建构核心概念　解决真实问题

摘 要 素养导向的高中生物课堂教学是以建构核心概念和解决真实问题为目标。通过采取情境引发、问题引领、任务驱动、课堂评价相结合的教学策略，促进核心素养发展。以“细胞的分化”教学设计为例，教学环节设计包括：创设真实情境，激发学生兴趣和思考；描述客观事实，初步形成结构与功能观；比较思维溯源，建构细胞的分化概念；应用迁移所学，建构细胞的全能性概念；布置课外任务，增强社会责任意识。

关键词 高中生物 建构核心概念 解决真实问题 细胞的分化

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“课标”）指出，高中生物学课程以提高学生生物学科核心素养为宗旨。高中生物课堂教学就是要发展学生的核心素养，即生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等。通过参与课堂学习活动，在情境问题解决过程中建构核心概念，理解概念本质，最终将概念应用在解决真实问题过程中，实现生物核心素养的全面发展。本文以“细胞的分化”一课为例，采取情境引发、任务驱动、问题引领、课堂评价等教学策略，促进学生核心素养发展。

一、教学设计策略

1.创设真实情境，设置驱动问题

通过创设真实情境，把学生带入精彩的问题空间。[1]本节课创设了土豆的自然生长过程、不同结构的植物细胞图片、动物克隆等真实情境，以此为基础进行分析，通过问题驱动建构细胞的分化、细胞的全能性等核心概念。

2.基于真实问题，设计驱动任务

问题在课堂教学过程中具有引领功能。通过整合内容、情境、资源和方法等要素巧妙地设计学习驱动任务。为了解决问题，教师可以设计从简单到复杂且具有挑战性的学习驱动任务。通过经历任务完成过程，体会学科概念在问题解决过程中的重要性。

3.重视课堂评价，启迪学生思维

实施“教—学—评”一体化，在评价中要关注学生的个体差异和发展需求，帮助学生建立自信，改进学习方式。[2]在教学过程中，教师依据学生在小组合作、分析解决问题等学习活动中的表现，开展自评、互评和师评相结合的评价方式，促进学生思维进阶式发展。

二、教学目标

课标中关于“细胞的分化”的内容要求为“说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体”[3]14。从内容要求可以看出，本课时旨在通过细胞结构和功能分析，培养学生结构与功能观，促进生命观念发展，通过分析细胞发生的特异性分化，培养学生分析比较思维，促进科学思维发展。学业要求为“观察多种多样的细胞，说明这些细胞具有多种形态和功能”[3]15。因为细胞的结构是肉眼不可见的，所以观察细胞结构可以观察细胞结构图片，或通过显微镜观察。

从学生知识水平起点看，学生已经知道细胞通过有丝分裂来保证细胞的亲代和子代间遗传信息的一致性，但是对于个体发育过程中为什么这些细胞又逐渐向不同的方向变化缺少理解和认识。

“细胞的分化”位于人教版《普通高中教科书·生物学》（必修1·分子与细胞）第6章第2节，是“细胞的生命历程”的一部分。该课时要求学生在理解细胞分裂的基础上，通过真实情境问题、透过细胞结构分析，认识细胞在形态、结构和生理功能上发生的变化，建构细胞的分化、细胞的全能性等核心概念，并通过揭示干细胞应用等真实问题，促进知识迁移能力和问题解决能力的提升。

基于课标分析、学情分析和教材分析，确立教学目标如下：

1.通过观察土豆的生命历程，基于土豆植株的不同结构分析，初步了解细胞的分化。

2.通过分析不同结构的植物细胞图片，基于细胞的结构与功能差异分析，初步形成结构与功能观。

3.通过分析土豆的生长历程，建构细胞的分化概念，初步形成比较思维能力。

4.通过阅读动物克隆的资料，建构细胞的全能性概念，初步形成应用迁移能力，感悟生物知识的价值，增强社会责任意识。

三、教学环节设计

（一）环节一：创设真实情境，激发学生兴趣和思考

情境1：土豆是重要的食物。土豆的生长过程如图1所示。

问题1：土豆在生长过程中发生了哪些变化？

学习任务：观察图片，描述土豆生长过程中发生的变化。

评价角度：评价事实描述的客观性、全面性。学生在小组活动中的积极性及合作意识。

【设计意图】通过创设土豆的生长过程情境，设置驱动问题，培养学生观察现象、描述事实的能力。通过描述土豆生长过程的变化，了解在植物生长过程中细胞生成了植物的不同组织和器官。通过布置学习任务、设计学习活动，培养学生合作意识，激发学习兴趣和思考。

