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基于真实情境培养学科核心素养的教学实践

摘要：本文从真实情境入手，激发学生的真实情感和兴趣，以“情境－问题－活动－应用”为主线展开教学过程，帮助学生深入理解“细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程”，并能够运用生物学知识解决现实生活中的实际问题，实现真实情境与核心素养的有效融通。

关键词：真实情境；生物学学科核心素养；细胞衰老；细胞凋亡

文章编号：1003-7586（2024）05-0029-03中图分类号：G633.91文献标识码：B

《普通高中生物学谍程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）中指出，关注和参加与生物科学技术有关的个人与社会问题的讨论和决策，是生物学学科核心素养的重要组成部分，也是培养学生社会责任感的重要途径。

本文以“细胞凋亡是编程性死亡”为例，利用真实情境进行创新性教学设计，引导学生关注且积极思考现实生活中与生物学有关的实际问题，宣传生物学知识和健康的生活方式，识别伪科学，从而落实发展学生核心素养的目标。

1教学内容分析

“细胞凋亡是编程性死亡”为浙科版普通高中教科书《生物学·必修1·分子与细胞》（以下简称“教材”）第四章第三节的内容，本节的学业要求是“举例说明细胞的衰老、死亡等生命现象”，需要学生构建次位概念“描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程”。本节授课对象为高一年级学生，通过之前的学习，学生已经掌握了细胞的概念、组成成分、形态结构、物质出入细胞的方式、代谢过程等基本知识，对细胞有了整体的认识。同时，学生在生活中对于生物个体的衰老和死亡也有感性的认识，能够快速进行细胞的衰老和凋亡的学习。

（1）根据个体衰老的体征推测细胞衰老对应的功能性变化，并通过观察衰老细胞电镜图查找证据进行验证，锻炼科学思维，体悟结构与功能观。

（2）通过分析细胞衰老的机制，认识到细胞衰老是一个不可抗拒的自然规律，对于相关“延缓衰老”措施的有效性能够进行科学评价，并能提出延缓衰老、健康生活的有效方法，树立正视衰老、关注社会热点问题的意识。

（3）根据图文资料，在了解细胞凋亡过程的基础上，分析细胞凋亡与细胞坏死的区别，能够对细胞死亡的实例进行判断，并能概括出细胞凋亡的意义，锻炼归纳、概括的能力，初步形成稳态与平衡观。

3.1创设真实情境，引出核心问题

当前延缓衰老、健康长寿已成为社会的热点议题。教师通过图文展示生活中常见的相关医美和保健品广告并提问：同学们的家人为延缓衰老采取过哪些措施？这些措施是否有效？要研究这个问题需要了解哪些内容？

结合学生回答，教师引出本节课的核心问题：个体为什么会衰老？细胞是生物体的基本结构和功能单位，个体衰老和细胞衰老有什么关系？哪些方法能有效地延缓衰老？

设计意图：以“如何有效延缓衰老”社会热点议题作为切人点，创设真实情境，激发学生的求知欲，并通过层层思考提出本节课的核心问题。

3.2初探情境，探究个体衰老与细胞衰老的关系

教师提问：根据生活见闻，描述老年人有哪些体征？个体是由细胞组成的，细胞水平会有哪些生理性变化导致个体出现衰老的体征？

学生结合之前所学知识和教师提示“头发花白是因为黑色素合成减少，而黑色素的形成需要酶的参与”，推测细胞衰老的相应变化（见图1）。

教师接着提问：如何证明这些猜想呢？学生很容易想到通过实验观察。学生根据细胞电镜图片（见图2），从细胞形态结构方面找出证实衰老细胞出现相应生理性变化的证据。教师提醒学生需要识别细胞结构，比较衰老细胞和正常细胞形态结构上的差异，再找出支持衰老细胞出现功能性变化的相关证据。

活动过程中，学生对于细胞结构的识别存在困难，教师适当提示，并说明空泡的成因之一是细胞衰老，水分流失，细胞质浓缩，内部出现真空化现象。

活动结束小组代表汇报讨论结果：图2a和图2b对比，发现衰老细胞的细胞质颜色变深，可证明色素沉积；图2c和图2d对比，发现衰老细胞内的线粒体数量减少，体积增加，进而影响细胞呼吸速率，产热降低，代谢减慢；图2e～图2h对比，发现衰老细胞形成空泡，说明存在水分流失的情况，且出现染色质凝聚、溶解，核膜内陷等变化。

学生并未从材料中找到酶活性降低、钙离子吸收降低的证据，教师补充，通过相关实验证明，由于细胞产生的强氧化性物质的积累会破坏脂质、蛋白质等分子，进而影响酶活性和细胞膜的选择透过性。

教师总结：通过查找证据，发现衰老细胞确实出现了形态结构上的变化，进而影响了相应的功能，最终体现在个体表型上，出现衰老的体征。

教师追问：一个细胞的衰老是否会导致一个个体的衰老？一个个体的衰老是否等同于所有细胞都衰老？学生通过思考这两个问题，概括个体衰老与细胞衰老的关系并总结出，细胞普遍衰老才会导致个体的衰老。

设计意图：针对如何解释衰老现象，从宏观个体水平到微观细胞水平，层层递进，实现学生思维进阶，按照问题－猜想－验证的模式，切实