黃小斌

[摘要]發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)是貫徹黨和國家“落實立德樹人根本任務(wù)”教育方針的有效手段。以“細胞呼吸”一輪復(fù)習(xí)課為例，探索高三復(fù)習(xí)課落實生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)策略：創(chuàng)設(shè)真實情境、借助圖文結(jié)合、開展實驗設(shè)計、引導(dǎo)整理交流。采取這些教學(xué)策略可以有效落實學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標。

[關(guān)鍵詞]生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);高三復(fù)習(xí)課;教學(xué)策略

[中圖分類號]G633.91

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（ 2020）35-0086-03

幫助學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是貫徹黨和國家“落實立德樹人根本任務(wù)”教育方針的有效手段…，應(yīng)貫穿于高中三年的課堂教學(xué)中。以往的高三生物復(fù)習(xí)課，大多以教師講授為主，學(xué)生被動地接受教師灌輸?shù)闹R，缺乏素養(yǎng)提升，備考也收效甚微。本文以“細胞呼吸”一輪復(fù)習(xí)課為例，探索基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高三生物復(fù)習(xí)課教學(xué)策略。

一、高三復(fù)習(xí)課教學(xué)實例

（一）教學(xué)目標

生命觀念：能借助圖文結(jié)合，復(fù)習(xí)細胞呼吸的過程，形成物質(zhì)與能量觀及結(jié)構(gòu)與功能觀。

科學(xué)思維：能根據(jù)給定的表格框架，自主列表歸納與概括有氧呼吸和無氧呼吸的異同。在實驗方案的展示和交流中，通過質(zhì)疑、論證，培養(yǎng)批判性思維能力。

科學(xué)探究：能運用“探究酵母菌細胞呼吸方式”實驗中的經(jīng)典實驗方法，設(shè)計實驗證明有氧呼吸第二階段的場所在線粒體基質(zhì)，并對實驗方案進行展示、交流。

社會責(zé)任：能運用所學(xué)的細胞呼吸知識解決生活實際問題，闡明運動功能飲料的科學(xué)原理。

（二）教學(xué)重難點

教學(xué)重點：細胞呼吸的過程;有氧呼吸和無氧呼吸的比較;探究酵母菌細胞呼吸的方式。

教學(xué)難點：有氧呼吸和無氧呼吸的比較;探究酵母菌細胞呼吸的方式。

（三）教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

學(xué)生在運動會中，熱衷于一款運動功能飲料。教師播放該功能飲料的廣告視頻，提問：

（1）后羿射太陽所需要的能量的直接來源是什么？

（2）喝了該飲料后，葡萄糖在體內(nèi)如何轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能？

設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)真實的生活情境，提出問題，引發(fā)學(xué)生的認知沖突，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，從而揭示課題。

環(huán)節(jié)二：小組競賽，圖文轉(zhuǎn)換

細胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。它們是分階段進行的，每個階段的場所不同。提問：（1）有氧呼吸的主要場所在哪兒？（2）線粒體有幾層膜？（3）線粒體內(nèi)的膜有什么特點？這樣的結(jié)構(gòu)有什么意義？

設(shè)計意圖：復(fù)習(xí)細胞呼吸的主要場所、線粒體的結(jié)構(gòu)，為下一階段的教學(xué)活動做好鋪墊。

在電子白板上展示兩個含線粒體的細胞局部圖，講解葡萄糖參與有氧呼吸第一階段的過程：葡萄糖進入細胞后，第一階段先在細胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為丙酮酸和[H]，并釋放少量能量。教師一邊講解一邊示范，并在細胞局部圖上用文字和箭頭畫出反應(yīng)過程（如圖1）。

【學(xué)生活動】學(xué)生分組比賽畫出丙酮酸往后在細胞中可能發(fā)生的各階段反應(yīng)。教師首先展示比賽規(guī)則：

（1）先畫有氧呼吸，再畫無氧呼吸。

（2）以粉筆為接力棒，每組每次只能由一名學(xué)生上講臺畫，輪流、不重復(fù)（不一定按位置順序）。

（3）每個學(xué)生只能畫一步反應(yīng)，用箭頭和文字（或分子式）表示。

（4）如果前面的同學(xué)已經(jīng)畫完，那其余的小組成員就幫他們檢查，有不完整的可以完善。

（5）比賽時間為3 mm，看哪個小組完成得又快又好。

教師評價學(xué)生書寫的反應(yīng)變化，重點關(guān)注和講解物質(zhì)變化、能量變化和場所。

設(shè)計意圖：以往學(xué)習(xí)線粒體的結(jié)構(gòu)、細胞呼吸的分步反應(yīng)時，都是把兩部分內(nèi)容完全割離開先后學(xué)習(xí)的?，F(xiàn)通過圖文轉(zhuǎn)換、結(jié)合，直觀地呈現(xiàn)了細胞呼吸各個階段的物質(zhì)、能量變化及其發(fā)生的主要場所（線粒體）。

