生物學科核心素養的分析及教學策略

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，是知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現。因此，培養學生的學科核心素養應該貫穿于課堂教學及考試評價中。

高中生物學核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。本文以2024年新課標卷第32題為例，分析高考生物試題在學科核心素養四個維度的考查，并據此提出高三復習課的教學建議，以期幫助教師了解新高考核心素養導向，發展學生的生物學核心素養。

2024年新課標卷第32題考查內容屬于免疫系統，原題如下：

機體感染人類免疫缺陷病毒（HIV）可導致艾滋病?；卮鹣铝袉栴}：

（1）感染病毒的細胞可發生細胞凋亡。細胞凋亡被認為是一種程序性死亡的理由是 。

（2）HIV會感染輔助性T細胞導致細 胞凋亡，使機體抵抗病原體、腫瘤的特異 性免疫力下降，特異性免疫力下降的原因 是

（3）設計實驗驗證某血液樣品中有HIV，簡要寫出實驗思路和預期結果。

（4）接種疫苗是預防傳染病的一種有效措施。接種疫苗在免疫應答方面的優點是 （答出2點即可）。

一、核心素養四維度的考查分析

1.生命觀念

“生命觀念”是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象，是人們經過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。運用生命觀念，可以認識生物的統一性和多樣性，形成科學觀點，解決實際問題。

該題的第一個問題：感染病毒的細胞可發生細胞凋亡。細胞凋亡被認為是一種程序性死亡的理由是。

參考答案：由基因控制的細胞自動結束生命的過程。

分析：本小題要求考生在較好地理解生物學概念“細胞調亡”的基礎上形成生命觀念，依據生物生命現象解釋其原理。在艾滋病的特定問題情境中，以生物學核心概念“細胞凋亡”為基礎進行提問，要求考生能以生命觀念為指導，解釋在細胞凋亡概念學習過程中存在的理解誤區問題—“程序性死亡”，分析生命現象，探討生命活動的規律。同時要求考生有良好的語言組織和表述能力。

2.科學思維

“科學思維”是指尊重事實和證據，崇尚嚴謹務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。學生應該在學習過程中逐步發展科學思維，如能夠基于生物學事實和證據運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創造性思維等方法，探討、闡釋生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。

該題的第二個問題：HIV會感染輔助性T細胞導致細胞凋亡，使機體抵抗病原體、腫瘤的特異性免疫力下降，特異性免疫力下降的原因是 。

參考答案：輔助性T細胞參與淋巴細胞的活化，分泌的淋巴因子可促進淋巴細胞增殖分化，輔助性T細胞凋亡會影響淋巴細胞的活化與增殖

分析：本小題考查考生在具有體液免疫和細胞免疫生命觀念的基礎上，通過構建體液免疫和細胞免疫概念模型，尋找輔助性T細胞減少和特異性免疫力下降兩者之間的因果邏輯關系：HIV感染輔助性T細胞 $$ 輔助性T細胞凋亡而減少 $$ 輔助性T細胞無法分泌細胞因子參與淋巴細胞的活化 $$ 淋巴細胞的活化與增殖受阻 $$ 特異性免疫力下降。運用歸納與概括進行推理、闡釋生命現象，屬于對科學思維的考查。

3.科學探究

“科學探究”是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論的能力。學生應在探究過程中，逐步增強對自然現象的好奇心和求知欲，掌握科學探究的基本思路和方法，提高實踐能力；在探究中，樂于并善于團隊合作，勇于創新。

該題的第三個問題：設計實驗驗證某血液樣品中有HIV，簡要寫出實驗思路和預期結果。

參考答案：實驗思路一，利用抗HIV抗體，與血液樣品進行抗原抗體雜光實驗；預期結果：若出現雜交帶，則證明血液樣品中含有HIV。

實驗思路二，使用PCR（聚合酶鏈反應）技術檢測樣品中HIV，產物經電泳與標準DNA進行比對；預期結果：PCR產物經電泳后出現特定條帶，則證明血液樣品中含有HIV。

本小題為開放性實驗設計題，除了以上方案，還可以運用DNA分子探針檢測技術等，出現雜交帶說明含有HIV。

分析：本小題要求通過設計實驗驗證某血液樣品中有HIV，需要考生在一定認知的基礎上，提出合理的科學探究方法和思路，并預期實驗結果，對考生的推理、文字表達、學科知識運用能力有較高的要求，給考生提供了更廣闊的思維空間，屬于生物學科素養中設計并實施探究實驗方案或工程學實踐方案，是對科學探究的考查。

