數(shù)字故事在初中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

張杰芳

(山東省淄博市臨淄區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué) 255400)

初中生物學(xué)課程中有些內(nèi)容比較微觀抽象或理論性較強(qiáng)，大多數(shù)生物學(xué)教師能夠整合、使用形象多元的信息技術(shù)元素(如視頻、動(dòng)畫和圖片等)，為學(xué)生提供生動(dòng)、形式多樣的學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生在基于事實(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行推理歸納。其中，數(shù)字故事作為一種新的交流學(xué)習(xí)方式，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、解決問題的能力、創(chuàng)造力起著積極作用[1]。較好的數(shù)字故事蘊(yùn)含著濃濃的人文情懷和豐富的教育價(jià)值，也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，開闊他們的視野。因此，數(shù)字故事逐漸走入生物學(xué)課堂，受到學(xué)生的歡迎，并逐漸被廣大生物學(xué)教師所了解、認(rèn)可和使用。

1 數(shù)字故事的內(nèi)涵

喜歡聆聽故事是人類的天性。美國著名的認(rèn)知科學(xué)和學(xué)習(xí)理論專家羅杰·尚克指出：“人類生來就理解故事，而不是邏輯?！睌?shù)字故事是計(jì)算機(jī)進(jìn)入教育教學(xué)應(yīng)用的產(chǎn)物，20世紀(jì)90年代初期，達(dá)納·溫斯洛·阿奇利作為數(shù)字故事的先驅(qū)者，用計(jì)算機(jī)把老照片串起來制作成一個(gè)個(gè)小短片，講述一個(gè)個(gè)動(dòng)人的故事，這就是數(shù)字故事的雛形。2002年，來自8個(gè)國家及美國25個(gè)州的代表聚集在一起創(chuàng)辦了數(shù)字故事協(xié)會(huì)[2]。從此，數(shù)字故事的概念迅速在世界各國傳播開來，并受到廣大教育者的關(guān)注。數(shù)字故事的定義是：在教學(xué)活動(dòng)中編寫故事，并加入文字、圖像、聲音和音樂等多媒體元素，創(chuàng)造可視化故事的過程。

教師在初中生物學(xué)教學(xué)中，可選取典型的主題，利用文字和史實(shí)等理論資料，進(jìn)行深刻理解與智慧融合，開發(fā)設(shè)計(jì)富有情感的可視化“數(shù)字故事”——即最精彩簡(jiǎn)短的故事文本，配上最貼切清晰的圖片或視頻、合適的背景音樂以及恰當(dāng)?shù)墓?jié)奏，借助于多媒體圖文并茂的展示，使學(xué)生從聲音和畫面中獲取故事信息，并能得到直觀感受和體會(huì)，引發(fā)情感體驗(yàn)，有利于科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。好的“數(shù)字故事”是精簡(jiǎn)、深刻又富有感染力和說服力的，可大大突破信息技術(shù)僅僅作為“呈現(xiàn)事實(shí)”“提供練習(xí)”等“演示”活動(dòng)工具的局限，實(shí)現(xiàn)從“助教”到“助學(xué)”的轉(zhuǎn)變，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和交流討論提供更加廣闊的空間。

2 數(shù)字故事在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 利于實(shí)現(xiàn)科學(xué)史情境化表達(dá) 目前全國各版本初中教材由于篇幅的限制，科學(xué)史資料部分基本上是簡(jiǎn)單的史實(shí)呈現(xiàn)，多數(shù)資料理論性強(qiáng)，不足以全景式展現(xiàn)每一個(gè)成就背后科學(xué)家的付出和智慧結(jié)晶，從而難以引發(fā)學(xué)生的興趣與共鳴?！翱茖W(xué)史數(shù)字故事”是對(duì)科學(xué)史料的深度挖掘、整合與創(chuàng)新的開發(fā)呈現(xiàn),它更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究熱情，引領(lǐng)學(xué)生重溫生物學(xué)科學(xué)家的苦心研究，揭示科學(xué)發(fā)現(xiàn)背后的秘密。在學(xué)習(xí)山東科學(xué)技術(shù)出版社《生物學(xué)》教材(下同)中“病毒”一節(jié)時(shí)，對(duì)“病毒的發(fā)現(xiàn)”這一內(nèi)容多數(shù)教師往往采用“自學(xué)閱讀、思考回答”的方式，學(xué)生能從簡(jiǎn)短的文字資料中找到答案，但因?yàn)槿鄙俑行哉J(rèn)識(shí)，學(xué)生對(duì)科學(xué)家的工作并沒有深刻的感受。教師可查閱相關(guān)資料，對(duì)文字進(jìn)行加工修改，并配以貼切的圖片、音樂，設(shè)計(jì)數(shù)字故事“病毒的發(fā)現(xiàn)史”，具體可設(shè)計(jì)這樣的故事文本：

