邰玉韋

摘要:結合教學實踐案例,淺談通過活用生活經驗歸納,形成生命觀念;巧用生活現象分析,發展科學思維;創設生活化拓展作業,提高探究能力;審視生物學社會議題,培育社會責任等策略,進行生活化深度教學,提升學生的學科核心素養。
關鍵詞:生物學核心素養 生活化教學 深度教學策略 案例分析
中圖分類號:G633.91 文獻標志碼:B
美國教育家杜威指出“教學即生活”,強調了教學與生活的關系以及生活在教學中的重要性。《普通高中生物學課程標準(2017年版)》(以下簡稱《新課標》)基本理念中強調了“以生物學學科核心素養:生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任為宗旨”;強調了“教學過程重實踐”,即生物學課程高度關注學生學習過程中的實踐經歷,強調學生學習的過程是主動參與的過程,讓學生積極參與動手和動腦的活動,通過探究性學習活動或完成工程學任務,加深對生物學概念的理解,提升應用知識的能力,培養創新精神,進而能用科學的觀點、知識、思路和方法,探討或解決現實生活中的某些問題。那么,如何基于生物學學科核心素養,進行初中生物生活化深度教學呢?
1活用生活經驗歸納,形成生命觀念
“歸納”指從個別或特殊的經驗事實出發推出一般性原理、原則的推理形式、思維進程和思維方法,即先分析個別典型具體案例,再得出結果或結論。歸納法主要包括觀察、實驗、比較、分析、綜合等方法。但學生對生物學事實和現象的熟悉程度會影響對生物學概念的總結、歸納和理解的程度。因此,在教學過程中,教師要善于利用學生熟悉的生活經驗創設情境,通過觀察、比較、分析和歸納等方法,將學生已有的感性認識發展為理性認識,促進學生建構生物學概念,形成生命觀念。
例如,在“探究鳥類適應空中飛行的特征”學習時,利用“比比看,什么樣的飛機飛得遠”的活動(課前以小組為單位設計紙飛機)導入。活動①:分析歸納。各小組通過展示紙飛機,相互比較分析,最后歸納出順利飛行需要解決的事項有:減輕體重、減少阻力和增加動力。
活動②:觀察家鴿適于空中飛行特征。由于學生對家鴿比較熟悉,有一定的感性認識,因此教師可以給各組提供相關實物、圖片、模型、表格等材料,要求小組自主觀察,如家鴿的外形、羽毛、骨骼、胸肌,及其呼吸系統、循環系統、消化系統等,討論總結出家鴿適于空中飛行特征,并將觀察結果記錄在任務單上,小組代表準備交流展示。然后,學生以小組為單位進行觀察,完成任務單。最后,小組代表匯報,其他小組和教師一起補充與評價,初步歸納出家鴿適于空中飛行的特征見表1。
活動③:建立家鴿的特征與飛行需要解決的問題之間的聯系。
師生再次歸納:①減少阻力方面:身體呈流線型。②減輕重量方面:骨骼輕薄,口內無牙,直腸短,不儲存糞便,無膀胱。③增加動力方面:食量大,胸肌發達,心臟有四腔,循環系統完善,兩翼寬大,用肺呼吸,氣囊輔助。
活動④:歸納鳥類的特征。教師從學生生活經驗出發,展示圖片,提出一系列問題。例如,鳥類都能飛嗎(圖片展示鴕鳥和企鵝)?能飛的都是鳥類嗎(圖片展示蝴蝶和蝙蝠)?什么是鳥類?最后,教師引導學生綜合分析、歸納出鳥類的特征為:①身體呈流線型,并被覆羽毛;②前肢變成翼;③骨骼很薄,有的中空,有的愈合;④胸肌發達;⑤用肺呼吸,以氣囊輔助呼吸。
科學思維始于生活觀察。在觀察中,學生容易發現問題和提出問題,并解決問題,從而激發好奇心和探究欲望。在“探究鳥類適應空中飛行的特征”一節課中,學生在觀察中知道了哪種飛機飛得遠,比較歸納出飛行需要解決的問題;在觀察家鴿的實物、圖片、模型、表格等有關材料中,分析和歸納出家鴿適于空中飛行特征;最后,在舉例、比較中歸納出鳥類的基本特征。在真實的生活和熟悉的情境中,教師引導學生通過比較歸納的方法,從諸多事實或現象中發現其共同的本質,進而建構了生物學概念,形成了結構與功能相適應的生命觀念。
