周美英 朱曉燕

（1福建省建陽第一中學 福建建陽 354200 2福建省南平市教育科學研究院 福建南平 353000）

“核心素養(yǎng)”時代下的生物學教學要求教師不斷探索新的教學方式,以學生為中心，有效開展課程教學,將學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落到實處。學生通過學習能逐步形成科學的價值觀，培養(yǎng)解決社會生活中相關(guān)生物學問題、適應社會發(fā)展的必備品格及關(guān)鍵能力，主要包括生命觀念、科學思維、科學探究及社會責任。本文以人教版高中生物學必修1第5章“酶的作用與本質(zhì)”教學內(nèi)容為例，闡述生物學學科核心素養(yǎng)落實的教學策略，針對學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提出思考與建議。

1 圍繞大概念構(gòu)建，滲透生命觀念

生物學大概念處于學科中心位置，是對學生學習具有引領(lǐng)作用的核心知識。學生是在已初步掌握有關(guān)細胞學知識的基礎上進一步學習細胞的能量供應和利用。本章內(nèi)容在課程標準中位于“細胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實現(xiàn)增殖”這一大概念之下?！懊傅淖饔门c本質(zhì)”是第5章第1節(jié)第1課時的內(nèi)容，學生通過自主探究，構(gòu)建“酶能顯著降低反應的活化能”“酶是生物體高效、有序進行新陳代謝不可缺少的條件”等重要概念，為后續(xù)學習ATP、呼吸作用和光合作用奠定基礎。因而在導入部分，基于幫助學生建立“物質(zhì)與能量觀”這一生命觀念展開了一系列以能量為主線的設計（圖1）。

圖1 滲透“物質(zhì)與能量觀”的教學設計主線

教師圍繞生物學大概念組織并開展教學活動，能有效提高教學效益，促進學生對知識的深入理解和遷移應用，也有助于發(fā)展學生的生命觀念。

2 組織探究，發(fā)展科學思維與科學探究能力

科學探究和科學實踐是促成學生發(fā)展生物學學科核心素養(yǎng)的重要支撐。以探究為特點的教學不僅直接影響核心素養(yǎng)中的“科學思維”“科學探究”的落實，也會間接影響另外2個核心素養(yǎng)的形成。因此，生物學教學不僅是教師講解和演示的過程，也是師生交流、共同學習和發(fā)展的互動過程，教師應提供更多的機會讓學生親自參與和實踐。本節(jié)課的突出之處在于學習酶的作用時，組織以探究為特點的學習方式，按照“創(chuàng)設生活化的情境，提出問題—基于問題，展開探究—拓展創(chuàng)新，深化探究—解決問題，探尋本質(zhì)”4個環(huán)節(jié)展開。從中落實：①通過生物學事實，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的思維習慣；②通過設計實驗，培養(yǎng)學生選擇材料、控制變量，設計對照實驗的能力；③通過展開探究，培養(yǎng)學生動手操作，推理、比較、分析、歸納總結(jié)的能力。

2.1 創(chuàng)設生活化的情境，引出實驗探究 創(chuàng)設情境，展示漫畫：一個兒童在家玩自行車時，不慎擦傷膝蓋，媽媽用H2O2進行消毒，結(jié)果傷口出現(xiàn)大量的氣泡。引發(fā)學生思考：為什么H2O2消毒傷口會產(chǎn)生大量氣泡？學生利用已有的知識，通過思考認識到H2O2即過氧化氫，分解能產(chǎn)生水和氧氣，過氧化氫具有很強的氧化性，對細胞有傷害，細胞中含有過氧化氫酶能將過氧化氫及時分解，變成氧氣和水。由此引出對過氧化氫酶的作用和意義的討論，引導學生設計實驗進行探究。

2.2 自主設計實驗方案，培養(yǎng)科學探究能力 聯(lián)系化學知識，列舉促進H2O2分解的辦法。引導學生認識在自然分解的基礎上，加熱、加Fe3+、加H2O2酶均可加快H2O2的分解。根據(jù)這一線索，設計實驗比較H2O2在不同條件下的分解。提示需思考：①如何獲取H2O2酶？②如何控制實驗的溫度條件？③如何判斷各組反應的快慢？④如何控制無關(guān)變量，保障實驗的科學性和嚴謹性？

