王婷

《普通高中生物學課程標準（2017年版》（以下簡稱《課程標準》）的基本理念之一是“內(nèi)容聚焦大概念”，指出在教學過程中明確學習要求，確保學生有相對充裕的時間主動學習，讓學生能夠深刻理解和應用重要的生物學概念，發(fā)展生物學學科核心素養(yǎng)。

從《課程標準》可以看出在高中生物教學中，概念的教學十分重要，但如果以枯燥定義的形式將概念灌輸給學生，不但不能發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)，還會降低學生對生物學的學習興趣。為了解決這一問題以及更好地發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)，研究采用了“非指示性”教育的教學理念。“非指示性”教育的核心是把人當人，自主成長，即把學生當做平等的、獨立的、積極的生命體，引導學生自主嘗試、自主判斷、自主反思、自主糾正，從而自主成長。基于該理念，研究采取的措施是：教師為學生的主動學習逐步搭建多種情境支架，調(diào)動學習的積極性、主動性，將情境支架與學生的探究學習有機融為一體，自主實踐構(gòu)建概念，在“非指示性”課堂中發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。下面以2019年版浙科版教材中的“物質(zhì)通過多種方式出入細胞”這一課時中要建構(gòu)的重要概念“物質(zhì)通過被動運輸、主動運輸?shù)确绞匠鋈爰毎跃S持細胞的正常代謝”為例，呈現(xiàn)多種情境支架在“非指示性”課堂中的運用。本案例的學習內(nèi)容與上位概念及其他有關(guān)概念之間的關(guān)系整理如圖1所示。在本案例中運用的情境支架以及所搭建的次位概念過程流程圖如圖2所示。

1 情境支架1：創(chuàng)編詩謎情境支架，激發(fā)學生探索驅(qū)動力

本課時承接第一課時的情境，教師仍然以血液中的紅細胞為主線，為了結(jié)合上節(jié)課詩的情境，又為后面內(nèi)容的學習提供情境，根據(jù)紅細胞的特點，自編謎語：

形似圓餅雙面凹，鹽中皺縮水中爆，

身披紅袍管中遨，傾盡核質(zhì)為正道。

學生朗讀謎語后，教師引導學生思考：①謎底是什么細胞呢？②“鹽中皺縮水中爆”描述的是什么現(xiàn)象？③第三句詩說明紅細胞生活在哪里？“傾盡核質(zhì)”又是指什么？

學生思考后，說出謎底是紅細胞，并運用所學的知識解釋生物現(xiàn)象：“鹽中縮”的原因是細胞失水皺縮;“水中爆”是因為細胞細胞漲破，結(jié)合生活的常識說出紅細胞生活的環(huán)境是血漿;最后根據(jù)紅細胞的特點知道紅細胞在成熟的過程中有細胞核的丟失。

設計意圖：教師首先以猜謎語的形式為學生搭建第一個情景支架，激發(fā)學生回顧知識的動力，使得學生可以自主復習舊知識而不會枯燥乏味，同時也讓學生對紅細胞生活的環(huán)境以及核的吐出過程產(chǎn)生極其濃厚的興趣。

2 情境支架2：引用模型情境支架，認同結(jié)構(gòu)與功能相適應

詩謎的后兩句是對紅細胞生活的環(huán)境和發(fā)育特點概述，教師播放紅細胞生活環(huán)境以及發(fā)育特點的視頻，聯(lián)系學生學習細胞膜時所構(gòu)建好的細胞膜模型（圖3），引導學生思考以下問題來回顧細胞膜的功能和結(jié)構(gòu)：①什么物質(zhì)能進入紅細胞？什么物質(zhì)不能進入紅細胞？這體現(xiàn)了膜的什么特性？能進入紅細胞的物質(zhì)又是如何通過細胞膜的？②膜的基本骨架是什么？起著運輸物質(zhì)作用的膜蛋白稱為什么？如何判斷膜內(nèi)外側(cè)？

借助細胞膜模型，學生共同回顧：細胞具有選擇透過性，紅細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以進紅細胞，代謝廢物出紅細胞，同時回顧細胞膜的結(jié)構(gòu)。

設計意圖：學生已知血漿的環(huán)境以及成熟的紅細胞的結(jié)構(gòu)，但不清楚血漿的基本成分和紅細胞核的吐核過程。這些內(nèi)容較為抽象，教師可以讓學生通過視頻，更直觀地了解紅細胞的具體生活環(huán)境。教師借助學生之前搭建好的細胞膜模型，引導學生由“細胞選擇性的吸收物質(zhì)”聯(lián)想到細胞膜的結(jié)構(gòu)，突出生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀，同時也使學生領(lǐng)悟到知識之間的聯(lián)系以及模型的多次利用。學生在回答問題的同時，能夠潛移默化地理解重要概念“物質(zhì)通過被動運輸、主動運輸?shù)确绞匠鋈爰毎跃S持細胞的正常代謝”。

3 情境支架3：設計表格情境支架，學生自主探究物質(zhì)進入紅細胞時所需的條件

教師繼續(xù)為學生搭建學習的情境支架，展示表1并引導學生思考：①表1中3種物質(zhì)在紅細胞內(nèi)外分布有什么特點？②這三種物質(zhì)是直接通過脂雙層進入細胞？還是需要載體蛋白的協(xié)助？這個過程是否消耗ATP 呢？學生根據(jù)表格完成活動1的探究：探究血漿中脂肪酸、葡萄糖和K+三種物質(zhì)進入紅細胞是否需要借助膜上蛋白質(zhì)，是否需要消耗細胞內(nèi)產(chǎn)生的 ATP。小組合作，設計實驗思路。

