中圖分類號:G633.91文獻標(biāo)識碼:B
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《義教課標(biāo)》指出“教學(xué)過程重實踐”,即生物學(xué)課程應(yīng)高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實踐經(jīng)歷,強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是主動參與的過程,選擇恰當(dāng)?shù)恼鎸嵡榫?,設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生積極參與動手和動腦的活動。生物學(xué)是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科,其探究實踐活動對激發(fā)學(xué)生求知欲、提升學(xué)生的動手操作技能以及培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維至關(guān)重要。杜威(J.Dewey)提倡“從做中學(xué)”,主張學(xué)習(xí)必須“做”,直接灌輸知識會導(dǎo)致學(xué)生難以習(xí)得真知、獲得能力?!白鲋袑W(xué)\"就是在實踐、探究中學(xué)習(xí),這與《義教課標(biāo)》中的要求相呼應(yīng)。學(xué)生通過動手實踐獲得的經(jīng)驗往往更容易形成長期記憶,獲得的知識也更加牢固。1然而,由于時間和空間的限制,大多數(shù)探究實踐活動難以在傳統(tǒng)課堂中充分實施。實踐性作業(yè)不僅能豐富教學(xué)內(nèi)容,還能將課堂理論與課后實踐緊密結(jié)合,促使學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐,逐步培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。筆者嘗試將本地博物館資源融入實踐性作業(yè)之中,通過激勵學(xué)生積極參與實踐,從而將傳統(tǒng)的博物館參觀活動從被動的“觀賞”模式轉(zhuǎn)化為主動的“啟迪”和“應(yīng)用\"模式,達成更深層次的學(xué)習(xí)效果。
筆者根據(jù)《義教課標(biāo)》學(xué)習(xí)主題“(六)遺傳與進化\"及人教版義務(wù)教育教科書《生物學(xué)·八年級·下冊》以及簡稱“教材\"第三章的內(nèi)容,展示如何運用博物館資源設(shè)計初中生物學(xué)實踐性作業(yè)。
1生命之網(wǎng),構(gòu)建生命發(fā)展框架
《義教課標(biāo)》主題“(六)遺傳與進化\"包含次位概念\"8.1.1生命最有可能是在原始海洋中形成的\"\"8.1.2化石記錄是生物進化的直接證據(jù)\"\"8.2.1遺傳變異和環(huán)境因素的共同作用導(dǎo)致了生物的進化\"\"8.2.2生物的進化總體上呈現(xiàn)出由簡單到復(fù)雜、由水生到陸生的趨勢\"“8.2.3人類和現(xiàn)代類人猿都是由古猿進化而來的”。
在學(xué)習(xí)這一主題之前,學(xué)生對于化石、恐龍、類人猿等的知識通常來自科普書籍中的零散信息,缺乏系統(tǒng)性和連貫性的認(rèn)知,對生物進化的理解也不夠深人。碎片化的知識還可能會限制學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維,影響其構(gòu)建完整的生物進化概念、難以培養(yǎng)進化適應(yīng)觀。
南京古生物博物館以時間線為主軸,通過不同地質(zhì)時期的化石來直觀地展示生物的進化歷程,并輔以詳細(xì)的文字說明,生動地展示生命演化的各個階段,有助于學(xué)生更好地理解不同進化階段。為此,筆者設(shè)計了以下實踐性作業(yè),引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地梳理生命的發(fā)展歷程。
(1)參觀南京古生物博物館,梳理從生命誕生至今的進化簡史;觀察不同地質(zhì)時期的化石,從每個地質(zhì)時期中選擇一種代表性動物和植物,并以表格的形式進行展示,總結(jié)出生物進化的趨勢。
(2)選擇一個地質(zhì)時期進行深人研究,了解該時期的主要生物及其生存環(huán)境,并嘗試?yán)L制該地質(zhì)時期的思維導(dǎo)圖。
在完成實踐性作業(yè)的過程中,學(xué)生通過觀察各個時期的生物了解不同地質(zhì)時期生命演化的特征,逐步構(gòu)建生命起源和進化的概念框架。在此過程中,筆者激勵學(xué)生通過自主查閱資料解決問題。對于目前尚未解決的問題,筆者引導(dǎo)學(xué)生在符合科學(xué)邏輯的基礎(chǔ)上大膽猜測并交流討論。例如,關(guān)于太古代時期的生命起源部分,教材中只介紹了“化學(xué)起源說”,通過參觀博物館,學(xué)生還了解到“宇宙胚種論\"\"海底熱液生命起源說”等其他理論。教師據(jù)此提出問題并引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么大多數(shù)科學(xué)家更認(rèn)可化學(xué)起源說?
