在高中生物课堂中渗透生物学科核心素养

欧秋琼

【摘 要】本文基于高中生物学科核心素养的培养，以《细胞中的无机物》一课为例，分析教材特点，论述在高中生物课堂中渗透生物学科素养的做法，提出创设生活情境、巧设问题链、学以致用、理论联系实际等教学策略，以有效培养学生生物学科素养。

【关键词】高中生物 核心素养 课堂教学 策略

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）38-0079-02

2017 年新修订的高中课程标准正式提出生物学科核心素养，主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。高中生物学是科学领域的重要学科课程之一，教师要深入分析教材特点，设计合理的教学内容，让学生主动地参与到课堂学习中，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中习得生物学知识，养成科学的思维习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力。本文以《细胞中的无机物》一课为例，探讨如何在课堂教学中以学生为中心，渗透生物学科核心素养，培养学生分析问题、解决问题的能力。

《细胞中的无机物》为人教版高中生物必修1第二章第五节的内容，包括两部分：细胞中的水和细胞中的无机盐。历年高考主要考查水和无机盐的存在形式及其作用，对此内容以及细胞中的元素和化合物、物质跨膜运输的方式等内容进行综合命题。高一的学生刚从初中跨入高中的门槛，对水和无机盐的许多概念大都来自生活中的经验，虽然对水和无机盐的含量和作用都有初步的认识，但对水和无机盐在细胞中的具体存在形式没有较明确的概念，对结合水的相关知识较难理解，还需要进行适当的补充、纠正和系统化的学习。

一、创设生活情境，发展生命观念

生命观念主要包括结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观、进化与适应观等，它是学生学习生物学课程后获得的标志性的学习成果，也是学生学好生物学的标尺。能够用生命观念认识生物的多样性、统一性、独特性和复杂性，形成科学的自然观和世界观，指导探究生命活动规律，解决实际问题，这是新课标对高中生提出的目标要求。在本节课教学中，教师可以通过创设与学生息息相关的生活情境，激发学生的兴趣，再利用问题驱动，促进学生积极参与课堂，培养学生生物学科核心素养。

例如，在学习“水的存在形式”这一内容时，教师先展示表 1。然后让学生分析：血液与心脏中的含水量相差无几，但两者的形态却截然不同，这是为什么呢？

通过现实生活中的情境与问题将学生的学习置于知识产生的真实情境中，启发学生对自身的结构进行分析、感受，最终通过讨论、比较得出答案：心脏和血液两者形态不同是因为水的存在形式及所占的比例不同导致的。

当得出这个结论后，教师继续指导学生通过阅读课本和观察 PPT 上所展示的图片，同时举出几个生活中的实例：切西瓜时流出来的西瓜汁中的水是什么形式？鸡蛋清里的水呢？新鲜水稻种子晒干时丢失的水呢？等等。通过实例分析，将现实生活中的情境融入课堂，让学生对自由水和结合水的概念认识更加深入。接着，教师为了加深学生对“自由水和结合水的作用”的理解，再举两个实例：晒干后的种子吸水后容易萌发？而烘干后的种子吸水不能萌发？为什么？引导学生对这些生活实例进行深入的探讨，在解决实际问题中理解生物学的核心概念，从而构建“物质的结构与功能观”这一生命观念。

再如，在学习“无机盐的作用”时，教师设计如下情境：很多同学都有这个体会，蹲下太久后，突然站起来会两眼发黑、头晕目眩，这是什么原因导致的呢？患急性肠胃炎的病人，医生通常输入葡萄糖盐水来治疗，为什么？运动员进行大量的集训后，都会喝碳水饮料，而不是白开水，为什么？列举这一系列生活性的“问题群”，讓学生身临其境且迫不及待地想去解决这些问题，充分调动学生的求知欲和学习生物学知识的积极性，启发学生自主思考，讨论交流，解决问题，构建“稳态与平衡观”这一生命观念。

创设生活情境，使学生的学习经历类似专家解决问题的探索过程，利用原有认知结构中的有关知识和经验去同化新知识，克服个人认识上的偏差，自我修正，自我完善，并赋予新知识以新的意义。

二、巧设问题链，激发学生科学思维

科学思维是理论和证据相互协调的过程，是指尊重事实和论据，崇尚严谨和实事求是的求知态度，运用科学的思维方法来认识事物、获取新知识。学生应在生物学课程的学习和其他学习活动中，逐步发展科学思维，形成归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等能力。在课堂中教师可以通过设计“问题链”不断深入，以锻炼学生的思维，让学生体验生活、重视生物学知识，并利用已有的知识和经验比较、分析得出结论，从而培养学生的分析能力、概括能力、解决实际问题的能力，发展学生的科学思维。

