聚焦课堂教学 渗透核心素养

张群利

摘要：学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。在这样的理论指导下，如何在普通的课堂教学中渗透核心素养，是每一个生物教师都该深入思考的问题。

关键词：稳态观 物质与能量观 结构与功能观

《普通高中生物学课程标准（2017版）》正式出版，将普通高中课程方案和课程标准修订成既符合我国实际情况又具有国际视野的纲领性教学文件。该标准的重点依然在生物学科核心素养上。学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力，生物学科包含生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四大核心素养。

在这样的理论指导下，生物课堂上该如何渗透学科核心素？如何将生物课上成实验科学课，体现其科学属性？如何讓学生摒弃“生物是理科中的文科或者小文科”的观念，体现生物课堂的理科性质？这些是每一位生物教师都该深刻思考并解决的问题。下面我谈谈自己是如何设计并完成《细胞膜——系统的边界》的课堂教学以渗透学科核心素养的。

一、分析教材，明确本节内容在整个知识网架中的地位

《细胞膜——系统的边界》是人教版高中生物必修一第3章第1节的内容，学习目标是掌握细胞膜的成分，理解细胞膜的功能。从知识体系中看，前面带领学生们走近细胞、了解了组成细胞的分子，接着探究这些物质是如何组成细胞的，很自然地过渡到第3章《细胞的基本结构》，因为第4章《细胞的物质输入和输出》将详细介绍生物膜的结构和物质出入细胞的实例和方式，因此本节教学中提到细胞膜的结构也是点到为止，对于细胞膜控制物质进出细胞的原因，也没有展开叙述，避免与第4章重复。但是，我们可以通过实验让学生体会到细胞膜的流动性和选择透过性，不直接深入，以达到前后呼应、分散难点的目的，同时让核心概念多次从不同角度呈现。通过以上分析，教师明确了本节内容在教材中的地位。

二、研究学生，以实现课堂教学的针对性

高一学生对细胞膜这一概念已经有所了解，细胞的基本结构在初中生物中就已经学习过，学生在显微镜下的确看到细胞存在明显的边界，虽然没有看到细胞膜的结构，但由此可以推断出细胞膜的存在。其实，科学家们在用电子显微镜看到细胞膜之前就已经确认细胞膜存在了。科学家们是怎样确定细胞膜的存在呢？这个问题的提出符合学生的认知规律，同时也为学生对细胞膜的学习打开兴趣之门。

三、新课导入时渗透“稳态观”

在必修一学习之初，同学们就已经明确细胞不只是一个系统，更是一个生命系统，作为一个生命系统，它有着怎样的内部结构呢？为了让学生对细胞的内部结构感兴趣，我剪切了BBC拍摄的《细胞的内部旅程》开头，制作成一个一分钟的小视频，大致内容是：“我们人体由数万亿个细胞构成，小到一个针头就能装下四万个，它们是我们生物组织的基本组成部分，是构成人体的最小单位。然而，在每个细胞表面之下的是一个比任何科幻小说更陌生的世界，其中十亿个微型细微机器都在发挥自己的作用，在我们生命的每一秒协同发挥作用。”气势恢宏的视觉感受和精确干练的语言讲解，让学生感到震撼：小小的细胞内部结构居然这样复杂和神秘，激发了学生的求知欲。与此同时，教师补充说明只有在一个相对稳定的环境中细胞内部的微型机器才能高效运转，处于动态平衡，提出“物质与能量观”“稳态观”“结构与功能观”，而研究细胞的结构，首先要从它的边界——细胞膜开始。

四、深究课堂，在过程中渗透核心素养

首先问科学家是怎样确定细胞膜的存在的，让学生以小组为单位对这个问题思考、推测、讨论，提出具体的方法，在此过程中锻炼学生分析问题、解决问题的能力，同时培养学生的理科思维;之后带领学生分析细胞膜上有哪些物质，以问题导入，通过重温科学家们探究细胞膜成分的历程，让学生体会科学探究的过程，提高学生从资料中提取信息的能力，培养学生的科学思维;然后介绍如何获取细胞膜，让学生比较多种细胞，分组讨论，并通过阅读课本“相关信息”体会生物学科核心素养中的结构与功能相适应观;然后分析细胞膜的成分，主要通过回忆蛋白质的功能来说明细胞膜的功能主要由蛋白质决定，为后面细胞膜功能和第4章内容的学习埋下伏笔;最后联系生活，介绍临床上癌症的早期检是测通过检测细胞膜中甲胎蛋白和癌胚抗原的含量进行的。

在细胞膜功能的教学中，我首先说明细胞膜的功能之一是将细胞与外界环境分隔开，膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，使生命物质和外界环境隔开，使细胞有一个相对稳定的内部环境，细胞内的生命活动才能有条不紊地进行，再次强调“稳态观”;然后阐述细胞不是一个封闭的系统，细胞的生存、生长和发育依赖于细胞内外的物质交流和能量交换，渗透“物质和能量观”;之后介绍膜对物质的运输是有选择性的，并通过生活中的现象以及实验说明细胞膜有控制物质进出的功能。在此，我带领学生进行了一个实验，让学生感受细胞膜的功能。

实验选材：新鲜的玉米棒一个

实验器材：玻璃皿若干、红墨水、烧水壶、刀片

实验时间：上课前一天

实验人员：全班36人，分6组

实验流程：

（1）每组挑选3粒或5粒形态大小相似的新鲜玉米种子，纵切两半，并将来自同一粒种子的两半做上记号。

（2）将每粒种子的一半放在玻璃皿中，将另一半放在开水壶中加热煮10分钟（煮熟），冷却后取出并沥干水分。

（3）将所有的半粒种子全部浸泡在红墨水中1小时，取出，再用清水浸泡直到种子中无红色水溢出。

（4）将种子排放在玻璃皿中，观察胚的颜色。

由实验结果可知：胚没有着色的是没有煮熟的，胚着色的是煮熟的，说明活细胞的膜能控制物质进出细胞。

另外，我还让学生了解到，生物体中的各个细胞都不是孤立存在的，它们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。通过体外受精的动物的精子总是和同种生物的卵细胞结合，以及2018年诺贝尔生理学或医学奖授予免疫疗法的发现，让学生体会细胞膜还可以进行细胞间的信息交流。

最后总结：细胞作为最基本的生命系统，细胞是由物质组成的，这些物质通过形成特定的结构，决定细胞膜的功能，结构与功能总是相适应的，细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，细胞内外的物质和能量的交换以及信息的交流才能顺利进行，再次渗透“结构与功能观”“物质与能量观”“稳态观”。

学科核心素养是学科育人价值的集中体现，在生物学科教学中培养学生的生物学科核心素养，是每位生物教师义不容辞的责任。我们要深入理解教学内容，找到核心素养与教学内容的最佳结合点，从而让核心素养培养和知识学习和谐统一、相互促进。

责任编辑：黄大灿