指向核心素養(yǎng)的初中生物學(xué)跨學(xué)科實踐教學(xué)設(shè)計
——以“綠化,我們的共同行動”為例

王?，|

(儀征市教師發(fā)展中心 江蘇揚州 211400)

隨著新課程改革的不斷推進,生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)相關(guān)研究成為熱點?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課標》)中列舉了生命觀念、科學(xué)思維、探究實踐及態(tài)度責(zé)任四種核心素養(yǎng),并作出了具體的內(nèi)容闡釋。此外,《課標》在課程內(nèi)容模塊增設(shè)了“生物學(xué)與社會·跨學(xué)科實踐”部分,旨在引導(dǎo)學(xué)生積極主動地調(diào)動、整合多學(xué)科知識,解決復(fù)雜的實際問題或制作、生產(chǎn)特定的產(chǎn)品,并在此過程中發(fā)展核心素養(yǎng)。在內(nèi)容要求方面,課標建議開設(shè)“植物栽培”跨學(xué)科實踐活動,學(xué)生在此過程中探究栽培的環(huán)境條件,實際上考慮的是植物與其生長環(huán)境之間的相互作用關(guān)系?！熬G化,我們的共同行動”一課內(nèi)容選自《生物學(xué)·七年級上冊》第七章第三節(jié),通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生對于森林之于人類及其他生物的重要意義有了更加深刻的認識,且主動關(guān)注身處的校園環(huán)境,為校園綠化獻言獻策。在實際教學(xué)過程中,教師往往以講授的方式簡單陳述概念,學(xué)生則被動接受,不加思考,這樣的教學(xué)既不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,亦不能體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。實際上,森林保持水土、防風(fēng)固沙的作用與地理學(xué)科中“荒漠化治理”有著潛在的關(guān)聯(lián),校園綠化設(shè)計部分也與地圖、比例尺有關(guān)。因此,下文以“綠化,我們的共同行動”為例,指向生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),設(shè)計了跨生物學(xué)、地理的教學(xué)案例,以期為初中生物學(xué)教學(xué)提供參考。

1 制定教學(xué)目標

(1)能夠關(guān)聯(lián)生物學(xué)中“生物與非生物環(huán)境相互作用”及地理中“荒漠化危害及治理”的內(nèi)容,制作防護林模型,總結(jié)、歸納防護林的防風(fēng)固沙特點。

(2)關(guān)聯(lián)生物學(xué)中“生物類別”及地理中地圖與比例尺的內(nèi)容,繪制校園綠化圖,并提出校園綠化改進方案。

(3)關(guān)注土地荒漠化日趨嚴重的新聞案例,形成保護生態(tài)環(huán)境、人與自然和諧相處的觀念。

2 設(shè)計教學(xué)過程

2.1 情境導(dǎo)入——森林的奧秘

教師首先展示一組亞馬遜森林的圖片,并提供相關(guān)資料,內(nèi)容主要包括亞馬遜森林的面積,亞馬遜森林中的動植物數(shù)據(jù)以及亞馬遜森林對當?shù)厝松a(chǎn)生活的重要作用。教師進一步引導(dǎo)學(xué)生思考:亞馬遜森林具有怎樣的奧秘?它對于人類社會具有哪些層面的重要意義?學(xué)生通過閱讀資料與數(shù)據(jù)得出,亞馬遜森林為人類提供了豐富的自然資源,比如為當?shù)厝颂峁┠静?、煤等等。同時,亞馬遜森林覆蓋面積大,是動物的天堂,那里物種豐富,是一個相對較穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上,教師進行總結(jié)提升:除此之外,亞馬遜森林能夠調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣,因此被形象地譽為“地球之肺”。通過上述分析,學(xué)生認識到森林的重要意義。

2.2 探究活動1——防風(fēng)固沙的功臣

教師繼續(xù)展示一組森林圖片,但與亞馬遜森林不同,這一組圖片是我國著名的三北防護林工程。教師啟發(fā)學(xué)生思考:這里的森林與亞馬遜平原的森林在整體外觀上有何不同?為什么?學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識很快意識到,三北防護林與亞馬遜森林在樹種上的不同導(dǎo)致整體外貌的差異,而進一步分析可知,是環(huán)境的不同造就了此種差異性。教師隨即展示此區(qū)域的自然環(huán)境特征:氣候較為干旱,土地荒漠化嚴重,沙塵暴頻發(fā),由此進一步證實了學(xué)生的觀點。據(jù)此,教師布置本節(jié)課第一項探究性活動——防風(fēng)固沙的功臣,制作防護林模型。

在活動前,教師向?qū)W生提供活動材料:吹風(fēng)機、方形紙盒或塑料盒、硬卡紙、膠水、細沙及直尺。首先引導(dǎo)學(xué)生利用材料模擬土地荒漠化的自然環(huán)境特征:在紙盒或塑料盒一側(cè)鋪入細沙,并用直尺測量高度和寬度,其中高度不超過紙盒,寬度為紙盒寬度的1/3 左右。隨后,教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生利用硬卡紙裁剪樹木形狀,并將其用膠水固定在紙盒中,模擬防護林的建設(shè)。教師鼓勵學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位,首先交流討論如何動態(tài)模擬防護林的防風(fēng)固沙作用。學(xué)生意識到,可以通過設(shè)置對照組的方式,控制其他條件相同(細沙寬度與高度、吹風(fēng)機風(fēng)力大小)的情況下,比較相同時間細沙移動的最前端距離。隨后,教師進一步啟發(fā)學(xué)生仍舊以小組為單位,交流討論如何對有限數(shù)量的樹木進行合理布局,使其發(fā)揮更好的防風(fēng)固沙作用。學(xué)生在組內(nèi)討論及組間交流過程中交換意見,并通過動手實踐驗證設(shè)計方案,最終總結(jié)完善設(shè)計方案。

