創(chuàng)新生命科學(xué)學(xué)案設(shè)計(jì) 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)

金子明

(上海師范大學(xué)附屬外國(guó)語(yǔ)中學(xué) 201600)

學(xué)案教學(xué)是在上海二期課改的要求下，順應(yīng)建構(gòu)主義教學(xué)理論，以學(xué)生為課堂主體而產(chǎn)生的一種教學(xué)策略，近幾年內(nèi)在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛普及開來(lái)，對(duì)新課程的發(fā)展與新課標(biāo)的落實(shí)起到了積極的促進(jìn)作用[1，2]。學(xué)案教學(xué)可讓學(xué)生提前明確教學(xué)重、難點(diǎn)，了解教師的教學(xué)意圖；同時(shí)，也是與教學(xué)內(nèi)容相符的良好學(xué)習(xí)資料，特別是為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了很好的平臺(tái)[3]。筆者在高中生命科學(xué)的實(shí)際教學(xué)中，對(duì)學(xué)案的設(shè)計(jì)作出一些嘗試，取得一些較好的教學(xué)效果。

1 閱讀分析學(xué)案

閱讀是從視覺材料中獲取信息的一種方法。同時(shí)，也是學(xué)生理解和領(lǐng)悟所閱讀材料的思維過(guò)程。閱讀也是一種自學(xué)的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生能夠鍛煉提取有用信息的能力，并能將這種能力遷移到審題中來(lái)。筆者嘗試通過(guò)“教師寫作→教師出題→學(xué)生閱讀→學(xué)生分析”的方式進(jìn)行教學(xué)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的學(xué)案與之配套。

1.1 案例一：“ 遺傳物質(zhì)”一節(jié)課前學(xué)案“遺傳物質(zhì)之爭(zhēng)第一戰(zhàn)” 具體設(shè)計(jì)如下：

設(shè)計(jì)意圖：在“遺傳物質(zhì)”一節(jié)中，教師希望學(xué)生通過(guò)課前閱讀，理解科學(xué)家在探究遺傳物質(zhì)的過(guò)程中，是根據(jù)大分子物質(zhì)的特性來(lái)抉擇兩者的，加強(qiáng)學(xué)生思維的深度；同時(shí)，把信息整合在文章段落中，培養(yǎng)學(xué)生提取信息的能力。

文章節(jié)選：“……1934年一個(gè)溫暖的午后，列文在實(shí)驗(yàn)室中踱步，此時(shí)他已經(jīng)對(duì)核酸的化學(xué)組成形成了較全面的認(rèn)識(shí)，腦海中不斷臆想著一個(gè)場(chǎng)景：自己在核酸的研究領(lǐng)域到達(dá)巔峰，甚至暗暗想著超過(guò)自己的老師，站在科學(xué)最高獎(jiǎng)諾貝爾獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上。但注定的，列文必將成不了這樣一個(gè)人物，反而成了DNA軍“落敗”的導(dǎo)火線。列文急于發(fā)表他的研究成果，倉(cāng)促地提出：一個(gè)DNA分子是由堿基不同的四種核苷酸相互連接而成的“四核苷酸”。后來(lái)證實(shí)了核酸是分子量很大的物質(zhì)，此假說(shuō)便簡(jiǎn)單修正為：構(gòu)成DNA的基本單位不是單個(gè)的核苷酸，而是按某種固定順序(如：ATCG)排列好的四個(gè)一組的所謂“四核苷酸”。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是他告知天下：DNA的結(jié)構(gòu)是非常單調(diào)的?！?/p>

閱讀思考題：DNA被認(rèn)為不可能是遺傳物質(zhì)的原因是______________。

教學(xué)效果：通過(guò)閱讀分析，學(xué)生不難推理得知，由于DNA結(jié)構(gòu)被誤認(rèn)為過(guò)于簡(jiǎn)單，所以被科學(xué)家排除是遺傳物質(zhì)的可能。同時(shí)，也教育學(xué)生對(duì)科學(xué)要嚴(yán)謹(jǐn)和具有批判精神。

1.2 案例二：“人類活動(dòng)對(duì)生物多樣性的影響”一節(jié)課上學(xué)案“留住天邊的一抹粉紅” 具體設(shè)計(jì)如下：

設(shè)計(jì)意圖：在“人類活動(dòng)對(duì)生物多樣性的影響”一節(jié)中，教師用朱鹮的保護(hù)歷程作為教學(xué)材料，并試圖讓學(xué)生理解人類活動(dòng)對(duì)遺傳多樣性層次的影響。

文章節(jié)選：“……雖然朱鹮的種群數(shù)量和分布范圍有了較大的發(fā)展，但總體而言，世界上仍舊只有一個(gè)從最初7只朱鹮發(fā)展起來(lái)的野生種群，尚未徹底擺脫瀕危狀態(tài)?！?/p>

閱讀思考題：以上文章節(jié)選部分提到朱鹮種群數(shù)量和分布范圍有了較大提高，但為什么尚未擺脫瀕危狀態(tài)？能否用生物多樣性和生物滅絕的原理進(jìn)行解釋？

