摘 要：以“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”一課的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，對(duì)如何基于核心素養(yǎng)開(kāi)展生物學(xué)教學(xué)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)核心素養(yǎng)；物質(zhì)循環(huán)；生態(tài)系統(tǒng)

學(xué)科核心素養(yǎng)是核心素養(yǎng)在特定學(xué)科（或?qū)W習(xí)領(lǐng)域）的具體化，是學(xué)生學(xué)習(xí)一門(mén)學(xué)科（或特定學(xué)習(xí)領(lǐng)域）之后所形成的，是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)。具體到生物學(xué)科，生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸發(fā)展起來(lái)的，在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的必備品格和關(guān)鍵能力。在教育部專(zhuān)家討論稿中擬定生物學(xué)核心素養(yǎng)為生命觀(guān)念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任4個(gè)關(guān)鍵表現(xiàn)，或者理解為對(duì)生命的理解和尊重、理性思考與論證、對(duì)科技的認(rèn)知與實(shí)踐和對(duì)社會(huì)的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)（生物學(xué)傳播與實(shí)踐）。

課堂是教育教學(xué)的主陣地，如何將核心素養(yǎng)的4個(gè)關(guān)鍵表現(xiàn)的培養(yǎng)轉(zhuǎn)化為具體的可操作的教學(xué)手段？如何基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)開(kāi)展有效教學(xué)？這是每一位教師都需要探索的問(wèn)題。本文以人教版高中生物教材必修三“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，分析如何基于生物學(xué)核心素養(yǎng)進(jìn)行高中生物學(xué)教學(xué)。

一、教材分析

最新下發(fā)的新課程標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿中，要求學(xué)生分析出生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境中的循環(huán)過(guò)程，舉例說(shuō)明利用物質(zhì)循環(huán)規(guī)律，人們能夠更加科學(xué)地規(guī)劃和有效利用生態(tài)系統(tǒng)中資源的途徑，這都屬于較高的要求水平。從高考層面來(lái)看，物質(zhì)循環(huán)作為生態(tài)系統(tǒng)的三大功能之一，是歷年大題的考查重點(diǎn)。從學(xué)生層面來(lái)看，本節(jié)課教材內(nèi)容看似簡(jiǎn)單，與實(shí)際生活聯(lián)系緊密，卻在碳循環(huán)的考查上靈動(dòng)多變，很容易“一聽(tīng)就懂，一做就錯(cuò)”，是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。因此，這樣一堂“向上有深度，落地有實(shí)踐”的課程，只要教師深入挖掘，就是培養(yǎng)生物學(xué)核心素養(yǎng)的優(yōu)秀一課。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)目標(biāo)

簡(jiǎn)述物質(zhì)循環(huán)的概念，分析物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。

（二）能力目標(biāo)

制作出物質(zhì)循環(huán)概念圖。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標(biāo)

關(guān)注溫室效應(yīng)，養(yǎng)成環(huán)保意識(shí)與行為。

三、教學(xué)過(guò)程

（一）情景導(dǎo)入

用學(xué)生耳熟能詳?shù)摹洞耗唷愤@首歌導(dǎo)入新課，優(yōu)美的旋律中，通過(guò)歌詞：“漫天紛飛的花語(yǔ) 開(kāi)在春的泥土里 滋養(yǎng)了大地 開(kāi)出下一個(gè)花季”引入龔自珍的《己亥雜詩(shī)》“落紅不是無(wú)情物，化作春泥更護(hù)花”，引出“落紅—春泥—花”之間的物質(zhì)循環(huán)。

設(shè)計(jì)意圖：在輕松歡快的氛圍中引入新課。

（二）明晰教學(xué)主線(xiàn)，培養(yǎng)理性思維

本節(jié)課以碳循環(huán)為主線(xiàn)，從學(xué)生呼出的二氧化碳的去向這種感性認(rèn)知出發(fā)，進(jìn)一步構(gòu)建出理性的概念模型，分析模型變式，最后落實(shí)到模型應(yīng)用。這種設(shè)計(jì)正是遵循著生物學(xué)核心素養(yǎng)中的理性思維的探究規(guī)律，即：“提出問(wèn)題—獲取信息—發(fā)現(xiàn)規(guī)律—規(guī)律變式—規(guī)律應(yīng)用”。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)也順應(yīng)學(xué)生心理認(rèn)知的發(fā)展規(guī)律，即從已有知識(shí)出發(fā)，通過(guò)思維靈動(dòng)生成，而并非簡(jiǎn)單地接受新的知識(shí)。具體過(guò)程如下：

1.繪制碳循環(huán)模式圖（提出問(wèn)題、獲取信息）

設(shè)置情境：假如你置身于一片花海中，深深呼出一口氣，呼出的二氧化碳將去向何方呢？同學(xué)分組以呼出的CO2為起點(diǎn)，結(jié)合對(duì)詩(shī)的剖析過(guò)程，繪制“二氧化碳的旅行”。小組投影展示，教師通過(guò)系列提問(wèn)，順勢(shì)引出生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)概念。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)“落紅不是無(wú)情物，化作春泥更護(hù)花”這句詩(shī)的剖析，以“光合作用、有機(jī)物、分解者”等關(guān)鍵詞為依托，小組分組繪制循環(huán)圖，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。學(xué)生繪制的過(guò)程圖不盡相同，個(gè)性中包含共性。在討論中，使得學(xué)生對(duì)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程的關(guān)注度極大提升。

