福建省龍巖市新羅區(qū)第七中學(xué) 張建琴
“自主、合作、探究”是新一輪課程改革倡導(dǎo)的課程理念。如何切實(shí)提高課堂教學(xué)活動質(zhì)量?初中生物學(xué)教師可結(jié)合生物科學(xué)的課程性質(zhì),引導(dǎo)并組織學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),倡導(dǎo)多元化課堂,凸顯生物學(xué)重要概念。
在活動“探究影響鼠婦分布的環(huán)境因素”的教學(xué)設(shè)計(jì)中:教師可以在課前布置同學(xué),注意觀察鼠婦的生活環(huán)境,并且捕捉一定數(shù)量的鼠婦以備課堂上使用。課堂上請同學(xué)們根據(jù)自己的感官收集的材料,從生物與環(huán)境關(guān)系的角度,確立自己所要研究的問題→作出自己的假設(shè)后,再進(jìn)行探究。
根據(jù)準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料和用具,要如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,才能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性?在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中:教師可逐步地進(jìn)行啟發(fā)引導(dǎo)。師:“根據(jù)同學(xué)們作出的假設(shè):‘鼠婦喜歡生活在黑暗的地方?!瘜?shí)驗(yàn)裝置中只設(shè)置一種黑暗環(huán)境,就得出鼠婦喜歡黑暗的環(huán)境,這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠嗎?”生:“不可靠!”師:“應(yīng)該如何改進(jìn)?” 生:“應(yīng)該設(shè)置黑暗和光照的兩種環(huán)境?!睅煟骸笆窃趦蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中分別設(shè)置黑暗和光照的環(huán)境,還是在一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中分別設(shè)置黑暗和光照的環(huán)境,得出鼠婦喜歡黑暗的環(huán)境,哪一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更具有說服力?” 生思考、討論,回答:“在一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中分別設(shè)置黑暗和光照的環(huán)境,得出鼠婦喜歡黑暗的環(huán)境,更具有說服力”。師:“實(shí)驗(yàn)裝置只用一只鼠婦進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)論可靠嗎?”生:“不可靠!”師:“為什么?應(yīng)該如何改進(jìn)?”生:“實(shí)驗(yàn)裝置中應(yīng)該有多只鼠婦,才能避免偶然因素的干擾?!睅煟骸皩?shí)驗(yàn)只進(jìn)行一次,得出的結(jié)論可靠嗎?”生:“不可靠,應(yīng)該多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)?!薄T诖嘶A(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)探究。
教師積極提供機(jī)會,讓學(xué)生親自嘗試和實(shí)踐:親自提出、解決問題,親自做計(jì)劃,做決策,進(jìn)行探究。學(xué)生的親身體驗(yàn)和理解知識形成和發(fā)展的過程,就是構(gòu)建科學(xué)探究的重要概念的過程。
生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),一切生物學(xué)知識都來源于對大自然的觀察與實(shí)驗(yàn)。例如,《呼吸作用》一節(jié)的教學(xué)中,教師可組織興趣小組的同學(xué)在課前半個(gè)月給一個(gè)蘿卜稱重并記錄,后貯藏起來,以備生物課上使用。課堂上,教師讓同學(xué)當(dāng)堂給該蘿卜稱重并記錄,并將前后數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,由“為什么放置時(shí)間長的蘿卜會糠心?為什么堆放的萌發(fā)種子會發(fā)熱?”激發(fā)學(xué)生的探究欲望,引入教學(xué)。教師再進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn):“種子萌發(fā)時(shí)吸收氧氣”“種子萌發(fā)時(shí)釋放二氧化碳”。
教師在學(xué)生認(rèn)真地觀察和比較定性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn):用氧氣采集器和二氧化碳傳感器分別收集密閉容器內(nèi)的植物材料進(jìn)行呼吸作用時(shí)所放出的氧氣和二氧化碳的濃度數(shù)值,間隔時(shí)間為每10秒記錄1次,共10次,保存數(shù)據(jù)并繪制曲線圖。再進(jìn)行定量測量“種子萌發(fā)時(shí)釋放能量”。
