淺談核心素養視野下的核心考點備考策略
——以“細胞呼吸”為例

貴州

生物學是研究生命現象和生命活動規律的一門學科，由基本的生物事實、實驗、結論和定律等構成。隨著新課程改革的不斷推進，國家教育部于2017年出臺了《普通高中生物學課程標準（2017版）》，其中明確提出學科核心素養。學科核心素養將作為高考指揮棒、教師執教依據、學生學習與備考指南。在這樣的背景下，“背多分”及“題海戰術”的備考方法頓時不再起效，因此應將所有的教學和復習放在學科核心素養視野下進行，這樣既落實學科育人要求，又能使教師的教學具有明確目標，還能促成學生掌握必備知識、培養關鍵能力、養成生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任感，繼而減輕學生的學習負擔，使學生學而能用，堅定教師教學和學生學習的信心。本文就“細胞呼吸”這一核心考點，對如何落實學科核心素養的達成提出備考策略。

一、強化對必備知識的掌握、關鍵能力的培養和學科核心素養的達成

必備知識相當于計算機的硬件，關鍵能力相當于軟件，沒有硬件支撐，軟件是無法運作的。因此在備考中，要使必備知識和關鍵能力并重，從而落實學科核心素養的達成。

1.利用基于學生生活實踐經驗的例題引領備考課堂

【例題】當把手伸進家中久置于黑暗處的一大捆白菜中時，會明顯感覺到熱且將手拿出后發現手指上有大量的水分，回答下列問題：

（1）水產生于________（填結構），消耗相同質量的葡萄糖 ________（填細胞呼吸類型）產生的ATP最少。

（2）較多的水來源于這捆白菜的_________（填“表層”或“內部”），理由是____________________________________________。

（3）欲探究靠近中心的白菜是否進行無氧呼吸，請寫出實驗思路和結論：_____________________________________。

（4）隨著時間的推移，這捆白菜的重量會減輕（不考慮溫度對水分散失的影響），為減緩這種趨勢應將白菜放在________（填“光照”或“黑暗”）處，理由是___________。

【分析】在題材選取方面，選用學生身邊具體的實例“捆著的白菜”進行設問，有一種親切感，在心理上縮短了現象與現象后的實質之間的距離，減輕了學生對問題的排斥力度，為學生的積極思考打下基礎；同時在問題情景描述上客觀、真實和簡潔，可降低知識動態生成的難度。在題設意圖方面，通過第（1）小題，結合細胞結構分析有氧呼吸和無氧呼吸的具體過程、物質轉化和能量變換，促進學生對有氧呼吸和無氧呼吸過程的把握，為理解細胞呼吸的實質奠定基礎；通過對第（2）小題的解題引導，讓學生學會分析影響細胞呼吸因素的方法；通過第（3）小題中“寫出實驗思路和結論”培養學生的實驗方法；通過對第（4）小題的分析，促進學生對細胞呼吸原理的利用。因此講好該題就能覆蓋該節的核心知識點。

【知識串講】

師：利用PPT展示植物葉肉細胞、動物細胞、細菌細胞和病毒的模式圖，讓學生識別哪個圖能代表白菜的葉肉細胞，并說出判斷理由。（引導方向：從這些生物的區別角度引導）

生：識圖、選擇、嘗試回答理由。

師：要求學生結合有氧呼吸和無氧呼吸過程的文字描述、示意圖等，找出各階段的場所、反應物、條件和生成物，并根據所選出的模式圖的對應結構，寫出白菜有氧呼吸和無氧呼吸的分反應式。

生：閱讀、寫分反應式、展示、全班同學修正。

C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量（有氧呼吸和無氧呼吸第一階段）

2C3H4O3+6H2O20[H]+6CO2+少量能量（有氧呼吸第二階段）

24[H]+6O212H2O+大量能量（有氧呼吸第三階段）

2C3H4O3+4[H]2C2H5OH+2CO2+少量能量（無氧呼吸第二階段）

學生根據細胞結構圖并利用所寫出的分反應式對物質的轉化和能量的變化過程進行分析，即可正確寫出例題中第（1）小題的第一空的答案（線粒體內膜）；比較有氧呼吸和無氧呼吸各階段能量的產生，可知有氧呼吸三階段都形成ATP，而無氧呼吸和有氧呼吸的第一階段完全相同，無氧呼吸第二階段不產生能量，綜合分析可推出第二空的答案為無氧呼吸。

