基于生物学学科核心素养的教学设计研究——以“细胞的衰老和死亡”为例

马茜兰 刘 飞

(淮北师范大学生命科学学院 安徽淮北 235000)

2017年普通高中生物学课程标准提出，提高学生的生物学素养是课程标准实施的基本任务。教师应该以生物学核心素养为核心，制定有关生命观念、科学思维、科学探究和社会责任的教学目标[1]，立足于教学目标形成教学设计。借助合理的教学设计，学生带着问题主动参与教学活动，形成生命观念。通过参与社区活动，学生能增强社会责任。为此，教师要紧跟时代步伐，关注学科研究方向和相关实验，发展学生的科学思维，提升其科学探究的能力。本文以“细胞的衰老和死亡”为例，具体阐述了生物学学科核心素养下的教学设计。

“细胞的衰老和死亡”该节内容多为定义性内容，如细胞衰老的特征，内容抽象不易观察。因此，教师容易将本课重点定位为掌握相关概念，使得课堂气氛不活跃，学生对教学活动的兴趣不高。为了提高学生对课堂活动的关注度，开拓学生的思维和视野，落实教学目标和生物学学科核心素养的四个维度，笔者对本节课的教学设计做了如下创新，以供教学参考。

一、学情分析

高一学生已有一定的逻辑思维能力，对细胞衰老和个体衰老的关系不难理解，但却需要教师运用实例加以引导。在学习细胞坏死和凋亡的基础知识后，教师应该鼓励学生对比二者的异同点并进行归纳学习，以提高学生归纳总结和类比学习的能力。

由于高一学生还未具备较强的抽象思维，学生对细胞衰老的特征可能会难以理解和记忆。在进行本节课的教学时，教师应注意将本课知识与实际生活的例子联系起来，帮助学生理解记忆。

二、基于生物学学科核心素养的教学设计

（一）教学目标

生物学学科核心素养下的教学设计强调应以生物学学科核心素养为目标，结合授课对象的具体学情和相应授课环境，创设合理的教学活动和学习情境，给予科学的教学评价。

本节课通过对细胞衰老和死亡的学习，学生要能认识细胞的成长历程和变化规律，树立生命观念。学生也要自觉关爱老年人，珍惜时间，形成良好的生活习惯，拓展科学思维，大胆提出假设和质疑。另外，学生还要通过活动，提高合作和沟通的能力。本节课的教学目标如下：

1.通过实例分析，能够描述细胞衰老的特征；通过对具体实例和实验结果的分析讨论，能够判断细胞衰老和个体衰老的关系。

2.通过自主学习，交流讨论，能够区别细胞凋亡和细胞坏死，认同细胞凋亡对人类的重大意义；通过分析日常生命现象，尝试归纳总结细胞坏死和细胞凋亡的异同点。

3.用批判式思维学习细胞衰老的原因，关注延缓衰老的相关研究，敢于做出对细胞衰老原因的多种假设。

4.形成珍惜时间、关爱老年人的基本观念，自觉倡导健康的生活方式；能够对有关延缓衰老的产品做出合理判断。

（二）教学策略

教师可利用生活中抗衰老的相关产品（如兰蔻小黑瓶）和食物（黑大豆、黑芝麻等）引起学生学习本节内容的兴趣，通过几位名人衰老后发生的变化以及日常生活中相关实例讲解细胞衰老的特征；指导学生阅读相关材料，学习细胞衰老的原因；以小组为单位，通过草履虫和人类衰老的实例，结合书中实验资料，交流讨论细胞衰老与个体衰老的关系；自主阅读材料，学习细胞死亡并总结细胞凋亡和细胞坏死的区别。在本节课中，教师利用生活实例和网络流行事物激发学生的兴趣，联系学生生活实际，引导学生树立正确的价值观。本节内容与社会热点话题、生物学前沿研究方向密切相关，有助于增强学生的社会责任，提高对生物学的学习兴趣。

