聚焦热点，提升生物学学科核心素养

陈宜

摘要 通过以教材中病毒与人体稳态两部分知识为主题，以问题探究教学为主线，帮助学生建构专题复习知识网络，并在新冠肺炎这个热点情境下初步达到从生命观念、科学思维、科学探究到社会责任层层递进地培养学生生物学学科核心素养的目的。

关键词 专题复习 聚焦热点 核心素养

中图分类号C633. 91

文献标志码B

生命观念、科学探究、科学思维、社会责任是生物学学科核心素养的有机组成部分。以核心素养培育为宗旨的新课标提倡情境教学，通过创设与生产、生活、科研密切相关的真实情境，让学生在情境分析中，开展探究活动，展开科学思维，领悟生命观点，激发社会责任。在抗击新冠肺炎疫情的中心城市武汉，笔者尝试在专题复习课中，联系热点知识，培养学生的科学探究精神和科学思维能力，激发学生的家乡情和爱国情，加强对学生的生命观念教育和社会责任感教育。

1 教学思路

病毒的侵染是目前的社会热点，人体的健康也是每个人每天都在关注的切身问题;人有生命力，病毒也有生命力。于是，“病毒PK人体稳态”非常自然地成为一节充满生命力的专题复习课。选择这样一个高热度的话题，不仅仅是对于课本知识的拓展，更重要的是彰显了生物学科承载着培养公民科学素养之重任。那么，教师如何让生物学学科核心素养在课堂上落地呢？具体的教学思路如图1所示。

2 教学过程设计

2.1 課堂引入

新型冠状病毒是2020年的热门词。2020年2月11日，国际病毒分类委员会将新型冠状病毒命名为SARS-CoV-2。新冠病毒引起的新冠肺炎对人体的健康造成了极大的威胁，现在更是以迅雷不及掩耳之势席卷了全球。我国的《内经》中早就提出了非平衡稳态思想，也就是“稳态有序（生理）一失稳态无序（病理）”，人体达到了稳态，才能达到身体健康。那么，人体的稳态是如何保持的呢？

教师导入学习当新冠病毒入侵机体时，人体会产生一系列反应：发热、咳嗽、发炎、乏力等。病毒与人体稳态的斗争由来以久，这不仅仅是斗争，更是一场战争。所谓“知已知彼、百战不殆”。那么，在两者的PK中，到底谁会胜利呢？今天我们就利用高中生物课本所学来预测，战况将会如何？

.2 自主构建网络，帮助学生建立生命观

生命观念是由众多重要的生物学重要概念支撑的。教师给学生指定课题，请学生自行查阅课本知识，构建知识网络。这个过程能够让学生加强对概念的理解，并将具有联系的知识进行汇总，最后整理成图解。教师可以重点考查学生的理解和运用概念的能力。

在本节课中，教师以“病毒和人体稳态”的PK之战为主题，请学生在课前复习必修本教材中所有与之相关基础知识，并以概念为核心词，将相关内容进行整理。在课堂上，教师展示学生整理的小分支图解，请学生以辩论的形式去陈述：病毒和人体稳态之战，各自有哪些优势？

学生经过讨论，得出病毒具有的特点：结构简单、成分单一（必修3的知识）;侵染能力强（必修2的知识）;遗传信息能够在宿主细胞内表达（必修2的知识）;易变异，不容易制作疫苗（必修2的知识）。同时，学生还得出人体稳态具有的特点：可以保持相对稳定的状态（必修3的知识）;有多种调节机制（必修3的知识）。

最后，在学生激烈地辩论中达成共识。师生一起总结，共同完成专题知识网络的构建（图2）。在知识的整理、构建网络、学生辩论的过程中，学生能加深对生命观的理解，如病毒与其他生物之间进化与适应、稳态与平衡、结构与功能观等。

2.3 链接热点知识，提高学生科学思维能力

科学思维能力的考查也是高考的重点。对证据的选择、分析和判断是科学思维的结果，逻辑推理既是科学思维的过程，也是科学思维的要求。探究过程和方法以及探究过程中表现出来的逻辑推理能力，超越了学生所需要获得的重要知识，是核心素养中关键能力的直接表现，必须在新的生物学高考中予以重视。

在知识网络完成构建后，教师引导学生将辩论场转移到高考考场，通过设问激发学生的探究欲：在高考战场中，病毒与人体稳态之战又将如何进行呢？教师将近几年高考试题中考查病毒与人体稳态的试题进行汇总，教学生学会从题干中找寻信息，利用所学概念和原理去分析试题中涉及的知识点，帮助学生掌握病毒与稳态的相关知识，使学生更容易识别命题人的出题陷井，总结解题的方法。在这个过程中，学生主动参与、努力思考，并进行判断和推理，培养了逻辑思维能力，训练了科学思维能力。

（1）知识点链接-：SARS-CoV-2病毒的结构与功能。

①SARS-CoV-2病毒属于生命系统的结构层次吗？（不属于，最基本的结构层次是细胞）

②SARS-CoV-2病毒有严整结构吗？（虽然病毒结构简单，但仍然具有严整结构）

③SARS-CoV-2病毒是一种正链RNA病毒，其结构稳定吗？其增殖的模板是哪一个？（遗传物质是正链RNA，为单链结构，不太稳定。RNA分子可以直接作为翻译模板：+RNA一-RNA一+RNA）

（2）知识点链接二：SARS-CoV-2病毒的侵染。

①SARS-CoV-2病毒的侵染过程如何？

②与病毒增殖有关的中心法则是什么？

（3）知识点链接三：SARS-CoV-2病毒侵入人体后的免疫过程。

①免疫系统的防卫功能如何？（免疫系统的防卫功能有三道防线：第一道防线：皮肤、黏膜，冠状病毒主要通过呼吸道进入人体;第二道防线：吞噬细胞、体液中的杀菌物质溶菌酶等;第三道防线：特异性免疫，包括体液免疫和细胞免疫）

