在高中生物課堂中滲透生物學(xué)科核心素養(yǎng)

歐秋瓊

【摘 要】本文基于高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以《細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物》一課為例，分析教材特點(diǎn)，論述在高中生物課堂中滲透生物學(xué)科素養(yǎng)的做法，提出創(chuàng)設(shè)生活情境、巧設(shè)問(wèn)題鏈、學(xué)以致用、理論聯(lián)系實(shí)際等教學(xué)策略，以有效培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】高中生物 核心素養(yǎng) 課堂教學(xué) 策略

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2020）38-0079-02

2017 年新修訂的高中課程標(biāo)準(zhǔn)正式提出生物學(xué)科核心素養(yǎng)，主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。高中生物學(xué)是科學(xué)領(lǐng)域的重要學(xué)科課程之一，教師要深入分析教材特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生主動(dòng)地參與到課堂學(xué)習(xí)中，在親歷提出問(wèn)題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)和發(fā)現(xiàn)規(guī)律等過(guò)程中習(xí)得生物學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)的能力。本文以《細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物》一課為例，探討如何在課堂教學(xué)中以學(xué)生為中心，滲透生物學(xué)科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

《細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物》為人教版高中生物必修1第二章第五節(jié)的內(nèi)容，包括兩部分：細(xì)胞中的水和細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽。歷年高考主要考查水和無(wú)機(jī)鹽的存在形式及其作用，對(duì)此內(nèi)容以及細(xì)胞中的元素和化合物、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞降葍?nèi)容進(jìn)行綜合命題。高一的學(xué)生剛從初中跨入高中的門檻，對(duì)水和無(wú)機(jī)鹽的許多概念大都來(lái)自生活中的經(jīng)驗(yàn)，雖然對(duì)水和無(wú)機(jī)鹽的含量和作用都有初步的認(rèn)識(shí)，但對(duì)水和無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的具體存在形式?jīng)]有較明確的概念，對(duì)結(jié)合水的相關(guān)知識(shí)較難理解，還需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充、糾正和系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)。

一、創(chuàng)設(shè)生活情境，發(fā)展生命觀念

生命觀念主要包括結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀等，它是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)課程后獲得的標(biāo)志性的學(xué)習(xí)成果，也是學(xué)生學(xué)好生物學(xué)的標(biāo)尺。能夠用生命觀念認(rèn)識(shí)生物的多樣性、統(tǒng)一性、獨(dú)特性和復(fù)雜性，形成科學(xué)的自然觀和世界觀，指導(dǎo)探究生命活動(dòng)規(guī)律，解決實(shí)際問(wèn)題，這是新課標(biāo)對(duì)高中生提出的目標(biāo)要求。在本節(jié)課教學(xué)中，教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)與學(xué)生息息相關(guān)的生活情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，再利用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生積極參與課堂，培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

例如，在學(xué)習(xí)“水的存在形式”這一內(nèi)容時(shí)，教師先展示表 1。然后讓學(xué)生分析：血液與心臟中的含水量相差無(wú)幾，但兩者的形態(tài)卻截然不同，這是為什么呢？

通過(guò)現(xiàn)實(shí)生活中的情境與問(wèn)題將學(xué)生的學(xué)習(xí)置于知識(shí)產(chǎn)生的真實(shí)情境中，啟發(fā)學(xué)生對(duì)自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、感受，最終通過(guò)討論、比較得出答案：心臟和血液兩者形態(tài)不同是因?yàn)樗拇嬖谛问郊八嫉谋壤煌瑢?dǎo)致的。

當(dāng)?shù)贸鲞@個(gè)結(jié)論后，教師繼續(xù)指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)閱讀課本和觀察 PPT 上所展示的圖片，同時(shí)舉出幾個(gè)生活中的實(shí)例：切西瓜時(shí)流出來(lái)的西瓜汁中的水是什么形式？雞蛋清里的水呢？新鮮水稻種子曬干時(shí)丟失的水呢？等等。通過(guò)實(shí)例分析，將現(xiàn)實(shí)生活中的情境融入課堂，讓學(xué)生對(duì)自由水和結(jié)合水的概念認(rèn)識(shí)更加深入。接著，教師為了加深學(xué)生對(duì)“自由水和結(jié)合水的作用”的理解，再舉兩個(gè)實(shí)例：曬干后的種子吸水后容易萌發(fā)？而烘干后的種子吸水不能萌發(fā)？為什么？引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些生活實(shí)例進(jìn)行深入的探討，在解決實(shí)際問(wèn)題中理解生物學(xué)的核心概念，從而構(gòu)建“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能觀”這一生命觀念。

