大数据背景下高中生物教学中核心素养的培育探讨

                陈烟兰，王闽阳

            （福建省莆田第一中学，莆田 351100）

摘要：本文主要阐述了大数据时代的环境背景、中学生核心素养的内涵特征，以及在大数据背景下对培育中学生核心素养提出了新的挑战与机遇，并对高中生物教学中培育核心素养的途径作了探讨。

关键词：大数据 核心素养  生物  培育

2011年世界知名思想家麦肯锡提出“大数据”，随后引发教育界、政府部门的高度关注，数据已成为国家基础性战略资源，2015年国务院颁布《促进大数据发展行动纲要》拉开了中国大数据时代爆炸的序幕。大数据时代的来临对教育系统产生了巨大的影响，对教育理念、教学方法、学生综合素质培育提出了新的挑战。在大数据的时代背景下，2014年4月，教育部颁布《关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》中首次提出学生发展核心素养体系，明确了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。作为全面深化课程改革、落实立德树人基础地位的核心素养，许多专家学者把核心素养当作寻求中国教育基因改造的具有遗传效应片段的关键DNA。因此，在新的形势下，中学生的核心素养培育如何顺应大数据带来的教育变革是一项值得深入探究的新课题。

一、大数据的时代环境

     经济全球化深入发展，信息网络技术突飞猛进，移动互联网、电脑、云计算等数据飞速发展，全球信息数据量出现了爆炸式的增长。英国学者维克托·迈尔-舍恩伯格等在《大数据时代》中对大数据作出的界定：一种前所未有的方式、通过对海量数据的分析，获得由巨大价值的产品和服务或深刻的洞见^[8]。大数据之大，不仅在于数据量之大，更在于通过对海量数据的采集、整合、分析，从中发现新知识、创造新价值、提升新能力。

     全球范围内，运用大数据推动经济发展、建立教育文化大数据正成为趋势。2012年，美国政府宣布投资2亿美元启动“大数据研究和发展计划”，并且定义为“未来的新石油”。我国2015年在《促进大数据发展行动纲要》提出发展万众创新大数据、建立各行各业大数据，让大数据的发展成为常态化。

     二、核心素养的内涵特征

核心素养是个体在知识经济、信息化时代面对复杂的、不确定性的现实生活情境时，运用所学的知识、观念、方法、情感价值等，解决真实的问题所表现出来的关键能力与必备品格。核心素养是后天培养的，通过系统的学习而习得的，具有连续性与阶段性，可分为共同素养以及由学科核心素养延伸出来的素养。

共同素养是知识、能力、态度、情感或价值观等方面的融合。2014年，习近平同志在北大座谈会上强调：青年的价值取向决定了未来整个社会的价值取向，因此要把社会主义核心价值观作为凝魂聚气、强基固本的基础工程。基于此，共同素养的模型应以社会主义核心价值观为同心圆来建构；2016年2月，国务院办公厅颁布《全民科学素质行动计划纲要实施方案》（以下简称“方案”）中明确提出实施青少年科学素质行动，宣传创新、协调、绿色、开放、共享的五大发展理念，普及科学知识和科学方法，促进青少年科学精神、科学思维方式的发展；在《方案》中还提到，充分利用信息技术手段，推进优质科技教育信息资源共建共享，加强信息素养的培育，帮助青少年正确合理使用新媒体。

生物学科素养是指学生个体在面对复杂的生活情境时，能够综合运用生物学科所蕴含的学科知识与技能、学科精神与理念，在分析问题、解决问题的过程中，表现出来所含的科学思维方式、生活方式。2003年颁布了《普通高中生物课程标准》中明确提出提高生物科学素养的课程理念，生物科学素养强调生物科学知识、探究技能、情感价值等方面的发展。生物学科素养以共同素养为基础，同时兼顾生物学科特色，体现生物学科价值，高中生物学科素养包含以下几个内容：

（一）解生命之惑——敬畏生命

在高中，学生学习了细胞的增殖与分化、遗传与变异等。了解到生命体是如何从受精卵发育成个体、亲代遗传物质如何传递下一代，从而揭开了生命成长之谜。学生由此会感受到生命的奇特和自然界的伟大，进而产生尊重生命、敬畏生命的情感。

（二）授立身之本——珍爱自然

通过生态系统、生态环境保护的学习，学生会了解到人类所依赖的食物网一旦破裂，其他生物无法生存，人类自身的生存也会受到严重的威胁。由此学生会关注生态伦理道德，珍爱自然，保护我们共同的家园。

（三）传成才之道——科学精神

学生学习到了生物膜结构的探索历程、光合作用的发现历史、孟德尔遗传定律的发现等，遵循科学家的研究思路，明白科学探索的艰辛和需要勇于批判、敢于挑战的精神，从而理解科学的本质。

（四）青春勇担当——社会责任

学生学习到了免疫调节、人类遗传病等，会了解许多健康知识、遗传原理。明白了毒品的危害、艾滋病的传播来源、遗传病人的痛苦等，勇于担当社会责任，力所能及地积极传播生物学知识，如：宣传防毒防艾知识、遗传病的预防，努力让更多的人了解生物学知识，努力让更多的人关注健康生活，努力让生物学知识更好地服务于社会，努力让更多的人做生命的践行者。

