福建省龍巖市新羅區(qū)第七中學 張建琴
“自主、合作、探究”是新一輪課程改革倡導的課程理念。如何切實提高課堂教學活動質(zhì)量?初中生物學教師可結(jié)合生物科學的課程性質(zhì),引導并組織學生進行探究性學習,倡導多元化課堂,凸顯生物學重要概念。
在活動“探究影響鼠婦分布的環(huán)境因素”的教學設(shè)計中:教師可以在課前布置同學,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,再進行探究。
根據(jù)準備的實驗材料和用具,要如何設(shè)計實驗方案,才能提高實驗結(jié)果的可靠性?在實驗設(shè)計中:教師可逐步地進行啟發(fā)引導。師:“根據(jù)同學們作出的假設(shè):‘鼠婦喜歡生活在黑暗的地方?!瘜嶒炑b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,這樣的實驗結(jié)果可靠嗎?”生:“不可靠!”師:“應該如何改進?” 生:“應該設(shè)置黑暗和光照的兩種環(huán)境?!睅煟骸笆窃趦蓚€實驗裝置中分別設(shè)置黑暗和光照的環(huán)境,還是在一個實驗裝置中分別設(shè)置黑暗和光照的環(huán)境,得出鼠婦喜歡黑暗的環(huán)境,哪一種實驗設(shè)計更具有說服力?” 生思考、討論,回答:“在一個實驗裝置中分別設(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:“實驗裝置只用一只鼠婦進行實驗,結(jié)論可靠嗎?”生:“不可靠!”師:“為什么?應該如何改進?”生:“實驗裝置中應該有多只鼠婦,才能避免偶然因素的干擾。”師:“實驗只進行一次,得出的結(jié)論可靠嗎?”生:“不可靠,應該多次重復實驗?!?。在此基礎(chǔ)上進行科學探究。
教師積極提供機會,讓學生親自嘗試和實踐:親自提出、解決問題,親自做計劃,做決策,進行探究。學生的親身體驗和理解知識形成和發(fā)展的過程,就是構(gòu)建科學探究的重要概念的過程。
生物學是一門實驗科學,一切生物學知識都來源于對大自然的觀察與實驗。例如,《呼吸作用》一節(jié)的教學中,教師可組織興趣小組的同學在課前半個月給一個蘿卜稱重并記錄,后貯藏起來,以備生物課上使用。課堂上,教師讓同學當堂給該蘿卜稱重并記錄,并將前后數(shù)據(jù)進行對比,由“為什么放置時間長的蘿卜會糠心?為什么堆放的萌發(fā)種子會發(fā)熱?”激發(fā)學生的探究欲望,引入教學。教師再進行演示實驗:“種子萌發(fā)時吸收氧氣”“種子萌發(fā)時釋放二氧化碳”。
教師在學生認真地觀察和比較定性實驗的基礎(chǔ)上,引導學生進行定量實驗:用氧氣采集器和二氧化碳傳感器分別收集密閉容器內(nèi)的植物材料進行呼吸作用時所放出的氧氣和二氧化碳的濃度數(shù)值,間隔時間為每10秒記錄1次,共10次,保存數(shù)據(jù)并繪制曲線圖。再進行定量測量“種子萌發(fā)時釋放能量”。
本節(jié)內(nèi)容由學生的定量實驗引入教學,學生觀察教師的定性實驗,再到學生的定量實驗,讓學生經(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),細胞能通過分解糖類等獲得能量,同時生成二氧化碳和水。
在學生重復科學家們探索“光合作用”的歷程,進行:“驗證綠葉在光下合成淀粉”“檢驗光合作用釋放氧氣”“驗證植物進行光合作用需要葉綠素”“檢驗光合作用需要二氧化碳”等一系列驗證實驗后,教師可引導學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物,同時釋放氧氣。
例如,《激素調(diào)節(jié)》一節(jié)的教學中,教師通過課前收集大量的事實和實例,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:可以出示中國達人秀侏儒的照片或侏儒演員的電影,吸引學生的眼球。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:體液運輸,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、形象的認識素材作生動的描述,是促成學生理解激素的重要認識基礎(chǔ),從而突破了本節(jié)所包含的重要概念。
在教學中,教師可通過幫助學生通過對事實的抽象和概括,建立生物學重要概念,并以此來構(gòu)建合理的知識框架。同時教師也可以指導學生應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。霧霾天氣的形成與PM2.5指數(shù)有著重要的關(guān)系。
教師可以指導學生利用課標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進行科學探究:一是教室里擦黑板是否會使我們處在PM2.5超標的環(huán)境中?二是上下班的高峰期,行人和交警是否處于PM2.5超標的環(huán)境中?同學們應用科學探究中的原理和重要概念分別對兩個不同空間內(nèi)的空氣在不同的時間段進行采樣,密封后送往附近環(huán)境監(jiān)測站檢測,并對檢測的實驗數(shù)據(jù)進行分析和判斷??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)境獻計獻策,樹立環(huán)保意識,實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。
生物學課程強調(diào)學生的主動學習,期待學生主動參與學習過程,教師圍繞著生物學重要概念組織并開展多樣化的教學活動,以促成學生對重要概念的建立、理解和應用,減輕學生的學業(yè)負擔,凸顯生物學重要概念。