再如，在學(xué)習(xí)“無(wú)機(jī)鹽的作用”時(shí)，教師設(shè)計(jì)如下情境：很多同學(xué)都有這個(gè)體會(huì)，蹲下太久后，突然站起來(lái)會(huì)兩眼發(fā)黑、頭暈?zāi)垦＃@是什么原因?qū)е碌哪兀炕技毙阅c胃炎的病人，醫(yī)生通常輸入葡萄糖鹽水來(lái)治療，為什么？運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行大量的集訓(xùn)后，都會(huì)喝碳水飲料，而不是白開水，為什么？列舉這一系列生活性的“問(wèn)題群”，讓學(xué)生身臨其境且迫不及待地想去解決這些問(wèn)題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的積極性，啟發(fā)學(xué)生自主思考，討論交流，解決問(wèn)題，構(gòu)建“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”這一生命觀念。

創(chuàng)設(shè)生活情境，使學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷類似專家解決問(wèn)題的探索過(guò)程，利用原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)去同化新知識(shí)，克服個(gè)人認(rèn)識(shí)上的偏差，自我修正，自我完善，并賦予新知識(shí)以新的意義。

二、巧設(shè)問(wèn)題鏈，激發(fā)學(xué)生科學(xué)思維

科學(xué)思維是理論和證據(jù)相互協(xié)調(diào)的過(guò)程，是指尊重事實(shí)和論據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)事求是的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法來(lái)認(rèn)識(shí)事物、獲取新知識(shí)。學(xué)生應(yīng)在生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)和其他學(xué)習(xí)活動(dòng)中，逐步發(fā)展科學(xué)思維，形成歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等能力。在課堂中教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)“問(wèn)題鏈”不斷深入，以鍛煉學(xué)生的思維，讓學(xué)生體驗(yàn)生活、重視生物學(xué)知識(shí)，并利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)比較、分析得出結(jié)論，從而培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、概括能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

例如，在學(xué)習(xí)完“自由水和結(jié)合水”這一概念后，為了樹立“兩者之間不是一成不變的，而是可以相互轉(zhuǎn)換的”這一觀念，教師設(shè)計(jì)了一系列的生活實(shí)例問(wèn)題：

（1）曬干葵花籽與炒干葵花籽的過(guò)程中，葵花籽失去的主要是什么形式的水？

（2）新鮮植物種子和干種子相比較，誰(shuí)的新陳代謝相對(duì)更旺盛？為什么？

（3）新鮮雞蛋蛋清里的水主要是什么形式？

（4）臭雞蛋的蛋清為什么會(huì)變“稀”？

（5）同體積的水和同體積的果汁放入冰箱中哪個(gè)最先結(jié)冰？

（6）自由水含量高的植物體（玉米）與自由水含量低的植物體（仙人掌）相比，誰(shuí)的抗旱、抗寒、抗鹽堿性更強(qiáng)？

設(shè)計(jì)這些“問(wèn)題鏈”，讓學(xué)生利用已學(xué)的知識(shí)去分析、比較并得出結(jié)論。而對(duì)于（4）（5）（6）這幾個(gè)問(wèn)題，教師提出對(duì)學(xué)生的回答存在質(zhì)疑，讓他們嘗試?yán)谩凹僬f(shuō)—— 演繹”的方法，在現(xiàn)實(shí)生活中用實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)自己的假說(shuō)進(jìn)行實(shí)際上的驗(yàn)證，而不僅僅是停留在表面的認(rèn)識(shí)上。

三、學(xué)以致用，培養(yǎng)科學(xué)探究精神

科學(xué)探究是生物學(xué)科核心素養(yǎng)必備的一種手段，指針對(duì)特定的生物現(xiàn)象進(jìn)行觀察并提出問(wèn)題，然后查閱書籍或其他信息，再設(shè)計(jì)觀察方案，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和解釋數(shù)據(jù)，最終得出答案。在生物學(xué)課堂中，要適時(shí)開展科學(xué)探究活動(dòng)，使學(xué)生在科學(xué)探究中成長(zhǎng)，鍛煉學(xué)生動(dòng)手、觀察及分析的能力。

例如，在學(xué)完“無(wú)機(jī)鹽的作用”后，教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書 P36 的“技能訓(xùn)練”，根據(jù)前面學(xué)習(xí)的知識(shí)，學(xué)生已經(jīng)知道“Mg 是葉綠素必需的元素，植物缺 Mg 葉片會(huì)變黃”。這時(shí)，教師可以組織學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“Mg 是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的”。要求自選材料、寫出實(shí)驗(yàn)的原理、討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的流程、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

