高中生物新教材教学中的情境创设与核心素养落实案例

高中生物新教材教学中的情境创设与核心素养落实案例摘要：高中生物新教材以“核心素养为导向”，强调教学与生活实际、科研实践、社会热点的深度融合，情境创设作为连接教材知识与核心素养的关键载体，能有效激发学生学习主动性，引导学生从“被动接受”向“主动探究”转变。本文结合人教版高中生物新教材（必修1、必修2、必修3及选择性必修模块），围绕生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四大核心素养，设计不同类型的教学情境案例，详细阐述情境创设的思路、实施过程及核心素养落实策略，为高中生物一线教学提供可借鉴的实操参考，助力教师突破教学难点，提升教学质量，实现“教书”与“育人”的有机统一。一、引言高中生物核心素养是学生在学习生物学科过程中逐步形成的，适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。与旧教材相比，新教材更注重知识的实用性、探究性和综合性，删除了过于抽象、与生活联系不紧密的内容，增加了大量生活实例、科研成果和社会热点，为情境创设提供了丰富的素材。情境创设是高中生物新教材教学的核心要求，其核心是“以情境为载体，以素养为目标”，通过构建真实、具体、有价值的教学情境，让学生在情境中感知生命现象、探究生命规律、解决实际问题，进而落实四大核心素养。在实际教学中，情境创设需遵循科学性、趣味性、针对性、层次性和实践性原则，结合教材内容和学生认知水平，避免情境形式化、表面化，确保情境能真正服务于核心素养的培养。本文结合新教材不同模块的重点内容，设计典型教学案例，具体说明情境创设与核心素养落实的融合路径。二、高中生物新教材核心素养内涵与情境创设的关联（一）核心素养内涵解析1.生命观念：是生物学科最核心的素养，包括结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等，要求学生能从整体上认识生命的本质，理解生命的多样性和统一性，形成科学的生命认知。2.科学思维：指学生运用生物学知识和科学方法，对生命现象和生命规律进行分析、推理、判断、论证的能力，包括归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等。3.科学探究：是生物学科的核心实践活动，要求学生能提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、分析结果、得出结论，培养学生的探究能力和创新意识。4.社会责任：指学生基于生物学知识，关注社会热点、环境问题、健康问题，主动参与社会事务，承担社会责任，树立正确的生命观、生态观和健康观。（二）情境创设与核心素养的关联情境创设为核心素养的落实提供了具体路径：真实的生活情境的能激发学生的学习兴趣，让学生感知生命观念的实际意义；探究情境能引导学生开展科学探究，培养科学思维和探究能力；社会热点情境能引导学生关注社会，落实社会责任。同时，核心素养的落实又能提升情境创设的实效性，让情境不再是“形式”，而是学生素养提升的“载体”，实现“情境—知识—素养”的三维融合。三、高中生物新教材不同模块情境创设与核心素养落实案例模块一：必修1《分子与细胞》——聚焦“生命观念”与“科学探究”《分子与细胞》是高中生物的基础模块，核心是引导学生认识细胞的结构与功能、物质与能量的转化，形成“结构与功能相适应”“物质与能量相统一”的生命观念，同时培养学生的科学探究能力。本模块结合教材重点内容，设计2个典型案例。案例1：“探究植物细胞的吸水和失水”——情境创设与科学探究、生命观念落实1.