浦丹萍
摘 要:初中生物教學(xué)中的50個重要概念處于學(xué)科知識中最為核心的地位,是初中生物學(xué)業(yè)水平測試的重點,也是提高學(xué)生生物核心素養(yǎng)的關(guān)鍵,因此本文以“綠色植物的光合作用和呼吸作用”為例,落實初中生物重要概念的復(fù)習(xí),促使學(xué)生理解重要概念,并將零散的知識系統(tǒng)化,提高復(fù)習(xí)效率,同時為初中生物復(fù)習(xí)教學(xué)提供理論、實踐經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:重要概念;光合作用;呼吸作用;學(xué)業(yè)水平測試
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標準(2011版)》中明確關(guān)注了生物教學(xué)中重要概念的獲得,并注重學(xué)生知識框架的形成,因此精選了十個一級主題下的50個重要概念作為學(xué)生學(xué)習(xí)的要點,體現(xiàn)了重要概念處于學(xué)科中心地位?,F(xiàn)階段初中生物作為考查學(xué)科,八年級生物課程結(jié)束后,復(fù)習(xí)階段面臨著學(xué)生不重視,上課效率不高的窘境。蘇科版學(xué)業(yè)水平測試中有兩個重要概念“綠色植物能利用太陽能(光能),把二氧化碳和水合成貯存了能量的有機物,同時釋放氧氣”即光合作用概念的內(nèi)涵和“在生物體內(nèi),細胞能通過分解糖類等獲得能量,同時生成二氧化碳和水”即呼吸作用概念的內(nèi)涵,而“生物圈中的碳-氧平衡”屬于光合作用和呼吸作用概念的外延。光合作用和呼吸作用的概念在蘇科版教材中復(fù)習(xí)中隸屬于第四單元的“生物從環(huán)境中獲得物質(zhì)和能量”,約占15%。從歷年生物學(xué)業(yè)水平的分析來看,主要考查學(xué)生的應(yīng)用和領(lǐng)悟能力。學(xué)生在七年級中已對光合作用和呼吸作用有了碎片化的認識,但是所學(xué)知識點并未串聯(lián)起來,未形成光合作用與呼吸作用整體的知識鏈和系統(tǒng)結(jié)構(gòu),更不能將知識運用于具體的學(xué)業(yè)水平測試中。復(fù)習(xí)階段如何把握課堂時間,對知識進行記憶和理解,突破重點和難點,提高復(fù)習(xí)效率,是每位初中生物教師應(yīng)去思考的問題。
一、重拾重要概念,初探復(fù)習(xí)
生物學(xué)概念是對事物的抽象或者概括。初中生物復(fù)習(xí)階段,學(xué)生在先前的學(xué)習(xí)和生活中已經(jīng)積累了一定的知識和經(jīng)驗,教師應(yīng)充分利用學(xué)生已有的知識經(jīng)驗進行概念復(fù)習(xí),使學(xué)生的知識從“無”到“有”,從“零散”到“整合”,讓學(xué)生體會到沉浸于學(xué)習(xí)的樂趣中。因此教師首先要明確本章或本節(jié)復(fù)習(xí)的重要概念,對其中的知識點進行梳理,明晰其中的層次關(guān)系和邏輯關(guān)系,把學(xué)生“休眠”的知識喚醒出來,并以此作為重要概念復(fù)習(xí)的腳手架,讓學(xué)生攀援而上,自主構(gòu)建有關(guān)生物學(xué)概念。
在“綠色植物的光合作用和呼吸作用”復(fù)習(xí)中,教師讓學(xué)生明確本節(jié)幾個重要考點:1.光合作用、呼吸作用的概念、表達式、實質(zhì)、意義及有關(guān)的實驗;2.光合作用、呼吸作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活實際中的應(yīng)用等;3.大氣中二氧化碳和氧氣平衡的意義。
