凸顯物質(zhì)與能量觀的生物學(xué)教學(xué)設(shè)計

一、課標(biāo)解讀

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》鼓勵學(xué)生積極投入生物學(xué)的學(xué)習(xí)旅程，通過自主提問、信息搜集、證據(jù)探尋、規(guī)律發(fā)現(xiàn)等過程，深入掌握生物學(xué)知識，深刻理解物質(zhì)與能量的相互轉(zhuǎn)換與守恒，形成對生命現(xiàn)象的科學(xué)解釋。

二、教材分析

“動物運動的形式和能量供應(yīng)”是蘇教版生物學(xué)八年級上冊第十七章第一節(jié)的內(nèi)容。它不僅揭示了動物與植物在本質(zhì)特征上的區(qū)別——即動物的運動性，還深入地探討了這一特性是如何通過生物進(jìn)化得以展現(xiàn)的。

本節(jié)課內(nèi)容在知識架構(gòu)上起到了承上啟下的作用。它承接了“生物的多樣性”一章，解釋了動物為何會有如此多樣化的運動形式；同時，為后續(xù)的“動物的行為”和“生物和環(huán)境是統(tǒng)一體”等內(nèi)容的學(xué)習(xí)做了鋪墊。動物的運動不僅展示了其行為的多樣性，更在生態(tài)系統(tǒng)中扮演了不可或缺的角色，通過運動適應(yīng)和改造環(huán)境。在教學(xué)過程中，教師需要把握本節(jié)的重點與難點，通過組織學(xué)生開展各種實踐活動，引導(dǎo)他們進(jìn)行自主、合作和探究性學(xué)習(xí)，從而深入理解動物的運動形式和能量供應(yīng)機(jī)制。

三、學(xué)情分析

八年級學(xué)生正處于認(rèn)知發(fā)展的關(guān)鍵階段，他們的邏輯思維能力和抽象思維能力逐漸增強，能夠更深入地分析和理解復(fù)雜的問題。同時，他們具備一定的觀察能力和實驗技能，能夠在教師的引導(dǎo)下，自主地進(jìn)行觀察、互動，探尋生物學(xué)中的奧秘。因此，教學(xué)時，教師應(yīng)充分利用學(xué)生的學(xué)習(xí)特點、認(rèn)知規(guī)律等，設(shè)計生動、有趣的教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)中，教師可以從生命觀念、科學(xué)思維、探究實踐和態(tài)度責(zé)任等方面構(gòu)建教學(xué)目標(biāo)。（見表1）

五、教學(xué)重難點

教學(xué)重點：

1.不同動物的運動形式。

2.舉例說明動物如何通過運動適應(yīng)環(huán)境。

教學(xué)難點：

描述動物運動的能量供應(yīng)機(jī)制。

六、教學(xué)過程

（一）直觀展示，引出主題

首先，教師使用精心準(zhǔn)備的課件展示一系列生動的生物圖片，包括多種動物和植物，以此吸引學(xué)生的注意力，為后續(xù)的分類討論提供素材。

其次，教師引導(dǎo)學(xué)生對展示的生物圖片進(jìn)行分類。學(xué)生根據(jù)已有的知識，將圖片分為動物和植物兩大類。在此過程中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生積極探討分類過程和依據(jù)。如學(xué)生提到植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁、葉綠體、液泡等，而動物則能夠主動運動等。

接下來，教師在學(xué)生分享后進(jìn)行總結(jié)歸納，明確指出動物和植物的主要區(qū)別在于動物能夠通過運動主動改變其空間位置，以此引出本節(jié)課的主題——“動物的運動形式和能量供應(yīng)”。教師簡要介紹本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容，使學(xué)生明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)方向。

（設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)旨在通過直觀展示和分類討論的方式，引導(dǎo)學(xué)生主動思考和發(fā)現(xiàn)動物和植物的區(qū)別，特別是動物的運動能力，以此使學(xué)生更加深入地理解生物多樣性的內(nèi)涵，并生發(fā)學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的興趣。）

（二）動物的運動形式

首先，教師以“海闊憑魚躍，天高任鳥飛”這句話為引子，引導(dǎo)學(xué)生思考并提及動物的兩種基本運動形式——游泳和飛行，以此激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，同時幫助他們理解動物的多樣性及其與運動形式之間的關(guān)系。

