例談基于興趣和發(fā)展需要設(shè)計(jì)與實(shí)施校本實(shí)踐活動課——以“探究新鮮河蚌足神經(jīng)節(jié)的位置”為例

劉春生

（浙江省衢州第二中學(xué) 浙江衢州 324000）

培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科課程的價值追求，也是課程預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任4個維度。這四個維度要得以落地，教師不僅需要關(guān)注學(xué)生的共同基礎(chǔ)，更要關(guān)注學(xué)生獨(dú)特的學(xué)習(xí)興趣和多元化的發(fā)展需求，需要精心設(shè)計(jì)并實(shí)施好每個課程、每節(jié)課乃至每個活動。在高中生物教學(xué)中，教師開展實(shí)踐活動，不僅有利于加強(qiáng)學(xué)生對教材內(nèi)容的掌握，還有利于提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，以及滿足一部分學(xué)生選擇從事科學(xué)研究的需求。因此，為學(xué)有余力的學(xué)生設(shè)計(jì)的拓展課程以及針對本校學(xué)生特點(diǎn)和當(dāng)?shù)刭Y源開設(shè)的校本課程，是學(xué)生可以自主選擇學(xué)習(xí)的課程，也是滿足學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和多元化發(fā)展需求最好的載體。

筆者在必修課程實(shí)施的基礎(chǔ)上，嘗試設(shè)計(jì)并實(shí)施了一些滿足學(xué)生的興趣和發(fā)展需要的實(shí)踐活動課程內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生通過主動參與學(xué)習(xí)，基于事實(shí)提出問題、尋找證據(jù)、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)假設(shè)，在合作中習(xí)得生物學(xué)知識，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)及創(chuàng)新實(shí)踐能力，領(lǐng)悟生物學(xué)家在研究過程中所持有的觀點(diǎn)以及解決問題的思路和方法。下面以“探究新鮮河蚌足神經(jīng)節(jié)的位置”為例，介紹基于興趣和發(fā)展需要的校本實(shí)踐活動課的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

1 “探究新鮮河蚌足神經(jīng)節(jié)的位置”一節(jié)開發(fā)背景

學(xué)生在學(xué)習(xí)選擇性必修1“穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”模塊的重要概念“1.3神經(jīng)系統(tǒng)能夠及時感知機(jī)體內(nèi)、外環(huán)境的變化，并作出反應(yīng)調(diào)控”的過程中，對神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能有著濃厚的學(xué)習(xí)興趣，但由于生物體神經(jīng)系統(tǒng)組成復(fù)雜且較為微觀，所以教學(xué)中，學(xué)生缺乏對于這一概念的探究體驗(yàn)。

河蚌是我市周邊常見的生物類型，其神經(jīng)系統(tǒng)組成較為簡單，僅由由神經(jīng)索相連的3對神經(jīng)節(jié)組成，十分適合作為學(xué)生探索神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的實(shí)驗(yàn)材料。同時，河蚌解剖也是對高中生物學(xué)學(xué)習(xí)興趣較高的學(xué)生參加生物學(xué)聯(lián)賽中生理學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)之一，所以我校針對部分學(xué)習(xí)興趣較高且學(xué)有余力的學(xué)生開發(fā)了“探究新鮮河蚌足神經(jīng)節(jié)的位置”的校本選修課。將這一校本實(shí)踐活動作為選修課程的組成部分，既是對必修課程和選擇性必修課程的拓展和補(bǔ)充，更是滿足學(xué)生的興趣和發(fā)展需要必不可少的課程內(nèi)容，有助于學(xué)科概念的建構(gòu)和學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

2 “探究新鮮河蚌足神經(jīng)節(jié)的位置”一節(jié)設(shè)計(jì)思路

2.1 活動目標(biāo)

①通過河蚌足神經(jīng)節(jié)位置圖繪制和功能的探討，了解瓣鰓綱動物神經(jīng)系統(tǒng)中控制運(yùn)動的神經(jīng)節(jié)的分布特點(diǎn)，嘗試運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀解釋神經(jīng)組成不同的動物，運(yùn)動等生命活動存在差異的原因。

②通過河蚌足神經(jīng)節(jié)分離實(shí)驗(yàn)的方案分組設(shè)計(jì)與改進(jìn)，發(fā)展尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實(shí)際問題的科學(xué)思維素養(yǎng)。

③通過河蚌足神經(jīng)節(jié)分離實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，能夠借助相關(guān)資料設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)探究方案、實(shí)施方案，并在實(shí)踐中不斷的調(diào)整方案，培養(yǎng)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論、分析能力。

④通過采自我市周邊河流的河蚌的實(shí)驗(yàn)操作，了解家鄉(xiāng)分布的生物物種及特征。

2.2 實(shí)施活動的形式

結(jié)合活動設(shè)置的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮突顒觾?nèi)容，確立以學(xué)生分組合作開展實(shí)驗(yàn)探究的形式作為本課時的學(xué)習(xí)形式。學(xué)生通過合作的方式完成足神經(jīng)節(jié)分離方案的指定、分離方案的實(shí)施、分離方案的調(diào)整以及再實(shí)施，親歷實(shí)驗(yàn)探究的過程，提高生物學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，同時養(yǎng)成尊重事實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

