态度和价值观，科学态度，生态文明观，关爱生命、健康文明生活观念等态度和观念；具备关注社会议题并参与讨论、作出理性解释、辨别迷信和伪科学、尝试解决现实生活问题、参与环境保护实践、做健康中国的促进者和实践者等行动能力。这里，既有价值观念，也有能力和品格。 生物学科四大素养的关系：生命观念是构成生物学学科核心素养的生物学特质，是生物学学科育人价值最为显著的表现，居于突出的位置。科学思维是生物学核心素养“能力”因素的关键部分，它既要以概念为思维的细胞，又是概念形成的工具，它自然也是生命观念建立的工具。科学探究是生物学作为科学的重要特征。科学探究的过程和结果，建立的概念、观念，磨砺的思维能力，在履行社会责任中得以运用。社会责任是一个人在社会生活中品格、能力外显的途径。
三、课题的三个主要内容研究述评与研究的突破口
课题研究的内容包括以下三个方面:1、研究如何将生物学科核心素养---生命 观融入高中生物的课堂教学中。2、研究如何将生物学科核心素养科---科学探究能力的培养融入到生物教学过程中。3、研究培养学生生物学科核心素养--生物实验能力的评价方法。围绕这三个内容,课题组对相关主要文献进行了全面的研究分析: 1、课题的研究相关内容已获得的研究成果以“高中生生物学科核心素养的培养途径”在中国知网文献查询中共查到与课 题相关文献 15 篇。对 15 篇研究成果深入分析发现，一般成果是从理论进行研究得到的成果，具有很强的理论性,可以指导我们教育改革的依据,而指导生物教学实践的方法和经验较少,挖掘生物实践教学培养学科核心素养的实践性研究是课题研究的突破口,也是本课题的研究重心。在生物学科综合核心学科素养培养的研 究代表成果有：（1）范玮、汪丽娟“高中生生物学科核心素养的培养途径”，提出教育教学目标必须从“知识核心”转向“核心素养”的培养，我国传统的教学主导思想是以学科知识的传授为核心，“核心素养”是在建立在注重“三维目标”的基础之上，又一次发展和提升，因为现在的教育除了要注重学生的实践能力、 创新能力、合作探究能力的养成，还要注重学生的自我修养、社会责任和家国情怀等品格的塑造与培养。[9]在生物教学中培养学生“生物学科素养”的方法和途径上，采取激发学习生物学科兴趣是高中生物教学中培养学科素养的前提，教师在平时的教学中最为首要的就是激发学生学习生物学的兴趣；注重生物科学史； 加强实验教学；积极开展社区服务与社会实践活动；展研究性学习活动等手段， 通过学生亲身参与的实践活动提升了创新思维和探究能力，进而获得运用知识的综合能力。（2）李国锐“基于高中生核心素养培养的生物学科素养的几点思考”。素养指由训练和实践而获得的技巧或能力。经济合作与发展组织（ OECD ）的研究认为，素养是个体在特定的情境下，能成功地满足情境的复杂要求与挑战，并顺利地执行生活任务的内在先决条件，是知识、能力、态度之整合与情境间的互动体系。而学科核心素养是指学生在所学科目中具备的相应的专业素养，这种能力是经过长时间教育与培养具备的。其可以应用所学知识对生活中的不同情境进行辨析，主要表现为观念、方法、知识、技能等不同方面。高中生物学科素养要培养学生对生命的理解和尊重、对自然的珍爱与敬畏。学生只有动手实践，掌 握最基本的实验技能，才能为将来的创新努力打下基础；同时学生会了解许多健康知识、饮食常识、遗传原理、环保知识等，不仅对个人和家庭成员有益，还要对社会有所担当并承担力所能及的责任。[10]提出培养学生生物学科素养的建议：要体现生命科学就要体现生命性；进行教学活动时，可以根据课程需要进行实验活动设计与实施；要培养学生的科学思维，利用科学角度对学科中存在的问题进行思考、分析、研究与解决。从研究生物学科核心素养培养的教学实践的代表有：（1）吴明榕的“高中生物