因此筆者采用如下教學(xué)活動:
1.學(xué)案中呈現(xiàn)動物、植物、微生物、汽車以及二氧化碳和氧氣圖片;
2.小組合作完成:
(1)用紅色的箭頭表示出二氧化碳的排放或產(chǎn)生,藍色的箭頭表示出氧氣的消耗,并將“呼吸作用”、“分解作用”、“燃燒”放在相應(yīng)的位置;
(2)用黑色的箭頭表示出二氧化碳的消耗,綠色的箭頭表示出氧氣的產(chǎn)生,并將“光合作用”放在相應(yīng)的位置。
通過小組合作的方式,以主動參與者的身份,共同喚醒學(xué)生腦海中記憶的碎片,初步形成對重要概念的理解和初步形成知識網(wǎng)絡(luò)體系。
二、巧設(shè)探究平臺,深化概念
在復(fù)習(xí)過程中,若對原有的實驗簡單的重復(fù)和再現(xiàn),會造成學(xué)生在復(fù)習(xí)中出現(xiàn)“知識疲勞”,因此應(yīng)突破傳統(tǒng),要給學(xué)生新視角新思路。生物學(xué)科學(xué)史是一個個生物學(xué)核心概念形成和發(fā)展的過程,也是將知識串聯(lián)起來的過程。在復(fù)習(xí)光合作用時以科學(xué)史為背景,引導(dǎo)學(xué)生分析思考科學(xué)家們的實驗思路或者對實驗進行改進和創(chuàng)新,更能促進學(xué)生對相關(guān)核心概念的深層次理解。
例如在復(fù)習(xí)“綠色植物的光合作用和呼吸作用”時,筆者以光合作用的發(fā)現(xiàn)史作為切入口,從1642年比利時科學(xué)家海爾蒙特對柳樹生長所需原料的探究得出光合作用的原料需要水。通過對1864年的薩克斯實驗進行改進,將天竺葵改為銀邊天竺葵,不僅驗證了光合作用需要光、產(chǎn)物是淀粉,同時也得出了結(jié)論光合作用需要葉綠體。
在探究光合作用需要二氧化碳時,為了更好的觀察溴麝香草酚藍溶液的顏色變化,筆者將盆栽植物改為水生植物金魚藻,實驗如下:
1.用標簽分別將四個大試管標記為A、B、C、D;
2.分別將100mL的溴麝香草酚藍溶液加入四個大試管中,并觀察記錄它們的顏色,此時溶液呈淡藍色;
3.用吸管輕輕地向A、B、C試管中吹氣,直到吹入的二氧化碳溶液不再變色為止,記錄此時溶液的顏色,為淡黃色;
4.取適量的金魚藻放在A和B試管中,C和D不放金魚藻;
5.四個試管都用塞子塞緊,記錄此時的溶液顏色;
6.A用黑色塑料袋包住,A、B、C、D都置于適宜光照強度和一定的溫度條件下;
7.3小時后,觀察試管中溴麝香草酚藍溶液的顏色。通過此實驗改進同學(xué)們清晰的發(fā)現(xiàn)B試管中溴麝香草酚藍從淡藍色變成了淡黃色,可讓學(xué)生分析幾組對照實驗,每組對照實驗的變量是什么,從而得出結(jié)論綠色植物在光下能吸收二氧化碳。將“陸生綠色植物”改為“水生綠色植物”,雖然提供了多樣的實驗材料,但也把特殊性轉(zhuǎn)化為普遍性。提供多樣的實驗材料還可以體現(xiàn)在許多實驗中,如在觀察“豬的長骨”時,如果只是簡單的觀察豬的長骨,找出骨膜、骨質(zhì)和骨髓,學(xué)生很快就會遺忘,但是如果結(jié)合豬的其他骨,如肋骨、脊椎骨,甚至與雞的長骨進行比較找出相同點,在發(fā)現(xiàn)骨的進化歷程時也可以很好的解釋為什么結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)了。在探究光合作用釋放出氧氣時,用帶火星的木條放進綠色植物光合作用收集到的氧氣中木條復(fù)燃,得出光合作用的產(chǎn)物是氧氣。通過以上光合作用的相關(guān)實驗,學(xué)生能輕松地總結(jié)出光合作用的概念和表達式,完成由點到線到面的知識的整合和提升。
