高中生物專題復(fù)習(xí)中落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的基本策略 論文

高中生物專題復(fù)習(xí)中落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的

基本策略摘要：本文以“生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能”專題復(fù)習(xí)為例，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，

在深入分析新教材和學(xué)情的基礎(chǔ)上，教師通過具體的教學(xué)策略將學(xué)科核心素養(yǎng)落到實(shí)處，旨在有針對性對學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)生物教學(xué)的

價(jià)值回歸，以期為生物教學(xué)提供參考，提升高三復(fù)習(xí)的有效性。關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)課程標(biāo)準(zhǔn)專題復(fù)習(xí)

引言：中學(xué)教育要落實(shí)社會(huì)主義核心價(jià)值觀與“立德樹人”的精神，就要教師在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017）

年版》明確將生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任作為生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的4個(gè)基本要素?！霸谛纬缮^念，進(jìn)行科學(xué)思維和科學(xué)探究的過程中，

最終形成一定的社會(huì)責(zé)任意識和義務(wù)”[1]生物學(xué)科核心素養(yǎng)是本學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，針對高中生物學(xué)課堂教

學(xué)來說，只有深刻理解學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，了解核心素養(yǎng)考查的基本要求，才能在日常課堂教學(xué)活動(dòng)中有針對性培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)關(guān)鍵能力，才能有效應(yīng)對

高考的挑戰(zhàn)。筆者認(rèn)為，生物學(xué)科核心素養(yǎng)不是老師在課堂上直接教出來的，而是在教學(xué)實(shí)踐中借助問題解決的過程中培育起來的。在課程標(biāo)準(zhǔn)和新教材的

指導(dǎo)下，教師如何在日常教學(xué)過程中，通過哪些策略能有效培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的幾個(gè)維度呢？筆者嘗試以“生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能”專題復(fù)習(xí)課

的教學(xué)為例進(jìn)行實(shí)踐探索，以期為教學(xué)提供參考。一、通過構(gòu)建概念圖進(jìn)行重要概念比較，培養(yǎng)學(xué)生的

生命觀念在高考命題中，生命觀念考查主要是通過對生物核心概念的理解、遷移和

[1]運(yùn)用能力等方面進(jìn)行在生物學(xué)科核心素養(yǎng)的

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個(gè)要素中，生命觀念獨(dú)具其學(xué)

。科特點(diǎn)，是本學(xué)科核心素養(yǎng)的標(biāo)志和關(guān)鍵。教師在復(fù)習(xí)過程中，為落實(shí)本專題

的教學(xué)目標(biāo)，教師設(shè)計(jì)以概念為核心的問題串，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念：①細(xì)胞的哪些膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成生物膜系統(tǒng)？②細(xì)胞膜的組成成分包

括哪些，其結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)，這種膜結(jié)構(gòu)與其功能的是如何相適應(yīng)的？③生物膜的組成成分有哪些，各種生物膜在成分有什么區(qū)別，這種區(qū)別在功能上是如

何體現(xiàn)？④根據(jù)有無膜結(jié)構(gòu)對細(xì)胞器進(jìn)行分類，引導(dǎo)學(xué)生回憶各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能是什么？⑤根據(jù)核膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，明確核質(zhì)是如何進(jìn)行物質(zhì)交換和信

息交流的？在教師設(shè)置的問題串驅(qū)動(dòng)下，引導(dǎo)學(xué)生在不同的概念間建立關(guān)聯(lián)，利用學(xué)案讓學(xué)生對知識持續(xù)的自主構(gòu)建概念圖（如圖1），將“讓學(xué)生在知識線

索中學(xué)習(xí)知識”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白寣W(xué)生在問題解決中學(xué)習(xí)知識”。圖1生物膜系統(tǒng)組成及各結(jié)構(gòu)功能概念圖

通過啟發(fā)學(xué)生思考，使其科學(xué)思維能力也得到培養(yǎng)和提升，知識體系更加清晰。通過小組合作交流，讓學(xué)生從生物學(xué)核心概念到一般概念的梳理，再通