学科核心素养的培养”，采取教师可以利用动植物器官结构与功能之间所具有的统一性关系，帮助学生构建自身的结构与功能观。通过生物从水生向陆生的进化过程等这种简单到复杂的进化过程，从低等生物不断地进化成高等生物并仍然在持续进化着的过程，都可以让学生在学习中感受到适者生存的进化观点。另外，生命发展需要不断地适应环境，人体的稳态保持，更需要通过神经、体液，以及免疫等系统共同作用来调节，从而实现基本的生命现象。[11]利用创设真实的问题情境，锻炼学生理性思维能力,以科学思维方法为基础开展有效的理性思维，能让学生的生物学科素养得到极大提升。教师在教学时，需要结合课程教学内容，基于事实基础进行科学思维认识，使学生的比较与分析能力、分析与综合能力、批判性思维能力得到锻炼与提升。让学生积极参与实验，培养学生的探究能力，也可以为学生创设轻松的学习氛围，例如，组织学生进行课外实验活动，打破传统实验教学束缚，鼓励学生多去田野、乡村等地进行探究性实验活动，开阔学生的视野。（2）孙宏伟“浅谈高中生物教学学生核心素养的培养——以‘光合作用与呼吸作用的关系’为例”，以"光合作用与呼吸作用的关系"为例,试图通过分析比较知识点之间的联系和区别,对核心素养的培养目的及方法等进行研究与分析。[12]。在生物学教学与生命观的培养方面，取得重要成果的有：北京师范大学生命科学学院刘恩山教授。对于中、小学生而言，生命观念是他们学习生物学课程后
获得的标志性的学习成果，是衡量学生是否受到了良好生物学教育的标尺。因此，将生命观念作为生物学核心素养之首， 就是要凸显这些观念在生物学课程中的地位及其育人价值。与细枝末节的生物学知识不同，生命观念有助于学生理解较大范围的生物学事件和生命现象，在面对现实生活的实际问题和挑战时具有更好的解释力和决策能力。生命观念也是一个人随着时间的冲洗、逐渐忘记了那些彼此孤立的事实性知识后，留在头脑中关于生物学现象和问题的想法和观点。因此，从知识保持的特点上看，生命观念是学生可保持数 10 年甚至是一生的学习成果。生命观念是贯穿本课程内容的主线生命观念是本学科中为数不多但可以贯穿全部课程内容的重大观点，反映了科学家对生物学主题或核心概念的理解和认识。生命观念的建立以概念性知识的学习为基础在生物学课程中，使用了一组生命观念构成本课程的内容框架和逻辑体系，例如以细胞学说为基础的生命基本结构的观念、进化的观念、生命体系稳态的观念。［13］ 这些都是生物学课程所特有的、需要在本课程中逐一落实的教学要求和内容主线。生命观念是生物学核心概念的呈现方式，是贯穿本学科不同内容的主线，也是高中生可以学习和能够理解的学 习内容。通过教师的努力，生命观念应成为学生可长时间保留并终生受益的学习结果，用于现实生活中对生物学问题的思考和决策。 用最简明的方式来说， 即 学生对生物学观念和大概念能“吃得透、记得住、用得上”。刘恩山教授从生物 学核心概念在生物学教学中的地位入手，强调在生物教学要将记忆事实向理解概念转化。陈宏老师“浅析高中生物教学中生命观念的培育策略”。采取:通过观察和实验，对生命现象、生命特征和生命活动规律建立感性认识；再通过抽象、概括等理性思维，对感性的认识进行提炼、升华，形成生物学概念；随后将已有的概念进一步加工、整合，构建概念网络，建立对生命本质的整体理解，即为“生
命观念”。［14］在解决新的生物学问题时，学生可以根据已有的生命观念进行假设、解释或决策，鼓励学生做到学以致用，让学生认识到生物学与日常生活紧密 联系，其来源于生活，又服务于生活。在生物学教学与科学探究能力的培养方面，取得重要成果的有: 周晓莉老师 “如何利用高中生物实验培养学生探究能力”。