差異性材料在初中生物學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用

嚴(yán)凱凱

摘 要：在初中生物學(xué)教學(xué)中利用差異性材料，能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提升觀察能力，完善概念知識，發(fā)展批判性思維，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。

關(guān)鍵詞：差異性材料;生物學(xué);學(xué)習(xí)興趣;生物學(xué)概念;批判性思維

差異性材料是通過文字、圖片、模型、實(shí)物、視頻、實(shí)驗(yàn)等多種形式呈現(xiàn)與學(xué)生前概念相違背、具有差異性事件特點(diǎn)的材料。差異性材料具有獨(dú)特的教學(xué)功能，將其運(yùn)用于初中生物學(xué)教學(xué)中，具有很好的教學(xué)效果。

一、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)驅(qū)力，而差異性材料與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)相悖，出乎學(xué)生的意料，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，從而促使學(xué)生產(chǎn)生求知欲，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)效率。例如，在學(xué)習(xí)“現(xiàn)代生物技術(shù)——基因工程”時(shí)，可以首先創(chuàng)設(shè)情境：當(dāng)圣誕節(jié)來臨時(shí)，城市里隨處可見掛滿裝飾和彩燈的圣誕樹，但這么做并不環(huán)保，如果圣誕樹能自己發(fā)光就好了。當(dāng)學(xué)生認(rèn)為這是在異想天開時(shí)，教師呈現(xiàn)發(fā)光的擬南芥的圖片，這樣的感性材料與學(xué)生已有的認(rèn)知產(chǎn)生矛盾，使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高。繼而介紹發(fā)光植物實(shí)現(xiàn)的途徑，并引出轉(zhuǎn)基因技術(shù)的操作方法。

二、提升學(xué)生的觀察能力

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)觀察是學(xué)生認(rèn)識生物、了解生命現(xiàn)象、獲取生物知識、發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)。學(xué)生在開始進(jìn)行觀察時(shí)，由于知覺的無意識性，注意力易分散。利用差異性材料制造的認(rèn)知矛盾，能夠使學(xué)生的注意力具有指向性和集中性。在觀察葉片結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生滿足于在顯微鏡視野下看見葉片橫切的圖像，而不去辨認(rèn)葉片的各部分結(jié)構(gòu)。教師可利用數(shù)碼顯微鏡呈現(xiàn)倒置的葉橫切圖像，并請學(xué)生指認(rèn)出上下表皮，學(xué)生由于疏于觀察，多數(shù)仍然認(rèn)為上表皮位于上方，下表皮位于下方，但也有部分學(xué)生能正確指認(rèn)。鑒于學(xué)生的兩種不同觀點(diǎn)，教師可讓學(xué)生再次觀察葉片橫切各部分結(jié)構(gòu)的分布和形態(tài)特點(diǎn)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)：上表皮緊貼的是柵欄層，而下表皮緊貼的是海綿層。通過觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn)了課本中葉片結(jié)構(gòu)示意圖與數(shù)碼顯微鏡下葉橫切圖像的區(qū)別，進(jìn)而可以了解葉片結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

三、完善學(xué)生的概念知識

概念是對事物的抽象或概括，有助于學(xué)生認(rèn)識世界、了解事物的本質(zhì)或規(guī)律。生物學(xué)概念是生物學(xué)課程內(nèi)容的基本組成，也是教與學(xué)的重點(diǎn)。初中階段，學(xué)生的抽象思維是建立在豐富的事實(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的，因此在教學(xué)中教師需要向?qū)W生提供各種豐富的有代表性的事實(shí)來為學(xué)生的概念形成提供支撐。在學(xué)習(xí)“花的結(jié)構(gòu)”時(shí)，蘇教版生物學(xué)教材中以桃花為例介紹了花的基本結(jié)構(gòu)，教材還推薦了康乃馨、茶花、月季等作為觀察材料，但這些花多屬于完全花，學(xué)生只是對花的各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次辨認(rèn)。教師還應(yīng)當(dāng)啟發(fā)學(xué)生思考花有何相似的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從繁雜的表象中剝離出花的概念本質(zhì)。因此，教師可以通過圖片呈現(xiàn)更多植物花的結(jié)構(gòu)，特別是花瓣缺失或退化的小麥、水稻、楊樹、柳樹、桑樹等植物的花，學(xué)生觀察找出所有植物的花共有的結(jié)構(gòu)是雄蕊或雌蕊。通過對其功能的學(xué)習(xí)，了解到花蕊參與了果實(shí)和種子的形成，進(jìn)而建立了“花蕊是花中最重要的結(jié)構(gòu)”這一概念性知識。

四、發(fā)展學(xué)生的批判思維

科學(xué)探究是生物學(xué)課程重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，探究活動(dòng)有利于發(fā)展學(xué)生多方面的能力，特別是批判性思維的能力。例如在“探究種子萌發(fā)是否需要空氣”的活動(dòng)中，學(xué)生在對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中如何控制好空氣這一變量，是方案制訂中的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。圍繞對照組裝置中除去空氣的實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生會(huì)想出許多的方案，如加蓋將容器密封、利用吸塵器將容器內(nèi)的空氣抽盡、在容器中加滿水以避免種子與空氣接觸、將水煮沸后冷卻并滴加食用油液封等。學(xué)生的差異性方案是解決實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中難點(diǎn)的重要突破口，借助學(xué)生之間的質(zhì)疑和合作，使學(xué)生解決了難題，其批判性思維的能力也得到發(fā)展。此外生活化問題的探討也具有類似的作用。例如，學(xué)習(xí)“人體的激素調(diào)節(jié)”的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生了解到垂體分泌的生長激素能促進(jìn)人體的生長發(fā)育，侏儒癥患者可能與幼年時(shí)期的生長激素分泌不足有關(guān)，如發(fā)現(xiàn)較早，可注射外源生長激素進(jìn)行治療。而處于青春期的初中學(xué)生，對身高問題十分關(guān)注，一些學(xué)生都想注射外源生長激素以達(dá)到長得更高的目的，對此教師可以請學(xué)生發(fā)表各自的看法。雖然學(xué)生關(guān)于激素的知識有限，但仍有學(xué)生會(huì)提及外源激素可能會(huì)導(dǎo)致人體自身激素分泌紊亂，引起不適癥狀等。通過聆聽他人的不同觀點(diǎn)并進(jìn)行質(zhì)疑，學(xué)生形成了批判的思維品質(zhì)和辯證的觀點(diǎn)。

研究表明，差異性材料對學(xué)生認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力和內(nèi)在動(dòng)機(jī)，科學(xué)研究、知識理解和創(chuàng)新能力等方面都有顯著的提升作用。而在初中階段，學(xué)生充滿好奇心，在學(xué)習(xí)過程中會(huì)提出許多新奇的想法和事物，但由于受思維發(fā)展水平的限制，學(xué)生在學(xué)習(xí)中也會(huì)產(chǎn)生許多疑問和差錯(cuò)，這些都可以成為教師深入發(fā)掘的差異性材料。通過巧妙地運(yùn)用這些材料，從而實(shí)現(xiàn)生物學(xué)的有效教學(xué)。

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