初中生物學(xué)發(fā)展核心素養(yǎng)的實(shí)踐研究

摘 要：當(dāng)前，培育學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的一項(xiàng)重要舉措，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是生命觀念和科學(xué)思維的實(shí)踐，也是培養(yǎng)社會責(zé)任的重要途徑。人教版教材《動物的行為》一課中，對先天性行為和學(xué)習(xí)行為兩個(gè)概念的描述比較簡單，造成學(xué)生對這些抽象概念的理解存在一定難度。因此，教師引導(dǎo)學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)，分析并幫助學(xué)生在建構(gòu)概念的過程中如何發(fā)展學(xué)生的生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任的生物學(xué)發(fā)展核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：發(fā)展核心素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)教學(xué);概念建構(gòu);初中生物

當(dāng)前，培育學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的一項(xiàng)重要舉措，課程標(biāo)準(zhǔn)中提到，生物學(xué)科的基本框架由生物學(xué)的重要概念構(gòu)成，學(xué)生通過它可以將單獨(dú)零散的知識更好地融入整個(gè)知識框架中去，而重要概念居于生物學(xué)學(xué)科的中心位置，其涵蓋了對生命基本現(xiàn)象以及相關(guān)規(guī)律理論等的理解和詮釋，在學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)及相關(guān)科學(xué)的過程中起到不可或缺的支撐作用，也就是概念的形成是支撐生命觀念的重要依據(jù)，另外，生物科學(xué)的形成和發(fā)展，自始至終都伴隨著科學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。羅杰爾·培根說過：“沒有實(shí)驗(yàn)，任何新的東西不能深知。”可見實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生觀察思考、收集信息并處理信息、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力都很重要。利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)來引導(dǎo)和幫助學(xué)生建構(gòu)概念，化抽象為具體，變被動為主動，形成概念的過程也就是在科學(xué)探究的過程中完成知識的再生。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是生命觀念和科學(xué)思維的實(shí)踐，也是培養(yǎng)社會責(zé)任的重要途徑。

以下，我將以人教版八年級上冊第五單元第二節(jié)《動物的行為》一課為例，談?wù)勅绾瓮ㄟ^實(shí)驗(yàn)教學(xué)來建構(gòu)概念，培育學(xué)生的生物學(xué)發(fā)展核心素養(yǎng)。

一、生活情境導(dǎo)入，形成生命觀念

知識來源于生活，唯有鮮活的生活本源素材和經(jīng)歷才能更好地幫助學(xué)生樹立生命觀念。在本節(jié)課的開始，我用一段精彩的馬戲團(tuán)小狗走鋼絲的視頻來引入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生融入本節(jié)重要概念的學(xué)習(xí)中，為本節(jié)建構(gòu)概念開個(gè)好頭。學(xué)生在主動觀察生命現(xiàn)象，并嘗試著解釋現(xiàn)象，以及體驗(yàn)出其中所包含的生物學(xué)知識的過程中，不僅是建構(gòu)概念的過程，也能幫助學(xué)生形成“進(jìn)化與適應(yīng)觀”這一生命觀念。

二、在探究活動與體驗(yàn)中培養(yǎng)科學(xué)思維

對于本節(jié)內(nèi)容，不少教師容易把對動物的兩種行為的概念作為識記內(nèi)容反復(fù)講解并要求學(xué)生背誦和記憶，教學(xué)檢測也是如此。這種以識記概念作為教學(xué)目標(biāo)的方式不僅加重了學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，也偏離了生物學(xué)教學(xué)的重要目的[1]。既然教材選用通過小鼠走迷宮的行為來幫助學(xué)生建構(gòu)概念，因此借助實(shí)驗(yàn)中的理性思維就是建構(gòu)動物行為進(jìn)化與適應(yīng)觀的重要基礎(chǔ)。

