南京古生物博物館在生命起源和生物進(jìn)化教學(xué)中的應(yīng)用

馮銳

摘要 以南京古生物博物館資源為依據(jù)，結(jié)合教學(xué)實(shí)例分析在“生命起源和生物進(jìn)化”教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用博物館的展品、科普云課堂、VR 技術(shù)等教育資源的方法，有效拓展學(xué)生對(duì)于生命起源和生物進(jìn)化的認(rèn)識(shí)，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞古生物博物館 生物進(jìn)化

中圖分類號(hào) G633.91???????????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

南京古生物博物館隸屬于中科院南京地質(zhì)古生物研究所，是一個(gè)集展覽、收藏、研究和教育為一體的現(xiàn)代化博物館，是自然科學(xué)普及和傳播的重要基地，是目前世界上最大的古生物專業(yè)博物館之一。

博物館以“演變中的地球，進(jìn)化中的生命”為主線，講述地球和生命演化歷史的故事。展館主要包括“生命的進(jìn)化”主題展和系列專題展等20余個(gè)展區(qū)，豐富的古生物學(xué)資源，為學(xué)生學(xué)習(xí)生命起源和生物進(jìn)化版塊提供了實(shí)地體驗(yàn)和觀察的專業(yè)性平臺(tái)。

蘇教版八年級(jí)上冊(cè)生物學(xué)第十六章生命的起源和生物進(jìn)化包括生命的誕生、生物進(jìn)化的歷程、生物進(jìn)化的學(xué)說(shuō)和人類的起源和進(jìn)化四節(jié)內(nèi)容。本章節(jié)課本內(nèi)容文字介紹簡(jiǎn)潔，并配大量的圖片資料，活動(dòng)內(nèi)容多以討論的形式呈現(xiàn)。但如果學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)缺乏一定認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，則很難產(chǎn)生高質(zhì)量的討論結(jié)果，更無(wú)法滿足學(xué)生對(duì)于生命起源及進(jìn)化歷程的好奇心。即使教師借助網(wǎng)絡(luò)資源下載視頻輔助教學(xué)，依然很難讓學(xué)生直觀體會(huì)到生物進(jìn)化的演變過(guò)程，無(wú)法將知識(shí)內(nèi)化。而南京古生物博物館中豐富的館藏標(biāo)本資源從一定程度上可以有效解決這一難題。

但場(chǎng)館的展廳較多，與教學(xué)內(nèi)容不能完全契合，需要教師有機(jī)整合場(chǎng)館資源，選擇相關(guān)程度高的展品及資源帶進(jìn)課堂，而相關(guān)度較低的或是某一領(lǐng)域涉及過(guò)深的內(nèi)容則建議借助課外探究時(shí)間進(jìn)行深入?yún)⒂^和學(xué)習(xí)。通過(guò)這樣的資源整合，教師能最大限度地拓寬課堂知識(shí)邊界，又不至于影響正常的教學(xué)進(jìn)度。