例如，在学习完“自由水和结合水”这一概念后，为了树立“两者之间不是一成不变的，而是可以相互转换的”这一观念，教师设计了一系列的生活实例问题：

（1）晒干葵花籽与炒干葵花籽的过程中，葵花籽失去的主要是什么形式的水？

（2）新鲜植物种子和干种子相比较，谁的新陈代谢相对更旺盛？为什么？

（3）新鲜鸡蛋蛋清里的水主要是什么形式？

（4）臭鸡蛋的蛋清为什么会变“稀”？

（5）同体积的水和同体积的果汁放入冰箱中哪个最先结冰？

（6）自由水含量高的植物体（玉米）与自由水含量低的植物体（仙人掌）相比，谁的抗旱、抗寒、抗盐碱性更强？

设计这些“问题链”，让学生利用已学的知识去分析、比较并得出结论。而对于（4）（5）（6）这几个问题，教师提出对学生的回答存在质疑，让他们尝试利用“假说—— 演绎”的方法，在现实生活中用实验来对自己的假说进行实际上的验证，而不仅仅是停留在表面的认识上。

三、学以致用，培养科学探究精神

科学探究是生物学科核心素养必备的一种手段，指针对特定的生物现象进行观察并提出问题，然后查阅书籍或其他信息，再设计观察方案，并通过实验进行分析和解释数据，最终得出答案。在生物学课堂中，要适时开展科学探究活动，使学生在科学探究中成长，锻炼学生动手、观察及分析的能力。

例如，在学完“无机盐的作用”后，教师引导学生阅读教科书 P36 的“技能训练”，根据前面学习的知识，学生已经知道“Mg 是叶绿素必需的元素，植物缺 Mg 叶片会变黄”。这时，教师可以组织学生以学习小组为单位，设计实验证明“Mg 是植物生长发育所必需的”。要求自选材料、写出实验的原理、讨论实验设计的流程、验证实验结果。

学生第一次接触实验设计，对实验过程中的一些术语描述还不是很清楚，教师可以在一旁引导。在这个设计实验的过程中，学生出现“头脑风暴”式的想法。一开始，教师主要是寻堂，进行指导，等学生讨论得差不多的时候，教师根据寻堂得到的结果，提出一些问题：“同学们设计实验时，已经考虑到单一变量的原则，采用分组实验，将植物种植在同一块土地里，一组施加含有 Mg 的化肥，一组施加不含有 Mg 的化肥，如果根据这个方案去完成实验，结果会不会是大家设想的一样呢？（提示：土壤中的成分有哪些？）而另外一些组，同学们不用土壤来种植，而是用水来培养，一组添加 Mg 元素，一组不添加，这样的设计又有没有问题呢？我们单用水来培养植物，植物能不能正常生长呢？（提示：植物生长需要多种无机盐）。”通过这两个设问，学生的思想受到了冲击，不能用土壤，又不能用只含有Mg的水，怎么办呢？这样的设疑，将课堂气氛推上了一个高潮。最后，在教师的指引下，学生慢慢得出实验原理：要验证Mg为植物生活所必需的无机盐，要用“溶液培养法”。植物缺少无机盐表现异常，但添加后又能恢复正常的就是植物所必需的元素。

以小组合作探究为中心，可以充分发挥学生学习的主动性，促使学生大胆去探究，主动去获取知识，深入体会科学探究的过程，从而培养探究精神。

此外，教师还可以挖掘本地的资源，让学生进行课外的探究活动，培养他们的科学探索精神。如互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，对水淹的生物环境有很强的适应能力，曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”，可以让学生组织科研小组，以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题，设计实验去探究。

四、理论联系实际，增强社会责任感

赋予学生使命感和责任感是21世纪生物学对学生提出的社会责任，目的是让学生能自觉关注并讨论相关的生物学社会议题，尝试通过所学的知识来解决生产生活中的相关生物学问题。

在生物学课程教学中，教师要有针对性、有计划性，持之以恒地培养学生的社会责任。在学完《细胞中的无机物》后，学生对水在细胞中的作用有了一定的了解，此时，教師可以将水的相关知识扩展到更大的范围，告知学生：“水是我们的生命之源，也是地球上重要的成分。在探索外星空间是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水源作为最关键的一环，说明水对于人类来说是重中之重，也是国家战略资源。经济飞速发展的这些年，我国依然走先污染、后治理的老路，这样就形成了水资源紧缺、水污染、洪涝灾害等问题，面对我国的严峻形势，作为一名高中生，应该如何去保护环境、保护国家、保护家园呢？”接着，让学生课后收集“水资源，水污染”的相关资料，并写成一篇短小的论文，从中增强学生的社会责任感。

总而言之，学科核心素养的培养是当前教育的热点话题，培养学生生物学科核心素养，对学生学习及今后发展均有重要意义。教师在教学过程中要把培养学生学科核心素养当作头等任务，立足于学科核心素养的教学维度，采取科学的教学策略，有效培养学生的生物学科核心素养。

【参考文献】

[1]高艳娇.互动式教学在初中生物学教学中的应用[D].昆明：云南师范大学.2018.

[2]赵传芳.浅谈在生物教学中渗透社会责任感教育[J].中国科教创新导刊，2007（15）.

[3]石志学.高中生物教学中使用多媒体课件存在的问题及策略[J].中学教学参考，2019（12）.

[4]肖安庆，陈 进.基于核心素养立意的生物考试内涵与试题分析[J].中学生物学，2017（07）.

【基金项目】广西教育科学“十三五”规划2019年度自筹经费重点课题（B类）“基于专题性生物课堂观察的校本教研实践研究”（2019B230）。

（责编 罗汝君）