在真實情境中發展學生生物學科學思維的實踐與思考

摘要：新課程理念強調生物學教學要以發展學生的核心素養為宗旨，重視課程內容中大概念的展開，同時要高度重視學生在真實情境中的實踐經歷，讓學生在探究活動、跨學科實踐活動中發展科學思維、提升動手操作能力，進而形成正確的生命觀念，并進一步落實生物學核心素養中的態度責任。教師在教學中要立足真實情境，讓學生在實踐中發展生物學核心素養之一的科學思維。

關鍵詞：新課程；真實情境；生物學核心素養；科學思維

“神奇的微生物”是蘇教版初中生物學教材八年級上冊第五單元“生物多樣性”中第14章第三節課的內容，是教材在學習完動植物分類后設計的“識別微生物常見類群”的學習內容，其目的是使學生形成對不同種類微生物形態結構、與人類生活聯系的科學認識，幫助學生建構“生物可以分為不同的類群，保護生物的多樣性具有重要意義” 這一大概念。

一、首次試教

（一）觀看微視頻，引入本課主題

師：大家看，本節課的題目是“神奇的微生物”，那它們神奇在哪呢？什么地方會存在微生物呢？什么是微生物？它們與我們又有什么關系？

（學生觀看視頻，并回答教師的問題）

生：微生物無處不在。

師：微生物有什么特點？

生：一般很小。

師：微生物存在于人類的身上嗎？

生：它們存在于我們的頭皮里、皮膚里、腳趾縫里。

教師總結后引入本課內容，設問：微生物包括哪些類型？介紹微生物的三個主要類群，呈現本課的主要學習目標。

（二）自主閱讀，結合生活實例，理解細菌、真菌結構

【活動】根據科學問題，識別細菌的結構。

師：請自主閱讀教材第27頁至第29頁，找出下面問題的答案。

（1）細菌的分布范圍？

（2）細菌有哪幾種形態？

（3）仔細觀察第27頁細菌結構模式圖，請說出細菌從外往內的結構依次是什么？

（4）細菌的主要結構特征是什么？其與植物細胞相比有哪些異同點？

（5）細菌是如何生活的？與人類之間有何關系？

生：細菌的分布范圍十分廣泛。

生：從形態上看，細菌有球菌、桿菌、螺旋菌。

教師結合示意圖，補充：酸奶中的乳酸菌也是細菌。

師：觀察圖1，細菌從外往內依次有哪些結構？

（學生根據教材回答課件呈現的各結構名稱）

生：細菌的主要結構特征是沒有成形的細胞核，核質裸露。

師：細菌細胞與植物細胞相比的區別是什么？

生：細菌沒有細胞核。

生：細菌也沒有葉綠體。

師：細菌是如何生活的？

學生查看教材，找到答案：寄生、腐生。教師總結二者屬于異養，并說明二者區別。

師：細菌是如何繁殖的？

生：一分為二。

師：這種方式稱為分裂生殖。細菌又是如何滋生的呢？

教師基于生活中洗碗的真實情境，呈現家用電器研究所的一項實驗結果：碗筷摞著放滋生的細菌量是立著的70倍。

師：請分析細菌滋生需要哪幾個必要條件。

學生回答后，教師總結：需要營養物質、適宜的溫度，且一定要有水分。

師：細菌與人類生活有怎樣的關系呢？

生：細菌是大地的“清潔工”，細菌可以制造味精。

師：細菌對人類都是有益的嗎？

生：不是，有的細菌會使人生病。

教師引導學生說出生活中細菌使人患病的例子，并說明絕大多數細菌對人類都是有益的，但也有特殊的。接著，引入情境：請同學們看新聞，一位66歲的老奶奶感染李斯特菌，患上腦膜炎，源頭或許是冰箱里的奶酪。

