基于生物學(xué)科能力的課堂構(gòu)建策略

江蘇省南通市通州區(qū)四安中學(xué) 許 霞

生物學(xué)是探究生命及生態(tài)環(huán)境為主的自然科學(xué)，知識(shí)點(diǎn)多，應(yīng)用性強(qiáng)，特別是與生產(chǎn)、生活的關(guān)聯(lián)度緊密。從學(xué)科能力視角來(lái)構(gòu)建生物課堂，需要把握學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)理解、實(shí)踐應(yīng)用與遷移創(chuàng)新?，F(xiàn)著重就此提出四點(diǎn)建議。

一、以生活原型為課堂情境，幫助學(xué)生理解生物學(xué)

在生物學(xué)里，一些生物知識(shí)點(diǎn)與我們的生活關(guān)系緊密，教師可以構(gòu)建原型課堂情境，降低學(xué)生對(duì)生物的認(rèn)知難度，提高學(xué)習(xí)理解力。如在學(xué)習(xí)“隔離與物種的形成”時(shí)，前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了加拉帕戈斯群島上不同雀物種的形成實(shí)例。然后，通過(guò)引出物種形成的圖示，某物種A 在演進(jìn)中分別形成了多個(gè)個(gè)體，而只有B、C 兩個(gè)物種得以生存；接著，B 與C 在演進(jìn)中，B 的后代只有D，而C 的后代只有E生存，E 的后代只有F 生存。從中嘗試歸納，物種變異的主要來(lái)源。很顯然，學(xué)生借助于對(duì)雀的理解，可以得出“物種變異的主要來(lái)源是基因突變或基因重組”。利用實(shí)例來(lái)幫助學(xué)生理解生物學(xué)概念，并單純識(shí)記更有應(yīng)用價(jià)值。同樣，在學(xué)習(xí)“細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性”時(shí)，我們可以圍繞實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，結(jié)合酵母菌細(xì)胞、水綿細(xì)胞、魚(yú)的紅細(xì)胞等材料，讓學(xué)生觀察細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，辨析其異同，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征的深刻理解。生活化原型課堂的構(gòu)建，旨在讓學(xué)生從自身經(jīng)驗(yàn)、感知中，來(lái)學(xué)習(xí)、認(rèn)識(shí)生物學(xué)抽象的原理或概念，特別是對(duì)于生物學(xué)中的一些符號(hào)、圖表、專業(yè)術(shù)語(yǔ)理解時(shí)，如遺傳學(xué)中的DNA 片段，我們可以引入文字、線條圖畫活動(dòng)，讓學(xué)生畫出染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸等圖示，幫助學(xué)生將碎片化知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，加深理解。

二、以相似情境來(lái)解決問(wèn)題，提升學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用力

