基于學科核心素養的高三生物復習課教學策略

黃小斌

[摘要]發展學生的學科核心素養是貫徹黨和國家“落實立德樹人根本任務”教育方針的有效手段。以“細胞呼吸”一輪復習課為例，探索高三復習課落實生物學學科核心素養的教學策略：創設真實情境、借助圖文結合、開展實驗設計、引導整理交流。采取這些教學策略可以有效落實學生生物學學科核心素養的培養目標。

[關鍵詞]生物學學科核心素養;高三復習課;教學策略

[中圖分類號]G633.91

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（ 2020）35-0086-03

幫助學生發展核心素養是貫徹黨和國家“落實立德樹人根本任務”教育方針的有效手段…，應貫穿于高中三年的課堂教學中。以往的高三生物復習課，大多以教師講授為主，學生被動地接受教師灌輸的知識，缺乏素養提升，備考也收效甚微。本文以“細胞呼吸”一輪復習課為例，探索基于學科核心素養的高三生物復習課教學策略。

一、高三復習課教學實例

（一）教學目標

生命觀念：能借助圖文結合，復習細胞呼吸的過程，形成物質與能量觀及結構與功能觀。

科學思維：能根據給定的表格框架，自主列表歸納與概括有氧呼吸和無氧呼吸的異同。在實驗方案的展示和交流中，通過質疑、論證，培養批判性思維能力。

科學探究：能運用“探究酵母菌細胞呼吸方式”實驗中的經典實驗方法，設計實驗證明有氧呼吸第二階段的場所在線粒體基質，并對實驗方案進行展示、交流。

社會責任：能運用所學的細胞呼吸知識解決生活實際問題，闡明運動功能飲料的科學原理。

（二）教學重難點

教學重點：細胞呼吸的過程;有氧呼吸和無氧呼吸的比較;探究酵母菌細胞呼吸的方式。

教學難點：有氧呼吸和無氧呼吸的比較;探究酵母菌細胞呼吸的方式。

（三）教學過程

環節一：創設情境，引入新課

學生在運動會中，熱衷于一款運動功能飲料。教師播放該功能飲料的廣告視頻，提問：

（1）后羿射太陽所需要的能量的直接來源是什么？

（2）喝了該飲料后，葡萄糖在體內如何轉化為ATP中的化學能？

設計意圖：創設真實的生活情境，提出問題，引發學生的認知沖突，激發學生的求知欲望，從而揭示課題。

環節二：小組競賽，圖文轉換

細胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。它們是分階段進行的，每個階段的場所不同。提問：（1）有氧呼吸的主要場所在哪兒？（2）線粒體有幾層膜？（3）線粒體內的膜有什么特點？這樣的結構有什么意義？

設計意圖：復習細胞呼吸的主要場所、線粒體的結構，為下一階段的教學活動做好鋪墊。

在電子白板上展示兩個含線粒體的細胞局部圖，講解葡萄糖參與有氧呼吸第一階段的過程：葡萄糖進入細胞后，第一階段先在細胞質基質中轉化為丙酮酸和[H]，并釋放少量能量。教師一邊講解一邊示范，并在細胞局部圖上用文字和箭頭畫出反應過程（如圖1）。

【學生活動】學生分組比賽畫出丙酮酸往后在細胞中可能發生的各階段反應。教師首先展示比賽規則：

（1）先畫有氧呼吸，再畫無氧呼吸。

（2）以粉筆為接力棒，每組每次只能由一名學生上講臺畫，輪流、不重復（不一定按位置順序）。

（3）每個學生只能畫一步反應，用箭頭和文字（或分子式）表示。

（4）如果前面的同學已經畫完，那其余的小組成員就幫他們檢查，有不完整的可以完善。

（5）比賽時間為3 mm，看哪個小組完成得又快又好。

教師評價學生書寫的反應變化，重點關注和講解物質變化、能量變化和場所。

設計意圖：以往學習線粒體的結構、細胞呼吸的分步反應時，都是把兩部分內容完全割離開先后學習的。現通過圖文轉換、結合，直觀地呈現了細胞呼吸各個階段的物質、能量變化及其發生的主要場所（線粒體）。

環節三：歸納概括，比較呼吸類型

【師生活動】教師列出比較表格的框架，給出一個范例（比較有氧呼吸和無氧呼吸的條件），學生小組合作歸納有氧呼吸和無氧呼吸的其他異同點。

教師評價：挑選典型案例投影展示，提醒學生在學習細胞代謝等生理過程時，可以從物質、能量、條件、場所等方面進行比較。

設計意圖：引導學生在復習有氧呼吸和無氧呼吸過程的基礎上，利用表格的形式比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同，讓學生學會運用歸納概括的方法全面認識細胞呼吸的本質。

環節四：學以致用，設計探究實驗

教師展示課本“探究酵母菌細胞呼吸方式”的實驗裝置，學生完成填空：實驗分成兩組的目的是 。該實驗的自變量是

，因變量是呼吸產物。在有氧條件下，酵母菌有氧呼吸產生的C02，可使____變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由____色變綠色再變____色。酵母菌無氧呼吸還會產生酒精，橙色的 _____溶液在 ____性條件下與之反應變____色。

設計意圖：給出新情境，提出新問題，讓學生利用課本的經典實驗的原理和方法設計實驗，證明有氧呼吸第二階段的場所是線粒體而不是細胞質基質。

提供以下實驗器械：

[材料]差速離心分離得到的酵母菌的細胞質基質、線粒體。

[儀器]空氣泵、玻璃管、錐形瓶若干。

[試劑]丙酮酸、澄清石灰水、NaOH溶液等。

教師提問：（1）實驗的自變量是什么？（2）用什么方法可以把細胞質基質和線粒體分開？（3）實驗的因變量是什么？（4）哪一些可以作為實驗觀察的指標？用什么具體的方法觀測？

