在作業(yè)設(shè)計(jì)中培養(yǎng)生物學(xué)科核心素養(yǎng)例析

林麗

【摘 要】本文以高考一輪復(fù)習(xí)“通過(guò)激素的調(diào)節(jié)”當(dāng)中的作業(yè)設(shè)計(jì)為例，通過(guò)深化生命觀念、發(fā)展科學(xué)思維、倡導(dǎo)科學(xué)探究、關(guān)注社會(huì)責(zé)任等環(huán)節(jié)，使學(xué)生在復(fù)習(xí)的同時(shí)又獲得了生物學(xué)科的核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】高中生物 核心素養(yǎng) 作業(yè)設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2020）34-0080-03

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，而生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)則包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。生物學(xué)科核心素養(yǎng)是《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》的考查內(nèi)容之一，作為課堂教學(xué)的組織者、引導(dǎo)者，教師必須先具備學(xué)科核心素養(yǎng)的理論知識(shí)，才有能力在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。課堂教學(xué)的延伸是課后作業(yè)，因此學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也要延伸到課后作業(yè)中繼續(xù)進(jìn)行，即在學(xué)生的學(xué)習(xí)全過(guò)程中都應(yīng)該進(jìn)行學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

近年來(lái)，筆者在高考一輪復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)中，通過(guò)深化生命觀念、發(fā)展科學(xué)思維、倡導(dǎo)科學(xué)探究、關(guān)注社會(huì)責(zé)任等四個(gè)環(huán)節(jié)，使得學(xué)生在復(fù)習(xí)的同時(shí)又獲得了生物學(xué)科的核心素養(yǎng)。接下來(lái)，筆者以人教版高中《生物》（必修三）《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第 2 章第 2 節(jié)“通過(guò)激素的調(diào)節(jié)”的作業(yè)設(shè)計(jì)為例，對(duì)此進(jìn)行探究。

一、深化生命觀念

生命觀念是生物課程標(biāo)準(zhǔn)中最具有生物學(xué)學(xué)科特色的核心素養(yǎng)。具有正確的生命觀念，有利于學(xué)生用生命觀念去認(rèn)識(shí)生物的多樣性、統(tǒng)一性、獨(dú)特性和復(fù)雜性，從而形成科學(xué)的自然觀和世界觀，并以此指導(dǎo)探究生命活動(dòng)規(guī)律，解決實(shí)際問(wèn)題。

〖例 1〗人在恐懼時(shí)，血液中腎上腺素的含量立即上升，導(dǎo)致心率加快，緊張出汗。下列敘述錯(cuò)誤的是（? ?）

A.此過(guò)程是傳出神經(jīng)支配的腎上腺分泌的腎上腺素

B.該腎上腺素通過(guò)神經(jīng)纖維運(yùn)輸?shù)叫呐K使心率加快

C.大量流汗導(dǎo)致機(jī)體失水過(guò)多，可通過(guò)增加抗利尿激素進(jìn)行調(diào)節(jié)

D.葡糖糖消耗使血糖濃度偏低，可通過(guò)增加胰高血糖素進(jìn)行調(diào)節(jié)

〖例 2〗請(qǐng)回答內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的相關(guān)問(wèn)題：

（1）鹽攝入過(guò)多會(huì)引發(fā)高血壓，原因之一是細(xì)胞外液滲透壓;食鹽攝入過(guò)多，還會(huì)促使血管緊張素（一種激素）活性增加而使血壓升高。血管緊張素調(diào)節(jié)作用具有通過(guò)體液運(yùn)輸，（答出兩點(diǎn)）等特點(diǎn)。

（2）合成類固醇與睪丸酮具有相似的結(jié)構(gòu)，能增加肌肉塊頭和力量，有些運(yùn)動(dòng)員不顧體育道德精神，用其提高成績(jī)。女性使用該類物質(zhì)后，會(huì)導(dǎo)致胡須加粗、聲調(diào)低沉、喉結(jié)突出，這體現(xiàn)出性激素具有功能。長(zhǎng)期使用這種興奮劑，最終會(huì)使性腺萎縮，生殖機(jī)能減退或喪失，原因是。