教師先呈現李斯特菌顯微圖片，并介紹李斯特菌。然后，出示下面的題目：

下列各項中，不屬于細菌細胞特點的是（ ）

A.都是單細胞的

B.有細胞壁、細胞膜、細胞質

C.有成形的細胞核

D.沒有成形的細胞核

教師介紹真菌的種類、結構、生存方式及與人類的關系。學生探究得出：細菌是分裂生殖，而真菌中酵母菌為出芽生殖，其他都是孢子生殖。

師：真菌與人類生活有怎樣的聯系呢？

生：真菌可食用，如蘑菇、木耳；可藥用，如靈芝等。

生：部分真菌則對人類有害，如毛癬菌使人類得腳癬，鬼筆鵝膏使人中毒，等等。

首次試教中各重要概念之間的聯系有待加強，因此教師需結合學生生活中的真實情境，重新設計易于學生接受的教學環節，增強課堂的趣味性。基于此，教研組對本課中幾個重要概念的教學進行了改進和調整，并依照調整后的方案進行再次執教。

二、再次執教

（一）觀看網絡上熱門微視頻《看到你看了，微生物》，激趣導入新課

師：繼植物、動物分類后，我們來學習微生物的分類。本節課的題目是“神奇的微生物”，微生物到底神奇在哪兒呢？我們通過一段小視頻來感受一下。

視頻內容如下：微生物很小，小到只能在顯微鏡下看到它們，然而，如果把全世界的微生物收集到一起，其總體重大約是全世界動物總體重的50倍。一個細菌一般只能活12個小時。那么，微生物和人類有什么關系？金黃色葡萄球菌生活在人們的頭皮里；真桿菌生活在人們的嘴巴里，幫人們維護口腔健康；毛癬菌生活在人們的腳趾縫里，就是它使人們腳癢難耐。

師：視頻中說微生物都分布在哪里？微生物與我們有什么關系？

生：皮膚里、頭皮里、腳趾縫里，無處不在。有的會使人患病，有的則會維持人體健康，等等。

師：視頻中說人體本身就攜帶著微生物群。那么，如何界定微生物呢？它是一群具備什么結構特征的生物呢？

生：個體很小。

師：準確點是一般來說個體很小，因為微生物中也有巨人。

教師呈現本課整體學習目標，并說明本課時聚焦的內容，課件展示微生物的三大類。

（二）自主閱讀，結合生活，合作探究細菌、真菌的特征

師： 請同學們先一起閱讀教材第27頁至第29頁的內容。結合以下幾個問題了解細菌的形態結構、與人類關系等。

【課件展示探究問題】

1.細菌有哪幾種形態？每種形態中各有哪些具體種類？

2.仔細觀察教材第27頁的細菌結構模式圖，請說出從外往內的結構依次是什么？細菌主要結構特征是什么？與植物細胞相比，細菌細胞有哪些異同點？

3.細菌是如何獲得營養的？是如何繁殖的？

4.細菌與人類有什么關系？

【說明】從科學性角度出發，教師對探究問題進行了重新調整，刪掉重復的內容，添加了具體問題的科學提問。調整的目的是為學生自主學習提供更高效的支持和引導。

生：細菌有球形、桿形、螺旋形。

師：教材中都提到了哪些具體的細菌？

生：金黃色葡萄球菌、大腸桿菌。

師：除了桿菌，還有弧菌，如霍亂弧菌、乳酸菌。比如，我們日常喝的酸奶就是利用乳酸菌獲得的。微生物分布范圍很廣，種類繁多。接下來，請回答第二個問題：細菌有怎樣的結構特征？