情境创设思路结合学生生活实际，创设“生活疑问情境”：夏天吃西瓜时，切开的西瓜放久了会变软、渗出水；腌制咸菜时，蔬菜会失水萎缩；而把萎蔫的青菜放入清水中，青菜会重新变得挺拔。这些生活现象学生都有亲身经历，但不知道背后的生物学原理。基于此，创设探究情境，引导学生提出问题、设计实验，探究植物细胞吸水和失水的规律，进而理解“细胞膜具有选择透过性”“细胞的吸水和失水与细胞液浓度和外界溶液浓度的关系”，落实生命观念和科学探究素养。2.情境实施过程（1）情境导入（5分钟）：展示三组生活图片——萎蔫的青菜、腌制中的咸菜、切开后渗出水的西瓜，提问：“这些现象中，植物细胞发生了什么变化？为什么会出现这样的变化？”引导学生结合生活经验发表看法，激发学生的探究兴趣，提出核心问题：“植物细胞的吸水和失水与哪些因素有关？”（2）作出假设（5分钟）：引导学生结合已有知识，作出假设：“植物细胞的吸水和失水取决于细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系——当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水；当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水；当两者浓度相等时，细胞既不吸水也不失水。”同时，引导学生思考：“如何验证这个假设？我们可以选择什么材料进行实验？”（3）设计实验（10分钟）：组织学生分组讨论，设计实验方案。教师引导学生思考：①实验材料选择：选取紫色洋葱鳞片叶外表皮（有紫色大液泡，便于观察）、清水、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、显微镜、载玻片、盖玻片等；②实验步骤：制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片→用显微镜观察正常细胞的形态（记录液泡大小、颜色）→在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复2-3次→观察细胞形态变化（记录液泡大小、颜色、原生质层位置）→在盖玻片一侧滴加清水，另一侧用吸水纸吸引，重复2-3次→观察细胞形态恢复情况；③实验变量：自变量是外界溶液浓度（清水、0.3g/mL蔗糖溶液），因变量是细胞的吸水和失水情况（液泡形态、原生质层位置），无关变量是温度、实验时间、材料大小等，需保持一致。（4）实施实验（15分钟）：学生分组实施实验，教师巡视指导，及时纠正学生的操作错误（如临时装片制作、显微镜使用、溶液滴加方法等），引导学生认真观察实验现象，做好记录。（5）分析结果、得出结论（5分钟）：各小组展示实验记录，分享实验现象：滴加蔗糖溶液后，洋葱表皮细胞液泡变小、颜色变深，原生质层与细胞壁分离（质壁分离）；滴加清水后，液泡变大、颜色变浅，原生质层恢复原状（质壁分离复原）。引导学生分析实验现象，得出结论：植物细胞的吸水和失水确实取决于细胞液浓度与外界溶液浓度的大小关系，验证了假设的正确性。（6）情境延伸（5分钟）：提问：“为什么腌制咸菜时，蔬菜会失水？为什么农田灌溉时，不能用浓度过高的盐水？”引导学生结合实验结论，解释生活中的现象，进一步理解“结构与功能相适应”的生命观念——细胞膜作为细胞的边界，具有选择透过性，能控制物质的进出，从而实现细胞的吸水和失水，维持细胞的正常形态和功能。3.核心素养落实体现（1）生命观念：通过实验探究，学生理解了植物细胞吸水和失水的原理，建立“结构与功能相适应”“物质与能量相统一”的生命观念，认识到细胞的结构决定其功能，细胞通过物质交换维持自身的稳态。（2）科学探究：学生完整经历了“提出问题—作出假设—设计实验—实施实验—分析结果—得出结论”的探究过程，掌握了实验设计的基本方法，提升了实验操作能力、观察能力和分析推理能力，培养了科学探究素养。