陳宜

摘要 通過以教材中病毒與人體穩(wěn)態(tài)兩部分知識為主題，以問題探究教學(xué)為主線，幫助學(xué)生建構(gòu)專題復(fù)習(xí)知識網(wǎng)絡(luò)，并在新冠肺炎這個熱點情境下初步達到從生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究到社會責(zé)任層層遞進地培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞 專題復(fù)習(xí) 聚焦熱點 核心素養(yǎng)

中圖分類號C633. 91

文獻標(biāo)志碼B

生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、社會責(zé)任是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有機組成部分。以核心素養(yǎng)培育為宗旨的新課標(biāo)提倡情境教學(xué)，通過創(chuàng)設(shè)與生產(chǎn)、生活、科研密切相關(guān)的真實情境，讓學(xué)生在情境分析中，開展探究活動，展開科學(xué)思維，領(lǐng)悟生命觀點，激發(fā)社會責(zé)任。在抗擊新冠肺炎疫情的中心城市武漢，筆者嘗試在專題復(fù)習(xí)課中，聯(lián)系熱點知識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和科學(xué)思維能力，激發(fā)學(xué)生的家鄉(xiāng)情和愛國情，加強對學(xué)生的生命觀念教育和社會責(zé)任感教育。

1 教學(xué)思路

病毒的侵染是目前的社會熱點，人體的健康也是每個人每天都在關(guān)注的切身問題;人有生命力，病毒也有生命力。于是，“病毒PK人體穩(wěn)態(tài)”非常自然地成為一節(jié)充滿生命力的專題復(fù)習(xí)課。選擇這樣一個高熱度的話題，不僅僅是對于課本知識的拓展，更重要的是彰顯了生物學(xué)科承載著培養(yǎng)公民科學(xué)素養(yǎng)之重任。那么，教師如何讓生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂上落地呢？具體的教學(xué)思路如圖1所示。

2 教學(xué)過程設(shè)計

2.1 課堂引入

新型冠狀病毒是2020年的熱門詞。2020年2月11日，國際病毒分類委員會將新型冠狀病毒命名為SARS-CoV-2。新冠病毒引起的新冠肺炎對人體的健康造成了極大的威脅，現(xiàn)在更是以迅雷不及掩耳之勢席卷了全球。我國的《內(nèi)經(jīng)》中早就提出了非平衡穩(wěn)態(tài)思想，也就是“穩(wěn)態(tài)有序（生理）一失穩(wěn)態(tài)無序（病理）”，人體達到了穩(wěn)態(tài)，才能達到身體健康。那么，人體的穩(wěn)態(tài)是如何保持的呢？

教師導(dǎo)入學(xué)習(xí)當(dāng)新冠病毒入侵機體時，人體會產(chǎn)生一系列反應(yīng)：發(fā)熱、咳嗽、發(fā)炎、乏力等。病毒與人體穩(wěn)態(tài)的斗爭由來以久，這不僅僅是斗爭，更是一場戰(zhàn)爭。所謂“知已知彼、百戰(zhàn)不殆”。那么，在兩者的PK中，到底誰會勝利呢？今天我們就利用高中生物課本所學(xué)來預(yù)測，戰(zhàn)況將會如何？

.2 自主構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生建立生命觀

生命觀念是由眾多重要的生物學(xué)重要概念支撐的。教師給學(xué)生指定課題，請學(xué)生自行查閱課本知識，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。這個過程能夠讓學(xué)生加強對概念的理解，并將具有聯(lián)系的知識進行匯總，最后整理成圖解。教師可以重點考查學(xué)生的理解和運用概念的能力。

在本節(jié)課中，教師以“病毒和人體穩(wěn)態(tài)”的PK之戰(zhàn)為主題，請學(xué)生在課前復(fù)習(xí)必修本教材中所有與之相關(guān)基礎(chǔ)知識，并以概念為核心詞，將相關(guān)內(nèi)容進行整理。在課堂上，教師展示學(xué)生整理的小分支圖解，請學(xué)生以辯論的形式去陳述：病毒和人體穩(wěn)態(tài)之戰(zhàn)，各自有哪些優(yōu)勢？

學(xué)生經(jīng)過討論，得出病毒具有的特點：結(jié)構(gòu)簡單、成分單一（必修3的知識）;侵染能力強（必修2的知識）;遺傳信息能夠在宿主細胞內(nèi)表達（必修2的知識）;易變異，不容易制作疫苗（必修2的知識）。同時，學(xué)生還得出人體穩(wěn)態(tài)具有的特點：可以保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)（必修3的知識）;有多種調(diào)節(jié)機制（必修3的知識）。

最后，在學(xué)生激烈地辯論中達成共識。師生一起總結(jié)，共同完成專題知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建（圖2）。在知識的整理、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、學(xué)生辯論的過程中，學(xué)生能加深對生命觀的理解，如病毒與其他生物之間進化與適應(yīng)、穩(wěn)態(tài)與平衡、結(jié)構(gòu)與功能觀等。

