基于核心素养的高中生物探究性情境教学设计.docx
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1、基于核心素养的高中生物探究性情境教学设计陈丽芳 王彩虹 李俊宏摘要探究性情境教学以“生命观念”为主线,学生形成“生命观念”的过程也是实现“科学思维和科学探究”核心素养的过程,同时在该过程中潜移默化地形成“社会责任”。文章以“酶的作用条件较温和”的教学为例,通过“嫩肉粉”这一生活材料,引导学生进行“酶的活性”探究性实验,支持学生的科学探究与实践,唤起学生的问题意识,发展学生的科学探究和解决问题的能力。关键词探究性情境教学,核心素养,酶的活性,探究性实验中图分类号G633.91文献标识码A 文章编号1674-6058(2020)11-0093-02探究性情境教学是寓教学内容于具体的探究情境中,它以
2、“生命观念”为主线,以实践为基准,所有结论的得出都不是教师把书本上的结论直接给出,而是通过学生自己动手实验,让学生建构自己的知识体系。本文结合“嫩肉粉”这一生活材料(“嫩肉粉”中起主要作用的是“木瓜蛋白酶”),以人教版生物必修1第五章第一节降低化学反应活化能的酶第二课时“酶的特性”中“酶的作用条件较温和”为例,设计探究性情境,帮助学生探究温度、pH、“嫩肉粉”的用量和“嫩肉粉”处理时间长短四个单因素下酶的活性变化。一、创设生活情境,激发学习兴趣从学生的生活经验出发,联系生活实际创设教学情境,激发学生的学习兴趣。在本节课的教学中,教师可给学生提供两盘一模一样的牛肉,其中一盘是未经任何处理,只是以
3、沸水蒸煮20min的牛肉,另一盘是经过嫩肉粉处理,同样以沸水蒸煮20min的牛肉,讓学生通过咀嚼和手撕感知这两盘牛肉的区别,激发学生的学习兴趣。二、创设问题情境,激发学生探究欲望在教学中教师应结合实验内容,创设问题情境,引导学生思考问题,激发学生的探究欲望。例如,“嫩肉粉”在什么样的温度下对牛肉的水解消化率更高?是100吗?在“嫩肉粉”使用过程中加点陈醋效果会更好吗?“嫩肉粉”用量多少合适呢?“嫩肉粉”处理牛肉的时间长短会影响牛肉的口感吗?教师可进一步引导学生进行实验探究,让学生在实验探究的过程中把握“单一变量”原则,学会“控制变量法”。三、创设实验探究情境,促进学生实验探究引导学生进行分组实
4、验,并根据每个小组不同的实验目的,设计相关的实验方案并且绘制表格。1.探究温度对木瓜蛋白酶活性的影响。控制无关变量pH=7.各烧杯中加入等量牛肉,同时加入0.50g嫩肉粉,自变量温度以10为梯度由40到100设计七组实验,随后在各温度下保温30min,每隔5min搅拌一次,水解物以称量法计算水解消化率,计算结果作为该条件下因变量“酶活性”的检测指标。绘制表格如下:(对照组中加的是等量的淀粉,下同)2.探究PH对木瓜蛋白酶活性的影响。控制无关变量温度为70,各烧杯中加入等量牛肉,同时加入0.50g嫩肉粉,自变量pH以0.5为梯度设计七组实验,保温30min,每隔5min搅拌一次,水解物以称量法计
5、算水解消化率。绘制表格如下:3.探究嫩肉粉用量对牛肉水解消化率的影响。控制无关变量pH=7.温度保持70,各烧杯中加入等量牛肉,随后在各烧杯中加入不同量的嫩肉粉,保温30min,每隔5min搅拌一次,水解物以称量法计算水解消化率。绘制表格如下:4.探究水解时间对牛肉水解消化率的影响,同样控制无关变量pH=7.温度保持70,各烧杯中加入等量牛肉,同时加入嫩肉粉0.50g,自变量水解时间以5分钟为梯度设计六组实验,保温30min,每隔5min搅拌一次,水解物以称量法计算水解消化率。绘制表格如下:在实验中,引导学生注意分工合作,在获得实验结果后,注意对实验原始数据的收集和保留,同时计算水解消化率。在
