在作业设计中培养生物学科核心素养例析

林丽

【摘 要】本文以高考一轮复习“通过激素的调节”当中的作业设计为例，通过深化生命观念、发展科学思维、倡导科学探究、关注社会责任等环节，使学生在复习的同时又获得了生物学科的核心素养。

【关键词】高中生物 核心素养 作业设计

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）34-0080-03

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，而生物学学科核心素养则包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。生物学科核心素养是《中国高考评价体系》的考查内容之一，作为课堂教学的组织者、引导者，教师必须先具备学科核心素养的理论知识，才有能力在课堂教学中培养学生的学科核心素养。课堂教学的延伸是课后作业，因此学科核心素养的培养也要延伸到课后作业中继续进行，即在学生的学习全过程中都应该进行学科核心素养的培养。

近年来，笔者在高考一轮复习环节中，通过深化生命观念、发展科学思维、倡导科学探究、关注社会责任等四个环节，使得学生在复习的同时又获得了生物学科的核心素养。接下来，笔者以人教版高中《生物》（必修三）《稳态与环境》第 2 章第 2 节“通过激素的调节”的作业设计为例，对此进行探究。

一、深化生命观念

生命观念是生物课程标准中最具有生物学學科特色的核心素养。具有正确的生命观念，有利于学生用生命观念去认识生物的多样性、统一性、独特性和复杂性，从而形成科学的自然观和世界观，并以此指导探究生命活动规律，解决实际问题。

〖例 1〗人在恐惧时，血液中肾上腺素的含量立即上升，导致心率加快，紧张出汗。下列叙述错误的是（   ）

A.此过程是传出神经支配的肾上腺分泌的肾上腺素

B.该肾上腺素通过神经纤维运输到心脏使心率加快

C.大量流汗导致机体失水过多，可通过增加抗利尿激素进行调节

D.葡糖糖消耗使血糖浓度偏低，可通过增加胰高血糖素进行调节

〖例 2〗请回答内环境稳态与生命活动调节的相关问题：

（1）盐摄入过多会引发高血压，原因之一是细胞外液渗透压;食盐摄入过多，还会促使血管紧张素（一种激素）活性增加而使血压升高。血管紧张素调节作用具有通过体液运输，（答出两点）等特点。

（2）合成类固醇与睾丸酮具有相似的结构，能增加肌肉块头和力量，有些运动员不顾体育道德精神，用其提高成绩。女性使用该类物质后，会导致胡须加粗、声调低沉、喉结突出，这体现出性激素具有功能。长期使用这种兴奋剂，最终会使性腺萎缩，生殖机能减退或丧失，原因是。

这两道作业题都与生命现象有关，在学生理解和掌握相关知识的基础上，例 1 从恐惧时心跳加快这一生命现象入手，加深学生对肾上腺素、抗利尿激素、胰高血糖素这几个概念的理解;例 2 通过盐摄入和合成类固醇与机体稳态的关系，让学生理解生命的本质，从而形成热爱生命的观念。

二、发展科学思维

科学思维是一种建立在证据和逻辑推理基础上的思维，它有明确的思维方向，有充分的思维依据。科学思维包括归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等。在学习过程中探讨、阐释生命现象及规律，学生不仅能获得生物学知识，还能逐步养成科学思维，形成积极的科学态度。笔者结合教学实践，从思维训练的角度出发，串联复习内容，把零碎知识系统化、规律化，创新设计作业，通过绘制思维导图的方式建构知识框架，从而提升学生的作业参与度，化解学习难点，达成不断促进学生思维品质发展的目的。