接下來，教師播放《動物運動匯編》視頻，展示不同動物在不同生活環(huán)境中展現(xiàn)的多種運動形式。視頻內(nèi)容應(yīng)涵蓋水中、陸地和空中的動物，以及它們各自獨特的運動方式。本活動旨在通過視覺刺激，讓學(xué)生直觀地了解動物運動的多樣性。

繼而，教師分發(fā)教材76頁上的表格（見表1），要求學(xué)生結(jié)合視頻內(nèi)容和自己的生活經(jīng)驗，填寫表格中缺失的信息。表格主要包含生活環(huán)境、動物種類和運動形式三個部分。對于“水中”領(lǐng)域，學(xué)生在動物種類一欄可以填寫“魚”，并填寫“游泳”作為魚的運動形式。對于“陸地”領(lǐng)域，學(xué)生可以填寫如熊、貓、狗等動物，并填寫它們各自的運動形式，如“行走”“奔跑”等。對于“空中”領(lǐng)域，學(xué)生可以填寫鳥、蝙蝠等動物，并填寫“飛行”作為它們的運動形式。

在學(xué)生完成表格后，教師仔細(xì)查看每一個學(xué)生的填寫結(jié)果，并給予恰當(dāng)?shù)脑u價。對于填寫正確且完整的學(xué)生，教師應(yīng)給予肯定和鼓勵，讓他們繼續(xù)保持良好的學(xué)習(xí)態(tài)度。對于填寫有誤或不足的學(xué)生，教師應(yīng)耐心地指出他們的錯誤，并幫助他們糾正。同時，教師可以就表格中的重要內(nèi)容進(jìn)行全班討論。比如，教師可以提問：“為什么魚會在水中游泳呢？”預(yù)設(shè)學(xué)生回答：“因為魚的身體形狀適合在水中游泳，而且它們有鰭來推動自己前進(jìn)?！边@樣的討論不僅能幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，還能培養(yǎng)他們的思考和表達(dá)能力。在評價完學(xué)生的表現(xiàn)后，教師可以進(jìn)行簡單總結(jié)，強調(diào)動物運動形式的多樣性和復(fù)雜性，并解釋不同動物之所以會有不同的運動形式，是因為它們需要適應(yīng)各自的生活環(huán)境。

（設(shè)計意圖：通過對比不同生活環(huán)境中動物的運動形式，學(xué)生能夠認(rèn)識到生物體與環(huán)境間的相互依存關(guān)系，理解生物體如何通過特定的運動形式獲取生存所需的能量和物質(zhì)。）

（三）討論鳥類適于飛行生活的特征

首先，教師提出問題：為什么鳥類能夠飛行？它們有哪些特殊的身體結(jié)構(gòu)？然后展示“鳥的形態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖”和鳥的形態(tài)、骨骼標(biāo)本，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位展開觀察。學(xué)生根據(jù)教材和標(biāo)本，分組討論鳥類適應(yīng)飛行的特征，如：（1）前肢進(jìn)化為翅膀；（2）身體形狀呈流線型；（3）胸部肌肉發(fā)達(dá)；（4）食欲旺盛，消化能力較強；（5）骨骼輕薄，內(nèi)部空心；（6）直腸較短，不儲存糞便。同時，教師可以鼓勵學(xué)生探究每個特征是如何幫助鳥類飛行的。

接下來，教師可以組織學(xué)生探討動物運動形式的意義，展示獵豹和羚羊奔跑、大雁飛行的圖片（見圖1、圖2），然后提出問題：獵豹和羚羊奔跑的目的是什么？大雁飛行有什么意義？基于問題的引領(lǐng)，學(xué)生多維度思考動物運動形式的意義，如動物通過運動可以獲取食物、逃避敵害；動物依賴運動完成生殖過程中的一系列關(guān)鍵步驟，如精心筑巢、孵蛋以及悉心照料幼崽等。最后由教師總結(jié)：動物的運動是其生存和適應(yīng)環(huán)境的核心動力。

（設(shè)計意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生觀察和討論鳥類適應(yīng)飛行的特征，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力。結(jié)合動物運動形式的討論，使學(xué)生認(rèn)識到動物通過運動獲取食物、逃避敵害、遷移環(huán)境，體現(xiàn)了物質(zhì)與能量在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)換與利用。）

