基于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計
——以“通過激素的調(diào)節(jié)”為例

黃秀芝

(福建省松溪第一中學(xué) 南平 353500)

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)可以通過生物學(xué)的教學(xué)實踐加以培育、生成與發(fā)展。教學(xué)設(shè)計在貫通學(xué)科核心素養(yǎng)與教學(xué)實踐中起到了橋梁作用，將學(xué)科核心素養(yǎng)融入教學(xué)設(shè)計，能有效促進核心素養(yǎng)在教學(xué)實踐的落實，優(yōu)化教學(xué)效果，達(dá)成生物學(xué)課程與教學(xué)目標(biāo)。筆者以人教版高中生物學(xué)“通過激素的調(diào)節(jié)”為課例，進行基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計探討。

1 凸顯生物學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)

針對“通過激素的調(diào)節(jié)”內(nèi)容，以培育生物學(xué)核心素養(yǎng)為方向，依據(jù)相應(yīng)的水平特征，確立了生物學(xué)核心素養(yǎng)視域下的教學(xué)目標(biāo)： ①通過機體進行血糖平衡、甲狀腺激素調(diào)節(jié)的實例，闡明體液調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用，樹立“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念；②學(xué)習(xí)使用模型建構(gòu)、反饋調(diào)節(jié)的機理，闡釋機體一些生命現(xiàn)象，逐步發(fā)展科學(xué)思維；③通過重溫“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”科學(xué)史，了解科學(xué)探究的路徑，習(xí)得合作、質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度；④能基于激素知識，防控疾病，崇尚健康生活方式，并認(rèn)識激素類藥物的利與弊，正確理解生物科技帶來的影響，進一步提升社會責(zé)任。

2 融入生物學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)過程

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，從系統(tǒng)整體的高度上培育生命觀念 現(xiàn)場檢測幾位學(xué)生血糖，然后再播放視頻“小調(diào)研： 血糖含量的檢測”，視頻放映幾位本班師生用餐前后血糖檢測場景。教師引導(dǎo)提問、串聯(lián)構(gòu)建內(nèi)容體系。

情境一： 現(xiàn)場情境。課堂上，教師簡介一種家用血糖檢測儀，同時現(xiàn)場檢測幾位自愿參與學(xué)生的血糖，展示這幾位學(xué)生的血糖檢測結(jié)果。

情境二： 視頻情境。師生餐前血糖檢測→師生用餐→師生餐后血糖檢測。教師和幾位學(xué)生測定餐前空腹時的血糖含量，檢測后，師生用餐，餐后再次測定餐后1小時、餐后2小時、餐后3小時的血糖含量。

現(xiàn)場檢測、視頻播放結(jié)束后，教師以問題串的方式，引導(dǎo)分析血糖含量動態(tài)平衡的因素。

設(shè)計意圖： 設(shè)置“源于真實生活”的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，再通過對“血糖動態(tài)平衡”現(xiàn)象的生物學(xué)剖析，讓學(xué)生從系統(tǒng)整體的高度理解“體液調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用”，從而樹立“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念。

2.2 建構(gòu)模型，從模擬活動的分析中發(fā)展科學(xué)思維 學(xué)生小組合作進行血糖調(diào)節(jié)的模擬活動，將機體復(fù)雜的血糖調(diào)節(jié)機制，通過引導(dǎo)構(gòu)建動態(tài)的物理模型，進行簡化和條理化處理。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生進一步進行自主學(xué)習(xí)、交流探討，繼續(xù)構(gòu)建圖解式概念模型。

模型一： 構(gòu)建動態(tài)物理模型。先將學(xué)生分組，由學(xué)生制作3種符號卡片、12種文字卡片，再以拼圖的方式在展示板上粘貼卡片，分別構(gòu)建“血糖含量高→恢復(fù)正常血糖”“血糖含量低→恢復(fù)正常血糖”的物理模型(圖1、圖2)。

圖1 血糖含量高→恢復(fù)正常血糖調(diào)節(jié)模型

圖2 血糖含量低→恢復(fù)正常血糖調(diào)節(jié)模型

模型二： 構(gòu)建圖式概念模型。在構(gòu)建動態(tài)物理模型的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自我修習(xí)、比對明辨，明確反饋調(diào)節(jié)、激素之間的拮抗作用的生物學(xué)意義，對血糖調(diào)節(jié)機制形成整體性認(rèn)知，從而繪制出圖解式的概念模型(圖3)。

圖3 血糖調(diào)節(jié)的概念模型

教師還可以補充有關(guān)下丘腦、腎上腺素等知識，以及它們參與血糖平衡的調(diào)節(jié)途徑，引導(dǎo)學(xué)生全面分析，進一步構(gòu)建血糖平衡的神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)的完整過程的概念模型。