教學(xué)效果：學(xué)生通過(guò)閱讀分析，可以通過(guò)最初的7只朱鹮遺傳多樣性低，關(guān)聯(lián)到近親婚配的問(wèn)題，最后推理得到結(jié)論。

1.3 優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià) 閱讀分析式學(xué)案的優(yōu)點(diǎn)在于能夠激發(fā)興趣、誘發(fā)自主學(xué)習(xí)，將研究史小說(shuō)化、科學(xué)實(shí)驗(yàn)故事化、科學(xué)家人文化，大大增加課堂的生動(dòng)性。如案例一，在課前閱讀題中設(shè)疑，更容易把學(xué)生引入之后的教學(xué)情境，也能在閱讀中同時(shí)獲得知識(shí)和情感體驗(yàn)，產(chǎn)生對(duì)科學(xué)家和科研成果更豐富的情感，加強(qiáng)了學(xué)科的人文性，是落實(shí)情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)的新的有效途徑；如案例二，可以將教師想要提出的疑問(wèn)設(shè)計(jì)在閱讀分析中，讓學(xué)生自己去思考和分析，并最終得到知識(shí)。但閱讀分析式學(xué)案的開發(fā)非常耗時(shí)耗力，教師要閱讀大量科學(xué)史文獻(xiàn)，所寫內(nèi)容既要符合歷史實(shí)情和科學(xué)性，又要兼顧藝術(shù)性和人文性，對(duì)教師的文學(xué)創(chuàng)作能力是一個(gè)挑戰(zhàn)?？梢試L試讓學(xué)生參與寫作來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，同時(shí)也可以鍛煉學(xué)生文理綜合的能力。

2 文學(xué)故事學(xué)案

故事是一種常見的文學(xué)體裁，側(cè)重事件的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)情節(jié)的生動(dòng)有趣和連貫性。在一個(gè)引入情境的教學(xué)中，設(shè)計(jì)一份具有故事特點(diǎn)、有趣味性的學(xué)案，能夠進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生整體把握知識(shí)點(diǎn)之間的前后聯(lián)系、了解產(chǎn)生知識(shí)的來(lái)源和進(jìn)一步理解知識(shí)有很大的幫助。

2.1 案例三：“遺傳物質(zhì)”一節(jié)課上學(xué)案“遺傳物質(zhì)之爭(zhēng)第二戰(zhàn)” 具體設(shè)計(jì)如下：

設(shè)計(jì)意圖：在“遺傳物質(zhì)”一節(jié)中，科學(xué)家的博弈十分精彩，教師試圖通過(guò)故事的形式，引人入勝，勾勒出DNA和蛋白質(zhì)“競(jìng)爭(zhēng)”遺傳物質(zhì)之名的火熱鏡頭，從而側(cè)面反映幕后科學(xué)家的孜孜以求，落實(shí)情感價(jià)值觀目標(biāo)。當(dāng)然，教師這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，講授內(nèi)容會(huì)多于學(xué)案上呈現(xiàn)的內(nèi)容。

學(xué)案片段：①DNA的反圍剿——肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。(說(shuō)明：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了DNA是遺傳物質(zhì)，打破了許多科學(xué)家對(duì)蛋白質(zhì)才是遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，所以稱為“反圍剿”)②DNA的絕地反攻：決定戰(zhàn)局的原子彈——1952年噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)(說(shuō)明：該實(shí)驗(yàn)根本上驗(yàn)證了DNA是遺傳物質(zhì)，震動(dòng)科學(xué)界，而1945年美國(guó)向日本投射原子彈震驚全球，兩者在時(shí)間上基本重合，所以稱為“原子彈”)現(xiàn)象：________；噬菌體組成：________；噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程：________(學(xué)生填寫)③最終勝利——1953年，沃森、克里克發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋模型。(說(shuō)明：模型的發(fā)現(xiàn)證明了DNA的復(fù)雜性，與教學(xué)導(dǎo)入呼應(yīng)，故為“最終勝利”)

教學(xué)效果：學(xué)生在聽故事的過(guò)程中較為認(rèn)真，課后基本能復(fù)述該段科學(xué)史的脈絡(luò)，對(duì)本節(jié)內(nèi)容的科學(xué)史認(rèn)識(shí)較深。

2.2 案例四：“光合作用的過(guò)程”一節(jié)課上學(xué)案“一節(jié)萬(wàn)萬(wàn)沒想到之光合作用” 具體設(shè)計(jì)如下：

設(shè)計(jì)意圖：在“光合作用過(guò)程”一節(jié)中，學(xué)生需要記憶的內(nèi)容較多，記憶也比較困難，教師試圖根據(jù)學(xué)生的興趣對(duì)該過(guò)程進(jìn)行夸張地改編，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，一旦激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的記憶效果就事半功倍。

