高中生物課堂融入核心素養的策略探究

武廣慧

摘 要：核心素養是落實立德樹人根本任務的一個重要舉措，立德樹人是核心素養的實質。文章通過教學實例“細胞的能量‘通貨——ATP”教學設計說明課堂教學如何從生命觀念、科學思維、科學探究等方面進行實踐探索，落實生物學科核心素養，讓學生擁有帶得走的必備品格和關鍵能力。

關鍵詞：高中生物;核心素養;生命觀念;科學思維;關鍵能力

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2020）20-0082-02

高中生物核心素養的提出為教學指明了方向，其最終的學習目標是幫助學生在個人發展過程中有效地轉化知識，培養學生優良的品質和較強的學習能力。在培養高中生物核心素養過程中，教師要重視學科的邏輯性，縮小教學與生活間的距離。本文對高中生物課堂融入核心素養的策略進行探究。

一、教材的地位和作用

“細胞的能量‘通貨——ATP”是高中生物（新課標人教版）必修I“分子與細胞”第5章中第2節的內容，主要介紹ATP的分子組成和結構特點、ATP與ADP的相互轉化以及ATP在能量代謝中的作用。本節內容與前面所學的糖類、脂肪、蛋白質等能源物質有密切聯系，同時又為后續學習細胞呼吸、光合作用等知識起到鋪墊作用。

二、學情分析

通過對糖類、脂肪、蛋白質相關結構和功能的學習，學生對能源物質與能量有了一定的了解，為學習ATP這一細胞的直接供能物質奠定了基礎。而對于ATP與ADP這兩種物質，學生沒有直觀的認知，是新接觸的兩個概念，掌握起來有一定的難度。學生通過物理、化學學科的學習，知曉結構決定功能，物質轉化過程伴隨能量的轉換等相關知識，將其轉移應用到對ATP與ADP的相互轉化上來，有利于學生對本節內容的理解。

三、教學方法

教法：主要采用啟發式教學，創設可以讓學生自由探究和自主學習的問題和情境。學法：通過觀察、思考、分析、討論、探究等過程開展合作學習和自主學習，形成以學生為主體的教學模式。

四、教學目標

生命觀念：簡述ATP的化學組成和特點，明確ATP與ADP的相互轉化過程，說出ATP在能量代謝中的作用。科學思維：通過模型構建過程，增強學生的動手能力和歸納與概括能力。科學探究：通過對直接供能物質的探究，培養學生設計實驗，分析實驗結果、結論的能力。

五、教學重點和難點

重點：ATP的化學組成和結構特點，ATP與ADP的相互轉化。難點：構建模型明確ATP分子的結構，模擬ATP與ADP的相互轉化過程;ATP在能量代謝中的作用。

六、課前準備

導學案準備：設計合理的導學案，課前及時發放。教具準備：多媒體課件，制作ATP和腺嘌呤核糖核苷酸模型的材料（圓片、長方形、五邊形、直線、曲線）。學生準備：課前搜集資料，了解服用ATP是否等同于運動員服用興奮劑。