三、大数据时代培育核心素养带来的挑战和机遇

大数据时代中学生核心素养的培育，指的是将大数据的理论、技术及所蕴含的资源融入中学生核心素养培育的全过程，促进核心素养培育的时效性。

（一） 大数据时代培育核心素养带来的挑战

信息时代海量信息流的传播，各种思想文化交流交融交锋频繁，学生的成长环境发生深刻变化，青年学生的分辨能力有限且易于接受新鲜事物，在数据的获取过程中容易迷失自我；同时每个人的信息负载量是有一定限度的，当人们接受的信息超过其所能消化的信息量时，往往易患上信息超载焦虑症，需要教育者本身很强的数据分析能力，由于教育信息数据互动、可选择性的传播特点，给教育者对数据的挖掘和采集带来一定的挑战。

（二） 大数据时代培育核心素养带来的机遇

1.拉开可视化教育的新时代

用图表、曲线等方式呈现学生的日常学习、生活等不同领域的行为轨迹，对数据进行科学量化，挖掘出其存有潜在价值的信息，勾画出学生的思维方式、关注热点、教学反馈等，更好地把握学生动态，更好地在学业和思想上引导学生，为学生的核心素养培育提供了海量的教育资源，促进了教育内容和教育方式的变革。

2.开启个性化教育的新时代

大数据以来源可靠、免费共享等教育资源优势，开启了个性化教育的新时代。对所采集到的数据分析结论，针对不同的教育对象采用相应的对策。如根据数据呈现不同年级的学生价值观困惑、学习兴趣、心理困扰、思维方式等存在差异，从而强化校本课程资源、拓展育人环境外延等，如学生可以通过“微课”方式，开展个人自主网络学习或探究综合实践团队，从而有针对性的培养学生的核心素养。

四、大数据背景下高中生物教学核心素养培育的途径探讨

1.树立大数据理念，建立大数据库

数据是进行科学分析和探究的基础性资源。一是学校通过成立大数据研究中心，联合各职能部门，建立系统性的在线数据搜集平台；二是线下的班主任、课任教师通过与学生沟通交流、问卷调查等定向数据采集。通过线上线下采集到的数据如：学生对生物课堂评价、教学建议、上网时长、生活作息、出校门次数、周末来校自习次数、校内消费行为记录等，分析每名学生的学习、生活状态。

2.依托数据信息，建立多元化课堂体系

大数据背景下的生物学习更具生动性和互动性，利用数据资源，建立多元化的课堂体系，在课堂上进行核心素养的渗透，如：在讲到细胞膜的功能时，正是由于细胞膜的“爱岗敬业”才构建了一个“和谐”的细胞社会；讲到关于细胞吸水和失水的知识点时，联系生活中腌制咸菜或自制泡椒爪，由于细胞外液的浓度长时间高于细胞内浓度，细胞过度失水，于是比较有味道且不容易坏，理论联系实际，激发学生对生物求知的欲望；再如课前让学生利用网络信息资源，收集有关艾滋病、人类遗传病的资料，制作PPT并讲解艾滋病和遗传病的症状、传播途径、预防措施，并应用生物学知识分享自己对疾病的看法，通过交流讨论制定合理的饮食生活及作息。

3.运用数据资源，开发校本课程

开发生物校本课程，拓展学生视野，满足学生个性化发展的需求，如：养生与饮食、绿色健康生活、户外探究性课题等，组织学生合作学习、探究性学习，激发学生的好奇心和钻研、创新精神，例如：做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，可将菠菜叶片换成其他植物的叶片，培养学生的科学探究能力，提高科学素养。

五、结语

时代的责任赋予青少年，时代的光荣属于青少年。扣好青少年核心素养的第一粒扣子，发展学生生物核心素养体系，主要突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重创新意识、实践能力、社会责任等方面的培育。

六、参考文献

[1] 孙平.大数据时代大学生社会主义核心价值观培育的路径探索[J].学校党建与思想教育,2015(516):39.

[2] 常珊珊,李家清.课程改革深化背景下的核心素养体系构建[J].课程·教材·教法,2015(9):29-34.

[3] 皱绍清.论大数据嵌入青年社会主义核心价值观培育的战略契合及思维变革[J].马克思主义研究,2015(6):85-89.

[4] 王锦飞.培育核心素养必须处理好的几对关系[J].新课程研究,2016:47-48.

[5] 王诗刚.谈中学生物教学中生物素养的培养[J].理化生教研, 2010(26):82.

[6] 蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学,2015,31(10):9-10.

[7] 丁志光.例谈“提高生物科学素养”理念在教学中的落实[J].中学生物教学,2010,09:9-10.

[8] 任璐,夏晓东.大数据时代大学生社会主义核心价值观的培育与践行[J]. 高教学刊,2015,18:242-243.

2016年4月，陈烟兰 王闽阳 《大数据背景下高中生物教学中核心素养的培育探讨》荣获福建省基础教育学会2016“创新杯”优秀学术论文一等奖。