陳夢(mèng)虹
摘? ?要:當(dāng)前的生物教學(xué)重在發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng),在課堂上開展深度學(xué)習(xí),是促進(jìn)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要途徑之一。文章以“細(xì)菌”為例開展研究,從手指受傷這一常見的生活情境引入,設(shè)計(jì)細(xì)菌由原有的細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的探究活動(dòng),常見細(xì)菌結(jié)構(gòu)的對(duì)比等教學(xué)方案,讓學(xué)生能夠從現(xiàn)象或事實(shí)證據(jù)入手,最終將有關(guān)知識(shí)遷移至生活中,發(fā)展情感教育,達(dá)成深度學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:深度學(xué)習(xí);探究思維;課堂生成;教學(xué)策略
深度學(xué)習(xí)是指在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生擺脫傳統(tǒng)教學(xué)模式對(duì)生物知識(shí)死記硬背的局面。在現(xiàn)代教育信息化的背景下,教師可以充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),讓學(xué)生通過自主、合作學(xué)習(xí)進(jìn)入知識(shí)探究的更深層次,發(fā)現(xiàn)生物邏輯規(guī)律,了解生命現(xiàn)象,掌握生物探究方法,抓住生物現(xiàn)象的本質(zhì)與規(guī)律,從而提升生物綜合能力的教學(xué)模式[ 1 ]?!凹?xì)菌”這節(jié)課是人教版《生物學(xué)》八年級(jí)上冊(cè)第五單元第四章的第二節(jié)內(nèi)容。相比于以往的教學(xué),筆者在教學(xué)中主要從細(xì)菌發(fā)現(xiàn)史中增加實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),從細(xì)菌同其他生物結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析這兩個(gè)教學(xué)策略來落實(shí)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)并突破教學(xué)重點(diǎn),現(xiàn)將這節(jié)課的一些教學(xué)設(shè)計(jì)歸納如下。
1? 創(chuàng)設(shè)貼近生活的情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
本節(jié)課的導(dǎo)入從手指受傷發(fā)炎由細(xì)菌引起的這一常見的生活情境入手。在傷口處是無法用肉眼直接觀察到細(xì)菌的,從而對(duì)細(xì)菌的大小進(jìn)行介紹,并指出這么小的生物需要借助顯微鏡進(jìn)行觀察,由此引出細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)過程。
2? 細(xì)菌發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史
在生物教學(xué)中,科學(xué)史是一個(gè)容易被忽略的教學(xué)內(nèi)容,但是科學(xué)史的學(xué)習(xí)是沿著科學(xué)家的研究過程開展的,符合科學(xué)思維的發(fā)展和生成。教師如果能夠正確地應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)史,是可以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,更加深刻地理解科學(xué)精神,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和探究思維,并且進(jìn)一步認(rèn)識(shí)技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)發(fā)展的關(guān)系,落實(shí)情感態(tài)度價(jià)值觀的教育。在教參的建議下,筆者在備課時(shí)查閱了《生命科學(xué)史》中有關(guān)細(xì)菌發(fā)現(xiàn)的詳細(xì)過程,加深對(duì)科學(xué)家工作的認(rèn)識(shí),將豐富有趣的科學(xué)探究過程呈現(xiàn)給學(xué)生,對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感、態(tài)度和價(jià)值觀的滲透。
2.1? 發(fā)現(xiàn)細(xì)菌——激發(fā)興趣
在教學(xué)中,筆者查找了列文虎克的故事,適當(dāng)?shù)刎S富了語言上的表述,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)充滿求知探索欲。從列文虎克對(duì)細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)開始,科學(xué)家對(duì)細(xì)菌進(jìn)行了漫長的探索,引出細(xì)菌從已有的細(xì)菌繁殖而來的探究思考。
2.2? 細(xì)菌從哪里來——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提升探究思維