設計意圖：學生通過探討，培養(yǎng)了觀察現(xiàn)象、提問、設計實驗解決問題的能力以及批判性的科學思維，逐步養(yǎng)成科學探究素養(yǎng)。在探討的過程中，學生產(chǎn)生困惑：如何讓細胞沒有ATP？如何讓細胞不存在相應的載體？為解決學生的困惑，教師搭建了第四個情境支架。

4 情境支架4：呈現(xiàn)資料情境支架，學生主動追因究果

承接上個小情境，教師展示資料：

某課題小組為研究這三種物質(zhì)進出細胞的方式，取人體紅細胞若干，將其放在含有一定濃度的脂肪酸溶液、葡萄糖溶液和K+溶液中培養(yǎng)，并分為三組，分別做不同的處理。一段時間后，發(fā)現(xiàn)：加入生理鹽水的 A 組中脂肪酸含量降低、葡糖糖含量降低、K+含量降低;加入ATP 抑制劑的 B 組中脂肪酸含量降低、葡萄糖含量降低、K+含量無顯著變化;加入載體蛋白抑制劑的 C 組中脂肪酸含量降低、葡萄糖含量無顯著變化、K+含量無顯著變化。

學生根據(jù)資料小組合作，完成活動2：以小組為單位，分析上述資料，完成表2，并在磁板上推演出三種物質(zhì)進入紅細胞的方式。完成后，每組派兩名代表展示交流。

教師在這一環(huán)節(jié)中作為引導者，不能著急肯定或者否定學生的回答，而要把主動權(quán)交給學生，讓學生充分的探討、評價、思考。為了更好地達成“非指示性”的課堂，各小組代表在教室前面用模型材料先后演示脂肪酸、葡萄糖、K+進入紅細胞的動態(tài)過程并分析理由，組內(nèi)補充。其他小組深度思考，向展示小組提出問題，進行點評。所有學生積極參與到課堂探討中，開展思維風暴。若學生經(jīng)過探討后，依然無法達成共識，教師則繼續(xù)引導學生深入的探討。待全班意見一致后，教師及時給出反饋，并肯定學生提出問題和自主探究的能力。在本案例中，學生經(jīng)過激烈的思維的碰撞，得出脂肪酸、葡萄糖、K+進入紅細胞的條件，教師由此先后引入擴散、易化擴散和主動轉(zhuǎn)運的概念。

設計意圖：小組分享展示推理成果，可以養(yǎng)成分享探討，合理接受他人觀點的良好習慣。組間互評、提問、論證、否定、再推理的過程能夠培養(yǎng)學生的批判性思維，邏輯推理能力。之后，教師以具體的例子分析物質(zhì)進入細胞所需要的條件，繼續(xù)借助細胞膜的結(jié)構(gòu)模型，滲透了生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀;引導學生分析資料，推理出不同物質(zhì)出入細胞所需要的條件，培養(yǎng)學生其獲取關(guān)鍵信息的能力，也更容易幫助學生理解“物質(zhì)通過被動運輸、主動運輸?shù)确绞匠鋈爰毎?，以維持細胞的正常代謝活動”這一重要概念，比直接給學生灌輸概念更有興趣。此外，這個學習過程培養(yǎng)了學生建構(gòu)模型的科學思維素養(yǎng)。學生在細胞膜模型的基礎(chǔ)上模擬物質(zhì)進入的動態(tài)過程，提升了模型與建模能力，也體現(xiàn)了概念1與概念2的重要聯(lián)系。

5 重現(xiàn)視頻情境搭建支架，首尾呼應

教師展示紅細胞的吐核動態(tài)圖片，引導學生說出胞吞胞吐的過程。學生應用自己的前概念知識進行解釋，并通過閱讀課本進行驗證。之后，教師引導學生舉例說明在生物體中存在的胞吞、胞吞現(xiàn)象。

設計意圖：教師仍然以紅細胞為情境，利用紅細胞在發(fā)育過程中脫核的過程從而進行胞吞胞吐的探究，既沒有脫離主線情境，又增加了學生探究的興趣，小詩的最后一句滲透生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀。利用圖片的分析過程增強了學生看圖說畫的能力，為學生提供機會利用所學的知識嘗試解釋生物中的現(xiàn)象，滲透了社會責任核心素養(yǎng)。

學生運用上面的5種不同形式的情境支架，在合作學習活動中，層層遞進，不斷突破最近發(fā)展區(qū)，繪制出概念圖，從而完成次位概念“舉例說明有些物質(zhì)順濃度梯度進出細胞，不需要額外提供能量;有些物質(zhì)逆濃度梯度進出細胞，需要能量和載體蛋白”和次位概念“舉例說明大分子物質(zhì)可以通過胞吞、胞吐進出細胞”的構(gòu)建，聚焦重要概念“物質(zhì)通過被動運輸、主動運輸?shù)确绞匠鋈爰毎?，以維持細胞的正常代謝”，最終自主完成“物質(zhì)通過多種方式出入細胞”這一概念的建構(gòu)。教師通過情境支架搭建了“非指示性”課堂，來發(fā)展學生的生物學學科核心素養(yǎng)。