本文筆者將根據(jù)第十六章生命的起源和生物進(jìn)化的四節(jié)內(nèi)容，羅列出適合在課堂呈現(xiàn)的古生物博物館資源。

1 利用VR 技術(shù)，“真實(shí)”探尋生命起源

第十六章第一節(jié)“生命的起源”教材內(nèi)容主要系統(tǒng)地介紹了對(duì)人類生命起源初步認(rèn)識(shí)的過(guò)程及生命起源實(shí)驗(yàn)的研究過(guò)程，重點(diǎn)地闡述了米勒模擬原始地球條件進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。但相關(guān)知識(shí)的呈現(xiàn)方式僅限于圖片和文字資料，無(wú)法呈現(xiàn)生命誕生的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程。教師可借助古生物博物館的VR展廳技術(shù)，結(jié)合教室投屏設(shè)備，讓學(xué)生“真實(shí)”走進(jìn)生命起源展廳。學(xué)生在課本中提到的“自生論”“神創(chuàng)論”的基礎(chǔ)上拓展“宇宙胚種”起源說(shuō)，深入學(xué)習(xí)“化學(xué)演化學(xué)說(shuō)”的由來(lái)。通過(guò)VR 參觀，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到冥古宙時(shí)期形成最古老的地殼。太古宙是原始生命誕生及生命演化的初級(jí)階段，地球表面出現(xiàn)原始海洋，生命開(kāi)始誕生，最典型的代表是疊層石。學(xué)生可以通過(guò)觀察疊層石的原始化石標(biāo)本來(lái)了解地球上最早的生命原始樣態(tài)。元古宙時(shí)期又大體上可細(xì)分為古元古代、中元古代時(shí)期和新元古代期三個(gè)代，其中在古元古代時(shí)期就出現(xiàn)了自然界第一次生物大氧化事件，誕生出了原始真核生命，中元古代則迎來(lái)從了一個(gè)單細(xì)胞的藻類開(kāi)始向生物群體、多態(tài)細(xì)胞方向發(fā)展的進(jìn)化。新元古代是生物界即將進(jìn)入動(dòng)物演化的新時(shí)代，多細(xì)胞生物獲得大發(fā)展的重要時(shí)期?；诖丝梢詭ьI(lǐng)學(xué)生走進(jìn)“生命悲歌-大滅絕”展廳，這里講述了顯生宙以來(lái)的五次大滅絕，生物大滅絕的原因極為復(fù)雜，由此引發(fā)學(xué)生的思考，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到大滅絕既是生物進(jìn)化的中斷，也是生物更替的開(kāi)始。正如我們所知，如果恐龍不滅絕，那么哺乳動(dòng)物就很難得到發(fā)展，人類更沒(méi)有可能成為地球的主人。接著引導(dǎo)學(xué)生了解到在人類活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾下，如今物種滅絕的速率比史前正常情況下每年滅絕3個(gè)物種要快近1000倍，比形成新物種的速率快了近100萬(wàn)倍。提出問(wèn)題：難道我們所處的今天正在發(fā)生第六次集群滅絕事件嗎？這個(gè)問(wèn)題值得深思，而思考的過(guò)程正是引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立生物和諧共生理念的絕佳過(guò)程。

初中生對(duì)于知識(shí)的獲取過(guò)程常常伴隨著高階思維的形成，因此課堂的知識(shí)層級(jí)是需要教師著重考量的。單單依靠課本知識(shí)，學(xué)生自主閱讀便可習(xí)得，這就迫使教師必須依據(jù)教材內(nèi)容挖掘更能激發(fā)學(xué)生思維活性的課程資源，讓學(xué)生在課堂上獲取書(shū)本之外的浩瀚，激發(fā)思維的星火。

