摘?要：“穩(wěn)態(tài)與平衡”是生物學學科核心素養(yǎng)生命觀念中的重要觀念。高中生物學中，植物生命活動調節(jié)部分，內容主要是從個體水平闡述生長素的發(fā)現和各種激素的功能介紹，缺乏對植物生命活動機制在分子水平和細胞水平的闡釋?；谖墨I資料自主學習，在分子和細胞水平認識植物適應環(huán)境的“穩(wěn)態(tài)與平衡”機制。建立“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念和大概念。

關鍵詞：文獻資料學習;大概念;穩(wěn)態(tài)與平衡

一、?引言

2017版普通高中生物課程標準提出“核心素養(yǎng)為宗旨”的課程理念，具體要求是：“能運用結構與功能觀、物質與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡等觀念，闡釋生物體組成結構和功能之間的關系、遺傳與變異的物質和結構基礎、穩(wěn)態(tài)的維持和調節(jié)機制、生態(tài)系統(tǒng)的平衡原理等。運用進化與適應觀闡釋生物的多樣性和統(tǒng)一性以及與環(huán)境的關系。在新的問題情境中，能以生命觀念為指導，解釋生命現象，探究生命活動的規(guī)律”。“生命觀念”是生物學的特有素養(yǎng)，包括結構與功能觀、物質與能量觀、進化與適應觀和穩(wěn)態(tài)與平衡觀等。在科學概念層次中，生命觀念屬于較上位層次，是基于核心概念的大概念，具有更高的概念統(tǒng)攝作用?？茖W概念的層級邏輯關系是：事實支撐基本概念，基本概念構成核心概念，核心概念構成生命觀念，生命觀念構成科學觀點。在復習課中，以大概念為統(tǒng)攝進行復習可構架結構化的知識體系，概念結構化的過程中發(fā)展和提升學科核心素養(yǎng)。本文以“植物細胞中的穩(wěn)態(tài)與平衡”為例，通過事實——基本概念——核心概念——生命觀念的概念層次，以新穎的文獻資料創(chuàng)設真實情境，進行文獻資料的自主學習，提升學科核心素養(yǎng)，強化“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念。

二、 學情分析

在二輪復習階段，學生已具備一定程度的生命活動調節(jié)知識體系，但缺乏系統(tǒng)性和深度理解，難以上升和內化到生命觀念層次的高度。從教學實踐中分析上述情況的原因主要是學習碎片化，知識體系不牢固，知識體系缺乏支撐，學習視野窄、視野低。調查發(fā)現，碎片化和知識體系不牢固是由于復習的階段性和復習深度不夠造成的;學習視野的限制與優(yōu)質的閱讀匱乏和學習膚淺密切有關，優(yōu)質的閱讀需要優(yōu)質的資料支撐和教師的引領，深度的學習同樣需要真實的情境和教師的引領。生命觀念是課程標準確定的學科核心素養(yǎng)之一，其中的觀念“穩(wěn)態(tài)與平衡”即是本單元教學確定的大概念。在大概念統(tǒng)攝的教材知識體系中，動物與人體生命活動調節(jié)較為系統(tǒng)和全面。學生學習完成后，能對動物和人體某一方面的生命活動穩(wěn)態(tài)進行原理性解釋和概念表達。如：人體的體溫調節(jié)，血糖平衡等。但對植物生命活動調節(jié)部分，教材提供的學習資源主要是兩個方面，生長素的發(fā)現史與其功能，以及其他植物激素的簡要介紹。資源豐富性略顯單薄，學習結束后，學生還不足以對植物生命活動進行分子水平和細胞水平的解釋和概念表達。例如，植物細胞內酸堿平衡，植物細胞抗氧化機制，植物細胞抵抗低溫機制等。本教學設計就是基于高中教材對于植物細胞層次的調節(jié)機制解釋的欠缺，由教師搜集整理相應科學論文文獻，補充植物生命活動調節(jié)的幾個主要機制，在文獻資料學習過程中重點發(fā)展培養(yǎng)“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念。

