基于開放式教學(xué)理念開展初中生物學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)

摘 要：本文針對(duì)目前初中生物學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)的現(xiàn)狀及存在的問題，基于開放式教學(xué)理念開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)和探究實(shí)踐活動(dòng)，為教師實(shí)施《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》新增的學(xué)習(xí)主題“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”提供教學(xué)案例參考，旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：探究實(shí)踐；開放式教學(xué)；核心素養(yǎng)

文章編號(hào)：1003-7586（2024）06-0057-03 中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《義教課標(biāo)》）指出，生物學(xué)教學(xué)要關(guān)注學(xué)生在真實(shí)情境中主動(dòng)參與和親身實(shí)踐的經(jīng)歷，進(jìn)而改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和探究實(shí)踐能力。探究實(shí)踐能力是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)課程后應(yīng)具備的核心素養(yǎng)之一，是生物學(xué)課程育人價(jià)值的重要體現(xiàn)。新時(shí)代背景下，學(xué)校是培養(yǎng)初中生探究實(shí)踐素養(yǎng)的主陣地。教師應(yīng)樹立開放的教學(xué)觀，在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)開放的教學(xué)環(huán)境并營(yíng)造學(xué)習(xí)氛圍，加強(qiáng)指導(dǎo)學(xué)生的各類探究實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生在親身經(jīng)歷并解決真實(shí)問題的過程中主動(dòng)構(gòu)建生物學(xué)概念，習(xí)得科學(xué)探究方法。

1 初中生物學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)的開展現(xiàn)狀及原因分析

筆者對(duì)北師大版義務(wù)教育教科書生物學(xué)教材內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，七、八年級(jí)共4冊(cè)課本中列出的活動(dòng)合計(jì)117個(gè)。其中包括演示21個(gè)、實(shí)踐活動(dòng)72個(gè)、建議活動(dòng)24個(gè)，主要集中在七年級(jí)；涉及的活動(dòng)類型有觀察、解剖、探究、研究、調(diào)查、設(shè)計(jì)、制作、種植、飼養(yǎng)、擬訂計(jì)劃和課外實(shí)踐等內(nèi)容。

2020年國(guó)家義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)湛江市《科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱“報(bào)告”）數(shù)據(jù)表明，八年級(jí)學(xué)生在生物學(xué)課堂上從未進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)操作的占24.0%，進(jìn)行過1ofS4II5pvTCEcBTYAvUNww==～2次實(shí)驗(yàn)的占48.5%，進(jìn)行過3次及以上實(shí)驗(yàn)的占27.5%。由此可見，探究實(shí)踐活動(dòng)雖然在初中生物學(xué)課程中占據(jù)了重要的地位，但實(shí)際開展情況并不理想。其主要表現(xiàn)為開展頻次少、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一等，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、探究實(shí)踐核心素養(yǎng)方面并沒有充分發(fā)揮作用。對(duì)此，原因分析如下。

（1）課時(shí)有限。根據(jù)教育部《義教課標(biāo)》規(guī)定，生物學(xué)課時(shí)數(shù)應(yīng)為每周2～3節(jié)，其中包含了理論、實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)踐活動(dòng)等課時(shí)，《義教課標(biāo)》指出：“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”學(xué)習(xí)主題約占總課時(shí)數(shù)的10%。隨著《義教課標(biāo)》的落地實(shí)施，教師對(duì)探究實(shí)踐活動(dòng)的重視程度逐漸提高，但生物學(xué)課程時(shí)間有限，兩年時(shí)間內(nèi)需要完成4冊(cè)書的授課并帶領(lǐng)學(xué)生準(zhǔn)備初中學(xué)業(yè)質(zhì)量水平考試。此外，教材中部分活動(dòng)設(shè)計(jì)的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，如驗(yàn)證綠葉在光下合成淀粉、植物的蒸騰失水、制作生態(tài)瓶、制作酸奶等活動(dòng)，均具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、環(huán)境依賴性強(qiáng)等問題，僅靠課內(nèi)時(shí)間無法正常完成教學(xué)。^［1］

（2）教學(xué)觀念落后。核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的生物學(xué)課堂倡導(dǎo)以學(xué)生為中心，基于實(shí)際生活創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生在親身經(jīng)歷、體驗(yàn)、實(shí)踐的過程中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)生活問題。在傳統(tǒng)課堂上通常以教師的“教”為中心，教師以“講”為主，實(shí)驗(yàn)課往往變成“看實(shí)驗(yàn)視頻課”，導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)踐體驗(yàn)，被動(dòng)跟隨教師的思路進(jìn)行學(xué)習(xí)。

