生物教学体现学科素养

刘训华

作为一线教师，让学生在成长过程中形成学科素养责无旁贷，也是时代的需求。怎样才能将学科核心素养贯穿于高中生物课堂的始终呢？笔者就以人教版《降低化学反应活化能的酶》一课为例，浅谈在生物教学中是如何体现学科核心素养的，旨在与学科同仁相互切磋。新课程标准提出了生物核心素养的四个方面，即“生命观念、科学思维、科学探究和社会责任”。生物核心素养是作为高中生物教师课堂教学目标实施过程中必须融入的主旋律，也让学生在课堂学习过程中去不断体验和内化的能力素养。

一是将生命观念融于教学过程中，让学生去熟知生命世界、释疑生命现象。生命科学认为“生命是源于自然随机事件”，生命具有新陈代谢和自我复制两个方面的特征，而酶在细胞代谢中有着不可缺失作用，酶降低了细胞内的化学反应活化能是其本质和特性，在课堂上将这种生命观念传递给学生也是非同小可的事情，不能有半点懈怠。为了落实好这种核心素养，笔者在课堂的引入环节产生了这样的情境：用PPT展示了教材第78页的斯帕兰扎尼的实验，并让学生讨论两个问题：一是让学生发现展示的实验解决了什么问题？二是鸟类的胃液中是什么物质使肉块消失了？本情境创设的目的在于通过对斯帕兰扎尼的实验观察到的生命现象，让学生分析提出相应的想法和观点，进而理解或诠释与酶相关事件和现象，使他们在理解生物学概念性知识的基础上形成生命观念，并以此来熟知生命世界、释疑生命现象。

二是将科学思维融于教学过程中，让学生在探讨生命现象及规律中形成科学思维的好习惯。教学相长，在课堂可以借助化学的知识拓展生物知识，可以采用循序渐进的学习原则展开课堂。比如对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应。让学生在课堂上重温化学旧知：“在化学反应中的催化剂概念是怎么定义的？它有什么样的作用、特点和条件？”由此引导学生从作用、特点和条件等方面来认知“酶”这种生物催化剂的概念。这种举一反三是形成生物科学思维的好习惯，通过对化学反应中的催化剂的演绎与推理方法探讨生命现象及规律，得出生物催化剂——酶概念，这是水到渠成的事情，是一种科学思维的过程。

三是将科学探究融于教学过程中，让学生在质疑、观察、设计实验、方案实施中获取实验生物知识。课堂上，让学生通过实验探究可以激发学生的关注兴趣，让他们在实践中开阔视野，在观察中学会提取关键，在设计中敢于创新，在合作中凝聚智慧。因此，让学生对酶在细胞代谢中的作用的认知环节进行分组实验。实验探究案例用电子白板投影。实验名称：比较过氧化氢在不同条件下的分解。实验原理：2H2O2=2H2O+O2;反应条件是“酶”或“FeCl3”做催化劑。要求学生分组设计实验方案。设计完毕后在班级进行展示，交换意见。在设计实验方案时，要让学生认识控制变量是实验设计的原则，让学生阅读第79页相关内容。在进行实验开始前强调两点：选用新鲜的肝脏制成研磨液;用不同的滴管取肝脏研磨液和FeCl3溶液。

填写相应的实验现象：要求学生结合课本第79页进行小组讨论，并将实验讨论结果作以汇报。然后归纳总结，得出相应的实验结论“酶作为催化剂最明显特点是高效”。在进行实验时，让学生认识五个概念：自变量、因变量、无关变量、对照组和实验组。

课堂上，帮助学生进行实验过程的理论分析：新鲜肝脏研磨液是生物催化剂，若1滴该20%的溶液中含酶的相对数量是1;则无机催化剂FeCl3，其1滴3.5%的溶液含Fe3+的相对数量25万。因此，可以看出酶作为催化剂最明显特点就是高效。同时，用电子白板展示酶降低反应的活化能的图像（见课本第80页图），并解释不同无机催化剂和酶分解H2O2的活化能是不同的，其中酶催化时的活化能最低，让学生从图像分析中感悟酶的高效本质原因。

本实验环节设计目的是：通过实验设计、方案的实施和现象观察，培养学生的实验探究素养，明确无机催化剂与生物酶相比，酶降低反应的活化能更显著;同时引导下让学生学会交流与合作，并结合学习过的化学知识，理解酶催化时反应的活化能最小是酶高效的本质因素，从而认知酶有着高效的催化效率;也体会到正是因为酶的高效催化作用，细胞代谢才有了在温和条件下快速进行的能力。

在高中生物课堂教学中体现学科核心素养，在于将生命观念融入教学过程中，让学生去熟知生命世界、释疑生命现象;在于将科学思维融入教学过程中，让学生在探讨生命现象及规律中形成科学思维的好习惯;在于将科学探究融入教学过程中，让学生在质疑、观察、设计实验、方案实施中获取实验生物知识;在于将社会责任融入教学过程中，让学生尝试解决生产生活中的生物学问题。

参考文献

[1]俞红成.高中生物学科核心素养的教学培养策略[J].中学生物教学，2016（4x）：18-19.

[2]李晓聪.浅谈高中生物课堂教学中对核心素养“生命观念”的培养[J].中学生物学，2017，33（11）：79-80.

[3]辛给元.巧设问题情境，构建高效课堂——“降低化学反应活化能的酶——酶的作用和本质”的教学设计[J].中学生物学，2011，27（1）：39-40.

（作者单位：南京师范大学附属中学江宁分校）