經(jīng)歷沉浸式體驗(yàn)　培育生物學(xué)核心素養(yǎng)

作者簡(jiǎn)介：高楊，鞍山市高新區(qū)華育學(xué)校一級(jí)教師。

摘要：新課標(biāo)提出生物學(xué)教學(xué)要反映自然科學(xué)的本質(zhì)，培育學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。教師在教學(xué)中要通過磨課，反思課堂中存在的問題，探究基于新課標(biāo)理念的生物學(xué)教學(xué)模式與教學(xué)方法，積累培育學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：沉浸式體驗(yàn)；生物學(xué)教學(xué)；核心素養(yǎng)

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下通稱“新課標(biāo)”）提出，義務(wù)教育生物學(xué)課程注重探究和實(shí)踐，以豐富的生物學(xué)知識(shí)為載體，通過多種教學(xué)活動(dòng)展示人們認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象和規(guī)律的思維方式及探究過程，反映自然科學(xué)的本質(zhì)。“生態(tài)系統(tǒng)的組成”是蘇教版生物學(xué)教材八年級(jí)上冊(cè)第七單元的教學(xué)內(nèi)容，是注重培養(yǎng)學(xué)生生態(tài)觀等生命觀念及熱愛自然的態(tài)度責(zé)任等核心素養(yǎng)的一節(jié)課。筆者首次執(zhí)教采用常規(guī)的課堂教學(xué)模式，第二次執(zhí)教采用讓學(xué)生經(jīng)歷沉浸式體驗(yàn)的課堂教學(xué)模式，通過磨課探究和反思，積累了培育學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)。

【首次執(zhí)教】

一、復(fù)習(xí)回顧引新知

教師先帶領(lǐng)學(xué)生回顧七年級(jí)上冊(cè)學(xué)習(xí)的“生態(tài)因素”一課。

師：請(qǐng)同學(xué)們回憶一下生態(tài)因素的類型。

生：生態(tài)因素包括生物因素以及非生物因素。

師：我們今天所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容與生態(tài)因素有密切關(guān)系，讓我們一起走進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。

二、創(chuàng)設(shè)情境說成分

生態(tài)系統(tǒng)的組成對(duì)于首次接觸的學(xué)生來說有些抽象，教師應(yīng)先利用舊知讓學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)的概念。然后，教師用多媒體展示一張生態(tài)系統(tǒng)的圖片，以其中一個(gè)生物為例（在圖片中標(biāo)出某一生物），簡(jiǎn)單地幫助學(xué)生理解什么是生態(tài)系統(tǒng)，即該生物以及影響該生物生存的所有生態(tài)因素可以看成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。最后，教師與學(xué)生一起總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念。

師：請(qǐng)同學(xué)們以上面的生態(tài)系統(tǒng)為參考，舉例說說，你認(rèn)為你去過的哪些區(qū)域?qū)儆谏鷳B(tài)系統(tǒng)？

生：千山、我們的學(xué)校。

師：的確，這兩個(gè)都是生態(tài)系統(tǒng)。請(qǐng)同學(xué)們說說，你們所舉例的生態(tài)系統(tǒng)中都有什么組成成分？

生：我以千山為例，山上有螞蟻、小鳥、松鼠、樹、草等生物成分。

生：我認(rèn)為千山還有陽光、土壤、水等一系列非生物成分。

師：還有沒有補(bǔ)充？

師：剛才同學(xué)們說的成分，有的我們用肉眼能看到，還有的我們很難用肉眼看到，比如什么成分我們用肉眼看不到？

生：微生物。

師：太棒了！下面請(qǐng)同學(xué)們按照有無生命為標(biāo)準(zhǔn)，把上述你們所說的成分劃分到生物和非生物類別中。

（學(xué)生將上述成分分類）

師：通過研究我們可以得出，生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，包括生物成分和非生物成分兩類。

三、細(xì)分生物成分

師：這些生物成分的營(yíng)養(yǎng)方式是不同的，有自養(yǎng)的、有異養(yǎng)的。有些自養(yǎng)的生物可以自己生產(chǎn)有機(jī)物，被稱為生產(chǎn)者。請(qǐng)同學(xué)們分析上述哪些生物屬于生產(chǎn)者呢？

生：樹、草。

師：非常好，這些是自養(yǎng)的生物，還有一些是異養(yǎng)的生物，我們將它們分為消費(fèi)者和分解者兩類，消費(fèi)者主要是以捕食的方式獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而分解者的營(yíng)養(yǎng)方式為腐生。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)提示，試著將上述生物進(jìn)行分類。

