建構核心概念 解決真實問題

摘 要 素養導向的高中生物課堂教學是以建構核心概念和解決真實問題為目標。通過采取情境引發、問題引領、任務驅動、課堂評價相結合的教學策略，促進核心素養發展。以“細胞的分化”教學設計為例，教學環節設計包括：創設真實情境，激發學生興趣和思考；描述客觀事實，初步形成結構與功能觀；比較思維溯源，建構細胞的分化概念；應用遷移所學，建構細胞的全能性概念；布置課外任務，增強社會責任意識。

關鍵詞 高中生物 建構核心概念 解決真實問題 細胞的分化

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課標”）指出，高中生物學課程以提高學生生物學科核心素養為宗旨。高中生物課堂教學就是要發展學生的核心素養，即生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等。通過參與課堂學習活動，在情境問題解決過程中建構核心概念，理解概念本質，最終將概念應用在解決真實問題過程中，實現生物核心素養的全面發展。本文以“細胞的分化”一課為例，采取情境引發、任務驅動、問題引領、課堂評價等教學策略，促進學生核心素養發展。

一、教學設計策略

1.創設真實情境，設置驅動問題

通過創設真實情境，把學生帶入精彩的問題空間。[1]本節課創設了土豆的自然生長過程、不同結構的植物細胞圖片、動物克隆等真實情境，以此為基礎進行分析，通過問題驅動建構細胞的分化、細胞的全能性等核心概念。

2.基于真實問題，設計驅動任務

問題在課堂教學過程中具有引領功能。通過整合內容、情境、資源和方法等要素巧妙地設計學習驅動任務。為了解決問題，教師可以設計從簡單到復雜且具有挑戰性的學習驅動任務。通過經歷任務完成過程，體會學科概念在問題解決過程中的重要性。

3.重視課堂評價，啟迪學生思維

實施“教—學—評”一體化，在評價中要關注學生的個體差異和發展需求，幫助學生建立自信，改進學習方式。[2]在教學過程中，教師依據學生在小組合作、分析解決問題等學習活動中的表現，開展自評、互評和師評相結合的評價方式，促進學生思維進階式發展。

二、教學目標

課標中關于“細胞的分化”的內容要求為“說明在個體發育過程中，細胞在形態、結構和功能方面發生特異性的分化，形成了復雜的多細胞生物體”[3]14。從內容要求可以看出，本課時旨在通過細胞結構和功能分析，培養學生結構與功能觀，促進生命觀念發展，通過分析細胞發生的特異性分化，培養學生分析比較思維，促進科學思維發展。學業要求為“觀察多種多樣的細胞，說明這些細胞具有多種形態和功能”[3]15。因為細胞的結構是肉眼不可見的，所以觀察細胞結構可以觀察細胞結構圖片，或通過顯微鏡觀察。

從學生知識水平起點看，學生已經知道細胞通過有絲分裂來保證細胞的親代和子代間遺傳信息的一致性，但是對于個體發育過程中為什么這些細胞又逐漸向不同的方向變化缺少理解和認識。

“細胞的分化”位于人教版《普通高中教科書·生物學》（必修1·分子與細胞）第6章第2節，是“細胞的生命歷程”的一部分。該課時要求學生在理解細胞分裂的基礎上，通過真實情境問題、透過細胞結構分析，認識細胞在形態、結構和生理功能上發生的變化，建構細胞的分化、細胞的全能性等核心概念，并通過揭示干細胞應用等真實問題，促進知識遷移能力和問題解決能力的提升。

基于課標分析、學情分析和教材分析，確立教學目標如下：

1.通過觀察土豆的生命歷程，基于土豆植株的不同結構分析，初步了解細胞的分化。

2.通過分析不同結構的植物細胞圖片，基于細胞的結構與功能差異分析，初步形成結構與功能觀。

3.通過分析土豆的生長歷程，建構細胞的分化概念，初步形成比較思維能力。

4.通過閱讀動物克隆的資料，建構細胞的全能性概念，初步形成應用遷移能力，感悟生物知識的價值，增強社會責任意識。

三、教學環節設計

（一）環節一：創設真實情境，激發學生興趣和思考

情境1：土豆是重要的食物。土豆的生長過程如圖1所示。

問題1：土豆在生長過程中發生了哪些變化？

學習任務：觀察圖片，描述土豆生長過程中發生的變化。

評價角度：評價事實描述的客觀性、全面性。學生在小組活動中的積極性及合作意識。

【設計意圖】通過創設土豆的生長過程情境，設置驅動問題，培養學生觀察現象、描述事實的能力。通過描述土豆生長過程的變化，了解在植物生長過程中細胞生成了植物的不同組織和器官。通過布置學習任務、設計學習活動，培養學生合作意識，激發學習興趣和思考。