〖例 3〗绵羊属于季节性繁殖动物，以下关于该动物体内性激素的叙述，错误的是（ ）

A.性激素弥散到体液中，只运输给相应的靶器官、靶细胞

B.性激素可促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成

C.性激素不组成细胞结构，也不提供能量，经靶细胞接收后就被灭活

D.性激素属于脂质，合成受环境因素影响

〖例 4〗人体内环境的相对稳定对人体健康具有重要意义。下列叙述正确的是（ ）

A.低血糖时肝脏细胞只有胰高血糖素和肾上腺素的受体起作用

B.胰岛素降低血糖浓度途径之一是催化葡萄糖的氧化分解

C.下丘脑神经分泌细胞具有促甲状腺激素和甲状腺激素的受体

D.血液中胰高血糖素增加可促进胰岛 B 细胞分泌胰岛素

〖例 5〗黑色素是由黑色素细胞合成并分泌的，直接影响人的肤色。根据下图（“+”代表促进，“-”代表抑制）回答相关问题：

（1）下丘脑、垂体和黑色素细胞三者体现了黑色素的分泌的调节机制;促黑素在体内含量基本稳定，一方面与垂体细胞产生调节机制有关;另一方面与 MRF 和 MIF 之间的（拮抗/协同）作用有关。

（2）从图中可知，促黑素的靶细胞是   。不同激素对同一垂体细胞产生的生理效应是不同的，可能的原因是    。

（3）几乎是全身细胞是甲状腺激素的靶细胞，这与信息分子的作用具有特异性产生矛盾吗？请你说明理由。

例3 围绕性激素这一核心概念，让学生学会归纳与概括、分析与比较，从而发展学生的思维能力。例 4 以血糖平衡的调节模型建构为主线，促使学生自主构建知识网络，不仅考查学生的逻辑推理能力，还发散其思维能力。例 5（1）题在学生建模甲状腺激素的分级调节和反馈调节的基础上，结合图表，分析与推理黑色素细胞合成并分泌黑色素的相关知识点;（2）题问的是原因，让学生归纳概括不同激素的作用，并将激素作用的特点之间建立联系，学生在分析问题的同时能够引发深层次的思考，激发了学生的科学思维，还增强和训练学生的问题意识，分析及解决问题的能力也得以提高;（3）题的设计，要求学生多维度思考同一问题，基于教材知识结合逻辑推理，不仅训练学生的批判性思维，也培养了学生思维的深度。

三、倡导科学探究

作为研究生命现象和生命活动规律的生物学，其基本的研究方法是实验。实验是对学生探究能力和创新能力的考验。严密的科学探究过程需要严谨的科学思维指导，科学探究的本质是提出问题和解决问题，是一种综合能力的体现，包括观察并提出问题的能力、制定并实施计划的能力、获取证据或数据的能力、表达和交流的能力。

〖例 6〗内环境中甲状腺激素的含量保持相对稳定主要与机体的负反馈调节和分级调节有关。为探究垂体分泌的促甲状腺激素对下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素是否存在负反馈调节，下列对实验组和对照组叙述错误的是（ ）

A.对照组应进行手术并切除甲状腺，注射适量的生理盐水

B.实验组应进行手术并切除甲状腺，注射适量的甲状腺激素

C.实验组的 TRH 含量等于对照组，说明 TSH 对 TRH 不存在负反馈调节

D.实验组的 TRH 含量低于对照组，说明 TSH 对 TRH 存在负反馈调节

〖例 7〗为进一步探究兴趣小组从小白鼠血液中提取的激素是胰岛素还是甲状腺激素？甲乙丙同学进行相关实验如下。已知甲状腺激素可以促进新陈代谢，加速物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性。回答问题：

（1）甲同学：将该激素制备成样液，加入 试剂，若溶液呈紫色，则该激素为 。

（2）乙同学：把生理状况性别相同的小鼠分成两组，编号 A、B，给 A 组小鼠注射适量的生理盐水，B 组小鼠注射等量的该激素，放在相同且适宜环境中培养一段时间，观察现象。