（四）動物運動的能量供應(yīng)

首先，教師可以向?qū)W生提出問題：“生物體完成各種生命活動都需要能量，那么動物運動的能量來自何處呢？”以此激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望，激活學(xué)生的知識儲備，引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)過的知識，特別是關(guān)于食物中營養(yǎng)物質(zhì)如何被身體吸收和利用的內(nèi)容。

接著，教師提出兩個具體問題：（1）食物中的營養(yǎng)物質(zhì)是怎樣到達(dá)身體細(xì)胞內(nèi)的？（2）營養(yǎng)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)會發(fā)生怎樣的變化？學(xué)生根據(jù)之前的知識基礎(chǔ)和教師的引導(dǎo)，自主思考并嘗試回答這兩個問題：食物中的營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過消化系統(tǒng)的消化、吸收后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，再由循環(huán)系統(tǒng)運送到細(xì)胞內(nèi)。在細(xì)胞內(nèi)，營養(yǎng)物質(zhì)一部分轉(zhuǎn)變成細(xì)胞的組成成分，另一部分被氧化分解成二氧化碳和水，并釋放能量。教師對學(xué)生的回答進(jìn)行點評，并對第二個問題進(jìn)行進(jìn)一步的分析和講解，強調(diào)營養(yǎng)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)氧化分解產(chǎn)生的能量如何被利用，以及動物運動形式與能量供應(yīng)之間的關(guān)系：一部分能量以熱能形式散失掉，另一部分能量則用于運動等各種生命活動。此外，教師可以舉例說明動物運動與能量供應(yīng)的關(guān)系，如電鰻的放電、螢火蟲的發(fā)光等，都需要消耗能量。當(dāng)人們饑餓時，由于能量供應(yīng)不足，就會感到渾身乏力、行動困難等。

（設(shè)計意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生分析食物中營養(yǎng)物質(zhì)如何轉(zhuǎn)化為身體細(xì)胞所需的能量，并理解這些能量如何支持動物運動，從而加深學(xué)生對物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量流動規(guī)律的理解，培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)與能量觀，以及科學(xué)思維和問題解決能力等。）

七、教學(xué)反思

本次教學(xué)活動以動物的運動形式和能量供應(yīng)為主題，設(shè)計了環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)的教學(xué)環(huán)節(jié)。首先，在探討動物的運動形式時，我通過視頻展示和表格填寫活動，使學(xué)生直觀地了解并總結(jié)動物在不同生存環(huán)境中的多種運動方式。此過程加深了學(xué)生對生物體與其環(huán)境相互依存關(guān)系的認(rèn)識，并理解了生物體是如何通過特定的運動形式獲取生存所需的能量和物質(zhì)的。

其次，通過小組討論鳥類適應(yīng)飛行的特征以及動物運動形式的生態(tài)意義，進(jìn)一步強化了學(xué)生的物質(zhì)與能量觀，使他們認(rèn)識到動物通過運動獲取食物、逃避敵害及遷移環(huán)境的生存策略，體現(xiàn)了物質(zhì)與能量在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)換與利用。

最后，在探究動物運動形式與能量供應(yīng)的關(guān)系時，我通過問題引導(dǎo)和知識回顧，幫助學(xué)生建立了物質(zhì)與能量相互轉(zhuǎn)化的觀念，理解了食物中營養(yǎng)物質(zhì)是如何轉(zhuǎn)化為支持動物運動的能量的。

總體而言，本節(jié)課在一定程度上達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，但也存在一些不足之處。在未來的教學(xué)中，我將切實關(guān)注學(xué)生的興趣愛好、認(rèn)知基礎(chǔ)等，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生以主人翁的姿態(tài)參與課堂學(xué)習(xí)，深化物質(zhì)與能量觀，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

（作者單位：江蘇省常州市新北區(qū)實驗中學(xué)）

編輯：常超波

注：本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“高中生物培育生命觀念素養(yǎng)的大單元教學(xué)實踐研究”（項目編號： D/2021/02/142）；常州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度第一批立項課題“指向‘結(jié)構(gòu)與功能觀’的單元教學(xué)實踐研究”（項目編號：CJK-L2022129）的研究成果。

作者簡介：曹華（1979—），女，漢族，江蘇常州人，本科，中學(xué)一級教師，研究方向：初中生物學(xué)教學(xué)。