（3）科学思维：在实验设计和结果分析过程中，学生运用归纳与概括、演绎与推理的方法，分析实验现象与实验变量之间的关系，得出科学结论，提升了科学思维能力。案例2：“细胞的能量供应和利用——酶的特性”——情境创设与科学思维、生命观念落实1.情境创设思路结合生活实际和科研实例，创设“问题情境+科研情境”：日常生活中，我们在消化食物时，胃里的胃液能帮助分解蛋白质，而在体外，蛋白质很难被分解；在制作馒头时，加入酵母后，面团会发酵膨胀，这与酵母中的酶有关。同时，展示科研数据：酶在常温常压下就能催化化学反应，而无机催化剂需要高温、高压等条件，且酶的催化效率远高于无机催化剂。基于此，创设情境，引导学生探究酶的特性（高效性、专一性、作用条件较温和），培养科学思维，落实生命观念。2.情境实施过程（1）情境导入（5分钟）：展示两组对比实验视频：①常温下，唾液淀粉酶分解淀粉与盐酸分解淀粉的速度对比；②酵母催化葡萄糖发酵与无机催化剂催化葡萄糖发酵的效率对比。提问：“为什么酶的催化效果比无机催化剂更好？酶的催化具有什么特点？”引导学生结合视频和生活经验，提出探究问题：“酶具有哪些特性？”（2）分层探究（25分钟）：结合教材实验，设计分层探究情境，引导学生逐步探究酶的三大特性。探究1：酶的高效性。提供实验材料：过氧化氢溶液、新鲜肝脏研磨液（含过氧化氢酶）、FeCl₃溶液（无机催化剂）、试管、滴管、酒精灯等。引导学生设计对照实验：设置两组试管，一组加入过氧化氢溶液和肝脏研磨液，另一组加入过氧化氢溶液和FeCl₃溶液，观察两组试管产生气泡的速度，记录实验现象。学生通过实验发现，加入肝脏研磨液的试管产生气泡更快，得出结论：酶的催化效率远高于无机催化剂，体现酶的高效性。探究2：酶的专一性。提供实验材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、斐林试剂、试管、水浴锅等。引导学生设计对照实验：设置两组试管，一组加入淀粉溶液和淀粉酶溶液，另一组加入蔗糖溶液和淀粉酶溶液，水浴加热后，加入斐林试剂检测是否有还原糖产生。学生通过实验发现，淀粉组出现砖红色沉淀，蔗糖组没有出现砖红色沉淀，得出结论：淀粉酶只能催化淀粉分解，不能催化蔗糖分解，体现酶的专一性。探究3：酶的作用条件较温和。提供实验材料：淀粉溶液、淀粉酶溶液、盐酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水、试管、水浴锅、碘液等。引导学生设计对照实验：设置三组试管，分别加入等量的淀粉溶液和淀粉酶溶液，一组加入盐酸（酸性条件），一组加入氢氧化钠溶液（碱性条件），一组加入蒸馏水（中性条件），水浴加热后，加入碘液检测淀粉是否被分解。学生通过实验发现，中性条件下淀粉被分解（碘液不变蓝），酸性和碱性条件下淀粉未被分解（碘液变蓝），得出结论：酶的作用需要适宜的pH，体现酶的作用条件较温和。（3）思维升华（5分钟）：引导学生结合三个探究实验，归纳酶的三大特性，并用科学语言进行概括。同时，提问：“酶的这些特性与细胞的生命活动有什么关系？”引导学生思考：细胞内的化学反应需要高效、有序地进行，酶的高效性可以保证化学反应快速进行，专一性可以保证化学反应有序进行，作用条件较温和可以适应细胞内的环境（如人体细胞内pH约为7.35-7.45），从而维持细胞的正常生命活动，进一步落实“结构与功能相适应”的生命观念。（4）情境应用（5分钟）：展示生活中的实例：①加酶洗衣粉比普通洗衣粉去污效果更好，且需要在温水下使用；②发烧时，食欲不振，消化酶的活性降低。引导学生结合酶的特性，解释这些现象，将所学知识应用到生活实际中，提升知识应用能力和科学思维能力。