基于核心素养的高中生物习题课设计与实施策略

摘要：核心素养指向下的生物习题课，具备发展学生思维、增强学生关键能力的基本功能.作为习题课的设计者、实施者，教师应充分把握核心素养内涵，采用有效的实施策略将其融入课堂中，强化学生核心素养培养.本文就此从习题课实施理论、设计与实施策略三个方面入手，详细阐述了如何落实核心素养、改革习题课教学.关键词：核心素养；习题课；高中生物习题课是巩固学生基础知识、锻炼学生思维的重要载体，但达到这一目的前提是要保证习题课实施的有效性.因而，高中生物教师应结合学生学情、教学内容、核心素养要求等因素，创新习题课教学方法，营造良好学习氛围，为落实核心素养教学理念奠定基础.1基于核心素养习题课实施理论依据新课程标准，高中生物学科核心素养主要包括：生命观念、科学思维、科学探究、社会责任.在习题课中落实生物学科核心素养的主要方法是挖掘习题包含的核心素养，科学设计习题，并灵活采用评讲方法呈現核心素养，使学生在问题解决中形成核心素养.需要注意的是，在评讲习题的过程中，教师应充分明确自身的导向作用，灵活引导学生发现其中蕴藏的核心素养，并在问题解决中主动践行核心素养理念，形成与之相适应的品质及能力.2基于核心素养的习题设计要点2.1遵循习题设计步骤第一步，知识与素材分析.认真分析教材、确定考查知识点，梳理重难点知识，搜集有关生活、生产情境，并进行初步的整合.第二步，确定难度.充分依据学业考试要求、学生现阶段的学习水平，确定习题难度.第三步，规划核心素养设计.从生物学科核心素养四个维度出发，对习题及其涉及的知识、方法进行考量，确定核心素养设计思路.具体到习题内容哪部分能体现生命观念，哪部分可以引导学生通过解决问题形成科学思维、科学探究，哪部分可以联系生活，培养学生社会责任[1].第四步，合理设置问题.综合考虑习题内容、核心素养内涵，合理安排习题评讲问题，通过问题引导学生面对实际情境形成所需的品格和能力.第五步，审核与定题.在最后环节对习题进行综合分析、评价，确认各部分因素满足设计要求.2.2凸显生活性高中生物知识本就来源于生活，所以，在习题设计中也应当尽量回归生活.引导学生像生物学家一样发现问题、解决问题，并进一步拉近知识与生活的距离，激发出学生的探索欲望，感受知识的应用意义.习题一：英国医生塞达尼·任格通过离体蛙心的实验发现，在蛙心中灌注不含钙的生理盐水，不能够维持其收缩；当使用含有少量钙与钾的生理盐水，对蛙心进行灌注时，蛙心能够维持数个小时的跳动，在实验中表明了钙盐与钾盐（）.A．对维持细胞的形态有着重要作用B．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分C．为蛙心的持续跳动提供能量D．对维持生物体的生命活动有重要作用习题二：某牛奶饮品每100mL中部分营养成分含量见表1，下列有关说法错误的是（）.A.维生素可以增进补钙效果B.蛋白质摄入可以补充氨基酸C.脂肪的储能效率比糖类的高D.细胞中碳水化合物是结合水这两道难度适中的生活习题重点围绕细胞所需元素开展，揭示了细胞中不同元素具有不同的功能，对学生系统认识、理解细胞所需元素、结构与功能适应等知识点有非常大的帮助，且素材来源于生活或科学研究，能带给学生熟悉感，极大地调动学生学习积极性，符合核心素养习题的设计要点.2.3凸显探究性通过习题探究，可以发散学生思维，改变学生生搬硬套知识点的习惯，深化学生对知识的理解和应用，尤其是通过学生参与探究，体验知识解决能进一步培养学生的科学思维及科学探究能力[2].习题三：在蛋白质测试中，凯氏定氮法是常用的测试方式，通过对含氮量进行测量，对蛋白质含量进行估算，一般来说，含氮量不超过30%，在三聚氰胺中，其含氮量是66%左右，所以，三聚氰胺被称为蛋白精.人和动物如果长期摄入三聚氰胺，会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱肾部结石，最终导致肾衰竭而死亡.以鼠为实验材料，请你设计实验，验证三聚氰胺对小鼠的危害性.①实验步骤：第一步：选取生长状况相同的小鼠.第二步：设置对照实验：甲组小鼠；乙组小鼠，作为对照.第三步：.第四步：每天检测小鼠的健康状况，统计各组小鼠死亡的数目.②实验结果预测：.③实验结论：.