例如，“一百多年前，人類對(duì)病毒還一無所知。當(dāng)這些疾病出現(xiàn)時(shí)，人們稱之為天災(zāi)、瘟疫。隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步，科學(xué)家們有強(qiáng)烈的使命感和責(zé)任感要去解開其中的奧秘……1886年，德國科學(xué)家麥爾發(fā)現(xiàn)了煙草的一種病態(tài)：感染的葉子出現(xiàn)深淺相間的綠色區(qū)域，他將這種病命名為煙草花葉病，麥爾證明這種病是可以傳染的。1892年，俄國科學(xué)家伊萬諾夫斯基進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，他將患病葉的汁液經(jīng)細(xì)菌過濾器過濾，再用過濾液侵染正常葉，結(jié)果使正常葉患病。伊萬諾夫斯基由此證明這種病不是由細(xì)菌引起的，而是比細(xì)菌還小的病原體引起的。1898年，荷蘭科學(xué)家貝杰林克再次驗(yàn)證了伊萬諾夫斯基的發(fā)現(xiàn)，并用“病毒(virus)”來命名這種病原體。同年德國科學(xué)家學(xué)家萊夫勒和弗羅施證實(shí)了口蹄疫病毒的存在。但病毒實(shí)在太小了……用當(dāng)時(shí)觀察微觀世界最好的顯微鏡還是無法看到它的真實(shí)面目，直到……二十世紀(jì)初，人類發(fā)明了放大幾萬倍的電子顯微鏡。1939年，科學(xué)家首次在電子顯微鏡下觀察到了煙草花葉病毒。借助于電子顯微鏡這一有力武器，人類又發(fā)現(xiàn)了很多長(zhǎng)期危害人類和其他生物的病毒……”

該數(shù)字故事飽含敘事味道的文字，配以相關(guān)科學(xué)家、當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)儀器的照片和神思者的“飛翔”作背景音樂，通過PPT設(shè)計(jì)成富有歷史感的可視化呈現(xiàn)方式，很容易引起學(xué)生的共鳴，有很強(qiáng)的代入感，學(xué)生很容易融入到一定的情境中，科學(xué)思維和科學(xué)品質(zhì)很容易得到熏陶和培養(yǎng)。學(xué)生深深體會(huì)到：病毒的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了五位科學(xué)家“發(fā)現(xiàn)問題—推測(cè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—發(fā)現(xiàn)問題—進(jìn)一步推測(cè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—結(jié)論”的科學(xué)探究過程，從中明晰了科學(xué)探究的思路與方法，感受到科學(xué)家堅(jiān)持不懈的科學(xué)探索精神和技術(shù)手段對(duì)科學(xué)研究的作用。相關(guān)的問題迎刃而解，學(xué)生會(huì)滿懷好奇與期待地投入到病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)功能的后續(xù)學(xué)習(xí)中去。

2.2 促進(jìn)生物學(xué)概念的網(wǎng)狀建構(gòu) 生物學(xué)概念是生物學(xué)課程內(nèi)容的基本組成，生物學(xué)教學(xué)應(yīng)該圍繞重要概念展開，讓學(xué)生在充分的主動(dòng)探究中構(gòu)建生物學(xué)概念，但教師注意不要孤立地傳授概念，要注重引導(dǎo)學(xué)生在零散孤立的概念節(jié)點(diǎn)間以及新舊知識(shí)間建立聯(lián)系，做到融會(huì)貫通，深化對(duì)概念的理解，幫助學(xué)生構(gòu)建概念的網(wǎng)絡(luò)體系，進(jìn)而形成全面系統(tǒng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)“種子的萌發(fā)”一節(jié)之環(huán)境條件時(shí)，教師一般會(huì)設(shè)計(jì)三個(gè)板塊：①讓學(xué)生匯總展示課前栽培成果；②交流討論種子萌發(fā)的環(huán)境條件；③通過經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)演示引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)概念，即“感性—悟性—理性”的認(rèn)知過程。但教學(xué)往往在總結(jié)出種子萌發(fā)的環(huán)境條件后便戛然而止，每個(gè)條件背后隱含的深層原因及涵蓋的科學(xué)道理并沒有進(jìn)行一定的拓展和延伸，這對(duì)促進(jìn)學(xué)生已有知識(shí)和后續(xù)知識(shí)之間的聯(lián)系建構(gòu)無疑是一種缺失。對(duì)此，教師可探索嘗試設(shè)計(jì)數(shù)字故事“種子萌發(fā)的秘密”，腳本可這樣編寫：

