探索基于真實(shí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)的生物學(xué)情境教學(xué)

汪岱華

摘要 以“動物體對外界信息的獲取”一節(jié)為教學(xué)案例，創(chuàng)設(shè)了以“三杯水”為主線的學(xué)習(xí)情境，基于學(xué)生在課堂中的真實(shí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，建立感受器與真實(shí)生活之間的聯(lián)系，發(fā)展科學(xué)思維，落實(shí)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 感受器 教學(xué)案例 情境教學(xué)法

中圖分類號C633. 91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

1 教學(xué)案例的實(shí)施背景

生物學(xué)的研究對象是生命。在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)基于生物學(xué)的特征，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念，將生命科學(xué)的概念、原理同現(xiàn)實(shí)生活中的問題、現(xiàn)象、經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系在一起，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、嘗試解決問題的方法。隨著核心素養(yǎng)的落地，課堂教學(xué)的要求不僅僅是傳授科學(xué)知識，而是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)能夠在新的問題情境中展開交流、提出觀點(diǎn)、并嘗試解決實(shí)際問題。這就要求教師盡可能多地在課堂中創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生物學(xué)情境，讓學(xué)生基于真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)完成知識學(xué)習(xí)，建立課堂和生活的聯(lián)系，讓核心素養(yǎng)落到實(shí)處。

“動物體對外界信息的獲取”是上海市高中《生命科學(xué)（試用本）》第二冊第五章第一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。教材內(nèi)容先后介紹了動物體的物理感受器和化學(xué)感受器，并對與之相對應(yīng)的感覺器官結(jié)構(gòu)和功能做以說明解釋，各感受器之間內(nèi)容彼此獨(dú)立，知識點(diǎn)之間的聯(lián)系較為薄弱。然而，在真實(shí)的生活情境中，動物體的感受器之間往往共同發(fā)揮作用以全面感知各種信息，以達(dá)到趨利避害的作用。因而，筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)將教學(xué)內(nèi)容順序重新編排，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了“三杯水”的真實(shí)學(xué)習(xí)情境，通過連貫性的教學(xué)活動將彼此獨(dú)立的感受器學(xué)習(xí)有機(jī)整合。隨著“三杯水”的逐一打開，學(xué)生以自己切身的學(xué)習(xí)體驗(yàn)將各種感受器調(diào)動起來，通過一個(gè)完整的學(xué)習(xí)經(jīng)歷將教學(xué)內(nèi)容整合串聯(lián)為一個(gè)整體，在推理分析和概括歸納中發(fā)展科學(xué)思維，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。

2 以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)

結(jié)合“三杯水”的教學(xué)情境，區(qū)分常見的物理信息和化學(xué)信息，說出光感受器、聲波感受器、嗅覺感受器、味覺感受器的具體名稱，列舉人體主要的皮膚感受器，描述感受器轉(zhuǎn)化信息并傳導(dǎo)信息的過程，體會并形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。

觀察比較不同感覺器官和感受器的信息傳導(dǎo)途徑，歸納總結(jié)感受器的共同特征及感覺形成的全過程，在推理分析和概括歸納中發(fā)展科學(xué)思維。

通過學(xué)習(xí)人體感受器的多樣性，體會感受器對動物體生存的意義，理解生物體是一個(gè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體，感受愛護(hù)自身感受器的重要性，明確社會責(zé)任，崇尚健康的生活方式。

3 基于真實(shí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)的課堂教學(xué)過程

3.1 三杯水之一：第一杯水——蔗糖水

在課程一開始，教師將分別盛有3種不同液體的白色加蓋紙杯（紙杯需加蓋并標(biāo)注序號）呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，創(chuàng)建真實(shí)的教學(xué)情境。在教學(xué)過程中，學(xué)生二人一組合作完成體驗(yàn)過程，通過裝有三種未知液體的“三杯水”充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動學(xué)習(xí)的意愿，并以此為線索開展本節(jié)課的課堂教學(xué)，形成完整的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，體會感受器對外界信息的獲取。

在教師的指示下，學(xué)生打開第一杯水，描述感知到的外界信息和對應(yīng)的感覺器官。學(xué)生調(diào)動所有感官從溫度、顏色、味道等多方面分析、體驗(yàn)第一杯蔗糖水中所包含的外界信息，聯(lián)系初中學(xué)習(xí)的感覺器官知識，建立課堂和生活之間的聯(lián)系。而后，關(guān)注存在于感覺器官內(nèi)感受外界信息的結(jié)構(gòu)——感受器，并對信息類型和感受器進(jìn)行分類。

3.2 三杯水之二：第二杯水——檸檬水

第二杯水是檸檬水，學(xué)生除了用感官加以判斷外，還需要和第一杯水比較其區(qū)別。兩杯水均為無色透明，但氣味和味道不同。在學(xué)生體驗(yàn)討論后，教師結(jié)合學(xué)生的親身經(jīng)歷，引出化學(xué)感受器所在的感覺器官：（1）味覺、嗅覺的感受器分別是什么？（2）化學(xué)信號轉(zhuǎn)化成了什么信號？（3）味、嗅覺是怎樣形成的？學(xué)生以教材資料為基礎(chǔ)，自主學(xué)習(xí)味覺感受器的功能，分析、總結(jié)味覺和嗅覺形成的過程。

相比較于視覺和聽覺的形成而言，舌和鼻的結(jié)構(gòu)相對簡單，味覺和嗅覺的形成過程環(huán)節(jié)較少。教師以先味覺鋪墊，后類比嗅覺形成途徑的順序，讓學(xué)生通過科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物，也為更復(fù)雜的感覺的形成鋪設(shè)學(xué)習(xí)的階梯。