學(xué)生總結(jié)出生物進化的趨勢:由簡單到復(fù)雜,由低等到高等,由水生到陸生。學(xué)生逐步構(gòu)建出相關(guān)概念“越簡單、越低等的生物化石總是出現(xiàn)在越古老的地層中,越復(fù)雜、越高等的生物化石則總是出現(xiàn)在越后期形成的地層中”。通過觀察、記錄、分析、討論等過程,學(xué)生能夠運用比較、分類、歸納、演繹、分析、綜合等科學(xué)思維方法認(rèn)識事物并解決實際問題,逐步形成基于證據(jù)和邏輯的科學(xué)思維習(xí)慣,從而初步掌握科學(xué)思維方法。
2化石密語,探索生物進化奧秘
通過觀察化石,學(xué)生可以類比分析古生物與現(xiàn)代生物之間的區(qū)別與聯(lián)系,并基于古生物的特征對其所生存的環(huán)境進行合理的推測。在進行主題“(二)生物的多樣性”教學(xué)時,學(xué)生較易忽視不同物種之間的聯(lián)系,并采用死記硬背的方式記憶知識點。這種方式不僅不利于發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),還增加了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)?;軌驇椭鷮W(xué)生有效梳理不同物種之間的聯(lián)系,通過研究化石,學(xué)生可以更直觀地理解生物進化的連續(xù)性和復(fù)雜性。為此,筆者設(shè)計了以下實踐性作業(yè)。
(1)觀察“遼寧古果”化石,將其結(jié)構(gòu)與蕨類植物、裸子植物、被子植物進行類比分析,闡述其與現(xiàn)代裸子植物、被子植物的異同點以及裸子植物、被子植物在進化上的先后順序。
(2)觀察“中華龍鳥\"化石,類比分析其與鳥類和恐龍的異同點,闡明為什么“中華龍鳥”是被稱為鳥
的恐龍。
化石作為生物進化的直接證據(jù),不僅揭示了物種分化的脈絡(luò)、展示了生物適應(yīng)性的變化、記錄了物種滅絕事件,還為科學(xué)家提供了推測古代環(huán)境變化的線索。在參觀過程中,學(xué)生以實踐性作業(yè)任務(wù)為引領(lǐng),循序漸進地了解生物進化的相關(guān)歷程。學(xué)生通過觀察具有特殊意義的化石,能夠直觀地感知一個物種進化為另一個物種的過渡形態(tài);通過類比分析這類化石與其他生物在結(jié)構(gòu)上的異同,不僅能夠認(rèn)識到生物之間的內(nèi)在聯(lián)系,還能夠深刻理解生物是不斷進化的。在此過程中,學(xué)生能夠掌握生物學(xué)基礎(chǔ)知識并形成進化與適應(yīng)的生命觀念。
3古石尋蹤,探索人類起源之謎
江蘇江寧湯山方山地質(zhì)博物館的“人類密碼”主題展廳通過精心設(shè)計的展覽,引領(lǐng)參觀者探索直立人的發(fā)現(xiàn)與復(fù)原過程,揭示了南京直立人的“身世之謎”。教師展示人類的起源和進化相關(guān)圖片資料,圖片中以特定的順序展示南方古猿、能人、直立人、智人,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知,即人類是按照南方古猿、能人、直立人、智人的順序逐步演化而來。然而人類的進化并非線性的過程,而是呈現(xiàn)出復(fù)雜交錯的特征,且在時間維度上并不連續(xù)?;谝陨腺Y料,筆者設(shè)計了以下實踐性作業(yè)。
(1)參觀江蘇江寧湯山方山地質(zhì)博物館“人類密碼\"主題展廳,了解南京直立人頭骨化石的發(fā)現(xiàn)與復(fù)原過程,感受考古工作者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和科學(xué)思維。
(2)小組合作查閱文獻資料,了解中國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的直立人出現(xiàn)的時間,探討關(guān)于“非洲起源說”和“多地起源說”的相關(guān)論據(jù)。
在參觀過程中,學(xué)生可以近距離地觀察人類頭骨化石從出土到復(fù)原的全過程,這一過程不僅展示出考古工作者深厚的專業(yè)功底和敏銳的洞察力,還體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)在化石研究中的關(guān)鍵作用,如可以使用放射性同位素標(biāo)記等方式測定地質(zhì)時期。南京直立人頭骨化石在被發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)被擠壓變形,缺少部分骨骼。為了修復(fù)這些化石,考古工作者運用計算機技術(shù),結(jié)合人類進化過程進行測算,以人體結(jié)構(gòu)學(xué)為依據(jù),一步步還原南京直立人的原本面貌。學(xué)生在參觀過程中深刻認(rèn)識到解決真實情境中的問題涉及多個學(xué)科領(lǐng)域的知識,而義務(wù)教育階段的基礎(chǔ)知識能夠為深人學(xué)習(xí)各學(xué)科領(lǐng)域知識奠定基礎(chǔ)。
