基于核心素养下的“物质跨膜运输的实例”教学策略分析

林艳华 陈莉

摘要以“物质跨膜运输的实例”一节为例，阐述将生物学学科核心素养落实于课堂的教学策略。

关键词 生物学学科 核心素养 课堂实践 教学策略

中图分类号G633.91 文献标志码B

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中提出的基本理念之一便是以核心素养为宗旨，教育部颁发的《中国学生发展核心素养》对核心素养进行了正式界定，包括责任担当、实践创新、人文底蕴、科学精神、学会学习和健康生活。核心素养的培养已然成为新一轮课程改革的方向。而生物作为与生活息息相关的学科，是培养学生核心素养的良好载体，生物学科根据自己的学科特色，也提出了相应的生物学学科核心素养，即生命观念、理性思维、科学探究、社会责任。可见，生物学学科核心素养是核心素养的具体体现，重视生物核心素养的培养，是发展学生学科素养的重要途径。下面以“物质跨膜运输的实例”一节为例，阐述将生物学学科核心素养落实于课堂的教学策略。

1创设生活化情境，形成生命观念

为了吸引学生的兴趣，教师往往会采取多种多样的方式进行导课，但很多时候都倾向于注重导入的趣味性，而忽略了情境的真实性。根据生物学学科核心素养的要求，情境创设要尽量真实。所谓真实就是所用素材来自真实生活、新闻或科学研究，而不是虚构出来的。通过真实的生活化的情境导入，可渐渐养成学生将观察到的生命现象或特性与生命科学联系起来，感悟生命的奥妙，用生命观念认识生物世界的习惯。同时，学生在尝试解释生命现象及相互关系或特性的过程中便会慢慢理解结构与功能、进化与适应、稳态与平衡、物质与能量之间的相互关系，形成生命观念。

“物质跨膜运输的实例”一节的导入，教师可通过对生活中一些现象进行提问：为什么我们嗑了很多瓜子后嘴唇会变得很干？为什么凉拌黄瓜时会出现很多水？为什么施肥过多会引起植物“烧苗”现象？为什么莲花会“出淤泥而不染”？这些贴近生活的问题不仅可以快速吸引学生的兴趣，也便于学生在学习过程中将细胞抽象的物质跨膜运输与生活实例联系起来，让学生形成结构与功能相适应的生命观念。

2模型建构，培养理性思维

本节内容中，说出渗透作用发生的条件是一个很重要的知识目标。而渗透作用比较抽象，大多数教师在讲解渗透作用的实验时通常采用的是动画教学，通过Flash动画的确可以让水分子和蔗糖分子的运动更加形象，但相对缺乏真实感，学生无法亲自体验渗透作用。根据生物学学科核心素养的要求，实验设计要尽量真实，具有可操作性，实施真实的实验有助于培养学生的理性思维和科学探究能力。

在讲解渗透作用时，教师可利用生活材料制作一个简易的物理模型，通过展示真实的渗透现象，让学生思考渗透作用发生的条件。由于教材上采用的观察长颈漏斗液面变化这一方法耗时较长且不便于全班学生观察清楚，因此，此处可采用构建一个杠杆平衡装置的方法。需要用到的生活材料有：大小相等的鸡蛋卵壳膜2个;小木棍（可采用烧烤签等）2根;细绳若干;烧杯2个;小塑料瓶（可采用塑料药瓶或口香糖瓶等）2个;简易三角支架2个;牛奶;清水等。实验前，先将小木棍固定在简易三脚支架的旋转支点，并保证小木棍可以绕旋转支点转动，从而构建出杠杆平衡装置，方便学生在课堂上轻易地观察到杠杆平衡与失衡的效果。杠杆平衡物理模型的示意图如图1所示。

操作步骤如下：选取大小相同的鸡蛋卵壳膜编号为A、B组，给A组卵壳膜内注入15mL牛奶，给B组卵壳膜内注入15 mL清水，用细线扎紧。分别利用甲、乙杠杆平衡装置，将A、B组卵壳膜分别同时浸入甲、乙装置对应的盛有清水的烧杯中。迅速在甲、乙塑料瓶内注入适量清水，以保证在对比实验开始时，甲、乙两个杠杆平衡装置都处于平衡状态。然后，学生观察实验现象。

通过观察实验现象，学生会不禁思考：为什么A组装置会失去平衡，而B组没有？对此教师可引导学生提出假设并带领学生设计实验验证（大多數学生会想到可用双缩脲试剂检测蛋白质是否通过卵壳膜）。让学生学会从实验现象中提出问题、分析问题、解决问题，培养学生科学思维和科学探究能力。

教师再进一步让学生预测：把A组的卵壳膜换成纱布，杠杆还会失去平衡吗？通过以上实验探究，学生便能很容易自主总结出发生渗透作用需要的条件。

3自主设计实验，注重科学探究

在本节内容中涉及到高中第一个完整的探究实验：植物细胞的吸水和失水。这是一次培养学生科学探究能力的大好机会，教材上提供了比较详细的实验步骤，但如果让学生按部就班的参照教材步骤进行实验，学生虽能亲自感受质壁分离及复原现象，但整个实验过程缺少自主思考和科学探究，学生亦不能很好自主总结出发生质壁分离的原因和条件。因此，教师可利用此次探究实验的机会，让学生自主设计实验，培养学生科学探究素养。

首先，教师可以问题串引发学生思考：

①成熟植物细胞与动物细胞的区别主要是什么？

②下列哪些细胞适合做本实验的实验材料？（番茄果肉细胞、根尖分生区细胞、洋葱外表皮细胞、洋葱内表皮细胞）

③下列哪些溶液适合进行实验？（质量分数分别为30%和60%的蔗糖溶液体积分数8%的盐酸、质量分数1%的KNO3溶液、清水）

④实验操作过程中应注意哪些事项？

⑤如何设计表格统计实验结果？

各小组根据教师提供的问题，相互讨论实验方案，自主设计实验。教师可到每组了解其设计的方案，对选材及思路正确与否的小组都可听其方案但不做过多评价，让学生大胆尝试。最后，让各小组总结并分享成功或失败的原因。通过相互交流，学生不仅对该探究实验应注意的问题及操作更加清楚，能自主归纳得出产生质壁分离现象的原因及条件，同时也提高了科学探究素养。

4联系生活，树立社会责任感

生物学作为生活化的学科，教师在每一节的教学中都应尽量将所学知识联系到生活实际，让学生基于已有生物学知识，参与个人与社会事务的讨论，做出理性解释和判断，辨别科学和伪科学，树立社会责任感。

在本节课结尾时，教师可引入相关社会热点问题让学生思考。例如，向学生介绍2018年的甲型HINI流感疫情，让学生了解流感的传播情况及预防措施，同时思考为何感冒发烧后会出现口干舌燥的症状。又如，人们都知道柠檬做面膜可以美白，如果直接把柠檬切片贴在脸上，能达到补水美白的效果吗？这些看似简单的问题不仅可以增加学生学习生物的兴趣，还能培养学生将所学的知识联系生活，学以致用，关注社会热点问题的习惯，从而提高社会责任感。

新一轮的课程改革将以核心素养为基准继续发展，而核心素养的养成单靠一节课的教学实践是远远不够的，还需要教师在教学中以提升学生的生物学学科核心素养为宗旨，勇于创新，不断反思，改进教学策略。