深度學習視域下的初中生物學實驗教學設計
——以“解剖觀察雞翅”為例

陳志方

(福建省泉州第一中學 福建泉州 362000)

1 深度學習理論及一般教學流程

有別于以單純的知識獲取與記憶為主要特征的淺層學習,深度學習是一種以高階思維為主要認知活動的持續性學習過程,具有高投入性和建構性的內涵特質。從學習性質看,深度學習源于學習者對未知的探索和對已知的驗證與運用,是一種包含復雜學習過程的高級學習階段。生物學是一門基于實驗的科學,實驗教學更是貫穿生物學教學的重要組成部分,將深度學習的理念融合于實驗教學實踐,是生物學教師值得研究的課題。

基于對深度學習的理解,為了更好地將深度學習融入日常教學,在摸索中構建了深度學習的一般教學流程(圖1)。

圖1 深度學習一般教學流程

2 教學流程

2.1 教材與學情分析

“解剖觀察雞翅”是北師大版《生物學·七年級·上冊》第四章“生物體的結構層次”第二節“生物體的器官、系統”中第1 課時的內容。此前,學生已學習掌握細胞分化形成組織和動物體中四種基本組織的特點等知識。七年級的學生在生活中已對雞翅有一定的感性認識,但缺乏對雞翅的深入解剖觀察,以及從生物組織角度分析的經驗。

2.2 教學目標

依據課程標準并圍繞培養學生核心素養的要求,制定如下教學目標:

(1)通過解剖觀察雞翅,掌握基本解剖技能。

(2)分析雞翅解剖結構內不同組織的有序排布及功能,建構器官概念,初步形成結構與功能觀。

(3)理解生物體是復雜有機統一的整體,激發進一步探究學習生命規律的熱情。

2.3 激疑導入

教師引導同學回顧分裂、分化、動物體四大組織相關知識,引導同學思考:生物體能否由四種組織簡單堆積而成?展示高樓大廈及建筑材料圖片,說明生物體就跟高樓一樣,是精密設計有復雜結構的整體,簡單的堆積無法保證生物體的正常運轉。教師進而引導學生思考:不同的細胞、組織如何進一步構筑成一個整體,不同的組織依據什么規則進行排布組合?

設計意圖:通過把生物體類比成高樓大廈,創設情境引導學生思考細胞、組織如何有序構成人體,需遵循怎樣的規則。

2.4 知識建構

2.4.1 創設問題,引發思考

雞翅是雞重要的組成部分,不同雞翅的內部結構相同嗎?雞翅內有哪些組織?各組織的排布有一定的規律嗎?請各位同學帶著以上問題,由外向內解剖觀察雞翅內部結構并思考。因完整雞翅解剖操作難度大,多次嘗試后,本實驗改用易于解剖且不影響觀察效果的翅中作為實驗材料。

2.4.2 實踐體驗,動手探究

實驗之前,大部分同學未曾接觸過解剖刀、解剖剪等解剖實驗用具。解剖前,教師先就實驗用具及使用方法、安全注意事項等進行詳細地演示說明。其后,教師播放提前錄制的演示視頻,講解操作要點,指導學生開展實驗操作實踐(圖2)。

圖2 雞翅解剖操作要點

基于各小組解剖觀察結果,組織學生組內討論觀察到的雞翅內部結構順序、主要組織類別,并推測該組織(結構)在雞翅內可能承擔的功能,將討論結果記錄在學案的表格內。

設計意圖:通過動手解剖觀察雞翅,培養學生的基本解剖技能,對雞翅內部結構形成形象且具體的感性認識。在教材實驗要求學生找出雞翅內各組織的基礎上,增加分離各部分組織結構并依序擺盤的任務要求,引導學生思考討論雞翅內部各組織的有機排序及其承擔的功能。

2.4.3 討論表達,提煉深化

活動過程中,教師應用手機拍照記錄并投影同學解剖過程和觀察結果,觀察結束后,請同學們以小組為單位上臺展示小組的解剖擺盤效果,表達觀察討論后記錄的結果(圖3)。

圖3 同學雞翅解剖觀察結果

設計意圖:通過交流展示,學生在表達中暴露對雞翅結構不準確的觀察理解,為評價反饋提供生成性教學材料。教師通過引導同學討論糾錯,從中厘清雞翅內各組織承擔的功能與排布規律。激發討論,將學生的感性認識上升為理性建構。

2.4.4 構建模型,概念生成

教師展示自己解剖后觀察到的結果(圖4),引導學生思考:各組織在雞翅內為什么以相同的次序排布?如果次序調換雞翅還能不能發揮它的作用?

設計意圖:通過準確的雞翅解剖結果與同學觀察表達的結果相印照,構建雞翅解剖結構的標準模型,通過各組織(結構)功能服務于雞翅整體功能的討論,引導學生總結歸納出器官概念,并初步形成結構與功能觀及層次觀。

2.5 遷移運用

設問:我們人體內有沒有符合“器官”概念的結構呢?展示胃的模型→胃解剖分層結構→顯微鏡下胃組織圖、皮膚的分層結構等圖片,請同學判斷這些人體結構是否屬于器官,并說明理由。

設計意圖:將“器官”概念,遷移運用到人體胃、皮膚等新情境中,鞏固學生對器官概念的理解。同時根據同學的遷移運用情況,及時修正教學設計的各個環節。

圖4 教師雞翅解剖觀察結果

3 教學反思

深度學習的發生,基于具有一定思維空間和能力要求的學習任務或活動載體。本節課基于解剖觀察雞翅實驗,將重要概念學習與動手操作有機結合,讓學生在觀察中深入思考,在討論與修正中總結概念。同時,培養學生的解剖技能、分析解決問題和交流合作的能力,從而使學生的實驗探究能力和生物學學科素養得到全面發展。