“指向生物核心素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維”的一輪復(fù)習(xí)課

萬(wàn)山 徐海

1 ?教學(xué)設(shè)計(jì)思路

本節(jié)教材內(nèi)容中主要以“植物生長(zhǎng)素的生理作用及其應(yīng)用”為教學(xué)重點(diǎn)，其中“頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象和原理”“生長(zhǎng)素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用”，體現(xiàn)了新課標(biāo)“教學(xué)過(guò)程重實(shí)踐”的基本理念。高考真題常常將本節(jié)知識(shí)聯(lián)系數(shù)學(xué)模型（曲線圖）來(lái)考查學(xué)生的識(shí)圖能力和信息提取能力。因此，本節(jié)課嘗試以“生長(zhǎng)素生理作用曲線”模型分析為出發(fā)點(diǎn)和重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生吃透教材，結(jié)合經(jīng)典真題分析，梯層演練，有效梳理教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生應(yīng)用模型解決實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

2 ?教學(xué)目標(biāo)

依據(jù)新課標(biāo)和教材，明確復(fù)習(xí)目標(biāo)如下：（1）分析“生長(zhǎng)素生理作用曲線”（數(shù)學(xué)模型），探究生命現(xiàn)象和規(guī)律，闡明植物生長(zhǎng)素的生理作用及其曲線的生物學(xué)意義;（2）嘗試運(yùn)用數(shù)學(xué)模型分析實(shí)驗(yàn)并解釋生產(chǎn)生活實(shí)踐問(wèn)題，發(fā)展科學(xué)思維，創(chuàng)造性思維和實(shí)踐能力;（3）通過(guò)STS教育，認(rèn)識(shí)本節(jié)課相關(guān)知識(shí)的實(shí)踐價(jià)值，增強(qiáng)關(guān)心日常生產(chǎn)生活的意識(shí)。

3 ?教學(xué)過(guò)程

3.1 ?觀察模型，回顧知識(shí)

先展示課本中生長(zhǎng)素對(duì)根生長(zhǎng)影響的一條曲線后再展示課本原數(shù)學(xué)模型，學(xué)生分小組討論總結(jié)生長(zhǎng)素的生理作用特點(diǎn)。

教師點(diǎn)撥 ?通過(guò)提出指導(dǎo)性問(wèn)題：請(qǐng)描述該數(shù)學(xué)模型及其相關(guān)點(diǎn)位的生理學(xué)意義？生長(zhǎng)素的生理作用兩重性中的“低濃度”和“高濃度”如何在數(shù)學(xué)模型中表示？通過(guò)該數(shù)學(xué)模型可否得出生長(zhǎng)素作用于不同器官的特點(diǎn)？引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的生物學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)分析模型，得出相關(guān)結(jié)論。

設(shè)計(jì)意圖 ?通過(guò)課本數(shù)學(xué)模型激發(fā)學(xué)生回歸教材的思維意識(shí)。學(xué)生基于課本數(shù)學(xué)模型思考如何將理論知識(shí)與數(shù)學(xué)模型相聯(lián)系，為應(yīng)用模型解決問(wèn)題打下基礎(chǔ)，有利于生命觀念、科學(xué)思維等學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。

3.2 ?運(yùn)用模型，解釋現(xiàn)象

學(xué)生分組活動(dòng)，嘗試運(yùn)用生長(zhǎng)素生理作用曲線圖解釋幾個(gè)生物學(xué)現(xiàn)象，分組完成后小組間交流展示。

現(xiàn)象一：胚芽鞘向光生長(zhǎng)。

向光側(cè)生長(zhǎng)素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？背光側(cè)生長(zhǎng)素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？

現(xiàn)象二：頂端優(yōu)勢(shì)。

頂芽生長(zhǎng)素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？側(cè)芽生長(zhǎng)素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？

現(xiàn)象三：根向地生長(zhǎng)，莖背地生長(zhǎng)。

近地側(cè)生長(zhǎng)素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？遠(yuǎn)地側(cè)生長(zhǎng)素濃度可用哪條曲線的何種范圍表示？

現(xiàn)象四：生長(zhǎng)素類(lèi)似物除草劑。

選用模型中何種濃度生長(zhǎng)素處理（芽曲線改為雙子葉植物曲線，莖曲線改為單子葉植物曲線），為什么？

設(shè)計(jì)意圖 ?通過(guò)解決問(wèn)題厘清思路，學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用模型結(jié)合生長(zhǎng)素相關(guān)知識(shí)，以生命觀念為指導(dǎo)，分析生命現(xiàn)象，探討生命活動(dòng)的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)表達(dá)、辯證思維和跨學(xué)科綜合分析問(wèn)題的能力。

