歐陽姮 朱曉燕

(福建省福州第十一中學(xué) 350001) (福建省南平市普通教育教學(xué)研究室 353000)

核心素養(yǎng)的形成，需要通過每一節(jié)課的有效學(xué)習(xí)來實現(xiàn)[1，2]。生物學(xué)科核心素養(yǎng)指通過學(xué)習(xí)生物學(xué)科知識與技能、思想與方法而習(xí)得的讓學(xué)生終身受益的重要觀念，學(xué)生解決問題時所需要的綜合性能力與必備品格。具體體現(xiàn)為：能用生命觀念闡釋生命世界、解釋生命現(xiàn)象，能理性思考與論證生命現(xiàn)象及規(guī)律，具備一定的科學(xué)探究與合作能力，具備對生物科技的認知與實踐能力，對社會有擔(dān)當(dāng)與責(zé)任感。

本文以人教版高中生物學(xué)教材必修1《分子與細胞》第5章第4節(jié)中“綠葉中色素的提取和分離實驗”一節(jié)實驗教學(xué)為例，闡述將生物學(xué)核心素養(yǎng)落實于日常課堂教學(xué)的策略。

1 立足基礎(chǔ)，形成生命觀念

“綠葉中色素的提取和分離實驗”是光合作用學(xué)習(xí)的重要教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生在初中時已經(jīng)學(xué)過光合作用的有關(guān)知識，在必修1第3章中又學(xué)習(xí)了葉綠體的顯微結(jié)構(gòu)及其功能，并知道光合作用是合成ATP的重要途徑之一。在課堂導(dǎo)入中，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧初中“使用銀邊天竺葵驗證植物進行光合作用需要葉綠素”的實驗。由于銀邊天竺葵白邊部位無法進行光合作用，引發(fā)學(xué)生思考：因為葉綠素能捕獲光能，所以綠色植物才能正常進行光合作用。那么，綠葉中會有哪些種類的光合色素呢？ 它們分別是什么顏色的？各種色素在綠葉的含量相同嗎？引發(fā)學(xué)生探究綠葉中色素種類與色澤的興趣。進而引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)葉綠體結(jié)構(gòu)與功能、光合作用基本原理等基礎(chǔ)知識。在知識理解的基礎(chǔ)上，形成生命觀念，強調(diào)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)科思想。從生命科學(xué)的研究視角，感悟生命活動的奧妙和神奇，由此產(chǎn)生對自然的敬畏之心，形成尊重生命、關(guān)愛自然的情感。

2 分析原理，培養(yǎng)理性思維

科學(xué)知識必須基于邏輯推理，科學(xué)研究建立于大膽的想象和嚴謹?shù)倪壿嫞硇运季S是自然科學(xué)學(xué)科非常重要的一種思考方式，是科學(xué)知識實證性的重要體現(xiàn)。通過師生共同探討“綠葉中色素的提取和分離實驗”的實驗原理環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生理性思維。

教師提出問題：提取葉綠體色素應(yīng)選用植物的哪一部分作材料？根據(jù)葉綠體色素溶解性應(yīng)選用哪種溶劑提??？回顧相關(guān)的知識后，再次引導(dǎo)回顧，分析初中做過的“葉片中的淀粉的檢驗”實驗，幫助學(xué)生回顧葉綠素可以溶解于酒精。師生結(jié)合化學(xué)知識共同討論，引出以酒精為提取液，用有機溶劑研磨法提取色素的實驗原理。分析需用無水乙醇等進行提取的理由，說明必須研磨破壞膜結(jié)構(gòu)進行色素提取。

對實驗原理的分析，既遵循了學(xué)生的認知心理，又關(guān)注初高中知識的銜接。幫助學(xué)生選擇適合的實驗材料，并對實驗的每一個步驟及該步驟要達成的目的形成清晰的認識，保證了實驗的順利進行。在此基礎(chǔ)上，引發(fā)學(xué)生對光合作用生理過程進一步思考，有助于學(xué)生自主建構(gòu)概念，促進對學(xué)生的科學(xué)思維能力的培養(yǎng)及科學(xué)思維方法的習(xí)得。

3 自主設(shè)計，提升科學(xué)探究能力

設(shè)計實驗過程不僅能訓(xùn)練常規(guī)思維，更可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并能嘗試從新的觀點、新的角度尋找新的解決問題的方法與途徑。教師要引導(dǎo)學(xué)生充分交流、討論，對學(xué)生提出的各種方案進行評價、修正。在學(xué)生自主探究的過程中，教師要留心觀察學(xué)生的實驗情況，并在實驗結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生交流實驗的收獲與得失，對實驗過程及結(jié)果進行評價。

師生共同分享實驗成果，討論實驗結(jié)果是否與預(yù)期一樣；根據(jù)實驗結(jié)果，得到的結(jié)論是什么？分析如果實驗結(jié)果與預(yù)期有差異，具體差異在哪？分析導(dǎo)致這一差異現(xiàn)象的可能原因，分析實驗不成功的原因等，最后共同總結(jié)，得出結(jié)論。

根據(jù)實驗結(jié)論，總結(jié)綠色葉片共有的和光合作用有關(guān)的兩類色素，明晰葉綠體色素和液泡中色素的區(qū)別。提出進一步思考問題：選擇其他的植物葉片進行實驗，實驗結(jié)果也一樣嗎？教師進一步展示除菠菜外其他植物綠色葉片色素分離結(jié)果的圖片，分析月季枝條頂部紫色葉片的層析結(jié)果，展示月季紫色葉片色素提取液的雙向紙層析結(jié)果，總結(jié)不同植物綠色葉片的共有色素種類、色澤、分類，展示植物不同有色器官提取液紙層析圖譜，再次引領(lǐng)學(xué)生感受自然與生命之美。教師繼續(xù)提出探究問題：用其他方法做實驗，得出的結(jié)論是否也一樣呢？在這個問題的引領(lǐng)下，教師繼續(xù)拓展柱層析技術(shù)：展示粉筆介質(zhì)層析，介紹凝膠層析，體會層析技術(shù)是生物學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域中物質(zhì)分離的重要技術(shù)，感受生物學(xué)與技術(shù)之間的共同發(fā)展。展示入冬后銀杏樹葉顏色的變化、韭黃及病態(tài)葉圖片，提出質(zhì)疑與進一步探究問題：不同光合色素吸收光譜以及在光合作用中的作用有什么不同？影響色素合成的環(huán)境因素有哪些？從而拓展思維，激發(fā)探究的興趣和創(chuàng)造性，為下一節(jié)課教學(xué)埋下伏筆。

4 結(jié)合實踐，樹立社會責(zé)任感

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實驗得出的結(jié)論，聯(lián)系社會與生活實際進行知識的遷移。挖掘社會生活實踐中對該生物學(xué)原理的利用，如大棚種菜時如何利用光合色素種類與含量的不同提高蔬菜的產(chǎn)量等。進一步提出：綠色植物的價值只限于利用光合作用制造有機物為人類提供食物嗎？討論綠色植物對自然界的更多意義，引發(fā)學(xué)生思考如何保護綠色植物，實現(xiàn)人與自然和諧共處。