2巧用生活現象分析,發展科學思維
科學思維是指符合人們的認知規律,尊重事實和證據,崇尚嚴謹和務實的求知態度,運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。科學思維常常與學生的實驗活動緊密聯系,活動中,或遇到一些實際問題需要解決,或看到一些現象需要解釋。科學的論證對學生的科學思維要求較高,需要分析、歸納、判斷、演繹或預測等多種能力。因此,教師要善于挖掘教材中蘊藏思維含量的實驗內容,進行深度教學,從而提高學生的科學思維。
在“探究光是否影響小麥種子的萌發”實驗中,每個學生都親自設計了方案,并實施了實驗探究。教師可以利用學生的實驗作品照片、視頻或實物在課堂上充分展示和評價。學生很興奮并積極參與交流:學生A雖然設計了對照實驗,但沒有很好地控制單一變量,兩組培養條件有很多不同;學生B的小麥種子只有2粒,數量太少,實驗結果具有偶然性,不能得出科學結論;學生C的實驗設計巧妙,符合對照實驗的原則;學生D的設計創新點多等。教師在此情境下可以設計系列深度問題,引導學生思考:①通過實驗,你認為光是否影響了小麥種子的萌發?②怎樣計算種子萌發率?③怎樣解釋無光和有光條件下,小麥幼苗的顏色和長勢為什么不一樣?對問題①,學生發生了分歧,大多數學生認為光影響了小麥種子的萌發,因為無光培養的小麥幼苗是黃色的,又細又高;而有光培養的小麥幼苗是綠色的,比較健壯。學生通過統計很快計算出,有光和無光兩種環境下種子的萌發率基本一致,從而得出“光不影響小麥種子的萌發”。針對問題③,在教師的提示下,學生想到了葉綠素的顏色是綠色的,產生質疑:難道葉綠素的形成需要光?學生開始設想把這盆無光條件下培育出的黃色幼苗馬上進行照光,于是去掉了遮光裝置,放在了教室的窗臺上。學生經歷了約4h的觀察,驚喜地見證了幼苗從黃色逐漸轉變成綠色的過程。教師追問:①假如一直不讓那盆黃色的幼苗進行光照,結果會怎么樣?為什么?②那盆無光下還能長高的黃色幼苗其營養來自哪里?
真實的生活現象給學生帶來了直觀的視覺效果,激發了學生學習的好奇心,集中了學生的注意力,學生的創造力和成就感被無限放大。教師設置了有梯度的追問,不斷地引導學生深入思考和分析,促進學生提升科學探究能力和科學思維能力。真實的生活現象作為課堂教學的導入,可以有效突破教學的重難點:可以作為課外拓展,激發學生的興趣,發展學生的個性特長。另外,教師還可以借助生活現象開展系列校本課程等。
3創設生活化拓展作業,提高探究能力
實驗教學是生物學課程的特點,也是促成學生達成生物學學科素養的重要支撐。《新課標》所強調的“實驗教學”,是指教師組織學生在生物學實驗室和校園內外開展的教學活動,既可以是觀察類的實踐活動,也可以是以問題解決為特點的探究活動。實驗設計應該多樣化,可以借用低成本、低消耗、低(或無)污染的家庭、社會材料設計和開展實驗。例如,教師可以通過創設生活化的拓展作業,豐富學生的生活,提高學生的動手實踐能力和探究能力。
生活化拓展作業案例1——水仙花水培養殖。實踐任務指導:(1)挑選種球,可以網購,也可以從花店或超市去買。從外表上看,應該挑選健康飽滿、扁平型球莖,如果主球莖旁的小鱗莖越多,則水仙花芽越多;種球堅實,有一定的重量,用手指輕輕捏有實感。(2)將挑選的水仙鱗莖剝去外皮,去掉根部的護泥與枯根,然后將鱗莖放進清水中一個晚上。之后,就可以直接放到淺盆中,加水淹沒鱗莖1/3即可。(3)水仙水養期間,特別要給予充足的光照,白天要放在向陽處,晚間可放在燈光下。水仙在約15℃環境中生長良好。