師:要求學生利用有氧呼吸和無氧呼吸的分反應式寫出有氧呼吸和無氧呼吸的總反應式。（提示：可將箭頭左邊和右邊相同的物質約去，水不能約去）

（點名學生展示自己的成果，其他同學提出質疑，修正，最終在全班達成共識）

師：氧氣是如何影響白菜的細胞呼吸的？（提示學生結合反應式思考）

生：分別針對有氧呼吸和無氧呼吸進行思考，發言。

師：引導學生修正。（針對有氧呼吸而言，在一定范圍內隨氧氣濃度的增加呼吸速率加強，達到某一點后不再增強；針對無氧呼吸而言，隨氧氣濃度的增加呼吸速率降低，直到消失）

師：請用橫軸代表氧氣濃度，縱軸代表呼吸速率（可用CO2產生量表示），在同一坐標平面上畫出氧氣濃度影響有氧呼吸和無氧呼吸速率的曲線圖，并轉述曲線所表達的意思。

生：畫出來的曲線圖應該分別對應圖1中OCHI和ECB所在的曲線、轉述各曲線表達的意思。

圖1

師：白菜產生的水來自哪種類型的細胞呼吸？這捆白菜由表及里氧氣的含量及產生的水分如何變化？（提示學生結合有氧呼吸的曲線進行分析）

生：根據細胞呼吸過程可知，水的產生來源于有氧呼吸，再由常識可知白菜由表及里的氧氣含量逐漸減少，推出這捆白菜產生的水分應由表及里逐漸減少，從而順利鎖定第（2）小題的答案。（影響細胞呼吸的其他因素也可采取此法進行）

師：請依據有氧呼吸和無氧呼吸曲線圖作出氧氣濃度對細胞呼吸速率的影響曲線圖。（提示：在相同的氧氣濃度下，過該點作橫坐標的垂線，分別找到與無氧呼吸和有氧呼吸曲線的交點，再用這兩個點和縱坐標相交、描點、畫線）

生：畫出來應該對應圖1中EFGHI所在的曲線。

師：讓學生說出OA、AB、HI段細胞呼吸方式，E、C、B、G點分別代表的含義。

生：逐一作答。

師：白菜應保存在圖1中對應哪點的氧氣濃度下？并作出分析。

生：分析、作出判斷并嘗試說出依據。

師：閱讀教材進行填空。（教師適時給予提示、啟發）

生：閱讀教材填寫例題中第（3）小題涉及的實驗類型、選材和原理。

該實驗類型為_______________；選材：這捆白菜靠近中心的（填“莖”或“葉”）；原理：白菜無氧呼吸會產生酒精，可用__________檢測，呈灰綠色。

師：引導學生代入模板（思路模板：主體+處理+檢測指標；結論模板：若現象則結論）整理，得出實驗思路及結論。（注意對答案的轉化及對思維的整理進行引導）

師、生：主體：靠近中心的白菜；處理：將白菜的“莖”剪碎，放入研缽并加適量的水充分研磨，過濾，加入適量的酸性重鉻酸鉀溶液，搖勻后觀察顏色變化。整理后得：將靠近中心的白菜抽出一片，將剪碎的“莖”放入研缽并加適量的水充分研磨，過濾，加入適量的酸性重鉻酸鉀溶液，搖勻后觀察顏色變化，實驗現象為濾液呈現灰綠色或不出現灰綠色。若濾液中出現灰綠色，說明有酒精存在，進而推出靠近中心的白菜進行無氧呼吸，反之則沒有進行無氧呼吸。整理得：若濾液中出現灰綠色，則進行無氧呼吸，反之則沒有進行無氧呼吸。

師：結合有氧呼吸和無氧呼吸反應式、物質和能量轉化，分別概述有氧呼吸和無氧呼吸。（提示：轉述的句式：在某條件下，主體利用反應物生成產物的過程）

生：根據提示嘗試回答。

師：要求學生列表比較細胞呼吸和光合作用。

生：列表比較、展示、師生修正、達成共識。

細胞呼吸和光合作用的比較表

師：要求學生畫出細胞呼吸和光合作用模式圖，并解讀具體的過程、發生的場所及它們之間的聯系。

生：畫圖、析圖、修正。

圖2

師：點名同學分析第（4）小題并填空：因白菜放于黑暗處不能進行_________作用，只進行_________作用，細胞呼吸的實質是_________有機物、釋放能量的過程，因此白菜重量減輕。為了減緩這種趨勢，讓其進行_________作用，利用無機物合成有機物并儲存能量，應將白菜置于_________處。

2.深挖教材，使學生在知識橫向和縱向上分別達到一定的廣度和深度

【例2】小張同學利用葡萄糖溶液培養酵母菌，回答下列問題：

（1）酵母菌屬于_________生物，在吸收葡萄糖過程中消耗的能量來自的場所是__________。線粒體膜上__________（填“存在”或“不存在”）轉運葡萄糖的載體。