3.核心素养落实体现（1）生命观念：通过探究酶的特性，学生理解了酶在细胞能量供应和利用中的重要作用，建立“物质与能量相统一”“结构与功能相适应”的生命观念，认识到酶的特性是细胞生命活动正常进行的保障。（2）科学思维：在探究过程中，学生运用对照实验的方法，分析实验变量与实验现象之间的关系，归纳酶的特性，提升了归纳与概括、演绎与推理的能力，培养了科学思维。（3）科学探究：学生通过设计对照实验、实施实验、分析结果，掌握了科学探究的基本方法，提升了实验设计和实验操作能力，落实了科学探究素养。模块二：必修2《遗传与进化》——聚焦“科学思维”与“生命观念”《遗传与进化》模块的核心是引导学生认识遗传的规律、进化的本质，形成“进化与适应观”“遗传与变异观”，同时培养学生的科学思维和推理能力。本模块结合教材重点内容，设计2个典型案例。案例3：“孟德尔的豌豆杂交实验（一）”——情境创设与科学思维、科学探究落实1.情境创设思路结合科学史，创设“科研情境+问题情境”：孟德尔通过豌豆杂交实验，发现了基因的分离定律，这是遗传学的基础。但在孟德尔之前，人们普遍认为“遗传是融合遗传”，即亲代的性状会融合在一起，子代的性状是亲代性状的中间类型。基于此，创设情境，引导学生模拟孟德尔的探究过程，提出问题、作出假设、设计实验、验证假设，进而理解基因的分离定律，培养科学思维和科学探究素养，建立“遗传与变异观”。2.情境实施过程（1）情境导入（5分钟）：展示孟德尔的画像和豌豆杂交实验的图片，介绍孟德尔的科研历程：孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验，发现了遗传的基本规律，打破了“融合遗传”的观点。提问：“孟德尔为什么选择豌豆作为实验材料？他通过实验发现了什么现象？这些现象背后的规律是什么？”引导学生产生探究兴趣，进入科研情境。（2）模拟探究（25分钟）：引导学生模拟孟德尔的探究过程，分层开展探究。第一步：观察现象，提出问题。展示豌豆高茎和矮茎杂交的实验现象：高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，子一代（F₁）全部是高茎；子一代自交，子二代（F₂）出现高茎和矮茎，比例约为3:1。提问：“为什么F₁全部是高茎？F₂为什么会出现性状分离，且比例为3:1？”引导学生提出核心问题：“性状的遗传遵循什么规律？”第二步：作出假设。引导学生结合已有知识，作出假设：①生物的性状是由遗传因子（基因）控制的；②体细胞中遗传因子是成对存在的；③生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中；④受精时，雌雄配子的结合是随机的。第三步：演绎推理。引导学生根据假设，演绎推理：如果假设成立，那么F₁（Dd）自交，产生的配子类型及比例为D:d=1:1，雌雄配子随机结合，F₂的遗传因子组成及比例为DD:Dd:dd=1:2:1，性状表现及比例为高茎:矮茎=3:1，与实验现象一致。同时，引导学生思考：“如何验证这个假设？”提出测交实验的思路：让F₁与隐性纯合子（dd）杂交，如果假设成立，测交后代的性状表现及比例应为高茎:矮茎=1:1。第四步：验证假设。展示孟德尔的测交实验结果：测交后代中，高茎和矮茎的比例为1:1，与演绎推理的结果一致，验证了假设的正确性。（3）思维升华（5分钟）：引导学生总结孟德尔的探究方法——假说—演绎法，即“观察现象—提出问题—作出假设—演绎推理—验证假设—得出结论”。同时，引导学生分析豌豆作为实验材料的优点（自花传粉、闭花受粉，性状易于区分），理解科学实验材料的选择对实验成功的重要性。此外，引导学生思考：“基因的分离定律体现了什么生命观念？”