6、实验过程中碰到问题要及时解决,并且进行记录。在实验结束后请学生以曲线图的形式进行结果展示和分析,如下图,并且做好实验交流及反思。从曲线图可知,酶对化学反应的催化效率存在着最适的反应条件,如最适温度和最适pH值。在牛肉足量的情况下,随嫩肉粉用量的增加和水解时间的延长,嫩肉粉对牛肉的水解消化率也逐渐增强。而在整个实验过程中,学生全程参与,充分拓展了学生的思维,培养了学生的学习能力,发展了学生的核心素养。在实验过程中,学生会碰到很多问题,教师不能直接告知学生解决方法,更不能给予他们所谓的“正确答案”,而应鼓励他们学会独立解决问题或者与同伴合作解决问题。如学生在实验中提出问题:“爸妈说嫩肉粉吃了不好,
7、老师您觉得呢?”教师不应直接告知学生答案,而应引导他们分析、思考。通过思考、讨论,学生会发现:嫩肉粉的主要安全问题在于其中加了亚硝酸盐而不注明,容易造成食用亚硝酸盐超标而影响身体健康。是否可以用其他材料来替代嫩肉粉呢?教师可再创设一个新的情境,引导学生进行实验探究,这也可以作为家庭作业,让学生与家长进行合作探究,以实现学以致用,让学生体验科学探究之美。以下资料为赠送资料:滴水之中见精神主题班会教案活动目的:教育学生懂得“水”这一宝贵资源对于我们来说是极为珍贵的,每个人都要保护它,做到节约每一滴水,造福子孙万代。活动过程:1.主持人上场,神秘地说:“我让大家猜个谜语,你们愿意吗?”大家回答:“愿
8、意!”主持人口述谜语:“双手抓不起,一刀劈不开,煮饭和洗衣,都要请它来。”主持人问:“谁知道这是什么?”生答:“水!”一生戴上水的头饰上场说:“我就是同学们猜到的水。听大家说,我的用处可大了,是真的吗?”主持人:我宣布:“水”是万物之源主题班会现在开始。 水说:“同学们,你们知道我有多重要吗?”齐答:“知道。”甲:如果没有水,我们人类就无法生存。小熊说:我们动物可喜欢你了,没有水我们会死掉的。花说:我们花草树木更喜欢和你做朋友,没有水,我们早就枯死了,就不能为美化环境做贡献了。主持人:下面请听快板水的用处真叫大竹板一敲来说话,水的用处真叫大;洗衣服,洗碗筷,洗脸洗手又洗脚,煮饭洗菜又沏茶,生活
9、处处离不开它。栽小树,种庄稼,农民伯伯把它夸;鱼儿河马大对虾,日日夜夜不离它;采煤发电要靠它,京城美化更要它。主持人:同学们,听完了这个快板,你们说水的用处大不大?甲说:看了他们的快板表演,我知道日常生活种离不了水。乙说:看了表演后,我知道水对庄稼、植物是非常重要的。丙说:我还知道水对美化城市起很大作用。2.主持人:水有这么多用处,你们该怎样做呢?(1)(生):我要节约用水,保护水源。(2)(生):我以前把水壶剩的水随便就到掉很不对,以后我一定把喝剩下的水倒在盆里洗手用。(3)(生):前几天,我看到了学校电视里转播的“水日谈水”的节目,很受教育,同学们看得可认真了,知道了我们北京是个缺水城市,
10、我们再不能浪费水了。(4)(生):我要用洗脚水冲厕所。3.主持人:大家谈得都很好,下面谁想出题考考大家,答对了请给点掌声。(1)(生):小明让爸爸刷车时把水龙头开小点,请回答对不对。(2)(生):小兰告诉奶奶把洗菜水别到掉,留冲厕所用。(3)一生跑上说:主持人请把手机借我用用好吗?我想现在就给姥姥打个电话,告诉她做饭时别把淘米水到掉了,用它冲厕所或浇花用。(电话内容略写)(4)一生说:主持人我们想给大家表演一个小品行吗?主持人:可以,大家欢迎!请看小品这又不是我家的大概意思是:学校男厕所便池堵了,水龙头又大开,水流满地。学生甲乙丙三人分别上厕所,看见后又皱眉又骂,但都没有关水管,嘴里还念念有词
11、,又说:“反正不是我家的。”旁白:“那又是谁家的呢?”主持人:看完这个小品,你们有什么想法吗?谁愿意给大家说说?甲:刚才三个同学太自私了,公家的水也是大家的,流掉了多可惜,应该把水龙头关上。乙:上次我去厕所看见水龙头没关就主动关上了。主持人:我们给他鼓鼓掌,今后你们发现水龙头没关会怎样做呢?齐:主动关好。小记者:同学们,你们好!我想打扰一下,听说你们正在开班会,我想采访一下,行吗?主持人:可以。小记者:这位同学,你好!通过参加今天的班会你有什么想法,请谈谈好吗?答:我要做节水的主人,不浪费一滴水。小记者:请这位同学谈谈好吗?答:今天参加班会我知道了节约每一滴水要从我们每个人做起。我想把每个厕所
