生物學(xué)科素養(yǎng)下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

林振東

[摘要]本文探討了在初中生物課堂教學(xué)中以實(shí)踐的方式來培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，用直觀的方式進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生生命觀、思維能力、探究能力等的形成，并以此為契機(jī)培養(yǎng)和提高學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

[關(guān)鍵詞]生物學(xué)科素養(yǎng);實(shí)驗(yàn)教學(xué);初中生物

抓住培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)的核心，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷觀察與思考、實(shí)驗(yàn)與探究等活動(dòng)，由感性認(rèn)知出發(fā)，經(jīng)過抽象思維的分析，上升為理性認(rèn)識(shí)，由此形成屬于學(xué)生個(gè)體的獨(dú)特的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。

一、教學(xué)分析

《觀察蚯蚓》是人教版八年級(jí)上冊(cè)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。以教材為本，把蚯蚓的飼養(yǎng)與觀察實(shí)驗(yàn)作為主要認(rèn)知手段，在此過程中學(xué)會(huì)走近動(dòng)物、認(rèn)識(shí)動(dòng)物，并了解動(dòng)物與環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)，了解動(dòng)物的結(jié)構(gòu)和生理功能等特點(diǎn)。另外，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，隨時(shí)關(guān)注生物形態(tài)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步了解動(dòng)物的生活習(xí)性。學(xué)生在觀察、操作、思考中探究生命的奧秘，用生物的思維方式觀察和認(rèn)識(shí)世界。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生均能在充分的觀察和操作中經(jīng)歷感知、思考、感悟，這個(gè)過程滲透了學(xué)生對(duì)生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

二、設(shè)計(jì)思路

上課前幾天，教師提前組織學(xué)生在校內(nèi)校外想方設(shè)法采集到蚯蚓，學(xué)生在采集的過程中好奇心和求知欲均被有效地激發(fā)。

課堂上，根據(jù)科學(xué)的研究從表到里的原則，教師以生動(dòng)活潑的方式指導(dǎo)學(xué)生觀察，學(xué)生對(duì)蚯蚓的諸如：它的外部形態(tài)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，探究影響蚯蚓運(yùn)動(dòng)快慢的因素，探究黏液對(duì)其呼吸的作用等，均有了較為全面的了解和認(rèn)識(shí)后，再進(jìn)一步對(duì)蚯蚓形態(tài)、結(jié)構(gòu)，以及蚯蚓的生理功能與環(huán)境相適應(yīng)等特點(diǎn)進(jìn)行深入了解。

活動(dòng)結(jié)束后，安排學(xué)生把蚯蚓放歸大自然，在放生的過程中培養(yǎng)了學(xué)生珍愛生命的情感。

充分利用課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)識(shí)生命的過程中學(xué)生尊重生命，并且敬畏生命。

三、教學(xué)目標(biāo)

（1）通過實(shí)驗(yàn)觀察、比較蚯蚓的外部形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，了解蚯蚓形態(tài)結(jié)構(gòu)及其適應(yīng)環(huán)境的關(guān)系，形成生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。

（2）通過問題引導(dǎo)，讓學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)和觀察所得，采用理性思維，做出合理推測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和思維能力。

（3）通過適當(dāng)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)工具展開觀察蚯蚓的實(shí)驗(yàn)，制定并實(shí)施實(shí)驗(yàn)，提高科學(xué)探究的能力。

（4）結(jié)合實(shí)驗(yàn)，巧妙地把關(guān)愛生命、保護(hù)生命的責(zé)任意識(shí)進(jìn)行有機(jī)的滲透。

四、教學(xué)流程

五、核心素養(yǎng)在課堂中的體現(xiàn)

生物學(xué)科核心素養(yǎng)，它的要素主要是：一是生命，二是思維，三是探究，四是責(zé)任。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中人手，學(xué)習(xí)興趣得以激發(fā)，感受到實(shí)驗(yàn)對(duì)探索生命規(guī)律和生命奧秘的必要性，并進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生探究更復(fù)雜的生物現(xiàn)象。

