朱明辉

(重庆市万州区教师进修学院 404120)

“资料分析”是现行人教版高中生物学必修教材中的一个栏目，3本必修教材共有25个“资料分析”(见教材)，每个“资料分析”附有1～5个讨论题。如何运用现行教材发展学生的生物学核心素养，是每位生物学教师目前必须思考的问题[1]。笔者结合自己的实践与思考提出“资料分析”在发展学生生物学核心素养方面具有以下作用：

1 为形成生命观念作事实支撑

“资料分析”中有不少典型事实，教师基于这些事实提出与形成概念密切联系的、梯度渐进的系列问题，引导学生阅读观察与讨论分析，然后抽象概括出相应的概念，学生在较好地理解了相关生物学概念的基础上就能形成生命观念。

例如，教材必修1第1章第1节“生命活动与细胞的关系”的“资料分析”中，教材主要以图片形式展示了学生在初中学过的4则实例并附5个讨论题。对这5个讨论题按实例归类，并进行补充完善后按各实例提问。对实例1草履虫的运动和分裂呈现如下问题：①草履虫是单细胞生物还是多细胞生物？②图中反映了草履虫的什么生命活动？除此以外草履虫还会进行什么生命活动？③如果草履虫没有完整的细胞结构，它还能完成各项生命活动吗？请举例说明；④由实例1可以得出什么结论？你还知道哪些生物体的生命活动与草履虫相似？通过这些问题的讨论分析能够让学生明白，单细胞生物的生命活动就是细胞的生命活动；对实例2人的生殖和发育呈现如下问题：①在你与父母之间，什么细胞充当了“桥梁”？②与草履虫相比，人是多细胞的高等生物，人的生命是从什么细胞开始的？③由一个受精卵发育成一个新的生命个体，该过程中与细胞的什么生命活动有关？④实例2体现了生物的什么特征？⑤由实例2可以得出什么结论？通过这些问题的讨论分析能够让学生明白，多细胞生物的生命活动是从一个细胞开始的，其生长发育也是建立在细胞的分裂和分化基础上的(实例3、4略)。最后，教师完善总结学生由这4个实例讨论分析所得到的结论，然后归纳概括出生命活动是建立在细胞基础上的，生物体的生命活动都离不开细胞的事实，由此让学生形成概念——细胞是生物体生命活动的基本单位，再通过相关概念的学习与理解，形成结构与功能相适应的生命观念。

能够为形成生命观念作事实支撑的“资料分析”还有“分析人类红绿色盲症”“隔离在物种形成中的作用”和“人体的体温调节和水盐调节”等。教师在运用这些资料时，要清楚它用于支撑建构什么概念？按照什么路径建构？然后，怎样抽象概括，才能让学生一步一步建构形成概念，进而在他们理解相关生物学概念的基础上形成生命观念。

2 养成尊重事实和证据的科学思维习惯

“资料分析”中有很多实证内容，教师可基于这些实证，设置问题引导学生阅读观察与讨论分析，将其结果运用科学的思维方法进行处理，然后得到结论。这样学生就能习得知识，并养成科学思维的习惯。

例如，教材必修3第5章第2节“生态系统的能量流动特点”的“资料分析”中，教材里附4个讨论题要求学生用林德曼对赛达伯格湖的能量流动定量分析的有关数据再作研究。教师补充完善问题，让学生根据图5-8赛达伯格湖的能量流动图解完成以下讨论分析：①图中共有几个营养级？食物链中各营养级的顺序可以逆转吗？各营养级呼吸作用散失掉的能量能够再利用吗？②能量能不能从下一个营养级反向流向上一个营养级？为什么？③请用表格的形式，将图中三个营养级上的能量“流入”和“流出”数据整理出来；④请比较每一个营养级上能量的“流入”与“流出”是否相等？⑤请分析流入第一(或第二)营养级的能量去向？⑥请计算第一营养级和第二营养级上，“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比？⑦请说明流入第一(或第二)营养级的能量，为什么不会百分之百地流到第二(或第三)营养级？⑧请归纳概括出生态系统的能量流动特点。通过这些问题的讨论分析能够让学生明白：由于长期的自然选择，食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，各营养级因呼吸作用而散失掉的能量无法再利用，因此生态系统的能量只能沿着食物链从上一个营养级流向下一个营养级，不可逆转也不能循环。由于流入各营养级的能量会因生物自身的呼吸作用而消耗掉一部分，也总有一部分能量未被下一营养级的生物所利用，还有一部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传递给了分解者。因此，输入各营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。最后，学生能够比较容易地归纳概括出生态系统的能量流动特点。这样以图5-8的实证做依据，教师提出问题引导学生整理数据、处理数据、分析数据和分析图表。

“资料分析”中与实证相关内容还有很多，如“分泌蛋白的合成和运输”“细胞核具有什么功能”和“物质跨膜运输的特点”等。教师在课堂上应用这些资料时，始终基于资料提供的事实与证据，设置问题逐步引导学生阅读观察与讨论分析，最后用归纳概括、演绎推理、建立模型和数据分析等方法总结出生命活动规律。随着“资料分析”的应用学生就能逐步养成尊重事实和证据的科学思维习惯，总是基于事实和证据用科学的思维方法来探讨、阐释生命现象及其规律，审视或论证有关生物学的社会议题。