帮助学生建立“遗传与变异观”，认识到遗传因子的分离和重组是生物变异的重要来源。（4）情境应用（5分钟）：展示生活中的实例：①双眼皮（显性）和单眼皮（隐性）的遗传，父母都是双眼皮，子女可能是单眼皮；②豌豆的圆粒和皱粒遗传。引导学生运用基因的分离定律，分析这些实例，计算子代的性状表现及比例，提升知识应用能力和科学思维能力。3.核心素养落实体现（1）科学思维：学生通过模拟孟德尔的探究过程，运用假说—演绎法，分析实验现象、演绎推理、验证假设，提升了演绎与推理、归纳与概括的能力，培养了科学思维。（2）科学探究：学生完整经历了假说—演绎法的探究过程，了解了科学探究的基本思路和方法，提升了探究能力和创新意识，落实了科学探究素养。（3）生命观念：通过探究基因的分离定律，学生理解了遗传的基本规律，建立“遗传与变异观”，认识到生物的性状是由遗传因子控制的，遗传因子的分离和重组是生物多样性的重要原因。案例4：“现代生物进化理论的主要内容”——情境创设与生命观念、社会责任落实1.情境创设思路结合社会热点和自然现象，创设“热点情境+自然情境”：近年来，抗生素滥用导致耐药菌不断出现，如超级细菌的产生，对人类健康造成了严重威胁；自然界中，长颈鹿的脖子越来越长，桦尺蛾的体色随环境变化而变化。这些现象都与生物进化有关。基于此，创设情境，引导学生探究现代生物进化理论的主要内容，理解生物进化的本质，建立“进化与适应观”，同时引导学生关注抗生素滥用问题，落实社会责任。2.情境实施过程（1）情境导入（5分钟）：展示两组素材：①超级细菌的新闻报道（如“滥用抗生素导致超级细菌出现，无药可治”）；②长颈鹿进化的图片和桦尺蛾体色变化的视频。提问：“超级细菌为什么会出现？长颈鹿的脖子为什么会越来越长？桦尺蛾的体色为什么会随环境变化？这些现象背后的生物进化规律是什么？”引导学生结合素材，提出探究问题：“现代生物进化理论的主要内容是什么？生物进化的本质是什么？”（2）探究新知（25分钟）：结合情境素材，分层探究现代生物进化理论的主要内容。探究1：种群是生物进化的基本单位。展示桦尺蛾体色变化的案例：工业革命前，英国曼彻斯特地区的桦尺蛾以浅色为主；工业革命后，由于环境污染，树干变黑，浅色桦尺蛾容易被天敌发现，深色桦尺蛾逐渐增多。引导学生思考：“桦尺蛾的进化是个体的进化还是种群的进化？”通过分析得出：种群是生物进化的基本单位，因为生物的进化是种群基因频率的定向改变，而不是个体性状的改变。探究2：突变和基因重组产生进化的原材料。结合超级细菌的案例，提问：“超级细菌的耐药性是如何产生的？”引导学生分析：超级细菌的耐药性是基因突变的结果，基因突变和基因重组为生物进化提供了原材料，而抗生素的滥用则对耐药菌进行了选择。探究3：自然选择决定生物进化的方向。引导学生结合桦尺蛾和超级细菌的案例，分析自然选择的作用：工业革命后，深色桦尺蛾适应环境，被保留下来，浅色桦尺蛾不适应环境，被淘汰，导致桦尺蛾种群的基因频率定向改变；抗生素的滥用，选择了具有耐药性的细菌，导致耐药菌种群的基因频率定向改变，进而推动生物进化。探究4：隔离与物种的形成。展示加拉帕戈斯群岛上地雀的进化案例：不同岛屿上的地雀，由于地理隔离，逐渐形成了不同的物种。引导学生理解：隔离是物种形成的必要条件，地理隔离会导致种群基因库的差异，当差异达到一定程度，就会形成生殖隔离，进而形成新的物种。（3）思维升华（5分钟）：引导学生总结现代生物进化理论的主要内容，理解生物进化的本质是种群基因频率的定向改变，建立“进化与适应观”——生物的进化是自然选择的结果，生物与环境相互适应，共同进化。同时，引导学生思考：“生物进化理论对人类社会有什么意义？”（4）情境延伸（5分钟）：结合超级细菌的案例，引导学生讨论：“我们应该如何合理使用抗生素？”“作为中学生，我们能为减少超级细菌的产生做些什么？”