摘 要：以“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”一課的教學(xué)設(shè)計為例，對如何基于核心素養(yǎng)開展生物學(xué)教學(xué)進行了探討。

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)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實情境中的實際問題時所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力。在教育部專家討論稿中擬定生物學(xué)核心素養(yǎng)為生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任4個關(guān)鍵表現(xiàn)，或者理解為對生命的理解和尊重、理性思考與論證、對科技的認(rèn)知與實踐和對社會的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)（生物學(xué)傳播與實踐）。

課堂是教育教學(xué)的主陣地，如何將核心素養(yǎng)的4個關(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)開展有效教學(xué)？這是每一位教師都需要探索的問題。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)計為例，分析如何基于生物學(xué)核心素養(yǎng)進行高中生物學(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)在生物群落與無機環(huán)境中的循環(huán)過程，舉例說明利用物質(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。從學(xué)生層面來看，本節(jié)課教材內(nèi)容看似簡單，與實際生活聯(lián)系緊密，卻在碳循環(huán)的考查上靈動多變，很容易“一聽就懂，一做就錯”，是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。因此，這樣一堂“向上有深度，落地有實踐”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）知識目標(biāo)

簡述物質(zhì)循環(huán)的概念，分析物質(zhì)循環(huán)過程。

（二）能力目標(biāo)

制作出物質(zhì)循環(huán)概念圖。

（三）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)

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

三、教學(xué)過程

（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，通過歌詞：“漫天紛飛的花語 開在春的泥土里 滋養(yǎng)了大地 開出下一個花季”引入龔自珍的《己亥雜詩》“落紅不是無情物，化作春泥更護花”，引出“落紅—春泥—花”之間的物質(zhì)循環(huán)。

設(shè)計意圖：在輕松歡快的氛圍中引入新課。

（二）明晰教學(xué)主線，培養(yǎng)理性思維

本節(jié)課以碳循環(huán)為主線，從學(xué)生呼出的二氧化碳的去向這種感性認(rèn)知出發(fā)，進一步構(gòu)建出理性的概念模型，分析模型變式，最后落實到模型應(yīng)用。這種設(shè)計正是遵循著生物學(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，這種設(shè)計也順應(yīng)學(xué)生心理認(rèn)知的發(fā)展規(guī)律，即從已有知識出發(fā)，通過思維靈動生成，而并非簡單地接受新的知識。具體過程如下：

1.繪制碳循環(huán)模式圖（提出問題、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，結(jié)合對詩的剖析過程，繪制“二氧化碳的旅行”。小組投影展示，教師通過系列提問，順勢引出生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)概念。

設(shè)計意圖：通過對“落紅不是無情物，化作春泥更護花”這句詩的剖析，以“光合作用、有機物、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)的主動性。學(xué)生繪制的過程圖不盡相同，個性中包含共性。在討論中，使得學(xué)生對物質(zhì)循環(huán)過程的關(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)在整個生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程中發(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)，進一步建構(gòu)出理性的概念模型，符合學(xué)生知識生成規(guī)律。在發(fā)現(xiàn)規(guī)律的同時，完成了從實例到本質(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），請學(xué)生嘗試說出判斷思路。根據(jù)判斷思路，進一步升華出判斷規(guī)律。依托基礎(chǔ)模型，解釋溫室效應(yīng)現(xiàn)象。

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

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

教師提問：模型中的哪個箭頭出問題，會造成溫室效應(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)用于實際生活中，從而完成對溫室效應(yīng)及無廢棄物農(nóng)業(yè)的關(guān)注。

設(shè)計意圖：學(xué)生參與生物學(xué)中熱點議題的討論，養(yǎng)成環(huán)保意識與行為，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

通過以上的設(shè)計，達成了理性思維培養(yǎng)中的第三個層次，即能從不同的生命現(xiàn)象中，基于事實和證據(jù)，采用適當(dāng)?shù)目茖W(xué)思維方法揭示生物學(xué)規(guī)律或機制，并在某一給定的情境中，運用規(guī)律和原理，對可能的結(jié)果或趨勢做出預(yù)測或解釋，能夠選擇運用文字、圖示或模型等方式進行表達并闡明其內(nèi)涵。

（三）物質(zhì)循環(huán)與能量流動的總結(jié)，培養(yǎng)生命觀念

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，也獲取了前一營養(yǎng)級的能量，進一步總結(jié)出地球上，每一天每一刻都在進行著物質(zhì)循環(huán)，能量也隨之流動，進而通過對物質(zhì)和能量的規(guī)律總結(jié)，得出結(jié)論。

設(shè)計意圖：這樣的實例與總結(jié)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)和能量觀及穩(wěn)態(tài)與平衡觀，感受生態(tài)系統(tǒng)不斷進行著的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。至此，生物學(xué)核心素養(yǎng)中的生命觀念的培養(yǎng)這一目標(biāo)也自然而然地實現(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)的詩結(jié)束授課，首尾呼應(yīng)。通過“取之有度，用之有節(jié)，方長足”的思想，以造福人類的價值和態(tài)度觀，形成生態(tài)意識。

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、硬性落實的，而是要結(jié)合課程特點，主動培養(yǎng)熱愛生命、理性思考的自然人。這需要老師自身就要懷有一顆仁愛之心，帶著對生命的敬畏與熱愛，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：

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

作者簡介：孫麗麗，長春吉大附中實驗學(xué)校，1986年4月生，女，東北師范大學(xué)碩士研究生。

編輯 高 瓊