環(huán)節(jié)三：歸納概括，比較呼吸類型

【師生活動】教師列出比較表格的框架，給出一個范例（比較有氧呼吸和無氧呼吸的條件），學(xué)生小組合作歸納有氧呼吸和無氧呼吸的其他異同點。

教師評價：挑選典型案例投影展示，提醒學(xué)生在學(xué)習(xí)細胞代謝等生理過程時，可以從物質(zhì)、能量、條件、場所等方面進行比較。

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)習(xí)有氧呼吸和無氧呼吸過程的基礎(chǔ)上，利用表格的形式比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同，讓學(xué)生學(xué)會運用歸納概括的方法全面認識細胞呼吸的本質(zhì)。

環(huán)節(jié)四：學(xué)以致用，設(shè)計探究實驗

教師展示課本“探究酵母菌細胞呼吸方式”的實驗裝置，學(xué)生完成填空：實驗分成兩組的目的是 。該實驗的自變量是

，因變量是呼吸產(chǎn)物。在有氧條件下，酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的C02，可使____變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由____色變綠色再變____色。酵母菌無氧呼吸還會產(chǎn)生酒精，橙色的 _____溶液在 ____性條件下與之反應(yīng)變____色。

設(shè)計意圖：給出新情境，提出新問題，讓學(xué)生利用課本的經(jīng)典實驗的原理和方法設(shè)計實驗，證明有氧呼吸第二階段的場所是線粒體而不是細胞質(zhì)基質(zhì)。

提供以下實驗器械：

[材料]差速離心分離得到的酵母菌的細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。

[儀器]空氣泵、玻璃管、錐形瓶若干。

[試劑]丙酮酸、澄清石灰水、NaOH溶液等。

教師提問：（1）實驗的自變量是什么？（2）用什么方法可以把細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體分開？（3）實驗的因變量是什么？（4）哪一些可以作為實驗觀察的指標？用什么具體的方法觀測？

讓4個學(xué)生為1組（1人總協(xié)調(diào)+1人負責(zé)記錄+2人負責(zé)匯報），小組合作，在導(dǎo)學(xué)案的虛線框內(nèi)畫出實驗裝置，并標注裝置內(nèi)的物質(zhì)名稱。教師巡視和指導(dǎo)，找出典型案例，請學(xué)生到講臺展示、匯報方案。小組派兩名代表上講臺來展示設(shè)計方案。1人負責(zé)畫出實驗裝置，1人介紹并預(yù)測實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。其他學(xué)生如果有疑問可以提出來，由兩名代表解答。教師最后進行點評，并總結(jié)出最優(yōu)方案。

設(shè)計意圖：通過填空快速復(fù)習(xí)課本的經(jīng)典實驗方法、原理。在此基礎(chǔ)上，拔高要求，引導(dǎo)學(xué)生在新情境下運用所學(xué)的經(jīng)典實驗方法和原理設(shè)計實驗，解決新問題，使學(xué)生體驗了科學(xué)探究過程，深化了實驗方法等知識。在小組匯報過程中，提供給學(xué)生展示的平臺和思辨的機會，訓(xùn)練了學(xué)生的協(xié)調(diào)合作和口頭表達能力。

二、高三復(fù)習(xí)課教學(xué)策略

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科教育給予學(xué)生未來發(fā)展所需的關(guān)鍵能力和必備品格[1]。生物學(xué)科的核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任。在高三復(fù)習(xí)課中，為了落實生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，筆者采取了以下教學(xué)策略。

1.創(chuàng)設(shè)真實情境，喚醒社會責(zé)任

學(xué)校教育是社會行為，必然與社會的發(fā)展進程緊密聯(lián)系在一起。社會是動態(tài)發(fā)展的，所以教育也應(yīng)該是一個動態(tài)的過程。教學(xué)法一旦能觸及學(xué)生的情緒和意志領(lǐng)域，觸及學(xué)生的精神需要，就能發(fā)揮高度有效的作用[2]。教科書有其時間和空間的局限性，教師在教學(xué)課本的生物學(xué)知識和原理時，選用本土發(fā)生的實時案例展開教學(xué)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如本課例開篇運用學(xué)生喜歡喝的運動功能飲料的例子，可讓學(xué)生快速融人課堂。尤其在高三復(fù)習(xí)課時，學(xué)生已經(jīng)不是第一次學(xué)習(xí)同樣的知識，如果只是一味地簡單重復(fù)，學(xué)生的個人素質(zhì)就得不到進階發(fā)展。教師通過創(chuàng)設(shè)真實的情境，可以促使學(xué)生學(xué)會利用所學(xué)知識來解決社會問題，喚醒學(xué)生參與討論社會事務(wù)的責(zé)任。