細(xì)菌從哪里來雖然不是本節(jié)課的主要目標(biāo),但是探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)一直貫穿著初中生物教學(xué),同時(shí)也是生物學(xué)中重要的生命觀中的科學(xué)探究的一部分。所以筆者在備課中查詢了與自然發(fā)生說有關(guān)的科學(xué)史實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充,通過科學(xué)史上的“拉鋸戰(zhàn)”,讓學(xué)生更能充分體會(huì)到巴斯德鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙性,從而進(jìn)入知識(shí)探究的更深層次,落實(shí)深度學(xué)習(xí)。借助課前的導(dǎo)入細(xì)菌會(huì)引發(fā)傷口化膿發(fā)炎,用“自然發(fā)生說”解釋就是傷口產(chǎn)生了細(xì)菌;然后引導(dǎo)學(xué)生說出生活中肉湯變質(zhì)也用“自然發(fā)生說”解釋就是肉湯產(chǎn)生了細(xì)菌。但不少學(xué)生聯(lián)系已有的知識(shí)基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn),對(duì)上面現(xiàn)象的解釋都持有否定的態(tài)度,他們認(rèn)為,那些細(xì)菌由空氣中細(xì)菌產(chǎn)生的。而這個(gè)表達(dá)也是當(dāng)時(shí)細(xì)菌發(fā)現(xiàn)過程中科學(xué)家產(chǎn)生爭論的地方——細(xì)菌是否由空氣產(chǎn)生的,如何將空氣和細(xì)菌分開,這也是巴斯德實(shí)驗(yàn)的巧妙之處:通過鵝頸瓶的設(shè)計(jì)將細(xì)菌和空氣分離。隨后簡單補(bǔ)充的一些實(shí)驗(yàn)更讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)研究和發(fā)展的不易,細(xì)菌科學(xué)史中實(shí)驗(yàn)篩選如表1[ 2 ]。
之后讓學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)將空氣和細(xì)菌分離的實(shí)驗(yàn),將探究與教學(xué)有機(jī)地結(jié)合,充分地發(fā)揮學(xué)生的主體地位,發(fā)現(xiàn)問題,思考問題,主動(dòng)探索最終解決問題。這樣不僅強(qiáng)化了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的思維,而且促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的內(nèi)在動(dòng)力。
通過對(duì)巴斯德鵝頸瓶的學(xué)習(xí),結(jié)合課前所提出的傷口感染的生活情境,提出問題:如何避免傷口感染?在對(duì)話中,學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)有關(guān)概念的了解,同時(shí)幫助學(xué)生解決生活實(shí)踐問題,從而實(shí)現(xiàn)概念學(xué)習(xí)與生活的雙向滲透。
3? 細(xì)菌的結(jié)構(gòu)對(duì)比分析,構(gòu)建重要概念
細(xì)菌的結(jié)構(gòu)特征是本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)。在以往的教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在對(duì)比細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及動(dòng)物、植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的時(shí)候,很容易說出鞭毛和莢膜是細(xì)菌同其他生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)最大的區(qū)別點(diǎn),卻忽略了細(xì)菌無成形細(xì)胞核這一重要的結(jié)構(gòu)特征。究其原因,主要是學(xué)生對(duì)細(xì)菌結(jié)構(gòu)中的基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)的區(qū)別還沒有認(rèn)識(shí)。因此本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì),先從細(xì)菌的基本和特殊結(jié)構(gòu)入手,在對(duì)比分析后,學(xué)生對(duì)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)分為基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)后,再開展細(xì)菌同其他生物結(jié)構(gòu)的對(duì)比。本環(huán)節(jié)的教學(xué)主要分兩步走:(1)從外到內(nèi)依次認(rèn)識(shí)細(xì)菌的各個(gè)結(jié)構(gòu),并簡單回顧或說出各個(gè)結(jié)構(gòu)的功能,讓學(xué)生對(duì)細(xì)菌的總體結(jié)構(gòu)有了初步認(rèn)識(shí);(2)課前收集四種典型的細(xì)菌結(jié)構(gòu)模式圖或顯微圖,分別是有莢膜無鞭毛、無莢膜有鞭毛、無莢膜無鞭毛、有鞭毛有莢膜的不同細(xì)菌。學(xué)生通過直觀地對(duì)比,當(dāng)即生成不同的細(xì)菌在結(jié)構(gòu)上有所區(qū)別,但是所有的細(xì)菌從外到內(nèi)都具有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、DNA這四大結(jié)構(gòu),而鞭毛或莢膜是某些細(xì)菌才有的特殊結(jié)構(gòu)。通過這兩個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),學(xué)生對(duì)細(xì)菌已經(jīng)構(gòu)建出準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)概念。