基于核心素养的细胞的衰老与凋亡教学设计
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作者:黄宝转 李江
[摘 要] 以“细胞的衰老与凋亡”为例，通过创设问题情境、设置认知矛盾、小组讨论、社会话题探讨、迁移应用等活动，以知识为载体，传递正确的生命观念、严密的逻辑思维、严谨的科学探究精神、良好的社会责任感，培养学生的核心素养。
[关键词] 核心素养;细胞的衰老与凋亡;教学设计
一、教材分析
细胞的衰老与凋亡是人教版生物必修课分子与细胞第6章第3节的内容。第六章在细胞基础上讲述了细胞的一生，阐述了细胞从增殖到分化最后逐渐衰老并走向死亡的完整生命过程。其中，细胞的衰老和凋亡也是细胞生命历程中不可或缺的一部分。本节内容在细胞增殖和分化的基础上进行学习，是对前两节内容的延伸和拓展，也为后面学习细胞癌变奠定了基础。本节内容在《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中，属于必修课程分子与细胞中的大概念二，其中对本部分内容要求表述为细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程;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[1]。学生根据已有的生活经验，已初步了解衰老的特征，但可能会存在前科学概念，且细胞凋亡的概念较为抽象，容易与细胞坏死相混淆。
二、设计思路
1.聚焦大概念，培养学生正确的生命观念。本节内容细胞的衰老与凋亡是细胞生命历程的重要部分。对细胞衰老的概念及特点和细胞凋亡的含义进行学习，让学生了解到细胞衰老凋亡是自然界中的一种普遍现象，能帮助学生自主构建起关于细胞生命历程的知识框架，帮助学生形成细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程的生命观念，认同细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命进程。
2.通过探究性学习，提升学生理性思维和科学探究能力。生物学是一门自然科学，在学习生物学的过程中需要学生运用其理性的思维以及科学探究能力，因此在教学过程中合理设置小组合作探究活动，对于活跃学生思维，培养学生逻辑思维能力和合作探究精神有着促进作用。在本节内容中，细胞凋亡与细胞坏死的区别是教学难点和易混淆点。筆者通过设置合作探究活动，运用视频影像材料，引导学生在探究活动中找出细胞凋亡和细胞坏死的特点，运用归纳、概括等思维方式，引导学生试着阐述二者之间的区别。难点问题通过学生探究解决，能够使学生加深对概念的理解，并且使学生的逻辑思维和探究能力都得到锻炼和提升。
3.知识迁移，联系生活实际，培养社会责任感。社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，做出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。结合课本中对社会老龄化的相关问题的讨论，以及当前社会人口发展现状，引导学生思考我国是否已步入老龄化社会，如果出现社会老龄化的问题将会带来什么样的影响，我们应该采取什么措施，怎样去面对这些问题。通过这些讨论与思考，帮助学生社会责任感的培养。
三、教学目标
根据课程标准以及核心素养的要求，制定了以下教学目标。
1.生命观念。通过讲授细胞的衰老的定义及其特征、细胞凋亡的含义及意义，形成细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程的生命观念，了解细胞完整的生命进程。
2.理性思维。运用类比、归纳等思维方式，了解细胞衰老对单细胞生物和多细胞生物的影响。
3.科学探究。通过合作探究学习，引导学生归纳出细胞凋亡的含义及与细胞坏死的区别，从而形成良好的探究精神，提升沟通交流能力。
4.社会责任。通过对社会老龄化的相关问题的讨论，培养学生的社会责任感，了解生物知识与社会生活之间的紧密联系，认识生物科学价值。
四、教学过程