12、都贴上“节约用水”的字条,这样就可以提醒同学们节约用水了。小记者:你们谈得很好,我的收获也很大。我还有新任务先走了,同学们再见!水跑上来说:同学们,今天我很高兴,我“水伯伯”今天很开心,你们知道了有了我就有了生命的源泉,请你们今后一定节约用水呀!让人类和动物、植物共存,迎接美好的明天!主持人:你们还有发言的吗?答:有。生:我代表人们谢谢你,水伯伯,节约用水就等于保护我们人类自己。动物:小熊上场说:我代表动物家族谢谢你了,我们也会保护你的!花草树木跑上场说:我们也不会忘记你的贡献!水伯伯:(手舞足蹈地跳起了舞蹈)同学们的笑声不断。主持人:水伯伯,您这是干什么呢?水伯伯:因为我太高兴了,今后还请你
13、们多关照我呀!主持人:水伯伯,请放心,今后我们一定会做得更好!再见!4.主持人:大家欢迎老师讲话!同学们,今天我们召开的班会非常生动,非常有意义。水是生命之源,无比珍贵,愿同学们能加倍珍惜它,做到节约一滴水,造福子孙后代。5.主持人宣布:“水”是万物之源主题班会到此结束。 6.活动效果: 此次活动使学生明白了节约用水的道理,浪费水的现象减少了,宣传节约用水的人增多了,人人争做节水小标兵。以下资料为赠送资料:滴水之中见精神主题班会教案活动目的:教育学生懂得“水”这一宝贵资源对于我们来说是极为珍贵的,每个人都要保护它,做到节约每一滴水,造福子孙万代。活动过程:1.主持人上场,神秘地说:“我让大家猜
14、个谜语,你们愿意吗?”大家回答:“愿意!”主持人口述谜语:“双手抓不起,一刀劈不开,煮饭和洗衣,都要请它来。”主持人问:“谁知道这是什么?”生答:“水!”一生戴上水的头饰上场说:“我就是同学们猜到的水。听大家说,我的用处可大了,是真的吗?”主持人:我宣布:“水”是万物之源主题班会现在开始。 水说:“同学们,你们知道我有多重要吗?”齐答:“知道。”甲:如果没有水,我们人类就无法生存。小熊说:我们动物可喜欢你了,没有水我们会死掉的。花说:我们花草树木更喜欢和你做朋友,没有水,我们早就枯死了,就不能为美化环境做贡献了。主持人:下面请听快板水的用处真叫大竹板一敲来说话,水的用处真叫大;洗衣服,洗碗筷,
15、洗脸洗手又洗脚,煮饭洗菜又沏茶,生活处处离不开它。栽小树,种庄稼,农民伯伯把它夸;鱼儿河马大对虾,日日夜夜不离它;采煤发电要靠它,京城美化更要它。主持人:同学们,听完了这个快板,你们说水的用处大不大?甲说:看了他们的快板表演,我知道日常生活种离不了水。乙说:看了表演后,我知道水对庄稼、植物是非常重要的。丙说:我还知道水对美化城市起很大作用。2.主持人:水有这么多用处,你们该怎样做呢?(1)(生):我要节约用水,保护水源。(2)(生):我以前把水壶剩的水随便就到掉很不对,以后我一定把喝剩下的水倒在盆里洗手用。(3)(生):前几天,我看到了学校电视里转播的“水日谈水”的节目,很受教育,同学们看得可
16、认真了,知道了我们北京是个缺水城市,我们再不能浪费水了。(4)(生):我要用洗脚水冲厕所。3.主持人:大家谈得都很好,下面谁想出题考考大家,答对了请给点掌声。(1)(生):小明让爸爸刷车时把水龙头开小点,请回答对不对。(2)(生):小兰告诉奶奶把洗菜水别到掉,留冲厕所用。(3)一生跑上说:主持人请把手机借我用用好吗?我想现在就给姥姥打个电话,告诉她做饭时别把淘米水到掉了,用它冲厕所或浇花用。(电话内容略写)(4)一生说:主持人我们想给大家表演一个小品行吗?主持人:可以,大家欢迎!请看小品这又不是我家的大概意思是:学校男厕所便池堵了,水龙头又大开,水流满地。学生甲乙丙三人分别上厕所,看见后又皱眉
17、又骂,但都没有关水管,嘴里还念念有词,又说:“反正不是我家的。”旁白:“那又是谁家的呢?”主持人:看完这个小品,你们有什么想法吗?谁愿意给大家说说?甲:刚才三个同学太自私了,公家的水也是大家的,流掉了多可惜,应该把水龙头关上。乙:上次我去厕所看见水龙头没关就主动关上了。主持人:我们给他鼓鼓掌,今后你们发现水龙头没关会怎样做呢?齐:主动关好。小记者:同学们,你们好!我想打扰一下,听说你们正在开班会,我想采访一下,行吗?主持人:可以。小记者:这位同学,你好!通过参加今天的班会你有什么想法,请谈谈好吗?答:我要做节水的主人,不浪费一滴水。小记者:请这位同学谈谈好吗?答:今天参加班会我知道了节约每一滴