2.構(gòu)建模型（發(fā)現(xiàn)規(guī)律）

作為生命系統(tǒng)的最基本元素，碳元素的循環(huán)在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)出發(fā)，同學(xué)們畫(huà)的圖中包括了生態(tài)系統(tǒng)的哪些成分呢？結(jié)合模式圖，升華出生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的概念模型。

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生呼出的二氧化碳的去向這種感性認(rèn)知出發(fā)，進(jìn)一步建構(gòu)出理性的概念模型，符合學(xué)生知識(shí)生成規(guī)律。在發(fā)現(xiàn)規(guī)律的同時(shí)，完成了從實(shí)例到本質(zhì)，思維從具體到抽象的轉(zhuǎn)化。

3.模型變式（規(guī)律變式）

展示模型變式（下圖），請(qǐng)學(xué)生嘗試說(shuō)出判斷思路。根據(jù)判斷思路，進(jìn)一步升華出判斷規(guī)律。依托基礎(chǔ)模型，解釋溫室效應(yīng)現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：變式判斷是物質(zhì)循環(huán)的難點(diǎn)，由學(xué)生總結(jié)出判斷規(guī)律，使學(xué)生主動(dòng)生成課堂知識(shí)。學(xué)生能夠通過(guò)模型，揭示出生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的機(jī)制，最終完成了從生命現(xiàn)象到生命機(jī)制的轉(zhuǎn)化過(guò)程。

4.碳循環(huán)模型應(yīng)用，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感（規(guī)律應(yīng)用）

教師提問(wèn)：模型中的哪個(gè)箭頭出問(wèn)題，會(huì)造成溫室效應(yīng)？引導(dǎo)學(xué)生找出溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因，將理論模型應(yīng)用于實(shí)際生活中，從而完成對(duì)溫室效應(yīng)及無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)的關(guān)注。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生參與生物學(xué)中熱點(diǎn)議題的討論，養(yǎng)成環(huán)保意識(shí)與行為，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

通過(guò)以上的設(shè)計(jì)，達(dá)成了理性思維培養(yǎng)中的第三個(gè)層次，即能從不同的生命現(xiàn)象中，基于事實(shí)和證據(jù)，采用適當(dāng)?shù)目茖W(xué)思維方法揭示生物學(xué)規(guī)律或機(jī)制，并在某一給定的情境中，運(yùn)用規(guī)律和原理，對(duì)可能的結(jié)果或趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)或解釋?zhuān)軌蜻x擇運(yùn)用文字、圖示或模型等方式進(jìn)行表達(dá)并闡明其內(nèi)涵。

（三）物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的總結(jié)，培養(yǎng)生命觀(guān)念

教師展示兔子食草的示意圖，引出兔子獲取草中物質(zhì)的同時(shí)，也獲取了前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，進(jìn)一步總結(jié)出地球上，每一天每一刻都在進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)，能量也隨之流動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)對(duì)物質(zhì)和能量的規(guī)律總結(jié)，得出結(jié)論。

設(shè)計(jì)意圖：這樣的實(shí)例與總結(jié)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)和能量觀(guān)及穩(wěn)態(tài)與平衡觀(guān)，感受生態(tài)系統(tǒng)不斷進(jìn)行著的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。至此，生物學(xué)核心素養(yǎng)中的生命觀(guān)念的培養(yǎng)這一目標(biāo)也自然而然地實(shí)現(xiàn)了。

（四）結(jié)課

在春泥的歌聲中，以課本中關(guān)于物質(zhì)循環(huán)的詩(shī)結(jié)束授課，首尾呼應(yīng)。通過(guò)“取之有度，用之有節(jié)，方長(zhǎng)足”的思想，以造福人類(lèi)的價(jià)值和態(tài)度觀(guān)，形成生態(tài)意識(shí)。

四、反思

生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一蹴而就的，也不是硬性規(guī)定、硬性落實(shí)的，而是要結(jié)合課程特點(diǎn)，主動(dòng)培養(yǎng)熱愛(ài)生命、理性思考的自然人。這需要老師自身就要懷有一顆仁愛(ài)之心，帶著對(duì)生命的敬畏與熱愛(ài)，砥礪前行。在課堂這方熱土，努力完成學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，這也是所有生物教師努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

王北生.從焦慮視角探尋與解讀生命教育[J].中國(guó)教育學(xué)刊，2004（2）.

作者簡(jiǎn)介：孫麗麗，長(zhǎng)春吉大附中實(shí)驗(yàn)學(xué)校，1986年4月生，女，東北師范大學(xué)碩士研究生。

編輯 高 瓊