2.3 實(shí)驗(yàn)材料的選擇

河蚌（Anodonta sp.）屬于軟體動物門（Mollusca）雙殼綱（Pelecypoda）真瓣鰓目（Eulamellibranchia），廣泛分布于我國的江河、湖沼中，是動物學(xué)教學(xué)中重要的代表動物之一，在本市周邊河流中常見，容易獲取。

3 “探究新鮮河蚌足神經(jīng)節(jié)的位置”一節(jié)實(shí)施過程

3.1 材料采集，待用處理

采集衢州市周邊的河流中新鮮的河蚌，將清洗后的河蚌置于水溫為35℃左右的水中待用。

3.2 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

教師展示新鮮的河蚌，提出問題：同學(xué)們有沒有見過河蚌如何運(yùn)動？河蚌的運(yùn)動能力很弱，主要靠斧足在水底泥沙中緩慢犁行。這種運(yùn)動主要依靠足神經(jīng)節(jié)的支配來實(shí)現(xiàn)。那么足神經(jīng)節(jié)在什么位置？如何分離出這一結(jié)構(gòu)？這一結(jié)構(gòu)與河蚌的緩慢的運(yùn)動有什么關(guān)系呢？

3.3 方案設(shè)計(jì)，初次嘗試

3.3.1 方案設(shè)計(jì)

分離河蚌的足神經(jīng)節(jié)是河蚌解剖實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)。在以往的探究實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)成功的概率較低。因此筆者將實(shí)驗(yàn)學(xué)生進(jìn)行了分組：每4名學(xué)生分為一組，共分5組。課前布置以小組為單位先查閱資料，檢索河蚌足神經(jīng)節(jié)的顏色、性狀、位置以及分離足神經(jīng)節(jié)的一般方法。同時，教師也對河蚌3對神經(jīng)節(jié)的基本位置、顏色等信息提供部分的資料。學(xué)生通過組內(nèi)討論，結(jié)合資料信息，初步標(biāo)記足神經(jīng)節(jié)的位置，并設(shè)計(jì)分離足神經(jīng)節(jié)的方案，對操作的可行性進(jìn)行探討。

3.3.2 解剖分離

經(jīng)過每個小組的組內(nèi)論證之后，小組內(nèi)1人記錄，1人操作，2人輔助，嘗試對蚌體解剖，分離足神經(jīng)節(jié)。在蚌體解剖的環(huán)節(jié)，各小組基本按照教師提供的步驟：四人小組中的輔助學(xué)生手拿河蚌，使其腹部朝向操作者，操作者用解剖刀從腹面中間合縫處平行插入，將刀柄扭轉(zhuǎn)使兩殼稍撬開。然后，用鑷子柄取代刀柄，撐住兩殼，取出解剖刀柄，用解剖刀將右側(cè)外套膜的邊緣與殼的連接處分開，再以刀鋒緊貼貝殼，切斷分別位于貝殼背緣前方和后方的前、后閉殼肌，右殼自然張開，用刀割斷韌帶，取下右殼。每個小組按照上述方法取下右殼，這一環(huán)節(jié)各組完成都比較順利，打開蚌殼后，各組按照各自討論的方案進(jìn)行了足神經(jīng)節(jié)分離的嘗試。

3.3.3 討論歸因

經(jīng)過一個課時的嘗試后，5個小組對足神經(jīng)節(jié)的分離均宣告失敗，各個小組均未能分離出粉紅色的足神經(jīng)節(jié)結(jié)構(gòu)。因此，各組在課后進(jìn)行了組間交流，分享了分離中各自的操作，總結(jié)失敗的原因：

①神經(jīng)節(jié)的結(jié)構(gòu)過于微觀，不知如何辨認(rèn)；

②沒有辦法按照資料中標(biāo)注的位置在蚌體上準(zhǔn)確確定足神經(jīng)節(jié)的具體位置，缺乏位置定位的合理參照；

③對河蚌等軟體動物的解剖缺乏經(jīng)驗(yàn)，分離方法操作繁瑣，難度較高等。

足神經(jīng)節(jié)的分離本就是河蚌解剖實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)，其位置容易變化，很難精準(zhǔn)定位。因此，筆者也再次翻閱了相關(guān)書籍資料。研究發(fā)現(xiàn)：李愛景等針對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過探究，對河蚌的處理和解剖分離提出了合理的操作建議。所以，參考這些建議，筆者結(jié)合檢索的文獻(xiàn)資料和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，對新鮮河蚌嘗試進(jìn)行了多次操作，并與各組成員一起探討，共同設(shè)計(jì)了較為簡化的實(shí)驗(yàn)操作步驟。