1.创设情境，激发学生学习兴趣。联系学生的生活实际，教师设置问题情境并提出系列问题：平时我们在电视上看武侠片，经常会出现武林高手争夺长生不老药的情境，但是实际上真的有长生不老药吗？人真的可以永葆青春吗？教师引导学生对问题情境进行思考，讨论得出衰老是生物体的正常现象。教师补充提问：老年人跟年轻人相比有什么样的特征呢？这些特征是由什么原因导致的呢？在这两个问题的基础上，引导学生运用日常生活中的观察和思考，归纳出老年人衰老的特征，并分析这个变化过程中细胞在生理以及生化上的改变，总结得出衰老的本质。
设计意图：导入部分生活中的常见现象构建问题情境，能使学生的注意力迅速集中到课堂上来，并对本节课内容有一个较高的兴趣，自然的进入学习状态。通过问题设置找出老年人与年轻人的区别，调动学生的日常生活经验与体会，可以活跃学生思维，考验学生的观察能力，为后面归纳衰老的特征以及总结衰老的定义进行铺垫，帮助学生形成正确的生命观念。
2.举例探讨个体衰老与细胞衰老的关系。以草履虫和人体为例，引导学生思考个体衰老与细胞衰老的关系，并循序渐进的进行提问：在单细胞中细胞衰老等于个体衰老吗？在多细胞生物中细胞衰老可以跟个体衰老划等号吗？多细胞生物中细胞衰老与个体衰老有着怎样的关系呢？通过讨论得出对于单细胞来说，细胞的衰老死亡与个体的衰老死亡二者是等同的，但对于多细胞生物来说，细胞的衰老死亡与个体的衰老死亡二者是不能划等号的，因为在年轻的个体中也会有衰老死亡的细胞，年老的个体中也会有新细胞不断产生。
设计意图：通过举例，从单细胞生物入手，进而到多细胞生物，循序渐进，引导学生在单细胞生物的基础上进行类比、思考、讨论，对比找出单细胞生物与多细胞生物在细胞衰老和个体衰老两个概念上的不同，进而全面、完整的对个体衰老与细胞衰老的关系进行总结归纳，培养学生的思维能力，并对生命衰老有一个正确的认识。
3.知识迁移，结合生活实际，讨论社会老龄化问题。展示现实资料，提出系列问题，引导学生思考我国是否已步入老龄化社会，社会老龄化会对国家社会及个人带来什么样的问题，面对这些问题我们要怎么样去解决。
设计意图：通过社会老龄化相关问题的讨论，让学生结合所学知识，分析现今社会存在的问题，引导学生进行思考，实现知识迁移、知识与生活相结合，并培养学生的社会责任感。 4.设置认知冲突，剖析细胞凋亡的意义及含义。以人类胚胎时期“小尾巴”的消失为例，教师提出系列问题：人类有尾巴吗？学生根据经验可知道正常人是没有尾巴的，但是事实上，在胚胎发育过程中，会有一段短暂的有尾时期，随后又逐渐消失，通过举例引出细胞凋亡概念。在此基础上，运用多媒体向学生展示胎儿手的发育过程、蝌蚪变态发育过程中尾巴的变化等例子，通过大量的自然现象和生物学事实让学生知道细胞凋亡在自然界中普遍存在，并说明细胞凋亡对于多细胞生物体的生长发育起着非常关键的作用。
设计意图：由于细胞凋亡的概念较为抽象，以人类胚胎时期存在有尾时期为例，设置认知矛盾，与学生原有认知产生冲突，引起学生的注意，为后面学习细胞凋亡的概念准备了情境，有助于学生的理解。与此同时，通过大量的生物学事实，进一步让学生认识到细胞凋亡是自然界的一种正常现象，是生物的生长发育中的重要过程，从而树立正确的生命观念。
5.小组合作探究，分析细胞凋亡与细胞坏死的区别。通过视频直观的方式，分别播放细胞凋亡和细胞坏死的过程，组织学生根据视频展示的内容分组讨论，比较细胞凋亡和细胞坏死的过程。讨论结束后，教师通过多媒体显示细胞变化图片，提示并引导学生简述细胞衰老与细胞坏死的生理生化变化过程，归纳找出二者的特点并把它们区分开来。
设计意图：细胞凋亡与细胞坏死的区别是本节内容中的难点和易混淆点，因此通过设置小组合作探究活动，让学生自主探究得出结论，有助于加深对学生对知识点的理解和记忆，对于活跃学生思维、培养学生逻辑思维能力和合作探究精神有着重要促进作用。根据图片提示简述细胞衰老与细胞坏死的生理生化变化过程，有助于培养学生圖文能力，培养学生分析和解决问题的能力。
五、教学反思
本节课的设计主要以学生为主体，教师为主导，教师通过创设问题情境、设置认知矛盾、小组讨论、社会话题探讨、迁移应用等活动，活跃学生思维，层层递进引导学生思考，培养学生正确的生命观念、严密的逻辑思维、严谨的科学探究精神、良好的社会责任感。因此在备课时，教师心中一定要有一条逻辑严密的教学主线，在主线的基础上，灵活运用各种事例、生物学事实、生活经验等作为教学的辅助工具，丰富课堂内容，帮助学生构建知识体系。
参考文献
[1]普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2017.
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