18、水要从我们每个人做起。我想把每个厕所都贴上“节约用水”的字条,这样就可以提醒同学们节约用水了。小记者:你们谈得很好,我的收获也很大。我还有新任务先走了,同学们再见!水跑上来说:同学们,今天我很高兴,我“水伯伯”今天很开心,你们知道了有了我就有了生命的源泉,请你们今后一定节约用水呀!让人类和动物、植物共存,迎接美好的明天!主持人:你们还有发言的吗?答:有。生:我代表人们谢谢你,水伯伯,节约用水就等于保护我们人类自己。动物:小熊上场说:我代表动物家族谢谢你了,我们也会保护你的!花草树木跑上场说:我们也不会忘记你的贡献!水伯伯:(手舞足蹈地跳起了舞蹈)同学们的笑声不断。主持人:水伯伯,您这是干什么呢
19、?水伯伯:因为我太高兴了,今后还请你们多关照我呀!主持人:水伯伯,请放心,今后我们一定会做得更好!再见!4.主持人:大家欢迎老师讲话!同学们,今天我们召开的班会非常生动,非常有意义。水是生命之源,无比珍贵,愿同学们能加倍珍惜它,做到节约一滴水,造福子孙后代。5.主持人宣布:“水”是万物之源主题班会到此结束。 6.活动效果: 此次活动使学生明白了节约用水的道理,浪费水的现象减少了,宣传节约用水的人增多了,人人争做节水小标兵。以下资料为赠送资料:滴水之中见精神主题班会教案活动目的:教育学生懂得“水”这一宝贵资源对于我们来说是极为珍贵的,每个人都要保护它,做到节约每一滴水,造福子孙万代。活动过程:1
20、.主持人上场,神秘地说:“我让大家猜个谜语,你们愿意吗?”大家回答:“愿意!”主持人口述谜语:“双手抓不起,一刀劈不开,煮饭和洗衣,都要请它来。”主持人问:“谁知道这是什么?”生答:“水!”一生戴上水的头饰上场说:“我就是同学们猜到的水。听大家说,我的用处可大了,是真的吗?”主持人:我宣布:“水”是万物之源主题班会现在开始。 水说:“同学们,你们知道我有多重要吗?”齐答:“知道。”甲:如果没有水,我们人类就无法生存。小熊说:我们动物可喜欢你了,没有水我们会死掉的。花说:我们花草树木更喜欢和你做朋友,没有水,我们早就枯死了,就不能为美化环境做贡献了。主持人:下面请听快板水的用处真叫大竹板一敲来说
21、话,水的用处真叫大;洗衣服,洗碗筷,洗脸洗手又洗脚,煮饭洗菜又沏茶,生活处处离不开它。栽小树,种庄稼,农民伯伯把它夸;鱼儿河马大对虾,日日夜夜不离它;采煤发电要靠它,京城美化更要它。主持人:同学们,听完了这个快板,你们说水的用处大不大?甲说:看了他们的快板表演,我知道日常生活种离不了水。乙说:看了表演后,我知道水对庄稼、植物是非常重要的。丙说:我还知道水对美化城市起很大作用。2.主持人:水有这么多用处,你们该怎样做呢?(1)(生):我要节约用水,保护水源。(2)(生):我以前把水壶剩的水随便就到掉很不对,以后我一定把喝剩下的水倒在盆里洗手用。(3)(生):前几天,我看到了学校电视里转播的“水日
22、谈水”的节目,很受教育,同学们看得可认真了,知道了我们北京是个缺水城市,我们再不能浪费水了。(4)(生):我要用洗脚水冲厕所。3.主持人:大家谈得都很好,下面谁想出题考考大家,答对了请给点掌声。(1)(生):小明让爸爸刷车时把水龙头开小点,请回答对不对。(2)(生):小兰告诉奶奶把洗菜水别到掉,留冲厕所用。(3)一生跑上说:主持人请把手机借我用用好吗?我想现在就给姥姥打个电话,告诉她做饭时别把淘米水到掉了,用它冲厕所或浇花用。(电话内容略写)(4)一生说:主持人我们想给大家表演一个小品行吗?主持人:可以,大家欢迎!请看小品这又不是我家的大概意思是:学校男厕所便池堵了,水龙头又大开,水流满地。学
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