生：螞蟻、小鳥、松鼠等屬于消費(fèi)者，微生物屬于分解者。

師：有沒有補(bǔ)充或者其他的想法？

生：剛才說到腐生的生物是分解者，而病毒是寄生的，它們是否屬于分解者呢？

師：按照我們剛才的推理，它并不算分解者，這些寄生的生物屬于消費(fèi)者。所以，生態(tài)系統(tǒng)組成包括生物成分和非生物成分，其中生物成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者。

四、總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的概念

生態(tài)系統(tǒng)中的生物是動(dòng)態(tài)的，不是靜態(tài)的，他們?cè)谕ㄟ^特有的營(yíng)養(yǎng)方式獲取物質(zhì)和能量。

師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)囍Y(jié)合教材，理解并闡述什么是生態(tài)系統(tǒng)。

生：在一定區(qū)域內(nèi)，生物與環(huán)境之間不斷進(jìn)行能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體，我們稱之為生態(tài)系統(tǒng)。

【教后反思】

本節(jié)課，教師從學(xué)生的已有認(rèn)知出發(fā)，利用學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，將較為抽象的新知與舊知有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生更好地理解生態(tài)系統(tǒng)的概念，再讓學(xué)生舉例哪些區(qū)域是生態(tài)系統(tǒng)。此后，教師帶領(lǐng)學(xué)生共同分析生態(tài)系統(tǒng)的組成。

總體來看，首次執(zhí)教中教師在對(duì)新課標(biāo)的執(zhí)行上略有不足，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是學(xué)生主體地位不強(qiáng)，學(xué)生的思路并沒有完全打開。課堂上僅以教師所設(shè)置的問題為情境推動(dòng)教學(xué)進(jìn)行，并不能真正意義上做到還教于學(xué)。因此，我們需要想辦法構(gòu)建起真正意義上的學(xué)習(xí)者課堂。只有這樣，才真正地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。二是基于新課標(biāo)理念的課堂教學(xué)中教師要做到將虛擬情境真實(shí)化，而首次執(zhí)教中教師構(gòu)建的虛擬生態(tài)系統(tǒng)不夠直觀，對(duì)學(xué)生態(tài)度責(zé)任的培養(yǎng)沒有感同身受，這樣就不利于學(xué)生做到與前面舊知相融合。

經(jīng)過磨課反思，筆者嘗試進(jìn)行沉浸式體驗(yàn)教學(xué)，具體實(shí)踐如下。

【再次執(zhí)教】

一、課前任務(wù)，提前準(zhǔn)備

教師先出示體驗(yàn)式任務(wù)。

任務(wù)一：周末與家長(zhǎng)一起去鞍山市二一九公園或烈士山公園等，觀察公園中生物系統(tǒng)的組成；也可以到千山，仔細(xì)觀察千山生態(tài)系統(tǒng)的組成，并找出與某一個(gè)公園組成的共同點(diǎn)。

任務(wù)二：認(rèn)識(shí)生物，復(fù)習(xí)生物多樣性，利用已學(xué)知識(shí)對(duì)這些生物進(jìn)行簡(jiǎn)單分類。

任務(wù)三：總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的組成，推測(cè)各個(gè)成分之間的關(guān)聯(lián)。

二、遠(yuǎn)看風(fēng)景，感受生態(tài)

首先，宏觀感受千山生態(tài)系統(tǒng)。有條件的學(xué)生可以在千山正門用無人機(jī)俯拍千山全景，然后在課堂中播放錄制的視頻，使全體學(xué)生感受大自然的雄偉壯闊。

其次，進(jìn)入千山中觀察生態(tài)系統(tǒng)。學(xué)生進(jìn)入正門后，可以站在小橋上，聽小橋流水的聲音，放松身心。

師：千山生態(tài)系統(tǒng)屬于森林生態(tài)系統(tǒng)。進(jìn)入到千山內(nèi)部后，請(qǐng)同學(xué)們感受一下千山與我們生活的城市環(huán)境相比有什么優(yōu)點(diǎn)？