2.3 鏈接熱點知識，提高學(xué)生科學(xué)思維能力

科學(xué)思維能力的考查也是高考的重點。對證據(jù)的選擇、分析和判斷是科學(xué)思維的結(jié)果，邏輯推理既是科學(xué)思維的過程，也是科學(xué)思維的要求。探究過程和方法以及探究過程中表現(xiàn)出來的邏輯推理能力，超越了學(xué)生所需要獲得的重要知識，是核心素養(yǎng)中關(guān)鍵能力的直接表現(xiàn)，必須在新的生物學(xué)高考中予以重視。

在知識網(wǎng)絡(luò)完成構(gòu)建后，教師引導(dǎo)學(xué)生將辯論場轉(zhuǎn)移到高考考場，通過設(shè)問激發(fā)學(xué)生的探究欲：在高考戰(zhàn)場中，病毒與人體穩(wěn)態(tài)之戰(zhàn)又將如何進行呢？教師將近幾年高考試題中考查病毒與人體穩(wěn)態(tài)的試題進行匯總，教學(xué)生學(xué)會從題干中找尋信息，利用所學(xué)概念和原理去分析試題中涉及的知識點，幫助學(xué)生掌握病毒與穩(wěn)態(tài)的相關(guān)知識，使學(xué)生更容易識別命題人的出題陷井，總結(jié)解題的方法。在這個過程中，學(xué)生主動參與、努力思考，并進行判斷和推理，培養(yǎng)了邏輯思維能力，訓(xùn)練了科學(xué)思維能力。

（1）知識點鏈接-：SARS-CoV-2病毒的結(jié)構(gòu)與功能。

①SARS-CoV-2病毒屬于生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次嗎？（不屬于，最基本的結(jié)構(gòu)層次是細胞）

②SARS-CoV-2病毒有嚴(yán)整結(jié)構(gòu)嗎？（雖然病毒結(jié)構(gòu)簡單，但仍然具有嚴(yán)整結(jié)構(gòu)）

③SARS-CoV-2病毒是一種正鏈RNA病毒，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定嗎？其增殖的模板是哪一個？（遺傳物質(zhì)是正鏈RNA，為單鏈結(jié)構(gòu)，不太穩(wěn)定。RNA分子可以直接作為翻譯模板：+RNA一-RNA一+RNA）

（2）知識點鏈接二：SARS-CoV-2病毒的侵染。

①SARS-CoV-2病毒的侵染過程如何？

②與病毒增殖有關(guān)的中心法則是什么？

（3）知識點鏈接三：SARS-CoV-2病毒侵入人體后的免疫過程。

①免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能如何？（免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能有三道防線：第一道防線：皮膚、黏膜，冠狀病毒主要通過呼吸道進入人體;第二道防線：吞噬細胞、體液中的殺菌物質(zhì)溶菌酶等;第三道防線：特異性免疫，包括體液免疫和細胞免疫）

②免疫系統(tǒng)的監(jiān)控和清除功能有哪些？（免疫系統(tǒng)具有監(jiān)控和清除功能，肺細胞被冠狀病毒感染后，效應(yīng)T細胞會與肺細胞結(jié)合，使細胞裂解死亡，即細胞凋亡）

（4）知識點鏈接四：SARS-CoV-2病毒疫苗的制備。

①制備疫苗的目的？（形成記憶細胞，使機體迅速增殖分化為漿細胞和效應(yīng)T細胞）

②用減活病毒和滅活病毒制備疫苗的區(qū)別？（滅活疫苗是指將病原體滅活，使之喪失毒力，但保留免疫原性而制成的疫苗，易于保存、無污染，但免疫力不高，需注射多次才能有滿意免疫力。減活疫苗是指：在人工條件上喪失致病性，但仍保留其繁衍能力和免疫原性而制成的疫苗。它是微生物制劑，有一定殘余毒力，在體內(nèi)作用時間長，只需要接種一次，即可產(chǎn)生穩(wěn)固的免疫力）

通過問題串的形式，教師引導(dǎo)學(xué)生在熱點SARS-CoV-2病毒的社會情境下，聯(lián)系課本上相關(guān)的知識點，大膽分析熱點知識，分析SARS- CoV-2病毒與人體穩(wěn)態(tài)方面的知識點聯(lián)系。

2.4 構(gòu)建情境試題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力

高考試題需要創(chuàng)設(shè)一定的情境，讓學(xué)生在情境中表現(xiàn)自己的真實水平。一般簡單的情境達不到檢測目的，因此，需要設(shè)置相對真實的情境。情境越真實越能反映學(xué)生的核心素養(yǎng)水平，情境可來源于科學(xué)技術(shù)與社會的聯(lián)系，可來源于科學(xué)研究的過程和成果，可來源于真實的現(xiàn)實生活。在真實情境中考核學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，會成為高考命題的重要方向。教師設(shè)計真實的問題情境，教會學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的概念與原理進行判斷與推理，運用于解題來考查生物學(xué)核心素養(yǎng)。