設(shè)計意圖： 通過動態(tài)的物理模型和圖解式概念模型的構(gòu)建，能讓學(xué)生明晰機體血糖平衡的調(diào)節(jié)機制，以及反饋調(diào)節(jié)、拮抗作用對機體平衡的意義。學(xué)生通過構(gòu)建模型，體驗了一種科學(xué)研究方法，并嘗試將建模理論用于闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，從而培養(yǎng)并發(fā)展科學(xué)思維。

2.3 重溫史實，從事實資料的剖析中體驗科學(xué)探究 師生圍繞“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”，以科學(xué)探究過程為主線，基于科學(xué)史的事實材料，設(shè)計5項探究內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生對史料進行深度分析。

沃泰墨通過三個實驗，他提出了“神經(jīng)反射”的解釋。

探究一： 分析沃泰墨所做的實驗，你同意他的解釋嗎?依據(jù)是什么?

探究二： 為什么要做實驗二?實驗二能否排除通過血液的調(diào)節(jié)?

探究三： 沃泰默當(dāng)時這樣解釋的理由到底是什么?

斯他林和貝利斯重復(fù)了沃泰墨實驗并證實了結(jié)果，但卻作出“化學(xué)調(diào)節(jié)”的假設(shè)。

探究一： 你贊成這一觀點嗎?

探究二： 如何設(shè)計實驗證明斯他林和貝利斯的假設(shè)?

1902年，斯他林和貝利斯進行實驗驗證，最終他們發(fā)現(xiàn)了促胰液素。

設(shè)計意圖： 教師利用科學(xué)史來激發(fā)學(xué)生的探究熱情，讓學(xué)生體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)的興趣，增強對自然現(xiàn)象的求知欲。同時，學(xué)生通過深入研究“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”過程，可以了解科學(xué)探究的程序與方法，感悟質(zhì)疑、創(chuàng)新等精神在科學(xué)探究中的意義。

2.4 整合資訊，從科技影響社會的評價中提升社會責(zé)任 學(xué)生收集有關(guān)“人體激素調(diào)節(jié)”的各類資料訊息，教師組織開展評價活動，引導(dǎo)學(xué)生運用激素知識來解釋生命現(xiàn)象，參與討論、理性判斷科技對人們生活的影響。針對“通過激素的調(diào)節(jié)”的教學(xué)，設(shè)計評價活動。

活動一：“防治糖尿病，關(guān)愛健康”手抄報展。學(xué)生小組合作開展以“防治糖尿病”為主題的手抄報比賽，進行糖尿病的防治宣傳、觀點評價，倡導(dǎo)關(guān)愛健康、珍惜生命。

活動二：“應(yīng)用激素類藥物的利與弊”辯論賽。學(xué)生小組合作方式開展辯論賽，通過分析人們在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用或接觸激素類似物的利與弊，進行討論和交流，參與評價，提出建議。

設(shè)計意圖： 宣傳評價活動的開展，是將“激素調(diào)節(jié)”課堂教學(xué)內(nèi)容延伸至課外，是對“激素調(diào)節(jié)”教學(xué)的補充與拓展。學(xué)生在宣傳疾病防治的同時，增強了關(guān)愛生命的觀念。通過辯論賽，學(xué)生運用“激素調(diào)節(jié)”知識，關(guān)注現(xiàn)今生物科技對人們生產(chǎn)生活的影響，形成家國情懷、生物學(xué)社會責(zé)任感。

3 教學(xué)反思

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育落實到生物學(xué)課中，應(yīng)體現(xiàn)在教學(xué)設(shè)計是否緊扣核心素養(yǎng)并有效實施。對此，教師應(yīng)關(guān)注教學(xué)理念的人本化、教學(xué)情境的真實性、教學(xué)內(nèi)容的價值化、教學(xué)本質(zhì)的探究性、能力與品格培養(yǎng)的實踐性，從而在教學(xué)設(shè)計中有效地將生物學(xué)核心素養(yǎng)落地。

本節(jié)課通過創(chuàng)設(shè)真實生活的教學(xué)情景，運用小組合作、模型建構(gòu)、探究學(xué)習(xí)等教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生樹立“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。教學(xué)中設(shè)計了剖析“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”的過程來體驗科學(xué)探究，并通過延伸到課外的宣傳評價活動設(shè)計，提升學(xué)生的生物學(xué)社會責(zé)任。本節(jié)課始終貫穿生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，可以達(dá)成顯著的教學(xué)成效。

但是，教學(xué)在實施過程會遇到一些困難： ①課前準(zhǔn)備工作多?！把菣z測”視頻錄制、“血糖調(diào)節(jié)”模型卡片制作等工作，都要付出大量時間。②學(xué)生能力差異大。部分學(xué)生接受能力較弱，還需探尋課堂的分層施教。