這兩道作業(yè)題都與生命現(xiàn)象有關(guān)，在學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，例 1 從恐懼時(shí)心跳加快這一生命現(xiàn)象入手，加深學(xué)生對(duì)腎上腺素、抗利尿激素、胰高血糖素這幾個(gè)概念的理解;例 2 通過(guò)鹽攝入和合成類固醇與機(jī)體穩(wěn)態(tài)的關(guān)系，讓學(xué)生理解生命的本質(zhì)，從而形成熱愛(ài)生命的觀念。

二、發(fā)展科學(xué)思維

科學(xué)思維是一種建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的思維，它有明確的思維方向，有充分的思維依據(jù)。科學(xué)思維包括歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等。在學(xué)習(xí)過(guò)程中探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，學(xué)生不僅能獲得生物學(xué)知識(shí)，還能逐步養(yǎng)成科學(xué)思維，形成積極的科學(xué)態(tài)度。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從思維訓(xùn)練的角度出發(fā)，串聯(lián)復(fù)習(xí)內(nèi)容，把零碎知識(shí)系統(tǒng)化、規(guī)律化，創(chuàng)新設(shè)計(jì)作業(yè)，通過(guò)繪制思維導(dǎo)圖的方式建構(gòu)知識(shí)框架，從而提升學(xué)生的作業(yè)參與度，化解學(xué)習(xí)難點(diǎn)，達(dá)成不斷促進(jìn)學(xué)生思維品質(zhì)發(fā)展的目的。

〖例 3〗綿羊?qū)儆诩竟?jié)性繁殖動(dòng)物，以下關(guān)于該動(dòng)物體內(nèi)性激素的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）

A.性激素彌散到體液中，只運(yùn)輸給相應(yīng)的靶器官、靶細(xì)胞

B.性激素可促進(jìn)生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成

C.性激素不組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，也不提供能量，經(jīng)靶細(xì)胞接收后就被滅活

D.性激素屬于脂質(zhì)，合成受環(huán)境因素影響

〖例 4〗人體內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定對(duì)人體健康具有重要意義。下列敘述正確的是（ ）

A.低血糖時(shí)肝臟細(xì)胞只有胰高血糖素和腎上腺素的受體起作用

B.胰島素降低血糖濃度途徑之一是催化葡萄糖的氧化分解

C.下丘腦神經(jīng)分泌細(xì)胞具有促甲狀腺激素和甲狀腺激素的受體

D.血液中胰高血糖素增加可促進(jìn)胰島 B 細(xì)胞分泌胰島素

〖例 5〗黑色素是由黑色素細(xì)胞合成并分泌的，直接影響人的膚色。根據(jù)下圖（“+”代表促進(jìn)，“-”代表抑制）回答相關(guān)問(wèn)題：

（1）下丘腦、垂體和黑色素細(xì)胞三者體現(xiàn)了黑色素的分泌的調(diào)節(jié)機(jī)制;促黑素在體內(nèi)含量基本穩(wěn)定，一方面與垂體細(xì)胞產(chǎn)生調(diào)節(jié)機(jī)制有關(guān);另一方面與 MRF 和 MIF 之間的（拮抗/協(xié)同）作用有關(guān)。

（2）從圖中可知，促黑素的靶細(xì)胞是? ?。不同激素對(duì)同一垂體細(xì)胞產(chǎn)生的生理效應(yīng)是不同的，可能的原因是 ? ?。

（3）幾乎是全身細(xì)胞是甲狀腺激素的靶細(xì)胞，這與信息分子的作用具有特異性產(chǎn)生矛盾嗎？請(qǐng)你說(shuō)明理由。

例3 圍繞性激素這一核心概念，讓學(xué)生學(xué)會(huì)歸納與概括、分析與比較，從而發(fā)展學(xué)生的思維能力。例 4 以血糖平衡的調(diào)節(jié)模型建構(gòu)為主線，促使學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，不僅考查學(xué)生的邏輯推理能力，還發(fā)散其思維能力。例 5（1）題在學(xué)生建模甲狀腺激素的分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖表，分析與推理黑色素細(xì)胞合成并分泌黑色素的相關(guān)知識(shí)點(diǎn);（2）題問(wèn)的是原因，讓學(xué)生歸納概括不同激素的作用，并將激素作用的特點(diǎn)之間建立聯(lián)系，學(xué)生在分析問(wèn)題的同時(shí)能夠引發(fā)深層次的思考，激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)思維，還增強(qiáng)和訓(xùn)練學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，分析及解決問(wèn)題的能力也得以提高;（3）題的設(shè)計(jì)，要求學(xué)生多維度思考同一問(wèn)題，基于教材知識(shí)結(jié)合邏輯推理，不僅訓(xùn)練學(xué)生的批判性思維，也培養(yǎng)了學(xué)生思維的深度。