指出创设探究性实验, 促进学生主动去探究，探究性实验是指在实验的基础上 ,通过科学的分析、综合等思维过程 来获取知识，并将模拟实验 、验证性实验设计为探究性实验 ,为学生提供一个能动脑思考 、交流 、合作 、亲自探究创新的空间, 激发学生的求知欲和好奇心, 让学生感受到知识的产生和发展的过程 ,使学生的知识水平和探究能力在知识的探究过程中逐渐增长起来；改进课本实验 ,激发学生探究意识些不完善之处 ,我们鼓励学生对其进行改正、完善, 形成新的实验；提出探究性问题, 培养学生的独立思考能力我们在教学中深入挖掘教材中的创新因素,设置思考型问题, 提出具有探究性、开放性 、应用性、挑战性的问题,要求学生凭借 自己的智慧和能力,积极独立地思考问题 ,主动探求知识 ,多角度、创造性地解决问题；进行逆向思维训练 ,培养学生创新能力逆向思维是通过改变已有事物的因果关系来引发新的设想和解决问题的新思维。［15］郑志宏老师“刍议高中生物 探究式教学实施策略”提出利用典型的探究性实验,强化学生的探究意识; 挖掘教 材中的探究性课题,激 发学生的探究兴趣; 精心组织学生的探究活动,提高学生的探究能力。［16］在生物学教学与实验能力的评价方法研究方面，除一些硕士论文做了研究之外,很少有一线的教师进行相关的适用研究,经过多方查找,最终找到甘肃肖正恒老 师的“对高中新课程生物实验教学评价现状的思考”的研究成果， 多数教师对实 验教学评价的价值认识不足验，教学也主要以口头讲述实验过程、观察多媒体演示, 很少组织学生动手做实验。实验教学评价更是主要集中在学生对实验原理的理解、实验设计原则的掌握、实验现象的描述等理论性水平上；教学评价方法主要以检测实验作业、实验考试分数、实验报告的填写等书面形式的考核为主；他 提出的改进的策略：当地教育主管部门和学校重视《课标》的落实；开展各种实验操作技巧、实验教学高效性、实验设计创新等竞赛活动，提高教师的实验水平；建立以促进学生发展为目标的多元化评价［17］ 2、研究方向与突破口
针对当前的研究现状,课题组将在以下三个方面进行深入的研究,力争取得突 破性成果。 (1)课题着重研究生物教学中如何将生命观的培养落实到每个教学环节，每个教学章节中去。指导生物教师给学生展现以细胞为基本的生命系统的精巧生命结 构观；给学生展现从一个受精卵到分化为一个具有五脏六腑、四肢健全、有思维 意识的完整个体的细胞生命系统分化理论；给学生展现生命体系抵御病菌、维持系统平衡稳定的生命系统稳态观；给学生展现血脉亲情的遗传进化观。最终落实 到将生命观念转化为学生对生命敬畏、对生命的珍爱、对亲情的眷恋、对自然和社会的责任但当等实际行动。 (2)课题将开展学生生物创新思维、培育学生创新观念、提升学生创新实践能 力培养研究。在生物教学实践中找准培养学生科学探究能力培养的切入点，力争总结出具有指导意义的学生科学探究能力的培养方法和技巧。为生物学教学一线的老师提供实践指导。 (3)课题将对培养学生科学探究能力培养的主要手段—生物实验开展深入的研究。期待通过研究找出开展生物探究性实验的途径和方法；并且力图利用有效的评价指标和评价维度开展生物实验能力评价，确保能够公开、公正、公平评判学生实验操作能力、实验创新能力，为创新性人才的培养考核提供准确的参数。
主要参考文献
[1].教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见 ．中华人民共和国教育部[引用日期 2017-01-09]
[2] .中国学生发展核心素养研究课题组负责人答记者问 ．中国教育新闻网[引用日期 2017-01-09]
[3] .《中国学生发展核心素养》发布 ．人民网[引用日期 2017-01-04]
[4] .中国学生发展核心素养研究成果正式发布 ．中国教育新闻网[引用日期 2017-01-09]
[5] .中华人民共和国教育部制订. 普通高中生物学课程标准（2017 年版）. 人民教育出版社，2018 年：4-5.
[6] .谭永平. 发展学科核心素养——为何及如何建立生命观念. 生物学教学，2017 年第 10 期：7-10.
