基于核心素养的高中生物第二课堂活动设计与评价

基于核心素养的高中生物第二课堂活动设计与评价

刘鸿淼 ,王威*

四川师范大学 四川成都 610101

摘要：“生活化”第二课堂是培养学生核心素养的良好载体。以设计与评价“探究降低果蔬褐变率的方法”活动为例，为高中生物教师通过第二课堂活动培养学生生物学科核心素养提供参考。

关键词：核心素养；高中生物；第二课堂

发展学生学科核心素养是生物课程设计宗旨和实施中的基本要求。在传统课堂教学之外，在学校统一管理及教师的指导下开展的一切与学生教育相关的实践活动即“第二课堂”[[1]]，它是继第一课堂后发展学生生物学科核心素养的又一重要载体[[2]]。下文以“探究降低果蔬褐变率的方法”活动设计与评价为例，尝试通过第二课堂培养学生生物学科核心素养。

1 活动背景

果蔬褐变会影响果蔬风味、降低营养价值，已知褐变跟细胞中多酚氧化酶的活性密切相关，且学生在第一课堂已通过“影响酶活性的条件”实验初步掌握探究实验步骤，故学生有能力在第二课堂自主进行“探究降低果蔬褐变率的方法”实验。

2 探究过程

2.1 创设情境，提出问题

已知果蔬褐变是由多酚氧化酶引起的，学生可提出探究问题：哪些因素会影响多酚氧化酶的活性？

2.2 大胆猜想，作出假设

学生可能提出如下假设：温度/PH……会影响多酚氧化酶的活性。为降低实验难度，仅选取温度、PH两个因素组织学生分组探究两者对多酚氧化酶活性的影响。

2.3 设计实验，交流方案

组织学生参考“影响酶活性的条件”实验，通过小组交流初步提出实验方案，帮助学生完善方案。

2.4 分组合作，实验操作

教师设置导学案（见附录），组织学生参考试验方案和导学案进行实验操作，包括：①多酚氧化酶的提取；②不同温度/PH的水浴锅/磷酸缓冲液的准备；③进行实验，观察邻苯二酚溶液的褐变程度并记录。

2.5 分析结果，建立模型

组织学生绘制相应的多酚氧化酶活性—温度、多酚氧化酶活性—PH曲线图，建立数学模型。

2.6 成果展示，讨论总结

学生代表展示小组数学模型，教师引导学生得出实验结论并讨论：在生产生活中可以怎样降低果蔬褐变率？根据学生的建议进行总结。

3 评价方式

3.1 对“生命观念”的评价

教师可以通过展示生命观念相关内容，组织学生在第二课堂之后自选内容绘制“我的生命观念”手抄报并分享来判断学生生命观念的提高。

3.2 对“科学思维”的评价

教师可以通过要求学生攥写实验报告、或者鼓励学生探究生活中的其他问题并攥写报告来检验学生科学思维的提升。

3.2 对“科学探究”的评价

教师可以通过设计评价量表来检验学生科学探究能力的提升。如本课例参考李步振[[3]]、刘建新[[4]]所用评价量表设计出实验探究能力评价量表如下。

3.4 对“社会责任”的评价

如本课例中教师可以组织学生展开“生活中降低果蔬褐变率的措施”的社会调查并攥写调查报告来检验学生社会责任感的提升。

4 结语

第二课堂是日常课堂教学的有力补充和延展，能够提升学生学习生物学的自觉主动性。教师应该重视第二课堂，依托教材，选取合适的主题，创新形式，丰富内容，制定计划，做好评价，充分利用第二课堂促进学生核心素养的培养。

“探究降低果蔬褐变率的方法”导学案

一、提出问题

哪些因素会影响多酚氧化酶的活性？

二、作出假设

是影响多酚氧化酶活性的因素。

三、制定计划

1、探究目的：

2、实验原理：

（1）马铃薯容易发生酶促褐变，多酚氧化酶是导致马铃薯发生褐变的重要酶类。多酚氧化酶活性大小直接影响褐变程度。

（2）多酚氧化酶能催化邻苯二酚氧化生成有色物质，不同活性的多酚氧化酶催化其生成的有色物质颜色不同：

3、材料器具

（1）仪器：离心机、恒温水浴、研钵、试管等。

（2）试剂：不同PH值的磷酸缓冲液、0.01mol/L邻苯二酚。

（3）生物材料：马铃薯块茎。

四、方法步骤

（1）多酚氧化酶的提取

取0.5g 马铃薯块茎，加入3ml磷酸缓冲液中（pH=7.0 ），研磨匀浆，转移到离心管并用磷酸缓冲液冲洗研钵，合并提取液，于4℃下离心5min，取上清液为多酚氧化酶提取液。

（2）温度对多酚氧化酶活性的影响

将邻苯二酚溶液和酚氧化酶粗酶液置于不同温度（30、50、70℃)水浴锅中5min，同样温度的底物溶液和酶溶液混匀后放回原温度下放置5min，观察邻苯二酚溶液颜色变化并填写记录表。

（3）PH对多酚氧化酶活性的影响

在试管中加入不同 pH值磷酸缓冲液2.0mL，邻苯二酚0.5mL，多酚氧化酶粗酶液0.5mL，混匀后观察邻苯二酚溶液颜色变化并填写记录表。

五、建立数学模型

分别以温度、缓冲液pH值为横坐标，多酚氧化酶活性为纵坐标，作曲线图以确定最适温度和pH值。

六、讨论

在生产生活中可以怎样降低果蔬褐变率？

参考文献

[1]王晓如,贠大强.第二课堂与课堂教学关系研究[J].青海民族大学学报(教育科学版),2011,31(01):85-88.

[2]李娟,毛硕.面向学科核心素养的初中生物学第二课堂建设[J].中学生物教学,2021(36):6-8.

[3]李步振.高中生物学生实验评价量表设计与运用初探[J].中学生物学,2012,28(06):61-64.

[4]刘建新.“探究生物体维持pH稳定的机制”教学设计[J].生物学通报,2013,48(08):21-25.

作者信息

刘鸿淼(1997年-)，女，汉族，四川乐山人，四川师范大学生命科学学院学科教学（生物）专业教育硕士，研究方向：生物学教育教学理论与实践。

*通讯作者：王威，教育学博士，四川师范大学教授，硕士生导师，教师教育学院副院长，研究方向：课程与教学论。