初中生物學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化與實(shí)施

寇小永　李志軍　竇繼紅

摘 要：教學(xué)設(shè)計(jì)是開展教學(xué)的依據(jù)，教學(xué)環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)的邏輯組織順序，包含各環(huán)節(jié)內(nèi)部特征和各環(huán)節(jié)關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的載體.通過觀察、記錄、分析一線生物學(xué)教師的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)及教學(xué)效果，對教學(xué)環(huán)節(jié)優(yōu)化設(shè)計(jì)并應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，反思教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化前后的教學(xué)效果及對教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的影響，得出教學(xué)啟示.

關(guān)鍵詞：觀課;優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié);教學(xué)實(shí)踐;生命的誕生

作者簡介：寇小永（1992-），女，甘肅甘谷人，碩士研究生，研究方向：學(xué)科教學(xué)（生物）;

李志軍（1994-），男，甘肅武威人，碩士研究生，研究方向：學(xué)科教學(xué)（生物）.

通訊作者：竇繼紅（1968-），男，甘肅張家川人，碩士，正高級教師，研究方向：中學(xué)教育教學(xué)及管理.

1 課例分析

“生命的誕生”是蘇教版《義務(wù)教育教科書·生物學(xué)》（八年級上冊）第十六章第一節(jié)內(nèi)容，包括“人類對生命起源的認(rèn)識過程”和“生命起源的過程”兩部分內(nèi)容，生物進(jìn)化基于生命的起源，本節(jié)是學(xué)習(xí)生物進(jìn)化、生物進(jìn)化學(xué)說等內(nèi)容的基礎(chǔ).通過引導(dǎo)學(xué)生對生命起源的過程的探討，激發(fā)學(xué)生探索生命世界的好奇心，能使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)是在人們找到證據(jù)，然后根據(jù)嚴(yán)密邏輯作出推測，再進(jìn)一步尋找證據(jù)等過程中不斷前進(jìn)和發(fā)展的.本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)是原始地球條件下生命的化學(xué)演化過程，教學(xué)難點(diǎn)為原始地球條件下生命的化學(xué)演化過程及米勒實(shí)驗(yàn).本次聽課安排是余老師按教學(xué)進(jìn)度隨機(jī)選擇授課班級，觀摩者只有四位實(shí)習(xí)研究生，不進(jìn)行評課環(huán)節(jié)，這樣的安排保證了正常教學(xué)的進(jìn)行，最能反應(yīng)出授課教師真實(shí)的課堂預(yù)設(shè)達(dá)成情況及教學(xué)效果.

2 觀課——課堂教學(xué)環(huán)節(jié)呈現(xiàn)

2.1 導(dǎo)入

在研究生命誕生的過程中，科學(xué)家做了很多實(shí)驗(yàn)和貢獻(xiàn)，今天來學(xué)習(xí)第一節(jié)“生命的誕生”.

2.2 對生命起源的認(rèn)識過程

2.2.1 神創(chuàng)論

PPT呈現(xiàn)女媧的形象，教師告訴學(xué)生“女媧、上帝是不存在的”，否定了神創(chuàng)論.

2.2.2 自生論

PPT呈現(xiàn)范·海爾蒙特的老鼠實(shí)驗(yàn)，闡述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并問學(xué)生是否科學(xué)，學(xué)生回答不科學(xué)，有可能是外面的老鼠跑進(jìn)開口的容器.

教師提出我國“腐草化螢”“腐肉生蛆”的說法，讓學(xué)生闡述“腐肉生蛆”的說法，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這種說法.由于學(xué)生在七年級“探索生命的方法”一節(jié)中學(xué)過，被提問的兩位學(xué)生基本能對“腐肉生蛆”的錯(cuò)誤說法進(jìn)行反駁，及對費(fèi)朗西斯科的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解釋說明，也否定了自生論.

教師提問：“自生論”認(rèn)為生命的繁殖來自環(huán)境的生命，環(huán)境中的生命來自哪里？接著在黑板上畫了2個(gè)鵝頸瓶，詳細(xì)講解了巴斯德的“鵝頸瓶”實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步否定了“自生論”的說法.