例如在復(fù)習(xí)“綠色植物的光合作用和呼吸作用”的呼吸作用概念時,為了提高實驗的效率,簡化實驗、節(jié)約時間,筆者將呼吸作用需要氧氣、釋放出水和二氧化碳的三個實驗利用一套裝置完成,實驗方法如下:
1.選取兩個相同大小的玻璃瓶分別編號甲和乙,向兩瓶中各加入20mL的澄清石灰水;
2.將正在萌發(fā)和煮熟的大豆種子均用紗布包住,細線再好,分別放入甲乙兩瓶中部,細線置于瓶外,在瓶口繞圈,蓋緊瓶蓋;
3.把甲乙兩瓶放在溫暖的地方,24小時候觀察澄清石灰水發(fā)生的變化和瓶壁上是否有小水珠產(chǎn)生;
4.迅速打開瓶蓋,將帶火星的木條分別插入兩個玻璃瓶中,觀察燃燒的小木條的變化情況。通過以上呼吸作用的相關(guān)實驗,學(xué)生能輕松地總結(jié)出呼吸作用的需要氧氣,產(chǎn)生二氧化碳和水。
教師在復(fù)習(xí)課中不僅可以結(jié)合科學(xué)史也可以設(shè)計出提高效率的實驗進行改進和創(chuàng)新。因此通過巧設(shè)探究平臺,讓學(xué)生掌握科學(xué)研究的方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,更有利于學(xué)生理解重要概念的形成過程,進而提高復(fù)習(xí)課堂的有效性。
三、構(gòu)建概念圖,歸納復(fù)習(xí)
在課堂教學(xué)中教師如何引導(dǎo)才能促使學(xué)生把所學(xué)知識按知識的內(nèi)在聯(lián)系進行組織、概況、歸納、整合,形成一定層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),那么概念圖的構(gòu)建和繪制完美的解決了這一問題。通常概念圖是將有關(guān)某一主題的不同級別的概念置于方框或圓框中,再以連線的形式通過一定的關(guān)系將相關(guān)的概念連接,形成該主題的概念之間的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。通過編制概念圖,不僅有助于新習(xí)得的概念的鞏固,而且有助于掌握知識的內(nèi)在聯(lián)系,有助于所學(xué)知識的融合貫通,從而從整體上把握理解概念,形成概念間知識的系統(tǒng)化。通過“綠色植物的光合作用和呼吸作用”一系列的實驗復(fù)習(xí)后,通過概念圖的形式將光合作用與呼吸作用的原料、產(chǎn)物、條件、場所、實質(zhì)等各方面內(nèi)容串聯(lián)起來,形成綠色植物與生物圈中的碳-氧平衡。
運用概念圖進行復(fù)習(xí)既有利于構(gòu)建學(xué)生的整體性思維,有利于學(xué)生對概念的內(nèi)涵及外延的深度把握。概念圖的運用可以幫助師生掌握正確有效的生物學(xué)概念,更加高效的進行生物復(fù)習(xí),提高復(fù)習(xí)的效率和質(zhì)量。
初中生物復(fù)習(xí)的方式多種多樣,如模型構(gòu)建、學(xué)案導(dǎo)學(xué)、思維導(dǎo)圖等,但是不同的復(fù)習(xí)方式都為了立足于各知識點。通過重要概念復(fù)習(xí)學(xué)生能夠?qū)⒅R點串聯(lián)起來,形成網(wǎng)絡(luò)體系,并運用于具體的題目中和實踐中,不僅達到了對學(xué)生的評價,也讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、主動發(fā)展和終身學(xué)習(xí),提高了學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。