肖安慶 吳志強(qiáng) 張大海

生物核心素養(yǎng)是學(xué)生在解決真實情境中的生物學(xué)問題過程中，所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力，主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任4個方面。目前生物學(xué)教學(xué)主要關(guān)注在三維目標(biāo)的落實，但對對核心素養(yǎng)的重視明顯不足。下面結(jié)合“酶的作用與本質(zhì)”的教學(xué)案例，對基于核心素養(yǎng)的教學(xué)談幾點認(rèn)識和建議。

1創(chuàng)設(shè)情境，發(fā)展學(xué)生的問題意識

教師展示某種加酶洗衣粉的電視廣告加嫩肉粉，肉質(zhì)口感順滑的秘密的視頻。

教師提出問題：為什么加酶洗衣粉更能洗干凈衣服？嫩肉粉能使肉變順滑？同學(xué)們能提出哪些課題名稱？

設(shè)計意圖：提出問題是促使學(xué)生展開探究性思維的催化劑。利用學(xué)生熟知的問題境脈，誘發(fā)學(xué)生提出問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與求知欲，使學(xué)生在實驗觀察、分析綜合、抽象概括中提出研究課題，培養(yǎng)學(xué)生的主動發(fā)展意識和實踐意識，發(fā)展學(xué)生的實驗探究和理性思維能力。

2演示實驗，概括基本結(jié)論

教師進(jìn)行實驗演示：用2支相同的注射器，分別裝入10 mL過氧化氫溶液。分別套上1個相同的氣球，氣球中分別裝有3 mL肝臟研磨液溶液和3 mL蒸餾水。同時將注射器中的溶液擠入氣球，觀察氣球體積變化。哪只氣球體積變化大？變化大的氣球原理是什么？

學(xué)生討論，得出實驗結(jié)論：肝臟研磨液存在某種成分，催化過氧化氫溶液并釋放氣體，使氣球體積變大。教師引入“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗。

設(shè)計意圖：教師通過演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，并引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納、概括總結(jié)，使學(xué)生親身感受肝臟研磨液催化過氧化氫產(chǎn)生氣體的過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念（物質(zhì)與能量觀）、科學(xué)思維。

3分組實驗，探討酶的本質(zhì)

教師提出問題，組織學(xué)生討論：肝臟研磨液中的這種成分是什么？如何證明它具有催化過氧化氫溶液釋放氣體？受到哪些因素的影響？同時，教師提出學(xué)生這種成分可能為過氧化氫酶。學(xué)生獲得結(jié)論后，教師展示表1，開展小組實驗。

小組實驗：小組按照表1要求合作實驗，展示實驗結(jié)果。

教師提出問題：本實驗中，自變量、因變量、無關(guān)變量分別是什么？結(jié)合本實驗，演示實驗中加肝臟研磨液的實驗原理是什么？

設(shè)計意圖：通過實驗設(shè)計，讓學(xué)生在實驗中理解自變量、因變量和無關(guān)變量及變量的控制。學(xué)生通過解決學(xué)習(xí)中的生物學(xué)問題，體驗科學(xué)研究方法和科學(xué)探究的精神，增強(qiáng)主動解決問題的責(zé)任意識與實事求是的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展了科學(xué)探究和責(zé)任意識素養(yǎng)。

4研討教學(xué)，探討酶作用原理

教師引導(dǎo)學(xué)生思考并交流：上述實驗，可知酶的催化作用，那么酶作用的原理是什么？

教師展示加熱時過氧化氫分解的能量變化曲像（圖1），引入“活化能”這一概念，給學(xué)生提供以下四個研討指向做參考。

研討指向1：猜想氯化鐵和過氧化氫酶催化過氧化氫分解的曲線。

研討指向2：加熱相當(dāng)于給了過氧化氫能量，氯化鐵和過氧化氫酶催化時沒有加熱，能量有沒有變化？

研討指向3：氯化鐵和過氧化氫酶催化過氧化氫分解的曲線有何不同？如何繪制？

研討指向4：在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？常溫對細(xì)胞代謝有何意義？

小組討論，形成最終結(jié)果后，小組代表闡述本組觀點，其他小組補(bǔ)充修正。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納：與無機(jī)催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)的活化能的作用更顯著，催化效率更高。由于酶的作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。

設(shè)計意圖：“活化能”這一概念比較抽象，教師可借助教材插圖幫助學(xué)生理解，使學(xué)生建立活化能概念；同時，培養(yǎng)學(xué)生識圖、辯圖和析圖的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力；利用數(shù)學(xué)建模、類比推理的研究方法，借助繪制曲線，通過分析、推理、論證等方法，加強(qiáng)學(xué)生對酶作用原理的理解，提高學(xué)生的合作探究意識，增強(qiáng)學(xué)生主動與他人合作的精神。學(xué)生通過分享自己的見解，敢于堅持正確的觀點，敢于修正錯誤，形成良好的理性思維習(xí)慣，體驗科學(xué)探究的過程，獲得成功的成就感和喜悅感，強(qiáng)化了核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

5回顧歷史，強(qiáng)化酶本質(zhì)的認(rèn)識

教師展示白化病病人和正常人的圖片，用實例說明酶的重要性。

角色扮演：選出6位學(xué)生，其中5位學(xué)生分別扮演巴斯德、李比希、畢希納、薩姆納、奧特曼5位科學(xué)家，1位學(xué)生為旁白。這些學(xué)生課前先排練，上課時，通過角色扮演的形式，展示科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)歷程，讓同學(xué)了解酶探究的歷程。最后，教師對科學(xué)家發(fā)現(xiàn)之路進(jìn)行總結(jié)，使學(xué)生掌握酶的本質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少量是RNA。

教師引導(dǎo)學(xué)生完成酶的發(fā)現(xiàn)史資料（圖2），組織學(xué)生探討從科學(xué)家的實驗中得到的啟示，并給出酶的定義。

設(shè)計意圖：通過角色扮演酶的發(fā)現(xiàn)史，讓學(xué)生感受到酶的發(fā)現(xiàn)史也是生物科學(xué)的進(jìn)步史。教師通過聯(lián)系酶的發(fā)現(xiàn)與人類的發(fā)展，體現(xiàn)了生物科學(xué)的研究價值，提升了學(xué)生的科學(xué)探究態(tài)度，使學(xué)生認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭論中前進(jìn)的，體驗生物學(xué)研究基本思想，增強(qiáng)了學(xué)生的社會責(zé)任感。

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2018版）》以提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展作為主要目標(biāo)。高中生物課程作為一門自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任4個方面，使學(xué)生養(yǎng)成終身發(fā)展所需的必備品格與關(guān)鍵能力，具有重要的作用。教師在教學(xué)設(shè)計及實施過程中，應(yīng)加強(qiáng)核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)，明確課程性質(zhì)、目標(biāo)和理念，理解生物核心素養(yǎng)的內(nèi)涵；依據(jù)教學(xué)基本原理設(shè)計教學(xué)流程，結(jié)合實際采取合理的教學(xué)策略；根據(jù)學(xué)生已有的知識和認(rèn)知規(guī)律，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)任務(wù)和問題，使學(xué)生有計劃、有目的地學(xué)習(xí)，提高教學(xué)設(shè)計的科學(xué)性、針對性和實效性，將生物核心素養(yǎng)教育落到實處。