该习题主要考查“组成细胞的分子”中的蛋白质知识点，难度一般.实验方案、步骤表述清晰、逻辑严密，学生通过运用所学知识完成实验设计与结论的联想与探究后，能够形成科学思维及科学研究能力.最重要的是通过实验学生能充分认识到三聚氰胺的危害，形成一定的社会责任.2.4凸显开放性开放性习题的过程与方法并不唯一，非常有利于学生的创新实践能力.而且，开放性习题并不设定思维框架、问题解决思路，学生可以如同生物学家一样充分应用科学思维大胆假设、小心验证，深入体验科学探究每一个流程，从而形成理性怀疑、求实认真、团结协作、改革创新的科学品质及能力.习题四：已知通过对某人细胞的DNA分子上一个碱基进行置换，但是其细胞表现和之前一样正常，对此做出合理的解释（至少三种）.该习题涉及的知识点为“组成细胞的分子”中核酸、蛋白质的结构与功能.但它对知识点的考查不仅仅停留在概念理解上，而是通过开放性问题，引导学生深层次理解核酸、蛋白质结构与基因表达之间的关系，感知核酸、蛋白质结构的重要性.而且，引导学生从不同角度解释上述现象，可以使其形成分类观念.3基于核心素养的习题课实施策略落实核心素养理念，促使学生形成必备品格与关键能力的重点环节是习题课的实施.在这一过程中，学生能够在教师的引导下运用各种知识、经验解决问题，获得思维、能力的发展.所以，教师应合理选择习题课实施策略，确保学生能全身心地投入学习中，并积极运用思维、能力解决问题.3.1简单习题的教学针对一些简单的学习问题，教师可以按照建立与生物知识联系、启发思考、形成方案、师生归纳最佳方案的步骤进行教学.习题五：沙漠地区的植物体细胞内含量最多的化合物是（）.A.水B.蛋白质C.核酸D.脂肪首先，考虑到该题目比较简单，且难度不大.教师可以让学生根据习题，自主回顾与其相关的知识点.结合所学知识，学生应该得知：细胞中水的作用为：水是细胞当中最主要的成分约占60%～95%，帮助细胞进行物质交换，水分子参与了生命活动的一些重要反应；细胞中蛋白质具有催化、运输、免疫、调解功能；核酸是一切生物的遗传物质对生物体的遗传变异、变异性和蛋白质的生物合成有极重要的作用；细胞中的脂肪具有供给能量、调节内分泌、保护身体的作用.其次，教师提出问题引导学生思考.如提出问题：沙漠地区植物应当具有什么特征？学生根据生活常识可回答出沙漠中植物应当耐热耐旱.教师再次提出问题：耐热耐旱与细胞中哪个分子的功能相符.学生经过思考，会将耐热耐寒与细胞中的水联系起来，形成结构与功能相适应的生命观念，并得到最终结论.最后，教师进行总结，并進行知识拓展[3].一般情况下，细胞含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质.3.2复杂习题的教学针对一些涉及知识点多、难度较大的习题，教师在教学时可按照展示习题情境、分析题中真实问题、分小组讨论形成方案、汇报小组方案、师生总结确定最佳方案的步骤进行教学.以开放性习题“已知某人细胞的DNA分子上一个碱基对发生了置换，但细胞表现如前一样正常，请对此作出合理解释（至少三种）”为例.首先，教师可结合习题及生活现象，出示情境.材料1：科学家利用嗜热四膜虫进行拼接实验，在实验中发现：在不含有任何蛋白成分的四膜虫体信使RNA提取物中加入ATP，可以成功地进行剪切和拼接；材料2：在内含子的转录部分切除与外显子转录部分的拼接中，均需要能量和酶；材料3：真核生物（如人）的基因包含着外显子和内含子.多个内含子将外显子一一隔开.以基因作为指导，合成的RNA开始含有外显子和内含子的转录部分，称为前体信使RNA，在切下内含子转录部分后，再将外显子转录部分重新拼接起来，才成为信使RNA，释放到细胞质，指导蛋白质的合成.其次，分析其中的问题：已知某人细胞的DNA分子上一个碱基对发生了置换，但细胞表现如前一样正常.该现象可能发生在不影响遗传的DNA结构中的某个部位上，结合上述材料确定不具备遗传功能的结构片段，可以回答出此问题.此时，学生的科学思维会得到培养.再者，让学生以小组为单位进行讨论、分析，得出答案.这一过程中学生的科学推理、团结协作等科学探究能力会得到有效提升.最后，师生共同总结出结论：①在内含子中发生置换，但内含子并不编码蛋白质；②在外显子发生置换，密码子发生改变，但是密码