基于生物學學科核心素養的教學設計
——以“通過激素的調節”為例

黃秀芝

(福建省松溪第一中學 南平 353500)

生物學學科核心素養可以通過生物學的教學實踐加以培育、生成與發展。教學設計在貫通學科核心素養與教學實踐中起到了橋梁作用，將學科核心素養融入教學設計，能有效促進核心素養在教學實踐的落實，優化教學效果，達成生物學課程與教學目標。筆者以人教版高中生物學“通過激素的調節”為課例，進行基于生物學核心素養的教學設計探討。

1 凸顯生物學核心素養的教學目標

針對“通過激素的調節”內容，以培育生物學核心素養為方向，依據相應的水平特征，確立了生物學核心素養視域下的教學目標： ①通過機體進行血糖平衡、甲狀腺激素調節的實例，闡明體液調節在維持穩態中的作用，樹立“穩態與平衡”的生命觀念；②學習使用模型建構、反饋調節的機理，闡釋機體一些生命現象，逐步發展科學思維；③通過重溫“促胰液素的發現”科學史，了解科學探究的路徑，習得合作、質疑、求實、創新的科學態度；④能基于激素知識，防控疾病，崇尚健康生活方式，并認識激素類藥物的利與弊，正確理解生物科技帶來的影響，進一步提升社會責任。

2 融入生物學核心素養的教學過程

2.1 創設情境，從系統整體的高度上培育生命觀念 現場檢測幾位學生血糖，然后再播放視頻“小調研： 血糖含量的檢測”，視頻放映幾位本班師生用餐前后血糖檢測場景。教師引導提問、串聯構建內容體系。

情境一： 現場情境。課堂上，教師簡介一種家用血糖檢測儀，同時現場檢測幾位自愿參與學生的血糖，展示這幾位學生的血糖檢測結果。

情境二： 視頻情境。師生餐前血糖檢測→師生用餐→師生餐后血糖檢測。教師和幾位學生測定餐前空腹時的血糖含量，檢測后，師生用餐，餐后再次測定餐后1小時、餐后2小時、餐后3小時的血糖含量。

現場檢測、視頻播放結束后，教師以問題串的方式，引導分析血糖含量動態平衡的因素。

設計意圖： 設置“源于真實生活”的教學情境，激發學生的興趣，再通過對“血糖動態平衡”現象的生物學剖析，讓學生從系統整體的高度理解“體液調節在維持穩態中的作用”，從而樹立“穩態與平衡”的生命觀念。

2.2 建構模型，從模擬活動的分析中發展科學思維 學生小組合作進行血糖調節的模擬活動，將機體復雜的血糖調節機制，通過引導構建動態的物理模型，進行簡化和條理化處理。在此基礎上，學生進一步進行自主學習、交流探討，繼續構建圖解式概念模型。

模型一： 構建動態物理模型。先將學生分組，由學生制作3種符號卡片、12種文字卡片，再以拼圖的方式在展示板上粘貼卡片，分別構建“血糖含量高→恢復正常血糖”“血糖含量低→恢復正常血糖”的物理模型(圖1、圖2)。

圖1 血糖含量高→恢復正常血糖調節模型

圖2 血糖含量低→恢復正常血糖調節模型

模型二： 構建圖式概念模型。在構建動態物理模型的基礎上，引導學生自我修習、比對明辨，明確反饋調節、激素之間的拮抗作用的生物學意義，對血糖調節機制形成整體性認知，從而繪制出圖解式的概念模型(圖3)。

圖3 血糖調節的概念模型

教師還可以補充有關下丘腦、腎上腺素等知識，以及它們參與血糖平衡的調節途徑，引導學生全面分析，進一步構建血糖平衡的神經、體液調節的完整過程的概念模型。

設計意圖： 通過動態的物理模型和圖解式概念模型的構建，能讓學生明晰機體血糖平衡的調節機制，以及反饋調節、拮抗作用對機體平衡的意義。學生通過構建模型，體驗了一種科學研究方法，并嘗試將建模理論用于闡釋生命現象及規律，從而培養并發展科學思維。

2.3 重溫史實，從事實資料的剖析中體驗科學探究 師生圍繞“促胰液素的發現”，以科學探究過程為主線，基于科學史的事實材料，設計5項探究內容，引導學生對史料進行深度分析。

沃泰墨通過三個實驗，他提出了“神經反射”的解釋。

探究一： 分析沃泰墨所做的實驗，你同意他的解釋嗎?依據是什么?

探究二： 為什么要做實驗二?實驗二能否排除通過血液的調節?

探究三： 沃泰默當時這樣解釋的理由到底是什么?

斯他林和貝利斯重復了沃泰墨實驗并證實了結果，但卻作出“化學調節”的假設。

探究一： 你贊成這一觀點嗎?

探究二： 如何設計實驗證明斯他林和貝利斯的假設?

1902年，斯他林和貝利斯進行實驗驗證，最終他們發現了促胰液素。

設計意圖： 教師利用科學史來激發學生的探究熱情，讓學生體驗科學發現的興趣，增強對自然現象的求知欲。同時，學生通過深入研究“促胰液素的發現”過程，可以了解科學探究的程序與方法，感悟質疑、創新等精神在科學探究中的意義。

2.4 整合資訊，從科技影響社會的評價中提升社會責任 學生收集有關“人體激素調節”的各類資料訊息，教師組織開展評價活動，引導學生運用激素知識來解釋生命現象，參與討論、理性判斷科技對人們生活的影響。針對“通過激素的調節”的教學，設計評價活動。

活動一：“防治糖尿病，關愛健康”手抄報展。學生小組合作開展以“防治糖尿病”為主題的手抄報比賽，進行糖尿病的防治宣傳、觀點評價，倡導關愛健康、珍惜生命。

活動二：“應用激素類藥物的利與弊”辯論賽。學生小組合作方式開展辯論賽，通過分析人們在生產和生活中應用或接觸激素類似物的利與弊，進行討論和交流，參與評價，提出建議。

設計意圖： 宣傳評價活動的開展，是將“激素調節”課堂教學內容延伸至課外，是對“激素調節”教學的補充與拓展。學生在宣傳疾病防治的同時，增強了關愛生命的觀念。通過辯論賽，學生運用“激素調節”知識，關注現今生物科技對人們生產生活的影響，形成家國情懷、生物學社會責任感。

3 教學反思

生物學學科核心素養的培育落實到生物學課中，應體現在教學設計是否緊扣核心素養并有效實施。對此，教師應關注教學理念的人本化、教學情境的真實性、教學內容的價值化、教學本質的探究性、能力與品格培養的實踐性，從而在教學設計中有效地將生物學核心素養落地。

本節課通過創設真實生活的教學情景，運用小組合作、模型建構、探究學習等教學方式，培養學生樹立“穩態與平衡”的生命觀念，發展學生的科學思維。教學中設計了剖析“促胰液素的發現”的過程來體驗科學探究，并通過延伸到課外的宣傳評價活動設計，提升學生的生物學社會責任。本節課始終貫穿生物學學科核心素養，可以達成顯著的教學成效。

但是，教學在實施過程會遇到一些困難： ①課前準備工作多。“血糖檢測”視頻錄制、“血糖調節”模型卡片制作等工作，都要付出大量時間。②學生能力差異大。部分學生接受能力較弱，還需探尋課堂的分層施教。