基于核心素養的高中生物習題課設計與實施策略

摘 要：核心素養指向下的生物習題課，具備發展學生思維、增強學生關鍵能力的基本功能.作為習題課的設計者、實施者，教師應充分把握核心素養內涵，采用有效的實施策略將其融入課堂中，強化學生核心素養培養.本文就此從習題課實施理論、設計與實施策略三個方面入手，詳細闡述了如何落實核心素養、改革習題課教學.

關鍵詞：核心素養；習題課；高中生物

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）03-0132-03

習題課是鞏固學生基礎知識、鍛煉學生思維的重要載體，但達到這一目的前提是要保證習題課實施的有效性.因而，高中生物教師應結合學生學情、教學內容、核心素養要求等因素，創新習題課教學方法，營造良好學習氛圍，為落實核心素養教學理念奠定基礎.

1 基于核心素養習題課實施理論

依據新課程標準，高中生物學科核心素養主要包括：生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任.在習題課中落實生物學科核心素養的主要方法是挖掘習題包含的核心素養，科學設計習題，并靈活采用評講方法呈現核心素養，使學生在問題解決中形成核心素養.需要注意的是，在評講習題的過程中，教師應充分明確自身的導向作用，靈活引導學生發現其中蘊藏的核心素養，并在問題解決中主動踐行核心素養理念，形成與之相適應的品質及能力.

2 基于核心素養的習題設計要點

2.1 遵循習題設計步驟

第一步，知識與素材分析.認真分析教材、確定考查知識點，梳理重難點知識，搜集有關生活、生產情境，并進行初步的整合.第二步，確定難度.充分依據學業考試要求、學生現階段的學習水平，確定習題難度.第三步，規劃核心素養設計.從生物學科核心素養四個維度出發，對習題及其涉及的知識、方法進行考量，確定核心素養設計思路.具體到習題內容哪部分能體現生命觀念，哪部分可以引導學生通過解決問題形成科學思維、科學探究，哪部分可以聯系生活，培養學生社會責任[1].第四步，合理設置問題.綜合考慮習題內容、核心素養內涵，合理安排習題評講問題，通過問題引導學生面對實際情境形成所需的品格和能力.第五步，審核與定題.在最后環節對習題進行綜合分析、評價，確認各部分因素滿足設計要求.

2.2 凸顯生活性

高中生物知識本就來源于生活，所以，在習題設計中也應當盡量回歸生活.引導學生像生物學家一樣發現問題、解決問題，并進一步拉近知識與生活的距離，激發出學生的探索欲望，感受知識的應用意義.

習題一：英國醫生塞達尼·任格通過離體蛙心的實驗發現，在蛙心中灌注不含鈣的生理鹽水，不能夠維持其收縮；當使用含有少量鈣與鉀的生理鹽水，對蛙心進行灌注時，蛙心能夠維持數個小時的跳動，在實驗中表明了鈣鹽與鉀鹽（）.

A．對維持細胞的形態有著重要作用

B．是細胞中某些復雜化合物的重要組成部分

C．為蛙心的持續跳動提供能量

D．對維持生物體的生命活動有重要作用

習題二：某牛奶飲品每100 mL中部分營養成分含量見表1，下列有關說法錯誤的是（）.

A. 維生素可以增進補鈣效果

B. 蛋白質攝入可以補充氨基酸

C. 脂肪的儲能效率比糖類的高

D. 細胞中碳水化合物是結合水

這兩道難度適中的生活習題重點圍繞細胞所需元素開展，揭示了細胞中不同元素具有不同的功能，對學生系統認識、理解細胞所需元素、結構與功能適應等知識點有非常大的幫助，且素材來源于生活或科學研究，能帶給學生熟悉感，極大地調動學生學習積極性，符合核心素養習題的設計要點.

2.3 凸顯探究性

通過習題探究，可以發散學生思維，改變學生生搬硬套知識點的習慣，深化學生對知識的理解和應用，尤其是通過學生參與探究，體驗知識解決能進一步培養學生的科學思維及科學探究能力[2].

習題三：在蛋白質測試中，凱氏定氮法是常用的測試方式，通過對含氮量進行測量，對蛋白質含量進行估算，一般來說，含氮量不超過30%，在三聚氰胺中，其含氮量是66%左右，所以，三聚氰胺被稱為蛋白精.人和動物如果長期攝入三聚氰胺，會造成生殖泌尿系統的損害、膀胱腎部結石，最終導致腎衰竭而死亡.以鼠為實驗材料，請你設計實驗，驗證三聚氰胺對小鼠的危害性.

①實驗步驟：第一步：選取生長狀況相同的小鼠.第二步：設置對照實驗：甲組小鼠；乙組小鼠，作為對照.第三步：.第四步：每天檢測小鼠的健康狀況，統計各組小鼠死亡的數目.

②實驗結果預測：.

③實驗結論：.

該習題主要考查“組成細胞的分子”中的蛋白質知識點，難度一般.實驗方案、步驟表述清晰、邏輯嚴密，學生通過運用所學知識完成實驗設計與結論的聯想與探究后，能夠形成科學思維及科學研究能力.最重要的是通過實驗學生能充分認識到三聚氰胺的危害，形成一定的社會責任.

