劉訓(xùn)華

作為一線教師，讓學(xué)生在成長過程中形成學(xué)科素養(yǎng)責(zé)無旁貸，也是時代的需求。怎樣才能將學(xué)科核心素養(yǎng)貫穿于高中生物課堂的始終呢？筆者就以人教版《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》一課為例，淺談在生物教學(xué)中是如何體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的，旨在與學(xué)科同仁相互切磋。新課程標(biāo)準(zhǔn)提出了生物核心素養(yǎng)的四個方面，即“生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任”。生物核心素養(yǎng)是作為高中生物教師課堂教學(xué)目標(biāo)實(shí)施過程中必須融入的主旋律，也讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中去不斷體驗(yàn)和內(nèi)化的能力素養(yǎng)。

一是將生命觀念融于教學(xué)過程中，讓學(xué)生去熟知生命世界、釋疑生命現(xiàn)象。生命科學(xué)認(rèn)為“生命是源于自然隨機(jī)事件”，生命具有新陳代謝和自我復(fù)制兩個方面的特征，而酶在細(xì)胞代謝中有著不可缺失作用，酶降低了細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)活化能是其本質(zhì)和特性，在課堂上將這種生命觀念傳遞給學(xué)生也是非同小可的事情，不能有半點(diǎn)懈怠。為了落實(shí)好這種核心素養(yǎng)，筆者在課堂的引入環(huán)節(jié)產(chǎn)生了這樣的情境：用PPT展示了教材第78頁的斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生討論兩個問題：一是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)展示的實(shí)驗(yàn)解決了什么問題？二是鳥類的胃液中是什么物質(zhì)使肉塊消失了？本情境創(chuàng)設(shè)的目的在于通過對斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)觀察到的生命現(xiàn)象，讓學(xué)生分析提出相應(yīng)的想法和觀點(diǎn)，進(jìn)而理解或詮釋與酶相關(guān)事件和現(xiàn)象，使他們在理解生物學(xué)概念性知識的基礎(chǔ)上形成生命觀念，并以此來熟知生命世界、釋疑生命現(xiàn)象。

二是將科學(xué)思維融于教學(xué)過程中，讓學(xué)生在探討生命現(xiàn)象及規(guī)律中形成科學(xué)思維的好習(xí)慣。教學(xué)相長，在課堂可以借助化學(xué)的知識拓展生物知識，可以采用循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)原則展開課堂。比如對細(xì)胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)。讓學(xué)生在課堂上重溫化學(xué)舊知：“在化學(xué)反應(yīng)中的催化劑概念是怎么定義的？它有什么樣的作用、特點(diǎn)和條件？”由此引導(dǎo)學(xué)生從作用、特點(diǎn)和條件等方面來認(rèn)知“酶”這種生物催化劑的概念。這種舉一反三是形成生物科學(xué)思維的好習(xí)慣，通過對化學(xué)反應(yīng)中的催化劑的演繹與推理方法探討生命現(xiàn)象及規(guī)律，得出生物催化劑——酶概念，這是水到渠成的事情，是一種科學(xué)思維的過程。

三是將科學(xué)探究融于教學(xué)過程中，讓學(xué)生在質(zhì)疑、觀察、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、方案實(shí)施中獲取實(shí)驗(yàn)生物知識。課堂上，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究可以激發(fā)學(xué)生的關(guān)注興趣，讓他們在實(shí)踐中開闊視野，在觀察中學(xué)會提取關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)中敢于創(chuàng)新，在合作中凝聚智慧。因此，讓學(xué)生對酶在細(xì)胞代謝中的作用的認(rèn)知環(huán)節(jié)進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)探究案例用電子白板投影。實(shí)驗(yàn)名稱：比較過氧化氫在不同條件下的分解。實(shí)驗(yàn)原理：2H2O2=2H2O+O2;反應(yīng)條件是“酶”或“FeCl3”做催化劑。要求學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。設(shè)計(jì)完畢后在班級進(jìn)行展示，交換意見。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時，要讓學(xué)生認(rèn)識控制變量是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，讓學(xué)生閱讀第79頁相關(guān)內(nèi)容。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開始前強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：選用新鮮的肝臟制成研磨液;用不同的滴管取肝臟研磨液和FeCl3溶液。

填寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：要求學(xué)生結(jié)合課本第79頁進(jìn)行小組討論，并將實(shí)驗(yàn)討論結(jié)果作以匯報。然后歸納總結(jié)，得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論“酶作為催化劑最明顯特點(diǎn)是高效”。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，讓學(xué)生認(rèn)識五個概念：自變量、因變量、無關(guān)變量、對照組和實(shí)驗(yàn)組。

課堂上，幫助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的理論分析：新鮮肝臟研磨液是生物催化劑，若1滴該20%的溶液中含酶的相對數(shù)量是1;則無機(jī)催化劑FeCl3，其1滴3.5%的溶液含F(xiàn)e3+的相對數(shù)量25萬。因此，可以看出酶作為催化劑最明顯特點(diǎn)就是高效。同時，用電子白板展示酶降低反應(yīng)的活化能的圖像（見課本第80頁圖），并解釋不同無機(jī)催化劑和酶分解H2O2的活化能是不同的，其中酶催化時的活化能最低，讓學(xué)生從圖像分析中感悟酶的高效本質(zhì)原因。

本實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)目的是：通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案的實(shí)施和現(xiàn)象觀察，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)，明確無機(jī)催化劑與生物酶相比，酶降低反應(yīng)的活化能更顯著;同時引導(dǎo)下讓學(xué)生學(xué)會交流與合作，并結(jié)合學(xué)習(xí)過的化學(xué)知識，理解酶催化時反應(yīng)的活化能最小是酶高效的本質(zhì)因素，從而認(rèn)知酶有著高效的催化效率;也體會到正是因?yàn)槊傅母咝Т呋饔?，?xì)胞代謝才有了在溫和條件下快速進(jìn)行的能力。

在高中生物課堂教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)，在于將生命觀念融入教學(xué)過程中，讓學(xué)生去熟知生命世界、釋疑生命現(xiàn)象;在于將科學(xué)思維融入教學(xué)過程中，讓學(xué)生在探討生命現(xiàn)象及規(guī)律中形成科學(xué)思維的好習(xí)慣;在于將科學(xué)探究融入教學(xué)過程中，讓學(xué)生在質(zhì)疑、觀察、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、方案實(shí)施中獲取實(shí)驗(yàn)生物知識;在于將社會責(zé)任融入教學(xué)過程中，讓學(xué)生嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問題。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：南京師范大學(xué)附屬中學(xué)江寧分校）