初高中生物學(xué)教學(xué)銜接策略
——以“光合作用”教學(xué)為例

黃劍興

（福州教育學(xué)院第二附屬中學(xué)，福建 福州 350013）

部分高中生無法適應(yīng)容量較大、難度較高的高中生物學(xué)學(xué)習(xí)生活，導(dǎo)致對(duì)高中生物學(xué)學(xué)習(xí)信心受挫，以致厭學(xué)，其中存在初高中銜接問題。筆者嘗試研究初高中生物學(xué)教學(xué)銜接策略，促進(jìn)學(xué)生盡快適應(yīng)高中生物學(xué)學(xué)習(xí)?，F(xiàn)以“光合作用”概念教學(xué)為例，探討如何做好初高中生物學(xué)教學(xué)銜接。

一、初高中光合作用教學(xué)要求

初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能理解與應(yīng)用“綠色植物能利用太陽(yáng)能（光能），把二氧化碳和水合成貯存了能量的有機(jī)物，同時(shí)釋放氧氣。”［1］高中課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步要求學(xué)生“闡明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能?！蓖瑫r(shí)形成“細(xì)胞的生存需要能量和營(yíng)養(yǎng)，并通過分裂實(shí)現(xiàn)增殖”這一大概念。

初中生物學(xué)有關(guān)“光合作用”的內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，僅介紹光合作用場(chǎng)所、條件、原料及產(chǎn)物，同時(shí)安排有簡(jiǎn)單的探究活動(dòng)“二氧化碳是光合作用必需的原料”。高中《生物·必修1·分子與細(xì)胞》中有關(guān)“光合作用”的內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜，要求學(xué)生闡述綠色植物捕獲光能的色素和葉綠體結(jié)構(gòu)、光合作用的光反應(yīng)及暗反應(yīng)階段、光合作用的原理和意義等，還要求開展具有一定難度的“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”探究實(shí)驗(yàn)。

分析初高中課程標(biāo)準(zhǔn)及教科書對(duì)光合作用教學(xué)的要求，有利于教師明確光合作用概念教學(xué)的深度與廣度，做好初高中教學(xué)的銜接，引導(dǎo)學(xué)生基于事實(shí)性知識(shí)的學(xué)習(xí)，建立、理解與應(yīng)用有關(guān)光合作用知識(shí)，解決現(xiàn)實(shí)中的問題，認(rèn)同或形成物質(zhì)與能量觀、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)等生物學(xué)觀點(diǎn)。

二、初高中生物學(xué)教學(xué)銜接策略

1.巧設(shè)問題情境

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生是在特定情境下，借助教師的指導(dǎo)幫助、學(xué)生之間的交流協(xié)作，以及個(gè)人意義建構(gòu)而獲取知識(shí)的。初高中生物學(xué)課程皆要求教師創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)解決日常生活中與生物學(xué)相關(guān)的問題，讓學(xué)生感到生物學(xué)有趣、有用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣與動(dòng)力。為此，教師應(yīng)了解學(xué)生的認(rèn)知水平，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求、具體的教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)具有一定難度的問題情境，促進(jìn)學(xué)生積極思考，主動(dòng)探究學(xué)習(xí)，建構(gòu)、理解與應(yīng)用概念。

一般初中學(xué)生有關(guān)光合作用的知識(shí)較貧乏，因此進(jìn)行初中光合作用教學(xué)時(shí)，教師可以在上課前一周準(zhǔn)備兩盆相同的小盆栽，一盆正常培養(yǎng)，另一盆放在黑暗處培養(yǎng)。新課導(dǎo)入時(shí)指導(dǎo)學(xué)生觀察，鼓勵(lì)學(xué)生基于已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)提出問題，營(yíng)造一個(gè)生動(dòng)、活潑的學(xué)習(xí)氛圍與真實(shí)的問題情境，促進(jìn)學(xué)生充分發(fā)揮想象力，提出具有探究?jī)r(jià)值的問題，如“綠色植物的生長(zhǎng)一定需要光嗎”“如果用日光燈代替太陽(yáng)光行嗎”“綠色植物在黑暗處可成活多久”，引導(dǎo)學(xué)生探索光合作用的條件和過程，認(rèn)識(shí)綠色植物對(duì)生物圈的意義。

高中學(xué)生已學(xué)過光合作用的條件、過程等知識(shí)，但對(duì)光合作用內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)還不深入。教師可利用教科書“問題探討”欄目中的“蔬菜大棚為何懸掛紅光或藍(lán)光燈”作為問題情境，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)色素捕捉光能的作用、葉綠體的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而讓學(xué)生基于已有綠色植物的光合作用需要光的認(rèn)識(shí)，提出“綠色植物的光合作用需要哪些波長(zhǎng)的光？”，指導(dǎo)學(xué)生深入探究光合作用的原理和意義。

通過有層次、有梯度、有難度的問題情境，激發(fā)學(xué)生的思維，指導(dǎo)初中學(xué)生思考、探究“光合作用是否需要光”，促進(jìn)學(xué)生深入探究“光合作用需要哪些波長(zhǎng)的光”，有利于初高中光合作用概念學(xué)習(xí)的有效銜接。

