指向学科核心素养培养的教学设计
吴久宏潘金元
摘要以“血透析”为引入情境，充分利用生活原型丰富学生感知，遴选、整合科学史料培养学生科学思维，最大化调动学生的多感官参与，让学生真正成为学习的主人，培养学生的社会责任和家国情怀。
关键词被动运输教学设计科学思维社会责任
中图分类号G633.91
文献标志码B
本节是2019年版苏教版《必修1·分子与细胞》（以下简称新教材）第二章第三节第二课时的内容，阐明并比较了简单扩散、依赖通道蛋白的协助扩散、依赖载体蛋白的协助扩散3种被动运输方式。与旧教材相比，新教材强调了依赖通道蛋白的协助扩散，以及被动运输不需要细胞供能。从内容上看，这一节内容既承接了前面所学“细胞中的元素化合物、质膜的选择性”内容，又为后面细胞功能、代谢及选择性必修“电位的产生”作出了辅垫，起到承上启下的作用。
在《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》中相对应的内容要求是（次位概念2.1.2）：举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。对应于“大概念2细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”“重要概念2.1物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动”。
针对教材地位和课标要求，笔者对教材作了一定的处理：将教材上的结论通过情境还原、科学史料等方式，让学生成为知识的探寻者，感悟知识的形成过程。
通过前面的学习，学生已经知道细胞中存在多种化合物，并知道细胞质膜将细胞与外界环境分开，从而对细胞质膜如何运输这些化合物产生了浓厚的兴趣。但是，本部分教学内容属于微观层次，涉及很多化学和物理学知识，学生缺乏生活体验，会带来学习上的困难。
1通过分析经典渗透装置和欧文顿的实验结果，概括简单扩散的过程及影响因素，发展科学思维。2基于科学史料的分析，建立依赖通道蛋白协助扩散的概念，树立结构与功能观。
3通过比较通道蛋白和载体蛋白，概括依赖载体蛋白协助扩散的过程，培养科学探究、科学思维。
4通过人工透析、扎染等教学素材，培养社会责任和文化自信。
4教学重难点教学重点：简单扩散、依赖通道蛋白的协助扩散、依赖载体蛋白的协助扩散3种被动运输方式，都是顺浓度梯度运输，不需要额外提供能量。
教学难点：影响简单扩散的因素;通道蛋白和载体蛋白的比较。
5.1利用真实情境，任务驱动学习
课堂伊始，教师播放一段来自国家官方网站的“透析技术拯救人类”的视频。视频中提及：“近几十年来，随着我国居民营养过剩、环境污染的加剧，慢性肾脏病发病率逐年上升，尿毒症患者数量逐年增加。2020年透析患者达69万人。”教师提出问题：同学们有没有听说过视频中介绍的透析技术？听说过的同学，知不知道该项技术利用了什么原理？学生可能只能说出大致的内容，但是不准确。此时，教师不需要去急着纠正学生的错误，而是要充分肯定、鼓励学生。
教师继续提出问题：在实践中得以运用的透析技术运用了哪些生物学的基础知识、原理？在学生小组讨论、交流后，教师追问：透析技术的关键是人工合成的具有选择透过性的膜材料。那么，物质如何进出细胞呢？
5.2利用生活原型，引出科学概念
教师联系中国传统文化，突出文化自信，展示非物质文化遗产“扎染”的图片，引导学生思考：色素分子如何到达布料的内部？教师鼓励学生大胆推测，引出简单扩散的概念：色素分子从高浓度一侧向低浓度一侧移动，该现象在物理学上被称为扩散。
5.3经典图例再用，突破教学难点
教师结合上一节学生所学的“渗透作用示意图”（图1），引导学生比较：水分子的移动与上述染料分子的移动，有什么异同？
学生思考、小组讨论、交流。然后，教师进行点拨：两者都是从分子个数多的向分子个数少的地方移动，直至最后分子个数相等。但是，水分子是溶剂，如果分子多，说明溶液低;色素分子多，它是溶质，说明溶液浓度高。学生从而明确了教材中提到的结论：渗透和扩散是两个不完全相同的物质转运过程。
教师引导学生归纳简单扩散的概念：物质以扩散的方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，动力是物质的浓度差。这种运输方式称为简单扩散，也叫自由扩散。并提出问题：物质以自由扩散的方式进出细胞，是不是没有限制因素呢？
教师呈现资料：19世纪末，欧文顿等科学家曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现，脂溶性物质优先通过细胞膜（图2）。
学生分组讨论后，得出结论：脂溶性是限制因素之一，还有“相对分子质量大小”“所带电荷的种类和数量”等。学生通过比较、归纳，自主建立简单扩散的概念模型，强化物理、化学、生物学科的交叉与融合。学生在探究中自主地发现问题，避免了知识的直接输入和传授，同时培养了信息归纳整理能力。
5.4基于科学史料，构建科学概念
5.4.1资料分析，发现新问题
教师提供资料，提出问题：比较生物膜与人工膜（雙层