筆者發(fā)現(xiàn)若干知識點出現(xiàn)頻率是比較高的，如病毒結(jié)構(gòu)和生活方式、病毒侵染細胞的方式、病毒的遺傳信息的表達、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的方式、實驗分析能力的運用等。因此，教師可以創(chuàng)設(shè)新型冠狀病毒的新情境，引導(dǎo)學(xué)生運用類比推理法，去探究如何解決與新型冠狀病毒有關(guān)的問題。例如，該怎樣制備新冠病毒的疫苗？人們該如何在生活中預(yù)防病毒呢？在課堂中，教師利用問題，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，促進學(xué)生自主探究、自主表達，從而達到鞏固基礎(chǔ)知識、提高科學(xué)探究能力的目的。

新冠肺炎是由SARS-CoV-2病毒引起的，對人類健康造成了極大危害，請回答下列有關(guān)問題：

（1）將病毒的核酸進行徹底水解，能得到的成分有____。

（2） SARS-CoV-2病毒能和細胞膜上的受體結(jié)合入侵細胞體現(xiàn)了細胞膜的____功能。

（3） SARS-CoV-2病毒侵入人體細胞后，細胞能識別并與宿主細胞密切接觸，使其裂解死亡，病毒釋放出來后會被免疫產(chǎn)生的所凝集，最后被____ 吞噬消化。

（4）若想確定該病毒的類型是DNA還是RNA，請寫出利用放射性同位素標(biāo)記的方法進行探究實驗的實驗思路;還可利用哪些方法進行探究實驗，寫出簡單的思路即可____。

解析：前兩小題涉及課本必修1的知識點，第三小題是必修3的免疫章節(jié)內(nèi)容，而第四小題是開放性命題，需要綜合利用高中生物知識來回答。病毒只有1種核酸，徹底水解可得到4種堿基、1種五碳糖和磷酸。SARS-CoV-2病毒能和細胞膜上的受體結(jié)合，體現(xiàn)了細胞膜的信息傳遞功能。病毒入侵機體細胞，需要體液免疫和細胞免疫共同作用才能被徹底消滅。第四小題主要考查DNA與RNA的區(qū)別及同位素標(biāo)記法在實驗中的應(yīng)用。在實驗設(shè)計中要確定自變量和因變量，還要控制好無關(guān)變量。選好材料設(shè)置兩組實驗：將宿主細胞放在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性（甲組）;將宿主細胞放在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒（乙組）。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。還可以使用必修1中所學(xué)方法回答此題，如用甲基綠吡羅紅染色劑進行鑒定，用酶解法去探究DNA和RNA的成分等。

教師設(shè)置新情境試題，充分發(fā)揮學(xué)生想象力，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系所學(xué)課本知識，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和科學(xué)探究能力的目的。

2.5 聯(lián)系社會實際，激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感

生物學(xué)科承載著培養(yǎng)公民科學(xué)素養(yǎng)之重任。學(xué)生在分析病毒與人體穩(wěn)態(tài)的戰(zhàn)爭中，已經(jīng)認(rèn)識到了病毒對人類發(fā)起了各種挑戰(zhàn)，人類也要想辦法對抗病毒。醫(yī)護工作者無畏生死，用生命在努力戰(zhàn)斗。每個人唯有加強個人防護，注意佩戴口罩、勤洗手，不隨地吐痰，加強鍛煉。規(guī)律作息，才能為這場戰(zhàn)爭的最后勝利貢獻自己的力量。在生物學(xué)課堂中，教師通過分析具體事例，加強學(xué)生的社會責(zé)任感，也對學(xué)生將來的職業(yè)導(dǎo)向有一定的指導(dǎo)作用。

3 教學(xué)反思

本節(jié)課中，教師聯(lián)系熱點知識，使學(xué)生感同身受，更容易引起學(xué)生的情感共鳴。以問題為導(dǎo)向讓學(xué)生全方位認(rèn)識病毒與穩(wěn)態(tài)相關(guān)的知識點，通過辯論讓學(xué)生主動構(gòu)建起完整的知識框架，以當(dāng)堂模擬試題分析幫助學(xué)生找到答題規(guī)律，進行情境實驗分析，從而培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、探究能力、社會責(zé)任感，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的四個層面相互關(guān)聯(lián)、層層遞進，比較好地踐行了新課標(biāo)理念。

本節(jié)課雖然重視了學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任的生物學(xué)學(xué)科培養(yǎng)，但是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)并不是哪一節(jié)課能夠完成的，而是在平時的各個教學(xué)環(huán)節(jié)中運用多種教學(xué)方法去持續(xù)滲透。如何在高中生物教學(xué)中，真正完成學(xué)科教育模式和學(xué)習(xí)方式的根本變革，真正完成學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，還需要進一步研究和努力。

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