基于核心素養下的“物質跨膜運輸的實例”教學策略分析

林艷華 陳莉

摘要以“物質跨膜運輸的實例”一節為例，闡述將生物學學科核心素養落實于課堂的教學策略。

關鍵詞 生物學學科 核心素養 課堂實踐 教學策略

中圖分類號G633.91 文獻標志碼B

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》中提出的基本理念之一便是以核心素養為宗旨，教育部頒發的《中國學生發展核心素養》對核心素養進行了正式界定，包括責任擔當、實踐創新、人文底蘊、科學精神、學會學習和健康生活。核心素養的培養已然成為新一輪課程改革的方向。而生物作為與生活息息相關的學科，是培養學生核心素養的良好載體，生物學科根據自己的學科特色，也提出了相應的生物學學科核心素養，即生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任。可見，生物學學科核心素養是核心素養的具體體現，重視生物核心素養的培養，是發展學生學科素養的重要途徑。下面以“物質跨膜運輸的實例”一節為例，闡述將生物學學科核心素養落實于課堂的教學策略。

1創設生活化情境，形成生命觀念

為了吸引學生的興趣，教師往往會采取多種多樣的方式進行導課，但很多時候都傾向于注重導入的趣味性，而忽略了情境的真實性。根據生物學學科核心素養的要求，情境創設要盡量真實。所謂真實就是所用素材來自真實生活、新聞或科學研究，而不是虛構出來的。通過真實的生活化的情境導入，可漸漸養成學生將觀察到的生命現象或特性與生命科學聯系起來，感悟生命的奧妙，用生命觀念認識生物世界的習慣。同時，學生在嘗試解釋生命現象及相互關系或特性的過程中便會慢慢理解結構與功能、進化與適應、穩態與平衡、物質與能量之間的相互關系，形成生命觀念。

“物質跨膜運輸的實例”一節的導入，教師可通過對生活中一些現象進行提問：為什么我們嗑了很多瓜子后嘴唇會變得很干？為什么涼拌黃瓜時會出現很多水？為什么施肥過多會引起植物“燒苗”現象？為什么蓮花會“出淤泥而不染”？這些貼近生活的問題不僅可以快速吸引學生的興趣，也便于學生在學習過程中將細胞抽象的物質跨膜運輸與生活實例聯系起來，讓學生形成結構與功能相適應的生命觀念。

2模型建構，培養理性思維

本節內容中，說出滲透作用發生的條件是一個很重要的知識目標。而滲透作用比較抽象，大多數教師在講解滲透作用的實驗時通常采用的是動畫教學，通過Flash動畫的確可以讓水分子和蔗糖分子的運動更加形象，但相對缺乏真實感，學生無法親自體驗滲透作用。根據生物學學科核心素養的要求，實驗設計要盡量真實，具有可操作性，實施真實的實驗有助于培養學生的理性思維和科學探究能力。

在講解滲透作用時，教師可利用生活材料制作一個簡易的物理模型，通過展示真實的滲透現象，讓學生思考滲透作用發生的條件。由于教材上采用的觀察長頸漏斗液面變化這一方法耗時較長且不便于全班學生觀察清楚，因此，此處可采用構建一個杠桿平衡裝置的方法。需要用到的生活材料有：大小相等的雞蛋卵殼膜2個;小木棍（可采用燒烤簽等）2根;細繩若干;燒杯2個;小塑料瓶（可采用塑料藥瓶或口香糖瓶等）2個;簡易三角支架2個;牛奶;清水等。實驗前，先將小木棍固定在簡易三腳支架的旋轉支點，并保證小木棍可以繞旋轉支點轉動，從而構建出杠桿平衡裝置，方便學生在課堂上輕易地觀察到杠桿平衡與失衡的效果。杠桿平衡物理模型的示意圖如圖1所示。

操作步驟如下：選取大小相同的雞蛋卵殼膜編號為A、B組，給A組卵殼膜內注入15mL牛奶，給B組卵殼膜內注入15 mL清水，用細線扎緊。分別利用甲、乙杠桿平衡裝置，將A、B組卵殼膜分別同時浸入甲、乙裝置對應的盛有清水的燒杯中。迅速在甲、乙塑料瓶內注入適量清水，以保證在對比實驗開始時，甲、乙兩個杠桿平衡裝置都處于平衡狀態。然后，學生觀察實驗現象。

通過觀察實驗現象，學生會不禁思考：為什么A組裝置會失去平衡，而B組沒有？對此教師可引導學生提出假設并帶領學生設計實驗驗證（大多數學生會想到可用雙縮脲試劑檢測蛋白質是否通過卵殼膜）。讓學生學會從實驗現象中提出問題、分析問題、解決問題，培養學生科學思維和科學探究能力。

教師再進一步讓學生預測：把A組的卵殼膜換成紗布，杠桿還會失去平衡嗎？通過以上實驗探究，學生便能很容易自主總結出發生滲透作用需要的條件。

3自主設計實驗，注重科學探究

在本節內容中涉及到高中第一個完整的探究實驗：植物細胞的吸水和失水。這是一次培養學生科學探究能力的大好機會，教材上提供了比較詳細的實驗步驟，但如果讓學生按部就班的參照教材步驟進行實驗，學生雖能親自感受質壁分離及復原現象，但整個實驗過程缺少自主思考和科學探究，學生亦不能很好自主總結出發生質壁分離的原因和條件。因此，教師可利用此次探究實驗的機會，讓學生自主設計實驗，培養學生科學探究素養。

首先，教師可以問題串引發學生思考：

①成熟植物細胞與動物細胞的區別主要是什么？

②下列哪些細胞適合做本實驗的實驗材料？（番茄果肉細胞、根尖分生區細胞、洋蔥外表皮細胞、洋蔥內表皮細胞）

③下列哪些溶液適合進行實驗？（質量分數分別為30%和60%的蔗糖溶液體積分數8%的鹽酸、質量分數1%的KNO3溶液、清水）

④實驗操作過程中應注意哪些事項？

⑤如何設計表格統計實驗結果？

各小組根據教師提供的問題，相互討論實驗方案，自主設計實驗。教師可到每組了解其設計的方案，對選材及思路正確與否的小組都可聽其方案但不做過多評價，讓學生大膽嘗試。最后，讓各小組總結并分享成功或失敗的原因。通過相互交流，學生不僅對該探究實驗應注意的問題及操作更加清楚，能自主歸納得出產生質壁分離現象的原因及條件，同時也提高了科學探究素養。

4聯系生活，樹立社會責任感

生物學作為生活化的學科，教師在每一節的教學中都應盡量將所學知識聯系到生活實際，讓學生基于已有生物學知識，參與個人與社會事務的討論，做出理性解釋和判斷，辨別科學和偽科學，樹立社會責任感。

在本節課結尾時，教師可引入相關社會熱點問題讓學生思考。例如，向學生介紹2018年的甲型HINI流感疫情，讓學生了解流感的傳播情況及預防措施，同時思考為何感冒發燒后會出現口干舌燥的癥狀。又如，人們都知道檸檬做面膜可以美白，如果直接把檸檬切片貼在臉上，能達到補水美白的效果嗎？這些看似簡單的問題不僅可以增加學生學習生物的興趣，還能培養學生將所學的知識聯系生活，學以致用，關注社會熱點問題的習慣，從而提高社會責任感。

新一輪的課程改革將以核心素養為基準繼續發展，而核心素養的養成單靠一節課的教學實踐是遠遠不夠的，還需要教師在教學中以提升學生的生物學學科核心素養為宗旨，勇于創新，不斷反思，改進教學策略。