摘 要:生物是初中階段學習的一門重要學科,一些內(nèi)容會通過實驗呈現(xiàn),實驗屬于教學中的重要環(huán)節(jié)。在課程改革背景下,越發(fā)重視培養(yǎng)學生核心素養(yǎng),教師需要在教學中運用合理方式促進學生在核心素養(yǎng)方面的不斷提升,實驗是引導學生增強核心素養(yǎng)的重要方式。
關鍵詞:生物學科;核心素養(yǎng);設計與分析
一、 引言
初中生物核心素養(yǎng)可以體現(xiàn)出對原本課程標準的升華,這實際上與新課標中提出的情感態(tài)度、知識和能力、價值觀之間具有一致性。文章將以人教版八年級上冊第五單元第四章第三節(jié)《真菌》為例,針對通過實驗提升核心素養(yǎng)展開詳細探究。
二、 生物核心素養(yǎng)概述
初中生物核心素養(yǎng)主要包括科學思維、生命觀念、社會責任以及科學探究,通過概括性方式將學習者應具備的能力與知識反映了出來,具有較強的可操控性,發(fā)揮著對生物育人的指引作用。
(一)生命觀念
生命觀念主要指對生命本質(zhì)、生命現(xiàn)象和生活在活動時規(guī)律的看法與認識,體現(xiàn)了對生物學概念和本質(zhì)的總結(jié),并在人們思維中進行了修正、融合以及升華,進而獲得方法論與認知觀,能夠?qū)ι飳W事件做出較好解釋與理解。初中階段,學生需在認知結(jié)構上逐步深化,構建進化和規(guī)律觀念、穩(wěn)態(tài)和平衡觀,借此強化對生物概念與各知識之間關系的理解。
(二)科學思維
科學思維是指學習者在遇到新知識時,可以運用已掌握知識和原本積累的經(jīng)驗對知識進行歸納與分析,然后得出全新結(jié)論,形成理性較強的思維范式。每個學習者腦中都具有科學思維,可以使事實與方法論之間進行協(xié)調(diào)發(fā)展。對學習者來講,會結(jié)合大量事實對已有理論進行檢驗與完善,然后獲得新知識?;诒举|(zhì)層面進行分析,科學思維為人們在面對問題時體現(xiàn)出的能力與態(tài)度??茖W思維主要包含三個層次:首先,科學實驗進行定性分析,針對研究目標當中的功能與結(jié)構進行觀察,針對其性質(zhì)進行分析。其次,判斷實驗、析因?qū)嶒炓约澳嫦蛲茢喈斨袑κ挛锇l(fā)生的因果關系進行分析,并找出其具體原因。最后,基于事物實際認知過程進行思考,通過分析和綜合、歸納和演繹等方式對事物發(fā)展規(guī)律與變化規(guī)律進行探索。科學思維對科學探究具有制約作用,學生需不斷加強自身科學思維建設。學生進行學科概念獲取時,不僅需進行概念生成,也需進行概念轉(zhuǎn)化。要想形成科學思維,就需經(jīng)過系統(tǒng)性訓練,進而在訓練中逐步產(chǎn)生。
(三)科學探究
展開科學探究能夠使學生在生物學現(xiàn)象方面的好奇心得以提升,學生基于自身觀察力思考現(xiàn)象,然后對研究方案、實施方案進行設計,與已有經(jīng)驗之間進行結(jié)合實施推斷研究,并做出歸納總結(jié)。對教師來講,需在學生探索時進行方法指導,使學生形成大致思路,提升科學探究意識和能力。就科學來講,需詮釋數(shù)據(jù)、讀取數(shù)據(jù)以及獲取數(shù)據(jù),科學理論需具備與之對應的證據(jù)。進行科學觀察時,需先進行觀察,然后將疑難提出,同時對相關書刊進行查詢,獲取資源相關信息,進而進行方案設計,結(jié)合事實對已有信息做出修訂,通過輔助工具進行數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及數(shù)據(jù)讀取,并和他人進行探討。進行科學探究,需注重科學思維的運用,針對多種解釋展開評價。
三、 實驗中提升學生生物學科核心素養(yǎng)的重要意義