（二）环节二：描述客观事实，初步形成结构与功能观

情境2：植物的细胞主要分为叶肉细胞、表皮细胞和贮藏细胞等，如图2、图3、图4所示。

问题2：认真观察图2、图3、图4，三种植物细胞在结构上有什么差异？功能上又有什么不同？

学习任务：辨识三种细胞在结构和功能上的差异。

[生]从三幅图片对比可以看出，叶肉细胞的细胞质内有叶绿体，能够进行光合作用；表皮细胞内没有叶绿体，表面形成了角质层；贮藏细胞内没有叶绿体，表面也没有角质层，但是内部有许多营养物质。

评价角度：能从结构角度、功能角度认识三种细胞的差异。

【设计意图】通过图片对比，辨识细胞的差异性，培养学生观察能力和事实描述能力，初步形成结构与功能观。

（三）环节三：比较思维溯源，建构细胞的分化概念

情境3：如图1所示，在土豆的生长过程中，开始都是源于土豆的分生组织细胞，最后却生长为根、茎、叶等不同器官。而植物细胞主要包括叶肉细胞、表皮细胞、贮藏细胞等。

问题3：类比土豆的生长，三种细胞的来源是什么？

学习任务：分析叶肉细胞、表皮细胞、贮藏细胞的来源，建构细胞的分化概念。

[生]三种细胞都来源于土豆的分生组织细胞。

[师]这说明分生组织细胞在发育过程中，在形态、结构和生理功能上产生了稳定性差异，这一过程称为细胞的分化。

评价角度：能否基于比较思维，推导出三种细胞的来源。

【设计意图】情境3的目的是通过类比土豆的生长过程，追溯细胞的来源，建构核心概念——细胞的分化，培养学生类比迁移能力，发展科学思维素养。

（四）环节四：应用迁移所学，建构细胞的全能性概念

情境4：科学家将非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，获得了新的非洲爪蟾个体。2017年，我国科学家将猴子的体细胞移植到去核的卵细胞中，获得了新的猴子个体。

问题4：根据情境1和情境4，你能得出什么结论？

学习任务：建构细胞的全能性概念。

[生]细胞经过分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成各种细胞的潜能和特性，这就是细胞的全能性。

评价角度：诊断学生结合情境1和情境4，归纳出某些细胞具有发育成完整个体的潜能或特性。

【设计意图】基于情境1和情境4的比较分析，培养学生比较、归纳能力，建构核心概念能力，感悟生物知识的价值。

（五）环节五：布置课外任务，增强社会责任意识

[师]人由于意外或疾病导致器官受损时，需要进行器官移植，能否利用干细胞在体外培养出各种器官呢？

课外拓展任务：请同学们查阅相关资料，了解干细胞的最新研究进展。

【设计意图】通过完成课外拓展任务，把生物知识的学科价值和社会价值相结合，促进社会责任素养发展。

真实情境是素养培育的重要途径。学生学习成果的考查不仅要求掌握相关知识，还要求会用所学知识解决真实情境中的真实问题，解决生产生活中的真实问题。因此，在教学设计及实施中，教师要有意识、有目的地创设真实情境，激发学生的学习兴趣，培养学生解决真实问题的能力。

[参 考 文 献]

[1]刘海燕.有效设计教学情境激发学生主体参与意识[J].中小学教学研究，2012（1）：37-38.

[2]李冀平.关注课堂评价发展核心素养[J].河北教育（教学版），2024，62（6）：54.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

（责任编辑：姜显光）