基于生物學核心素養(yǎng)的高中生物學教學
——以“物質跨膜運輸的方式”為例

祁國華

（江蘇省外國語學校）

生物學科的核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任等四方面的內容。如何將生物學科的核心素養(yǎng)轉化為課堂教學的具體目標，并圍繞這些目標有效地開展課堂教學，進而將生物學科的核心素養(yǎng)具體化。這是每一位教師都需要思考的問題。本文以人教版高中生物學教材必修一第四章第3節(jié)“物質跨膜運輸的方式”為例，談談如何圍繞生物學科核心素養(yǎng)的四個方面進行高中生物課堂教學。

生命觀念是科學世界觀在生命科學中的體現，是對生命現象的認識和研究生命現象的基本思想方法，包括結構與功能的關系、物質與能量的關系、進化與適應的關系以及協調與平衡的關系。

從比較人工膜與細胞膜的結構分析細胞膜控制物質跨膜運輸的方式的功能特點，體現結構與功能相適應的生命觀念。新課從復習上節(jié)課所學的細胞膜的流動鑲嵌模型開始，引導學生從細胞膜的結構出發(fā)，思考細胞膜的結構特點，從而聯想到細胞膜的功能特點：選擇透過性。討論不同物質跨膜運輸的方式的本質區(qū)別。教師可用多媒體展示細胞膜的流動鑲嵌模型、人工合成脂雙層膜等結構模型圖。比較兩者對物質運輸的區(qū)別，強調結構與功能相適應，再為學生設疑：細胞膜的結構是如何與這一功能相適應的呢？細胞膜又是如何控制物質進出細胞膜的呢？引入新課：物質跨膜運輸的方式的學習，學生繼續(xù)觀察圖片發(fā)現到葡萄糖不能通過人工合成的脂雙層，而另一方面：人體血漿中的紅細胞卻能不停地吸收葡萄糖，再次引發(fā)學生關注結構對功能的影響，讓學生逆向思考人工合成的脂雙層和紅細胞膜結構區(qū)別，讓學生分組討論，大膽猜想，強化結構與功能相適應的觀念。

哺乳動物成熟的紅細胞以協助擴散的方式吸收葡萄糖，不需要消耗能量與生物長期進化進而適應環(huán)境的關系，體現了進化與適應的生命觀念。教師設問：為什么紅細胞吸收葡萄糖卻不需要耗能呢？哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器，自然也沒有線粒體，沒有線粒體細胞供能自然受到影響。對于紅細胞而言是生物長期進化形成的適應機制。體現核心素養(yǎng)中的生命觀念：進化與適應的關聯。

理性思維是在形象思維基礎上發(fā)展起來的一種思維方法，它主要指邏輯思維、求異思維、逆向思維和系統(tǒng)思維，特別是作為理性思維的最高級形式的系統(tǒng)思維是否形成，將極大地影響學生的學業(yè)狀況。培養(yǎng)學生學會用事實、實證、邏輯、推理和論證進行思維的能力有著重要的意義。

了解葡萄糖以協助擴散的方式進入細胞，然而閱讀資料后,學生發(fā)現腸腔中的葡萄糖進入細胞是逆濃度梯度的，顯然不是協助擴散，引入新的物質跨膜運輸的方式：主動運輸。教師在分析比較自由擴散、協助擴散、主動運輸這三種運輸方式后，給出不同氧濃度下的氧氣跨膜運輸速率的實驗數據，引導學生思考交流后建構數學模型。同樣，學生完成協助擴散和主動運輸的坐標曲線圖，并進行解讀。此過程中運用科學事實，培養(yǎng)學生進一步思考、推理并發(fā)現問題以充分鍛煉學生的思維能力。

科學探究是研究生命科學最基本的方法，是未來公民在創(chuàng)新型社會中從事生產和生活應具備的能力。探究主動運輸有何特點時，讓學生分組討論、提出問題、設計實驗等，體現了科學探究的基本方法。例如，如何探究葡萄糖進入小腸上皮細胞需要的條件（載體和能量）？如何來觀察葡萄糖是否進入細胞？如何設計對照實驗探究葡萄糖進入小腸上皮細胞是否需要載體蛋白、是否需要細胞提供能量？自變量、因變量分別是什么？怎樣控制？這些均需遵循等量對照，單一變量等基本原理。有的學生提出方法，有的學生也會質疑實驗的可行性，持續(xù)探究尋找更好的方法，并討論實驗結果的可能性及相應結論。如此充分調動了學生自主探究的積極性，把課堂的難點轉化為培養(yǎng)學生的探究能力的亮點。

社會責任是參與個人和社會事務的討論，嘗試解決生產生活中的生物學問題。在學生歸納小結物質的跨膜運輸的方式的同時，讓學生閱讀資料，思考如何控制透析液濃度，欲將透析液中的鈣離子引回血液中，對其半透膜的合成又有什么要求？并讓學生課后去查閱相關資料，并整理記錄，回到班級與同學分享，進一步增強學生對生物學科學習的興趣和對健康知識的關注。

總之，生物學科核心素養(yǎng)的提出就是生物教學的另一個新臺階，這對傳統(tǒng)教學模式下的教學方法和生物教師的教學能力提出了新的要求，教師應積極主動地將生物學科的核心素養(yǎng)滲透到課堂教學的每一個環(huán)節(jié)中，轉變教學觀念，調整教學策略，提高教學效率，從而實現教學相長。

參考文獻：

黃敏.運用最近發(fā)展區(qū)理論進行“物質跨膜運輸的方式”一節(jié)的教學［J］.生物學教學，2012（7）.