從生物學(xué)角度開展實(shí)踐活動(dòng)揭秘二十四節(jié)氣

彭靜

摘要：隨著“五育”并舉和立德樹人的大力提倡，素質(zhì)育人的成果是學(xué)生綜合實(shí)踐能力的體現(xiàn)。本文立足生物學(xué)視角，開展實(shí)踐活動(dòng)課程，將生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任充分體現(xiàn)在每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，并在實(shí)現(xiàn)生物教學(xué)的過(guò)程中弘揚(yáng)中華傳統(tǒng)文化——二十四節(jié)氣，讓學(xué)生既能從實(shí)踐活動(dòng)中理解、應(yīng)用生物學(xué)科知識(shí)，又能增強(qiáng)民族自信心和自豪感。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐活動(dòng);生物學(xué)科核心素養(yǎng);二十四節(jié)氣;霜降

二十四節(jié)氣是我國(guó)先民通過(guò)對(duì)自然現(xiàn)象的長(zhǎng)期觀察、探索、記錄和提煉，總結(jié)其規(guī)律形成的代代相傳的生存智慧，是偉大的中華兒女的智慧結(jié)晶。自2016年11月30日，中國(guó)申報(bào)的“二十四節(jié)氣——中國(guó)人通過(guò)觀察太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)而形成的時(shí)間知識(shí)體系及其實(shí)踐”成功入選聯(lián)合國(guó)教科文組織人類非物質(zhì)文化遺傳代表作名錄后，中學(xué)語(yǔ)文、地理、美術(shù)和生物等學(xué)科都從自己的學(xué)科視角中挖掘并開發(fā)節(jié)氣中蘊(yùn)含的課程資源，以傳承和弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。

二十四節(jié)氣是一個(gè)具有豐富內(nèi)涵的龐大知識(shí)體系，它探索著時(shí)令、氣候、物候變化規(guī)律，千百年來(lái)一直指導(dǎo)著黃河流域的農(nóng)事活動(dòng)。古人以“五日為候，三候?yàn)闅?，六氣為時(shí)，四時(shí)為歲，每歲二十四節(jié)氣，七十二候應(yīng)”，因此節(jié)氣和候應(yīng)演化成了“氣候”一詞。這其中延伸出的人與自然和諧相處的生態(tài)觀、動(dòng)植物變化規(guī)律、農(nóng)事生產(chǎn)技術(shù)、健康理念等都與生物學(xué)科有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。筆者嘗試以“霜降”節(jié)氣為例，從生物學(xué)角度揭秘二十四節(jié)氣，帶領(lǐng)學(xué)生在實(shí)踐中感受節(jié)氣里蘊(yùn)含的生物學(xué)奧秘。

一 、“霜降”節(jié)氣中生物學(xué)的切入點(diǎn)

草木黃落，蟲鳴消失，動(dòng)物蟄伏，愈發(fā)寒冷的天氣讓大地“染”上了別樣的秋色——這是文人對(duì)霜降節(jié)氣的描述。霜降是秋季的最后一個(gè)節(jié)氣，各地氣溫陡降，古人將此節(jié)氣的特點(diǎn)總結(jié)為“霜降三候”：一候豺乃祭獸，二候草木黃落，三候蟄蟲咸俯。此三候語(yǔ)中都體現(xiàn)著動(dòng)植物積極改變自身以適應(yīng)寒冷環(huán)境的到來(lái)。其中，以豺狼為代表的獸類通過(guò)大量捕食、囤積食物來(lái)準(zhǔn)備越冬，以蟄蟲為代表的具有冬眠習(xí)性的動(dòng)物大多都開始進(jìn)入一種不吃不動(dòng)的休眠狀態(tài);而植物也在低溫到來(lái)時(shí)產(chǎn)生了一系列的生理變化，比如“金黃秋裝襯銀杏，丹霞恰配烏桕紅”——植物葉片顏色發(fā)生改變，打霜后的蘿卜也會(huì)變得更甜等，這些生理、行為的變化都是動(dòng)植物適應(yīng)霜降時(shí)節(jié)低溫到來(lái)最好的例子。此外，霜降時(shí)節(jié)人們有吃柿子，賞菊花，賞落葉，播種農(nóng)作等習(xí)俗。以動(dòng)植物在霜降時(shí)節(jié)表現(xiàn)出的行為特點(diǎn)和人們的習(xí)俗、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活為切入點(diǎn)開展節(jié)氣課程，是從生物學(xué)角度帶領(lǐng)學(xué)生揭秘二十四節(jié)氣的不二選擇。

二、結(jié)合習(xí)俗開展實(shí)踐活動(dòng)揭秘二十四節(jié)氣

筆者將霜降一課在2019年10月24日開講，當(dāng)天正是霜降到來(lái)之日。課堂從提前“偷”摘柿子的小故事開始，通過(guò)了解柿子成熟的時(shí)間引入霜降，介紹霜降時(shí)節(jié)黃河流域的氣候特點(diǎn)以及霜降時(shí)節(jié)重慶的氣候特點(diǎn)，從而帶領(lǐng)學(xué)生開啟一場(chǎng)神秘的霜降之旅。