高質(zhì)量的初中生物學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)案例仍有待開發(fā)。初中生物學(xué)課程包括豐富的知識(shí)體系，以及人類認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象和規(guī)律的特有思維模式及探究方法，需要學(xué)生在親身經(jīng)歷科學(xué)實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)踐的過程中理解和應(yīng)用。教師探究教學(xué)的水平影響學(xué)生的探究實(shí)踐能力，包括指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或活動(dòng)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論、將知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合等教學(xué)方式。然而，《義教課標(biāo)》中提供的實(shí)踐活動(dòng)案例較為籠統(tǒng)，并且操作細(xì)節(jié)不夠具體，實(shí)用性不強(qiáng)。

2 開放式教學(xué)理念與探究實(shí)踐活動(dòng)

2.1 開放式教學(xué)的含義

開放式教學(xué)要求以學(xué)生為中心，要求教師深入了解學(xué)生實(shí)際，根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)系社會(huì)生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)開放的問題情境，提供豐富的信息，促使學(xué)生通過自主發(fā)現(xiàn)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。^［2］在開放式教學(xué)中，學(xué)生有足夠的空間去思考、探索和創(chuàng)新。教師在不同的教學(xué)環(huán)節(jié)針對(duì)不同水平的學(xué)生提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，注重過程性評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

2.2 探究實(shí)踐活動(dòng)

探究實(shí)踐活動(dòng)主要包括科學(xué)探究和跨學(xué)科實(shí)踐，以及學(xué)生獲取生物學(xué)科學(xué)知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界方法的各種活動(dòng)。其中，學(xué)生在活動(dòng)過程中要經(jīng)歷的主要環(huán)節(jié)包括：發(fā)現(xiàn)問題并提出任務(wù)、制定方案、獲得證據(jù)或形成初步產(chǎn)品、分析證據(jù)并改進(jìn)設(shè)計(jì)、得出結(jié)論或物化成果、進(jìn)行表達(dá)、交流并展示等。

3 基于開放式教學(xué)理念開展初中生物學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)

下面以北師大版義務(wù)教育教科書《生物學(xué)·七年級(jí)·上冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱“教材”）“探究非生物因素對(duì)生物的影響”實(shí)驗(yàn)為例，從選擇實(shí)驗(yàn)變量的開放性、設(shè)計(jì)思路的開放性、解決問題策略的開放性、結(jié)論的開放性等方面介紹開放式教學(xué)理念在初中生物學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)中的具體應(yīng)用。

3.1 教材分析

“探究影響鼠婦分布的環(huán)境因素”實(shí)驗(yàn)是教材第二章第二節(jié)的內(nèi)容，教師在分析實(shí)驗(yàn)法研究的示例后，針對(duì)問題“怎樣運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法探究影響生物分布的環(huán)境因素？”引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在真實(shí)的實(shí)踐中體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)法探究的過程和方法。

3.2 原有教學(xué)方式存在的問題

學(xué)生在城市中的學(xué)校、社區(qū)不易一次性捕獲到足夠數(shù)量的鼠婦，因此缺乏捕捉的體驗(yàn)和感受，對(duì)“非生物因素影響生物的分布”的生命觀念缺少直觀感知。教材提出開放性問題“環(huán)境中的各種因素都可能影響鼠婦的分布，究竟是哪種環(huán)境因素影響鼠婦的分布？”，引導(dǎo)學(xué)生從捕捉鼠婦的過程中所觀察到的現(xiàn)象獲得啟發(fā)并作出合理假設(shè)。學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)手冊(cè)提供的步驟開展探究，其中設(shè)置的變量、流程、方法一致。由于探究任務(wù)僅停留在計(jì)時(shí)、觀察鼠婦的運(yùn)動(dòng)軌跡、計(jì)算等形式化的方法，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于影響生物生活的“非生物因素”的認(rèn)識(shí)往往過于淺顯。

3.3 基于開放式教學(xué)理念優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)

3.3.1 小組課外預(yù)實(shí)驗(yàn)

教師提前一周布置課外探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)興趣組建探究小組，利用課余時(shí)間查閱資料并捕捉鼠婦，注意觀察其生活環(huán)境特點(diǎn)及行為表現(xiàn)，作好記錄，填寫如下實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

