以学科核心素养为载体的多元化教学模式探索——以“其他植物激素”为例

内蒙古 赵雅丽 薛井杰

传统的高中生物课堂侧重于知识点的讲解和解题能力的训练，而在生命观念、科学思维、科学探究和社会责任这些学科核心素养方面关注较少。为了突破传统的教学模式，让学生能很好地掌握生物学知识，同时在课堂教学中更好地融合学科核心素养的培养，笔者进行了“其他植物激素”多元化教学模式教学实践活动的探索。

1.理解生物学概念，提升生命观念

“生命观念”是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。植物生长调节剂（人工合成的，对植物的生长发育有调节作用的化学物质）和植物激素（由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物）是学生容易混淆的两个生物学概念，教师在这一部分内容的教学中，可通过给出二者的概念，引导学生回归概念，找到关键词并总结出区分二者的依据，进而完成人教版教材必修3第56页第1题，以进一步巩固学生对植物激素和植物生长调节剂的判断。通过采取对概念理解、辨析、巩固的教学策略，让学生对相近概念之间的关联有了更深层次的认知，然后进一步提炼、总结不同概念的判断依据，从而提升学生的生命观念。

在关于植物体内的其他激素在植物生长发育中的关系和作用的教学活动中，教师可先展示图中的曲线，让学生通过分析曲线得出结论。通过对不同生命阶段、不同激素含量变化的分析来提升学生获取信息和分析数据的能力，理解激素之间虽然作用不同，但为了植物更好地适应环境及正常的生长发育，它们并不是各自独立地起作用，而是通过协同、拮抗等方式实现对生命活动的共同调节，也由此让学生明确生命现象中差异性背后的统一性。

2.利用科学史“活化”生物学概念，发展科学思维、提升科学探究能力

学科核心素养的培养是高中教学中很重要的理念之一，结合科学史来提升学生的学科核心素养是非常有效的方法之一。通过对生物科学史和科学本质的学习，让学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的思路和方法，同时让一些枯燥的生物学概念融合在鲜活的事例中，用科学现象让学生明白生物学概念的由来、发展以及在生产生活中的应用，从而帮助学生更深层次地理解生物学概念。另外，生物科学史是经过历史沉淀的瑰宝，里面蕴含着科学家的思维精华，通过重温经典，让学生在不断分析和理解的基础上，通过合理的问题设置，培养学生的科学思维，激发学生的探究兴趣，在问题的形成、解决过程中发展科学探究素养。

教师在对“其他植物激素”中不同植物激素来源和作用的讲解时，为避免平铺直叙，可采用“现象到理论再到实践”的模式，即先给出科学发展史，让学生分析相应激素的作用，教师给予引导和点评，再进行习题引入，帮助学生明确这一部分的考查形式。笔者以“脱落酸”的讲解为例：

第一步，给出“脱落酸”的科学发展史：1961年W.C.刘和H.R.卡恩斯从成熟棉铃里分离出一种能使外植体切除叶片后的叶柄脱落加速的物质结晶，称为“脱落素Ⅰ”，但未鉴定其化学结构；1963年大熊和彦和F.T.阿迪科特等从棉花幼铃中分离出另一种加速脱落的物质结晶，叫作“脱落素Ⅱ”；同年C.F.伊格斯和P.F.韦尔林用色谱分析法从欧亚槭叶子里分离出一种抑制物质，能使生长中的幼苗和芽休眠，他们命名为“休眠素”；1965年韦尔林等人比较研究“休眠素”和“脱落素Ⅱ”的化学性质后，证明两者是同一物质，分子式与大熊和彦等人于1965年提出的一致，统一命名为“脱落酸”。

第二步，设置问题：在成熟棉铃和幼铃中提取的物质的共同作用是什么？后来发现这种物质还可以起到什么作用？由此推断该物质的作用是什么和它主要产生的部位在哪里。

第三步，解决问题：可引导学生回归教材，落实脱落酸等其他植物激素的产生和作用并用准确的语言描述，之后引导学生对之前根据科学史分析得出的结论进行自我修正和完善，通过这样的教学过程培养学生学会关注教材及准确表述问题的能力。在学生阅读教材后，引导学生将教材中的信息转换为表格，对比不同植物激素产生的部位及作用，一方面帮助学生梳理知识，另一方面使不同植物激素的作用直观地在表格中呈现，使学生能够准确判断激素之间的关系。

将生物学概念与科学史有机结合，让学生在鲜活的生物学现象中理解概念，通过分析实验现象推断出植物激素的作用，培养学生获取信息及处理信息的能力。由现象到理论的设计思路更符合学生的认知规律，有利于学生对新知识的接受。在此基础上，设置相关问题。例如笔者在脱落酸讲解的过程中引入2019年全国卷Ⅰ部分问题，“有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由 ABA引起的。请以该种植物的 ABA 缺失突变体（不能合成 ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。”让学生将理论化的知识转化为解决实际问题的方法，有助于学生全面把握和理解知识点。通过这样的探究活动，帮助学生理解知识，并在设计实验、分析实验的过程中找到理论知识与生产生活联系的契合点，让学生在探索和分析中发展科学思维、提升科学探究能力。

