“做中學”智慧生物學課堂與課程構建

肖小亮

筆者所踐行的“做中學”智慧生物學課堂，應時代的發展和課程改革的進程而萌芽：課堂上觀察生命現象時，筆者引導學生用睿智的眼光去發現、挖掘隱藏于知識背后的深層次智慧，并進一步思考其應用價值。其實，引導學生發現智慧的學習過程，就是學習能力與方法的培養過程，更是體驗科學家致力于發現的過程。所以，日常教學中，我們力求每課一“智”，而每次“智”的發現都會給學生帶來喜悅，這已逐漸成為我們生物學課堂的亮點。

一、智慧生物學課堂的構建

人教版《生物學》八年級上冊“環節動物”這一小節，要求學生通過觀察蚯蚓，了解環節動物的特征及與人類的關系，故筆者的智慧課堂是這樣設計與實施的。

1.課前：自主學習與準備

分小組尋找和養殖蚯蚓，并準備與之相關的資料。這就要求學生提前了解蚯蚓生活的環境及生存條件，以便制作簡易養殖瓶進行臨時養殖，確保課堂上有生物材料供正常使用。

2.課中：體現每課一“智”

一是觀察蚯蚓生命現象。引導學生先觀察蚯蚓的外部形態，然后用放大鏡觀察蚯蚓腹部的剛毛；再將蚯蚓分別放到光滑的玻璃板和粗糙的紙板上，觀察其運動，做好實驗記錄（也可以嘗試用墨水擦蚯蚓腹部，然后讓其在白紙上蠕動，觀察其運動后留下的痕跡）。讓學生思考：為什么會出現線條粗細不等的結果？

二是發現活動規律。從身體分節、肌肉與剛毛的配合，來理解蚯蚓的運動結構和規律等。

三是應用規律。根據蚯蚓的運動結構（肌肉與剛毛），解釋其蠕動特點。學生還可以繪制蚯蚓運動分解圖、科普漫畫等。

四是深層次挖掘規律。通過制作蚯蚓環狀體節模型（提前準備—些圓錐狀礦泉水瓶蓋）來模擬蚯蚓的運動，驗證其靈活性。

五是形成智慧。從前面的生命現象中，挖掘出“生存法則之天時地利”生活啟示。從蚯蚓生活在“陰暗潮濕富含有機質的疏松土壤”可得出，其環境條件是——光（陰暗）、溫度（10℃-30℃）、濕度（潮濕）、空氣（土壤疏松，充足）——這就是“天時”因素；再從蚯蚓的運動實驗中發現：蚯蚓能在粗糙的紙板上運動自如，而在玻璃板上卻寸步難移（打滑），即蚯蚓適合在粗糙的紙板上（環境）運動——這是“地利”因素。此時，教師引導學生總結出：無論是動植物還是人類，天時地利都是其最適宜的生存條件。另外，我們還可以從心理學角度提出全新的蚯蚓效應或法則等，并將其引申至人生走向成功成才的自然條件和環境條件——善于把握機遇，利用有利的時機和環境條件，在最佳環境狀態下付出努力，才可達到事半功倍的效果。

六是展示智慧。提供時間和平臺讓學生展示自己的發現，可以是即興匯報，也可以是別的形式。

七是評價獎勵。事先制訂評價標準，以鼓勵發現、積極匯報為主。

3.課后：進一步自主學習與研究

以蚯蚓為實驗材料，進行科普漫畫創作或創新實驗設計與探究。如根據蚯蚓的運動原理，進行仿生應用，可創造性地設計新型運動（交通）工具，還可利用蚯蚓體壁清洗液（即黏液，含有多肽）的殺菌作用來做發明應用等。

二、智慧生物學的完善與構建

僅僅在國家課程校本化層面構建智慧生物學是遠遠不夠的，它還需要校本課程來做進一步的補充、提升，如在拓展性課程方面，我們做了如下努力。

一是入門型：《生物DIY活動》。從最簡單的DIY活動開始.如植物標本書簽DIY、插花與保鮮等，通過提供學習支架，支持學生動手開展活動，并進行主題化統整。

二是成長型：《國粹·中醫文化》。從基于網絡的研究性學習開始，從開題任務布置到方法指導，再到成果展示，讓學生初步了解中草藥；然后走進中藥店買藥，再到校園、中草藥園、野外尋藥，不斷強化學生對中草藥的認識；接著，通過開放式拓展學習，自主選題，深入研究中草藥的應用、栽培、試驗等；最后，通過社區服務“藥草大學堂”的形式，向其他同學推介中草藥知識，號召廣大青少年認草識藥，繼承中華傳統文化。

三是發展型：《小實驗大道理》。以常見的心理效應實驗為切入點和載體，按青少年的認知能力順序，結合“做中學”理念，依次通過驗證性、探究性、創新心實驗進行探秘，并挖掘實驗中隱含的實驗技能、科學思維和心理啟示，以應用于生活。

四是升華型：《新技術支持下的生物科學實踐》。引進“做中學”理念和新技術試推STEM教育，讓青少年在科學探究與工程設計中體驗科學、技術、工程、數學甚至藝術等學科的融合。

現以其中一節“艾滋病毒模型建構及仿生應用”為例，來淡談“智慧生物學”的構建。

該課以艾滋病毒為題展開，先讓學生觀察和描述艾滋病毒的形態結構特征（S），并讓學生借助學習支架動手建構模型，接著借助數學的歐拉公式解方程，來驗證該正二十面體模型結構的科學性（M）；然后進一步用蘿卜塊和牙簽搭建立體模型（T），鼓勵學生在動手搭建中產生仿生的點子，如建多面體玻璃溫室（E），升華科技服務于生活中；最后再反轉課堂，讓學生經歷頭腦風暴.交流仿生點子，并鼓勵學生在課后將設想轉化為成果進行展評。

其具體過程包括：觀察活動，從整體到局部科學觀察與思考；物理模型建構，先平面后立體逐步生成；球體模型建構數學探秘，借助數學工具解決問題；模擬實操建模.鼓勵邊搭建邊思考仿生應用；艾滋病毒與仿生應用，將科技服務于生活；頭腦風暴，交流和評析仿生點子；活動拓展，聯系生活，體驗將技術轉化為生產力。

可以看出，該課堂以學生“動手活動”為主，教師引導為輔，強調“做中學”的理念，嘗試STEM教育.有效實現科學、技術、工程與數學的高效融合，而其中最為關鍵的是“智慧”的發現過程。

因此，在學生對以上拓展類校本課程的體驗興趣大增后，我們又推出了頗具特色的探究類校本課程——《基于智慧生物學的科學探究》，在全校鋪開——通過自主報名、講座培訓、自主探究、小組輔導、成果展示等形式，歷時7周共30課時整個過程體現了如下特點：（1）提出問題、觀察和建模、設計方案展開研究、收集分析數據；（2）以數學思維方法解決問題、構想科學解釋，基于證據作出推理或思辨、獲取評價或交流信息等一通過基于“科學家科學實踐流程”的設計，再加上STEM/STEAM元素的融入，讓學生有機會整合多個學科進行全面且高效的訓練。不斷發現與積累，逐漸牛成為智慧生物學。

總之，智慧生物學課堂與課程的構建，不僅是知識型智慧的疊加，更是能力與隋感的發現與升華。我們期待智慧生物學能得到進一步拓寬拓廣拓深，同時又能被濃縮成“授人以漁”的智慧。

（編輯 劉澤剛）