核心素養視角下的高三生物一輪復習

姚燕

生物核心素養是公民基本素養的重要組成之一，涵蓋生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等四個方面。這些素養主要依托在校期間的生物課程習得和鞏固。常規的高三生物一輪復習基本分兩步走：教師梳理基礎知識，學生練習反饋應用，主要目標為提高學生解題能力。如何將高三復習課由培養學生解題能力轉變為以培養學生核心素養為主，筆者以一輪復習課“細胞的分化、衰老、凋亡及癌變”為例做了初步嘗試。

1教材分析和設計思路

“細胞的分化、衰老、凋亡和癌變”是人教版新課標教材必修1第六章第二節～第四節的內容。它們與第一節“細胞的增殖”共同構成了細胞的生命歷程。本節既是對細胞結構、分裂、功能等知識的拓展和延伸，同時細胞全能性及干細胞的知識又與選修課本中克隆技術等有聯系。本節的教學重點是：細胞分化的概念和意義；細胞凋亡的含義；細胞衰老、癌變的特征。教學難點是細胞分化的實質和意義；細胞全能性的概念及實例；細胞凋亡與細胞壞死的區別；原癌基因與抑癌基因的區別。為了切實提高復習的效率，最大限度地調動學生的積極思維，筆者設計精彩主線貫穿整節課，采用“自主一合作—探究”的學習方式、“問題解決、建構概念”的教學方法，注重發揮學生的主體地位，注重培養學生理性思維和科學探究能力，提升學生的生物科學素養。

2教學目標

（1）能夠應用結構決定功能的觀點，解釋細胞分化相關特征，描述細胞衰老和凋亡的特點，初步培養學生的生命觀念。

（2）能夠舉例說明細胞的全能性；通過案例研究，合作交流，比較遷移，分析理解癌細胞的主要特征和致癌因子導致細胞癌變的分子機理，提出相應診斷、治療和預防方法。

（3）通過探討細胞衰老、細胞凋亡與人體健康的關系，關注老年人的健康狀況，增強關愛他人、珍愛生命、關心社會生活的意識。科學理性地面對癌癥，選擇健康的生活方式，同時關注生物學技術在生產生活中的應用。

3教學過程

3.1基礎診斷，明確復習要點

課前，教師通過判斷題，快速有效診斷學生基礎知識的掌握情況，以便對癥教學。

3.2創設情境，樹立生命觀念

教師創設情境1：播放小佳慧不幸患上白血病的新聞視頻，其父為她做了骨髓移植，從而挽救了女兒的生命。教師設問：“什么是白血病？骨髓移植為什么可以有效治療白血病呢？”學生紛紛回答。教師解釋白血病俗稱血癌，是白細胞異常增殖，侵占并破壞各器官的功能的惡性疾病。骨髓中的造血干細胞，可以再生成相應的正常血細胞如紅細胞、白細胞、血小板等，以此達到治療目的。教師以此導入細胞分化的概念、特點和意義分析。

設計意圖：視頻中牽動人心的“白血病”，在本節復習課開篇就極大地激發了學生的學習積極性和熱情。教師通過介紹白血病的癥狀、病因、診斷和治療的方法，將細胞分化、癌變等知識巧妙的串聯在一起，成為貫穿本節課的重要主線。教師創設生活情境導入，重點復習細胞分化，要求學生能夠應用結構決定功能的觀點，解釋白血病的癥狀和細胞分化相關特征，初步培養學生的生命觀念。

3.3討論分析，提升探究能力

教師創設情境2：骨髓中造血干細胞為何會分化，分化的實質是什么呢？圖1是佳慧體內的3種細胞，圖中表明了每個細胞的部分基因及其活動狀況。小組自主討論分析學案中的4個問題。

（1）圖1中3種細胞中的基因組成相同嗎？為什么？（相同，同一人體不同細胞均由受精卵有絲分裂而來，遺傳物質不變）其中屬于管家基因（基因產物是維持細胞基本生命活動所必需1的是哪種細胞？（a）屬于奢侈基因（基因產物賦予不同細胞特異性的生理功能1的是哪種細胞（bcd）

