例舉在高中生物學教學中發展學生生物學學科核心素養

杜修全 邱瑩

摘要：以高中新教材“細胞核的結構和功能”一課為例，改進高中生物課堂教學，促進學生深度學習，進而改進學生的學習行為，為生物學教師在新課程改革落地和很好實施新教材提供參考。

關鍵詞：課堂教學改進 學習行為 核心素養

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B

教師在面臨新課程改革時，除了要認真解讀、領悟新課程體系中蘊涵的思想，樹立正確的教育觀念，還應根據新課程的要求，研究新教材，改進生物課堂教學，促進學生深度學習，進而改進學生的學習行為，提高課堂教學的有效性。

1教師不能只管自己的教，不管學生的學

“細胞核的結構和功能”是人教版高中生物學新教材《必修1.分子與細胞》第三章第三節的內容，主要介紹了細胞核的結構和功能兩部分內容。除了染色體相關內容比較抽象難理解外，其他知識點相對比較簡單。因此，以往教師在課堂教學上通常采取以學生掌握概念為主、以知識為中心的灌輸式教學。教師的絕對控制權使學生完全處于被動學習狀態，造成學生死記硬背、缺乏學習興趣。這樣的課堂無法拓展學生的思維、培養學生的品質，達不到發展生物學學科核心素養的培育目標。

貫徹生物新課程理念，落實新教材編寫思想，教師的教學行為需要完成由控制型向民主型、由隔離型向合作型、由守成型向創新型的轉變，教師的使命不僅教書，更要育人。在“細胞核的結構和功能”這節課上，教師需要本著以學生為主體的教育理念，去改進生物課堂教學，通過科學實驗探究、建構物理模型等方法，提高學生學習興趣和主動性，使學生在參與、體驗中內化知識、提升能力，達成素養。

2促進學生學習行為改進的方法和策略

2.1以問題串引導概念建構，形成生命觀念

教師創設疑問：細胞核為什么能控制細胞代謝和遺傳？細胞核有著如此重要的功能，是由什么結構決定的？教師強調結構和功能相適應的觀點，再過渡到細胞核結構的學習。首先向學生展示胰腺腺泡細胞核電鏡以及結構模式圖，并通過高質量問題串的形式層層揭示“染色質→DNA→遺傳信息庫一控制細胞的代謝和遺傳”，最終確立“結構與功能觀”這一生命觀念。問題串設置如下：

①從細胞核電鏡中，你看到了哪些結構？②你認為細胞核中的哪個結構控制細胞的代謝和遺傳？③DNA在細胞核中的儲存形式是什么？

教師向學生提供染色質的相關資料。

資料一：研究者使用電子顯微鏡觀察染色質時，染色質其實是由很多串珠狀的結構聚合在一起形成的。使用DNA酶處理細胞核后，發現“珠子”之間的連線消失了，但是“珠子”還在;若使用蛋白酶處理，則“珠子”被分解，連線尚在。

資料二：1888年，Waldeyer發現在正在進行分裂的細胞中，能被堿性染料染成深色的物質在光鏡下不呈團狀，而是一條條的圓柱狀的結構，他將這樣的結構稱為染色體。經過近一個世紀的研究，人們發現染色質和染色體是在細胞周期不同階段可以相互轉變的結構。

資料三：如果人體內每一個體細胞的DNA伸展開來，長度可達到2 m，平均每條染色體所含的DNA的長度約為5 cm，而細胞核直徑僅為10um甚至更小。

教師針對資料一，提出問題：資料中的“珠子”和“連線”分別代表什么？由此，我們知道染色體的主要成分是什么？針對資料二，提出問題：染色質和染色體是什么關系？用一句話描述。針對資料三，提出問題：①DNA和蛋白質在一起，如何進入直徑如此之小的細胞核？（展示染色體的形成圖片，并組織學生活動：模擬染色質和染色體的形成過程。）②細胞分裂這個生命活動涉及遺傳物質的復制和均分，從染色質和染色體的形態結構上來看，哪種結構更利于遺傳物質的復制？哪種結構更有利于遺傳物質的均分？③蛋白質在核糖體中形成，它是如何通過核膜進入細胞核？（教師展示豚鼠細胞人細胞核核膜電鏡圖，揭示核孔;引導學生小結細胞核各個結構）④你認為在細胞核的這些結構中，控制細胞的代謝和遺傳最重要的是什么結構？為什么？

2.2構建模型，培養科學思維

在教師引導學生分析資料三的基礎上，學生制作染色質的物理模型，思考染色體存在的意義。模型構建活動培養了學生的科學思維。

2.3分析科學實驗，培養探究能力

教師以傘藻實驗為例，創設適宜情境，為學生呈現生動形象的生命現象，激發學生的探究興趣。本課精選了4個實驗去闡述細胞核的功能。學生雖然沒有動手操作，但也能經歷科學家的探究歷程，體驗科學探究的方法及過程，將文字的閱讀能力轉變為探究能力的提升。

為了突破嫁接實驗，準備好傘藻磁片貼，教師提出問題：①去掉帽的傘藻能長出新的帽，這與“柄”有關，還是與“假根”有關？你能提出幾種假設？②現有菊花帽傘藻和傘形帽傘藻若干，設計實驗進行探究并作出預期結果。一位學生演示并介紹實驗操作。

教師指導學生按照以下步驟進行探究：觀察現象→提出問題→作出假設→設計實驗→預期結果→實施實驗→得出結論。

為了突破核移植實驗，教師引導學生思考：為什么帽的形狀主要與假根有關？是因為細胞核在假根部位嗎？能不能設計一個實驗來進一步探究？

2.4創設情境，增強社會責任

教師播放視頻“走進克隆猴”，體現我國科學家的成就，培育學生的自豪感。另一方面，啟示學生將本節內容與現實生活議題結合起來——克隆人是否可行？教師隨后展示科學界各國生物科學研究規范條例以及我國政府的態度，讓學生明白：克隆人計劃目前面臨人類倫理道德的約束，暫未得到國際學界的批準，我們應遵守學界規則，開展合理合法的實驗研究。以此幫助學生樹立學術擔當意識和學術底線思維，提升社會責任感。

3教學反思

本節課體現了利用新教材落實新課程標準中“發展學生生物學核心素養”的要求。在整個教學過程中，以結構與功能觀為主線，對教材中的資料分析開展探究活動，充分調動學生學習的積極性，通過層層設疑，培養學生透過現象看本質的科學思維。最后通過“克隆猴”的拓展延伸，使學生體會如何用理論知識解決現實問題，培養社會責任意識。

教師通過播放多媒體視頻、模型構建等教學手段，刺激了學生多種感官活動，激發了學生的求知欲，提高了學習效率。通過比較與歸納，學生在推理、判斷中培養了良好的思維習慣和知識遷移能力。