過概念的比較，從而將零散的知識點(diǎn)按照結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的主線不斷結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化，讓學(xué)生形成自己知識的網(wǎng)絡(luò)體系。最后通過高考典例分析與應(yīng)

用，在構(gòu)建生命觀念的基礎(chǔ)上，提升學(xué)生分析和解決問題的能力，淡化對“標(biāo)準(zhǔn)答案”的記憶和背誦，聚焦概念的理解和應(yīng)用是教學(xué)實(shí)踐的要點(diǎn)。教師通過構(gòu)建

概念圖的教學(xué)策略，以此培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。二、通過歸納與概括、分析與綜合和建構(gòu)模型等方

式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維科學(xué)思維從本質(zhì)上講就是利用科學(xué)的思維方式認(rèn)識世界、解決問題的過

程，而建模教學(xué)策略在促進(jìn)模型與建模等科學(xué)思維方面發(fā)揮重要作用。建模教學(xué)策略是讓學(xué)生通過建?；顒?dòng)深入理解知識形成過程的核心理念，尤其是科學(xué)

思維能力提升的重要教學(xué)策略之一。研究認(rèn)為凡是涉及模型構(gòu)建、模型使用、[2]

模型評價(jià)和修正的教學(xué)都稱之為建模教學(xué)。教師在日常教學(xué)中如何恰當(dāng)?shù)厥褂媒＝虒W(xué)策略來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)？筆者認(rèn)為，在知識形成的過程中，致

力發(fā)展學(xué)生模型與建模等科學(xué)思維，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手構(gòu)建模型，借此提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維解決實(shí)際問題的能力。

在復(fù)習(xí)生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能時(shí)，為讓學(xué)生充分理解、熟知生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的連續(xù)性及功能上的聯(lián)系，教師設(shè)計(jì)活動(dòng)，先組織學(xué)生小組合作，用

卡紙動(dòng)手制作細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型，教師在建模教學(xué)時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)證據(jù)構(gòu)建模型，組織學(xué)生小組合作，通過建?；顒?dòng)親身體驗(yàn)科學(xué)家是如何探究膜的

結(jié)構(gòu)，有助學(xué)生描述、解釋或預(yù)測生物膜的功能。通過模型建構(gòu)，讓學(xué)生體驗(yàn)到從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，教師在建模教學(xué)策略強(qiáng)化學(xué)生對結(jié)構(gòu)與功能相

適應(yīng)的生命觀點(diǎn)的認(rèn)可。在學(xué)生掌握細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能后，依據(jù)人教版高中生物必修一第52頁和

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頁的圖示和文字提示，引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建思維導(dǎo)圖（圖

2），通過構(gòu)建思維導(dǎo)

圖的教學(xué)策略培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。圖2生物膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系模型

高三學(xué)生已經(jīng)具備一定的歸納、概括和綜合分析能力，在本節(jié)復(fù)習(xí)中，教師以問題驅(qū)動(dòng)推動(dòng)教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生以教材中分泌蛋白合成和分泌的過程圖

為例，繪制思維導(dǎo)圖（圖3），明確各種生物膜在功能上既有分工，又相互配合、協(xié)調(diào)工作。

圖3生物膜系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)間功能聯(lián)系的概念模型此外，在學(xué)習(xí)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率的影響因素時(shí)，教師提供數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生

借助數(shù)學(xué)模型用于描述難以直接觀測到的微觀世界，幫助學(xué)生理解限制物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素，深刻理解和科學(xué)解釋細(xì)胞膜的成分在物質(zhì)運(yùn)輸中所起的作用，

借助數(shù)學(xué)模型培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。圖4學(xué)生活動(dòng)：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型建構(gòu)

在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生在自主探究和合作交流中運(yùn)用所學(xué)的知識解決問題，隨著學(xué)習(xí)不斷深入，學(xué)生的認(rèn)知不斷被豐富、修正而得以發(fā)展。在分析

與綜合、歸納與概括知識及建構(gòu)模型過程中逐漸形成知識邏輯，以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

三、在探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出“組織以探究為特點(diǎn)的主動(dòng)學(xué)習(xí)是落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心