（2）酵母菌細胞中催化丙酮酸分解的酶存在于_________，理由是___________________。

在第（1）小題中，酵母菌吸收葡萄糖消耗的直接能源物質為ATP，結合題目分析ATP的來源為細胞呼吸，再將細胞呼吸過程中產生ATP的階段及對應場所整合，即可得到第2空答案；通過有氧呼吸和無氧呼吸第一階段相同，都在細胞質基質中進行，產物均有丙酮酸，即可判斷出線粒體膜上不存在轉運葡萄糖的載體。第（2）小題需結合消耗丙酮酸的階段及反應場所進行分析，反推酶的存在位置，即可推出分解丙酮酸的酶的存在位置并寫出判斷的理由。學生通過做這樣的例題，在縱向上加深了學生對細胞呼吸理解的深度；本題涉及真核及原核細胞的判斷、物質跨膜運輸中直接能源物質、ATP合成場所和催化丙酮酸分解的酶存在場所等知識，在橫向上增加了知識的廣度。

二、對必備知識的掌握、關鍵能力的培養和學科核心素養的達成進行分析

必備知識的掌握：本文通過例題的引領，在策略上將大概念逐級分成小概念，突破方法上則采用由小概念到大概念的教學方式，將細胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸，分別從有氧呼吸和無氧呼吸開展教學。由有氧呼吸和無氧呼吸各階段涉及的反應物、條件、場所、生成物，到能量變化→分反應式→總反應式→有氧呼吸和無氧呼吸概念→細胞呼吸，環環相扣，促進知識的動態生成，符合學生的認知規律，利于學生理解細胞呼吸的本質。此外還通過將細胞呼吸與光合作用進行列表比較并繪制過程示意圖，找到二者之間的聯系并加深對其的理解。

關鍵能力的培養：展開教學的難點往往在于對學生關鍵能力的培養，而關鍵能力的培養又是一個持久而具有針對性的過程，短期難以奏效，因此應將對學生關鍵能力的培養貫穿于平時的教學和備考中。如在構建有氧呼吸、無氧呼吸和細胞呼吸概念的具體過程中，學生通過對問題的描述、對教材對應的文字和細胞呼吸示意圖等進行解碼，培養學生的信息獲取及處理能力；在概述有氧呼吸、無氧呼吸和細胞呼吸過程中，培養學生的歸納概括能力及表述能力；通過例題中的第（2）小題：比較有氧呼吸和無氧呼吸過程→有水產生→有氧呼吸→影響因素→結合本題→答案和第（3）小題：實驗思路和結論的轉化過程，培養學生的思維能力和表述能力，其中第（3）小題通過實驗思路的設計還可培養學生實驗探究的能力；通過繪制氧氣濃度影響呼吸速率曲線圖、繪制細胞呼吸與光合作用模式圖，并讀圖，培養學生的理解能力；例1中的第（4）小題涉及對光合作用原理的綜合利用，在解答過程中培養學生的綜合運用能力。

學科核心素養的達成：在一輪復習中應結合知識本身的特點充分落實學科核心素養的達成。如在對例題中第（1）小題第1空的分析過程中，學生結合細胞結構圖，將有氧呼吸和無氧呼吸對應階段的分反應式寫在對應位置上，可以落實學科核心素養中的結構與功能觀；第2空通過分析有氧呼吸和無氧呼吸各階段能量轉化及第（4）小題中通過分析細胞呼吸和光合作用中物質轉化和能量變換來達成學科核心素養生命觀念中的物質與能量觀；第（2）小題通過分析氧氣對有氧呼吸的影響，從而對水的來源作出分析、判斷，可落實學科核心素養中的科學思維的達成；第（3）小題通過對實驗思路設計及結論的預判，可落實學科核心素養中科學探究的達成；第（4）小題通過對細胞呼吸及光合作用本質的理解，及對光合作用制造有機物儲存能量并需要光照，而細胞呼吸分解有機物釋放能量且不需要光照的綜合分析，并作出判斷和解釋，能較好地落實學科核心素養中社會責任的達成。

綜上所述，只有把平時的備考放在學科核心素養視野下進行，強化必備知識的掌握，注重關鍵能力的培養，才能落實學科核心素養的達成。三者不能偏廢，若過分強調必備知識，那就是讀死書，而關鍵能力的欠缺使得題目一變就無從下手；若過分注重能力的培養而對必備知識掌握得不牢，那就是無本之木；學科核心素養則是在前兩者的基礎上通過對生命現象、規律等不斷地概括抽象出來的內隱的素質。學科核心素養既是學科育人的要求，又是教師執教的依據，更是學生備考學習的指南。