在此基礎(chǔ)上,再將動(dòng)物和植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)圖與細(xì)菌結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比,并為突破這一重難點(diǎn),設(shè)置清晰的問題:細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)與動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)相比有什么異同點(diǎn)?經(jīng)過這樣的處理,學(xué)生便能準(zhǔn)確說細(xì)菌的結(jié)構(gòu)與動(dòng)物、植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的最大區(qū)別在于無成形的細(xì)胞核。另外,在這一環(huán)節(jié)中,直接將真核生物的概念提出,能夠更好地幫助學(xué)生強(qiáng)化細(xì)菌結(jié)構(gòu)的概念。為了進(jìn)一步深化原核生物和真核生物的區(qū)別,還可呈現(xiàn)酵母菌和草履蟲的圖片,讓學(xué)生判斷它們是哪一類生物,這時(shí)多數(shù)學(xué)生都能準(zhǔn)確地進(jìn)行區(qū)分判斷。
此外,細(xì)菌與植物細(xì)胞的另一個(gè)區(qū)別還在于沒有葉綠體,只能利用現(xiàn)成的有機(jī)物。在學(xué)生對(duì)比、分析、推測的基礎(chǔ)上,將細(xì)菌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及營養(yǎng)方式講清楚。
4? 對(duì)比分析,區(qū)分細(xì)菌的生殖和休眠
細(xì)菌通過分裂進(jìn)行生殖,芽孢是細(xì)菌在不良環(huán)境中的休眠體,有時(shí)候?qū)W生會(huì)把芽孢也當(dāng)做是細(xì)菌的繁殖結(jié)構(gòu)。在新課的教學(xué)中,教師應(yīng)該注重兩個(gè)概念的區(qū)分,可從細(xì)菌在環(huán)境條件適宜和環(huán)境惡劣這兩種情況下生活任務(wù)不同來突破易混淆的知識(shí)點(diǎn)。條件適宜的情況下,細(xì)菌能夠不斷繁殖后代,結(jié)合七年級(jí)上冊(cè)的細(xì)胞分裂的內(nèi)容,呈現(xiàn)電子顯微鏡下細(xì)菌分裂的圖片,這一事實(shí)證明細(xì)菌依靠分裂來繁殖后代。此外,聯(lián)系不洗手的生活情境,結(jié)合數(shù)學(xué)的公式,通過數(shù)據(jù)的推導(dǎo)讓學(xué)生對(duì)細(xì)菌分裂能力強(qiáng)有更加直觀的認(rèn)識(shí),滲透到生活中就是注意勤洗手的良好衛(wèi)生習(xí)慣的養(yǎng)成。環(huán)境惡劣的情況下,多數(shù)細(xì)菌會(huì)死亡,但是有些細(xì)菌能夠形成芽孢來自保,通過收集常見芽孢的耐受性的資料讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到芽孢對(duì)于細(xì)菌的意義。而這里也可以聯(lián)系科學(xué)史中約翰·尼達(dá)姆的實(shí)驗(yàn)、“細(xì)菌和真菌分布”這節(jié)課中細(xì)菌和真菌培養(yǎng)過程需要長時(shí)間的高溫高壓,其實(shí)是用來殺滅培養(yǎng)基與器皿中細(xì)菌和真菌以及某些細(xì)菌的芽孢;日常生活中食物即便多次的高溫加熱,時(shí)間長了也容易出現(xiàn)腐爛變質(zhì)的現(xiàn)象,通過前后知識(shí)的聯(lián)系,與生活實(shí)際的聯(lián)系,讓學(xué)生真正能夠理解細(xì)菌能夠成為地球上無處不在的生物的原因之一。另外,還可以從數(shù)量上對(duì)細(xì)菌分裂生殖(一分為二)和芽孢(一個(gè)細(xì)菌只產(chǎn)生一個(gè)芽孢)來對(duì)這兩個(gè)易混淆的概念進(jìn)行區(qū)分。最后,還要回到細(xì)菌結(jié)構(gòu)中,完善芽孢是部分細(xì)菌才有的特殊結(jié)構(gòu),構(gòu)建細(xì)菌結(jié)構(gòu)完整的知識(shí)體系。
5? 總結(jié)和反思
細(xì)菌的結(jié)構(gòu)不僅是八年級(jí)上冊(cè)“認(rèn)識(shí)生物多樣性”這一主題的一部分,也是對(duì)七年級(jí)上冊(cè)“細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位”的補(bǔ)充,同時(shí)也為八年級(jí)下冊(cè)“健康的生活”細(xì)菌是一種常見的病原體做鋪墊。生物核心素養(yǎng)的構(gòu)建是從單節(jié)課的單個(gè)或多個(gè)概念的構(gòu)建,一直到單元主題的概念體系的構(gòu)建。如果教師僅僅只是關(guān)注知識(shí)的傳授,關(guān)注學(xué)生對(duì)概念的記憶,是無法讓學(xué)生真正基于概念,感受生物學(xué)科的魅力。因此需要教師在教學(xué)中充分考慮學(xué)生的主體地位,從學(xué)生的角度來優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),真正促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)科的深度學(xué)習(xí),通過生物核心素養(yǎng)的達(dá)成,才能學(xué)以致用,促進(jìn)學(xué)生長久的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 胡林燕.深度學(xué)習(xí)理念下初中生物教學(xué)有效性策略研究[J].數(shù)理化解題研究,2022(1):143-145。
[2] 劉本舉.光合作用科學(xué)史的分析及教學(xué)建議[J].生物學(xué)通報(bào),2020(8):39-43。