七、教學流程

（1）導課。教師活動：相傳，我國晉朝時有個青年叫車胤，他酷愛學習，但由于家貧買不起蠟燭，不能讀書，于是就捉了很多螢火蟲，裝在薄薄的布袋子里。他就借著螢火蟲的光刻苦學習，后來成為一位有大學問的人。為螢火蟲發光直接提供能量的物質是什么？學生活動：回顧囊螢夜讀的故事，體會其中所蘊含的生物學道理。設計意圖：通過故事引入，吸引學生注意力，調動學生積極性，激發學生求知欲。（2）設計實驗探究ATP的作用。教師活動：引導學生根據實驗材料、實驗原理推測實驗方案、實驗結果及實驗結論。學生活動：設計實驗并描述實驗過程、結果和結論。分析直接供能物質是葡萄糖、脂肪、糖原還是ATP？體會ATP的作用。設計意圖：強化科學探究的方法、原則，引導小組合作學習，培養和提高學生的科學探究能力、合作交流能力。（3）構建模型理解ATP的結構。教師活動：指導學生認清各圖形的意義，確定所需要的數量、擺放順序等。學生活動：利用所給材料，模擬構建ATP的結構圖。總結元素組成、中文名稱、磷酸基團數量、普通磷酸鍵、高能磷酸鍵數量、腺苷的組成。設計意圖：使學生直觀地認識ATP的結構，提高學生學習興趣，讓學生在思考與觀察過程中掌握模型構建的基本方法，鍛煉學生的科學思維能力。（4）ATP與ADP之間的相互轉化。教師活動：展示兩則資料引導學生體會ATP在人體內含量很少，需要與ADP時刻進行轉化，且ATP與ADP相互轉化的反應不是可逆反應。（受篇幅所限，資料略）學生活動：參考課本圖示描述ATP與ADP之間的相互轉化，利用模型操作思考結構與功能如何相適應。設計意圖：利用模型演示ATP與ADP之間相互轉化過程中物質和能量的變化，結構如何決定功能，有利于學生形成正確的生命觀。（5）ATP的利用。教師活動：引導學生分析總結ATP的利用實例，分析ATP作為能量通貨的理由。學生活動：閱讀課本尋找ATP利用的實例，并列舉其他消耗ATP的實例，舉例說明ATP作為能量通貨的理由。設計意圖：通過話題討論，促進學生對已學知識的運用，將生物知識與生活聯系起來，增強學習的趣味性。（6）搜集資料并展示。教師活動：介紹ATP作為藥劑在生活中的應用。作為一種藥品，ATP有提供能量和改善新陳代謝狀況的作用，常用于輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病。學生活動：與同學分享搜集的資料，用生物學觀點分析ATP是否屬于興奮劑。設計意圖：聯系生活實際，加深學生對理論知識的記憶，完善學生的抽象思維，培養學生的總結歸納能力。（7）小結。教師活動：引導學生總結這節課的收獲，對這節課所學內容進行總結概括。學生活動：從知識、能力、情感方面談收獲。設計意圖：讓學生理清學習思路，構建本節知識框架，讓學生形成必備品格和關鍵能力。（8）練習。教師活動：指導學生完成練習，對學生所做答案予以點評。學生活動：完成導學案對應練習。聯系科學實驗深度思考：海洋里有一種軟體動物槍烏賊，它有巨大的神經細胞，能不斷吸收K+，科學家做過實驗，用一種有毒物質使其神經細胞中毒，吸收的功能就消失。如果注入一種物質，神經細胞又能恢復不斷吸收的功能，一直到這種物質消耗完。注入的這種物質是什么？有毒物質可能起到了什么作用？設計意圖：通過有針對性、有層次性的問題設置，讓學生感受應用所學知識解決實際問題的喜悅。

八、教學反思

本節課教學較為成功地體現生物學科核心素養的方面有：一是通過實驗設計證明ATP的功能，使學生掌握實驗設計的一般思路和方法，提高了學生的科學探究能力。二是ATP的建模活動既能使學生直觀認識ATP的結構，又能讓學生掌握模型建構的基本用途和方法，鍛煉了學生的科學思維能力。三是結合模型所進行的ATP和ADP的相互轉化過程分析，讓學生體會結構與功能觀、物質和能量觀，從而形成正確的生命觀。四是通過ATP是否等同于興奮劑的資料搜集，拓展學生視野，鍛煉了學生從眾多資料中篩選有效信息的能力。

本節課的教學過程還可以改進的方面有：一是課堂小結時忽略了教學目標的重要引導作用。在學案中展示了教學目標，小結時可引導學生參照目標內容進行反思總結，以提高學生自主學習能力。二是課本圖示利用不夠充分，對課本上所展示的ATP結構式觀察不夠細致。三是小結部分重主干，忽略細節。

教師是決定核心素養能否落地生根的重要角色，其教育理念、教學方式、已有知識會影響教學過程的每一個環節。因此，教師應加強自身的學習，提升專業素養，用積極的情感、高尚的人格、淵博的學識、高超的技能影響學生，讓課程成為饋贈給學生的幸福的禮物，讓學生在課堂中快樂地學習，創造性地想象和表達，讓核心素養在教師的引領下不斷萌芽、生長。

參考文獻：

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