3.4 再次探究，確定位置

3.4.1 分離操作

在確定了較為簡化的實(shí)驗(yàn)操作方案后，各組開展了分離足神經(jīng)節(jié)的二次探究。具體操作方法如下：揭開貝殼，在足與內(nèi)臟團(tuán)之間找到一條突起的棱，沿棱切開足部肌肉，分別向上向下將肌肉質(zhì)掀起，用清水沖洗后仔細(xì)撕開周圍組織（圖1），在內(nèi)臟團(tuán)前端生殖腺中發(fā)現(xiàn)一紅色棒狀結(jié)構(gòu)，將其取出，辨認(rèn)為一對足神經(jīng)節(jié)（圖2）。參照該方法，3個小組完成了足神經(jīng)節(jié)的分離。

圖1 足神經(jīng)節(jié)位置

圖2 分離出的足神經(jīng)節(jié)

3.4.2 測量位置

用刻度尺多次測量足神經(jīng)節(jié)位置，足神經(jīng)節(jié)位置距生殖腺前端約2 cm，距生殖腺最前緣1/4～1/3處。

3.4.3 繪制圖標(biāo)

明確新鮮河蚌足神經(jīng)節(jié)的位置，對高中生物教學(xué)中認(rèn)知神經(jīng)系統(tǒng)的組成和功能具有重要的價值?！镀胀▌游飳W(xué)》對無齒蚌足神經(jīng)節(jié)的描述為：足神經(jīng)節(jié)一對，埋于足的前1/3處、足與內(nèi)臟團(tuán)交界處，左右兩足神經(jīng)節(jié)結(jié)合在一起（圖3）?！稛o脊椎動物學(xué)》中描述為：足神經(jīng)節(jié)位于足前端肌肉內(nèi)，控制足的運(yùn)動，此外在腦側(cè)神經(jīng)節(jié)與臟神經(jīng)節(jié)之間，腦側(cè)神經(jīng)節(jié)與足神經(jīng)節(jié)之間還有兩對神經(jīng)索將神經(jīng)節(jié)連結(jié)起來。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)的操作，師生一起將上圖進(jìn)行了繪制（圖4）。

圖3 《普通生物學(xué)》中足神經(jīng)節(jié)位置

圖4 繪制的足神經(jīng)節(jié)位置

3.4.4 功能探討

在學(xué)生準(zhǔn)確測量出足神經(jīng)節(jié)的位置之后，針對運(yùn)動緩慢的河蚌，教師提出問題：為什么與魚、蝦等較為高等的水生生物相比，河蚌的運(yùn)動能力和應(yīng)激性相差這么懸殊呢？各小組展開討論，運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀，解釋神經(jīng)系統(tǒng)組成不同的生物在生命活動調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)程度等方面的差異性。

4 “探究新鮮河蚌足神經(jīng)節(jié)的位置”一節(jié)的教學(xué)反思

本節(jié)實(shí)踐活動課程基于生活中真實(shí)的情境，通過任務(wù)驅(qū)動，以合作學(xué)習(xí)的形式展開探究活動。從方案的設(shè)計(jì)、方案的實(shí)施到方案的改進(jìn)、方案的再實(shí)施、結(jié)果的分析等環(huán)節(jié)，都是在教師幫助下學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的過程。學(xué)生在合作探究的過程中加深對生物學(xué)概念的理解，提升知識的應(yīng)用能力，能用科學(xué)的觀點(diǎn)、思路和方法，探討或解決現(xiàn)實(shí)生活中的某些問題，不僅發(fā)展了從設(shè)計(jì)到實(shí)踐的科學(xué)探究素養(yǎng)，而且也在探索-失敗-再探索的過程中學(xué)會尊重客觀事實(shí)，不畏困難失敗勇于實(shí)踐的精神。同時，在足神經(jīng)節(jié)功能的探討中，教師著眼于結(jié)構(gòu)與功能觀等生命觀念的培育，有利于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展和落地。

活動中選擇我市當(dāng)?shù)氐暮影鲎鳛樾１緦?shí)踐活動課程中的實(shí)驗(yàn)材料，貼近學(xué)生的實(shí)際生活，能夠激發(fā)學(xué)生日常生活中的好奇心，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)生活中自主選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行研究。

由于課時的時間有限，在方案改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中，有3個組的學(xué)生成功分離出了足神經(jīng)節(jié)，而另外兩個組沒有完成預(yù)定目標(biāo)，學(xué)生分析可能的原因有：操作方法不夠準(zhǔn)確；不同河蚌個體蚌齡、大小等差異導(dǎo)致足神經(jīng)節(jié)位置不同等。這一問題課上沒有予以解決，留到課后，學(xué)生可以對河蚌蚌齡、大小、區(qū)域、取樣季節(jié)等因素對足神經(jīng)節(jié)位置的影響作進(jìn)一步的后續(xù)跟蹤探究。