學(xué)生第一次接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些術(shù)語(yǔ)描述還不是很清楚，教師可以在一旁引導(dǎo)。在這個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生出現(xiàn)“頭腦風(fēng)暴”式的想法。一開始，教師主要是尋堂，進(jìn)行指導(dǎo)，等學(xué)生討論得差不多的時(shí)候，教師根據(jù)尋堂得到的結(jié)果，提出一些問(wèn)題：“同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，已經(jīng)考慮到單一變量的原則，采用分組實(shí)驗(yàn)，將植物種植在同一塊土地里，一組施加含有 Mg 的化肥，一組施加不含有 Mg 的化肥，如果根據(jù)這個(gè)方案去完成實(shí)驗(yàn)，結(jié)果會(huì)不會(huì)是大家設(shè)想的一樣呢？（提示：土壤中的成分有哪些？）而另外一些組，同學(xué)們不用土壤來(lái)種植，而是用水來(lái)培養(yǎng)，一組添加 Mg 元素，一組不添加，這樣的設(shè)計(jì)又有沒(méi)有問(wèn)題呢？我們單用水來(lái)培養(yǎng)植物，植物能不能正常生長(zhǎng)呢？（提示：植物生長(zhǎng)需要多種無(wú)機(jī)鹽）。”通過(guò)這兩個(gè)設(shè)問(wèn)，學(xué)生的思想受到了沖擊，不能用土壤，又不能用只含有Mg的水，怎么辦呢？這樣的設(shè)疑，將課堂氣氛推上了一個(gè)高潮。最后，在教師的指引下，學(xué)生慢慢得出實(shí)驗(yàn)原理：要驗(yàn)證Mg為植物生活所必需的無(wú)機(jī)鹽，要用“溶液培養(yǎng)法”。植物缺少無(wú)機(jī)鹽表現(xiàn)異常，但添加后又能恢復(fù)正常的就是植物所必需的元素。

以小組合作探究為中心，可以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，促使學(xué)生大膽去探究，主動(dòng)去獲取知識(shí)，深入體會(huì)科學(xué)探究的過(guò)程，從而培養(yǎng)探究精神。

此外，教師還可以挖掘本地的資源，讓學(xué)生進(jìn)行課外的探究活動(dòng)，培養(yǎng)他們的科學(xué)探索精神。如互花米草是一種灘涂草本鹽沼植物，對(duì)水淹的生物環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，曾被稱為“保灘護(hù)堤、促淤造陸的最佳植物”，可以讓學(xué)生組織科研小組，以“探究互花米草體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值和潮汐水淹時(shí)間的關(guān)系”為課題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去探究。

四、理論聯(lián)系實(shí)際，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感

賦予學(xué)生使命感和責(zé)任感是21世紀(jì)生物學(xué)對(duì)學(xué)生提出的社會(huì)責(zé)任，目的是讓學(xué)生能自覺(jué)關(guān)注并討論相關(guān)的生物學(xué)社會(huì)議題，嘗試通過(guò)所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決生產(chǎn)生活中的相關(guān)生物學(xué)問(wèn)題。

在生物學(xué)課程教學(xué)中，教師要有針對(duì)性、有計(jì)劃性，持之以恒地培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。在學(xué)完《細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物》后，學(xué)生對(duì)水在細(xì)胞中的作用有了一定的了解，此時(shí)，教師可以將水的相關(guān)知識(shí)擴(kuò)展到更大的范圍，告知學(xué)生：“水是我們的生命之源，也是地球上重要的成分。在探索外星空間是否存在生命的過(guò)程中，科學(xué)家始終把尋找水源作為最關(guān)鍵的一環(huán)，說(shuō)明水對(duì)于人類來(lái)說(shuō)是重中之重，也是國(guó)家戰(zhàn)略資源。經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的這些年，我國(guó)依然走先污染、后治理的老路，這樣就形成了水資源緊缺、水污染、洪澇災(zāi)害等問(wèn)題，面對(duì)我國(guó)的嚴(yán)峻形勢(shì)，作為一名高中生，應(yīng)該如何去保護(hù)環(huán)境、保護(hù)國(guó)家、保護(hù)家園呢？”接著，讓學(xué)生課后收集“水資源，水污染”的相關(guān)資料，并寫成一篇短小的論文，從中增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

總而言之，學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是當(dāng)前教育的熱點(diǎn)話題，培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)及今后發(fā)展均有重要意義。教師在教學(xué)過(guò)程中要把培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)當(dāng)作頭等任務(wù)，立足于學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)維度，采取科學(xué)的教學(xué)策略，有效培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]高艷嬌.互動(dòng)式教學(xué)在初中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[D].昆明：云南師范大學(xué).2018.

[2]趙傳芳.淺談在生物教學(xué)中滲透社會(huì)責(zé)任感教育[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2007（15）.

[3]石志學(xué).高中生物教學(xué)中使用多媒體課件存在的問(wèn)題及策略[J].中學(xué)教學(xué)參考，2019（12）.

[4]肖安慶，陳 進(jìn).基于核心素養(yǎng)立意的生物考試內(nèi)涵與試題分析[J].中學(xué)生物學(xué)，2017（07）.

【基金項(xiàng)目】廣西教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度自籌經(jīng)費(fèi)重點(diǎn)課題（B類）“基于專題性生物課堂觀察的校本教研實(shí)踐研究”（2019B230）。

（責(zé)編 羅汝君）