三、倡導(dǎo)科學(xué)探究

作為研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的生物學(xué)，其基本的研究方法是實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生探究能力和創(chuàng)新能力的考驗(yàn)。嚴(yán)密的科學(xué)探究過(guò)程需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維指導(dǎo)，科學(xué)探究的本質(zhì)是提出問(wèn)題和解決問(wèn)題，是一種綜合能力的體現(xiàn)，包括觀察并提出問(wèn)題的能力、制定并實(shí)施計(jì)劃的能力、獲取證據(jù)或數(shù)據(jù)的能力、表達(dá)和交流的能力。

〖例 6〗內(nèi)環(huán)境中甲狀腺激素的含量保持相對(duì)穩(wěn)定主要與機(jī)體的負(fù)反饋調(diào)節(jié)和分級(jí)調(diào)節(jié)有關(guān)。為探究垂體分泌的促甲狀腺激素對(duì)下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素是否存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A.對(duì)照組應(yīng)進(jìn)行手術(shù)并切除甲狀腺，注射適量的生理鹽水

B.實(shí)驗(yàn)組應(yīng)進(jìn)行手術(shù)并切除甲狀腺，注射適量的甲狀腺激素

C.實(shí)驗(yàn)組的 TRH 含量等于對(duì)照組，說(shuō)明 TSH 對(duì) TRH 不存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)

D.實(shí)驗(yàn)組的 TRH 含量低于對(duì)照組，說(shuō)明 TSH 對(duì) TRH 存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)

〖例 7〗為進(jìn)一步探究興趣小組從小白鼠血液中提取的激素是胰島素還是甲狀腺激素？甲乙丙同學(xué)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)如下。已知甲狀腺激素可以促進(jìn)新陳代謝，加速物質(zhì)的氧化分解，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。回答問(wèn)題：

（1）甲同學(xué)：將該激素制備成樣液，加入 試劑，若溶液呈紫色，則該激素為 。

（2）乙同學(xué)：把生理狀況性別相同的小鼠分成兩組，編號(hào) A、B，給 A 組小鼠注射適量的生理鹽水，B 組小鼠注射等量的該激素，放在相同且適宜環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察現(xiàn)象。

①如果 ，說(shuō)明該激素是甲狀腺激素。

②如果 A 組小鼠正常，B 組小鼠先休克，給 B 組的小鼠注射適量的葡萄糖后恢復(fù)正常，說(shuō)明該激素是 ，判斷的理由是 。

（3）丙同學(xué)：把生理狀況性別相同的小鼠分成兩組，編號(hào) C、D，給 C 組小鼠飼喂含該激素的飼料，D 組飼喂不含該激素的相同飼料，觀察一段時(shí)間后，兩組小鼠狀況基本一致，該同學(xué)作出判斷：該激素是胰島素，不是甲狀腺激素。請(qǐng)寫出丙同學(xué)作出該判斷的依據(jù)：。

例 6 在“下丘腦→垂體→甲狀腺”的分級(jí)調(diào)節(jié)和負(fù)反饋調(diào)節(jié)的知識(shí)基礎(chǔ)上，明確實(shí)驗(yàn)的自變量為促甲狀腺激素，因變量為促甲狀腺激素釋放激素，而下丘腦原已受甲狀腺激素的負(fù)反饋調(diào)節(jié)，因此確定甲狀腺分泌的甲狀腺激素為無(wú)關(guān)變量，需切除甲狀腺來(lái)排除干擾，從而根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則確定實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的處理方式和預(yù)期的結(jié)果。這道作業(yè)題既能夠訓(xùn)練學(xué)生的邏輯推理能力，同時(shí)也發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例 7 這道作業(yè)題創(chuàng)設(shè)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)情境，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中獨(dú)立思考，將所學(xué)知識(shí)和技能轉(zhuǎn)化為具體的思維方式和能力。這道題需要學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)探究的基本思路和方法，找準(zhǔn)關(guān)鍵詞，運(yùn)用學(xué)科知識(shí)就能準(zhǔn)確答題。

