生物教學體現學科素養

劉訓華

作為一線教師，讓學生在成長過程中形成學科素養責無旁貸，也是時代的需求。怎樣才能將學科核心素養貫穿于高中生物課堂的始終呢？筆者就以人教版《降低化學反應活化能的酶》一課為例，淺談在生物教學中是如何體現學科核心素養的，旨在與學科同仁相互切磋。新課程標準提出了生物核心素養的四個方面，即“生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任”。生物核心素養是作為高中生物教師課堂教學目標實施過程中必須融入的主旋律，也讓學生在課堂學習過程中去不斷體驗和內化的能力素養。

一是將生命觀念融于教學過程中，讓學生去熟知生命世界、釋疑生命現象。生命科學認為“生命是源于自然隨機事件”，生命具有新陳代謝和自我復制兩個方面的特征，而酶在細胞代謝中有著不可缺失作用，酶降低了細胞內的化學反應活化能是其本質和特性，在課堂上將這種生命觀念傳遞給學生也是非同小可的事情，不能有半點懈怠。為了落實好這種核心素養，筆者在課堂的引入環節產生了這樣的情境：用PPT展示了教材第78頁的斯帕蘭扎尼的實驗，并讓學生討論兩個問題：一是讓學生發現展示的實驗解決了什么問題？二是鳥類的胃液中是什么物質使肉塊消失了？本情境創設的目的在于通過對斯帕蘭扎尼的實驗觀察到的生命現象，讓學生分析提出相應的想法和觀點，進而理解或詮釋與酶相關事件和現象，使他們在理解生物學概念性知識的基礎上形成生命觀念，并以此來熟知生命世界、釋疑生命現象。

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

三是將科學探究融于教學過程中，讓學生在質疑、觀察、設計實驗、方案實施中獲取實驗生物知識。課堂上，讓學生通過實驗探究可以激發學生的關注興趣，讓他們在實踐中開闊視野，在觀察中學會提取關鍵，在設計中敢于創新，在合作中凝聚智慧。因此，讓學生對酶在細胞代謝中的作用的認知環節進行分組實驗。實驗探究案例用電子白板投影。實驗名稱：比較過氧化氫在不同條件下的分解。實驗原理：2H2O2=2H2O+O2;反應條件是“酶”或“FeCl3”做催化劑。要求學生分組設計實驗方案。設計完畢后在班級進行展示，交換意見。在設計實驗方案時，要讓學生認識控制變量是實驗設計的原則，讓學生閱讀第79頁相關內容。在進行實驗開始前強調兩點：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。

填寫相應的實驗現象：要求學生結合課本第79頁進行小組討論，并將實驗討論結果作以匯報。然后歸納總結，得出相應的實驗結論“酶作為催化劑最明顯特點是高效”。在進行實驗時，讓學生認識五個概念：自變量、因變量、無關變量、對照組和實驗組。

課堂上，幫助學生進行實驗過程的理論分析：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量是1;則無機催化劑FeCl3，其1滴3.5%的溶液含Fe3+的相對數量25萬。因此，可以看出酶作為催化劑最明顯特點就是高效。同時，用電子白板展示酶降低反應的活化能的圖像（見課本第80頁圖），并解釋不同無機催化劑和酶分解H2O2的活化能是不同的，其中酶催化時的活化能最低，讓學生從圖像分析中感悟酶的高效本質原因。

本實驗環節設計目的是：通過實驗設計、方案的實施和現象觀察，培養學生的實驗探究素養，明確無機催化劑與生物酶相比，酶降低反應的活化能更顯著;同時引導下讓學生學會交流與合作，并結合學習過的化學知識，理解酶催化時反應的活化能最小是酶高效的本質因素，從而認知酶有著高效的催化效率;也體會到正是因為酶的高效催化作用，細胞代謝才有了在溫和條件下快速進行的能力。

在高中生物課堂教學中體現學科核心素養，在于將生命觀念融入教學過程中，讓學生去熟知生命世界、釋疑生命現象;在于將科學思維融入教學過程中，讓學生在探討生命現象及規律中形成科學思維的好習慣;在于將科學探究融入教學過程中，讓學生在質疑、觀察、設計實驗、方案實施中獲取實驗生物知識;在于將社會責任融入教學過程中，讓學生嘗試解決生產生活中的生物學問題。

參考文獻

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（作者單位：南京師范大學附屬中學江寧分校）