2.2.3 宇宙發(fā)生學(xué)說

PPT呈現(xiàn)墜落地球的隕石的圖片，“宇宙發(fā)生學(xué)說”認(rèn)為地球上的生命來源于宇宙間的其他星球.

2.2.4 化學(xué)演化學(xué)說

宇宙發(fā)生學(xué)說和化學(xué)演化學(xué)說是被大多數(shù)學(xué)者所接受的學(xué)說

2.3 生命起源的過程

2.3.1 原始地球的狀況

先讓學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容說出40億年前的地球環(huán)境狀況，之后教師概括為：空中電閃雷鳴、大雨傾盆，地面火山爆發(fā)頻繁、地殼不斷運(yùn)動(dòng)、巖漿四處奔流.并簡單分析了原始大氣的形成.再通過視頻感受40億年前的地球環(huán)境.總結(jié)：原始地球?yàn)樯鹪吹於宋镔|(zhì)基礎(chǔ)和能量基礎(chǔ).

2.3.2 原始大氣的成分

教師先讓學(xué)生說出原始大氣的成分，并強(qiáng)調(diào)原始大氣沒有氧氣，原始大氣層沒有臭氧層保護(hù)地球，紫外線直射地球.接著從三個(gè)方面概括原始地球?yàn)樯鹪刺峁┑臈l件，物質(zhì)（原始大氣成分）：甲烷、氮?dú)狻睔?、氫、水蒸氣，沒有氧氣;能量：高溫、強(qiáng)紫外線、閃電、宇宙射線;場所：原始海洋.

過渡：關(guān)于生命的誕生，科學(xué)家做了很多實(shí)驗(yàn)，其中最典型的是米勒實(shí)驗(yàn).

2.3.3 模擬原始地球條件的米勒實(shí)驗(yàn)

學(xué)生活動(dòng)：四人為一小組討論米勒的實(shí)驗(yàn)，要求會描述米勒的實(shí)驗(yàn)裝置，并找出原始生命誕生的條件.

教師PPT播放米勒實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)過程，先讓學(xué)生找出生命誕生的三個(gè)條件，再對米勒實(shí)驗(yàn)做出詳細(xì)的解釋，火花放電模擬的是閃電;燒瓶中輸入氣體模擬的是原始大氣;將蒸餾水加熱的目的是產(chǎn)生水蒸氣，模擬的是原始海洋，箭頭流動(dòng)的方向表示水蒸氣循環(huán)的方向，打開取樣活塞可取到含有多種氨基酸等有機(jī)小分子的溶液.

教師總結(jié)：后來科學(xué)家對米勒實(shí)驗(yàn)調(diào)整，合成了有機(jī)小分子核苷酸.所以，米勒實(shí)驗(yàn)證明在一定的條件下，原始地球的原始大氣中各種成分是能夠轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)小分子的.

3 對余老師的教學(xué)評析

本節(jié)內(nèi)容按教學(xué)進(jìn)度是一課時(shí)，即40分鐘，余老師至少有15分鐘的內(nèi)容沒有完成.從授課時(shí)間可以看出，忽略了本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)，用25分鐘學(xué)習(xí)生命起源的認(rèn)識過程，僅留15分鐘學(xué)習(xí)“化學(xué)演化學(xué)說”.化學(xué)演化學(xué)說主要包括從無到有的三步，其中，原始大氣合成有機(jī)小分子，有機(jī)小分子合成有機(jī)大分子都需要實(shí)驗(yàn)證據(jù)，需借助實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解.基于教師教和學(xué)生學(xué)，在此次教學(xué)的基礎(chǔ)上對教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方法做以下優(yōu)化.

4 優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)

4.1 創(chuàng)設(shè)問題情境，引入新課（預(yù)設(shè)2分鐘）

提出問題：我們地球上已發(fā)現(xiàn)存在著150多萬種動(dòng)物，40多萬種植物和20多萬種微生物.各種各樣的生物構(gòu)成了繽紛多彩的生物世界，那么，追根溯源，最早的生命是怎么誕生的呢？

4.2 對生命起源的認(rèn)識過程（預(yù)設(shè)13分鐘）

提出問題：通過閱讀教材，你知道關(guān)于生命誕生的說法有哪些，你贊成哪種說法？

給學(xué)生2分鐘閱讀教材的時(shí)間及回顧與思考的時(shí)間，再提問學(xué)生并總結(jié).