引导学生提出具体的建议，如不滥用抗生素、遵医嘱用药、宣传合理使用抗生素的知识等，落实社会责任素养。3.核心素养落实体现（1）生命观念：通过探究现代生物进化理论的主要内容，学生理解了生物进化的本质和规律，建立“进化与适应观”“生物与环境相统一”的生命观念，认识到生物与环境相互作用、共同进化。（2）科学思维：学生通过分析自然现象和社会热点案例，归纳现代生物进化理论的主要内容，运用演绎与推理、归纳与概括的方法，解释生物进化的现象，提升了科学思维能力。（3）社会责任：通过讨论抗生素滥用问题，学生关注人类健康和环境问题，树立了合理使用抗生素的意识，主动承担社会责任，落实了社会责任素养。模块三：必修3《稳态与调节》——聚焦“生命观念”与“社会责任”《稳态与调节》模块的核心是引导学生认识人体的稳态调节机制、生态系统的稳态调节，形成“稳态与平衡观”，同时培养学生的健康意识和生态保护意识，落实社会责任。本模块结合教材重点内容，设计2个典型案例。案例5：“人体的内环境与稳态”——情境创设与生命观念、社会责任落实1.情境创设思路结合生活健康情境，创设“生活情境+问题情境”：日常生活中，我们会出现发烧、腹泻、剧烈运动后口渴等现象，这些现象都与人体的内环境稳态有关。如果内环境稳态遭到破坏，人体就会出现疾病。基于此，创设情境，引导学生探究人体的内环境组成、稳态调节机制，理解稳态的重要性，建立“稳态与平衡观”，同时培养学生的健康意识，落实社会责任。2.情境实施过程（1）情境导入（5分钟）：展示三组生活场景：①发烧的病人，体温持续在39℃以上，感到乏力、头晕；②腹泻严重的病人，出现脱水症状，需要静脉输液；③剧烈运动后，感到口渴、头晕、心跳加快。提问：“这些现象为什么会出现？它们与人体的内环境有什么关系？什么是内环境稳态？”引导学生结合生活经验，提出探究问题，进入情境。（2）探究新知（25分钟）：结合情境素材，分层探究人体的内环境与稳态。探究1：内环境的组成。展示人体细胞与内环境的示意图，引导学生观察：人体细胞生活在细胞外液中，细胞外液包括血浆、组织液、淋巴，它们共同构成了人体的内环境。结合腹泻脱水的案例，提问：“腹泻时，人体丢失的是什么成分？为什么会出现脱水症状？”引导学生理解：腹泻时，人体丢失大量的组织液和血浆，导致内环境渗透压升高，出现脱水症状，进而说明内环境是人体细胞生活的直接环境。探究2：内环境的稳态。结合发烧的案例，提问：“正常人体的体温维持在37℃左右，发烧时体温升高，说明内环境的什么发生了变化？”引导学生理解：内环境的稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质（如温度、pH、渗透压）保持相对稳定的状态。发烧时，体温升高，说明内环境稳态遭到了破坏。探究3：稳态的调节机制。结合剧烈运动后的案例，提问：“剧烈运动后，人体的血糖浓度、体温、呼吸频率都会发生变化，但一段时间后又会恢复正常，这是为什么？”引导学生分析：人体的稳态是通过神经—体液—免疫调节网络实现的。剧烈运动后，血糖浓度下降，胰岛A细胞分泌胰高血糖素，促进肝糖原分解，升高血糖；体温升高，通过神经调节，皮肤血管扩张、汗腺分泌增加，散热增加，使体温恢复正常；呼吸频率加快，增加氧气摄入，排出二氧化碳，维持内环境的气体平衡。（3）思维升华（5分钟）：引导学生总结内环境稳态的重要性：内环境稳态是人体细胞正常生活的必要条件，是人体进行正常生命活动的保障。如果内环境稳态遭到破坏，就会导致疾病的发生，建立“稳态与平衡观”。（4）情境应用（5分钟）：引导学生结合生活实际，讨论：“我们应该如何维持内环境稳态，保持身体健康？”学生分组讨论，提出具体的建议，如合理饮食、规律作息、适度运动、保持心情舒畅、避免过度劳累等。