將各組設計的實驗方案整理成表1，引導學生討論、分析，從中明確實驗設計需遵循的基本原則。

表1 "比較H2O2在不同條件下分解"實驗方案

從明確實驗原理—選擇實驗材料—控制實驗變量—繪制實驗表格—完善實驗方案，層層遞進，引導學生推斷并得出結(jié)論：①高溫可加快過氧化氫分解。②FeCl3能催化過氧化氫分解。③過氧化氫酶能催化過氧化氫分解。④過氧化氫的催化效率比FeCl3高。學生通過分析結(jié)果，推斷結(jié)論，既提升了實驗設計能力，也發(fā)展了邏輯、推理能力，實現(xiàn)科學的思維品質(zhì)的提高。

2.3 問題引領(lǐng)拓展探究，發(fā)展學生創(chuàng)新思維 學生的科學探究能力、科學思維、創(chuàng)新意識等，是在分析和解決具體問題的過程中逐漸培養(yǎng)的。在問題的引領(lǐng)下，學生對實驗進行拓展，并進一步探究，提升了科學思維的品質(zhì)，提高了科學探究和創(chuàng)新實踐的能力。

進一步創(chuàng)設問題情境：新鮮的豬肝很容易變質(zhì)，且豬肝研磨既不方便又有腥味，研磨不充分時過濾的渣滓很容易發(fā)臭，是否可以用身邊常見的其他植物材料替代？提供馬鈴薯塊莖勻漿、蘋果勻漿、白蘿卜直根勻漿、胡蘿卜直根勻漿、白菜葉柄勻漿等實驗材料，學生經(jīng)小組討論，形成實驗方案，整理成表2。

表2 “探究不同生物材料對H2O2溶液分解速率的影響”實驗方案

進一步探究，學生觀察記錄各組實驗數(shù)據(jù)，拍照上傳實驗結(jié)果（圖2）。

圖2 不同生物材料促進過氧化氫分解的實驗結(jié)果

從實驗現(xiàn)象及結(jié)果分析，植物材料中胡蘿卜直根勻漿效果最好，產(chǎn)生大量氣泡，白菜葉柄勻漿和馬鈴薯勻漿也產(chǎn)生較多氣泡，蘋果勻漿、白蘿卜直根勻漿有氣泡，但較少。師生共同得出結(jié)論，胡蘿卜直根勻漿是替代豬肝研磨液的合適材料。

3 關(guān)注問題解決，領(lǐng)悟社會責任

通過情境創(chuàng)設和學生自主探究，引導學生思考酶作用的機理，結(jié)合不同反應條件與活化能的關(guān)系，追尋酶作用的本質(zhì)。在此基礎上進一步開展“影響酶活性的條件”的探究，促進學生對酶的特性的深入理解。學生基于已有的細胞學知識，基于物質(zhì)與能量觀念，進行新、舊知識的聯(lián)系：細胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位，細胞的生命活動均需消耗能量，只有保證源源不斷地供給能量，細胞生命活動才能有序進行。物質(zhì)是能量的載體，能量的獲得和利用都必須通過細胞代謝。細胞代謝是生命活動進行的基礎，其高效有序地進行離不開酶的作用，酶是生物體正常新陳代謝不可缺少的條件。

“科學源于生活 ，生活離不開科學”。充分挖掘教學中與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的內(nèi)容，將教學指向現(xiàn)實生活的問題解決，有利于學生形成良好的社會責任。教學中提出一系列問題：多酶片為什么要包裹著糖衣？加酶洗衣粉為什么嚴禁在60°C以上的熱水中使用？激勵學生學會將知識和理論與生活相聯(lián)系，通過對真實情境問題的思考，培養(yǎng)學生的科學思維，辨別現(xiàn)實生活中的科學和非科學，學習利用所學的知識對生活中的現(xiàn)象進行理性判斷，進而養(yǎng)成尊重生命，尊重科學的價值取向，增強社會責任意識。

4 小結(jié)

生物學學科核心素養(yǎng)所涵蓋的生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任4個方面的基本要求，通過創(chuàng)設真實情境，問題引領(lǐng)，激發(fā)學生自主探究，關(guān)注現(xiàn)實問題解決，讓教育回歸生活本質(zhì)，引導學生在真實的情境下深化概念理解，從而促進生命觀念形成，全面提升學生的核心素養(yǎng)。