在該活動中,學(xué)生自主比較亞馬遜森林與三北防護林的差異,有效發(fā)展了比較、歸納的科學(xué)思維。除此之外,在“制作防護林模型”的探究活動中,學(xué)生依據(jù)問題及要求制定方案,實施方案,形成初步設(shè)計圖。此外,在組內(nèi)與組間的交流討論中不斷修訂與改進設(shè)計方案,并通過實踐活動進一步提升方案。由此,學(xué)生的探究實踐能力得到了有效發(fā)展。最后,學(xué)生在模擬活動中更好地樹立了生物與其生存環(huán)境相互作用的生命觀念。

2.3 探究活動2——校園環(huán)境的精靈

教師首先總結(jié)回顧活動1 的內(nèi)容,總結(jié)得出森林在涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙等方面發(fā)揮著重要的作用。上述森林的作用比較宏觀,教師可從較微觀的校園環(huán)境入手,帶領(lǐng)學(xué)生更直接地感受。走進朝夕相處的校園環(huán)境,校園中的一草一木就像校園環(huán)境的精靈,使校園更加美麗,在賞心悅目的同時又營造了生機盎然的校園環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,教師提出問題:同學(xué)們知道我們校園的綠化狀況嗎?我們該如何調(diào)查校園綠化狀況呢?你能否為校園綠化獻言獻策呢?

在這一部分的活動中,教師鼓勵學(xué)生自主設(shè)計校園綠化狀況調(diào)查表。學(xué)生依據(jù)已有知識往往優(yōu)先考慮到校園總體面積、綠地所占面積及綠化面積占校園總體面積的比例(綠化率)等調(diào)查維度。在此基礎(chǔ)上,教師加以適當引導(dǎo),補充人均綠地面積的概念。最后,教師啟發(fā)學(xué)生結(jié)合地理學(xué)科中地圖與比例尺的相關(guān)內(nèi)容,嘗試繪制校園綠化現(xiàn)狀圖。在繪圖過程中,學(xué)生需要走出教室,一方面調(diào)查綠色植被的分布狀況,另一方面觀察、記錄校園植物的形態(tài)學(xué)特征,并簡單了解其名稱及生長習(xí)性,簡單標注在校園綠化現(xiàn)狀圖中。進行圖表制作后,學(xué)生對校園綠化狀況已經(jīng)形成了比較全面的認識。于是教師進一步鼓勵學(xué)生以學(xué)習(xí)小組的形式展開交流匯報,思考學(xué)校綠化現(xiàn)狀的不足之處,并積極為校園綠化獻言獻策。在提出改進措施的過程中,學(xué)生不僅需要考慮到不同種類植物在搭配時的美觀性,還需要關(guān)注不同種類植物對生長環(huán)境的需求,比如陽生植物與陰生植物,耐干旱植物與不耐干旱植物。值得關(guān)注的是,常綠植物與落葉植物,不同時節(jié)開花植物的搭配也是校園環(huán)境美觀性的重要考量。因而學(xué)生在展示匯報時,匯報成果以組內(nèi)自評和小組間相互評價的方式展開,主要包含的幾個維度見表1。

表1 校園綠化方案匯報評價表

通過上述活動,學(xué)生分析校園綠化特征,創(chuàng)造性地提出美化校園的方案,科學(xué)思維得到有效發(fā)展。除此之外,學(xué)生在改進現(xiàn)有校園綠化環(huán)境的活動中改進綠化方案圖,并以小組為單位,在交流討論中迭代設(shè)計圖,形成最終方案,并進行全班范圍的分享與展示,提升了交流與表達能力的同時發(fā)展了探究實踐能力。

2.4 課堂總結(jié)——種下一棵樹

教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容:森林的重要作用以及校園綠化設(shè)計的意義。此外,教師引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)狀:伴隨著人類社會的發(fā)展,亂砍濫伐現(xiàn)象層出不窮,寶貴的森林資源正在遭受前所未有的破壞。一方面,我們應(yīng)當杜絕過度砍伐現(xiàn)象,比如定期封山育林,另一方面,我們也可以利用所學(xué)知識為生活增添一抹綠意。既然樹木對于我們來說如此珍貴,我們不妨積極參加植樹活動,美麗的環(huán)境要靠我們的雙手創(chuàng)造。因此在課堂最后,教師向班級同學(xué)發(fā)出倡議:響應(yīng)每年3月12日植樹節(jié)的號召,親手種下一棵樹,觀察它,呵護它,以觀察日志的形式記錄下植樹過程中的點點滴滴。

在這一教學(xué)活動中,學(xué)生結(jié)合所學(xué)生物學(xué)知識,更好地認識到人類社會在飛速向前發(fā)展的過程中,不能無視人類對自然環(huán)境造成的影響,我們應(yīng)當辯證、客觀地看待發(fā)展與環(huán)境保護的問題,由此深入理解可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵。此過程有助于發(fā)展學(xué)生的社會責(zé)任感。

本文圍繞學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展,以“綠化,我們的共同行動”一節(jié)為例設(shè)計了跨生物學(xué)、地理的教學(xué)案例,在系列活動中培育、發(fā)展了學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、探究實踐及態(tài)度責(zé)任。在實際實施過程中,教師還需要積極關(guān)注課堂中學(xué)生的反饋情況,由此更合理、高效地開展課堂教學(xué)。