2 借助公眾號(hào)資源云體驗(yàn)進(jìn)化歷程

第十六章第二節(jié)“生物進(jìn)化的歷程”一節(jié)，教材中主要展示了恐龍骨架及恐龍蛋化石、魚(yú)類化石、蕨類化石和被子植物化石等的圖片，并設(shè)計(jì)馬的進(jìn)化歷程的討論活動(dòng)，還用較長(zhǎng)篇幅闡述始祖鳥(niǎo)化石及孔子鳥(niǎo)化石在生物進(jìn)化歷程推演的過(guò)程中起到的重要作用，最后配合生物進(jìn)化樹(shù)的游戲完成生物進(jìn)化歷程的學(xué)習(xí)。這一節(jié)內(nèi)容的課程資源在古生物博物館中極其豐富，如條件允許，可以帶領(lǐng)學(xué)生來(lái)到博物館進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，在真實(shí)的情境中做到真看、真體驗(yàn)、真學(xué)習(xí)。但如不能到現(xiàn)場(chǎng)，也可以嘗試借助古生物博物館微信公眾號(hào)功能中新增的的智慧導(dǎo)覽語(yǔ)言功能，主要包括對(duì)硅化木、似蘇鐵、疊層石、筆石、海百合等55種化石的圖文音三位一體的介紹，學(xué)生在觀察課本6大類化石圖片后，教師可以隨意挑選幾種學(xué)生感興趣的化石資料在課堂上學(xué)習(xí)，例如學(xué)生生活中常見(jiàn)的“琥珀”在這也有介紹。琥珀作為遠(yuǎn)古植物的樹(shù)脂經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的地質(zhì)作用形成的化石，常常含有保存很好的古生物，為重建遠(yuǎn)古時(shí)代的生物多樣性、演化歷史、古生態(tài)學(xué)以及生物地理分布提供了大量重要考古證據(jù)。再比如古生物博物館中所保存的兩塊“盤形菊石”為采自加拿大的寶石級(jí)菊石化石，五彩斑斕的顏色讓學(xué)生為之驚嘆，值得一見(jiàn)。還可以選擇展示館藏的“恐龍蛋”化石，我國(guó)作為恐龍蛋化石大國(guó)，無(wú)論是數(shù)量還是類型都在世界上首屈一指。亦或者向?qū)W生展示“中華龍鳥(niǎo)”化石以及我國(guó)遼寧省朝陽(yáng)地區(qū)發(fā)現(xiàn)的“孔子鳥(niǎo)”化石，這些化石的發(fā)現(xiàn)為鳥(niǎo)類的起源提供了重要的證據(jù)，在生物進(jìn)化歷程的研究中起到了里程碑的意義。當(dāng)然，由于課堂的時(shí)間是有限的，教師可以教會(huì)學(xué)生課后繼續(xù)了解其他化石內(nèi)容的方法，讓學(xué)生在課后也能自由獲取珍稀的化石標(biāo)本介紹。還可以推薦學(xué)生去看館內(nèi)的“從龍到鳥(niǎo)”國(guó)風(fēng)科學(xué)繪畫(huà)展，讓學(xué)生在藝術(shù)的熏陶下感受科學(xué)的力量。

基于這樣的課程設(shè)計(jì)，充分展現(xiàn)了跨學(xué)科融合的理念，讓學(xué)生在相對(duì)輕松的觀賞氛圍下見(jiàn)證生物進(jìn)化的神奇魅力，在學(xué)生心中種下鑒賞美、創(chuàng)造美的種子，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生融合體驗(yàn)。

3 聆聽(tīng)達(dá)爾文講堂與大師思維碰撞

第十六章第三節(jié)“生物進(jìn)化的學(xué)說(shuō)”，教材中簡(jiǎn)要闡述了達(dá)爾文的生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)，并精心設(shè)計(jì)了加拉帕戈斯群島上地雀的進(jìn)化探究活動(dòng)，最后以我國(guó)澄江動(dòng)物化石群指出生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)在發(fā)展的觀點(diǎn)。教師前半節(jié)課依據(jù)課本介紹達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)并指導(dǎo)學(xué)生探究加拉帕戈斯群島上地雀的進(jìn)化過(guò)程，在學(xué)生初步掌握達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上利用古生物博物館推出的“達(dá)爾文大講堂”欄目進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)于達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的深度認(rèn)識(shí)。承擔(dān)大講堂主講任務(wù)的基本都是我國(guó)古生物學(xué)家，很好地保障了古生物知識(shí)傳播的完整科學(xué)性和高度準(zhǔn)確性，確保了古生物博物館科學(xué)傳播信息平臺(tái)的權(quán)威性。教師在課堂中引用一二，為學(xué)生零距離接觸古生物學(xué)家，了解并掌握古生物的最新動(dòng)態(tài)知識(shí)，起到了很好的紐帶作用。教材最后一部分展示的澄江動(dòng)物化石群作為古生物博物館的特色展中展品，教師可帶領(lǐng)學(xué)生一睹為快。值得一提的是，南京古生物博物館還面向公眾舉行“達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)站”特色活動(dòng)，其中的化石修復(fù)課程十分火爆，教師可以讓感興趣的學(xué)生參與其中，玩轉(zhuǎn)古生物。

