探索基于真實學習體驗的生物學情境教學

汪岱華

摘要 以“動物體對外界信息的獲取”一節為教學案例，創設了以“三杯水”為主線的學習情境，基于學生在課堂中的真實學習體驗，建立感受器與真實生活之間的聯系，發展科學思維，落實學科的核心素養。

關鍵詞 感受器 教學案例 情境教學法

中圖分類號C633. 91 文獻標志碼B

1 教學案例的實施背景

生物學的研究對象是生命。在中學生物學教學中，教師應當基于生物學的特征，關注學生的學習經歷，促進學生形成生命觀念，將生命科學的概念、原理同現實生活中的問題、現象、經驗聯系在一起，培養學生的科學思維、嘗試解決問題的方法。隨著核心素養的落地，課堂教學的要求不僅僅是傳授科學知識，而是學生通過學科學習能夠在新的問題情境中展開交流、提出觀點、并嘗試解決實際問題。這就要求教師盡可能多地在課堂中創設真實的生物學情境，讓學生基于真實的學習體驗完成知識學習，建立課堂和生活的聯系，讓核心素養落到實處。

“動物體對外界信息的獲取”是上海市高中《生命科學（試用本）》第二冊第五章第一節的教學內容。教材內容先后介紹了動物體的物理感受器和化學感受器，并對與之相對應的感覺器官結構和功能做以說明解釋，各感受器之間內容彼此獨立，知識點之間的聯系較為薄弱。然而，在真實的生活情境中，動物體的感受器之間往往共同發揮作用以全面感知各種信息，以達到趨利避害的作用。因而，筆者在教學設計時將教學內容順序重新編排，為學生創設了“三杯水”的真實學習情境，通過連貫性的教學活動將彼此獨立的感受器學習有機整合。隨著“三杯水”的逐一打開，學生以自己切身的學習體驗將各種感受器調動起來，通過一個完整的學習經歷將教學內容整合串聯為一個整體，在推理分析和概括歸納中發展科學思維，形成結構與功能相適應的生命觀念。

2 以核心素養為導向的教學目標

結合“三杯水”的教學情境，區分常見的物理信息和化學信息，說出光感受器、聲波感受器、嗅覺感受器、味覺感受器的具體名稱，列舉人體主要的皮膚感受器，描述感受器轉化信息并傳導信息的過程，體會并形成結構與功能相適應的生命觀念。

觀察比較不同感覺器官和感受器的信息傳導途徑，歸納總結感受器的共同特征及感覺形成的全過程，在推理分析和概括歸納中發展科學思維。

通過學習人體感受器的多樣性，體會感受器對動物體生存的意義，理解生物體是一個協調統一的整體，感受愛護自身感受器的重要性，明確社會責任，崇尚健康的生活方式。

3 基于真實學習體驗的課堂教學過程

3.1 三杯水之一：第一杯水——蔗糖水

在課程一開始，教師將分別盛有3種不同液體的白色加蓋紙杯（紙杯需加蓋并標注序號）呈現在學生眼前，創建真實的教學情境。在教學過程中，學生二人一組合作完成體驗過程，通過裝有三種未知液體的“三杯水”充分激發學生的好奇心和主動學習的意愿，并以此為線索開展本節課的課堂教學，形成完整的學習經歷，體會感受器對外界信息的獲取。

在教師的指示下，學生打開第一杯水，描述感知到的外界信息和對應的感覺器官。學生調動所有感官從溫度、顏色、味道等多方面分析、體驗第一杯蔗糖水中所包含的外界信息，聯系初中學習的感覺器官知識，建立課堂和生活之間的聯系。而后，關注存在于感覺器官內感受外界信息的結構——感受器，并對信息類型和感受器進行分類。

3.2 三杯水之二：第二杯水——檸檬水

第二杯水是檸檬水，學生除了用感官加以判斷外，還需要和第一杯水比較其區別。兩杯水均為無色透明，但氣味和味道不同。在學生體驗討論后，教師結合學生的親身經歷，引出化學感受器所在的感覺器官：（1）味覺、嗅覺的感受器分別是什么？（2）化學信號轉化成了什么信號？（3）味、嗅覺是怎樣形成的？學生以教材資料為基礎，自主學習味覺感受器的功能，分析、總結味覺和嗅覺形成的過程。

相比較于視覺和聽覺的形成而言，舌和鼻的結構相對簡單，味覺和嗅覺的形成過程環節較少。教師以先味覺鋪墊，后類比嗅覺形成途徑的順序，讓學生通過科學的思維方法認識事物，也為更復雜的感覺的形成鋪設學習的階梯。