[7] .刘国建. 论理论思维与科学思维. 自然辩证法研究， 2006 年第 8 期：104-108
[8] .中国社会科学院语言研究所词典编辑室编. 现代汉语词典，商务印书馆，2016 年第 7 版： 253.
[9].范玮,汪丽娟.高中生生物学科核心素养的培养途径[J].科教导刊(下旬),2018(08):125-126.
[10].李国锐.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的几点思考[J].考试周刊,2016(71):153.
[11] .吴明榕. 高中生物学科核心素养的培养[J]. 西部素质教育. 2018(07)
[12].孙宏伟.浅谈高中生物教学学生核心素养的培养——以“光合作用与呼吸作用的关系”为例[J].才智,2019(14):95.
［13］.张颖之 , 刘恩山 . 核心概念在理科教学中的地位和作用：从记忆事实向理解概念的转变 . 教育学报， 2010(1):57.
［14］.陈 宏.浅析高中生物教学中生命观念的培育策略.中学生物学. [J].2018 年 11 期 ［15］.周晓莉.如何利用高中生物实验培养学生探究能力.教学仪器与实验.第 23 卷 2007 年 第 2 期.25-26
［16］. 郑志宏.刍议高中生物探究式教学实施策略.中学生物教学. [J].2008 年 3 期 27-27
［17］. 肖正恒.对高中新课程生物实验教学评价现状的思考. 中学生物教学. [J].2017 年 3 期 20三、文献综述（决策咨询专项课题可不填）
（课题组应围绕课题研究的核心问题，开展文献检索、阅读与评析，在开题时单独提交一
篇不少于 4000 字的文献综述。文献综述是结题的必备材料之一，无文献综述上传不予结题。）
生物学科核心素养的提出相关研究
一、 生物学科核心素养的提出的相关研究
核心素养的提出背景：十八大和十八届三中全会提出的关于把立德树人的要
求落到实处，2014 年教育部研制印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本
任务的意见》，提出“教育部将组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明
确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力” [1]。
核心素养的研究历程：学生发展核心素养的研究专业性强，必须基于对学生
身心发展规律的科学认识，采取科学的程序和方法。联合课题组由北京师范大学
等多所高校的近百名研究人员组成。研究工作历时三年，研究过程主要包括：精
心开展研究，提出核心素养框架和开展转化研究、对接课标修订两个阶段。第一
阶段经过一年多的努力，于 2014 年 7 月，课题组正式提交了“核心素养总框架”
初稿。从 2014 年 8 月开始，开展“核心素养与课程标准衔接转化研究”，重点基
于核心素养总体框架，研究核心素养在课程标准中落实的方式方法，2015 年 1
月，专家工作委员会审议了衔接转化研究成果，赞同研究组提出的核心素养落实
方式。2016 年 9 月 13 日上午，中国学生发展核心素养研究成果发布 [2] 会在北
京师范大学举行。标志着中国学生核心素养培养体系正式构建并成为社会共识。
核心素养的内涵：中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，
分为文化基础、自主发展、社会参与 3 个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、
学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六大素养，具体细化为国家认同等
18 个基本要点。各素养之间相互联系、互相补充、相互促进，在不同情境中整体
发挥作用。 [3] 为方便实践应用，将六大素养进一步细化为：人文积淀、人文
情怀、审美情趣、理性思维、批判质疑、勇于探究、乐学善学、勤于反思、信息
意识、珍爱生命、健全人格、自我管理、社会责任、国家认同、国际理解、劳动
意识、问题解决、技术运用等 18 个基本要点，并对其主要表现进行了具体的描
述。根据这一总体框架，可针对学生年龄特点进一步提出各学段学生的具体表现
