生物學教學中幾種“看不見”現象分析

李能國

(江蘇省常州市教科院 常州 213001)

隨著課程改革的深入、教育裝備的升級和教學模式的創新，生物學課堂逐漸發生了改變： 多媒體技術讓板書、板畫不見了，微視頻、VR虛擬現實技術讓真實的實驗不見了，網上閱卷系統讓試卷上的批改痕跡不見了……不見了往往不是因為不需要，不見了反而更能理解存在的價值。筆者認為： 在一些“看不見”現象的背后，是“教”與“學”的關系問題，是培養什么樣人的價值取向問題。

1 “看不見”核心素養

生物學學科具有獨特的育人價值，基于學科本質凝練的生物學學科核心素養，是學生能夠適應終身發展和社會發展需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。生物學教學中的“看不見核心素養”現象有兩種原因： 一方面是因為核心素養是隱性的，隱藏在具體的活動中，只有在真實的任務情境中才能表現出來，并在活動中逐步生成，核心素養的建立是一個長期的過程，課堂是核心素養形成的基礎，卻不能、也不必要每節課都貼上培養學生什么素養的標簽，這種“看不見”是合理的；另一方面部分教師的課堂教學對應試價值的過度追求，忽略了生物學學科核心素養，這種行為表面上對提高分數有效，而這種效果是短暫的、有害的。

以“能量的釋放和利用”一節的教學為例，課堂上觀察幾位同學的迅速起蹲運動后的細微變化，如呼吸頻率和心率加快、動作逐步變慢、臉紅出汗等，學生對呼吸作用有了初步的感性認識，卻無法說明有機物、O2、CO2和能量的變化，教師提供多種材料讓學生選擇，在常規實驗器材的基礎上，提供注射器、溫度傳感器等新器材，分組進行探究，學生有充足的時間完成方案設計、設備組裝、結果檢測，教師適時組織交流、展示，某小組發現萌發的種子與煮熟的種子溫度差異不明顯，甚至萌發的種子溫度低于煮熟的種子，得出萌發的種子呼吸作用不釋放熱量的結論，有學生對教師提前完成的實驗裝置的合理性提出質疑，并說明改進措施；某學生提出CO2相對密度大于O2，檢測氧氣含量的蠟燭不能伸入瓶底部，而應該在瓶的中上部；使用注射器抽取瓶內氣體檢測CO2時，多數是從瓶蓋處插入針頭，有一名學生在實驗組和對照組兩個瓶子的中下部畫了一條等高線，然后從畫線部位抽取了等量的氣體注入到澄清的石灰水中。

在這節生物學實驗課上，教師在教學設計時可能并沒有將生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任寫入教學目標，但無論是教學預設還是動態生成，都指向學生發展核心素養： 起蹲運動不能說明呼吸作用的本質，人體也不宜作為直接的實驗對象，需要尋找一種理想的材料替代人，將人的體驗轉化成科學探究的結果，這是一個模型與建模的過程；提供注射器、溫度傳感器等教材中沒有的實驗材料，是實驗方法的創新，培養學生的“定量”意識；學生發現溫度檢測結果與預設不相符，如何分析實驗誤差產生的原因并解決問題，是培養學生尊重事實和證據，以事實和證據作為科學思維起點的認知方式，勇于質疑和批判，創造性地提出觀點、方法，是解決具體的問題的認知品質[1]；學生在接收到氣體相對密度的信息后，從瓶的中下部抽取氣體的行為，是運用科學思維方法認識事物，在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的品格與能力，這都是生物學學科核心素養的真實表現，是值得提倡的教學模式。

2 “看不見”原有認知

生物學課程標準是課程的綱領，教材是課程的載體，而教學的起點是學生的經驗，不論是新授課還是復習課，基于學生的經驗，既可以激活學生原有認知，又能夠將新舊知識建立聯系，從而形成知識結構體系，實現知識的遷移與應用。生物學教學中，“看不見”學生原有認知的現象常常發生，主要是因為教師只關注自己的教，而忽略學生的學，只關注教材或習題等內容，而忽略“教”與“學”的效果。

以高三階段“基因的自由組合規律”復習課為例，雖然學生在高一時已經學習了相關的科學史、概念、規律，但是學生群體中存在不同程度的遺忘。有教師抱怨學生基礎太差，甚至擔心高一生物學教學不到位，從孟德爾的雜交實驗開始講，提出問題、作出假設、繪棋盤圖，最后歸納科學方法，一節課的內容很多，不是新授課，也沒有復習課的味道，學生聽得昏昏欲睡。而有教師創設新穎的情境，介紹雞冠有多種形狀，純種豌豆冠與玫瑰冠的雞雜交，子一代全是胡桃冠，子一代雌雄相互交配得到的子二代，雞冠出現胡桃冠、玫瑰冠、豌豆冠和單冠四種，比例接近9∶3∶3∶1，請學生大膽作出假說、寫出親本基因型、繪制遺傳圖解，然后投影展示不同水平層次的學生作品，及時進行點評，總結分析問題和解決問題的思想、方法，所有學生在活動中注意力集中，都找到成就感。

