基于发展学生核心素养的“病毒”专题复习教学设计

任光辉

摘要：病毒作为一种不具有细胞结构却有生命特征的微生物，在生物界中地位特殊，也是近年高考的“明星”考点。教学设计以COVID-19为主线，从结构与功能观角度构建了“病毒”概念，分为回归教材、认识生命，了解病毒、关注生命，预防病毒，关爱生命三个层次完成了基于概念的归纳与概括、模型与建模、推理与演绎的思维过程，达成了关爱生命、人与自然和谐共生的教学目标，落实了社会责任。

关键词：生物学科核心素养;病毒;教学设计

一、生物学科核心素养概念辨析

生物学科核心素养是学生在学习生物学课程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的价值观念、必备品格和关键能力，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任[1]。其中，生命观念的建立要以概念的理解为基础，谭永平认为生命观念可以概括为系统观、进化观、生态观三大观念。科学思维工具依托概念来进行，主要体现在：抽象—概括（概念）—判断（命题）—推理（归纳、演绎）的过程中[2]。科学探究包括掌握探究思路方法，指实践能力、合作能力、创新能力等关键能力。社会责任是学生在学习了生物学知识后，通过和生活的联系能形成的对事物的讨论和判断，以及产生的感情，从而解决生活中相关问题。

二、教学思路分析

生物学科核心素养强调了真实情境[3]。基于此，在进行病毒专题复习时将近期爆发的COVID-19作为教学的材料和主线，和传统的专题复习人为割裂知识相比，采取了从面及点的教学方式。从总体来看，从教材涉及到病毒的零散内容中概括出病毒的概念模型，并对相关知识判断以确定是否掌握，再具体到新冠病毒这一具体真实事例。整节课完成了前文提到的科学思维过程，具体落实到每一个子教学环节中，发展了学生核心素养。

三、教学目标设定

基于对生物学科核心素养的理解，结合人教版高中生物学教材，将“病毒”专题的复习教学设计设计为以下四个方面：

（一）通过回归教材，梳理以病毒为核心概念的生命常识，逐步构建病毒概念模型，树立生命观念。

（二）观看新冠病毒侵染人体的视频，总结出侵染过程和机制，提升读取关键信息的能力。

（三）通过小组合作思考新冠病毒的遗传类型和信息传递，提升总结归纳类比推理的能力。

（四）通过病毒的预防和应用，养成辩证看待问题的习惯，关注生命健康，体会不同生命的关系，认同人与自然和谐共生的理念，培养社会责任。

四、教学过程设计与实施

基于上述教学目标，在教学设计中设计了回归教材认识生命、了解病毒关注生命、预防病毒关爱生命三个环节。

（一）回归教材，认识生命

1.视频导入

教师：创设情境，为引发学生的好奇心和求知欲。播放视频并提问：新冠病毒从哪里来，有何特性，症状如何，如何防治？为后续的学习创设情境。

学生：观看科普视频，提出疑问。

2.回归教材

教师：为引导学生回归教材，构建病毒的概念模型，将学生分为三组，布置任务，分别从教材中找出与病毒有关的知识点，全班分享。

学生：快速回归教材总结归纳相关内容，具体如表1所示。

3.构建模型

教师：布置任务，根据上述内容，尝试构建病毒概念模型并补充。

学生：总结病毒相关的知识概念，共同完成模型构建如图1。

目的：根据构建的模型，“病毒”分为两个层次：内环是结构层次，包括成分、分类、增殖过程;外环分为遗传、免疫以及应用，从功能层次强调了病毒与其他生命体之间的关系。强调了生命的物质性，体现出结构功能观的生命观念。

（二）了解病毒，关注生命

这一环节根据病毒这一整体概念，由面及点分析新冠病毒，引导学生认识新冠病毒，关注生命。

1.冠状病毒的类型

教师：介绍冠状病毒分为α、β两类，介绍其中的COVID-19病毒、SARS病毒，引导学生从遗传物质的角度对病毒分类。

学生：了解冠状病毒的分类，明确COVID-19的遗传类型。

2.新冠病毒的结构和功能

教师：引导学生回顾教材，根据旧知类比推理出新冠病毒的遗传信传递关系，学会用已有知识解决实际问题，锻炼科学思维。

（1）展示病毒的结构，介绍病毒的不同部位。提问：组成冠状病毒的化合物有哪些？病毒是如何侵入宿主并进行增殖，需要哪些细胞器的参与，体现细胞膜具有什么结构特点？

（2）介绍病毒侵染过程，理解病毒的遺传特点，回顾中心法则。提问：病毒遗传信息传递和表达是怎样的？如何设计实验确定病毒的遗传类型？展示变式训练。

学生：

（1）学习新冠病毒的结构，中心法则，尝试推测出新冠病毒的遗传信息的传递和表达过程。

（2）小组合作思考实验设计的关键步骤，交流完善实验设计并进行展示并完成变式训练。

3.新冠病毒的侵染过程

教师：提出问题：免疫三道防线分别是？细胞免疫过程是怎样的？免疫功能异常有哪些表现？人类免疫缺陷病毒是如何引起免疫系统的免疫的？介绍新冠病毒的侵染过程，提出问题：新冠病毒的侵染过程经历了哪些步骤？病毒感染后出现红肿热痛炎症反应的原因？

学生：回顾旧知，了解新冠病毒的侵染细胞过程，小组交流，尝试回答问题。

（三）预防病毒，关爱生命

1.病毒的预防

教师：提出问题：应该从哪些方面切断病毒的传播？目前国家采取了哪些措施？有什么依据？作为普通人我们应该如何做？展示国家采取的措施图片。

学生：传染病的预防：控制传染源、切断传播途径、保护易感染群。结合生活实际，了解国家为新冠肺炎采取的措施，并结合已有知识和生活经验分析。

目的：密切联系生活实际，引导学生关注生命健康，养成积极健康的生活习惯。

2.病毒的应用

教师：引导学生变成看待问题：病毒一定百害而无一利的吗？病毒有哪些应用？

学生：回答问题，回顾病毒作为抗原、基因工程载体等应用。

3.病毒与人类、自然的关系

教师：引导学生从部分与整体的生命观，形成生态观，树立人与自然和谐共生这一理念。播放视频，布置任务要求学生思考病毒和人类、自然的关系。

学生：观看视频，深入思考并小组交流，班级展示。

五、教学反思与评价

本节内容以“新冠病毒”这一主线，结合生物学学科质量标准和教材，以学生为主体，通过构建概念模型，回归教材落地教学目标，完成了“病毒”这一专题的复习，从回归教材构建模型，由点及面分析COVID-19，联系生活实际关爱生命，完成了模型与建模的科学思维训练、形成了部分与整体的生命观、培养了学生辩证看待问题，人与自然和谐共生的社会责任，发展了学生核心素养。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017版）[S].北京：人民教育出版社，2018：4-5.

[2]谭永平.生物学学科核心素养：内涵、外延与整体性[J].教程.教材.教法，2018，38（08）：86-91.

[3]吴成军.任务情境在考查生物学学科核心素养中的作用[J].基础教育课程，2020（Z2）：83-93.

1990501705342