要求。 [4] 二、生物学学科核心素养的具体内容及课题理解
核心素养提出后，生物学学科核心素养的探讨也是生物教育界的讨论焦点，
并在生物教育专家学者深入研究和探讨的基础上制定了《普通高中生物学课程标
准》，改课标关于生物学学科核心素养进行清晰定义，明确生物学科核心素养是
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学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的实际问题时
所表现出来的价值观念、必备品格和关键能力，是学生知识、能力、情感态度与
价值观的综合体现；包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任[5]。
课程标准中生命观念的定义是指：“对观察到的生命现象及相互关系或特性
进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事
件和现象的意识、观念和思想方法。”课程标准对生命观念外延的界定用举例式：
如“结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观”。生命观念
的外延利用举例的方式对生命观的内涵做了补充。要形成基本的生命观念和生物
学基本观点，需要以细胞、新陈代谢、稳态与调节、生态系统、遗传与变异、进
化等概念为基础[8]。高中生物课程需要予以落实的生命观念可以概括为系统观、
进化观、生态观三大观念。系统观——生命是系统，是 “活”系统，统领结构、
功能等概念；进化观——时间轴上看生命，追溯生命的源头与历史，解答生命为
什么是这样；生态观——空间轴上看生命，生命在哪里，它与环境的相互关系。
结构与功能、物质与能量观念，可以看做系统观的一部分[6]。
在课程标准中科学思维的阐述是：“尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知
态度”“运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力”。我们
参考科学认识活动中的思维方法来理解它们之间的关系。科学认识活动中的科学
思维，目标指向是科学研究领域中的客体及其关系，包括：一是通过定性实验、
分析实验等，揭示科学研究对象的性质、结构和功能；二是通过析因实验、判决
实验、回溯推理，揭示事物间的因果联系, 由此说明原因；三是运用归纳与演绎、
分析与综合、比较与类比、收敛思维与发散思维等思维工具，揭示事物演化发展
的规律性[7]。科学思维不但有能力因素，也有态度因素，即解决问题时，合理
运用科学的思维。因此，它既是能力，也是品格。
课程标准关于科学探究的定义主要指探究能力提升，同时，在进一步说明时，
阐述了应该在探究过程中建立探究精神、养成科学态度、善于团队合作、勇于创
新。可见，在课程标准中对科学探究活动的目标追求，包括掌握探究思路方法；
包括实践能力、合作能力、创新能力等关键能力；也包括探究精神、科学态度、
团队精神、创新精神等品格。
课程标准对社会责任的定义是指：“基于生物学的认识，参与个人与社会事
务的讨论，做出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力”。定义落实
到“担当和能力”，“担当为动词，接受并负起责任”[8]，进一步分析课程标准
后续阐述,我们可以看出，“担当和能力”至少包括：形成造福人类的态度和价值
观，科学态度，生态文明观，关爱生命、健康文明生活观念等态度和观念；具备
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关注社会议题并参与讨论、作出理性解释、辨别迷信和伪科学、尝试解决现实生
活问题、参与环境保护实践、做健康中国的促进者和实践者等行动能力。这里，
既有价值观念，也有能力和品格。
生物学科四大素养的关系：生命观念是构成生物学学科核心素养的生物学特
质，是生物学学科育人价值最为显著的表现，居于突出的位置。科学思维是生物
学核心素养“能力”因素的关键部分，它既要以概念为思维的细胞，又是概念形
成的工具，它自然也是生命观念建立的工具。科学探究是生物学作为科学的重要
