张恒泽

(江苏省盐城市亭湖高级中学 盐城 224005)

随着江苏新高考方案的实施，启动的新一轮课改提出了课堂教学要以核心素养为导向。生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等构成了生物学学科核心素养，《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中指出：“让学生身临其境参与实验和其他实践活动，帮助学生更好地理解和掌握相关的知识，促进学生在实验操作、观察、科学思维、表达等方面的能力”，并强调“参与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策，培养学生对自然和社会的责任感，提高科学素养”[1]。教学情境的创设是情境教学的核心，有价值的教学情境是与学生的思维发展相适应的，能够挖掘和联系学生的生活，在具体的情境中渗透核心素养促使学生的思维品质和认知能力得以提升，改变了以往对知识的“授受”模式，注重在具体的情境中通过实践与思考主动获取知识后所能折射出的精神气质，最终使学生生物学科素养的形成获得质的飞跃。笔者以人教版高中生物学教材中“降低化学反应活化能的酶”一节为例，结合自身教学实践，探讨在具体情境创设教学中如何去培养学生的生物学核心素养。

1 借“核心概念”的陌生情境培养生命观念

核心概念是具有迁移价值和持久价值的关键性概念、原理或方法。生命观念的形成就应该让学生对生物学概念有较好的理解，以生物学学科核心素养为导向对核心概念的教学不能仅停留在事实的呈现，应该让学生在自主探究中自我构建和理解核心概念的内涵。

“活化能”是酶催化中的核心概念，概念非常抽象，如果只凭教师空洞的讲解，学生确实难以理解，不能掌握其本质的含义，在酶催化具有高效性的实验中，笔者让学生思考比较H2O2在加热、催化剂条件下的分解，你认为应该要做几组实验？出现两组及以上组别的实验，你认为试管如何区分？学生分组讨论后每个小组取出三支干净并且相同规格的试管，三支试管均放入2 mL的H2O2溶液，分别编号为1、 2、 3，1号试管先不做任何处理，2号试管加入2滴FeCl3溶液，3号试管加入2滴新鲜的肝脏研磨液，1号试管在常温条件下释放的气泡不明显，2号试管释放气泡数量较多，3号试管释放大量的气泡，教师提问： 为什么2号和3号试管释放的气泡比一号试管多？(因为加了催化剂。)教师追问： 为什么3号试管释放的气泡更多更明显？(因为加入了新鲜的肝脏研磨液，研磨液中含有H2O2酶，说明有机催化剂酶的催化效果比无机催化剂效果显著。)教师继续追问： 原因是什么？酶催化的本质是什么？学生讨论热烈，这时教师启发学生把1号试管加热试试，不同小组的学生都发现在加热条件下1号试管也能释放出气泡，并且加热的一定范围内温度越高，释放气泡的速率相对越快，此时教师顺势提出疑问： 为什么2号和3号试管均没有加热反而释放更多的氧气呢？这时引入“活化能”的概念时机比较恰当，刚刚不同的小组给1号试管加热使得H2O2从常态变成容易分解的活跃的状态所需的能量就叫“活化能”，学生开始议论起来，那用了催化剂实质上就是降低了反应的活化能，并且酶降低活化能的效果更显著，进而对“活细胞中每时每刻进行的许多化学反应都需要有酶催化”有了深层次理解。通过学生动手、教师引导让学生对“活化能”概念的理解更有层次感，对酶催化的本质也有了进一步的了解，能够形成科学的物质和能量观，同时也让学生感受用生命观念去分析生物的统一性和多样性，并能够应用解决实际问题，理性认知生命活动的规律。

2 借实际“实验操作”情境培养科学思维

科学思维是基于严密推理和事实以期达到相应结论的方法，是一种高质量的思维方式，需要思维者运用理智标准、逻辑去权衡事实，提升思维品质[2]。核心素养为导向的课堂教学要求学生能够基于生物学事实和证据运用创造性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，在实验过程中逐步发展科学思维。

在探讨酶催化具有专一性的过程中，选用的底物是淀粉溶液和蔗糖溶液，分别分装于两支试管中编号为1和2，各2 mL，再分别加入1 mL淀粉酶溶液到1和2两支试管中，充分反应一段时间后，教师提出用什么方法来鉴定淀粉溶液和蔗糖溶液是不是被水解了？理由是什么？这样的问题创设能够引发学生的思考，教师给予学生大胆发表个人见解的机会，有学生回答： 可以用斐林试剂，如果淀粉酶把淀粉水解了就有还原性糖生成，1号加入斐林试剂水浴加热就该有砖红色出现，2号试管则没有明显的颜色变化，实验结果的确如此。也有学生回答： 用碘液，因为碘液和淀粉反应呈现蓝色，如果淀粉被完全反应了，1号试管则不变蓝，2号试管也不变蓝，实验的结果和预想的一致，这时教师启迪学生的思维，2号试管也不变蓝能说明淀粉酶把蔗糖溶液催化了还是没有把蔗糖溶液水解？学生在思考讨论中求真，推选代表回答： 加入碘液根本无法知道究竟淀粉酶有没有把蔗糖催化水解，所以本实验结果不适宜用碘液检测。实验是最真实的情境，观察会引发学生自发的思考，激发学生的思维，提出质疑，这时就有学生提出能不能用不同的底物，用相同的酶来做实验？笔者这时直接把问题抛给学生，提醒学生可以自己动手操作，让学生在实验过程中有获得感，通过对知识的迁移做深入的思考和体会，培养科学思维方法和思维习惯，注重解决实际问题的能力，具有更积极的意义。