生物學(xué)實(shí)踐性強(qiáng)，對(duì)于初中學(xué)生，我們可以結(jié)合相似的生物情境，融入學(xué)科知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建問(wèn)題，讓學(xué)生從中發(fā)展科學(xué)解釋力、問(wèn)題推理力、簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)力。對(duì)生物現(xiàn)象的科學(xué)解釋，需要學(xué)生運(yùn)用科學(xué)概念，從所觀察到的生物現(xiàn)象中來(lái)探明其原理。課堂上，教師利用生物學(xué)知識(shí)，搭建問(wèn)題情境，鼓勵(lì)學(xué)生去觀察、去解釋。在學(xué)習(xí)“現(xiàn)代生物進(jìn)化理論”時(shí)，我們?cè)谡n堂上引入問(wèn)題：某海島經(jīng)常刮大風(fēng)，科學(xué)家在海島考察中發(fā)現(xiàn)，島上多數(shù)昆蟲(chóng)沒(méi)有翅膀，即便是有少數(shù)昆蟲(chóng)有翅膀，但翅膀很小，多為殘翅。請(qǐng)同學(xué)們思考并解釋“島上昆蟲(chóng)為何多數(shù)無(wú)翅膀，極少有翅昆蟲(chóng)”？在對(duì)該問(wèn)題解釋時(shí)，需要學(xué)生結(jié)合所學(xué)“自然選擇”“基因頻率”等理論知識(shí)，來(lái)說(shuō)明生物進(jìn)化的規(guī)律。同樣，在生物學(xué)核心知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)中，學(xué)生應(yīng)該具備一定的推理能力。教師可以通過(guò)單一信息，讓學(xué)生從分析、判斷中得出結(jié)論，掌握生物推理的一般方法。如在學(xué)習(xí)“動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體”時(shí)，我們引出問(wèn)題情境，人類在感染埃博拉病毒后會(huì)引發(fā)致命的出血熱。科學(xué)家展開(kāi)多方研究并發(fā)現(xiàn)，在對(duì)康復(fù)的前感染埃博拉病毒的甲、乙二人血液進(jìn)行檢測(cè)，甲的EV-GP 抗體水平遠(yuǎn)高于乙。請(qǐng)學(xué)生判斷，選取哪個(gè)人的血液進(jìn)行分離來(lái)制備單克隆抗體更合適？結(jié)合抗體水平差異性，學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)的關(guān)于體液免疫的核心知識(shí)點(diǎn)，并結(jié)合抗體相對(duì)濃度與單克隆抗體的關(guān)系，來(lái)得出正確推理判定結(jié)果。另外，在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)部分，教師還要指導(dǎo)學(xué)生掌握簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。如在學(xué)習(xí)“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”時(shí)，對(duì)于溫特實(shí)驗(yàn)過(guò)程，書上僅有實(shí)驗(yàn)處理組內(nèi)容，教師可以組織學(xué)生展開(kāi)小組合作探究實(shí)驗(yàn)，來(lái)完善實(shí)驗(yàn)方案，發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

三、以陌生情境應(yīng)對(duì)不確定性，發(fā)展學(xué)生遷移創(chuàng)新力

遷移創(chuàng)新是生物學(xué)科能力的重要內(nèi)容，在平時(shí)教學(xué)中，教師可以創(chuàng)設(shè)陌生化情境，培養(yǎng)學(xué)生高階思維力。面對(duì)陌生生物情境，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)生物知識(shí)，化解難題，從中發(fā)展知識(shí)遷移與創(chuàng)新實(shí)踐能力。針對(duì)生物學(xué)中一些知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)部關(guān)聯(lián)性，教師可以構(gòu)建“不同知識(shí)、相關(guān)表征”的陌生情境，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)。一些生物現(xiàn)象，可以讓學(xué)生從學(xué)科內(nèi)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，或者多個(gè)學(xué)科不同知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合，或者從不同生命觀念下去闡述對(duì)生物現(xiàn)象的理解與認(rèn)識(shí)。如在學(xué)習(xí)“人體的體溫調(diào)節(jié)”時(shí)，針對(duì)體溫的變化，分析人體正常體溫中熱量來(lái)源于何處？并進(jìn)行詳細(xì)闡述。該問(wèn)題的解釋，需要學(xué)生運(yùn)用多個(gè)生物理論，如物質(zhì)變化、能量變化，以及光合作用、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在人體的消化、吸收與運(yùn)輸過(guò)程，以及細(xì)胞的吸收等知識(shí)點(diǎn)。這些問(wèn)題，可以考查學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。同樣，在提高學(xué)生知識(shí)遷移與創(chuàng)新應(yīng)用能力中，還要強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生邏輯推理、判斷能力的發(fā)展。邏輯推理，需要結(jié)合所學(xué)知識(shí)，運(yùn)用生物學(xué)概念、理論、方法等來(lái)結(jié)合生物現(xiàn)象，進(jìn)行推測(cè)與分析，判斷其發(fā)展趨勢(shì)，分析可能存在的誤差等。在學(xué)習(xí)“細(xì)胞吸收”時(shí)，結(jié)合種子萌發(fā)過(guò)程中，細(xì)胞吸收作用、速率的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生從中思考，哪些是影響呼吸作用速率的因素？這些因素是如何影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的？由此，通過(guò)分組討論，讓學(xué)生結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)，對(duì)可能的影響因素進(jìn)行深度探究，找出并說(shuō)明影響實(shí)驗(yàn)的因素。