特征。科学探究的过程和结果，建立的概念、观念，磨砺的思维能力，在履行社
会责任中得以运用。社会责任是一个人在社会生活中品格、能力外显的途径。
三、课题的三个主要内容研究述评与研究的突破口
课题研究的内容包括以下三个方面:1、研究如何将生物学科核心素养---生命
观融入高中生物的课堂教学中。2、研究如何将生物学科核心素养科---科学探究
能力的培养融入到生物教学过程中。3、研究培养学生生物学科核心素养--生物
实验能力的评价方法。围绕这三个内容,课题组对相关主要文献进行了全面的研
究分析: 1、课题的研究相关内容已获得的研究成果
以“高中生生物学科核心素养的培养途径”在中国知网文献查询中共查到与课 题相关文献 15 篇。对 15 篇研究成果深入分析发现，一般成果是从理论进行研究
得到的成果，具有很强的理论性,可以指导我们教育改革的依据,而指导生物教学
实践的方法和经验较少,挖掘生物实践教学培养学科核心素养的实践性研究是课
题研究的突破口,也是本课题的研究重心。在生物学科综合核心学科素养培养的研 究代表成果有：（1）范玮、汪丽娟“高中生生物学科核心素养的培养途径”，提
出教育教学目标必须从“知识核心”转向“核心素养”的培养，我国传统的教学
主导思想是以学科知识的传授为核心，“核心素养”是在建立在注重“三维目标”
的基础之上，又一次发展和提升，因为现在的教育除了要注重学生的实践能力、
创新能力、合作探究能力的养成，还要注重学生的自我修养、社会责任和家国情
怀等品格的塑造与培养。[9]在生物教学中培养学生“生物学科素养”的方法和途
径上，采取激发学习生物学科兴趣是高中生物教学中培养学科素养的前提，教师
在平时的教学中最为首要的就是激发学生学习生物学的兴趣；注重生物科学史； 加强实验教学；积极开展社区服务与社会实践活动；开展研究性学习活动等手段，
通过学生亲身参与的实践活动提升了创新思维和探究能力，进而获得运用知识的
综合能力。（2）李国锐“基于高中生核心素养培养的生物学科素养的几点思考”。 - 9 -
素养指由训练和实践而获得的技巧或能力。经济合作与发展组织（ OECD ）的
研究认为，素养是个体在特定的情境下，能成功地满足情境的复杂要求与挑战，
并顺利地执行生活任务的内在先决条件，是知识、能力、态度之整合与情境间的
互动体系。而学科核心素养是指学生在所学科目中具备的相应的专业素养，这种
能力是经过长时间教育与培养具备的。其可以应用所学知识对生活中的不同情境
进行辨析，主要表现为观念、方法、知识、技能等不同方面。高中生物学科素养
要培养学生对生命的理解和尊重、对自然的珍爱与敬畏。学生只有动手实践，掌
握最基本的实验技能，才能为将来的创新努力打下基础；同时学生会了解许多健
康知识、饮食常识、遗传原理、环保知识等，不仅对个人和家庭成员有益，还要
对社会有所担当并承担力所能及的责任。[10]提出培养学生生物学科素养的建议：
要体现生命科学就要体现生命性；进行教学活动时，可以根据课程需要进行实验
活动设计与实施；要培养学生的科学思维，利用科学角度对学科中存在的问题进
行思考、分析、研究与解决。
从研究生物学科核心素养培养的教学实践的代表有：（1）吴明榕的“高中生物
学科核心素养的培养”，采取教师可以利用动植物器官结构与功能之间所具有的
统一性关系，帮助学生构建自身的结构与功能观。通过生物从水生向陆生的进化
过程等这种简单到复杂的进化过程，从低等生物不断地进化成高等生物并仍然在
持续进化着的过程，都可以让学生在学习中感受到适者生存的进化观点。另外，
生命发展需要不断地适应环境，人体的稳态保持，更需要通过神经、体液，以及
免疫等系统共同作用来调节，从而实现基本的生命现象。[11]利用创设真实的问
题情境，锻炼学生理性思维能力,以科学思维方法为基础开展有效的理性思维，能
让学生的生物学科素养得到极大提升。教师在教学时，需要结合课程教学内容，
基于事实基础进行科学思维认识，使学生的比较与分析能力、分析与综合能力、
批判性思维能力得到锻炼与提升。让学生积极参与实验，培养学生的探究能力，
也可以为学生创设轻松的学习氛围，例如，组织学生进行课外实验活动，打破传
统实验教学束缚，鼓励学生多去田野、乡村等地进行探究性实验活动，开阔学生
的视野。（2）孙宏伟“浅谈高中生物教学学生核心素养的培养——以‘光合作用