3.利用情境化教学，培养学生的社会责任感

“社会责任”是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。当今社会面临的很大一个问题就是网络信息鱼龙混杂，网络暴力问题层出不穷，而学生很大一部分的信息来源于网络，所以培养学生正确、理性看待问题的情感价值观和强烈的家国情怀和社会责任是中学教育长期坚持和不断深化的重要课题。高中生物教学中，要充分挖掘生物课程的生活性，在对生活现象的解释和问题的解决中渗透和强化学生的社会责任。

3.1 角色体验，激发社会责任感

教师可对电影《流浪地球》的剧情进行延伸，以在寻找新家园、建设新家园中面临的问题——“农作物生长速度过慢，难以满足人们现实生活的需求”为导入。并在学生对其他植物激素的产生、作用及植物生长调节剂有了基本的认识和理解之后，进一步呈现新家园建设中面临的问题，让学生将身份转化为农业专家进行角色扮演，利用所学知识，帮助解决新家园建设中所面临的问题。每组承担一个课题，并通过农业科技成果推介会的形式来展示大家的研究成果。通过这样的角色扮演让学生置身于真实的情境之中，激发学生思考和探究的兴趣。下面是学生需解决的问题。

（1）如何让扦插枝条快速生根？

（2）天然状态下凤梨开花结果的时期参差不齐，影响上市销售，如何改善这一状况？

（3）芦苇是造纸的主要原料，但多数芦苇纤维短，品质较差，可以通过什么样的措施增加纤维长度？

（4）传统发酵啤酒需要大麦芽中的α-淀粉酶，从这个角度如何简化生产工艺？

（5）你知道毒豆芽是如何生产的吗？在生活中如何去区分呢？

（6）为什么有的马铃薯和洋葱等蔬菜贮藏期特别长？这样的处理对人体健康有害吗？

利用分组合作、角色扮演的形式，让学生明白植物生长调节剂在农业生产生活中的应用，通过活动的展示培养学生团队合作能力及语言表达能力。通过一轮展示以后，在了解植物生长调节剂在生产生活中的应用的基础上让学生谈谈自己的感受，引导学生了解科学进步是多面的，只有合理利用才能造福人类，保护我们赖以生存的家园，从而帮助学生科学、理性地思考生活和社会中的问题，培养学生正确的价值观。课程的最后可以播放迈克尔·杰克逊《地球之歌》的MV，利用视频中地球破坏前后场景的反差及音乐渲染，进一步激发学生关注和保护人类生存环境的责任感，帮助学生树立人与自然和谐共处的社会观念。

3.2 原创试题中渗透“家国情怀”的教育

为了让学生在所学知识的基础上衍生出新的“技能”，实现知识的“再生长”，同时培养学生将理论知识转化为实践应用的能力，教师可引领学生进行课后拓展训练。以《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》中学业要求——基于植物激素在生产生活中应用的相关资料，结合植物激素和其他因素对植物生命活动的调节，分析并尝试提出生产实践方案，结合学生课堂上对知识的理解和优劣势的体现，以内蒙古地区常见的植物沙棘为背景进行如下原创试题的设计（材料选自西北农林科技大学李丽霞的硕士论文）。

“宇航人”是内蒙古的品牌，它的很多产品都与沙棘有关。科研人员对沙棘抗旱机理进行研究发现：在干旱条件下，气孔周围会形成一个浓密的屏障以达到保水的目的。针对此现象，有人认为在对沙棘扦插枝条培育过程中用保水剂处理，来维持植物体内的含水量从而提高成活率，也有人认为通过生根粉处理效果更好。你认为哪一种措施会更好？请设计实验证明并为沙棘栽培者提供合理化指导意见。通过这样的教学设计，一方面巩固了学生对知识的掌握和理解，另一方面让学生了解自己所在地区的民族品牌，激发学生的民族自豪感，通过潜移默化的影响逐渐建构学生的家国情怀。

学科核心素养是生物学科培养人才目标的集中体现，教师需要在日常教学中通过对知识的理解、实际问题的解决不断渗透和融合，引入多元化的教学模式，才能有效地提升学生的学科核心素养。正如本次以学生熟悉的电影《流浪地球》为背景进行延伸，以激素相关知识为依托，注重STS教育。首先通过设问激发学生思考如何解决农业生产中面临的问题，同时引入滥用生长调节剂导致的安全问题，从而引导学生认识到科学在带来进步的同时，也打开了潜藏各种祸患的灾难之门，只有正确使用才能造福人类、保护人类的家园，否则就如《流浪地球》中的场景一样，即使人们拼尽生命去挽救也无济于事，从而与导入相呼应，形成一条完整的主线。通过这样的教学设计培养学生正确看待问题的辩证思维、科学思维及社会责任感，从而使学科核心素养的培养潜移默化于丰富有趣的教学活动中。