學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，其認(rèn)知能力、興趣點(diǎn)、生活經(jīng)驗(yàn)是其學(xué)習(xí)新知識的基礎(chǔ)，因此，教師要從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，基于學(xué)生視角設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以幫助學(xué)生構(gòu)建新的概念[2]。本節(jié)的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生都是能動手實(shí)驗(yàn)的。缺的就是教師的引導(dǎo)，所以這就需要教師認(rèn)真地研究教材體系，努力去理解探究小鼠走迷宮這個(gè)實(shí)驗(yàn)在本節(jié)課中的作用，即為什么教材會在這里安排探究實(shí)驗(yàn)，意圖是什么？對于幫助學(xué)生構(gòu)建概念有什么幫助？只有這樣做了，在面臨實(shí)驗(yàn)教學(xué)與概念教學(xué)相結(jié)合時(shí)才能做到心中有數(shù)，不慌不亂。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中真正做到動手與動腦的有機(jī)結(jié)合，才能真正體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

比如在這節(jié)課的實(shí)驗(yàn)中，如果只是讓學(xué)生按教材中的“迷宮”示例圖完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中就失去了動腦的機(jī)會，就沒有了體驗(yàn)并經(jīng)歷這個(gè)科學(xué)探究的過程。所以我在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段給學(xué)生提供如下討論探究步驟的提示：（1）對于實(shí)驗(yàn)對象有沒有一些要求？比如選大鼠還是小鼠？體型大小、健康狀態(tài)、活躍程度等因素需要納入選擇范疇嗎？為什么？（2）怎樣使小鼠配合我們的探究實(shí)驗(yàn)？比如在積極尋找食物這方面，可讓學(xué)生對小鼠進(jìn)行怎樣的饑餓處理？在實(shí)驗(yàn)時(shí)怎樣讓小鼠配合快速走出迷宮？可從小鼠喜歡吃的食物來考慮。（3）若較長時(shí)間內(nèi)，小鼠不能自行到達(dá)迷宮出口，怎么辦？若小鼠第1次走迷宮時(shí)，2min內(nèi)不能自行到達(dá)迷宮出口，是否需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，誘使小鼠到達(dá)出口處獲取食物。（4）需要用到哪些工具來記錄小鼠走出迷宮找到食物的快慢？實(shí)驗(yàn)只做一次行不行？應(yīng)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行怎樣的處理和設(shè)計(jì)？[3]

全班學(xué)生通過小組合作，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和步驟，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將實(shí)驗(yàn)計(jì)劃上交，教師匯總后在課上展示并讓學(xué)生進(jìn)行交流與討論。在看似不起眼的自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的過程中思考、分析和處理問題，不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性，也能幫助學(xué)生逐漸形成嚴(yán)謹(jǐn)縝密、富有邏輯的思維習(xí)慣。通過全班學(xué)生討論和交流可以確定：

（1）實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？對小鼠進(jìn)行饑餓處理？迷宮的設(shè)計(jì)難易適中。

（2）你所在的小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與其他小組的數(shù)據(jù)是否相同？為什么？不同的原因是什么？請同學(xué)交流分析（見表2）。

（3）如把實(shí)驗(yàn)動物換成小雞，你預(yù)期“嘗試與錯(cuò)誤”的次數(shù)將會增加還是減少？為什么？就物種而言，小雞比小鼠低等。因?yàn)閯游镌礁叩?，學(xué)習(xí)能力越強(qiáng)。用小雞做實(shí)驗(yàn)，“嘗試與錯(cuò)誤”的次數(shù)將會增加。

