如何在生物教学中培养学生学科素养

陈秀斌

摘 要：酶是高中生物中的重要内容之一，课本中对酶的作用、本质和特性作了详细的说明和探究，在近年来的高考试卷中关于酶的知识也成为常见的内容。由于酶在生物新陈代谢中有着重要作用及其生理特性，所以自然界中的一切生命现象离开了酶的活动都成为空谈。为了建立科学的思维方法和培养学生的生物学科素养，文章就从酶的特性说起。

关键词：酶的特性 生物 学科素养

一、目标引领，追求目标才能驱动探究的能力

为了让学生在目标中激励自己去进行科学探究，需要让学生研读课本相关内容，并能够设计实验活动方案，从而到达启迪学生创造思维、促进形成科学实践能力。设计实验方案是为探究实验做准备。在实验探究过程中，可以采用以小组式的学习方法，这样更能够增强团队意识，更能使学生感悟与人交流和合作探究的快乐。作为本节课，有了这种对酶的生物活性及其特性的探究性学习的目标追求，学生崇尚科学的态度和实事求是的精神一定能够发扬光大。

二、探究互动，实验探究才能了解知识的真谛

（一）多媒体辅助，让学生打开记忆之门，继往开来

现代技术已经与教育教学形影不離，课堂上利用多媒体技术可以有效地将酶的特性探究实验展现给学生，帮助他们构建关于酶的正确、系统的知识结构。

学生可以通过酶和化学反应中的催化剂对比发现酶有着一些更为特殊的地方。然而，教材中纸面上所解说的实验没有“动态”的流程，学生对枯燥的文字毫无兴趣。为了让课堂上活跃，让实验“流淌”于学生眼前，将“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验辅助以动画，学生就会真正理解“酶的高效性”实验的过程与方法。

（二）实验探究，让学生开启认知的航船，扬帆远航

通过动画让学生将实验“电影化”，观后就可以激发学生去验证动画实验的真伪，进入实验科研人员的角色，“照猫画虎”，就能事半功倍。尽管利用信息科技可以进行模拟的实验操作过程，然而客观事实与模拟的结构能否异曲同工，学生是可以产生质疑的。在实验过程中要给学生设置一些障碍，让他们产生质疑，然后通过实验探究让他们进一步释疑。譬如探究中学生会提出下列问题：

1.实验中能否用冷藏的肝脏代替新鲜的肝脏？

2.研磨碎肝脏与块状肝脏的效果有何不同？

3.从上面两个问题来看什么类型的实验更为合理？

设置出来的障碍让学生浮想联翩，但目的只有一个，那就是引导学生注意“酶具有生物活性”这一概念，并激励学生主动思考、大胆尝试设计对照实验，从而让学生在学习的过程中体验实验的方法是多样的，设计过程也是多样的。

（三）实验设计、操作与交流，让学生形成学科素养，创新发展

既然生物实验的方法可以多样化，那么，设计的方法就可以千变万化。如在课堂上教师可以通过学生进行小组讨论方式，选择合适的实验材料及器材来验证酶的专一性。在设计实验方案时必须让学生讨论以下环节问题：

1.对实验的设计要到达的目的是什么？

2.对实验方案中预设的结果可以作出哪些方面的假设？

实验的预设是简单的、小组不同，方案不同。这是实验探究的前奏，是不容忽略的阶段，它能激发学生探究真理的热情。

在实验过程中，抓住实验的核心环节是很有必要的。譬如，在实验过程中怎样去选取实验器材、如何程序化实验步骤、怎样观察现象并从中抽丝剥茧进行分析并得出合理的结论，这些都是培养学生的生物学科素养。

实践证明，由于小组不同而选出的方案不同，但最终得出的生物知识规律是相同的。为了让实验更加合理，课堂上必须让小组之间进行交流，学生可以把实验过程拍摄为视频，在交流中展示自己的成果。通过交流，学生在存异求同的思维撞击中不断对生物知识进行升华，让自己的智慧在千锤百炼中闪耀光芒。

例如，学生设计的在30℃条件下验证唾液淀粉酶的专一性实验方案中，以表格形式呈现出来的对照实验，成为班级的佳话：

课堂上教师需要对小组的探究讨论活动的交流给予鼓励评价，让学生在自豪感中更加信心百倍的去进行更多关于酶的特性的实验探究。

三、长于实践，知识的积累才能形成学科素养

[典例]大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。

1.查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如下图1，由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是_________________。

2.资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15～18℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15-18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。

……

实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？说明理由。

分析图1可知，三种蛋白酶在各自最适pH下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性峰值最大，因此，其催化效率最高。通过试题可以给学生的学习作以方向性引导，虽然考查的是学生的读图能力，但是，其考查知识内容却是明确条件对酶的活性产生影响，只有将二者统一起来这才是试题所折射出来的学习知识的真正内涵。

分析图2曲线可知，当温度从15℃-18℃的变化过程中，随着温度的升高，三种蛋白酶的活性都是在递增，大于18℃后，它们的活性如何变化是不得而知，所以，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在15℃-18℃结论。

总之，生物课堂可以采用不同方式的设计实验、进行实验、分析实验，让学生在过程中掌握知识、巩固知识。

参考文献

[1]陈桂生.例谈酶的特性[J].新高考：物理化学生物，2008（Z2）：91-95.

[2]陈昌俊.高中生物教学中培养学生生物科学素养[J].生物技术世界，2013（5）：103-103.