“探究_______對(duì)鼠婦生活的影響”探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告

組長(zhǎng)： 實(shí)驗(yàn)日期：

組員及分工：

生物名片：

（查閱資料，列出有關(guān)鼠婦的形態(tài)特征、生活習(xí)慣、生活環(huán)境等信息。）

根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)和初步判斷，提出的問題是：_______。

針對(duì)你的問題，作出假設(shè)：_______。

材料用具：_______。

實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)（附圖）：_______。

實(shí)驗(yàn)步驟：（結(jié)合實(shí)驗(yàn)變量，參照教材與實(shí)驗(yàn)手冊(cè)調(diào)整操作）

得出結(jié)論：________________________。

收獲與反思：______________________________。

設(shè)計(jì)意圖：鼓勵(lì)學(xué)生親自捕捉鼠婦并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)并分析數(shù)據(jù)，在開放的空間里完整地體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程。課外預(yù)實(shí)驗(yàn)為“先學(xué)后教”提供活動(dòng)支架，旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有助于初步理解教材開展實(shí)驗(yàn)的提示和要求。同時(shí)減少學(xué)生初次接觸探究實(shí)驗(yàn)時(shí)的慌亂與迷茫，解決因課堂時(shí)間不足導(dǎo)致探究不充分的問題，為后續(xù)深入探究和跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的開展打下基礎(chǔ)。

3.3.2 課堂深度探究

教師通過問題串引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考：“探究環(huán)境因素”實(shí)驗(yàn)中只用一只鼠婦作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象為什么不科學(xué)？裝置除了一側(cè)有光、一側(cè)黑暗（根據(jù)實(shí)際探究變量設(shè)置對(duì)照）外，其他條件應(yīng)如何設(shè)計(jì)？除了用表格記錄數(shù)據(jù)外，是否有其他更直觀、形象的方式？將全班數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并計(jì)算平均值的目的是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)有什么區(qū)別？

教師引導(dǎo)學(xué)生組間辨析、評(píng)價(jià)，學(xué)生小組內(nèi)修改、完善實(shí)驗(yàn)方案。

學(xué)生根據(jù)修改后的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行深度探究。

設(shè)計(jì)意圖：課堂上引導(dǎo)學(xué)生分享課外預(yù)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷，體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程和發(fā)現(xiàn)，在初步感知探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完善實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行再實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過教師的指導(dǎo)，小組的辨析、評(píng)價(jià)，學(xué)生進(jìn)一步深化對(duì)實(shí)驗(yàn)法研究的過程和對(duì)方法的理解，在真實(shí)的問題情境中豐富對(duì)“非生物因素影響生物的分布”這一生命觀念的感悟。

3.3.3 跨學(xué)科實(shí)踐作業(yè)

教師引導(dǎo)學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。

學(xué)生飼養(yǎng)鼠婦，觀察并記錄其生長(zhǎng)發(fā)育過程。

根據(jù)鼠婦的生活史、生活習(xí)性、食性、生活所需的環(huán)境條件（如溫度、濕度等），利用生活中簡(jiǎn)單易得的材料設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)难b置，飼養(yǎng)并觀察、記錄其生長(zhǎng)發(fā)育的過程。

設(shè)計(jì)意圖：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后教師引導(dǎo)學(xué)生將鼠婦放歸自然環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生珍愛生命的意識(shí)。飼養(yǎng)鼠婦的跨學(xué)科實(shí)踐作業(yè)作為課堂探究實(shí)踐的拓展延伸，既豐富了學(xué)生的體驗(yàn)，又引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注人與自然、生物學(xué)與社會(huì)之間的關(guān)系。學(xué)生通過課外閱讀、查找資料、觀察記錄、探究實(shí)踐并留心生活等方式，激發(fā)自身學(xué)習(xí)生物學(xué)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

4 結(jié)語

科學(xué)探究和跨學(xué)科實(shí)踐是落實(shí)探究實(shí)踐素養(yǎng)的有效方式，基于開放式教學(xué)理念推動(dòng)初中生物學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)的開展，能夠?yàn)椤读x教課標(biāo)》的落地實(shí)施注入活力。為提高探究實(shí)踐活動(dòng)的開課率，需要加強(qiáng)以下兩點(diǎn)建設(shè)：

①增加實(shí)驗(yàn)室、生物園、實(shí)踐基地等設(shè)施的建設(shè)和管理，同時(shí)積極尋求與社會(huì)機(jī)構(gòu)的合作，為學(xué)生提供安全、開放的探究實(shí)踐空間，開發(fā)本地特色生物學(xué)實(shí)踐課程資源。

②以就近、便利、安全、有效為原則，充分利用學(xué)校、家庭、社區(qū)資源，貼近學(xué)生生活實(shí)際，開發(fā)本土特色實(shí)踐課程資源，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的探究實(shí)踐素養(yǎng)提供課程保障。

參考文獻(xiàn)

［1］ 劉丹.初中生物學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)開展情況的調(diào)研分析［J］.中學(xué)生物教學(xué)，2023（25）：4-6.

［2］ 沈兵.開放式教學(xué)理念在初中數(shù)學(xué)課堂中的運(yùn)用策略［J］.新課程研究，2023（23）：120-122.