在核心素養(yǎng)背景下，高考試題中素養(yǎng)的考查與PISA國際測試非常相似，在PISA測試中，主要測試科學素養(yǎng)、閱讀素養(yǎng)和數學素養(yǎng)。生物學科屬于自然科學，在素養(yǎng)立意的高考題中，以非連續(xù)文本為主的閱讀題已經活躍在今年高考適應性考試題中，科技論文為素材改編的閱讀類試題，實現對科學素養(yǎng)的評價，同時，也能對學生閱讀素養(yǎng)和高考應試需要的信息獲取、分析和整合能力進行評價。因此，在高考復習中，組織文獻資料閱讀學習的教學活動和學習活動是必要而緊迫的。在文獻資料閱讀學習活動中，資料具有真實性、情境性，設問具有開放、思辨與創(chuàng)新的特點，問題的解析與回答能充分提升學生高階的思維能力。在植物細胞層次知識體系建立，需要文獻自主學習，概念自主構建，對于高考復習階段的學生而言，存在一定的難度。文獻資料自主閱讀學習中的素養(yǎng)提升，在備考中也是需要不斷強化和鞏固提升的任務。

三、 教學目標

依據課程標準中學業(yè)質量標準要求，參考近一兩年新高考改革高考題的命題趨向，根據高考考前大概念專題復習的藍圖，圍繞“穩(wěn)態(tài)與平衡”生命觀念的學科核心素養(yǎng)評價目標，制定如下教學目標：

1. 闡述植物在低溫脅迫下多項理化指標保持穩(wěn)態(tài)與平衡的機制，對自然界相關生命現象進行解釋。

2. 熟練進行專業(yè)文獻的閱讀，提取關鍵信息，并能分析整理;理解并能應用所學知識綜合分析文獻資料，依據文獻閱讀構建概念，并能應用概念闡釋自然界的生命現象和生命活動規(guī)律。

3. 能與他人討論、分享學習成果，認同嚴謹的科學鉆研精神，樹立穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念認識植物生命活動的調節(jié)過程，認識自然界中的生命活動規(guī)律。

四、 教學活動設計與實踐過程

（一）整體教學思路

通過文獻資料學習，情境分析，由小到大，由低到高，構建植物個體不同層次穩(wěn)定與平衡的生命觀念。對單元學習中“穩(wěn)態(tài)與平衡”觀進行鞏固復習。

（二）主要教學環(huán)節(jié)

1. 真實情境導入，導出問題

生物的穩(wěn)態(tài)機制使生物在體形態(tài)、結構和生理保持相對穩(wěn)定。情境資料是校園湖畔同一地點，春夏秋冬的四季植被比較圖片。這四幅圖片，學生非常親切熟悉，有強烈的具身性。抓心具身的情境，使本節(jié)課從開始起就引人深入思考。根據學習目標設計了兩個問題，問題1：“四季植被長勢不同，植被生命活動處于穩(wěn)態(tài)嗎？”問題2：“由夏入秋，再入冬，葉片脫落，植物是如何抵抗低溫？”兩個很樸素的問題，看似簡單，但又很難做出堅定的判斷，如果用所學知識進行專業(yè)性解答，需要思辨、尋找邏輯、尋找證據，那么學生的高階思維就得到了發(fā)展。兩個問題的設計，引出問題分析的邏輯路線，即從低溫下細胞內的物質、結構等變化和面臨的脅迫危機入手，閱讀六段專業(yè)科技論文摘錄資料，依次解開抗氧化、保持膜相、能量平衡、抗凍抗寒抗旱的細胞機制。

2. 文獻資料學習

本節(jié)課提供如下學案式文獻資料，分別是低溫脅迫下植物細胞內的物質變化;低溫脅迫下植物細胞膜相變化與維持;低溫脅迫下植物細胞內自由基平衡;低溫脅迫下植物細胞抗凍機制;低溫脅迫下的抗氰呼吸途徑;低溫脅迫下脫落酸的調節(jié)。每篇摘錄資料后，設有相應的問題，針對細胞內的變化與低溫適應的關聯(lián)關系。

