“指向生物核心素养，发展学生科学思维”的一轮复习课

万山 徐海

1  教学设计思路

本节教材内容中主要以“植物生长素的生理作用及其应用”为教学重点，其中“顶端优势现象和原理”“生长素在农业生产上的应用”，体现了新课标“教学过程重实践”的基本理念。高考真题常常将本节知识联系数学模型（曲线图）来考查学生的识图能力和信息提取能力。因此，本节课尝试以“生长素生理作用曲线”模型分析为出发点和重点，引导学生吃透教材，結合经典真题分析，梯层演练，有效梳理教学内容，提高学生应用模型解决实际问题的能力，进而发展学生的科学思维。

2  教学目标

依据新课标和教材，明确复习目标如下：（1）分析“生长素生理作用曲线”（数学模型），探究生命现象和规律，阐明植物生长素的生理作用及其曲线的生物学意义;（2）尝试运用数学模型分析实验并解释生产生活实践问题，发展科学思维，创造性思维和实践能力;（3）通过STS教育，认识本节课相关知识的实践价值，增强关心日常生产生活的意识。

3  教学过程

3.1  观察模型，回顾知识

先展示课本中生长素对根生长影响的一条曲线后再展示课本原数学模型，学生分小组讨论总结生长素的生理作用特点。

教师点拨  通过提出指导性问题：请描述该数学模型及其相关点位的生理学意义？生长素的生理作用两重性中的“低浓度”和“高浓度”如何在数学模型中表示？通过该数学模型可否得出生长素作用于不同器官的特点？引导学生运用已有的生物学和数学知识分析模型，得出相关结论。

设计意图  通过课本数学模型激发学生回归教材的思维意识。学生基于课本数学模型思考如何将理论知识与数学模型相联系，为应用模型解决问题打下基础，有利于生命观念、科学思维等学科核心素养的达成。

3.2  运用模型，解释现象

学生分组活动，尝试运用生长素生理作用曲线图解释几个生物学现象，分组完成后小组间交流展示。

现象一：胚芽鞘向光生长。

向光侧生长素浓度可用哪条曲线的何种范围表示？背光侧生长素浓度可用哪条曲线的何种范围表示？

现象二：顶端优势。

顶芽生长素浓度可用哪条曲线的何种范围表示？侧芽生长素浓度可用哪条曲线的何种范围表示？

现象三：根向地生长，茎背地生长。

近地侧生长素浓度可用哪条曲线的何种范围表示？远地侧生长素浓度可用哪条曲线的何种范围表示？

现象四：生长素类似物除草剂。

选用模型中何种浓度生长素处理（芽曲线改为双子叶植物曲线，茎曲线改为单子叶植物曲线），为什么？

设计意图  通过解决问题厘清思路，学生主动运用模型结合生长素相关知识，以生命观念为指导，分析生命现象，探讨生命活动的规律，培养学生科学表达、辩证思维和跨学科综合分析问题的能力。

3.3  掌握模型，融会贯通

情景创设：视频展示台风“利奇马”登陆后给人民的生命财产安全带了不可估量的损失。众多树木被吹倒，但在野外一些被吹倒的树木在无人问津的情况下，重新长起来后地上部分会背地生长，地下部分会向地生长。

引导学生理解情境中的生物现象及植物吹倒后根茎处的生长素变化曲线，并运用生长素对植物根和茎生长的影响曲线对被吹倒树木的生长现象进行生物学解释。

小组合作探究，完成任务并展示：结合生长素运输和相关生理作用讲解倒地植物根茎重新生长方向不同的现象中蕴含的生物学原理。

设计意图  通过时事激发学生探索欲望，从生活现象中提取出生物学模型，能够针对特定的情境提出可探究的生物学问题，基于给定的条件，运用生物学概念和原理阐明个人立场，做出决策并解决问题。能主动合作完成探究，并用科学术语完成对结论的阐述。

3.4  分析模型，剖析高考

分析高考真题，体验原始模型在高考真题中的应用。以2017年江苏卷第13题为例，组织学生活动：将真题中的曲线模型与课本基础模型相联系后，分组讨论并分享运用基础模型解题的思路。

（2017江苏卷·13）研究小组探究了萘乙酸（NAA）对某果树扦插枝条生根的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是

A.自变量是NAA，因变量是平均生根数

B.不同浓度的NAA 均提高了插条生根率

C.生产上应优选320 mg/ L NAA 处理插条

D.400 mg/ L NAA 具有增加生根数的效应

设计意图  通过以真题为背景，使学生在灵活运用教材中数学模型的基础上能够完成数学模型的迁移，并能将复杂的题设条件和新模型回归基础数学模型之中，达到抽丝剥茧，化难为易，将陌生情境转换为熟悉情境的目的。培养学生发散性思维和模型建构、模型迁移能力，使之能基于事实，采用模型分析与建模的方法，阐述相关概念的内涵。

3.5  实验设计，拓展思维

课后活动：根据生长素生理作用基础模型，追根溯源，学生设计完整实验探究生长素促进生根的最适浓度。

设计意图  通过数学模型逆推实验流程和实验原理，能制订简单的实验方案或在给出的多个方案中选取恰当的方案并加以分析，处理实验数据并分析数据，得出合理的结论。培养学生实验设计能力和创造性思维能力。

4  教学反思

本节课基于生物学科核心素养，制定合理的教学目标，并以教学目标为核心，选择合适的教学情境和学生活动，着重引导学生对数学模型的感知与应用，具有很好的连贯性。在学生活动过程中，设置小组讨论及展示交流和学案学习活动环节，充分调动了学生积极性，提升学生科学思维和科学探究能力。整节课教师突出学生的主体性，引导学生主动参与到知识的构建中来，同时注重知识与实际生活的联系，学生的积极性高，课堂气氛融洽而轻松。教师精选学习素材，涵括课本、时事、真题为素材，学生在分析素材过程中充分培养学科核心素养。学科核心素养关乎学生一生的发展，本节课紧扣教材基础模型，促进生物大概念构建，每项活动都很好的落实了培养学生学科核心素养的任务。

（湖北省武汉大学附属中学）