四、關(guān)注社會(huì)責(zé)任

教育的根本任務(wù)是立德樹人。凸顯生物學(xué)科育人價(jià)值最直接的途徑是正確落實(shí)生物學(xué)科素養(yǎng)中的“社會(huì)責(zé)任”。讓學(xué)生關(guān)注個(gè)人與社會(huì)議題并參與討論，基于所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，作出理性解釋和判斷，最終形成解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的能力和擔(dān)當(dāng)。換而言之，社會(huì)責(zé)任是學(xué)生“用科學(xué)”來(lái)“心系社會(huì)、模擬決策”，是學(xué)科素養(yǎng)的最高境界。但在高中生活中，學(xué)生真正接觸社會(huì)的機(jī)會(huì)極少，因此，在作業(yè)設(shè)計(jì)中，教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)社會(huì)生活的情境，提供材料讓學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)中常常會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，以此獲得生活經(jīng)驗(yàn)。

〖例 8〗現(xiàn)某美容美體中心推出一則廣告“每月三針，助您瘦十斤”。已知，注射液是某種抑制劑，作用方式是通過(guò)改變葡萄糖通道蛋白結(jié)構(gòu)從而阻止葡萄糖進(jìn)入組織細(xì)胞（如胰島細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等）。結(jié)合教材知識(shí)思考：①當(dāng)血糖濃度升高時(shí)，胰島素的分泌是否依然會(huì)增加？請(qǐng)說(shuō)明原因。②長(zhǎng)期注射，能否達(dá)到瘦身的目的？請(qǐng)說(shuō)明理由。③若達(dá)到瘦身的目的，是否真正的健康？請(qǐng)從兩個(gè)方面說(shuō)明理由。

〖例 9〗現(xiàn)在人們都喜歡“土貨”，土雞、土鴨等家禽牲畜，擔(dān)心大量激素飼料飼養(yǎng)的雞鴨等體內(nèi)含過(guò)多激素，人吃了這些肉食會(huì)影響身體的生長(zhǎng)和發(fā)育，甚至影響年輕人的生殖能力。請(qǐng)結(jié)合這節(jié)知識(shí)，給家長(zhǎng)們開展知識(shí)講座。

〖例 10〗寒冷的冬天，同學(xué)們喜歡緊閉教室門窗，衣物包裹嚴(yán)實(shí)，但有同學(xué)提出不應(yīng)該這樣做，他認(rèn)為人在寒冷環(huán)境比炎熱環(huán)境中更容易集中精力學(xué)習(xí)，主要原因是什么？

作業(yè)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題情境，可以更多地關(guān)注社會(huì)議題，使學(xué)生從材料中獲取生活經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)還能獲得生物學(xué)的知識(shí)。以上 3 道例題關(guān)注的問(wèn)題，如瘦身產(chǎn)品、飼料雞鴨等都是生活中會(huì)接觸到的，不僅讓學(xué)生覺(jué)得十分熟悉，而且能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，樹立正確的情感態(tài)度價(jià)值觀，并對(duì)問(wèn)題作出理性解釋，辨別真?zhèn)慰茖W(xué)。

作業(yè)設(shè)計(jì)并不是簡(jiǎn)單的出題，作業(yè)設(shè)計(jì)的素材應(yīng)該選取對(duì)學(xué)生生物核心素養(yǎng)形成有利、在學(xué)生終身發(fā)展中具有長(zhǎng)效性和遷移性的內(nèi)容，最終讓學(xué)生獲得對(duì)生命的感知和體悟、對(duì)生命的敬畏和尊重、對(duì)自然的認(rèn)識(shí)與珍惜、對(duì)生命科學(xué)技術(shù)的認(rèn)識(shí)與探究實(shí)踐、對(duì)社會(huì)的認(rèn)識(shí)與擔(dān)當(dāng)。

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[2]郭多華.以核心素養(yǎng)為目標(biāo)的主觀性試題編制[J].思想政治課教學(xué)，2016（9）.

（責(zé)編 馬群耀）