文獻資料摘錄學案由學生自主學習完成，在每個文獻資料后都設計了有層次性的設問，通過問題引領，小組討論交流形成答案。教師在這個過程中，幫助引導學生過濾無關信息，提取關鍵信息，幫助學生完成對問題的自主分析解答。

3. 概念重構和學科素養(yǎng)提升

通過對文獻資料中問題的分析和解決，教師引導構建，得出基于問題的基本概念。六段科技文獻摘錄資料屬于科學實驗結果的事實性資料，每個資料中的事實能為植物細胞在低溫脅迫下的穩(wěn)態(tài)平衡提供一項證據，構建出一個基本概念。六段資料能構建出六個基本概念?；靖拍罹C合得出核心概念，即植物在細胞生命系統(tǒng)層次中，通過多種平衡機制，抵御外界脅迫，從而達到穩(wěn)態(tài)與平衡。基本概念是：“低溫脅迫下，植物細胞通過感知信息，信號轉導和反饋調節(jié)，利用抗氧化系統(tǒng)保持自由平衡，從而使膜系統(tǒng)保持結構與功能的穩(wěn)定，利用滲透壓調節(jié)系統(tǒng)，提升細胞在低溫下的抗逆性，通過提高AOU（抗氰呼吸）途徑，增加產熱，保持細胞內酶活性和能量的相對穩(wěn)定，上述機制是植物細胞經過長期自然選擇形成的結果。”從上述基本概念和已有的概念體系歸納出對應的核心概念，即在外界環(huán)境影響下，植物通過多種機制調節(jié)，與外界環(huán)境相適應。本節(jié)核心概念的達成是“穩(wěn)態(tài)與平衡”生命觀念大概念的重要支撐。在單元復習設計中，植物生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與平衡，人體動物體生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和其他生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與平衡共同支撐著生物學科“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念。本節(jié)課焦點和重點是落實提升學生的穩(wěn)態(tài)與平衡觀，另外，本節(jié)課資料豐富，情境深入，學習過程自主完成，問題引領層次性強，在真實情境資料學習中，其他生命觀念，如物質與能量觀、結構與功能觀和進化與適應觀也能得到發(fā)展和提升。知識的理解和綜合運用能力，獲取信息、整合信息的能力，分析問題、解決問題的能力均能得到訓練和提高。

五、 教學效果分析與反思

在基于真實情境和文獻資料自主學習基礎上，使得課堂對知識體系重構、能力提升和素養(yǎng)發(fā)展見實效。從課堂學習的表現性評價看，能專注熟練閱讀科技文獻，能從文獻中獲取信息，分析信息，解答相關的問題，并能構建概念。學生能應用本節(jié)課獲得的概念，對自然界植物在逆境中的脅迫穩(wěn)態(tài)做出合理的解釋說明。從學習效果看，閱讀素養(yǎng)和書面表達能力得到了訓練和提高，對于高考題中以科技論文為背景的習題作答，有了扎實的應答能力。

植物生命系統(tǒng)有多個層次，從最基本的細胞生命層次到最大的生物圈生命系統(tǒng)層次，每一個層次都存在穩(wěn)態(tài)與平衡的機制，本節(jié)課設計以細胞層次為對象，從分子和細胞水平重構“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念。從植物生命系統(tǒng)層次看，缺失了細胞以上層次的情境資料分析，但對概念的重構、素養(yǎng)的提升并無影響。高考復習中，可靈活掌握復習的進度和資源狀況，進一步補充組織、器官、個體等以上植物生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)平衡情境資料，全面系統(tǒng)的構建植物生命系統(tǒng)各層次的穩(wěn)態(tài)與平衡機制?？傊?，資料是載體，文獻閱讀是過程，只要有優(yōu)質載體，設計科學的學習過程，學科大概念、核心素養(yǎng)和多項應試能力均能得到發(fā)展和提升。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：5.

[2]鄭文杰，高中生物教學中引導學生認識個體層次生命系統(tǒng)的整體性和穩(wěn)態(tài)[J].教育現代化，2017（17）.

作者簡介：任智安，北京市，北京市通州區(qū)永樂店中學。