与呼吸作用的关系’为例”，以"光合作用与呼吸作用的关系"为例,试图通过分析
比较知识点之间的联系和区别,对核心素养的培养目的及方法等进行研究与分析。
[12]。在生物学教学与生命观的培养方面，取得重要成果的有：北京师范大学生命
科学学院刘恩山教授。对于中、小学生而言，生命观念是他们学习生物学课程后
获得的标志性的学习成果，是衡量学生是否受到了良好生物学教育的标尺。因此，
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将生命观念作为生物学核心素养之首， 就是要凸显这些观念在生物学课程中的
地位及其育人价值。与细枝末节的生物学知识不同，生命观念有助于学生理解较
大范围的生物学事件和生命现象，在面对现实生活的实际问题和挑战时具有更好
的解释力和决策能力。生命观念也是一个人随着时间的冲洗、逐渐忘记了那些彼
此孤立的事实性知识后，留在头脑中关于生物学现象和问题的想法和观点。因此，
从知识保持的特点上看，生命观念是学生可保持数 10 年甚至是一生的学习成果。
生命观念是贯穿本课程内容的主线生命观念是本学科中为数不多但可以贯穿全
部课程内容的重大观点，反映了科学家对生物学主题或核心概念的理解和认识。
生命观念的建立以概念性知识的学习为基础在生物学课程中，使用了一组生命观
念构成本课程的内容框架和逻辑体系，例如以细胞学说为基础的生命基本结构的
观念、进化的观念、生命体系稳态的观念。［13］ 这些都是生物学课程所特有的、
需要在本课程中逐一落实的教学要求和内容主线。生命观念是生物学核心概念的
呈现方式，是贯穿本学科不同内容的主线，也是高中生可以学习和能够理解的学
习内容。通过教师的努力，生命观念应成为学生可长时间保留并终生受益的学习
结果，用于现实生活中对生物学问题的思考和决策。 用最简明的方式来说， 即
学生对生物学观念和大概念能“吃得透、记得住、用得上”。刘恩山教授从生物
学核心概念在生物学教学中的地位入手，强调在生物教学要将记忆事实向理解概
念转化。陈宏老师“浅析高中生物教学中生命观念的培育策略”。采取:通过观察
和实验，对生命现象、生命特征和生命活动规律建立感性认识；再通过抽象、概
括等理性思维，对感性的认识进行提炼、升华，形成生物学概念；随后将已有的
概念进一步加工、整合，构建概念网络，建立对生命本质的整体理解，即为“生
命观念”。［14］在解决新的生物学问题时，学生可以根据已有的生命观念进行假
设、解释或决策，鼓励学生做到学以致用，让学生认识到生物学与日常生活紧密
联系，其来源于生活，又服务于生活。
在生物学教学与科学探究能力的培养方面，取得重要成果的有: 周晓莉老师
“如何利用高中生物实验培养学生探究能力”。指出创设探究性实验, 促进学生主
动去探究，探究性实验是指在实验的基础上 ,通过科学的分析、综合等思维过程
来获取知识，并将模拟实验 、验证性实验设计为探究性实验 ,为学生提供一个能
动脑思考 、交流 、合作 、亲自探究创新的空间, 激发学生的求知欲和好奇心,
让学生感受到知识的产生和发展的过程 ,使学生的知识水平和探究能力在知识的
探究过程中逐渐增长起来；改进课本实验 ,激发学生探究意识教材实验中也有一
些不完善之处 ,我们鼓励学生对其进行改正、完善, 形成新的实验；提出探究性
问题, 培养学生的独立思考能力我们在教学中深入挖掘教材中的创新因素,设置
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思考型问题, 提出具有探究性、开放性 、应用性、挑战性的问题,要求学生凭借
自己的智慧和能力,积极独立地思考问题 ,主动探求知识 ,多角度、创造性地解决
问题；进行逆向思维训练 ,培养学生创新能力逆向思维是通过改变已有事物的因
果关系来引发新的设想和解决问题的新思维。［15］郑志宏老师“刍议高中生物
探究式教学实施策略”提出利用典型的探究性实验,强化学生的探究意识; 挖掘教
材中的探究性课题,激 发学生的探究兴趣; 精心组织学生的探究活动,提高学生的
探究能力。［16］
在生物学教学与实验能力的评价方法研究方面，除一些硕士论文做了研究之
外,很少有一线的教师进行相关的适用研究,经过多方查找,最终找到甘肃肖正恒老 师的“对高中新课程生物实验教学评价现状的思考”的研究成果， 多数教师对实
验教学评价的价值认识不足验，教学也主要以口头讲述实验过程、观察多媒体演