3.3 ?掌握模型，融會(huì)貫通

情景創(chuàng)設(shè)：視頻展示臺(tái)風(fēng)“利奇馬”登陸后給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶了不可估量的損失。眾多樹(shù)木被吹倒，但在野外一些被吹倒的樹(shù)木在無(wú)人問(wèn)津的情況下，重新長(zhǎng)起來(lái)后地上部分會(huì)背地生長(zhǎng)，地下部分會(huì)向地生長(zhǎng)。

引導(dǎo)學(xué)生理解情境中的生物現(xiàn)象及植物吹倒后根莖處的生長(zhǎng)素變化曲線，并運(yùn)用生長(zhǎng)素對(duì)植物根和莖生長(zhǎng)的影響曲線對(duì)被吹倒樹(shù)木的生長(zhǎng)現(xiàn)象進(jìn)行生物學(xué)解釋。

小組合作探究，完成任務(wù)并展示：結(jié)合生長(zhǎng)素運(yùn)輸和相關(guān)生理作用講解倒地植物根莖重新生長(zhǎng)方向不同的現(xiàn)象中蘊(yùn)含的生物學(xué)原理。

設(shè)計(jì)意圖 ?通過(guò)時(shí)事激發(fā)學(xué)生探索欲望，從生活現(xiàn)象中提取出生物學(xué)模型，能夠針對(duì)特定的情境提出可探究的生物學(xué)問(wèn)題，基于給定的條件，運(yùn)用生物學(xué)概念和原理闡明個(gè)人立場(chǎng)，做出決策并解決問(wèn)題。能主動(dòng)合作完成探究，并用科學(xué)術(shù)語(yǔ)完成對(duì)結(jié)論的闡述。

3.4 ?分析模型，剖析高考

分析高考真題，體驗(yàn)原始模型在高考真題中的應(yīng)用。以2017年江蘇卷第13題為例，組織學(xué)生活動(dòng)：將真題中的曲線模型與課本基礎(chǔ)模型相聯(lián)系后，分組討論并分享運(yùn)用基礎(chǔ)模型解題的思路。

（2017江蘇卷·13）研究小組探究了萘乙酸（NAA）對(duì)某果樹(shù)扦插枝條生根的影響，結(jié)果如下圖。下列相關(guān)敘述正確的是

A.自變量是NAA，因變量是平均生根數(shù)

B.不同濃度的NAA 均提高了插條生根率

C.生產(chǎn)上應(yīng)優(yōu)選320 mg/ L NAA 處理插條

D.400 mg/ L NAA 具有增加生根數(shù)的效應(yīng)

設(shè)計(jì)意圖 ?通過(guò)以真題為背景，使學(xué)生在靈活運(yùn)用教材中數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上能夠完成數(shù)學(xué)模型的遷移，并能將復(fù)雜的題設(shè)條件和新模型回歸基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型之中，達(dá)到抽絲剝繭，化難為易，將陌生情境轉(zhuǎn)換為熟悉情境的目的。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維和模型建構(gòu)、模型遷移能力，使之能基于事實(shí)，采用模型分析與建模的方法，闡述相關(guān)概念的內(nèi)涵。

3.5 ?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，拓展思維

課后活動(dòng)：根據(jù)生長(zhǎng)素生理作用基礎(chǔ)模型，追根溯源，學(xué)生設(shè)計(jì)完整實(shí)驗(yàn)探究生長(zhǎng)素促進(jìn)生根的最適濃度。

設(shè)計(jì)意圖 ?通過(guò)數(shù)學(xué)模型逆推實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)原理，能制訂簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案或在給出的多個(gè)方案中選取恰當(dāng)?shù)姆桨覆⒓右苑治?，處理?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析數(shù)據(jù)，得出合理的結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造性思維能力。

4 ?教學(xué)反思

本節(jié)課基于生物學(xué)科核心素養(yǎng)，制定合理的教學(xué)目標(biāo)，并以教學(xué)目標(biāo)為核心，選擇合適的教學(xué)情境和學(xué)生活動(dòng)，著重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)模型的感知與應(yīng)用，具有很好的連貫性。在學(xué)生活動(dòng)過(guò)程中，設(shè)置小組討論及展示交流和學(xué)案學(xué)習(xí)活動(dòng)環(huán)節(jié)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性，提升學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。整節(jié)課教師突出學(xué)生的主體性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到知識(shí)的構(gòu)建中來(lái)，同時(shí)注重知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系，學(xué)生的積極性高，課堂氣氛融洽而輕松。教師精選學(xué)習(xí)素材，涵括課本、時(shí)事、真題為素材，學(xué)生在分析素材過(guò)程中充分培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)科核心素養(yǎng)關(guān)乎學(xué)生一生的發(fā)展，本節(jié)課緊扣教材基礎(chǔ)模型，促進(jìn)生物大概念構(gòu)建，每項(xiàng)活動(dòng)都很好的落實(shí)了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的任務(wù)。

（湖北省武漢大學(xué)附屬中學(xué)）