【說明】教師呈現結構模式圖，學生對照教材說出其從外往內的結構。

生：細胞壁、細胞膜、細胞質、核質。特殊結構為鞭毛、莢膜。

師：與先前的綠色植物細胞相比，細菌細胞在結構上的區別是什么？

生：沒有成形的細胞核，核質裸露；無葉綠體等其他細胞結構。

生：有鞭毛、莢膜。

師：最主要的區別是細胞核的結構，我們把這種無成形細胞核的細胞稱為原核細胞，由該細胞構成的生物稱為原核生物。那么，細菌能否進行光合作用？

生：不能，因為它們沒有葉綠體。

師：既然不能進行光合作用，那它們如何獲取營養呢？

生：寄生或腐生。

師：什么是寄生？什么是腐生？

生：寄生是指從另一生物體內獲取營養，腐生是指從腐爛生物體獲取營養。

師：結核桿菌是寄生，枯草桿菌是腐生。那么，細菌是如何繁殖的呢？

【說明】教師播放《一滴水里的生命》視頻，視頻中提到細菌的繁殖速度很快。

師：視頻中細菌的繁殖速度很快，那細菌是通過何種方式繁殖呢？

生：一分為二。

師：我們把這種方式稱為分裂生殖。在實際生活中，細菌到底是如何滋生的呢？

教師在PPT中呈現“探秘生活中的科學常識”欄目。

【說明】教師以家庭生活中洗碗的真實情境為例，呈現家用電器研究所的實驗結果。

師：請大家根據上述結果分析，細菌滋生需要哪幾個條件？

生：水、殘余營養物質。

師：細菌滋生有三個必備條件，第一個是營養物質，第二個是適宜的溫度，第三個是一定的水分。那么，細菌與人類生活有什么關系？會給我們帶來什么影響？

生：細菌是大地的“清潔工”，可以制作味精、酸奶。

生：細菌可以使人患病。

師：也就是說，細菌既有有益的方面，也有有害的方面。

教師此時呈現實際生活中的新聞，舉例說明細菌對人類有害的方面。

【新聞內容】 一位66歲的老奶奶感染李斯特菌，患上腦膜炎，源頭或許是冰箱里的奶酪。

【說明】教師呈現李斯特菌圖片，并介紹李斯特菌的存活條件，它被稱為冰箱里的“隱形殺手”。教師結合真實生活情境，引導學生形成健康生活方式。

師：與人類相關的微生物，除了細菌，還有真菌。下面，我們來認識真菌。請同學們參照細菌的探究問題，試著自己提出真菌這部分我們要探究的問題。

【說明】教師將先前直接給出的探究問題，變為學生自主提出探究問題，目的是調動學生學習的積極性，提升自主探究能力。

學生提出的科學問題如下：真菌種類有哪些？科學家是如何分類的？真菌結構是怎樣的？和細菌、植物細胞相比，有什么區別？真菌是如何獲取營養的？是如何繁殖的？真菌與人類的關系有哪些？

師：蘑菇是微生物中的“巨人”，那真菌是如何生殖的呢？（呈現酵母菌繁殖的視頻）

師：霉菌和蘑菇的生殖方式與孢子植物一樣，都是孢子生殖，視頻中一粒一粒的就是孢子。

師：真菌對人類生活有哪些影響？請說一說哪些是有益的，哪些是有害的。

生：對人類有益的有食用菌，還有可藥用的靈芝等。

生：對人類有害的有毛癬菌，它能使人患上腳癬；還有鬼筆鵝膏，它是有毒的。

【說明】教師此時盡力發散學生的思維，讓學生結合生活經驗說出真菌對人類的影響。

師：請你回憶，當你身體出現炎癥的時候，用什么藥物來消炎？

生：頭孢、阿奇霉素、青霉素等。

師：青霉素是常見的消炎藥，20世紀40年代被發現，是由青霉菌分泌產生的一種具有殺菌作用的化學物質，廣泛應用至今。它的發現歷程是非常曲折的，大家有興趣可進行課后閱讀。

師：下面我們一起總結細菌、真菌、植物細胞、動物細胞的異同點。

【說明】教師引導學生結合青霉素的科學發現史等，以表格形式總結本課（見表1）。

本節課融入了很多創新元素，既聯系生活實際，又啟迪了學生的科學思維。調整后的教學為學生創造了很多自主學習、提問的機會。通過這次磨課，筆者發現，教師只有達成對一節課重要概念的內涵和外延的深入理解與學習，才能生成高質量的課堂，在這一過程中，教師自身的學科教學能力和學科知識水平也能得到有效提升。

參考文獻：

［1］占迪專.基于ADI模型發展科學思維的初中生物學教學實踐［J］.生物學教學，2024（4）.

［2］張培君.巧用情境教學培養科學思維［J］.中學生物教學，2024（9）.

（責任編輯：楊強）