2.4 凸顯開放性

開放性習題的過程與方法并不唯一，非常有利于學生的創新實踐能力.而且，開放性習題并不設定思維框架、問題解決思路，學生可以如同生物學家一樣充分應用科學思維大膽假設、小心驗證，深入體驗科學探究每一個流程，從而形成理性懷疑、求實認真、團結協作、改革創新的科學品質及能力.

習題四：已知通過對某人細胞的DNA分子上一個堿基進行置換，但是其細胞表現和之前一樣正常，對此做出合理的解釋（至少三種）.

該習題涉及的知識點為“組成細胞的分子”中核酸、蛋白質的結構與功能.但它對知識點的考查不僅僅停留在概念理解上，而是通過開放性問題，引導學生深層次理解核酸、蛋白質結構與基因表達之間的關系，感知核酸、蛋白質結構的重要性.而且，引導學生從不同角度解釋上述現象，可以使其形成分類觀念.

3 基于核心素養的習題課實施策略

落實核心素養理念，促使學生形成必備品格與關鍵能力的重點環節是習題課的實施.在這一過程中，學生能夠在教師的引導下運用各種知識、經驗解決問題，獲得思維、能力的發展.所以，教師應合理選擇習題課實施策略，確保學生能全身心地投入學習中，并積極運用思維、能力解決問題.

3.1 簡單習題的教學

針對一些簡單的學習問題，教師可以按照建立與生物知識聯系、啟發思考、形成方案、師生歸納最佳方案的步驟進行教學.

習題五：沙漠地區的植物體細胞內含量最多的化合物是（）.

A.水 B.蛋白質 C.核酸 D.脂肪

首先，考慮到該題目比較簡單，且難度不大.教師可以讓學生根據習題，自主回顧與其相關的知識點.結合所學知識，學生應該得知：細胞中水的作用為：水是細胞當中最主要的成分約占60%～95%，幫助細胞進行物質交換，水分子參與了生命活動的一些重要反應；細胞中蛋白質具有催化、運輸、免疫、調解功能；核酸是一切生物的遺傳物質 對生物體的遺傳變異、變異性和蛋白質的生物合成有極重要的作用；細胞中的脂肪具有供給能量、調節內分泌、保護身體的作用.其次，教師提出問題引導學生思考.如提出問題：沙漠地區植物應當具有什么特征？學生根據生活常識可回答出沙漠中植物應當耐熱耐旱.教師再次提出問題：耐熱耐旱與細胞中哪個分子的功能相符.學生經過思考，會將耐熱耐寒與細胞中的水聯系起來，形成結構與功能相適應的生命觀念，并得到最終結論.最后，教師進行總結，并進行知識拓展[3].一般情況下，細胞含量最多的化合物是水，含量最多的有機物是蛋白質.

3.2 復雜習題的教學

針對一些涉及知識點多、難度較大的習題，教師在教學時可按照展示習題情境、分析題中真實問題、分小組討論形成方案、匯報小組方案、師生總結確定最佳方案的步驟進行教學.

以開放性習題“已知某人細胞的DNA分子上一個堿基對發生了置換，但細胞表現如前一樣正常，請對此作出合理解釋（至少三種）”為例.首先，教師可結合習題及生活現象，出示情境.材料1：科學家利用嗜熱四膜蟲進行拼接實驗，在實驗中發現：在不含有任何蛋白成分的四膜蟲體信使RNA提取物中加入ATP，可以成功地進行剪切和拼接；材料2：在內含子的轉錄部分切除與外顯子轉錄部分的拼接中，均需要能量和酶；材料3：真核生物（如人）的基因包含著外顯子和內含子.多個內含子將外顯子一一隔開.以基因作為指導，合成的RNA開始含有外顯子和內含子的轉錄部分，稱為前體信使RNA，在切下內含子轉錄部分后，再將外顯子轉錄部分重新拼接起來，才成為信使RNA，釋放到細胞質，指導蛋白質的合成.其次，分析其中的問題：已知某人細胞的DNA分子上一個堿基對發生了置換，但細胞表現如前一樣正常.該現象可能發生在不影響遺傳的DNA結構中的某個部位上，結合上述材料確定不具備遺傳功能的結構片段，可以回答出此問題.此時，學生的科學思維會得到培養.再者，讓學生以小組為單位進行討論、分析，得出答案.這一過程中學生的科學推理、團結協作等科學探究能力會得到有效提升.最后，師生共同總結出結論：①在內含子中發生置換，但內含子并不編碼蛋白質；②在外顯子發生置換，密碼子發生改變，但是密碼子的不同，可能決定相同的氨基酸；③在雜合子的隱性基因中發生置換，不表達（或置換發生在基因以外的DNA序列或置換發生在非編碼區）.這樣，在師生共同討論中，學生的科學思維、科學探究能力會再次得到強化，并逐漸內化.

4 結束語

總而言之，基于核心素養的習題設計、實施，不僅要有利于學生核心素養培養，而且要與教學緊密相關.這樣才能促進學生核心素養的培養，提升習題課的教學質量.

參考文獻：

［1］ 王波.新課標下高中生物習題課有效教學的研究[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2019.

[2] 先明香.基于學生科學思維培養的高中生物習題課教學研究[D].南充：西華師范大學，2019.

[3] 邵小潔.高中男女生生物解題能力的差異及對策研究[D].南京：南京師范大學，2011.［責任編輯：季春陽］

收稿日期：2023-10-25

作者簡介：孟小偉（1988.7-），男，安徽省亳州人，本科，中學一級教師，從事高中生物教學研究.