（4）這項(xiàng)探究活動對你自己的學(xué)習(xí)有什么啟發(fā)？

由上面的（1）（2）我們可以發(fā)現(xiàn)，針對學(xué)生對這兩方面的分析，我們能否優(yōu)化分組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以及利用優(yōu)化分組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來引導(dǎo)和幫助學(xué)生建構(gòu)概念，才是本節(jié)最大的亮點(diǎn)。結(jié)合集體智慧，我們把全班分為兩個(gè)大組A組和B組共14個(gè)小組并編號，（每個(gè)小組4人，4個(gè)同學(xué)分工明確，一個(gè)同學(xué)負(fù)責(zé)充當(dāng)倉鼠飼養(yǎng)員，一個(gè)同學(xué)主管倉鼠的及時(shí)送達(dá)，以及到達(dá)食物處及時(shí)撤離，一個(gè)同學(xué)用秒表記錄起止時(shí)間，一個(gè)同學(xué)負(fù)責(zé)觀察碰壁次數(shù)，并在表格里記錄每次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并算出四次用時(shí)的平均值）A組7個(gè)小組使用簡單的“工”型迷宮做實(shí)驗(yàn)，B組7個(gè)小組使用復(fù)雜的“王”型迷宮做實(shí)驗(yàn)（見表1），讓學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理以及表二中的表達(dá)與交流，來逐漸建構(gòu)這一節(jié)課的核心概念（見表3），其實(shí)保守的探究小鼠“嘗試與錯(cuò)誤”的次數(shù)與時(shí)間的關(guān)系是能基本確保實(shí)驗(yàn)成功的，但探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)并非是一成不變的，我認(rèn)為在這個(gè)用探究實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)和幫助學(xué)生建構(gòu)概念的過程中就需要讓學(xué)生大膽地質(zhì)疑，拓寬思維，研究制定出更好的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和步驟。在一定程度上優(yōu)化分組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并依據(jù)科學(xué)合理的方法將生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，這不僅可以讓生物實(shí)驗(yàn)變得更加豐富多彩，還能開拓學(xué)生的思維，幫助學(xué)生深度構(gòu)建概念，這正是教學(xué)的最終目的。

三、激勵(lì)學(xué)生參與，培養(yǎng)科學(xué)探究的意識與能力

在此過程中我通過激勵(lì)機(jī)制，對各小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，評選出“思維嚴(yán)密獎”和“最有創(chuàng)意獎”兩種獎項(xiàng)，鼓勵(lì)學(xué)生在表達(dá)交流中耐心傾聽、積極思考，進(jìn)而對實(shí)施實(shí)驗(yàn)起到高效提速的作用。在小集體的支持及壓力下，不愿思考的學(xué)生在小組學(xué)習(xí)的氛圍中不得不去思考、討論找到問題的答案。這樣有利于組內(nèi)成員取長補(bǔ)短、共同提高，又便于開展組間競賽。而公平競賽又能夠發(fā)掘小組的群體智慧。這樣不需要老師去講、去灌這些行為的概念特征。也不需要讓學(xué)生機(jī)械操作或是重復(fù)模仿實(shí)驗(yàn)步驟，而是讓學(xué)生在交流討論、合作表達(dá)的過程中體驗(yàn)并經(jīng)歷這個(gè)科學(xué)探究的過程，這也是科學(xué)思維的培養(yǎng)過程，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)的提高和全面發(fā)展。

四、結(jié)合生活實(shí)際，增強(qiáng)社會責(zé)任意識

學(xué)習(xí)《動物的行為》并不是僅僅知道兩種行為的進(jìn)化與適應(yīng)觀，更重要的是認(rèn)識到動物的行為與人類生活的關(guān)系，前者是為了活下去，后一種行為則是為了活得更好。認(rèn)識到任何一種行為都有其存在的合理性，但由于受某些不良學(xué)習(xí)行為的影響，學(xué)生的成績不太理想，甚至?xí)o自身造成危害，并結(jié)合學(xué)業(yè)談一談自身的所見所聞和親身感受，滲透責(zé)任意識。

綜上所述，新形勢下一線教師應(yīng)從平時(shí)的教學(xué)抓起，充分挖掘教材中隱含的核心素養(yǎng)素材，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)為切入點(diǎn)[4]，結(jié)合概念教學(xué)，將培育學(xué)生生物學(xué)發(fā)展核心素養(yǎng)這一教學(xué)理念落到實(shí)處。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫懷寬.在概念教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)[J].生物學(xué)教學(xué)，2017（6）：28-29.

[2]王愉鑫.如何通過生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生深度構(gòu)建概念[J].生物學(xué)通報(bào)，2017（9）：23-25.

[3]姚玲莉.“小鼠走迷宮獲取食物”實(shí)驗(yàn)的實(shí)施與反思[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2016（4）：7-8.

[4]張小艷，羅軍輝.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)：以“探究影響酶活性的條件”為例[J].中學(xué)生物教學(xué)，2018（6）：65-67.

作者簡介：譚蕾，女，出生于1984年3月。學(xué)歷：大學(xué)本科。職稱：二級教師。研究方向：中學(xué)生物教學(xué)。

編輯 謝尾合