（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有機(jī)地融入生命觀念

蚯蚓在土壤中穴居，必定有適應(yīng)土壤中穴居的形態(tài)結(jié)構(gòu)。學(xué)生難以理解“蚯蚓靠肌肉的收縮及剛毛輔助運(yùn)動(dòng)”這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，觀察并比較蚯蚓在光滑的玻璃板和打磨過的玻璃板上的運(yùn)動(dòng)速度。學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)，最終得出結(jié)論：蚯蚓在粗糙玻璃板上爬得快，體會(huì)到蚯蚓的剛毛可增大蚯蚓在爬行時(shí)的附著力，從而理解蚯蚓運(yùn)動(dòng)靠肌肉的收縮和舒張及剛毛配合完成。通過這些探究，將抽象而難以理解的知識(shí)具體形象化，幫助學(xué)生化解了這一難點(diǎn)，更好地樹立與之能相適應(yīng)的生命觀念。

（2）用問題引導(dǎo)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維

通過由表及里的思維活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，如：

①蚯蚓在什么樣的環(huán)境中生活？

②蚯蚓的形態(tài)結(jié)構(gòu)是如何？這些形態(tài)結(jié)構(gòu)與它在土壤中生活的環(huán)境是否相適應(yīng)？

③蚯蚓是怎樣運(yùn)動(dòng)的？

④注意蚯蚓身體的粗細(xì)、長(zhǎng)短等的具體變化，并認(rèn)真思考變化發(fā)生的原因。

⑤它身體體表的黏液有什么功能呢？

學(xué)生結(jié)合書本獲得的知識(shí)和以及實(shí)驗(yàn)時(shí)的觀察探究所得作出的合理推測(cè)，通過問題的研究、分析，有效培養(yǎng)了學(xué)生的理陛思維能力。

（3）適當(dāng)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新引導(dǎo)科學(xué)探究

根據(jù)教材的提示，在觀察蚯蚓運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，一般安排把同一條蚯蚓先后分別放在不同的物體（像光滑的玻璃、粗糙的木板或粗糙的硬紙板等）表面上，仔細(xì)觀察哪一種物體的表面更適合蚯蚓移動(dòng)。理論上蚯蚓在粗糙的木板或粗糙的硬紙板上由于摩擦力較大，所以移動(dòng)較快，而在玻璃板移動(dòng)較慢。但在現(xiàn)實(shí)操作中，由于蚯蚓身上的黏液容易被木板或硬紙板吸收，導(dǎo)致木板或紙板與蚯蚓粘在了一起，反而影響了蚯蚓的移動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)用具，重新設(shè)計(jì)了兩塊相同大小的長(zhǎng)方形玻璃板，一塊加以打磨，另一塊保持光滑，同時(shí)為了確保蚯蚓不會(huì)爬出玻璃板，在玻璃板的兩邊分別粘上兩根玻璃棒，這樣蚯蚓只能在固定的在軌道中運(yùn)動(dòng)，最后實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)到預(yù)期的效果。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的重新設(shè)計(jì)，激起了學(xué)生濃厚的探究興趣，并引導(dǎo)學(xué)生朝科學(xué)的方向前進(jìn)。

（4）愛護(hù)動(dòng)物。樹立公民意識(shí)

實(shí)驗(yàn)過程中，教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)保持蚯蚓體表濕潤(rùn)，實(shí)驗(yàn)操作過程中盡量避免對(duì)蚯蚓的傷害;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，和學(xué)生一起到植物園中選擇泥土疏松的地方把蚯蚓放回大自然中，讓它們回到原來的生活環(huán)境中。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)小小的蚯蚓同樣是有生命的，蚯蚓的生命同等重要。蚯蚓作為生物圈中的一員，在維持生物種類的多樣性方面有著非常重要的意義。愛護(hù)動(dòng)物，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，是每個(gè)公民都應(yīng)該具備的基本素養(yǎng)。

因?yàn)檎n堂教學(xué)的設(shè)計(jì)是建立在一系列的實(shí)踐活動(dòng)過程中，因此，這種以生命核心素養(yǎng)為主體的課堂教學(xué)，對(duì)生物教師的業(yè)務(wù)能力提出了新的要求，此其一。其二，以實(shí)驗(yàn)的方式為載體，學(xué)生除了學(xué)科探究能力和科學(xué)的生命觀得以形成之外，諸如合作、擔(dān)當(dāng)、責(zé)任等也得以培養(yǎng)，為把學(xué)生培養(yǎng)成一個(gè)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任俱備的人才打下了基礎(chǔ)。其三，從較低的起點(diǎn)入手，學(xué)生也能有一定的成就感，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)得以激發(fā)?？偠灾ㄟ^實(shí)驗(yàn)操作，及小組間的充分交流，經(jīng)歷了觀察、實(shí)踐、思考等過程，實(shí)現(xiàn)了由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的跨越。這些都是生物教育工作者在安排教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行充分的考慮的。