②免疫系统的监控和清除功能有哪些？（免疫系统具有监控和清除功能，肺细胞被冠状病毒感染后，效应T细胞会与肺细胞结合，使细胞裂解死亡，即细胞凋亡）

（4）知识点链接四：SARS-CoV-2病毒疫苗的制备。

①制备疫苗的目的？（形成记忆细胞，使机体迅速增殖分化为浆细胞和效应T细胞）

②用减活病毒和灭活病毒制备疫苗的区别？（灭活疫苗是指将病原体灭活，使之丧失毒力，但保留免疫原性而制成的疫苗，易于保存、无污染，但免疫力不高，需注射多次才能有满意免疫力。减活疫苗是指：在人工条件上丧失致病性，但仍保留其繁衍能力和免疫原性而制成的疫苗。它是微生物制剂，有一定残余毒力，在体内作用时间长，只需要接种一次，即可产生稳固的免疫力）

通过问题串的形式，教师引导学生在热点SARS-CoV-2病毒的社会情境下，联系课本上相关的知识点，大胆分析热点知识，分析SARS- CoV-2病毒与人体稳态方面的知识点联系。

2.4 构建情境试题，培养学生科学探究能力

高考试题需要创设一定的情境，让学生在情境中表现自己的真实水平。一般简单的情境达不到检测目的，因此，需要设置相对真实的情境。情境越真实越能反映学生的核心素养水平，情境可来源于科学技术与社会的联系，可来源于科学研究的过程和成果，可来源于真实的现实生活。在真实情境中考核学生的生物学学科核心素养，会成为高考命题的重要方向。教师设计真实的问题情境，教会学生应用所学的概念与原理进行判断与推理，运用于解题来考查生物学核心素养。

笔者发现若干知识点出现频率是比较高的，如病毒结构和生活方式、病毒侵染细胞的方式、病毒的遗传信息的表達、稳态调节的方式、实验分析能力的运用等。因此，教师可以创设新型冠状病毒的新情境，引导学生运用类比推理法，去探究如何解决与新型冠状病毒有关的问题。例如，该怎样制备新冠病毒的疫苗？人们该如何在生活中预防病毒呢？在课堂中，教师利用问题，激发学生的探究欲望，促进学生自主探究、自主表达，从而达到巩固基础知识、提高科学探究能力的目的。

新冠肺炎是由SARS-CoV-2病毒引起的，对人类健康造成了极大危害，请回答下列有关问题：

（1）将病毒的核酸进行彻底水解，能得到的成分有____。

（2） SARS-CoV-2病毒能和细胞膜上的受体结合入侵细胞体现了细胞膜的____功能。

（3） SARS-CoV-2病毒侵入人体细胞后，细胞能识别并与宿主细胞密切接触，使其裂解死亡，病毒释放出来后会被免疫产生的所凝集，最后被____ 吞噬消化。

（4）若想确定该病毒的类型是DNA还是RNA，请写出利用放射性同位素标记的方法进行探究实验的实验思路;还可利用哪些方法进行探究实验，写出简单的思路即可____。

解析：前两小题涉及课本必修1的知识点，第三小题是必修3的免疫章节内容，而第四小题是开放性命题，需要综合利用高中生物知识来回答。病毒只有1种核酸，彻底水解可得到4种碱基、1种五碳糖和磷酸。SARS-CoV-2病毒能和细胞膜上的受体结合，体现了细胞膜的信息传递功能。病毒入侵机体细胞，需要体液免疫和细胞免疫共同作用才能被彻底消灭。第四小题主要考查DNA与RNA的区别及同位素标记法在实验中的应用。在实验设计中要确定自变量和因变量，还要控制好无关变量。选好材料设置两组实验：将宿主细胞放在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性（甲组）;将宿主细胞放在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒（乙组）。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。还可以使用必修1中所学方法回答此题，如用甲基绿吡罗红染色剂进行鉴定，用酶解法去探究DNA和RNA的成分等。

教师设置新情境试题，充分发挥学生想象力，引导学生联系所学课本知识，实现培养学生的科学思维方法和科学探究能力的目的。

2.5 联系社会实际，激发学生的社会责任感

生物学科承载着培养公民科学素养之重任。学生在分析病毒与人体稳态的战争中，已经认识到了病毒对人类发起了各种挑战，人类也要想办法对抗病毒。医护工作者无畏生死，用生命在努力战斗。每个人唯有加强个人防护，注意佩戴口罩、勤洗手，不随地吐痰，加强锻炼。规律作息，才能为这场战争的最后胜利贡献自己的力量。在生物学课堂中，教师通过分析具体事例，加强学生的社会责任感，也对学生将来的职业导向有一定的指导作用。

3 教学反思

本节课中，教师联系热点知识，使学生感同身受，更容易引起学生的情感共鸣。以问题为导向让学生全方位认识病毒与稳态相关的知识点，通过辩论让学生主动构建起完整的知识框架，以当堂模拟试题分析帮助学生找到答题规律，进行情境实验分析，从而培养学生的生命观念、科学思维、探究能力、社会责任感，实现核心素养的四个层面相互关联、层层递进，比较好地践行了新课标理念。

本节课虽然重视了学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任的生物学学科培养，但是生物学学科核心素养的培养并不是哪一节课能够完成的，而是在平时的各个教学环节中运用多种教学方法去持续渗透。如何在高中生物教学中，真正完成学科教育模式和学习方式的根本变革，真正完成学生核心素养的培养，还需要进一步研究和努力。

参考文献：

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