（二）環節二：描述客觀事實，初步形成結構與功能觀

情境2：植物的細胞主要分為葉肉細胞、表皮細胞和貯藏細胞等，如圖2、圖3、圖4所示。

問題2：認真觀察圖2、圖3、圖4，三種植物細胞在結構上有什么差異？功能上又有什么不同？

學習任務：辨識三種細胞在結構和功能上的差異。

[生]從三幅圖片對比可以看出，葉肉細胞的細胞質內有葉綠體，能夠進行光合作用；表皮細胞內沒有葉綠體，表面形成了角質層；貯藏細胞內沒有葉綠體，表面也沒有角質層，但是內部有許多營養物質。

評價角度：能從結構角度、功能角度認識三種細胞的差異。

【設計意圖】通過圖片對比，辨識細胞的差異性，培養學生觀察能力和事實描述能力，初步形成結構與功能觀。

（三）環節三：比較思維溯源，建構細胞的分化概念

情境3：如圖1所示，在土豆的生長過程中，開始都是源于土豆的分生組織細胞，最后卻生長為根、莖、葉等不同器官。而植物細胞主要包括葉肉細胞、表皮細胞、貯藏細胞等。

問題3：類比土豆的生長，三種細胞的來源是什么？

學習任務：分析葉肉細胞、表皮細胞、貯藏細胞的來源，建構細胞的分化概念。

[生]三種細胞都來源于土豆的分生組織細胞。

[師]這說明分生組織細胞在發育過程中，在形態、結構和生理功能上產生了穩定性差異，這一過程稱為細胞的分化。

評價角度：能否基于比較思維，推導出三種細胞的來源。

【設計意圖】情境3的目的是通過類比土豆的生長過程，追溯細胞的來源，建構核心概念——細胞的分化，培養學生類比遷移能力，發展科學思維素養。

（四）環節四：應用遷移所學，建構細胞的全能性概念

情境4：科學家將非洲爪蟾蝌蚪的腸上皮細胞的核移植到去核的卵細胞中，獲得了新的非洲爪蟾個體。2017年，我國科學家將猴子的體細胞移植到去核的卵細胞中，獲得了新的猴子個體。

問題4：根據情境1和情境4，你能得出什么結論？

學習任務：建構細胞的全能性概念。

[生]細胞經過分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成各種細胞的潛能和特性，這就是細胞的全能性。

評價角度：診斷學生結合情境1和情境4，歸納出某些細胞具有發育成完整個體的潛能或特性。

【設計意圖】基于情境1和情境4的比較分析，培養學生比較、歸納能力，建構核心概念能力，感悟生物知識的價值。

（五）環節五：布置課外任務，增強社會責任意識

[師]人由于意外或疾病導致器官受損時，需要進行器官移植，能否利用干細胞在體外培養出各種器官呢？

課外拓展任務：請同學們查閱相關資料，了解干細胞的最新研究進展。

【設計意圖】通過完成課外拓展任務，把生物知識的學科價值和社會價值相結合，促進社會責任素養發展。

真實情境是素養培育的重要途徑。學生學習成果的考查不僅要求掌握相關知識，還要求會用所學知識解決真實情境中的真實問題，解決生產生活中的真實問題。因此，在教學設計及實施中，教師要有意識、有目的地創設真實情境，激發學生的學習興趣，培養學生解決真實問題的能力。

[參 考 文 獻]

[1]劉海燕.有效設計教學情境激發學生主體參與意識[J].中小學教學研究，2012（1）：37-38.

[2]李冀平.關注課堂評價發展核心素養[J].河北教育（教學版），2024，62（6）：54.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

（責任編輯：姜顯光）