教师总结，引导学生树立健康意识，养成良好的生活习惯，落实社会责任素养。3.核心素养落实体现（1）生命观念：通过探究人体的内环境与稳态，学生理解了内环境的组成和稳态调节机制，建立“稳态与平衡观”，认识到人体是一个统一的整体，内环境的稳态是生命活动正常进行的保障。（2）科学思维：学生通过分析生活中的健康案例，归纳内环境稳态的特点和调节机制，运用演绎与推理的方法，解释生活中的现象，提升了科学思维能力。（3）社会责任：通过讨论如何维持内环境稳态，学生树立了健康意识，养成了良好的生活习惯，主动关注自身健康，落实了社会责任素养。案例6：“生态系统的稳定性”——情境创设与生命观念、社会责任落实1.情境创设思路结合生态环境热点，创设“热点情境+探究情境”：近年来，全球气候变暖、土地沙漠化、水污染、生物多样性减少等生态问题日益突出，这些问题都与生态系统的稳定性遭到破坏有关。例如，亚马逊雨林的乱砍滥伐，导致生态系统遭到破坏，生物多样性减少；我国的黄土高原，由于过度开垦，导致水土流失，生态系统稳定性下降。基于此，创设情境，引导学生探究生态系统的稳定性及其调节机制，理解生态系统的自我调节能力，建立“稳态与平衡观”“生物与环境相统一”的生命观念，同时引导学生关注生态环境问题，落实社会责任。2.情境实施过程（1）情境导入（5分钟）：展示两组生态环境素材：①亚马逊雨林乱砍滥伐前后的对比图片，以及生物多样性减少的资料；②黄土高原水土流失的视频，以及生态治理后的变化。提问：“亚马逊雨林和黄土高原的生态系统为什么会遭到破坏？生态系统具有什么特点？我们应该如何保护生态系统的稳定性？”引导学生产生探究兴趣，进入情境。（2）探究新知（25分钟）：结合情境素材，分层探究生态系统的稳定性。探究1：生态系统稳定性的概念。引导学生结合素材，分析：生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，这种能力就是生态系统的稳定性。亚马逊雨林在没有人类干扰的情况下，能保持自身的结构和功能稳定；但由于人类的乱砍滥伐，其稳定性遭到破坏，说明生态系统的稳定性是相对的。探究2：生态系统稳定性的类型。展示两个案例：①草原生态系统受到轻度放牧干扰后，能快速恢复原状；②热带雨林生态系统受到严重破坏后，很难恢复原状。引导学生分析：生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力；恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰破坏后，恢复到原状的能力。不同生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性不同。探究3：生态系统稳定性的调节机制。引导学生分析：生态系统的稳定性是通过负反馈调节实现的。例如，草原生态系统中，草的数量增加，会导致兔的数量增加；兔的数量增加，又会导致草的数量减少，进而抑制兔的数量增加，使草和兔的数量保持相对稳定。结合亚马逊雨林的案例，提问：“为什么乱砍滥伐会导致亚马逊雨林的生态系统稳定性遭到破坏？”引导学生理解：人类的活动破坏了生态系统的负反馈调节机制，导致生态系统的自我调节能力下降，进而破坏了生态系统的稳定性。（3）思维升华（5分钟）：引导学生总结生态系统稳定性的重要性：生态系统的稳定性是生物多样性的保障，是人类生存和发展的基础。同时，引导学生建立“生物与环境相统一”“稳态与平衡观”，认识到生态系统是一个统一的整体，人类活动会对生态系统的稳定性产生重要影响。（4）情境延伸（5分钟）：组织学生讨论：“作为中学生，我们应该如何保护生态系统的稳定性？”学生分组讨论，提出具体的建议，如节约资源、减少污染、保护生物多样性、积极参与生态治理活动、宣传生态保护知识等。