基于學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)培養(yǎng)的“雞卵結(jié)構(gòu)”一節(jié)的教學(xué)

許 明

（江蘇省丹陽市實驗學(xué)校 江蘇丹陽 212300）

“探究雞卵的結(jié)構(gòu)”是蘇科版初中生物學(xué)教材8年級上冊第20 章“動物的生殖和發(fā)育”第1 節(jié)“動物的生殖”第2 課時的內(nèi)容?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》對這部分內(nèi)容的具體要求是：描述鳥的生殖過程［1］。在此之前，學(xué)生學(xué)習(xí)了植物的生殖,掌握了受精的概念，在日常生活中對雞卵有一定的感性認(rèn)識，但不夠全面：對雞卵的結(jié)構(gòu)認(rèn)識不完整，名稱不夠科學(xué)，對各結(jié)構(gòu)的作用認(rèn)識不夠，沒有考慮到雞卵的結(jié)構(gòu)對鳥類適應(yīng)陸生環(huán)境的生物學(xué)意義。在教學(xué)中，筆者將雞卵的結(jié)構(gòu)和各結(jié)構(gòu)的作用作為本節(jié)課的重點，將雞卵中與陸地生活相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點定為本節(jié)課教學(xué)難點。本節(jié)課嘗試通過學(xué)生的自主探究發(fā)現(xiàn)“雞卵的秘密”，在知識構(gòu)建的同時，培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力、觀察能力、實驗方案的設(shè)計與實施能力、結(jié)果分析與表達(dá)能力［2］，達(dá)到提升學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的目的。

1 教學(xué)目標(biāo)

1）知識目標(biāo)：概述雞卵的結(jié)構(gòu)和各結(jié)構(gòu)的主要作用；舉例說明雞卵中與陸地生活相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點。

2）能力目標(biāo)：嘗試提出雞卵有關(guān)問題；學(xué)會用系統(tǒng)觀察法觀察雞卵；嘗試設(shè)計與實施實驗探究雞卵各結(jié)構(gòu)的作用；嘗試分析雞卵相關(guān)實驗結(jié)果并進(jìn)行表達(dá)與交流。

3）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：認(rèn)同結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一原則；認(rèn)同生物的結(jié)構(gòu)與環(huán)境相適應(yīng)的原則；體驗科學(xué)探究中團(tuán)隊合作探究的樂趣。

2 教學(xué)過程

2.1 創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課 教師播放視頻《雞卵發(fā)育21 天》，引導(dǎo)學(xué)生觀看視頻并提出自己想知道的問題。根據(jù)學(xué)生所提問題，構(gòu)建本節(jié)課的框架（圖1）。

圖1 “雞卵”學(xué)習(xí)框架

用有趣的視頻《雞卵發(fā)育21 天》引導(dǎo)學(xué)生提出自己的問題，其中蘊(yùn)含了發(fā)散設(shè)問方法，促進(jìn)他們對問題進(jìn)行多維度思考，提出有價值的問題。學(xué)生提出的問題很多，例如：雞卵是由哪些結(jié)構(gòu)組成的？雞卵的哪個結(jié)構(gòu)發(fā)育成了小雞？其他結(jié)構(gòu)有什么作用？是否所有的雞卵都能發(fā)育成小雞？這有利于培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。師生共同整理補(bǔ)充提出的問題，構(gòu)建本節(jié)課的整體框架，讓探究目標(biāo)更明確。

2.2 整體感知雞卵 通過觀察、解剖感知雞卵的外形與結(jié)構(gòu)。

2.2.1 外形篇 引導(dǎo)學(xué)生觀察雞卵，對比下列哪幅圖（圖2）更能凸顯雞卵的外形特征？

圖2 雞卵的外形示意圖

通過比較學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)圖C 更能凸顯雞卵的外形特征，繼續(xù)觀察鵪鶉卵、鴕鳥卵、象鳥卵等，發(fā)現(xiàn)這些鳥類的卵和雞卵一樣都具有外形特征：一端為鈍端，一端為尖端。組織學(xué)生討論：這樣的結(jié)構(gòu)有何生物學(xué)意義？（家雞是由原雞演化來的，原雞筑盤狀巢，這樣在孵化、翻卵過程中卵不至于滾離太遠(yuǎn),利于親代的孵化）

引導(dǎo)學(xué)生通過比較卵的外形，尋找類似形狀，有利于學(xué)生學(xué)會比較觀察法；對鳥卵外形生物學(xué)意義的探討促進(jìn)學(xué)生初步體驗結(jié)構(gòu)與功能是相統(tǒng)一的原則。