2.圖文結(jié)合，形成生命觀念

細胞呼吸是細胞將儲存在有機分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可利用的能量的過程[1]。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生認同生命活動中貫穿著物質(zhì)與能量變化的觀念，即物質(zhì)與能量觀。如果是高一新課學(xué)習(xí)，這已經(jīng)實現(xiàn)了教學(xué)目標。但是，不同生命觀念的養(yǎng)成不應(yīng)該是孤立的。在高三復(fù)習(xí)中，教師要幫助學(xué)生將不同章節(jié)間的生物學(xué)知識聯(lián)結(jié)成網(wǎng)，這也伴隨著多種生命觀念的形成。以往復(fù)習(xí)，往往是讓學(xué)生寫出呼吸作用的分階段反應(yīng)式，然后強行記下每個階段的場所。但是，文字是一種抽象的符號，這樣的課堂教學(xué)是低效的。而圖像是一種直觀的藝術(shù)形式，能加深人們對事物的印象。本案例通過圖文結(jié)合，讓學(xué)生在細胞結(jié)構(gòu)圖中按反應(yīng)實際發(fā)生的場所寫出反應(yīng)式，有助于將細胞的結(jié)構(gòu)和細胞呼吸的過程聯(lián)系起來，最終形成結(jié)構(gòu)與功能觀。

3.開展實驗設(shè)計，體驗科學(xué)探究

“探究式教學(xué)”已經(jīng)是老生常談了，但在應(yīng)試教育的體制下，教師往往更加注重生物學(xué)知識的講授，而忽視了學(xué)生的探究體驗?？v觀近年全國高考生物試卷，實驗探究題頻頻出現(xiàn)。唯有在復(fù)習(xí)課中倡導(dǎo)“真”探究，即通過實驗設(shè)計，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，才是有效的應(yīng)試之道。因此，本節(jié)復(fù)習(xí)課，教師不再是對課本“探究酵母菌細胞呼吸方式”實驗的簡單重復(fù)，而是要求學(xué)生在掌握經(jīng)典實驗方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計實驗探究新問題，即有氧呼吸第二階段的場所是什么？完整的科學(xué)探究過程包括：觀察現(xiàn)象一提出問題一做出假設(shè)一設(shè)計實驗方案一實施實驗方案一對實驗結(jié)果進行交流與討論。由于復(fù)習(xí)課時間有限，本節(jié)課選取了“設(shè)計實驗方案”“對實驗結(jié)果進行交流與討論”兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)讓學(xué)生體驗，這往往也是考試中考查的重心。在實驗設(shè)計環(huán)節(jié)，教師首先通過提問帶著學(xué)生一起分析實驗的自變量、無關(guān)變量，由此啟發(fā)學(xué)生設(shè)置分組實驗、選擇恰當(dāng)?shù)挠^測指標，最后要求學(xué)生畫出實驗裝置圖。重大科學(xué)成果的取得，往往是多人通力合作的結(jié)果。因此，教師在設(shè)計方案后又給予學(xué)生一個展示交流的平臺，并進行了適當(dāng)?shù)脑u價。這一系列的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生充分體驗了科學(xué)探究的過程。

4.引導(dǎo)整理交流，發(fā)展科學(xué)思維

教育家蘇霍姆林斯基說過，孩子的時間應(yīng)當(dāng)安排種種吸引人的活動，做到發(fā)展他的思維，豐富他的知識和能力。生物學(xué)作為一門科學(xué)課程，應(yīng)著眼于學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展。新課程標準將學(xué)生的科學(xué)思維的發(fā)展聚焦在以下三點：質(zhì)疑是思考的視角、邏輯是論辯的準繩、實證是判斷的尺度[3]。如今，網(wǎng)絡(luò)信息紛繁復(fù)雜，一個合格的公民要從中篩選出有用的信息為我所有，就要具備質(zhì)疑的精神、清晰的邏輯、實證的能力。本課例中，環(huán)節(jié)三引導(dǎo)學(xué)生列表比較有氧呼吸和無氧呼吸，旨在教會學(xué)生運用歸納與概括的方法來審視所獲取的知識。環(huán)節(jié)四學(xué)生進行小組展示后，教師讓其他小組的學(xué)生提出問題，由展示小組的學(xué)生解答，甚至雙方就某一疑點進行辯論，這都是在鼓勵學(xué)生大膽地質(zhì)疑、有理有據(jù)地求證，有效實現(xiàn)了發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的教學(xué)目標。

[參考文獻]

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

[2]贊科夫，教學(xué)與發(fā)展[M].北京：文化教育出版社，1980.

[3]劉恩山，曹保義.普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018.

（責(zé)任編輯黃春香）