①如果 ，说明该激素是甲状腺激素。

②如果 A 组小鼠正常，B 组小鼠先休克，给 B 组的小鼠注射适量的葡萄糖后恢复正常，说明该激素是 ，判断的理由是 。

（3）丙同学：把生理状况性别相同的小鼠分成两组，编号 C、D，给 C 组小鼠饲喂含该激素的饲料，D 组饲喂不含该激素的相同饲料，观察一段时间后，两组小鼠状况基本一致，该同学作出判断：该激素是胰岛素，不是甲状腺激素。请写出丙同学作出该判断的依据：。

例 6 在“下丘脑→垂体→甲状腺”的分级调节和负反馈调节的知识基础上，明确实验的自变量为促甲状腺激素，因变量为促甲状腺激素释放激素，而下丘脑原已受甲状腺激素的负反馈调节，因此确定甲状腺分泌的甲状腺激素为无关变量，需切除甲状腺来排除干扰，从而根据实验设计的原则确定实验组和对照组的处理方式和预期的结果。这道作业题既能够训练学生的逻辑推理能力，同时也发展了学生的创造性思维。例 7 这道作业题创设了一个实验情境，要求学生在实验探究中独立思考，将所学知识和技能转化为具体的思维方式和能力。这道题需要学生利用实验探究的基本思路和方法，找准关键词，运用学科知识就能准确答题。

四、关注社会责任

教育的根本任务是立德树人。凸显生物学科育人价值最直接的途径是正确落实生物学科素养中的“社会责任”。让学生关注个人与社会议题并参与讨论，基于所学的生物学知识，作出理性解释和判断，最终形成解决生产生活问题的能力和担当。换而言之，社会责任是学生“用科学”来“心系社会、模拟决策”，是学科素养的最高境界。但在高中生活中，学生真正接触社会的机会极少，因此，在作业设计中，教师要为学生创设社会生活的情境，提供材料让学生解决现实中常常会出现的问题，以此获得生活经验。

〖例 8〗现某美容美体中心推出一则广告“每月三针，助您瘦十斤”。已知，注射液是某种抑制剂，作用方式是通过改变葡萄糖通道蛋白结构从而阻止葡萄糖进入组织细胞（如胰岛细胞、脂肪细胞等）。结合教材知识思考：①当血糖浓度升高时，胰岛素的分泌是否依然会增加？请说明原因。②长期注射，能否达到瘦身的目的？请说明理由。③若达到瘦身的目的，是否真正的健康？请从两个方面说明理由。

〖例 9〗现在人们都喜欢“土货”，土鸡、土鸭等家禽牲畜，担心大量激素饲料饲养的鸡鸭等体内含过多激素，人吃了这些肉食会影响身体的生长和发育，甚至影响年轻人的生殖能力。请结合这节知识，给家长们开展知识讲座。

〖例 10〗寒冷的冬天，同学们喜欢紧闭教室门窗，衣物包裹严实，但有同学提出不应该这样做，他认为人在寒冷环境比炎热环境中更容易集中精力学习，主要原因是什么？

作业设计中的问题情境，可以更多地关注社会议题，使学生从材料中获取生活经验的同时还能获得生物学的知识。以上 3 道例题关注的问题，如瘦身产品、饲料鸡鸭等都是生活中会接触到的，不仅让学生觉得十分熟悉，而且能引导学生学以致用，树立正确的情感态度价值观，并对问題作出理性解释，辨别真伪科学。

作业设计并不是简单的出题，作业设计的素材应该选取对学生生物核心素养形成有利、在学生终身发展中具有长效性和迁移性的内容，最终让学生获得对生命的感知和体悟、对生命的敬畏和尊重、对自然的认识与珍惜、对生命科学技术的认识与探究实践、对社会的认识与担当。

【参考文献】

[1]潘 青.基于科学思维培养的生物学教学思考[J].中学生物学，2019（6）.

[2]郭多华.以核心素养为目标的主观性试题编制[J].思想政治课教学，2016（9）.

（责编 马群耀）