指向發展生物學核心素養的教學設計

張鳳 左延柏

摘 要：本文以蘇教版高中生物學新教材必修一第二章第三節“物質出入細胞的運輸方式”的教學內容為例，分析了指向高中生物核心素養培養的課堂教學案例。

關鍵詞：素質和素養;核心素養;教學案例;科學探究;學業評價

基金項目：江蘇省南京市教育科學“十三五”規劃課題“基于高中生物實驗教學改進的研究”（No.2018-292）。

2015年3月30日，教育部在育人的基本任務中提出了“核心知識體系”的概念，其在深化課程改革的基礎上，踐行了立德樹人的目標，成為教育工作深化改革的關鍵課程。高級中學生物學課程標準（2017年版）中提到，新課程應遵循以完成為目的、內容為主、教學過程重實踐、學術評價促發展的基本理念。

一、質量和成就的分析和比較

質量主要強調人的生理性質、事物的性質以及完成某些活動所必需的基本條件。素質教育是教育的必要基礎，但缺乏具體可行的手段。素養是指一個人在學習、訓練和實踐中逐漸形成的性格、知識、能力、態度等方面的綜合表現，體現在從事某項工作或解決某一問題的過程中。

二、引進國家核心素養

2015年3月30日，中國教育部提出“核心知識體系”的概念，全面深化課程改革，實現道德培養人才的根本任務，并在它的基礎上深化課程改革，實施道德培養人才的目標。新一輪課程改革的根本任務是培養學生的核心素質。核心修養包括思想修養、文化修養、知識水平、言行舉止等。

三、提升核心素養的途徑

1.在教學中從生命的物質觀、生命的信息觀、結構與功能觀、生物進化觀以及對立統一觀等方面強化學生的生命觀念，如讓學生通過了解遺傳物質的變化與性狀變異及進化之間的關系，建立遺傳和進化的大概念，強化生命的物質觀;認識到遺傳促進變異的積累，從而幫助生物體適應變化的環境等。

2.在培養學生科學思維方面，可以從以下幾個方面做到：尊重事實和證據、尊重嚴謹務實的求知態度、運用科學的思維方法去理解事物、解決實際問題。

3.在科學探究方面，除了讓學生親自參與各模塊的需動手進行的實驗類探究活動，還可通過教材介紹許多科學家的研究過程和方法，如將孟德爾的豌豆雜交實驗、沃森和克里克構建DNA結構模型的過程等豐富的科學史內容作為學生思考和討論的材料，通過分析這些科學研究案例，學生在科學探究的過程中會獲得豐富的啟示。

四、典型教學案例分析

1.教學案例是對教學過程中的實際情況的描述。它講述了一個關于教學過程的產生和發展的故事，是關于教學現象的故事的動態把握。

2.教學內容：蘇教版高中生物學新教材必修一第二章第三節“物質出入細胞的運輸方式”。

根據課程標準的內容要求、學術要求和學術質量標準，圍繞培養學生核心素質的要求制定以下教學目標。

（1）根據不同物質跨膜遷移的類型和特點，介紹了被動遷移和遷移主動運輸的異同點，并且闡述主動運輸對細胞的生理意義。

（2）通過閱讀不同背景和情境資料，發展分析、歸納和總結信息的科學探究能力。

（3）通過對物質跨膜運輸的學習，體現細胞膜的功能特點，樹立生物膜結構與功能相適應的生命觀念。

五、科學探究的實施

1.探究性學習是核心素養實施的關鍵。以探究為特征的教學不僅直接影響“理性思維”和“科學探究”兩大核心品質的實現，而且間接影響“人生觀”和“社會責任”兩大核心品質的實現。教師應該為學生提供更多的獨立參與學習和實踐的機會，包括觀察、描述、提問、設計、實踐中的驗證、分析判斷、解釋以及與他人的合作和交流。教師應在教學中設計和實施各種形式的實驗探究活動。

2.生物學的發展離不開科學探究。“科學探究”是高中生物核心素養培養的重要內容之一。根據“探究植物細胞吸水與失水”研究項目的相關內容，引導學生從以下幾個方面開展科學探究實驗：（1）科學探究的基本環節（提出問題、提出假設、設計實驗、實施實驗、總結反思）;（2）指導實驗材料和玻璃標本的制備、實驗操作的標準化、顯微鏡的正確使用、對照實驗的分析、實驗安排等;學生學習活動（小組合作、表達、交流等）。

3.案例分析

下圖為某同學利用紫色洋蔥鱗片葉作為實驗材料，觀察植物細胞質壁分離和修復的基本操作步驟，并回答以下問題。

（1）用顯微鏡進行實驗觀察時，教師應指導學生主要觀察細胞壁和____________的位置以及____________等。

（2）本實驗沒有額外設置對照實驗，是因為該實驗中步驟D和步驟____________形成對照，步驟F和步驟 ? ? ? ?形成對照。

（3）某同學在老師的指導下，進行了一系列的創新實驗。實驗步驟和現象如表1所示。

①實驗甲中現象x發生的內因主要是________________________。

②實驗乙、丁中滴加清水后細胞無變化，分析其原因是________________________。

③實驗丙中細胞質壁分離后自動復原，與此有關的細胞器有____________ 。（至少寫出2種）

解析：成熟的植物細胞有一個大液泡，當細胞液中的溶液濃度小于外界時，細胞液中的水就會進入這個液泡，通過等離子層外部世界的解決方案，因為血漿層的可伸縮性大于細胞壁的，當細胞常數被過濾、液泡逐漸減少時，等離子體層會逐漸與細胞壁分離，即發生質壁分離。當細胞液的濃度大于外部時，外部的水會進入細胞，液泡會成長，整個原生質層會慢慢回到原來的狀態，也就是說，它會有一個分離和恢復的時期。

參考答案

（1）原生質層 紫色大液泡的體積和顏色變化。

（2）B ? D

（3）①原生質層具有選擇透過性，且原生質層的伸縮性比細胞壁大;②細胞死亡;③液泡、核糖體、線粒體。

六、學業評價的研究

“命題”研究的重點應放在考察學生的思維素質和關鍵能力上。

“命題”作為一種基于學科核心素養的學術評價方法，其研究應側重于對學生思維素質和關鍵能力的考核。這個測試可以檢驗學生是否能用所學的知識分析和解決問題，它還可以檢驗學生的語言能力和社會責任感，使學生在掌握知識和技能的同時感受知識的本質，積累思維和實踐經驗，自然形成和發展核心素養。

參考文獻

[1]肖安慶，等.試論核心素養評價的挑戰與路徑[J].中學生物教學，2018（05）：29-32.

[2]李亞靜.“物質跨膜運輸的方式”一節的教學設計[J].生物學教學，2020，45（11）：41-42.

[3]朱明輝.“資料分析”在發展學生生物學核心素養中的作用[J].生物學教學，2018，43（4）：12-14.