（2）這三種細胞是否可以代表紅細胞？細胞A、B分別是什么細胞？（不能判斷的依據是該細胞不表達血紅蛋白基因，A為胰島B細胞，B為垂體細胞）

（3）若用胰島素基因作探針檢測A、B、C三類細胞的DNA分子，則其雜交帶狀況如何？（都能雜交）若將探針改作檢測胰島素基因的mRNA，其雜交帶狀況如何？（只有A有雜交帶，原因只有A表達胰島素，才能產生相應mRNA）

（4）細胞分化在分子和細胞水平的標志是什么？（①分子水平：奢侈基因表達，轉錄出不同的mRNA，合成特有蛋白質。②細胞水平：形成不同種類的細胞）

設計意圖：通過問題討論和情景解決，巧妙地突破本節教學難點，使學生進一步理解細胞分化的實質為基因的選擇性表達。采用“自主一合作一探究”的學習方式，注重發揮學生的主體地位，使學生提升獲取信息并結合所學知識分析問題、推知結論的能力，注重培養學生理性思維和科學探究等方面能力。

教師創設情境3：雖然佳慧進行了骨髓移植，但仍然需要服用抗癌藥物控制病情，其中紫杉醇就是治療白血病比較有效的抗癌藥。但是，紫杉醇提取于紅豆杉，紅豆杉在我國數量極少，生長緩慢，提取率相當低。如何既不破壞物種又能生產滿足癌癥病人用藥需求的紫杉醇？

學生立刻能夠聯想選修3中生物技術植物組織培養獲得紅豆杉，由培養獲得的紅豆杉提取紫杉醇，而該技術的原理是細胞的全能性。小組合作回憶植物組織培養的具體操作流程，在進一步的討論中歸納總結細胞全能性的概念、原因和條件。學生在比較不同細胞的全能性大小之后，延伸學習干細胞的概念和應用前景。

設計意圖：在復習課上通過知識點的前跟后帶，學生自主完善細胞分化相關知識網絡。通過分組討論探究的活動過程，培養學生的科學探究能力和交流合作能力，運用所學解決問題，獲得成功的體驗。同時學生了解到現實生活中對抗癌藥物紫杉醇的需求、干細胞在醫學上應用前景，感知生物技術與社會聯系。

3.4比較遷移，培養理性思維

教師創設情境4：佳慧的白血病由細胞癌變所導致。我們如何判斷細胞發生癌變？哪些原因會引起癌癥？結合病因，假如你是醫生如何給她進行診斷和治療？如何避免癌癥的發生？

通過判斷細胞發生癌變，學生明確了細胞癌變的特征（能夠無限增殖、形態結構發生顯著變化、細胞膜上糖蛋白減少，易分散和轉移）。同時，教師補充癌變的細胞表面會產生甲胎蛋白、癌胚抗原等物質。教師強調導致癌癥發生的原因包括外因和內因分析，著重引導學生分析內因，并提出問題：正常細胞中有原癌基因和抑癌基因嗎？它們與癌細胞的形成有什么關系？細胞癌變是一個基因，還是多個基因改變引起的？教師要幫助學生構建概念：在正常細胞中原癌基因調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。抑癌基因阻止細胞不正常的增殖。由于某些致癌因子誘發原癌基因和抑癌基因突變，而且突變積累起來，導致細胞增殖失控，進而產生癌變。癌細胞惡性增殖，在不同組織和器官中大量聚集形成腫瘤，導致產生不同的癌癥。

根據以上細胞癌變的特征和發病機理，小組討論診斷、治療和預防方法。學生通過比較遷移，得出：①診斷方法包括病理學檢查（血象、骨髓象顯微觀察）、影像學檢查（CT、ECT、核磁共振、B超檢查）、免疫學檢測（甲胎蛋白測定、癌胚抗原檢測）、癌基因檢測（用基因探針診斷）。②治療方法包括骨髓移植、化療和放療等（作用機理是阻止癌細胞的增殖）。老師補充基因治療的方法（2015年英國已經出現首例用成功治療癌癥的案例）。③預防方法包括遠離各種致癌因子，鍛煉身體，并保持健康心態。學生紛紛結合自身談談具體做法。