4.社會責任

“社會責任”是指基于生物學的認識，個人參與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，解決生產生活問題的擔當和能力。

該題的第四個問題：接種疫苗是預防傳染病的一種有效措施。接種疫苗在免疫應答方面的優點是 （答出2點即可）。

參考答案：在不使機體患病的條件下使機體產生免疫力；產生的免疫力針對特定病原體；產生的免疫力可保持一定時間。

分析：接種疫苗是人類預防傳染病的有效措施。本小題基于社會議題提出問題，設問新穎，答案具有開放性，需要考生運用生物學知識作出理性解釋，同時宣傳和培養關愛生命的觀念。

二、教學策略

1.聚焦大概念，構建生命觀念

高中生物學知識點碎而多，如何梳理它們之間的關系，達到準確記憶和運用，借助大概念構建模型可以達到讓學生更好地理解生命現象的整體性和相互聯系，從而形成生命觀念，提升學習效果。以2024年新課標卷第32題為例，本題考查內容主要是免疫學知識?！睹庖呦到y》位于選擇性必修1第4章，課程標準在該模塊的大概念下，針對本章提出一個重要概念：免疫系統能夠抵御病原體的侵襲，識別并清除機體內衰老、死亡或異常的細胞，實現機體穩態。該概念又細分為4個次位概念。教學中，根據4個次位概念可以構建不同的知識網絡或概念模型，進行歸納突破，理解各個概念之間的關系。如：免疫系統的組成、免疫系統三個功能的區別、非特異性免疫和特異性免疫的區別、體液免疫、細胞免疫、過敏反應、自身免疫病的流程圖等，從而能在較好地理解生物學概念的基礎上形成穩態與平衡的生命觀念。

2.通過學科交叉，培養科學思維

以“免疫調節\"為例，特異性免疫通過輔助性T細胞將體液免疫與細胞免疫緊密聯系，免疫調節還可以通過信息分子與神經、體液調節相互作用共同維持人體內環境穩態，從而實現選擇性必修1《穩態與調節》模塊內綜合。通過分析與綜合的訓練，可以提高學生對事物的認識水平和思維的系統性。

免疫調節還可與其他模塊知識進行聯系。如：有關免疫細胞的知識可與必修模塊1《分子與細胞》中細胞結構及各部分的功能及細胞增殖、分化、衰老、死亡相聯系；有關疫苗、人工抗體、器官移植與選擇性必修模塊3《生物技術與工程》中基因工程、動物細胞工程及微生物培養相關聯…

通過模塊內外知識的融會貫通，培養理性思維，實現依據已知的生物學知識和證據，運用歸納概括、演繹推理、模型建構、批判思維、創造思維等方法，探討規律，對生物學社會議題進行思考或論證。

教學中還應該加強學科間的橫向聯系。如，必修模塊2《遺傳與細胞》中遺傳學計算涉及數學中排列組合和概率計算，DNA分子結構涉及工程學原理，必修模塊1《分子與細胞》中的分子鑒定涉及有機化學，選擇性必修模塊3《生物技術與工程》中的無菌技術與化學知識密切相關。通過學科間的聯系，讓學生了解生物科學的本質和科學研究思想，有利于學生建立科學的生命觀念，形成嚴謹的科學思維。

3.關注科學實踐，提升科學探究素養

科學實踐是提升科學探究能力的重要途徑，通過設計多樣化的科學實踐活動、引導學生自主探究、注重過程性評價等方法，可以有效提高學生的科學探究能力和科學素養。我們應重視科學實踐的作用，讓學生在實踐中學習、在實踐中成長。

首先，要加強對高中生物學課程中有關觀察類、驗證類、探究類實驗的理論知識的復習，針對實驗的原理、材料用具、過程、現象和結論等進行總結對比。其次，合理運用教材中的思維訓練、思考與討論等，并進行適度的延伸與綜合。再次，注重引導學生結合已有知識對教材實驗進行適度拓展，運用合理的科研理念和方法進行多樣化實驗設計，也可適當改變教材實驗的研究方向、多維度地對相關問題展開研究，從而拓展科研思路和方向，提升科學探究能力。最后，生物科學技術與社會生活、社會發展緊密聯系，可引導學生關注生活問題、科技前沿，并結合本地資源開展適當有效的科學實踐。

總之，對學生核心素養的綜合提升是教育的核心目標，而依托高考試題促進新課改的教學則是實現這一目標的有效途徑。教師應充分認識到高考試題的價值，將其與教學實踐緊密結合，不斷探索創新教學策略，為培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才而努力。

（責編佳琪）