問題轉(zhuǎn)換：“宇宙發(fā)生學(xué)說”的觀點(diǎn)本身還缺乏事實(shí)依據(jù)和科學(xué)論證，“化學(xué)演化學(xué)說”的觀點(diǎn)能否解釋地球上生命的誕生，需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.

設(shè)計(jì)意圖：考慮到教學(xué)重點(diǎn)的凸顯與教學(xué)難點(diǎn)的突破，將生命起源的認(rèn)識過程不再展開太多討論，尤其是“腐肉生蛆”的說法，是七年級上冊“探索生命的方法”一節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，簡單復(fù)習(xí)即可.對于此部分內(nèi)容的處理轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯幼寣W(xué)生通過閱讀教材理清對生命起源的認(rèn)識過程，教師再簡單總結(jié)，以提高教學(xué)效率.

4.3 化學(xué)演化學(xué)說推測過程（預(yù)設(shè)25分鐘）

提出問題：“化學(xué)演化學(xué)說”認(rèn)為原始生命的起源經(jīng)歷了幾步？

學(xué)生回答原始生命起源的過程，教師結(jié)合學(xué)生回答在黑板上寫出原始生命誕生的歷程，再以推理式的方法引導(dǎo)學(xué)生理解為什么要證明原始大氣中的無機(jī)小分子能合成氨基酸等有機(jī)小分子，氨基酸等有機(jī)小分子能合成蛋白質(zhì)等有機(jī)大分子的原因.是因?yàn)榧?xì)胞是生命系統(tǒng)的基本單位，組成細(xì)胞的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì)和核酸，而蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，氨基酸由原始大氣中的無機(jī)小分子組成.

4.3.1 生命起源的第一步——原始大氣合成有機(jī)小分子氨基酸等（預(yù)設(shè)15分鐘）

視頻資源：播放展示原始地球惡劣環(huán)境的視頻，引導(dǎo)學(xué)生描述原始地球的環(huán)境狀況及原始大氣的成分，強(qiáng)調(diào)沒有氧氣，突出原始地球環(huán)境的惡劣，最終，將原始地球?yàn)樵忌Q生提供的條件歸納為物質(zhì)、能量、場所三個(gè)方面.

問題轉(zhuǎn)換：如此惡劣的條件下真的能形成有機(jī)小分子物質(zhì)嗎？ 原始地球的環(huán)境無法再現(xiàn)，米勒模擬原始地球條件的實(shí)驗(yàn)開啟了研究生命起源的新起點(diǎn).

學(xué)生活動(dòng)：四人為一小組合作完成問題①米勒實(shí)驗(yàn)提出的問題？②假設(shè)？③實(shí)驗(yàn)過程是怎樣設(shè)計(jì)的？④米勒實(shí)驗(yàn)中合成了什么物質(zhì)，得出了什么結(jié)論？

難點(diǎn)突破：教師播放米勒實(shí)驗(yàn)裝置的動(dòng)態(tài)過程并對裝置進(jìn)行介紹，引導(dǎo)學(xué)生思考并回答火花放電的目的及作用;向裝置內(nèi)輸入的氣體成分是什么？蒸餾水加熱、冷凝器等模擬的條件？最后，教師根據(jù)學(xué)生的回答引導(dǎo)全班學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，突破本節(jié)課的難點(diǎn).

4.3.2 生命起源的第二步——有機(jī)小分子氨基酸等合成有機(jī)大分子蛋白質(zhì)等（預(yù)設(shè)5分鐘）

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：播放?？怂龟P(guān)于氨基酸合成蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)視頻

驗(yàn)證成果：1965年，我國科學(xué)工作者利用氨基酸，在世界上首次合成了結(jié)晶蛋白質(zhì)——牛胰島素.