例如，“你知道嗎？種子的萌發(fā)為什么需要水分？水分能使種皮膨脹、軟化。種子內(nèi)貯藏的有機(jī)養(yǎng)料在干燥的狀態(tài)下無法被細(xì)胞吸收，水分能溶解各種營養(yǎng)成分，并轉(zhuǎn)運(yùn)給胚芽、胚軸和胚根。種子的萌發(fā)為什么需要空氣？種子萌發(fā)時(shí)需要能量，能量從哪里來？你還記得被譽(yù)為“生命的發(fā)動(dòng)機(jī)”的能量轉(zhuǎn)換器嗎？在氧氣的參與下，分解有機(jī)物，釋放能量。空氣中的氧氣能保證種子萌發(fā)時(shí)進(jìn)行呼吸作用為種子的萌發(fā)提供能量。種子的萌發(fā)為什么需要適宜的溫度？適宜的溫度能保證種子各項(xiàng)生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。種子的萌發(fā)需要陽光嗎？喜光種子(如萵苣、煙草)需要在一定的光照下才能萌發(fā)；喜暗種子(如茄子、黃瓜)在光照下萌發(fā)受到抑制。不同植物的種子，在萌發(fā)時(shí)對(duì)光照的需求是不一樣的，大多數(shù)種子的萌發(fā)不受光的影響。種子的萌發(fā)需要土壤嗎？種子萌發(fā)時(shí)的營養(yǎng)來自種子本身(子葉或胚乳)，不需要從土壤中吸收無機(jī)鹽。所以，土壤不是種子萌發(fā)的必備條件。同時(shí)播種在貧瘠和肥沃土壤中的同種植物的顆粒飽滿的種子，哪些萌發(fā)得更快一些？同時(shí)萌發(fā)。這就是種子萌發(fā)的外在小秘密，你明白了嗎？”

該數(shù)字故事用啟發(fā)性的文字、貼切的圖片和快節(jié)奏的背景音樂“相遇”、生機(jī)盎然的PPT畫面融為一體，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的高效表達(dá)。既與前面學(xué)過的種子結(jié)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換器建立聯(lián)系，又為后面呼吸作用的學(xué)習(xí)埋下了伏筆，從而幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念的結(jié)構(gòu)化建構(gòu)。

2.3 讓知識(shí)與生活的聯(lián)系生命化 多數(shù)教師的日常課堂評(píng)價(jià)能圍繞重要概念選取典型問題，且注重與生活的聯(lián)系，但每個(gè)問題的設(shè)計(jì)往往是孤立的，在鞏固概念的同時(shí)，知識(shí)味有余但趣味化和生命化略顯不足。為解決這一問題，教師可打破原有的思維模式，在練習(xí)設(shè)計(jì)上大膽創(chuàng)新，喚起學(xué)生的生命意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生解決生產(chǎn)生活中生物學(xué)問題的擔(dān)當(dāng)和能力。在學(xué)完“綠色植物的呼吸作用”后，教師可設(shè)計(jì)“玉米的故事”，把問題集中、串聯(lián)在一種典型的植物生命歷程中，故事的腳本可這樣設(shè)計(jì)：

例如，“我是一粒金燦燦的玉米，一直懷有成長(zhǎng)的夢(mèng)想！那是一個(gè)夏天，我被種在松軟的泥土中。黑暗中沒有陽光，我要努力的向上！(生長(zhǎng)需要能量，能量來自何方？)終于成功鉆出泥土，泥土卻板結(jié)成硬塊，我的根喘不過氣來。農(nóng)民松土幫我忙，根能夠呼吸好舒暢！生命不是一番風(fēng)順，那年夏天又逢洪水，水浸滿泥土，讓我難以繼續(xù)成長(zhǎng)！還是農(nóng)民伯伯幫我排水，讓我的根又能呼吸酣暢！排除艱難險(xiǎn)阻，我要努力向上，隨著時(shí)光推移，我也漸次成熟！有些兄弟先一步離開枝頭，人們把它們保鮮冷藏！成熟之后，大家聚會(huì)，熱氣騰騰，歡樂開懷！經(jīng)過風(fēng)吹日曬，我的呼吸變慢，最后顆粒歸倉，讓我生命變得安詳！生命歷程，呼吸相伴，讓我對(duì)下一次的歷程充滿期待！”

該數(shù)字故事用擬人化的文字?jǐn)⑹?、玉米各時(shí)期的生長(zhǎng)照片和深情的配音訴說，讓學(xué)生隨著生命的律動(dòng)，感受植物生長(zhǎng)的快樂，增強(qiáng)了問題診斷和決策的欲望，從而輕松運(yùn)用所學(xué)解釋植物從播種到收獲遇到的現(xiàn)象或農(nóng)民做法背后隱含的科學(xué)道理。生物學(xué)數(shù)字故事在教學(xué)中能夠：①豐富情境導(dǎo)入，提高課堂情趣；②升華史實(shí)情感，展現(xiàn)學(xué)科魅力；③拓展前后聯(lián)系，構(gòu)建概念網(wǎng)絡(luò)；④提升人文素養(yǎng)，促進(jìn)全面發(fā)展。它濃郁的情感色彩和視聽沖擊，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能拓寬他們的視野，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生情感、態(tài)度和價(jià)值觀的正確引導(dǎo)，為學(xué)生的健康成長(zhǎng)打下良好的基礎(chǔ)。