片段舉例：“水的光解(葉綠色a 視角)：……友誼的小船說(shuō)翻就翻，接受光能之后，他們(其他光合色素)狠狠揍了我一頓，把我的‘門牙’________(填電子)打飛了，沒了‘門牙’的我十分氣憤，變成了‘憤怒’________(填氧化)的葉綠色a。我氣不打一處來(lái)，揪住類囊體腔的________(填H2O)，也把它揍了一頓，搶了它的‘門牙’給自己按上，而它變成了________(填氧氣和氫離子)……”

教學(xué)效果：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)劇“萬(wàn)萬(wàn)沒想到”的語(yǔ)言風(fēng)格改編內(nèi)容并講授，學(xué)生的興趣很高；教學(xué)之后，對(duì)于光合作用過(guò)程的描述、參與物質(zhì)的名稱等都很好地記住了。

2.3 優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià) 文學(xué)故事學(xué)案的最大亮點(diǎn)在于其生動(dòng)性，尤其是將一些生澀難記的過(guò)程性內(nèi)容，如光合作用的過(guò)程，進(jìn)行故事性改編，學(xué)生在愉快的氣氛中能很快記憶故事情節(jié)，完成過(guò)程性記憶，事半功倍。同時(shí)，也適合研究史的教學(xué)內(nèi)容，能夠幫助學(xué)生在腦中建立結(jié)論和假設(shè)之間、實(shí)驗(yàn)和結(jié)論之間、前一個(gè)結(jié)論和后一個(gè)結(jié)論之間的關(guān)系。但故事性學(xué)案也需要教師花費(fèi)更多的心思去閱讀文獻(xiàn)和參與寫作，如果設(shè)計(jì)的故事不能切中學(xué)生的興趣點(diǎn)，或沒有很好地引入教學(xué)情境(案例一與案例三是配套的，必須有案例一的課前閱讀作鋪墊)，那么將會(huì)導(dǎo)致本末倒置的后果。建議先了解學(xué)生群體近一階段流行的事物，在此基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)故事性學(xué)案。

3 實(shí)驗(yàn)指南學(xué)案

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的基本方法之一,是人類發(fā)現(xiàn)和探索自然的主要手段。生命科學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得尤其重要。但在實(shí)際教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在學(xué)生注意力不集中、教師不易控班等諸多問(wèn)題。筆者嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指南學(xué)案，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理、探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)中思考，扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的困境。

3.1 案例五：“探究植物細(xì)胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系”一節(jié)自主實(shí)驗(yàn)學(xué)案 具體設(shè)計(jì)如下：

學(xué)案片段：【實(shí)驗(yàn)原理】動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水。①當(dāng)外界溶液濃度>細(xì)胞內(nèi)液體濃度時(shí)，動(dòng)物細(xì)胞會(huì)________；②當(dāng)外界溶液濃度<細(xì)胞內(nèi)液體濃度時(shí)，動(dòng)物細(xì)胞會(huì)________。疑問(wèn)：如果是實(shí)驗(yàn)對(duì)象是植物細(xì)胞呢？今日探究課題：植物細(xì)胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)過(guò)程】……【實(shí)驗(yàn)分析】①質(zhì)壁分離：“質(zhì)”是指________；②“壁”是指________。……”

3.2 案例六：“植物細(xì)胞有絲分裂觀察”一節(jié)自主實(shí)驗(yàn)學(xué)案 具體設(shè)計(jì)如下：

學(xué)案片段：臨時(shí)裝片的制作。①取材和固定。實(shí)驗(yàn)過(guò)程……問(wèn)題：在植物細(xì)胞有絲分裂觀察實(shí)驗(yàn)中，能否持續(xù)觀察一個(gè)細(xì)胞？②解離、漂洗、染色、壓片。實(shí)驗(yàn)過(guò)程……再次探究實(shí)驗(yàn)：①解離后為什么要漂洗？如果不漂洗會(huì)怎樣？請(qǐng)?jiān)囈幌?；②壓片時(shí)若捻轉(zhuǎn)會(huì)怎樣？請(qǐng)?jiān)囈幌?。……?/p>

3.3 優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià) 實(shí)驗(yàn)指南學(xué)案可讓學(xué)生自主探索實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，教師在學(xué)案中設(shè)計(jì)情境，學(xué)生能根據(jù)學(xué)案上的內(nèi)容進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)。如案例五中，可以將一些概念性的知識(shí)融合在實(shí)驗(yàn)分析中，將先學(xué)后教的新模式再次轉(zhuǎn)變?yōu)橄葘W(xué)再理，不需要教師參與其中，真正達(dá)到課堂轉(zhuǎn)型的目的。如案例六中，在實(shí)驗(yàn)操作中事先設(shè)計(jì)好問(wèn)題，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷出現(xiàn)疑問(wèn)，激發(fā)他們?nèi)プ灾魈骄浚试S學(xué)生嘗試失敗的實(shí)驗(yàn)操作，并從中總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)指南學(xué)案能很好地解放教師、鍛煉學(xué)生，但有時(shí)會(huì)發(fā)生課時(shí)超出的情況。