淺談高中生物核心素養在教學實踐中的滲透

倪紅謙

摘 要：生物學科核心素養是學科育人價值的集中體現，本研究從高中生物學科核心素養的基本內涵為出發點，以改進創新后的課本實驗為具體案例，說明如何在教學實踐中滲透生物學科核心素養，真正實現從知識本位到學生素養發展本位的轉型，使育人文化得到理性回歸。

關鍵詞：核心素養;光合作用

生物學科核心素養是指學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的，在解決實際問題時所表現出來的必備品格和關鍵能力。它包括生命觀念、科學思維、科學探以及社會責任四個方面。

生物學學科學核心素養貫穿于課程標準的各個部分，是教學實踐的方向和總體要求。以下就人教版必修一第五章第4節中《探究環境因素對光合作用強度的影響》內容，結合高中生物學學科核心素養進行相關教學案例分析。

1.教學目標

1）掌握科學探究的一般過程，以及實驗設計的基本原則與方法。

2）學會對實驗現象用數據來表示，并能通過分析，得出結論，形成科學思維的習慣。

3）能夠利用光合作用原理指導農業生產實踐。

2.教學重點和難點

探究不同環境因素對光合作用強度的影響實驗設計

3.教學資源準備

①自制三格暗箱;②水稻培育過程視頻、探究CO2濃度對光合作用強度的影響實驗操作視頻

4.教學過程

4.1引入課題

【視頻播放】播放“水稻培育的過程”視頻，思考：提高農作物產量的措施有哪些？用簡短的動詞記錄這些措施。

學生觀看視頻，得出增產措施有：施肥、通風、搭建溫棚、合理密植等。

【啟發思考】這些增產措施的背后分別蘊含什么生物學原理呢？

學生分析得出：這些措施都是通過調控某種環境因素來增加光合作用強度，具體的調控水平需要借助于探究實驗來探究。

教學意圖：培養學生利用生命觀念認識植物世界，并解釋植物生長受環境因素影響的現象。同時引出本節課的探究主題及探究意義。

4.2探究環境因素對光合作用強度的影響

4.2.1如何設計“探究CO2濃度對光合作用強度的影響”的實驗方案？

1）圖片展示實驗所用的實驗材料、實驗用具等。

2）本實驗的自變量是什么，如何控制？本實驗的因變量是什么，如何測量？本實驗的無關變量是什么，如何控制？

學生小組討論，得出自變量：CO2濃度，可以用不同濃度的NaCO3溶液來控制;因變量：光合作用強度，可以用單位時間內液滴移動的距離表示光合作用強度;無關變量：光照強度、光照時間、溫度等，需保證無關變量相同且最適。

3）視頻播放課前探究小組成員的完整實驗演示過程。

教師總結“探究CO2濃度對光合作用強度的影響”的實驗方案：

用不同濃度的NaHCO3溶液、相同瓦數的燈泡進行探究，通過比較紅色液滴移動的距離來分析CO2濃度對光合作用強度的影響。

教學意圖：教師按照探究實驗的一般步驟，引導學生對某一特定實驗進行詳細分析后，學生能夠觸類旁通，獨立進行其他相關實驗的設計，從而培養學生的科學探究能力。

4.2.2【觸類旁通】

學生小組討論，分析得出“探究光照強度對光合作用強度的影響”的實驗方案：用不同瓦數的燈泡，相同濃度的NaHCO3溶液，其他操作與探究CO2濃度對光合作用強度的影響實驗一致。

“探究光質對光合作用強度的影響”的實驗方案：用相同瓦數但不同顏色的燈泡，相同濃度的NaHCO3溶液，其他操作不變。

教學意圖：訓練學生分析、總結問題的能力，培養學生的科學思維習慣。

4.2.3【進行實驗】

安排任務：三個探究實驗由六個小組完成，每兩個小組間做為平行對照實驗。

學生通過小組合作，進行實驗。觀察測量實驗現象，在學案上填寫實驗數據、實驗結論。

教學意圖：通過直觀的實驗操作，讓學生深刻理解生物與環境相適應的生命觀念，提高學生綜合實踐能力和團隊合作意識。

4.3總光合作用速率的測定

【設疑討論】：上節課我們講到總光合作用速率和呼吸作用速率有什么樣的關系呢？裝置甲實際測量的是什么？為了測總光合作用速率，需如何設置裝置乙？

小組討論后作答：總光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率

裝置甲中，紅色液滴單位時間內向右移動的距離代表凈光合作用速率;裝置乙中，紅色液滴單位時間內向左移動的距離代表呼吸作用速率。裝置甲和裝置乙中液滴移動的距離之和可以代表總光合作用速率。

教學意圖：將微觀的生命現象轉化為直觀的液滴移動現象，便于學生理解植物內部復雜的生命過程。

4.4學以致用

【實踐應用】大棚種植蔬菜時，應該選擇什么顏色的塑料薄膜或補充光源？為什么？如何利用實驗一中的裝置，設計實驗以驗證上述結論呢？

學生小組討論，發表見解：應該用白色塑料薄膜，補充紅光或藍紫光。可以用剛才中搭建的實驗裝置設置白光組、藍光組、紅光組、綠光組實驗;預期實驗結果：白光組液滴移動距離最遠，紅光組、藍光組次之，綠光組最近。

教師展示課前探究小組成員的實驗數據，請學生分析實驗數據，得出結論。

教學意圖：在探究活動中增強對自然現象的好奇心和求知欲，以及利用所學解決實際問題的社會責任意識與能力。另外，利用直觀的實驗數據，讓學生認識到生物與環境相適應的生命觀念，并培養學生的實驗數據分析能力。

5.教學反思

本節課從各個方面滲透生物學學科核心素養的培養，將探究作為課堂主線貫穿始終，通過創設探究情境，引導學生逐層分析，在自主梳理新知的同時，培養了學生科學思維習慣與科學探究能力，通過對生活實例的分析，培養了學生解決生活問題的擔當和能力，以及生物與環境相適應的生命觀念。

參考文獻

[1]梁紅丁.高中生生物核心素養的培養策略[J].甘肅教育，2020（05）.