2.2.2 結(jié)構(gòu)篇 環(huán)節(jié)1：引導(dǎo)學(xué)生打開雞卵，觀察其結(jié)構(gòu)，并將看到的結(jié)構(gòu)畫在白板上，貼上標(biāo)簽（提前發(fā)放，看到多少結(jié)構(gòu)貼多少）。選擇3 組典型的結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行全班展示（圖3）。

圖3 學(xué)生繪制的雞卵結(jié)構(gòu)示意圖

3 組學(xué)生分別介紹自己的觀察方法。第1 組學(xué)生采用中間一分為二的方式直接打開雞卵，他們甚至沒有關(guān)注到雞卵一端鈍圓一端稍尖，觀察能力有待提高；第2 組從中間敲破雞卵，逐層剝開觀察，但觀察不夠仔細(xì)，沒有發(fā)現(xiàn)系帶與胚盤存在；第3 組采用了由外到內(nèi)、由鈍端到尖端的方法觀察雞卵，觀察的結(jié)構(gòu)比較全面。

教師點評：采用由外到內(nèi)、由鈍圓到尖端的系統(tǒng)觀察法，觀察到的雞卵結(jié)構(gòu)更全面。在平時的觀察活動中要采用系統(tǒng)觀察法進(jìn)行科學(xué)觀察；觀察還需更仔細(xì)；在結(jié)構(gòu)圖繪制中各組結(jié)構(gòu)比例并不科學(xué)，還需進(jìn)一步改進(jìn)。

環(huán)節(jié)2：師生共同歸納得出本實驗的系統(tǒng)觀察法和實驗步驟：剖去卵殼→剖去外卵殼膜觀察氣室→剖去內(nèi)卵殼膜→將內(nèi)容物倒入培養(yǎng)皿中，觀察各部分結(jié)構(gòu)→尋找“小白點”（胚盤）。

環(huán)節(jié)3：重新發(fā)一枚雞卵，各組用系統(tǒng)觀察法科學(xué)地觀察，按比例繪制結(jié)構(gòu)圖，并給各結(jié)構(gòu)貼上標(biāo)簽。

環(huán)節(jié)4：組織學(xué)生用實物投影展示并介紹探究結(jié)果。

先讓學(xué)生用自己的方式打開雞卵，觀察結(jié)構(gòu)；通過比較各組的觀察方法和繪制的結(jié)構(gòu)圖，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)觀察法更科學(xué)、觀察到的結(jié)構(gòu)更全面。組織各組用系統(tǒng)觀察法進(jìn)行第2 次觀察。雖然是一枚小小的雞卵，但使用的觀察方法不同，結(jié)果迥異。學(xué)生從中深刻體會到系統(tǒng)觀察法的重要性。

2.3 深入探究雞卵 創(chuàng)設(shè)有趣的小實驗探究雞卵各結(jié)構(gòu)的功能，尋找其陸生環(huán)境相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點。

2.3.1 功能篇

探究活動1：卵殼的功能。

環(huán)節(jié)1：播放有趣的視頻《成年人單腳站立在鴕鳥卵上》，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)卵殼對外力有一定的承

受能力；組織學(xué)生單手均勻用力握雞卵，從中體驗雞卵卵殼的保護(hù)作用。

環(huán)節(jié)2：組織學(xué)生用放大鏡觀察雞卵卵殼，可觀察到其表面凹凸不平。提供探究實驗超市，物品包括60℃溫水、三角架、石棉網(wǎng)、酒精燈、沙子、生雞蛋。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)超市材料設(shè)計并通過實驗證明卵殼上有氣孔存在（圖4）。

圖4 探究雞卵卵殼氣孔實驗

實驗1：將雞卵置于60℃溫水中，可觀察到卵殼表面有氣泡產(chǎn)生。

實驗2：將生雞蛋放在沙子里，加熱一段時間后卵殼表面有液珠冒出。

得出結(jié)論：雞卵卵殼上有許多氣孔。教師展示資料：卵殼在電鏡下觀察圖，卵殼上約有7 000 多個肉眼看不見的小孔，外面的空氣通過氣孔能進(jìn)入卵殼內(nèi)，并貯存在氣室里，為胚胎發(fā)育提供氧氣。

探究活動2：卵白的功能。引導(dǎo)學(xué)生思考：雞卵放在沙子中加熱一段時間后卵殼上出現(xiàn)許多小液珠，這些小液珠來自雞卵的什么結(jié)構(gòu)？

實驗1：卵白中加熱水，出現(xiàn)白色固體物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)卵白秘密1：含有蛋白質(zhì)。

實驗2：用注射器伸入卵白并注射空氣，卵殼上滲出許多小水珠，發(fā)現(xiàn)卵白的秘密2：含有許多水分。

實驗3：解剖雞卵，觀察卵白位置，發(fā)現(xiàn)卵白的秘密3：為卵黃、胚胎提供緩沖和保護(hù)。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出：卵白有一定的保護(hù)作用，并為胚胎發(fā)育提供水分與養(yǎng)料。