生活化的拓展作業案例2——雙色花培育。實踐任務指導:(1)實驗或生活材料:帶(2-3片)葉的白色的百合花、桔梗花、月季花等、2只礦泉水瓶(或2只透明杯子等材料)、稀釋的紅藍墨水(也可以用其他顏色的染料)、剪刀。(2)取2個干凈的礦泉水瓶(根據需要可以剪去上端的一部分),各倒入等量的稀釋紅墨水和藍墨水,用剪刀將花莖的下端從中間剖開,但不斷裂。將下端剖開的兩部分分別插入裝有紅、藍墨水的礦泉水瓶中,放置觀察花瓣的顏色變化。(3)一段時間后,取出實驗花枝,可以看到白色花的花瓣變成了紅、藍兩色,兩邊葉片的葉面也呈現相應的、不均勻的紅、藍兩色。
“水仙花”與“雙色花”作品展示形式與評價:實驗報告一份,實驗報告內容包括實驗目的、實驗過程、實驗結論、實驗建議或感悟等;實物;培育過程照片6張;制作培育微視頻。
初中生物學拓展型作業為了服務于生物新課教學與課后重要概念知識的深度理解,內容選擇趨向是與解決生物學問題相關的實際生活。例如,雙色花培育是一種趣味生活、創新探究類活動,可以讓學生深度理解植物莖中的導管具有自上而下輸導水和無機鹽的功能。水仙花水培養殖是一種觀察實踐類活動,可以讓學生深度理解植物的無性繁殖過程。這兩項生活化拓展作業體現了生活性、趣味性、創新性,體現了生物學學科核心素養。教師將學生拓展型作業中拍攝的照片或視頻或實物保存下來,通過整理和篩選后,在課堂教學中展示、分析及評價,可以極大提升學生的興趣,調動學生分析解決實際問題的積極性,實現深度教學,有效落實生物學學科核心素養。
4審視生物學社會議題,培育社會責任
社會責任是指基于生物學的認識,參與個人與社會事務的討論,初步解決生產生活問題的擔當和能力。基于真實性生活情境引入生物學社會議題,引導學生運用知識和方法去解決問題,從中培養學生的社會責任感和參與社會決策的能力,這是科學課程改革追求的重要目標。社會責任主要包括保護環境和健康生活等。其中,保護環境能力,根據在不同復雜程度的情境中運用重要概念和方法解決問題的程度,學生水平從低層次到高層次主要表現在三方面:①能認同環境保護的必要性和重要性;②能分析和解釋個體或社會行為對環境的影響;③提出環境保護的合理化建議,并解決有關實際問題。
在教學中,教師可以利用真實生活事例設計情境。例如,蝴蝶一生發育有受精卵、幼蟲、蛹和成蟲4個時期。目前,由江蘇省幾位蝴蝶專家和多位蝴蝶愛好者自發形成的蝴蝶監測組織逐漸發展起來了,他們常年經常在江蘇境內的多個地方進行蝴蝶種類識別、統計和生態保護考察等。每年9月份正是江蘇省板栗收獲的季節,有一次,他們在一片板栗林下正在被清除的雜草中發現了馬兜鈴,馬兜鈴是一種許多蝴蝶幼蟲都喜歡的植物;同時,他們還發現在馬兜鈴葉子上有國家二級保護動物——金裳鳳蝶的幼蟲,而且這些幼蟲中有許多馬上要進入蛹期。如果這時候清除了這些雜草,金裳鳳蝶的幼蟲就失去了這些食物,失去了這片棲息地,意味著它們很快將死去。但如果不清除這些雜草,板栗林主就無法采收板栗。面對以上情況,如果你是蝴蝶愛好者,你會怎么辦?有哪些好的建議?如果你是板栗林主,你會怎么辦?有哪些好的建議?學生需要嘗試解決的這項現實生活問題屬于生物學社會議題。學生需要通過不同角色扮演和商討,從生物學的角度進行論證,即從保護蝴蝶、保護生物多樣性、保護動物棲息地、可持續發展經濟、保護環境、平衡發展等角度考慮,提出合理化建議。學生需要深入考慮到此生活情境下所有利益相關的主體。只有這樣,學生未來生活中才能在不傷害其他生物利益的情況下,優化自身的生活質量,成為一名理性的決策者和積極的問題解決者。
生物學社會議題情境是復雜綜合的,情境中蘊含著許多知識、方法和價值取向。將生物學社會議題引入到生物學課程中,讓學生真正參與到真實的、鮮活的生活實踐過程中去,能夠運用已有的生物學知識、證據和邏輯進行思考;去經歷思維辨析、價值取向的深度綜合體驗活動,從而提升理性決策能力,積極喚醒學生的社會責任感,形成促進學生個人成長和社會進步的正能量。