生物學是將實驗作為基礎的學科,教學中實驗發(fā)揮著十分重要的作用。對初中生來講,他們思維活躍、樂于動手、好奇心比較強。傳統(tǒng)教學模式中,教師往往會單純運用講授方式,學生學習興趣不足。實驗的運用,能夠使學生對生物這一學科產(chǎn)生更加強烈和濃厚的興趣,提升探究意識與觀察能力,強化動手能力,有效論證理論知識,調(diào)動創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力,進而獲得更全面的發(fā)展。
四、 在實驗中提升生物學科核心素養(yǎng)的教學分析
首先,教師應做好教材研讀、課標研讀工作,充分認識到實驗教學實施的主要目的與價值性,在對《真菌》這部分學習時,學生需舉例說出各種常見真菌。描述真菌形態(tài)結(jié)構、營養(yǎng)方式和繁殖方式。說出真菌細胞、細菌細胞、動物細胞和植物細胞結(jié)構的主要區(qū)別。通過種植食用菌和制作孢子印的活動,使學生觀察酵母菌、青霉菌和新鮮食用菌,進而對學生觀察、思考、表達、規(guī)范實驗操作和科學探究能力進行有效培養(yǎng)。也需培養(yǎng)學生交流與合作能力,學會辯證看待真菌與人類生活的關系。此外,對實驗教學和核心素養(yǎng)之間的關系形成深刻認識與理解。通過實驗教學培養(yǎng)學生核心素養(yǎng),是循序漸進的過程,教師需梳理實驗、核心素養(yǎng)二者之間關系。然后,教師應做好實驗準備,積極展開預實驗,結(jié)合預實驗對實驗做出改進。在此過程中,教師可以對類似實驗進行比較,進而使實驗能夠獲得優(yōu)化與完善。
五、 實驗中提升生物學科核心素養(yǎng)的教學設計
(一)展示實驗中促進學生生命觀念形成
生命觀念能體現(xiàn)出學生對生命價值的判斷與認定,是學生能夠有效掌握知識的重要基礎,能夠促進其正確三觀形成,也能使學生逐漸形成良好理解能力,同時其也是核心素養(yǎng)的重要組成,因此教師應注重學生生命觀念的形成,培養(yǎng)學生生命觀念過程中,實驗是比較有效的方法。實驗過程中,教師可以為學生播放熱帶雨林當中多種多樣稀奇古怪的真菌生長視頻。然后提出問題:視頻當中大型真菌與陸生植物相同,都會從潮濕的土壤環(huán)境中長出來。生活中養(yǎng)殖的食用菌也是由土里培養(yǎng)出來。真菌是植物嗎?想一想真菌進行生長時是否需要陽光?它和植物之間存在什么本質(zhì)上的區(qū)別呢?真菌的生長過程與生命的生長過程在生長時的條件會有所不同。這種展示真菌生長過程的方式,能夠使學生對真菌生長環(huán)境、生長特點形成更全面的認識與了解,也能將比較枯燥的知識通過形象、生動的形式呈現(xiàn),使不容易被理解的知識變得更加簡單。不僅能夠增強學生學習興趣與熱情,也能提升其核心素養(yǎng)。
(二)質(zhì)疑實驗中促進學生科學思維形成
對科學思維來講,需尊重事實和尊重證據(jù),形成嚴謹態(tài)度,通過科學方法加強對事物的認識,運用有效方式解決實際問題。對思維發(fā)展來講,主要包括這幾個方面:首先,質(zhì)疑中形成思考視角,實證中做出有效判斷,辯證中形成邏輯準繩。學生在進行生物學習過程中,需逐漸形成歸納與概括能力、審視和論證能力,這些方面均需通過實驗教學落實,培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)需經(jīng)歷長期過程,要想使學生形成科學思維,教師就需在實驗中加強引導。進行酵母菌實驗時,教師正式實驗之前需強調(diào)用電時的安全性,將學生劃分為兩人一組,結(jié)合“導學案”實驗步驟展開操作:在此過程中,需先進行酵母菌相關臨時裝片的制作,再通過顯微鏡展開觀察,學生之間合作交流,然后填寫導學案,并且對觀察結(jié)果進行匯報。實驗之前需關注細節(jié),吸取酵母菌這方面的培養(yǎng)液時,應先將其搖勻,這主要是由于多數(shù)酵母菌往往會沉于底部。培養(yǎng)液不滴入過多,避免酵母菌以及蓋玻片出現(xiàn)漂浮不定情況,如果出現(xiàn)上述情況,將會對觀察不利。染色不能在載物臺直接進行。為使學生通過顯微鏡進行酵母菌觀察時形成明確目標,可以在課件中運用同步方式展示兩張酵母菌物像,其中為10倍物鏡、40倍物鏡狀態(tài)下觀察到的照片,并且講臺中放置示范顯微鏡參照。