在查閱中國境內(nèi)直立人文獻資料的過程中,學(xué)生進一步認(rèn)識到了南京直立人在古人類學(xué)研究史上的重要意義,且為“多地起源說”提供了有力的支撐。人類的起源與進化研究領(lǐng)域仍存在許多未解之謎,此次的實踐性作業(yè)能夠激發(fā)學(xué)生的探究熱情,引領(lǐng)學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)過程中不斷發(fā)現(xiàn)、質(zhì)疑和創(chuàng)新。
4生命古韻,啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維
在生命演化的進程中,生命的迭代與更替也是值得深入探索的重要課題。在地球漫長的歷史中,共存在五次生物大滅絕,無數(shù)物種在生物大滅絕中消失,然而仍有部分物種得以幸存,為后世的生物多樣性奠定基礎(chǔ)。同時,生物大滅絕也為新物種的誕生與更替提供了契機,進一步豐富了生物多樣性?;谝陨匣A(chǔ)知識,筆者設(shè)計了以下實踐性作業(yè)。
(1)參觀南京古生物博物館“生命悲歌一大滅絕\"主題展廳,了解五次生物大滅絕事件,闡述生物大滅絕對現(xiàn)代社會的啟示;選擇其中一次生物大滅絕進行深入研究,通過查閱相關(guān)資料,探索生物大滅絕原因的依據(jù),學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方式。
(2)查閱目前已有的生物滅絕相關(guān)資料并與前五次生物大滅絕進行對比,分組討論:第六次生物大滅絕是否正在上演?人類在其中具有怎樣的作用?
該作業(yè)在一定程度上要求學(xué)生融會貫通生物學(xué)知識,教師也可以通過該作業(yè)對學(xué)生進行針對性的指導(dǎo)和啟發(fā)。學(xué)生在查閱資料、分析、討論的過程中形成認(rèn)知,即五次生物大滅絕都有著復(fù)雜的原因,通常與地球環(huán)境變化息息相關(guān)。2教師可以在討論過程中引導(dǎo)學(xué)生探討人類活動對地球環(huán)境的影響以及對生物多樣性的價值,并引導(dǎo)學(xué)生從歷次生物大滅絕中總結(jié)經(jīng)驗。學(xué)生也可以根據(jù)自己的興趣進行深入探究,如發(fā)表對生物大滅絕中部分存活下來的生物的看法。
生物學(xué)課程需要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),主要指學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí)能夠逐步形成的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力,集中體現(xiàn)了生物學(xué)課程育人價值。教師通過深人探索博物館資源并將其融人課程教學(xué)之中,能夠有效豐富課程活動的內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓寬學(xué)生的認(rèn)知視野;通過深人介紹本土文化和歷史,能夠增強學(xué)生對本土文化的認(rèn)同感和自豪感;通過設(shè)計實踐性作業(yè),能夠引導(dǎo)學(xué)生在問題引領(lǐng)一觀察記錄一類比分析一交流提升等過程中逐步深入學(xué)習(xí),從而激勵學(xué)生主動參與學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲,發(fā)展學(xué)生的觀察能力、動手能力和科學(xué)思維能力,真正實現(xiàn)讓學(xué)生在“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的目標(biāo),切實發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
參考文獻
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