筆者以時(shí)間為主線，一候?yàn)橐徽?，將本次旅途分為三站，它們分別是第一站——豺乃祭獸，對(duì)應(yīng)介紹賞菊習(xí)俗，本站運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)開展實(shí)踐活動(dòng)——彩色菊的制作;第二站——草木黃落，對(duì)應(yīng)介紹賞落葉習(xí)俗，本站結(jié)合重慶地域景色從生物學(xué)角度探究葉片變裝的奧秘和打霜菜變甜的原因;第三站——蟄蟲咸俯，對(duì)應(yīng)播種習(xí)俗，從生物學(xué)角度探究選種的原則。

第一站豺乃祭獸，通過(guò)介紹豺狼的儲(chǔ)食越冬行為解釋動(dòng)物對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)，再引用詩(shī)人對(duì)豺狼行為的描述——“風(fēng)卷青云盡，空天萬(wàn)里霜。野豺先祭月，仙菊遇重陽(yáng)”印證此時(shí)氣候的變化，并過(guò)渡引出賞菊習(xí)俗。結(jié)合上一個(gè)節(jié)氣中“寒露三候菊有黃華”和諺語(yǔ)“霜打菊花開”開展以白色菊花為原料，利用植物導(dǎo)管的運(yùn)輸功能制作彩色菊花的實(shí)踐活動(dòng)。課堂中實(shí)踐活動(dòng)的開展能夠極大的激發(fā)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的探究熱情，進(jìn)一步使得學(xué)生的生物思維得到有效的培養(yǎng)。由于導(dǎo)管的運(yùn)輸需要一定的時(shí)間，筆者要求學(xué)生用牛皮紙袋罩住菊花，等到課堂的尾聲再一起賞菊，從而讓學(xué)生對(duì)課堂充滿期待。趁此等待時(shí)間，正好過(guò)渡進(jìn)入第二站。

第二站草木黃落，為本節(jié)課的核心內(nèi)容。通過(guò)山城本地景色——霜降時(shí)節(jié)北碚縉云山披金裝，巫山三峽穿紅衣引入葉片變裝的奧秘。植物葉片之所以能表現(xiàn)出不同的顏色，其實(shí)與葉片中的色素含量相關(guān)。筆者提前錄制“葉綠素的提取和分離實(shí)驗(yàn)”視頻，提示學(xué)生色素帶越寬表示該種色素含量越多。事實(shí)上只靠教師單純的課堂教學(xué)模式是很難把抽象的理論具體化的，因此筆者結(jié)合初中生具有從形象思維向抽象思維過(guò)渡的心理特點(diǎn)，利用學(xué)生的好奇心、好勝心，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，使學(xué)生的學(xué)習(xí)心理從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，從而能更好達(dá)到“在做中學(xué)”的效果。為此，特意設(shè)計(jì)了“解鎖葉片變裝的奧秘”探究活動(dòng)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生是否理解色素含量的變化會(huì)導(dǎo)致葉片顏色的改變。此活動(dòng)中包含三個(gè)任務(wù)，學(xué)生需在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立閱讀教材再合作完成任務(wù)，并確定代表展示結(jié)果。

其一，“綠葉任務(wù)”，思考綠葉中有多種色素，卻為何呈現(xiàn)出綠色，并利用教師提供的材料制作綠葉的色素條帶模式圖。

其二，“黃葉任務(wù)”，思考與綠葉相比，黃葉中什么色素含量減少，并制作黃葉的色素條帶模式圖。

其三，“紅葉任務(wù)”，思考與綠葉相比，紅葉中什么色素含量增多，什么色素含量減少，并制作紅葉的色素條帶模式圖。

此三個(gè)任務(wù)同時(shí)進(jìn)行，這樣設(shè)計(jì)是本著以學(xué)生發(fā)展為本的理念，通過(guò)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，尊重學(xué)生的主體地位，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。學(xué)生展示交流時(shí)，教師追問(wèn)“是什么因素導(dǎo)致葉綠素含量減少，又是什么因素導(dǎo)致花青素含量增多”，通過(guò)層層推理，強(qiáng)化生物學(xué)邏輯思維能力，總結(jié)出葉片變裝其實(shí)是對(duì)低溫環(huán)境的一種適應(yīng)。