4.3.3 生命起源的第三步——有機(jī)大分子蛋白質(zhì)等逐步形成能夠生長、生殖、遺傳的原始生命，進(jìn)一步形成原始的單細(xì)胞生物（預(yù)設(shè)3分鐘）

教師總結(jié)：關(guān)于此階段科學(xué)家提出了許多學(xué)說，但目前還沒有充分的證據(jù)證明，正在探索的路上，能否實(shí)現(xiàn)有望各位同學(xué)未來做出努力.

設(shè)計(jì)意圖：“化學(xué)演化學(xué)說”是本節(jié)的重點(diǎn)，重在讓學(xué)生形成“生命從無到有的過程”，其中“米勒實(shí)驗(yàn)”是本節(jié)的難點(diǎn)，涉及物理、化學(xué)知識，學(xué)生較難理解，需要教師重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)習(xí).

4.4 情感提升（預(yù)設(shè)2分鐘）

提問：在現(xiàn)今地球的環(huán)境條件下，非生命物質(zhì)能不能再演化為原始生命？應(yīng)如何對待現(xiàn)存的生命？

設(shè)計(jì)意圖：主要讓學(xué)生意識到現(xiàn)今地球環(huán)境與原始地球環(huán)境相差太大，非生命物質(zhì)不能再演化為原始生命，生命一去不返，我們應(yīng)該珍惜現(xiàn)存的生命.

4.5 對優(yōu)化設(shè)計(jì)的評析

相比優(yōu)化前授課老師的教學(xué)，對“化學(xué)演化學(xué)說推測過程”環(huán)節(jié)做出了較大的調(diào)整.余老師將生命起源的歷程一步一步呈現(xiàn)給學(xué)生，由于初二學(xué)生沒有學(xué)過化學(xué)反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)步驟的知識建構(gòu)上會遇到困難，難以區(qū)分原始大氣、有機(jī)小分子、有機(jī)大分子的關(guān)系，在回答米勒實(shí)驗(yàn)的結(jié)論時(shí)表現(xiàn)出困惑的現(xiàn)象.優(yōu)化后，教師先幫助學(xué)生明確生命起源經(jīng)歷的三個(gè)步驟，并從學(xué)生易理解的生物學(xué)角度理清原始大氣中的無機(jī)小分子、有機(jī)小分子、有機(jī)大分子及原始生命的關(guān)系，再引導(dǎo)學(xué)生逐步用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，讓學(xué)生明白科學(xué)探究不僅需要合理的假設(shè)，還要科學(xué)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)來證明.

5 優(yōu)化后的教學(xué)效果

筆者依據(jù)優(yōu)化后的教學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備PPT與教學(xué)資源，并在二班的生物課上實(shí)施，二班和余老師授課的三班均屬平行班，學(xué)生的課堂表現(xiàn)與生物的成績相當(dāng).但在學(xué)習(xí)“化學(xué)演化學(xué)說”時(shí)，從集體回答問題、個(gè)別學(xué)生回答問題可以看出，二班學(xué)生思路比較清晰，能準(zhǔn)確說出每步實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，并在一節(jié)課內(nèi)完成了學(xué)習(xí)目標(biāo).

6 教學(xué)啟示

作為一名還未正式入職的生物學(xué)教師，深刻體會到了教學(xué)設(shè)計(jì)對課堂教學(xué)的重要性，清晰的教學(xué)設(shè)計(jì)能給教師提供清晰的教學(xué)思路，具有清晰教學(xué)思路的教師能為學(xué)生提供清晰的學(xué)習(xí)路徑.因此，清晰的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)可驅(qū)動(dòng)學(xué)生有效的學(xué)習(xí)，進(jìn)而可構(gòu)建出清晰的課堂.在教學(xué)前一定要“反問教學(xué)設(shè)計(jì)”思路是否清晰，重難點(diǎn)是否突出;教學(xué)后要“反問教學(xué)設(shè)計(jì)”能否帶給學(xué)生提供清晰的學(xué)習(xí)思路，進(jìn)而修改教學(xué)設(shè)計(jì).本節(jié)優(yōu)化后的課堂教學(xué)能給學(xué)生清晰的學(xué)習(xí)思路，提高教學(xué)的效率.

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（收稿日期：2020-03-27）