3.3 三杯水之三：天黑請閉眼

在依次打開了兩杯水以后，第三環節是小組二人的合作活動。一位學生閉上眼睛，推測同桌在干什么，并回答是依據哪種感覺推測的。與此同時，另一位學生在PPT的指導下將第一杯水打開，倒入第二杯水中，然后蓋上杯蓋還原。

本環節通過連貫性的教學情境，對之前兩杯水的內容進行延伸，由化學感受器過渡到物理感受器的學習，讓學生通過閉眼加強聽覺的敏感度，更好地完成學習體驗。由于耳的結構教學復雜，因此教師結合視頻直觀地展示耳的結構，在問題串前加入了由外到內的耳的結構和功能分析，從而引導學生逐步說出聽覺的傳遞途徑和聲波感受器的所在，使學生形成結構與功能相適應的生命觀念。

3.4 三杯水之四：第三杯水——橙汁

第三杯水是橙汁，與第二杯檸檬水的氣味相似，但最顯著的特點在于顏色。鮮艷的橙黃色讓學生通過眼睛的觀察體會光感受器的存在，感受眼這一高度特化的感覺器官接受的信息之多之廣，對于感知外界信息的重要性。

由于眼的結構較為復雜，教師可類比耳由外到內的結構，引導學生分析視覺成像的整個過程，結合圖片直觀地顯示解剖學結構，強調視網膜在眼的結構中的重要作用，讓學生體會結構與功能的適應性。而后從白天和野外視物差異的日常生活體驗出發，讓學生掌握視桿細胞和視錐細胞的功能，并結合動物的實例提高其學習興趣，通過分析貓頭鷹的視網膜組成提高學生的知識遷移能力。

3.5 三杯水之五：我是小神手

三杯水都解密之后，最后一個活動是從蓋上蓋子的三杯水中找出液體最多的一杯。學生用手掂量水杯，準確找出混合后的一號水杯，從而聚焦人體最大的感覺器官——皮膚，體會除了感受溫度外，皮膚中存在多種感受器可以感知多種外界信息，特別是容易忽略的壓力感受器和接觸感受器，而后提煉感覺形成的途徑。

在學生完成以“三杯水”為主線的完整學習體驗后，教師從感覺形成的途徑、感受器的功能總結整節課，從每種感受器的特例總結出一般規律，培養學生的歸納總結能力，并且結合日常生活中買水果等生活經驗進一步認識感受器在生活中的應用，幫助學生建立協調統一的生命觀念，感悟愛護感受器對于健康生活的重要作用。

4 教學反思

生物學作為一門實驗學科，除了嚴謹規范的科學實驗，歸納總結生活經驗從而關注科學事實也同樣重要。在“動物體對外界信息的獲取”一節的教學中，基于“三杯水”這一真實學習體驗創設了教學情境，關注科學與生活的聯系。雖然喝水是每個人每天都必須完成的行為，但這些日常行為中其實包含有很多生物學的知識。教師在三個白色的紙杯中分別放入了無色有味道的糖水，無色有氣味有味道的檸檬水和有色有氣味有味道的橙汁，讓學生在學習過程中逐一打開三杯水來體驗不同的感覺。學生將注意力集中到人體的感覺器官上，在活動的展開中邊體驗邊學習。這樣將書本的學習知識立體化、豐富化增加了學生學習的趣味性，學生更樂于參與課堂，以體驗為落腳點深入追索科學本質，完成生物學的學習。

相對于分板塊獨立學習各種感受器的功能，教師通過“三杯水”的連貫教學活動，有效整合學習內容，將零散的知識串聯為一個整體。隨著水杯的逐一打開，學生調動所有的感受器來體驗學習內容，保持學習的新鮮感，減緩疲勞感。同時，教師利用“三杯水”既進行了分別的體驗活動，彼此之間也有著聯系，如第一杯水和第二杯水的混合、三杯水都打開以后的比較，將教學活動之間結合成了一個連貫的整體，環環相扣，讓學生始終緊跟教學內容，感受外界信息的表象深入感受器的工作原理，在問題串的引領下完成自主學習，并結合板書構建整個動物體感覺形成的過程（圖1），抽象出客觀規律，讓整節課的學習內容源于生活又高于生活，體會感受器對人類生存的意義，感受愛護自身感受器的重要性。

參考文獻：

周韌剛.中學生命科學：關注學習經歷，落實學科素養[J].上海課程教學研究，2019，（6）： 69-71.