基于生物学核心素养的高中生物学教学

祁国华

摘 要：以“物质跨膜运输的方式”一节为例，尝试将生物学科核心素养的四个方面渗透在课堂教学的每个环节中，并实施教学。

关键词：核心素养；高中生物学教学；跨膜运输

生物学科的核心素养包括生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等四方面的内容。如何将生物学科的核心素养转化为课堂教学的具体目标，并围绕这些目标有效地开展课堂教学，进而将生物学科的核心素养具体化。这是每一位教师都需要思考的问题。本文以人教版高中生物学教材必修一第四章第3节“物质跨膜运输的方式”为例，谈谈如何围绕生物学科核心素养的四个方面进行高中生物课堂教学。

生命观念是科学世界观在生命科学中的体现，是对生命现象的认识和研究生命现象的基本思想方法，包括结构与功能的关系、物质与能量的关系、进化与适应的关系以及协调与平衡的关系。

从比较人工膜与细胞膜的结构分析细胞膜控制物质跨膜运输的方式的功能特点，体现结构与功能相适应的生命观念。新课从复习上节课所学的细胞膜的流动镶嵌模型开始，引导学生从细胞膜的结构出发，思考细胞膜的结构特点，从而联想到细胞膜的功能特点：选择透过性。讨论不同物质跨膜运输的方式的本质区别。教师可用多媒体展示细胞膜的流动镶嵌模型、人工合成脂双层膜等结构模型图。比较两者对物质运输的区别，强调结构与功能相适应，再为学生设疑：细胞膜的结构是如何与这一功能相适应的呢？细胞膜又是如何控制物质进出细胞膜的呢？引入新课：物质跨膜运输的方式的学習，学生继续观察图片发现到葡萄糖不能通过人工合成的脂双层，而另一方面：人体血浆中的红细胞却能不停地吸收葡萄糖，再次引发学生关注结构对功能的影响，让学生逆向思考人工合成的脂双层和红细胞膜结构区别，让学生分组讨论，大胆猜想，强化结构与功能相适应的观念。

哺乳动物成熟的红细胞以协助扩散的方式吸收葡萄糖，不需要消耗能量与生物长期进化进而适应环境的关系，体现了进化与适应的生命观念。教师设问：为什么红细胞吸收葡萄糖却不需要耗能呢？哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，自然也没有线粒体，没有线粒体细胞供能自然受到影响。对于红细胞而言是生物长期进化形成的适应机制。体现核心素养中的生命观念：进化与适应的关联。

理性思维是在形象思维基础上发展起来的一种思维方法，它主要指逻辑思维、求异思维、逆向思维和系统思维，特别是作为理性思维的最高级形式的系统思维是否形成，将极大地影响学生的学业状况。培养学生学会用事实、实证、逻辑、推理和论证进行思维的能力有着重要的意义。

了解葡萄糖以协助扩散的方式进入细胞，然而阅读资料后，学生发现肠腔中的葡萄糖进入细胞是逆浓度梯度的，显然不是协助扩散，引入新的物质跨膜运输的方式：主动运输。教师在分析比较自由扩散、协助扩散、主动运输这三种运输方式后，给出不同氧浓度下的氧气跨膜运输速率的实验数据，引导学生思考交流后建构数学模型。同样，学生完成协助扩散和主动运输的坐标曲线图，并进行解读。此过程中运用科学事实，培养学生进一步思考、推理并发现问题以充分锻炼学生的思维能力。

科学探究是研究生命科学最基本的方法，是未来公民在创新型社会中从事生产和生活应具备的能力。探究主动运输有何特点时，让学生分组讨论、提出问题、设计实验等，体现了科学探究的基本方法。例如，如何探究葡萄糖进入小肠上皮细胞需要的条件（载体和能量）？如何来观察葡萄糖是否进入细胞？如何设计对照实验探究葡萄糖进入小肠上皮细胞是否需要载体蛋白、是否需要细胞提供能量？自变量、因变量分别是什么？怎样控制？这些均需遵循等量对照，单一变量等基本原理。有的学生提出方法，有的学生也会质疑实验的可行性，持续探究寻找更好的方法，并讨论实验结果的可能性及相应结论。如此充分调动了学生自主探究的积极性，把课堂的难点转化为培养学生的探究能力的亮点。

社会责任是参与个人和社会事务的讨论，尝试解决生产生活中的生物学问题。在学生归纳小结物质的跨膜运输的方式的同时，让学生阅读资料，思考如何控制透析液浓度，欲将透析液中的钙离子引回血液中，对其半透膜的合成又有什么要求？并让学生课后去查阅相关资料，并整理记录，回到班级与同学分享，进一步增强学生对生物学科学习的兴趣和对健康知识的关注。

总之，生物学科核心素养的提出就是生物教学的另一个新台阶，这对传统教学模式下的教学方法和生物教师的教学能力提出了新的要求，教师应积极主动地将生物学科的核心素养渗透到课堂教学的每一个环节中，转变教学观念，调整教学策略，提高教学效率，从而实现教学相长。

参考文献：

黄敏.运用最近发展区理论进行“物质跨膜运输的方式”一节的教学[J].生物学教学，2012（7）.

？誗编辑 温雪莲