素養(yǎng)的關(guān)鍵，不僅直接影響核心素養(yǎng)中“科學(xué)思維”和“科學(xué)探究”的落實(shí)，也會(huì)間接影響另外兩個(gè)核心素養(yǎng)的達(dá)成?！盵3]

在專題復(fù)習(xí)課中，教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)情組織學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以此策略來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。筆者認(rèn)為科學(xué)探究的設(shè)計(jì)要圍繞

教材的重難點(diǎn)來確立，根據(jù)本校學(xué)情設(shè)計(jì)適合學(xué)生的探究性作業(yè)，作業(yè)的體現(xiàn)可以是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的填寫、模型構(gòu)建、情境分析類、調(diào)查研究、小實(shí)驗(yàn)等。

學(xué)生在探究過程中尋求證據(jù)認(rèn)識生命現(xiàn)象本質(zhì)的體驗(yàn)，在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

1.情境分析類：

取活的甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞，置于含同位素標(biāo)記的碘離子的培養(yǎng)液（碘離子濃度較低）培養(yǎng)，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)放射性。

①②另取一組活的甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞，將其中的線粒體破壞，置于實(shí)驗(yàn)1

條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)沒有放射性。實(shí)驗(yàn)1、2對照，說明什么？影響主動(dòng)運(yùn)輸因素之一：能量

③再取一組活的甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞，將膜上的蛋白質(zhì)破壞，置于實(shí)驗(yàn)1

條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)也沒有放射性。實(shí)驗(yàn)1、3對照說明什么？影響主動(dòng)運(yùn)輸因素之二：載體

2．學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)：

學(xué)生嘗試用蛋殼膜模擬實(shí)驗(yàn)，證明碘可以發(fā)生簡單擴(kuò)散，淀粉不能發(fā)生簡單擴(kuò)散。學(xué)生嘗試說明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師根

據(jù)學(xué)情設(shè)計(jì)探究性的作業(yè)，借此培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維品質(zhì)也幫助學(xué)生提升自己的科學(xué)探究能力。

四、學(xué)習(xí)生物膜相關(guān)的生物科技熱點(diǎn)問題，培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任

“社會(huì)責(zé)任”是指基于生物學(xué)的認(rèn)識，參與個(gè)人與社會(huì)事物的討論，作出

理性解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力，屬于學(xué)科育人目標(biāo)的范[3]

疇。筆者認(rèn)為，社會(huì)責(zé)任教育需要教師關(guān)注與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)議題，在日常教學(xué)中有目的地引入，對其進(jìn)行分析并展開討論是培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任的主要

策略之一。在本專題的教學(xué)過程中，教師提供生物膜系統(tǒng)科研成果的研究進(jìn)展及在生

產(chǎn)生活中的應(yīng)用實(shí)例等素材，如視頻播放清華大學(xué)結(jié)構(gòu)生物學(xué)家顏寧教授的團(tuán)隊(duì)研究葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，教師依據(jù)這些素材設(shè)計(jì)相應(yīng)的問題：①葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋

白最主要的作用是為大腦和神經(jīng)系統(tǒng)提供能量，當(dāng)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不工作時(shí)，會(huì)有什么后果？②揭示葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)在醫(yī)學(xué)上有怎么樣的價(jià)值，將會(huì)給

臨床治療上帶來哪些改變？③當(dāng)發(fā)生癌變時(shí)，腫瘤細(xì)胞會(huì)攝入大量葡萄糖以維持生長擴(kuò)增，故腫瘤細(xì)胞中葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白會(huì)超量存在。學(xué)生借助自己制作的

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型可以推測：一是細(xì)胞膜上存在的物質(zhì)運(yùn)輸通道如果出現(xiàn)異常，就會(huì)導(dǎo)致疾病的發(fā)生，這說明運(yùn)輸通道的重要性；二是人類可以研究這些

通道，為治療相應(yīng)的疾病提供重要的方法和途徑。教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生了解生物膜系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的實(shí)例，如農(nóng)業(yè)上培養(yǎng)抗寒和抗旱的農(nóng)作物知識、海

水淡化問題等，教師將教材里學(xué)到的知識與學(xué)生的日常生活建立聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的生物學(xué)知識解決生產(chǎn)生活問題的