生：空氣更清新，含氧量更高。

師：這種感覺主要和這里面的什么成分有關(guān)系？

生：與植物有關(guān)系，植物可以通過光合作用釋放出氧氣，植物多的地方含氧量相對(duì)就高。

師：沒錯(cuò)，千山植被覆蓋率高達(dá)95%，除了這些植物外，請(qǐng)同學(xué)們沿山路近距離觀察千山上都有什么成分，并用紙筆做好記錄。

三、沉浸式體驗(yàn)，尋找組成

通過復(fù)習(xí)生物多樣性的知識(shí)，師生共同研究生物與環(huán)境的關(guān)系，用實(shí)際例子理解達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說。在千山上，學(xué)生可以看到一些在城市里看不到的葫蘆蘚、小卷柏等，通過比較千山與他們居住的小區(qū)環(huán)境的異同點(diǎn)，可為集體討論做好準(zhǔn)備。

四、研討展示，總結(jié)成分

首先，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行成分分類，總結(jié)樹生態(tài)系統(tǒng)的組成。

師：你們都發(fā)現(xiàn)了什么成分？

生：松鼠、小河、葫蘆蘚、小卷柏、松樹、螞蟻、石頭、土壤等。

師：請(qǐng)你們動(dòng)手把發(fā)現(xiàn)的這些物體按照有無生命進(jìn)行分類。

（學(xué)生動(dòng)手操作，在記錄本上分類）

[松 鼠 ? 小 河 葫蘆蘚 小卷柏 蘑 菇

（生物） （非生物） （生物） （生物） （生物）

松 樹 螞 蟻 ? 土 壤 ? 石 頭 電 車

（生物） （生物） （非生物） （非生物） （非生物）]

師：分類后，你們有什么疑問？

生：我有一個(gè)疑問，小河里面難道沒有生物嗎？

師：質(zhì)疑值得肯定，我們先埋一個(gè)伏筆，稍后研討。我們按照生物成分的營(yíng)養(yǎng)方式以及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的作用，可以再次細(xì)分。請(qǐng)同學(xué)們分析上述生物的營(yíng)養(yǎng)方式。

生：自養(yǎng)——葫蘆蘚、小卷柏、松樹；異養(yǎng)——松鼠、螞蟻、蘑菇。

師：在生物成分中，這些自養(yǎng)植物，可以自己制造有機(jī)物，我們稱之為生產(chǎn)者。動(dòng)物需要通過捕食來獲取這些物質(zhì)，我們稱之為消費(fèi)者。蘑菇的營(yíng)養(yǎng)方式是異養(yǎng)，但它不能主動(dòng)去捕食，那它是否屬于消費(fèi)者呢？解答這個(gè)問題前，請(qǐng)先告訴我蘑菇屬于哪類生物？

生：它屬于真菌。

師：能將它的營(yíng)養(yǎng)方式再具體說明一下嗎？

生：異養(yǎng)中的腐生。

師：像這種腐生的生物，它們可以分解有機(jī)物促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)，所以我們稱之為分解者。分解者主要是指腐生的微生物。微生物中也有寄生的，這些寄生的生物屬于消費(fèi)者。

其次，教師用思維導(dǎo)圖的方式概述生態(tài)系統(tǒng)的組成成分。

師：同學(xué)們能否試著用思維導(dǎo)圖展示一下生態(tài)系統(tǒng)的組成？

學(xué)生展示：

最后，教師總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的定義：在一定區(qū)域內(nèi)，生物與環(huán)境之間通過不斷進(jìn)行能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成的統(tǒng)一整體，被稱為生態(tài)系統(tǒng)。

五、辨析遺留，討論河流歸屬

師：河流是否屬于非生物呢？

（學(xué)生互相討論后教師總結(jié)）

師：剛才同學(xué)們也說到了這條河流中有生物和非生物，有能量和物質(zhì)的流動(dòng)，我們共同得出結(jié)論，一條河流屬于生態(tài)系統(tǒng)，并不是非生物。當(dāng)你們聽到這條河流屬于生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，你們有什么想法嗎？

生：是不是一個(gè)大生態(tài)系統(tǒng)可以包含好多小生態(tài)系統(tǒng)？

師：思考得很深刻。到底是不是這位同學(xué)總結(jié)的規(guī)律呢？你們課后也可以去調(diào)研是否會(huì)有這種情況存在，我們下節(jié)課會(huì)再次討論。

六、課后實(shí)踐，深入探究

教師引導(dǎo)學(xué)生去調(diào)研：生態(tài)系統(tǒng)是如何保持長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)穩(wěn)定的。