示, 很少组织学生动手做实验。实验教学评价更是主要集中在学生对实验原理的
理解、实验设计原则的掌握、实验现象的描述等理论性水平上；教学评价方法主
要以检测实验作业、实验考试分数、实验报告的填写等书面形式的考核为主；他
提出的改进的策略：当地教育主管部门和学校重视《课标》的落实；开展各种实
验操作技巧、实验教学高效性、实验设计创新等竞赛活动，提高教师的实验水平；
建立以促进学生发展为目标的多元化评价体系。［17］ 2、研究方向与突破口
针对当前的研究现状,课题组将在以下三个方面进行深入的研究,力争取得突
破性成果。
(1)课题着重研究生物教学中如何将生命观的培养落实到每个教学环节，每个
教学章节中去。指导生物教师给学生展现以细胞为基本的生命系统的精巧生命结 构观；给学生展现从一个受精卵到分化为一个具有五脏六腑、四肢健全、有思维
意识的完整个体的细胞生命系统分化理论；给学生展现生命体系抵御病菌、维持
系统平衡稳定的生命系统稳态观；给学生展现血脉亲情的遗传进化观。最终落实
到将生命观念转化为学生对生命敬畏、对生命的珍爱、对亲情的眷恋、对自然和
社会的责任但当等实际行动。 (2)课题将开展学生生物创新思维、培育学生创新观念、提升学生创新实践能
力培养研究。在生物教学实践中找准培养学生科学探究能力培养的切入点，力争
总结出具有指导意义的学生科学探究能力的培养方法和技巧。为生物学教学一线
的老师提供实践指导。 (3)课题将对培养学生科学探究能力培养的主要手段—生物实验开展深入的研
究。期待通过研究找出开展生物探究性实验的途径和方法；并且力图利用有效的
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评价指标和评价维度开展生物实验能力评价，确保能够公开、公正、公平评判学
生实验操作能力、实验创新能力，为创新性人才的培养考核提供准确的参数。
主要参考文献
[1].教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见 ．中华人民共和国教育部[引用日期 2017-01-09]
[2] .中国学生发展核心素养研究课题组负责人答记者问 ．中国教育新闻网[引用日期 2017-01-09]
[3] .《中国学生发展核心素养》发布 ．人民网[引用日期 2017-01-04]
[4] .中国学生发展核心素养研究成果正式发布 ．中国教育新闻网[引用日期 2017-01-09]
[5] .中华人民共和国教育部制订. 普通高中生物学课程标准（2017 年版）. 人民教育出版社，2018 年：4-5.
[6] .谭永平. 发展学科核心素养——为何及如何建立生命观念. 生物学教学，2017 年第 10 期：7-10.
[7] .刘国建. 论理论思维与科学思维. 自然辩证法研究， 2006 年第 8 期：104-108
[8] .中国社会科学院语言研究所词典编辑室编. 现代汉语词典，商务印书馆，2016 年第 7 版： 253.
[9].范玮,汪丽娟.高中生生物学科核心素养的培养途径[J].科教导刊(下旬),2018(08):125-126.
[10].李国锐.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的几点思考[J].考试周刊,2016(71):153.
[11] .吴明榕. 高中生物学科核心素养的培养[J]. 西部素质教育. 2018(07)
[12].孙宏伟.浅谈高中生物教学学生核心素养的培养——以“光合作用与呼吸作用的关系”为例[J].才智,2019(14):95.
［13］.张颖之 , 刘恩山 . 核心概念在理科教学中的地位和作用：从记忆事实向理解概念的转变 . 教育学报， 2010(1):57.
［14］.陈 宏.浅析高中生物教学中生命观念的培育策略.中学生物学. [J].2018 年 11 期 ［15］.周晓莉.如何利用高中生物实验培养学生探究能力.教学仪器与实验.第 23 卷 2007 年 第 2 期.25-26
［16］. 郑志宏.刍议高中生物探究式教学实施策略.中学生物教学. [J].2008 年 3 期 27-27
［17］. 肖正恒.对高中新课程生物实验教学评价现状的思考. 中学生物教学. [J].2017 年 3 期 20 |