設計意圖：細胞癌變的相關知識是本節課的知識重難點，然而，學生對知識掌握程度較低。利用案例解決的方式，巧妙地將細胞癌變的特征、發病機理、診斷、治療和預防等知識點串聯，利用比較遷移的方法，培養學生的理性思維，同時拓展到生活、社會中，使學生正確認識癌癥，樹立內因與外因影響生命活動的辯證唯物主義觀點，養成健康的生活態度，對生物科學素養的培養有一定的幫助。

3.5結合實踐.樹立社會責任

教師創設情境5：醫生在治療過程中同時培養了佳慧和其父的細胞，但是細胞的增殖能力有差別，原因是什么？細胞衰老和個體衰老是一回事嗎？細胞衰老的特征是什么？細胞死亡的方式有哪些？如何區分？

學生通過小組討論，得到父女細胞增殖的差別在于細胞衰老情況不一。體細胞的衰老是由細胞自身的因素所決定。同時結合實踐，學生回憶細胞衰老的特征，明確：細胞衰老貫穿于生命的始終，對于多細胞生物來說細胞的衰老并不等于個體的衰老。細胞的死亡方式包括細胞凋亡和細胞壞死。對于這兩種死亡方式，教師引導學生從產生原因、癥狀和結果等方面進行辨析。

設計意圖：結合實踐展開對衰老的討論，引導學生關愛生命，關注老人的健康，倡導健康的生活方式，從而樹立正確的生命觀和社會責任感。

3.6歸納總結，自主構建網絡

復習完細胞全部的生命歷程，小組歸納總結本節課內容，并自主構建知識網絡圖，小組挨個講述，各組互評。教師提出課后延伸研究題目：如何利用現代生物技術研發抗癌藥物。

設計意圖：教師充分利用板書資源，促進學生自主建構，直觀呈現本節主要內容，使學生對所學知識有清晰、全面的認識。而延伸研究則進一步將本節內容與選修知識進一步綜合串聯，并引導學生關注社會和科技的聯系。

3.7習題反饋，鞏固本節復習

科學家利用逆轉錄病毒，將Octl-3/4、Sox2、原癌基因和抑癌基因四個關鍵基因轉入高度分化的體細胞內，讓其變成一個多功能iPS細胞（圖21。請分析回答：

（1）若圖中高度分化的細胞是性腺細胞，則合成性激素的場所是______（填數字符號）。

（2）依據圖示原理，體細胞癌變是______和______異常表達的結果。細胞凋亡是在圖中______基因控制下的細胞______的過程。

（3）利用體細胞誘導形成的iPS細胞，可進一步誘導獲得多種組織細胞，iPS細胞的這種變化過程稱作______。A細胞到B細胞過程細胞全能性______（填“增大”或“減小”）。

（4）下列關于D細胞敘述錯誤的是______（填數字符號）。

①形態與正常細胞不同

②遺傳物質DNA與A細胞不同

③所有蛋白質一定減少

④癌細胞能進行有絲分裂、無絲分裂、減數分裂

參考答案：⑤原癌基因抑癌基因Fas程序性死亡細胞分化減少③④

4教學反思

在高三生物的一輪復習課上，教師必須把握好基礎知識的夯實和學生能力提高的關系；必須處理好學生獵奇的求知欲和復習舊知的矛盾關系；必須調和好學生主動參與和老師主導梳理知識的關系。本節課上，教師所創設的情境主線貫穿復習，充分挖掘了教材中體現學科核心素養的內容。教師通過自主討論、自主構建、自主運用，“讓位”于學生，貫徹了以“教師為主導、學生為主體，訓練為主線，能力為主攻”的教學原則，促進學生對每個考點都能“記得住”“說得清”“寫的出”“用的上”，確保了學生生物核心素養培養落到實處。