教師引導(dǎo)學(xué)生利用上述調(diào)研的知識(shí)，自制一個(gè)小型生態(tài)系統(tǒng)，想辦法讓里面的生物能更長(zhǎng)時(shí)間存活，并在小組之間交流討論，彌補(bǔ)自己裝置的不足。

【磨課反思】

通過不斷地磨課，深入研究新課標(biāo)和學(xué)情，教師最后確定了以下模式進(jìn)行授課：

[布任務(wù)、明確目標(biāo)] [俯千山，整體感受] [入千山，溫故知新] [共討論，獲取新知] [再觀察，實(shí)踐作業(yè)]

再次授課，教師的教學(xué)更加重視學(xué)生學(xué)習(xí)主體的地位，注重真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，這節(jié)課的優(yōu)點(diǎn)如下：

一是教師引導(dǎo)學(xué)生走入真實(shí)情境，使知識(shí)學(xué)以致用。以傳統(tǒng)方式來教學(xué)生物多樣性具有一定的局限性，主要是僅停留在書面知識(shí)和校園層面，無法真正做到將生物學(xué)與自然相結(jié)合。通過走入千山，學(xué)生不僅復(fù)習(xí)了以往植物多樣性的有關(guān)知識(shí)，更好地理解了自然選擇學(xué)說的知識(shí)，還能夠概述出生態(tài)系統(tǒng)的成分。教師引導(dǎo)學(xué)生初步了解生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和多種生物類群共同組成生態(tài)系統(tǒng)，樹立“生物與環(huán)境相統(tǒng)一”的生命觀念，這些都是學(xué)生需要走入真實(shí)情境才能達(dá)到的效果。

二是教師以任務(wù)驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生自主探究，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。再次授課以課前任務(wù)為導(dǎo)向，利用學(xué)生的舊知以及主觀能動(dòng)性，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。學(xué)生能將生物成分進(jìn)行正確分類，也能自主發(fā)現(xiàn)問題所在，如“河流到底是不是非生物？”這一問題最后的小組討論也是對(duì)本節(jié)課知識(shí)的應(yīng)用。學(xué)生發(fā)現(xiàn)大生態(tài)系統(tǒng)中包含了小生態(tài)系統(tǒng)的課后研究討論，有利于教學(xué)目標(biāo)的輻射和延展。在教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成過程中，學(xué)生要預(yù)先自主學(xué)習(xí)；在實(shí)踐過程中，學(xué)生要自主分析問題。所以，教師在平時(shí)的教學(xué)活動(dòng)中也要積累豐富的知識(shí)，只有這樣，才能拓寬學(xué)生的眼界。

三是跨學(xué)科實(shí)踐任務(wù)，讓學(xué)生自我提升。教師引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)自制一個(gè)小生態(tài)系統(tǒng)，在理解生態(tài)系統(tǒng)的概念的同時(shí)，完成了“跨域”（即提升多學(xué)科知識(shí)的融合能力）；在完成一個(gè)個(gè)實(shí)踐目標(biāo)時(shí)，完成了“跨越”（即提升知識(shí)整合與資源整合能力）；在實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)后的展示階段，完成了“跨界”（即提升了自我知識(shí)展示和他人優(yōu)勢(shì)整合的能力）?？鐚W(xué)科實(shí)踐任務(wù)，有利于學(xué)生自己和他人的共同提升。

教師對(duì)這節(jié)課進(jìn)行了反復(fù)推敲，多次打磨，利用真實(shí)情境和對(duì)實(shí)踐問題的探究、解決，提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以及動(dòng)手能力，增強(qiáng)了學(xué)生愛祖國(guó)愛家鄉(xiāng)的態(tài)度責(zé)任，樹立了學(xué)生“生物與環(huán)境相統(tǒng)一”的生命觀念，培養(yǎng)了學(xué)生比較、分析、歸納、建模的科學(xué)思維。

參考文獻(xiàn)：

［1］郭孫黎.“生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行離不開信息傳遞”情境教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐［J］.生物學(xué)教學(xué)，2023（10）.

［2］譚小艷.核心素養(yǎng)背景下如何促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生：以人教版生物學(xué)教材八年級(jí)下冊(cè)“植物的生殖”為例［J］.遼寧教育，2023（19）.

［3］曹菁.促進(jìn)學(xué)生主體參與自主構(gòu)建的實(shí)踐探索：以“生態(tài)系統(tǒng)的組成”為例［J］.生物學(xué)通報(bào)，2023（6）.

（責(zé)任編輯：楊強(qiáng)）