為了鞏固這樣的邏輯思維能力訓(xùn)練，筆者用生活中的諺語(yǔ)“處暑高粱白露谷，霜降到了拔蘿卜”“霜打菜心甜”引發(fā)學(xué)生思考為什么霜降節(jié)氣后的蘿卜口感會(huì)更甜。再通過(guò)由表及里，由淺入深的分析得出氣溫降低后，一方面蘿卜會(huì)發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)使葡萄糖含量增加，另一方面植物細(xì)胞呼吸作用減弱，糖分消耗減少，從而使得植物細(xì)胞液濃度增加。當(dāng)學(xué)生在分析過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)：細(xì)胞液濃度增加會(huì)有利于植物抵抗低溫環(huán)境嗎？筆者播放了一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)視頻來(lái)為學(xué)生解惑：分別將等量的0%、10%和30%濃度的蔗糖溶液放置于同一低溫條件下，一段時(shí)間后同時(shí)取出發(fā)現(xiàn)0%濃度的蔗糖溶液已結(jié)冰，10%濃度蔗糖溶液表面明顯冰晶形成，而30%濃度蔗糖溶液表面完全無(wú)冰晶形成。這樣的模擬實(shí)驗(yàn)淺顯易懂，將抽象的知識(shí)具體化，充分證明液體中糖分濃度高可有效降低冰點(diǎn)，植物就是以這樣的低溫適應(yīng)機(jī)制來(lái)預(yù)防凍害，也因此機(jī)制使得打霜后的瓜果更甜了。植物有這些特殊的生理機(jī)制來(lái)適應(yīng)低溫，動(dòng)物是否有特殊機(jī)制呢？從而過(guò)渡進(jìn)入第三站。

第三站蟄蟲咸俯。簡(jiǎn)單介紹蟄蟲們?cè)谒禃r(shí)開始準(zhǔn)備咸俯，咸俯即冬眠的意思，待立春時(shí)節(jié)“蟄蟲始振”醒來(lái)活動(dòng)，在秋分時(shí)節(jié)“蟄蟲坯戶”開始計(jì)劃修冬眠“住所”，這是動(dòng)物們對(duì)低溫到來(lái)的適應(yīng)。其實(shí)二十四節(jié)氣文化的存在一直指導(dǎo)著人們的農(nóng)耕生活，蟄蟲咸俯時(shí)刻的人們卻并不能夠“咸俯”，此時(shí)節(jié)有哪些農(nóng)業(yè)活動(dòng)呢？筆者以重慶本土諺語(yǔ)“寒露麥子霜降豆”引出霜降時(shí)節(jié)重慶地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)——播種蠶豆，并以此為切入展開實(shí)踐活動(dòng)——“選種播種”，要求學(xué)生從煮熟的、干癟的、飽滿的蠶豆中選擇出合適播種的蠶豆，且需說(shuō)明這樣選擇的原因，并要求課后可將選出的種子進(jìn)行播種，記錄種子萌發(fā)的過(guò)程。此任務(wù)的安排旨在將實(shí)踐活動(dòng)從課堂上延伸至課堂后，彌補(bǔ)時(shí)間不足的缺陷，也給學(xué)生更多的主動(dòng)探究機(jī)會(huì)。

課程的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是欣賞同學(xué)們自制的彩色菊花和對(duì)二十四節(jié)氣這一中華傳統(tǒng)文化的歌頌。二十四節(jié)氣是世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一，它是古老農(nóng)耕文明的時(shí)間智慧，它是我們認(rèn)知時(shí)令、物候的文化瑰寶，它也是我們“未完待續(xù)”的文化，它需要我們每一個(gè)中國(guó)人去傳承、去品味！最后呼吁孩子們一起做好中華文化的傳承人！本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)正好契合教育部要求的落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，以發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)為宗旨，加強(qiáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育，增強(qiáng)學(xué)生民族自信心和自豪感。

三、立足生物學(xué)科視角揭秘二十四節(jié)氣的實(shí)踐課

《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見(jiàn)》中提出了培養(yǎng)中學(xué)生核心素養(yǎng)的觀點(diǎn)，生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包含：生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。我認(rèn)為要落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，就在于教師要多組織以探究為特點(diǎn)的主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)。筆者設(shè)計(jì)本堂課時(shí)，時(shí)刻以發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)：探究活動(dòng)之解鎖葉片變裝的奧秘和探究“打霜菜，味兒更甜”的原因中，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生層層分析和推理得出葉片變裝、打霜后蘿卜更甜都是植物對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制，此環(huán)節(jié)通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)的開展，有效訓(xùn)練學(xué)生的理性思維;實(shí)踐活動(dòng)之制作彩色菊和選種播種中，通過(guò)教師的提示讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐后感受生命的奇跡，形成尊重生命的觀念;課堂最后環(huán)節(jié)對(duì)二十四節(jié)氣的歌頌，呼吁同學(xué)們積極成為中華傳統(tǒng)文化的傳承人，是對(duì)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中“社會(huì)責(zé)任”的最好踐行。

總體來(lái)說(shuō)，此課程以二十四節(jié)氣為線索，融入重慶地域特征，從生物學(xué)科的視角去解讀、揭秘動(dòng)植物在節(jié)氣里的變化，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)的開展，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，在幫助學(xué)生形成生命觀念的同時(shí)，著重將學(xué)科核心素養(yǎng)——科學(xué)探究的培養(yǎng)貫穿其中，關(guān)注了科學(xué)思維方法的訓(xùn)練，滲透了社會(huì)責(zé)任意識(shí)的教育。課程中既能體現(xiàn)出學(xué)科的深度，加深學(xué)生對(duì)生物學(xué)科知識(shí)的理解和應(yīng)用，又能讓學(xué)生在課堂中感受并傳承中華民族的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)了家國(guó)情懷，增強(qiáng)了民族自信心和自豪感，充分發(fā)揮了實(shí)踐課程的育人功能。

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