3 体验发现实验过程，培养科学探究能力

“资料分析”中有一些科学史及发现实验资料，教师可通过设置问题引导学生阅读观察与讨论分析寻找答案的方式，深度挖掘其中的教育价值。不但能培养学生的科学探究能力，还能让学生接受科学精神的熏陶。

例如，教材必修1第5章第1节(一)“关于酶本质的探索”的“资料分析”中，教材以图文并茂形式展示科学家从生活现象中发现问题、不断探究和不断进行实验，最终揭示酶本质的探索历程，并附了5个讨论题。教师对讨论题补充完善后，再按如下顺序呈现以帮助学生有目的、有针对性地阅读与讨论分析资料：①在19世纪欧洲的酿酒业中，人们常受什么问题的困扰？促进了科学家对什么问题进行探究？②巴斯德的观点是什么？从巴斯德的研究领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？③李比希的观点是什么？从李比希的研究领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？④巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？⑤巴斯德和李比希出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？⑥巴斯德和李比希的争论后来被哪位科学家的研究成果平息了？⑦请阐述毕希纳的实验研究过程。⑧从毕希纳的实验可以得出什么结论？⑨毕希纳仅凭这个实验能不能说明酵母细胞的提取液与活酵母细胞的作用是一样的？你认为他还应该做了怎样的实验？⑩有人说毕希纳的研究成果与前人无关，你同意这样的观点吗？在萨姆纳之前，科学家为什么只能推测酶是蛋白质，而不能证明酶是蛋白质？萨姆纳研究的是那种酶？是如何确定的？根据你学过的知识如何证明萨姆纳提取出来的就是脲酶？萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此获得诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？萨姆纳的研究成果让人们知道了脲酶是蛋白质。后来其他科学家又相继获得了胃蛋白酶胰蛋白酶等，并且也证明这些酶是蛋白质。所以在后来较长的一段时间里，人们都认为酶就是蛋白质。请问科学家应用什么方法得出的这个结论？酶是蛋白质这个结论，在何时被哪两位科学家发展了？请给酶下一个较完整的定义。关于酶本质的探索过程带给你什么启示？通过寻找这一系列问题的答案，学生不仅能够从中学习从现实的生产生活现象中发现问题、提出问题、设计实验、实施方案、分析现象和得出结论等科学探究的基本技能，还能认同科学发现是一个漫长而艰辛的过程，科学发现是由很多科学家共同参与共同努力的结果。

与科学史及发现实验相关的“资料分析”还有“细胞学说建立的过程”“叶绿体的功能”和“促胰液素的发现”等。在根据科学家的这些真实研究资料设置引导学生阅读观察与讨论分析的问题时，要注意让学生厘清与领悟科学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法，挖掘科学家在实践过程中的探究技能以及他们在科学研究中所表现出来的科学态度与科学精神。

4 尝试解决生产生活中的问题，提升社会责任

“资料分析”中的有些内容是人们生产生活中的常见问题，教学中将这些问题与学生已有的生物学知识联系起来，去分析或评价、解释或解决这些问题，能够让学生感受到生物学知识的价值，从而引导他们关注生产生活中与生物学相关的事情，让他们能够基于生物学的认识，去参与讨论或作出解释或尝试解决。

例如，教材必修1第6章第4节“健康的生活方式与防癌”的“资料分析”中，介绍了英国流行病学家对癌症的病因分析结果，食物中的抗癌物质与致癌物质以及癌症与心理状态的关系并附3个讨论题。据此教师补充完善问题，再按如下顺序呈现给学生以引导他们阅读思考与讨论分析：①在癌症的病因分析结果中哪两种因素致癌比例最高？②你认为“病从口入”这句话，适用于癌症吗？③你知道世界卫生组织公布的全球十大垃圾食品吗？为什么称为垃圾食品？④你还知道哪些因子能够引起癌症？请举例说明。⑤你认为的健康生活方式包括哪些内容？⑥在你自己和家人目前的日常生活中，有哪些做法会增加患癌风险？有哪些做法会有利于预防癌症？今后我们应该如何预防癌症？通过这些问题的讨论分析能够让学生明白，致癌比例最高的因素是吸烟与不当饮食。因为烟草中含有如尼古丁、焦油等之类的致癌物质；油炸类、腌制类和烧烤类等食品中含有较多的致癌物质以及防腐剂和食品添加剂等，且营养成分低；为了预防癌症，要远离各种致癌因子，养成崇尚健康饮食等良好的生活习惯。

“资料分析”中与生产生活问题有关的内容还有“分析细胞呼吸原理的应用”“转基因生物和转基因食品的安全性”和“器官移植所面临的问题”等。通过教师引导学习这些内容能够让学生认识到，细胞呼吸原理在生产生活实践中的广泛应用；无论是“挺转”还是“反转”都需要拿出令人信服的足够的证据；尽管器官移植由于免疫抑制剂的应用大大提高了存活率，但我国器官移植面临供体器官严重短缺的问题，需要唤醒潜藏于人们心灵深处的爱心，让更多的人自愿捐献器官；植物生长调节剂的应用具有两面性，应用得当能够促进生产力的提高，应用不当则带来负面影响等。

(基金项目：全国教育科学规划单位资助教育部规划课题“智慧教研模式的构建与实践研究”,No.FHB160573)