在此過程中,可以讓先操作成功的學生充當“老師”指導他人操作。進而由教師將問題提出:酵母菌屬于多細胞形式的真菌?顯微鏡中細胞圓形近似白色大亮點結(jié)構并不是液泡?學生對教師提出問題可以結(jié)合自身對知識的理解提出質(zhì)疑,進而促進學生在實驗學習中科學態(tài)度的形成,也能使學生在學習中增強探究能力、合作能力、操作能力,進而實現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效提升。
(三)自主實驗中促進學生科學探究意識形成
科學探究屬于科學實踐的一部分,能夠幫助學生加強對科學概念以及科學本質(zhì)的理解。科學探究實施的目的在于使學生可以提出生物學相關問題,并對實驗器具進行熟練運用,同時能夠制訂比較簡單的實驗方案并實施這一方案,最終對實驗數(shù)據(jù)進行記錄和分析,使學生獲得科學研究氛圍,并在實驗中將自身問題與疑惑提出,根據(jù)問題做出假設,然后結(jié)合實驗展開論證,進而獲得最終結(jié)論。青霉菌實驗中,觀察青霉菌菌落之前,需使用一次性手套和一次性口罩,然后引導學生通過兩人一組方式根據(jù)導學案具體實驗步驟展開規(guī)范操作,在此過程中,先用放大鏡對饅頭進行觀察,同時觀察培養(yǎng)基中青霉菌菌落,菌落為青綠色絨毛狀,制作青霉菌相關臨時裝片,使用顯微鏡進行觀察,根據(jù)青霉菌這方面的永久裝片展開對比,并且實施合作交流,將最終觀察結(jié)果填寫在導學案中,并進行相關匯報。實驗中,學生的自主性獲得了明顯體現(xiàn),這種自主性的實現(xiàn)會在一定程度上促進學生形成探究意識,增強學習時的主動性與積極性,將自身能動性充分發(fā)揮出來,也能形成科學思想意識,不斷提升核心素養(yǎng)。
(四)實驗反思中促進學生社會責任意識形成
在向?qū)W生滲透社會責任方面的思想意識時,需運用計劃性、針對性方式,加強對科技新聞、科學議題、現(xiàn)實問題的運用,使學生能夠參與到實驗活動中,并且指導學生對相關問題進行探討,使學生形成良好社會責任感,如教師可以通過各種真菌的展示體現(xiàn)出生物的多樣性,使學生能夠辯證看待真菌與人類生活,同時可以在日常生活中形成保護生物多樣性的思想認識,促進學生形成正確生態(tài)觀,日常生活中能夠運用積極、有效方式保護生物多樣性,其中包括提升環(huán)保意識、重視環(huán)境保護、保持生物鏈等。同時教師可以組織學生角色扮演表演小品《真菌界“萌主”競選》,分別由四名學生扮演酵母菌、青霉菌、蘑菇和主持人的角色。為了增強代入感和表演效果,學生分別戴上自己制作的“變廢為寶”的服裝、毛茸茸頭飾、小雨傘等道具。教師引導學生在課后用表格形式比較動物、植物、細菌和真菌這四類生物的細胞結(jié)構、營養(yǎng)方式和繁殖方式。進而針對這部分內(nèi)容做出有效反思。通過這種聯(lián)系社會實際的方式,能夠使學生在實驗中產(chǎn)生一種親切感,使責任意識通過結(jié)合實際案例獲得強化,因此在教學中,教師不僅應注重實驗的實施,也需積極引導學生對實驗做出反思,進而使學生核心素養(yǎng)能夠獲得明顯提升。
六、 結(jié)語
綜上所述,初中生物在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)過程中,教師可以將實驗作為重要手段,引導學生形成生命觀念、科學思維,積極進行科學探究,樹立社會責任,使學生在學習中能夠形成知識融合思想意識,將生物相關知識運用在生活中和實踐中,促進學生在價值理念和情感態(tài)度上實現(xiàn)升華,使學生進行生物學習時變得更加活躍,以較快速度吸收教師講授的知識,將知識內(nèi)化為自身的行為思想,不斷提升核心素養(yǎng)。
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作者簡介:鐘淑君,福建省漳州市,閩南師范大學附屬中學(漳州市第二中學)。