關注學生原有認知，是對學生的了解和尊重，是教學有效性的保障。這兩種不同的教學設計，體現了不同教學理念： 第一種以“教”為中心，這些內容老師全部重講了一遍，已經盡力了，如果還不能得分，責任在學生；第二種以“學”為中心，學生原有認知得到激活，解題過程和思維過程得到展示，教師能及時發現問題并解決問題，從而使全體學生都得到發展。

3 “看不見”小組合作

小組合作是一種學習方式，也是培養學生溝通合作能力的有效途徑。生物學教學中“看不見”小組合作現象，有些是因為教師擔心課堂出現混亂，教學設計中沒有小組活動環節；有些是在教學活動中，教師安排了數次小組活動任務，但是活動沒有必要性和挑戰性，甚至學生都在自己原來的座位上不動，這種形式主義的小組合作，是教學方法的錯誤運用，有形而無神，降低了合作學習的有效性和吸引力。

以“探究呼吸作用消耗O2、釋放CO2和能量”的實驗教學為例，教師將生物學科教室的課桌擺放位置進行調整，4人為一個小組，完成三個活動： 活動一，從小白鼠、菠菜、萌發的種子、白蘿卜四種材料中，選擇一種實驗材料，說明理由；活動二，設計本組的實驗方案，搭建實驗裝置，明確觀察指標，并預測實驗結果；活動三，利用教師10小時前完成的實驗裝置，檢測并分析實驗結果。活動一的難度低，有利于小組成員之間的討論和交流，萌發的種子和白蘿卜都是理想的材料；活動二具有一定的挑戰性，不同小組選擇的實驗材料、觀察指標可能不同，搭建的實驗裝置也不同，這些差異都是生成的教學資源；由于呼吸作用產生的物質和能量變化需要一段時間才能顯現出來，活動三中教師提前完成的實驗裝置，保障本節課的探究活動能得出正確結論，從而形成呼吸作用本質的重要概念。

生物學科教室有利于開展小組合作，主要是空間布局的可變性和實驗器材伸手可及。小組合作的內容可豐富多彩，如角色模擬、實驗探究、社會調查、模型建構、習題解析、議題辯論等，所以小組合作的環境無處不在。通過小組合作，讓每一個學生融入集體，與人和諧相處，懂得尊重他人，學會表達與傾聽，具有團隊合作精神和一定的組織活動能力，從而能夠適應未來社會。

4 “看不見”生成資源

教學是一個有目標、有計劃的活動，而教學過程是一個動態生成的過程，充滿了不確定性，那些在教學預設之外的生成，有些是非常難得的資源，對學生情感態度價值觀的形成、思維品質的提升都具有很大的意義，是對原有教學目標的發展。生物學教學中存在兩種“看不見”生成資源的現象： 一種是教師對教學環節的預設嚴密和控制有力，教學過程無法節外生枝；另一種是對生成資源的視而不見，教師只顧完成預定計劃，本節課教學環節不作調整，甚至課后不反思、不對原教學設計進行完善以改進后續的教學。

以“探究蚯蚓在不同物體表面爬行速度”實驗為例，目前普遍使用釣魚用的愛勝蚓(俗稱紅蚯蚓)作為實驗材料，紅蚯蚓從養殖基地到課堂所經歷的時間可能較長而出現運動能力下降，有的紅蚯蚓身體表面粘著土壤顆粒，在玻璃板上的爬行速度更快，由于蚯蚓運動沒有明顯的方向性，難以測量規定時間內爬行的距離，部分學生對蚯蚓有畏懼心理，不敢動手操作，甚至發出尖叫聲，實驗過程中生成的情況非常多，教師應接不暇，常在一片混亂中下課。

這個實驗在七年級第一學期開學不久，目的是讓學生體驗科學探究的全過程，如果教學效果得不到保障，將影響學生理解科學探究和科學探究能力的形成。袋裝的商品紅蚯蚓不宜直接分發給學生實驗，教師需要在適宜的環境養殖紅蚯蚓，課前選擇大小適宜和運動能力較強的紅蚯蚓，洗去體表的泥土備用，實驗結束后，要將蚯蚓放回養殖箱中；其次教師要正確示范如何用手抓蚯蚓，通過小組合作，讓害怕蚯蚓的學生承擔觀察、記錄或交流的任務；實驗的難點是如何測量蚯蚓爬行的距離，可以組織學生進行討論，直尺直接測量、借助棉線示蹤蚯蚓爬行軌跡的方法誤差都比較大，如果能夠在玻璃板和紙板上先繪出幾何坐標紙的小方格(每個方格邊長1 cm)，則蚯蚓爬過的方格數量就是相當于爬行的距離(cm)，這樣原先在課堂上生成的“麻煩”就變成了課程的資源，增加了科學探究的魅力。

生物學教學中許多“看不見”現象，是“先教后學”“先學后教”的教學模式將“教”與“學”割裂，忽略了學生的個體差異和認知規律，看不到民主的師生關系、精彩的動態生成。在關注學生發展核心素養的今天，用“教在學中”確定教與學、師與生的關系，更能突出學生學習的主體性，通過創設真實的情境，以活動為載體，起到“潤物細無聲”的效果。