探究活動3：卵殼膜的功能。引發(fā)質(zhì)疑：卵白中含有水分，卵殼有大量的氣孔，為什么水分沒有從卵殼溢出？觀察課前2 天用白醋浸泡去殼的雞卵，用針刺入卵殼膜中，卵殼膜破裂、內(nèi)容物流出（圖5），說明卵殼膜有一定的保護(hù)作用。

圖5 探究卵殼膜的功能實驗

探究活動4：卵黃的功能。教師展示雞卵卵黃的營養(yǎng)成分表，學(xué)生觀察、分析得出結(jié)論：卵黃為胚胎發(fā)育提供主要營養(yǎng)。

探究活動5：系帶和卵黃膜的功能。引導(dǎo)學(xué)生回顧在生活中用搖晃法選購新鮮雞蛋，反思：雞蛋搖晃有聲音可能是哪些原因引起的？（卵黃膜破了，卵黃散落或2 條系帶斷裂，致使卵黃脫離束縛）從中分析得出：卵黃膜有保護(hù)卵黃的作用；系帶具有固定卵黃的作用。

探究活動6：胚盤的功能。教師展示圖片資料：養(yǎng)殖場在孵化小雞前先用照蛋燈去掉無精蛋。引導(dǎo)學(xué)生比較照蛋燈下受過精的雞卵和未受精的雞卵的特點；觀察雞卵發(fā)育過程，發(fā)現(xiàn)雛雞是由胚盤發(fā)育來的。

創(chuàng)設(shè)各種體驗活動讓學(xué)生進(jìn)行自主構(gòu)建雞卵各結(jié)構(gòu)的功能。其中蘊(yùn)含著學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)，例如，探究活動2 中蘊(yùn)含了學(xué)生實驗方案設(shè)計與實施能力的培養(yǎng)；探究活動3 中蘊(yùn)含了觀察能力培養(yǎng)；探究活動4、活動5 中蘊(yùn)含了數(shù)據(jù)或現(xiàn)象分析能力的培養(yǎng)；探究活動6 則培養(yǎng)了學(xué)生比較觀察能力。在整個活動中，學(xué)生可體會到結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的原則。

2.3.2 適應(yīng)篇 教師展示圖片資料：蛙卵的發(fā)育和雞卵的發(fā)育。引導(dǎo)學(xué)生用比較觀察法分析蛙卵與雞卵的發(fā)育環(huán)境有何不同？（脫離水的限制）用所學(xué)的知識尋找雞卵有哪些結(jié)構(gòu)和陸地生活環(huán)境相適應(yīng)。讓學(xué)生在比較中分析，并得出結(jié)論，充分認(rèn)同生物的結(jié)構(gòu)與環(huán)境相適應(yīng)的原則。

2.4 總結(jié) 本節(jié)課你學(xué)到了什么？展示雞卵結(jié)構(gòu)功能拖拉動畫，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識將結(jié)構(gòu)與功能名稱拖到相應(yīng)位置。各組完善白板上結(jié)構(gòu)圖。

通過動畫構(gòu)建概念體系，學(xué)生在實際操作與表達(dá)交流中，分析與表達(dá)的能力得到提升。

3 教學(xué)反思

學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的提升需落地于課堂教學(xué)，這對教師提出更高的要求，在知識構(gòu)建的同時要關(guān)注學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，要調(diào)整教學(xué)的結(jié)構(gòu)，創(chuàng)設(shè)更多的探究活動。在本節(jié)課中，將“觀察雞卵的結(jié)構(gòu)”專門設(shè)計成一節(jié)課，并進(jìn)行拓展，其中貫穿了多個探究活動：課堂伊始通過有趣的視頻《雞卵發(fā)育21 天》有意識培養(yǎng)學(xué)生提出問題能力；2 次對雞卵結(jié)構(gòu)的觀察讓學(xué)生深刻體驗到系統(tǒng)觀察法的重要性；在各結(jié)構(gòu)功能的教學(xué)中，靈動創(chuàng)設(shè)了6 項特殊的探究活動，學(xué)生興趣盎然，積極性很高，在探究過程中比較觀察能力、方案設(shè)計與實施能力、結(jié)果分析與表達(dá)能力都得到一定的提升。最后通過動畫拖拉、DIY 完善白板上結(jié)構(gòu)圖的形式幫學(xué)生對所學(xué)的知識進(jìn)行整體梳理，建立完整的概念體系，這也是結(jié)果分析與表達(dá)能力形成的過程。相信通過一次次這樣的課堂實踐活動，學(xué)生的各項關(guān)鍵能力將逐漸形成，結(jié)出“科學(xué)探究素養(yǎng)”之果。