教师总结，引导学生树立生态保护意识，主动承担保护生态环境的社会责任，落实社会责任素养。3.核心素养落实体现（1）生命观念：通过探究生态系统的稳定性，学生理解了生态系统的自我调节机制，建立“稳态与平衡观”“生物与环境相统一”的生命观念，认识到生态系统是一个统一的整体，生物与环境相互作用、相互影响。（2）科学思维：学生通过分析生态环境案例，归纳生态系统稳定性的类型和调节机制，运用演绎与推理的方法，解释生态系统的变化，提升了科学思维能力。（3）社会责任：通过讨论生态保护的方法，学生关注生态环境问题，树立了生态保护意识，主动承担保护生态环境的社会责任，落实了社会责任素养。模块四：选择性必修1《稳态与调节》——聚焦“科学探究”与“社会责任”选择性必修1《稳态与调节》在必修3的基础上，进一步深化对稳态调节机制的探究，重点培养学生的科学探究能力和社会责任素养。本模块设计1个典型案例。案例7：“探究甲状腺激素的生理作用”——情境创设与科学探究、生命观念落实1.情境创设思路结合医学案例和实验探究，创设“医学情境+探究情境”：临床上，甲状腺功能亢进（甲亢）患者会出现代谢加快、体重减轻、心跳加快、情绪激动等症状；甲状腺功能减退（甲减）患者会出现代谢减慢、体重增加、嗜睡、乏力等症状。这些症状都与甲状腺激素的分泌异常有关。基于此，创设情境，引导学生设计实验，探究甲状腺激素的生理作用，培养科学探究能力，理解甲状腺激素在人体稳态调节中的重要作用，建立“稳态与平衡观”。2.情境实施过程（1）情境导入（5分钟）：展示甲亢和甲减患者的症状图片和病例资料，提问：“甲亢和甲减患者的症状有什么不同？这些症状与甲状腺激素的分泌有什么关系？甲状腺激素具有什么生理作用？”引导学生结合病例资料，提出探究问题：“甲状腺激素对人体的代谢、生长发育等有什么影响？”（2）实验探究（25分钟）：引导学生设计动物实验，探究甲状腺激素的生理作用。实验材料：健康的幼年小鼠若干、甲状腺激素溶液、甲状腺抑制剂溶液、生理盐水、注射器、体重秤、计时器等。实验设计：设置三组对照实验，分组如下：甲组：正常幼年小鼠，注射生理盐水（空白对照）；乙组：正常幼年小鼠，注射甲状腺激素溶液（实验组1）；丙组：正常幼年小鼠，注射甲状腺抑制剂溶液（实验组2）。实验变量：自变量是甲状腺激素的有无及含量，因变量是小鼠的体重、代谢速率（如耗氧量）、生长发育情况（如体长），无关变量是小鼠的年龄、体重、饲养条件等，需保持一致。实验步骤：①选取健康的幼年小鼠若干，随机分为三组，每组若干只，称量每只小鼠的体重、测量体长，记录数据；②甲组注射生理盐水，乙组注射等量的甲状腺激素溶液，丙组注射等量的甲状腺抑制剂溶液，每天注射一次，连续注射一周；③一周后，称量每只小鼠的体重、测量体长，记录数据；同时，测定三组小鼠的耗氧量（反映代谢速率），记录数据；④分析三组小鼠的实验数据，得出结论。实验结果预测：乙组小鼠体重增长缓慢、耗氧量增加、体长增长加快、活动量增加（类似甲亢症状）；丙组小鼠体重增长加快、耗氧量减少、体长增长缓慢、活动量减少（类似甲减症状）；甲组小鼠各项指标正常。（3）分析结果、得出结论（5分钟）：引导学生分析实验数据，得出结论：甲状腺激素具有促进新陈代谢、促进生长发育、提高神经系统兴奋性的生理作用。（4）情境延伸（5分钟）：结合甲亢和甲减的病例，引导学生思考：“临床上，如何治疗甲亢和甲减？”“我们应该如何保护甲状腺，预防甲状腺疾病？”引导学生了解甲状腺疾病的治疗方法，树立健康意识，养成良好的生活习惯，落实社会责任素养。同时，引导学生理解甲状腺激素在人体稳态调节中的重要作用，进一步落实“稳态与平衡观”。3.核心素养落实体现（1）科学探究：学生完整经历了“提出问题—作出假设—设计实验—实施实验—分析结果—得出结论”的探究过程，掌握了动物实