初中生物課程的學(xué)習(xí)很大程度上是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于自然科學(xué)的興趣，因此課堂的活躍性及科學(xué)性是教師應(yīng)當(dāng)格外關(guān)注的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這就要求教師在課前進(jìn)行充分的備課。現(xiàn)下許多教師依賴網(wǎng)絡(luò)資源，殊不知網(wǎng)絡(luò)資源雖廣闊，但謠言也潛藏其中，如何選取權(quán)威的課程資源作為課本內(nèi)容的補(bǔ)充是從教者需要學(xué)習(xí)和研究的。

4 依托地域資源深挖科學(xué)內(nèi)涵

第十六章第四節(jié)“人類的起源和進(jìn)化”一節(jié)，教材正文中主要包括了人猿同祖及人類進(jìn)化的主要?dú)v程兩部分內(nèi)容，并配有人與猿的關(guān)系的討論活動(dòng)。本節(jié)內(nèi)容與學(xué)生的認(rèn)知關(guān)系最近，學(xué)生較容易理解，基于此，教師應(yīng)把握學(xué)習(xí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，挖掘本地教育資源，古生物博物館中就專門有“人類的起源”展廳，直觀呈現(xiàn)了人類演化的歷程。還特別展出“南京直立人”版塊，“南京直立人”化石于1993年發(fā)現(xiàn)于南京湯山葫蘆洞，因此而得名。南京直立人的發(fā)現(xiàn)為蘇皖地區(qū)成為繼非洲之外的另一個(gè)人類發(fā)源地提供了重要支持。

針對(duì)不同難度的生物課程，教師應(yīng)因材施教地合理準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)于難度較低的教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)當(dāng)更加注重對(duì)于學(xué)生知識(shí)深度的有效挖掘，結(jié)合本地地域特色開(kāi)展相應(yīng)的課外教學(xué)，指導(dǎo)廣大學(xué)生將課本所學(xué)應(yīng)用于生產(chǎn)及社會(huì)實(shí)踐之中，提升學(xué)生有效利用課本知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提升學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)。

5 總結(jié)與反思

對(duì)于生命起源與生物進(jìn)化內(nèi)容的學(xué)習(xí)，教學(xué)內(nèi)容離學(xué)生實(shí)際生活有一定的距離。學(xué)生對(duì)生物進(jìn)化的興趣較高，但由于缺少直接的經(jīng)驗(yàn)，苦于這一部分知識(shí)量宏大，不易掌握。教師通過(guò)借助南京古生物博物館提供的各類信息技術(shù)資源進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)大量的化石和科學(xué)事實(shí)及數(shù)據(jù)，理解生命發(fā)展演化過(guò)程以及各演化時(shí)期之間的內(nèi)在聯(lián)系、邏輯關(guān)系等。使學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲取知識(shí)的方式不再是將其看成一個(gè)個(gè)孤立的點(diǎn)，而是在學(xué)生腦海中構(gòu)建出一幅生命誕生及生物進(jìn)化的宏觀過(guò)程圖和微觀全景圖，可以真正幫助學(xué)生形成一個(gè)科學(xué)正確的世界自然觀念和世界觀。

在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和過(guò)程的組織中，需要授課教師事先到場(chǎng)館中進(jìn)行實(shí)地考察，篩選適合在課堂引用的教育資源；另外，古生物博物館展廳內(nèi)容中的信息含量明顯超出教材的學(xué)科范疇，這對(duì)于教師本身的綜合知識(shí)水平提出了更高的要求。如果授課教師選擇在展廳進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，這種開(kāi)放的教學(xué)環(huán)境對(duì)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的把控能力等也提出了巨大挑戰(zhàn)，教師的課程教學(xué)準(zhǔn)備過(guò)程應(yīng)更加充分和具體。

無(wú)論是生物課堂走進(jìn)古生物博物館抑或是讓古生物博物館走進(jìn)生物課堂，都在擴(kuò)大知識(shí)的傳播力量，是讓人類文化遺產(chǎn)傳承下去，是中華文化復(fù)興的重要體現(xiàn)，是厚植中華文化自信的必經(jīng)之路。

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