3.3 三杯水之三：天黑請閉眼

在依次打開了兩杯水以后，第三環(huán)節(jié)是小組二人的合作活動。一位學(xué)生閉上眼睛，推測同桌在干什么，并回答是依據(jù)哪種感覺推測的。與此同時(shí)，另一位學(xué)生在PPT的指導(dǎo)下將第一杯水打開，倒入第二杯水中，然后蓋上杯蓋還原。

本環(huán)節(jié)通過連貫性的教學(xué)情境，對之前兩杯水的內(nèi)容進(jìn)行延伸，由化學(xué)感受器過渡到物理感受器的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過閉眼加強(qiáng)聽覺的敏感度，更好地完成學(xué)習(xí)體驗(yàn)。由于耳的結(jié)構(gòu)教學(xué)復(fù)雜，因此教師結(jié)合視頻直觀地展示耳的結(jié)構(gòu)，在問題串前加入了由外到內(nèi)的耳的結(jié)構(gòu)和功能分析，從而引導(dǎo)學(xué)生逐步說出聽覺的傳遞途徑和聲波感受器的所在，使學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。

3.4 三杯水之四：第三杯水——橙汁

第三杯水是橙汁，與第二杯檸檬水的氣味相似，但最顯著的特點(diǎn)在于顏色。鮮艷的橙黃色讓學(xué)生通過眼睛的觀察體會光感受器的存在，感受眼這一高度特化的感覺器官接受的信息之多之廣，對于感知外界信息的重要性。

由于眼的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，教師可類比耳由外到內(nèi)的結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生分析視覺成像的整個(gè)過程，結(jié)合圖片直觀地顯示解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)視網(wǎng)膜在眼的結(jié)構(gòu)中的重要作用，讓學(xué)生體會結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)性。而后從白天和野外視物差異的日常生活體驗(yàn)出發(fā)，讓學(xué)生掌握視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞的功能，并結(jié)合動物的實(shí)例提高其學(xué)習(xí)興趣，通過分析貓頭鷹的視網(wǎng)膜組成提高學(xué)生的知識遷移能力。

3.5 三杯水之五：我是小神手

三杯水都解密之后，最后一個(gè)活動是從蓋上蓋子的三杯水中找出液體最多的一杯。學(xué)生用手掂量水杯，準(zhǔn)確找出混合后的一號水杯，從而聚焦人體最大的感覺器官——皮膚，體會除了感受溫度外，皮膚中存在多種感受器可以感知多種外界信息，特別是容易忽略的壓力感受器和接觸感受器，而后提煉感覺形成的途徑。

在學(xué)生完成以“三杯水”為主線的完整學(xué)習(xí)體驗(yàn)后，教師從感覺形成的途徑、感受器的功能總結(jié)整節(jié)課，從每種感受器的特例總結(jié)出一般規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力，并且結(jié)合日常生活中買水果等生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步認(rèn)識感受器在生活中的應(yīng)用，幫助學(xué)生建立協(xié)調(diào)統(tǒng)一的生命觀念，感悟愛護(hù)感受器對于健康生活的重要作用。

4 教學(xué)反思

生物學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，除了嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，歸納總結(jié)生活經(jīng)驗(yàn)從而關(guān)注科學(xué)事實(shí)也同樣重要。在“動物體對外界信息的獲取”一節(jié)的教學(xué)中，基于“三杯水”這一真實(shí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)創(chuàng)設(shè)了教學(xué)情境，關(guān)注科學(xué)與生活的聯(lián)系。雖然喝水是每個(gè)人每天都必須完成的行為，但這些日常行為中其實(shí)包含有很多生物學(xué)的知識。教師在三個(gè)白色的紙杯中分別放入了無色有味道的糖水，無色有氣味有味道的檸檬水和有色有氣味有味道的橙汁，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐一打開三杯水來體驗(yàn)不同的感覺。學(xué)生將注意力集中到人體的感覺器官上，在活動的展開中邊體驗(yàn)邊學(xué)習(xí)。這樣將書本的學(xué)習(xí)知識立體化、豐富化增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，學(xué)生更樂于參與課堂，以體驗(yàn)為落腳點(diǎn)深入追索科學(xué)本質(zhì)，完成生物學(xué)的學(xué)習(xí)。

相對于分板塊獨(dú)立學(xué)習(xí)各種感受器的功能，教師通過“三杯水”的連貫教學(xué)活動，有效整合學(xué)習(xí)內(nèi)容，將零散的知識串聯(lián)為一個(gè)整體。隨著水杯的逐一打開，學(xué)生調(diào)動所有的感受器來體驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，保持學(xué)習(xí)的新鮮感，減緩疲勞感。同時(shí)，教師利用“三杯水”既進(jìn)行了分別的體驗(yàn)活動，彼此之間也有著聯(lián)系，如第一杯水和第二杯水的混合、三杯水都打開以后的比較，將教學(xué)活動之間結(jié)合成了一個(gè)連貫的整體，環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生始終緊跟教學(xué)內(nèi)容，感受外界信息的表象深入感受器的工作原理，在問題串的引領(lǐng)下完成自主學(xué)習(xí)，并結(jié)合板書構(gòu)建整個(gè)動物體感覺形成的過程（圖1），抽象出客觀規(guī)律，讓整節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容源于生活又高于生活，體會感受器對人類生存的意義，感受愛護(hù)自身感受器的重要性。

參考文獻(xiàn)：

周韌剛.中學(xué)生命科學(xué)：關(guān)注學(xué)習(xí)經(jīng)歷，落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)[J].上海課程教學(xué)研究，2019，（6）： 69-71.