2.重視生物科學(xué)史教育

生物科學(xué)是不斷發(fā)展的，生物學(xué)重要概念是生物學(xué)家通過孜孜不倦的研究，逐步發(fā)現(xiàn)與建立的。進(jìn)行初高中光合作用科學(xué)史教育時(shí)，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生收集有關(guān)生物科學(xué)史資料，課堂教學(xué)時(shí)進(jìn)行分析與討論，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究學(xué)習(xí)，沿著科學(xué)家對(duì)光合作用的研究過程，逐步建立、理解與應(yīng)用光合作用過程、原理及其意義等，認(rèn)同物質(zhì)和能量觀、結(jié)構(gòu)與功能觀。

首先利用《生物學(xué)》中的“綠葉在光下制造有機(jī)物”實(shí)驗(yàn)開展初中階段光合作用科學(xué)史教育。該實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是1864年薩克斯設(shè)計(jì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，說明光合作用需要光、能產(chǎn)生淀粉。再介紹英格豪斯實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步說明光合作用需要光。建議將高中《生物·必修1·分子與細(xì)胞》中的海爾蒙特的柳樹實(shí)驗(yàn)提前到初中學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)光合作用需要水。并介紹普利斯特利的“植物—蠟燭—小鼠”實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生了解光合作用能更新污濁的空氣。

高中階段開展光合作用科學(xué)史教育時(shí)，先指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)初中學(xué)過的有關(guān)光合作用知識(shí)，再介紹魯賓和卡門的18O的同位素標(biāo)記法及卡爾文的14C標(biāo)記14CO2的小球藻實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生對(duì)光合作用反應(yīng)式的有理性的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生比較分析光合作用科學(xué)史上有關(guān)稱重、化學(xué)鑒定、顯微鏡觀察及放射性同位素標(biāo)記法等實(shí)驗(yàn)技術(shù)與手段，讓學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為生物學(xué)的研究提供了有力的支撐。

學(xué)習(xí)生物科學(xué)史，可以讓學(xué)生沿著科學(xué)家探索足跡，體驗(yàn)知識(shí)形成過程，學(xué)習(xí)科學(xué)家不畏艱辛、勇于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新的精神，不僅有利于學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生物學(xué)概念，而且有利于學(xué)生發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

3.開展生物學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)

倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)是初中生物學(xué)課程基本理念之一，初中課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，科學(xué)探究既是科學(xué)家工作的基本方式，也是生物學(xué)課程重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式。高中課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提出科學(xué)探究是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)四個(gè)維度之一，要求學(xué)生在科學(xué)探究過程中能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的生物學(xué)問題，進(jìn)行觀察思考、提出問題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、對(duì)結(jié)果進(jìn)行表達(dá)與交流。［2］

生物學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)是探究性學(xué)習(xí)的重要方式與內(nèi)容。朱正威先生曾說，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生通過動(dòng)腦、動(dòng)手，對(duì)事物的本質(zhì)屬性進(jìn)行揭示并概括。動(dòng)腦不僅要學(xué)生自己認(rèn)真思考，還要進(jìn)行溝通、交流，動(dòng)手就是要和同學(xué)協(xié)作，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、表達(dá)交流來完成探究活動(dòng)。［3］

初中學(xué)生已具備一定的探究能力，“二氧化碳是光合作用的必要原料”探究實(shí)驗(yàn)是指導(dǎo)型的探究實(shí)驗(yàn)，需要教師給予幫助，如指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地組建探究小組，創(chuàng)設(shè)問題串指導(dǎo)學(xué)生閱讀有關(guān)資料、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)及啟發(fā)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，質(zhì)疑與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，讓學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，建構(gòu)、理解光合作用概念。

高中《生物·必修1·分子與細(xì)胞》的“環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”探究實(shí)驗(yàn)難度較高，僅提供一個(gè)參考案例及一些簡(jiǎn)單的提示，是部分探究型實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生選擇一個(gè)環(huán)境因素作為變量，兩人一組合作查閱相關(guān)資料、收集有關(guān)信息，制定并實(shí)施實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，基于觀察到的現(xiàn)象、得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行邏輯推理、得出結(jié)論，并進(jìn)行相互探討、質(zhì)疑與修正等。在此過程中，教師給予一定的啟發(fā)與指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生親歷科學(xué)家的探究過程，建構(gòu)、理解光合作用概念的同時(shí)認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)。

初中學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)型探究實(shí)驗(yàn)為高中開展部分探究型實(shí)驗(yàn)奠定了知識(shí)、能力的基礎(chǔ)，有利于學(xué)生建構(gòu)正確的生物學(xué)概念，提升探究能力。

總之，初高中生物學(xué)教師應(yīng)準(zhǔn)確把握初高中概念教學(xué)的銜接點(diǎn)，以便根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平、教學(xué)條件等，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，主動(dòng)進(jìn)行初高中相關(guān)生物學(xué)內(nèi)容的銜接，從而開拓學(xué)生視野，增強(qiáng)進(jìn)入高中后的學(xué)習(xí)信心，避免高中教學(xué)起點(diǎn)過高或過低，實(shí)現(xiàn)初高中生物學(xué)知識(shí)、技能學(xué)習(xí)的“無縫對(duì)接”。