“指向生物核心素養，發展學生科學思維”的一輪復習課

萬山 徐海

1 ?教學設計思路

本節教材內容中主要以“植物生長素的生理作用及其應用”為教學重點，其中“頂端優勢現象和原理”“生長素在農業生產上的應用”，體現了新課標“教學過程重實踐”的基本理念。高考真題常常將本節知識聯系數學模型（曲線圖）來考查學生的識圖能力和信息提取能力。因此，本節課嘗試以“生長素生理作用曲線”模型分析為出發點和重點，引導學生吃透教材，結合經典真題分析，梯層演練，有效梳理教學內容，提高學生應用模型解決實際問題的能力，進而發展學生的科學思維。

2 ?教學目標

依據新課標和教材，明確復習目標如下：（1）分析“生長素生理作用曲線”（數學模型），探究生命現象和規律，闡明植物生長素的生理作用及其曲線的生物學意義;（2）嘗試運用數學模型分析實驗并解釋生產生活實踐問題，發展科學思維，創造性思維和實踐能力;（3）通過STS教育，認識本節課相關知識的實踐價值，增強關心日常生產生活的意識。

3 ?教學過程

3.1 ?觀察模型，回顧知識

先展示課本中生長素對根生長影響的一條曲線后再展示課本原數學模型，學生分小組討論總結生長素的生理作用特點。

教師點撥 ?通過提出指導性問題：請描述該數學模型及其相關點位的生理學意義？生長素的生理作用兩重性中的“低濃度”和“高濃度”如何在數學模型中表示？通過該數學模型可否得出生長素作用于不同器官的特點？引導學生運用已有的生物學和數學知識分析模型，得出相關結論。

設計意圖 ?通過課本數學模型激發學生回歸教材的思維意識。學生基于課本數學模型思考如何將理論知識與數學模型相聯系，為應用模型解決問題打下基礎，有利于生命觀念、科學思維等學科核心素養的達成。

3.2 ?運用模型，解釋現象

學生分組活動，嘗試運用生長素生理作用曲線圖解釋幾個生物學現象，分組完成后小組間交流展示。

現象一：胚芽鞘向光生長。

向光側生長素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？背光側生長素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？

現象二：頂端優勢。

頂芽生長素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？側芽生長素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？

現象三：根向地生長，莖背地生長。

近地側生長素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？遠地側生長素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？

現象四：生長素類似物除草劑。

選用模型中何種濃度生長素處理（芽曲線改為雙子葉植物曲線，莖曲線改為單子葉植物曲線），為什么？

設計意圖 ?通過解決問題厘清思路，學生主動運用模型結合生長素相關知識，以生命觀念為指導，分析生命現象，探討生命活動的規律，培養學生科學表達、辯證思維和跨學科綜合分析問題的能力。

3.3 ?掌握模型，融會貫通

情景創設：視頻展示臺風“利奇馬”登陸后給人民的生命財產安全帶了不可估量的損失。眾多樹木被吹倒，但在野外一些被吹倒的樹木在無人問津的情況下，重新長起來后地上部分會背地生長，地下部分會向地生長。

引導學生理解情境中的生物現象及植物吹倒后根莖處的生長素變化曲線，并運用生長素對植物根和莖生長的影響曲線對被吹倒樹木的生長現象進行生物學解釋。

小組合作探究，完成任務并展示：結合生長素運輸和相關生理作用講解倒地植物根莖重新生長方向不同的現象中蘊含的生物學原理。

設計意圖 ?通過時事激發學生探索欲望，從生活現象中提取出生物學模型，能夠針對特定的情境提出可探究的生物學問題，基于給定的條件，運用生物學概念和原理闡明個人立場，做出決策并解決問題。能主動合作完成探究，并用科學術語完成對結論的闡述。

3.4 ?分析模型，剖析高考

分析高考真題，體驗原始模型在高考真題中的應用。以2017年江蘇卷第13題為例，組織學生活動：將真題中的曲線模型與課本基礎模型相聯系后，分組討論并分享運用基礎模型解題的思路。

（2017江蘇卷·13）研究小組探究了萘乙酸（NAA）對某果樹扦插枝條生根的影響，結果如下圖。下列相關敘述正確的是

A.自變量是NAA，因變量是平均生根數

B.不同濃度的NAA 均提高了插條生根率

C.生產上應優選320 mg/ L NAA 處理插條

D.400 mg/ L NAA 具有增加生根數的效應

設計意圖 ?通過以真題為背景，使學生在靈活運用教材中數學模型的基礎上能夠完成數學模型的遷移，并能將復雜的題設條件和新模型回歸基礎數學模型之中，達到抽絲剝繭，化難為易，將陌生情境轉換為熟悉情境的目的。培養學生發散性思維和模型建構、模型遷移能力，使之能基于事實，采用模型分析與建模的方法，闡述相關概念的內涵。

3.5 ?實驗設計，拓展思維

課后活動：根據生長素生理作用基礎模型，追根溯源，學生設計完整實驗探究生長素促進生根的最適濃度。

設計意圖 ?通過數學模型逆推實驗流程和實驗原理，能制訂簡單的實驗方案或在給出的多個方案中選取恰當的方案并加以分析，處理實驗數據并分析數據，得出合理的結論。培養學生實驗設計能力和創造性思維能力。

4 ?教學反思

本節課基于生物學科核心素養，制定合理的教學目標，并以教學目標為核心，選擇合適的教學情境和學生活動，著重引導學生對數學模型的感知與應用，具有很好的連貫性。在學生活動過程中，設置小組討論及展示交流和學案學習活動環節，充分調動了學生積極性，提升學生科學思維和科學探究能力。整節課教師突出學生的主體性，引導學生主動參與到知識的構建中來，同時注重知識與實際生活的聯系，學生的積極性高，課堂氣氛融洽而輕松。教師精選學習素材，涵括課本、時事、真題為素材，學生在分析素材過程中充分培養學科核心素養。學科核心素養關乎學生一生的發展，本節課緊扣教材基礎模型，促進生物大概念構建，每項活動都很好的落實了培養學生學科核心素養的任務。

（湖北省武漢大學附屬中學）