四、以生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為立足點(diǎn)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)精神

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是生物學(xué)科教學(xué)的重要內(nèi)容，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力的主要途徑。在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，如果沒(méi)有科學(xué)精神的支撐，則無(wú)法獲得理想的實(shí)驗(yàn)效果。在生物實(shí)驗(yàn)中，教師要梳理核心概念、生物原型知識(shí)，強(qiáng)調(diào)對(duì)生物問(wèn)題的科學(xué)思維，特別是結(jié)合給定的復(fù)雜問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。如在學(xué)習(xí)“遺傳規(guī)律”時(shí)，我們引出科學(xué)家格蘭特對(duì)地雀的觀察活動(dòng)，某島上地雀的喙有形狀、大小之別，從而影響地雀的食性差異。對(duì)于喙大的地雀，主要以大堅(jiān)果、小堅(jiān)果為食；對(duì)于喙小的地雀，則只能食用小堅(jiān)果。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，地雀喙的大小具有可遺傳性狀，且與常染色體上的一對(duì)等位基因有關(guān)。為此，請(qǐng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的遺傳知識(shí)、雜交、測(cè)交、回交、基因與性狀的關(guān)系，設(shè)計(jì)可行性生物實(shí)驗(yàn)方案。對(duì)此，需要從飼養(yǎng)條件的相宜性、雜交親本的繁殖率、樣本選擇的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義等方面進(jìn)行優(yōu)化，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果科學(xué)、準(zhǔn)確。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要強(qiáng)調(diào)學(xué)科科學(xué)精神的滲透。一方面，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)事求是品格的培養(yǎng)，拓展實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放性，增強(qiáng)學(xué)生自主意識(shí)。另一方面，要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化，圍繞實(shí)驗(yàn)原理，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在嚴(yán)格的檢測(cè)、驗(yàn)證下才能獲得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論?？茖W(xué)精神具有豐富的內(nèi)涵，在生物學(xué)領(lǐng)域，教師要培養(yǎng)學(xué)生猜想、質(zhì)疑的學(xué)科品質(zhì)，要恪守生物實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，認(rèn)真、細(xì)致、踏實(shí)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究，從實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析并解決問(wèn)題，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。另外，在實(shí)驗(yàn)中要注重實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)心得的交流，圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行探究，對(duì)不能消除的實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，通過(guò)學(xué)習(xí)和借鑒他人的實(shí)驗(yàn)方法，來(lái)提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用水平。

總之，生物學(xué)是建立在觀察、實(shí)驗(yàn)、科學(xué)思維基礎(chǔ)上，對(duì)初中生而言，生物學(xué)科能力的養(yǎng)成，要突出生活原型，以真實(shí)情境來(lái)滲透生物學(xué)概念、知識(shí)點(diǎn)，借助于問(wèn)題思考，引領(lǐng)學(xué)生去觀察、分析、解決生物問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)生物學(xué)科能力的遷移應(yīng)用，還要重視生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以興趣為引領(lǐng)，以實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)方法為手段，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)探究中掌握生物知識(shí)，提升科學(xué)素養(yǎng)。生物學(xué)科能力具有綜合性，在生物教學(xué)中，教師要拓展思路，關(guān)注學(xué)生認(rèn)知、思維、實(shí)踐意識(shí)的激發(fā)，優(yōu)化教學(xué)方式，讓學(xué)生從中解決生物問(wèn)題。