3 借教材“资料分析”情境培养科学探究能力

组织以探究为特点的主动学习是落实生物学学科核心素养的关键，引导学生阅读和分析教材中的“资料分析”可以把学生带回当时科学家研究的“真实情境”，对科学家在实践过程中的探究精神和探究技能进行领悟和挖掘；学习科学家在实验过程中遇到新问题时所持有的观点、应变能力和解决问题的对策。

教材中通过文字和插图描述了酶本质探索的历程，展示了科学家从日常生活现象中发现的新问题，通过探究实验以期去解释和解决生活中的现象，同时教材还给学生呈现了5个讨论题，为了能够使学生更加有目的、有针对性地阅读和分析讨论教材提供的资料，笔者对讨论题进行了完善和补充，适当地调整了讨论的顺序如下： ①在19世纪欧洲的酿酒业中，酒常常莫名其妙地变酸引起了科学家对什么问题进行探究?②巴斯德和李比希的观点各是什么?各有什么积极意义?有局限性吗？③从巴斯德和李比希的研究的结论看，出发点分别主要是什么?巴斯德和李比希对酶的本质出现争论的根源是什么?哪位科学家平息这场争论？这对以后研究酶的本质起作用吗?④毕希纳的实验研究过程和得出的结论?你同意毕希纳的研究成果与前人无关的观点吗?⑤科学家为什么不能证明酶是蛋白质?如何证明萨姆纳提取出来的脲酶的化学本质是什么？会是蛋白质吗？为证明脲酶是蛋白质，萨姆纳用九年时间，因此获得诺贝尔奖，你认为萨姆纳成功的原因是什么？⑥在较长一段时间内，科学家都认为酶是蛋白质，请问科学家能够得出这样结论的依据是什么？⑦在什么时候哪两位科学家否定了酶是蛋白质的这个结论？⑧对酶的本质的探索对你有何启示？⑨请你尝试给酶下一个相对完整的定义？学生在通过阅读思考去探寻上述所提问题答案的过程中，体验从生活现象中提出问题、作出假设、设计并实施实验、分析现象和得出结论的科学探究一般思路，在具体的情境中体会科学研究过程的艰辛和不易，一个科学发现结果的证明需要一代甚至几代人的坚持不懈的努力。学生在阅读和分析中对科学家探究的艰辛历程印象深刻，提升了科学探究的能力。

4 借“媒体广告”情境培养社会责任

现在很多“广告”内容直指人们日常生活健康中的一些问题，教师平时注意在教学中运用生物学的知识去认识、理解、分析或解决一些常见的与生活和健康有关的问题，引导学生关心身边的与生物学相关的事情，尝试解决生产、生活的问题，能够对一些常见的问题进一步作出理性的解释和判断。通过选择贴切的生活实例能够引发学生的共鸣，激发学生的求知欲望。

笔者课堂上给学生播放了一段截取的视频广告词“肚子胀、消化不良请用xx牌多酶片”，然后把瓶装的多酶片呈现给学生，顺势提出问题： 你认为多酶片中主要含有哪些酶成分？学生在所学知识的基础上通过小组合作讨论，借助人教版教材83页上“科学·技术·社会”的课后阅读材料，联系生产生活中常见的问题，把学生已有的生物学知识与这些问题联系起来，引导学生进一步思考和讨论分析： ①你认为肚子胀影响消化的内因和外因分别是什么？②为什么会有消化不良？③与平时的饮食习惯有没有关系？④与食物的干净程度有没有关系？⑤与气候变化和穿衣习惯有没有关系？⑥正常情况下我们应该如何预防消化不良？⑦多食油炸食品对健康会有影响吗？通过这些问题的讨论和分析，让学生感受到要善待自己，关爱健康，平时注意远离生冷食品，注意健康饮食的良好生活习惯。课后阅读材料中，与生活和健康有关的内容还有“留在牙缝里的实物残渣是细菌的美食，也是导致龋齿的祸根，含酶的牙膏可以分解细菌，使我们牙齿亮洁，口气清新，关爱健康从保护牙齿开始”。“溶菌酶具有抗菌消炎作用，能够溶解细菌的细胞壁”“加酶洗衣粉比普通洗衣粉去污能力强，能把衣物清洗得更加干净鲜亮，并且能够保护环境”，增强学生的环保意识、健康意识，在教学中教师鼓励学生多关注社会热点，养成理性的分析和判断，具备应有的社会责任与担当。

核心素养导向下的情境创设教学是关注社会发展和个人发展的关键能力及必备品格，旨在培养学生的生物学学科核心素养。教师要把核心素养教育理念贯穿于平时的教学实践中，把核心素养与学科逻辑相融合，多创设新的探究性教学情景，努力使对核心素养评价外显化，使学生在面对个人事务和社会议题时作出合理的科学决策，彰显出自身肩负的责任。