本節(jié)內(nèi)容由學(xué)生的定量實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),學(xué)生觀察教師的定性實(shí)驗(yàn),再到學(xué)生的定量實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生經(jīng)歷了從現(xiàn)象到本質(zhì),從定性到定量的發(fā)展過程,并形成如下的重要概念:在生物體內(nèi),細(xì)胞能通過分解糖類等獲得能量,同時(shí)生成二氧化碳和水。
在學(xué)生重復(fù)科學(xué)家們探索“光合作用”的歷程,進(jìn)行:“驗(yàn)證綠葉在光下合成淀粉”“檢驗(yàn)光合作用釋放氧氣”“驗(yàn)證植物進(jìn)行光合作用需要葉綠素”“檢驗(yàn)光合作用需要二氧化碳”等一系列驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后,教師可引導(dǎo)學(xué)生通過繪制光合作用的原料、產(chǎn)物、條件和場所之間的關(guān)系圖解,幫助學(xué)生理解和內(nèi)化:綠色植物能利用太陽能(光能),把二氧化碳和水合成貯藏了能量的有機(jī)物,同時(shí)釋放氧氣。
例如,《激素調(diào)節(jié)》一節(jié)的教學(xué)中,教師通過課前收集大量的事實(shí)和實(shí)例,配合圖片等材料,使現(xiàn)象得到直觀呈現(xiàn)。如:巨人癥:可以列舉中國河南三門峽的王峰軍,身高2.55米,手掌為30厘米,腳穿75碼鞋,比家喻戶曉的籃球巨星姚明2.26米還高。侏儒癥:可以出示中國達(dá)人秀侏儒的照片或侏儒演員的電影,吸引學(xué)生的眼球。肢端肥大癥:可以出示肢端肥大癥患者臉部和四肢的圖片,給學(xué)生直觀形象的感官呈現(xiàn)。地方性甲狀腺腫:教師可先講述是缺碘引起了甲狀腺組織增生;而不是由甲狀腺激素的高或低引起的,后出示患者的頸部圖片。
最后介紹胰島素和性激素的作用。概括出激素作用的一般特點(diǎn):體液運(yùn)輸,含量微少而效能顯著,對于生長、發(fā)育、生殖和代謝等基本生命活動有重要調(diào)節(jié)作用。
教師通過具體、形象的認(rèn)識素材作生動的描述,是促成學(xué)生理解激素的重要認(rèn)識基礎(chǔ),從而突破了本節(jié)所包含的重要概念。
在教學(xué)中,教師可通過幫助學(xué)生通過對事實(shí)的抽象和概括,建立生物學(xué)重要概念,并以此來構(gòu)建合理的知識框架。同時(shí)教師也可以指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用重要概念為新情境下解決相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)。
例如,2014年多次出現(xiàn)在我國京津冀三地的霧霾天氣,讓“霧霾”這一熱詞成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。霧霾天氣的形成與PM2.5指數(shù)有著重要的關(guān)系。
教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用課標(biāo)中主題四生物圈中的綠色植物包含的重要概念,分析霧霾對植物的生存條件;對植物的光合作用、呼吸作用的危害。同時(shí)可以利用主題五生物圈中的人所包含的重要概念,分析霧霾對人體的呼吸系統(tǒng);對人體的血液循環(huán)系統(tǒng)的危害。
課堂后,教師可組織生物興趣小組的同學(xué)進(jìn)行科學(xué)探究:一是教室里擦黑板是否會使我們處在PM2.5超標(biāo)的環(huán)境中?二是上下班的高峰期,行人和交警是否處于PM2.5超標(biāo)的環(huán)境中?同學(xué)們應(yīng)用科學(xué)探究中的原理和重要概念分別對兩個(gè)不同空間內(nèi)的空氣在不同的時(shí)間段進(jìn)行采樣,密封后送往附近環(huán)境監(jiān)測站檢測,并對檢測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷??梢缘贸鼋Y(jié)論:一是擦黑板使我們處在PM2.5超標(biāo)的環(huán)境中。二是上下班的高峰期,行人和交警處于PM2.5超標(biāo)的環(huán)境中。
“霧霾”問題要如何解決?探究活動的最后,師生共同探討:為美化家鄉(xiāng)環(huán)境獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策,樹立環(huán)保意識,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。
生物學(xué)課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動學(xué)習(xí),期待學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程,教師圍繞著生物學(xué)重要概念組織并開展多樣化的教學(xué)活動,以促成學(xué)生對重要概念的建立、理解和應(yīng)用,減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),凸顯生物學(xué)重要概念。