（三）教学过程

1.创设情境，导入课堂

教师展示一对夫妻新婚时的照片和最近的合照进行对比，引发学生对人类衰老的关注。教师再引导学生联系以前学习的关于细胞的大概念，引出本节课题，从而导入新课。

分析：人类衰老贴近生活，容易引起学生的学习兴趣。另外，问题情境具有生物学意义和社会现实意义，比较贴合生物学学科核心素养。

2.分析实例，趣味学习

教师可利用名人照片对比、老年斑、老人走路的照片以及网络流行语言和相关现象等实例，向学生讲解细胞衰老的特征，引导学生联系生活实例进行理解记忆。

分析：网络流行用语贴近学生生活，学生对名人、明星变化的关注度更高，通过相关实例分析该现象产生的原因，由现象到本质，帮助学生理解记忆细胞衰老的特征，形成生命观念。

3.异想天开，学以致用

教师展示广告视频，利用兰蔻小黑瓶和黑芝麻、黑大豆，引发抗衰老的热点问题，引导学生自主学习细胞衰老的原因。教师再引导学生利用所学科学看待抗衰老相关产品。学生自觉利用本节知识向家人朋友讲述细胞衰老的原因并帮助家人识别相关产品，倡导理性的购物观和科学的生活态度。教师要引导学生大胆假设细胞衰老的其他原因，关注目前细胞衰老原因的研究方向，结合相关资料，与同学积极进行交流和讨论。

分析：生活中的热销产品容易引发学生的关注。日常生活的一些习惯也可以引发学生的共鸣，使其积极主动地阅读材料，学习细胞衰老的原因。教师适当引导可以促使学生关注社会话题，帮助家人增强理性购物的责任感。学生通过自主倡导理性购买抗衰老产品，能做到学以致用。学生会自主关注社会热点和目前细胞衰老的研究，敢于大胆假设，发展自己的科学思维。

4.分析实验，小组讨论

教师通过草履虫和人类衰老的实例，出示书中的实验研究资料，讲解实验原理，分析实验结果，再引导学生分组讨论，自主总结细胞衰老和个体衰老的关系。

分析：教师可提供已有的实验数据和相关原理，指导学生自主学习，交流讨论，提高学生分析材料和总结归纳的能力。学生通过分析研究培养纤维细胞的实验，逐步提高了自己的科学探究能力。

5.阅读材料，自主学习

教师要阐明细胞的生命历程，引出细胞死亡的内容，再提出问题“细胞死亡有哪些方式呢”。之后，学生阅读课本，回答问题。教师再以胎儿手的发育详细讲述细胞凋亡的意义。教师可展示科学家利用细胞凋亡机制展开的疾病防治研究，以强调细胞凋亡对人类的重大意义。另外，教师还可类比阐释个体与集体以及个体与社会的关系，引导学生注重合作共赢。

分析：学生自主阅读书中材料和相关疾病研究的资料，理解细胞凋亡对人类生长发育的积极意义。教师再阐释个人与集体和个人与社会的关系，引导学生认同合作与奉献，增强社会责任感。

6.课堂小结

教师出示思维导图，学生进行课堂小结。课堂最后，教师再适当补充强化，布置作业。学生自由结组进行抗衰老习惯和生活的大调查。学生可在社区开展宣讲活动，积极倡导科学的生活态度和理性的购买习惯。

分析：教师利用开放性作业帮助学生巩固相关生命观念，发展社会责任；通过课后的调查活动提高学生与陌生人沟通交流的能力以及分析资料、总结结论的能力，以便发展科学思维、增强科学探究的能力。

（四）教学评价

立足发展学生生物学核心素养的教学目标，本节课采用课中提问、课后交流、学案习题等评价方式。教师在课中要及时提问和小结，通过思维导图的课后习题以及课后小调查活动监测学生对知识的学习情况。教师与学生交流抗衰老相关产品和习惯的产生原因和科学依据，了解学生的应用情况。教师课后开展关爱社区老人活动，通过学生对老人生活习惯和形态变化的原因阐述，评价学生对本节知识的学习效果，最终形成目标性教学设计。

三、教学设计研究的总结与反思

基于生物学学科核心素养，教师要结合本节内容制定教学目标，并以教学目标为中心，设计合理的教学情境和学生课堂活动以及课后活动。教师可结合网络流行事物提高学生学习的好奇心和兴趣，再准备与学科科技前沿研究方向相关资料，增强学生的科学探究能力。教师可以学生生活中常见的实例展开分析讨论，探讨人类机体衰老后的变化，展示中国人口年龄分布图，讲述社会老龄化问题及其相关影响，增强学生的社会责任，发展学生的核心素养。教师要注重课堂的合理化、生活化和趣味性，可用名人和网络流行以及生活中常见的例子激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛。这将更有利于学生对知识的理解和应用。更重要的是，基于生物学学科核心素养，以人类衰老后的变化和生活习惯为话题，更加贴近学生生活。教师要让学生珍惜时间、关爱老年人。学生通过对课中实验的学习，能发展科学思维，增强自己科学探究的能力。另外，教师还可通过课后大调查活动，增强学生地责任感，帮助学生养成科学的生活态度。当然，此类核心素养的教学设计仍有很多不足，如教学设计流于形式、教学目标制定不合理以及教学活动时间难以把控等[2]。为此，我们还要继续努力。