倪红谦

摘 要：生物学科核心素养是学科育人价值的集中体现，本研究从高中生物学科核心素养的基本内涵为出发点，以改进创新后的课本实验为具体案例，说明如何在教学实践中渗透生物学科核心素养，真正实现从知识本位到学生素养发展本位的转型，使育人文化得到理性回归。

关键词：核心素养;光合作用

生物学科核心素养是指学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决实际问题时所表现出来的必备品格和关键能力。它包括生命观念、科学思维、科学探以及社会责任四个方面。

生物学学科学核心素养贯穿于课程标准的各个部分，是教学实践的方向和总体要求。以下就人教版必修一第五章第4节中《探究环境因素对光合作用强度的影响》内容，结合高中生物学学科核心素养进行相关教学案例分析。

1.教学目标

1）掌握科学探究的一般过程，以及实验设计的基本原则与方法。

2）学会对实验现象用数据来表示，并能通过分析，得出结论，形成科学思维的习惯。

3）能够利用光合作用原理指导农业生产实践。

2.教学重点和难点

探究不同环境因素对光合作用强度的影响实验设计

3.教学资源准备

①自制三格暗箱;②水稻培育过程视频、探究CO2浓度对光合作用强度的影响实验操作视频

4.教学过程

4.1引入课题

【视频播放】播放“水稻培育的过程”视频，思考：提高農作物产量的措施有哪些？用简短的动词记录这些措施。

学生观看视频，得出增产措施有：施肥、通风、搭建温棚、合理密植等。

【启发思考】这些增产措施的背后分别蕴含什么生物学原理呢？

学生分析得出：这些措施都是通过调控某种环境因素来增加光合作用强度，具体的调控水平需要借助于探究实验来探究。

教学意图：培养学生利用生命观念认识植物世界，并解释植物生长受环境因素影响的现象。同时引出本节课的探究主题及探究意义。

4.2探究环境因素对光合作用强度的影响

4.2.1如何设计“探究CO2浓度对光合作用强度的影响”的实验方案？

1）图片展示实验所用的实验材料、实验用具等。

2）本实验的自变量是什么，如何控制？本实验的因变量是什么，如何测量？本实验的无关变量是什么，如何控制？

学生小组讨论，得出自变量：CO2浓度，可以用不同浓度的NaCO3溶液来控制;因变量：光合作用强度，可以用单位时间内液滴移动的距离表示光合作用强度;无关变量：光照强度、光照时间、温度等，需保证无关变量相同且最适。

3）视频播放课前探究小组成员的完整实验演示过程。

教师总结“探究CO2浓度对光合作用强度的影响”的实验方案：

用不同浓度的NaHCO3溶液、相同瓦数的灯泡进行探究，通过比较红色液滴移动的距离来分析CO2浓度对光合作用强度的影响。

教学意图：教师按照探究实验的一般步骤，引导学生对某一特定实验进行详细分析后，学生能够触类旁通，独立进行其他相关实验的设计，从而培养学生的科学探究能力。

4.2.2【触类旁通】

学生小组讨论，分析得出“探究光照强度对光合作用强度的影响”的实验方案：用不同瓦数的灯泡，相同浓度的NaHCO3溶液，其他操作与探究CO2浓度对光合作用强度的影响实验一致。

“探究光质对光合作用强度的影响”的实验方案：用相同瓦数但不同颜色的灯泡，相同浓度的NaHCO3溶液，其他操作不变。

教学意图：训练学生分析、总结问题的能力，培养学生的科学思维习惯。

4.2.3【进行实验】

安排任务：三个探究实验由六个小组完成，每两个小组间做为平行对照实验。

学生通过小组合作，进行实验。观察测量实验现象，在学案上填写实验数据、实验结论。

教学意图：通过直观的实验操作，让学生深刻理解生物与环境相适应的生命观念，提高学生综合实践能力和团队合作意识。

4.3总光合作用速率的测定

【设疑讨论】：上节课我们讲到总光合作用速率和呼吸作用速率有什么样的关系呢？装置甲实际测量的是什么？为了测总光合作用速率，需如何设置装置乙？

小组讨论后作答：总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率

装置甲中，红色液滴单位时间内向右移动的距离代表净光合作用速率;装置乙中，红色液滴单位时间内向左移动的距离代表呼吸作用速率。装置甲和装置乙中液滴移动的距离之和可以代表总光合作用速率。

教学意图：将微观的生命现象转化为直观的液滴移动现象，便于学生理解植物内部复杂的生命过程。

4.4学以致用

【实践应用】大棚种植蔬菜时，应该选择什么颜色的塑料薄膜或补充光源？为什么？如何利用实验一中的装置，设计实验以验证上述结论呢？

学生小组讨论，发表见解：应该用白色塑料薄膜，补充红光或蓝紫光。可以用刚才中搭建的实验装置设置白光组、蓝光组、红光组、绿光组实验;预期实验结果：白光组液滴移动距离最远，红光组、蓝光组次之，绿光组最近。

教师展示课前探究小组成员的实验数据，请学生分析实验数据，得出结论。

教学意图：在探究活动中增强对自然现象的好奇心和求知欲，以及利用所学解决实际问题的社会责任意识与能力。另外，利用直观的实验数据，让学生认识到生物与环境相适应的生命观念，并培养学生的实验数据分析能力。

5.教学反思

本节课从各个方面渗透生物学学科核心素养的培养，将探究作为课堂主线贯穿始终，通过创设探究情境，引导学生逐层分析，在自主梳理新知的同时，培养了学生科学思维习惯与科学探究能力，通过对生活实例的分析，培养了学生解决生活问题的担当和能力，以及生物与环境相适应的生命观念。

参考文献

[1]梁红丁.高中生生物核心素养的培养策略[J].甘肃教育，2020（05）.