讓4個學生為1組（1人總協調+1人負責記錄+2人負責匯報），小組合作，在導學案的虛線框內畫出實驗裝置，并標注裝置內的物質名稱。教師巡視和指導，找出典型案例，請學生到講臺展示、匯報方案。小組派兩名代表上講臺來展示設計方案。1人負責畫出實驗裝置，1人介紹并預測實驗現象得出結論。其他學生如果有疑問可以提出來，由兩名代表解答。教師最后進行點評，并總結出最優方案。

設計意圖：通過填空快速復習課本的經典實驗方法、原理。在此基礎上，拔高要求，引導學生在新情境下運用所學的經典實驗方法和原理設計實驗，解決新問題，使學生體驗了科學探究過程，深化了實驗方法等知識。在小組匯報過程中，提供給學生展示的平臺和思辨的機會，訓練了學生的協調合作和口頭表達能力。

二、高三復習課教學策略

學科核心素養是學科教育給予學生未來發展所需的關鍵能力和必備品格[1]。生物學科的核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。在高三復習課中，為了落實生物學學科核心素養的培養目標，筆者采取了以下教學策略。

1.創設真實情境，喚醒社會責任

學校教育是社會行為，必然與社會的發展進程緊密聯系在一起。社會是動態發展的，所以教育也應該是一個動態的過程。教學法一旦能觸及學生的情緒和意志領域，觸及學生的精神需要，就能發揮高度有效的作用[2]。教科書有其時間和空間的局限性，教師在教學課本的生物學知識和原理時，選用本土發生的實時案例展開教學更能激發學生的學習興趣。如本課例開篇運用學生喜歡喝的運動功能飲料的例子，可讓學生快速融人課堂。尤其在高三復習課時，學生已經不是第一次學習同樣的知識，如果只是一味地簡單重復，學生的個人素質就得不到進階發展。教師通過創設真實的情境，可以促使學生學會利用所學知識來解決社會問題，喚醒學生參與討論社會事務的責任。

2.圖文結合，形成生命觀念

細胞呼吸是細胞將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動可利用的能量的過程[1]。通過本節課的學習，學生認同生命活動中貫穿著物質與能量變化的觀念，即物質與能量觀。如果是高一新課學習，這已經實現了教學目標。但是，不同生命觀念的養成不應該是孤立的。在高三復習中，教師要幫助學生將不同章節間的生物學知識聯結成網，這也伴隨著多種生命觀念的形成。以往復習，往往是讓學生寫出呼吸作用的分階段反應式，然后強行記下每個階段的場所。但是，文字是一種抽象的符號，這樣的課堂教學是低效的。而圖像是一種直觀的藝術形式，能加深人們對事物的印象。本案例通過圖文結合，讓學生在細胞結構圖中按反應實際發生的場所寫出反應式，有助于將細胞的結構和細胞呼吸的過程聯系起來，最終形成結構與功能觀。

3.開展實驗設計，體驗科學探究

“探究式教學”已經是老生常談了，但在應試教育的體制下，教師往往更加注重生物學知識的講授，而忽視了學生的探究體驗。縱觀近年全國高考生物試卷，實驗探究題頻頻出現。唯有在復習課中倡導“真”探究，即通過實驗設計，讓學生體驗科學探究的過程，才是有效的應試之道。因此，本節復習課，教師不再是對課本“探究酵母菌細胞呼吸方式”實驗的簡單重復，而是要求學生在掌握經典實驗方法的基礎上，設計實驗探究新問題，即有氧呼吸第二階段的場所是什么？完整的科學探究過程包括：觀察現象一提出問題一做出假設一設計實驗方案一實施實驗方案一對實驗結果進行交流與討論。由于復習課時間有限，本節課選取了“設計實驗方案”“對實驗結果進行交流與討論”兩個關鍵環節讓學生體驗，這往往也是考試中考查的重心。在實驗設計環節，教師首先通過提問帶著學生一起分析實驗的自變量、無關變量，由此啟發學生設置分組實驗、選擇恰當的觀測指標，最后要求學生畫出實驗裝置圖。重大科學成果的取得，往往是多人通力合作的結果。因此，教師在設計方案后又給予學生一個展示交流的平臺，并進行了適當的評價。這一系列的教學環節，讓學生充分體驗了科學探究的過程。

4.引導整理交流，發展科學思維

教育家蘇霍姆林斯基說過，孩子的時間應當安排種種吸引人的活動，做到發展他的思維，豐富他的知識和能力。生物學作為一門科學課程，應著眼于學生的科學思維發展。新課程標準將學生的科學思維的發展聚焦在以下三點：質疑是思考的視角、邏輯是論辯的準繩、實證是判斷的尺度[3]。如今，網絡信息紛繁復雜，一個合格的公民要從中篩選出有用的信息為我所有，就要具備質疑的精神、清晰的邏輯、實證的能力。本課例中，環節三引導學生列表比較有氧呼吸和無氧呼吸，旨在教會學生運用歸納與概括的方法來審視所獲取的知識。環節四學生進行小組展示后，教師讓其他小組的學生提出問題，由展示小組的學生解答，甚至雙方就某一疑點進行辯論，這都是在鼓勵學生大膽地質疑、有理有據地求證，有效實現了發展學生科學思維的教學目標。

[參考文獻]

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[s].北京：人民教育出版社，2018.

[2]贊科夫，教學與發展[M].北京：文化教育出版社，1980.

[3]劉恩山，曹保義.普通高中生物學課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018.

（責任編輯黃春香）