(無錫市鳳翔實(shí)驗(yàn)學(xué)校 江蘇無錫 214037)
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)明確指出:“概念是對(duì)事物的抽象或概括。生物學(xué)概念是生物學(xué)課程內(nèi)容的基本組成?!苯處焽@生物學(xué)重要概念來組織并開展教學(xué)活動(dòng),能有效地提高教學(xué)質(zhì)量,有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解和遷移應(yīng)用?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)》從概念在生物學(xué)知識(shí)體系中的重要地位這個(gè)角度出發(fā),闡述了學(xué)習(xí)生物學(xué)概念的重要性?,F(xiàn)代腦科學(xué)研究表明,重要概念是學(xué)生“有用的知識(shí)”結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn),從重要概念出發(fā)組織教學(xué),更有利于學(xué)生順利建構(gòu)“有用的知識(shí)”。如何在一堂課中構(gòu)建一個(gè)生物學(xué)重要概念?筆者在“土壤里的微生物”這一節(jié)課中,對(duì)構(gòu)建生物學(xué)重要概念進(jìn)行了有益的探索,運(yùn)用建構(gòu)主義理論對(duì)本課時(shí)進(jìn)行新的設(shè)計(jì)。
“土壤里的微生物”是蘇科版七年級(jí)下冊(cè)的一節(jié),這節(jié)課概述細(xì)菌和放線菌的主要特征,以及它們與人類的關(guān)系、在生物圈中的作用。學(xué)生已經(jīng)相繼學(xué)習(xí)了水域、地面、空中三種環(huán)境中生物的多樣性,在此基礎(chǔ)上,本章節(jié)通過另一種環(huán)境——土壤里的主要生物類群,循序漸進(jìn)地對(duì)學(xué)生的生物科學(xué)素質(zhì)提出新的要求。按照《課程標(biāo)準(zhǔn)》,“細(xì)菌”和“放線菌”是重要概念,其中以“細(xì)菌”為本課時(shí)的重中之重。學(xué)習(xí)時(shí),教師由單細(xì)胞的細(xì)菌、放線菌到多細(xì)胞的霉菌、蘑菇,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低等到高等,有利于循序漸進(jìn)地引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)土壤里微生物的多樣性。因此,本課時(shí)在本單元的知識(shí)架構(gòu)中起到了承上啟下的作用。
教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,采用自主合作探究與啟發(fā)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法,圍繞重要概念組織開展探究式學(xué)習(xí),使學(xué)生在鮮活的情景中充分發(fā)揮其主動(dòng)性,構(gòu)建起對(duì)重要概念的深層次理解。同時(shí),通過創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與,讓學(xué)生自主進(jìn)行意義建構(gòu),體驗(yàn)科學(xué)探究的過程和方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力,領(lǐng)悟科學(xué)觀念,培養(yǎng)科學(xué)精神。
(1)說出土壤里主要的微生物種類,認(rèn)識(shí)生物的多樣性;說出細(xì)菌的三種形態(tài)和基本結(jié)構(gòu),推測(cè)細(xì)菌的營養(yǎng)方式,認(rèn)同結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。
(2)制作細(xì)胞模型,比較植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞和細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn),學(xué)會(huì)比較和分析,學(xué)會(huì)總結(jié),構(gòu)建概念圖模型。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究土壤微生物對(duì)落葉的分解作用,掌握科學(xué)探究的一般方法。
(4)關(guān)注生活中的細(xì)菌,認(rèn)同健康的生活方式。
教學(xué)重點(diǎn):細(xì)菌的主要特征以及與人類生活的關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn):土壤微生物對(duì)生物圈的平衡和穩(wěn)定作用。
教師播放視頻,創(chuàng)設(shè)情境:一個(gè)誘人的果盤多放了幾天,發(fā)生了變化。這些漂亮的水果去哪兒了?學(xué)生躍躍欲試,有的說腐爛了,有的說被微生物分解了……在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生主動(dòng)提出了微生物的存在。
設(shè)計(jì)意圖:微生物大多是肉眼看不見或看不清的生物,教師通過水果腐爛過程的視頻將微觀問題宏觀化呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生形象地感受身邊的微生物,認(rèn)識(shí)到生物的多樣性,激發(fā)了學(xué)生想去了解認(rèn)識(shí)微生物的興趣。
教師提出問題:土壤里真的有微生物嗎?它們能對(duì)落葉或尸體有分解作用嗎?學(xué)生分小組,探究土壤微生物對(duì)落葉的分解作用。教師提供實(shí)驗(yàn)材料用具:2盆相同的土壤(分別貼上標(biāo)簽A和B)、滅菌恒溫箱、12片大小形狀相同的落葉、酒精、紗布。并提示:土壤可放在恒溫箱在60℃下殺菌1 h,落葉可用酒精消毒殺菌。然后,學(xué)生分小組討論,結(jié)合學(xué)案,完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。完成后,小組代表展示實(shí)驗(yàn)方案,全班交流,共同得出比較合理的方案。然后,教師進(jìn)行完善補(bǔ)充,學(xué)生預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
設(shè)計(jì)意圖:教師從學(xué)生知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)背景出發(fā),創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生感到問題既熟悉又新奇而富有挑戰(zhàn)性,使學(xué)生處于想知而未知、欲罷而不能的心理狀態(tài),從而引起強(qiáng)烈的探究求知的欲望。教師給學(xué)生搭建了一個(gè)合作探究的平臺(tái),從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分工合作到交流討論都突出了學(xué)生的主體地位,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)的學(xué)習(xí)。
5.3.1 厘清思路,細(xì)化概念
這節(jié)課的重要概念是細(xì)菌的主要特征,也是這節(jié)課的重點(diǎn)。設(shè)計(jì)教學(xué)過程時(shí),教師在充分利用教材、分析教材的基礎(chǔ)上,把這個(gè)重要概念細(xì)化為感受細(xì)菌、細(xì)菌的分布、細(xì)菌的大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)和繁殖這幾個(gè)次要概念來進(jìn)行教學(xué)。
設(shè)計(jì)意圖:從概念分析的角度,概念具有不同的層級(jí),教師把重要概念分解為相互關(guān)聯(lián)、層次清晰的幾個(gè)次要概念,有助于厘清教學(xué)思路,使學(xué)生能順利逐步構(gòu)建概念。
5.3.2 組織活動(dòng),內(nèi)化概念
教師要善用各種教學(xué)策略,組織多種教學(xué)活動(dòng),有效地內(nèi)化幾個(gè)次要概念。例如,在學(xué)習(xí)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)這個(gè)次要概念時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生觀察教科書上細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)示意圖,并回憶植物和動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu),通過小組分工合作,嘗試用橡皮泥在紙上制作細(xì)菌細(xì)胞、植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)模型,用不同顏色的橡皮泥把細(xì)胞的結(jié)構(gòu)表示出來。在學(xué)生的制作過程,教師提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:這三種細(xì)胞分別由哪些結(jié)構(gòu)構(gòu)成?完成后,各小組代表展示交流成果。通過自己動(dòng)手制作的這個(gè)活動(dòng),學(xué)生積極主動(dòng)地去研究細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu),改變了以往簡(jiǎn)單死板地接受概念的學(xué)習(xí)方式。在小組內(nèi),學(xué)生分工合作完成三種細(xì)胞模型,在展示交流的同時(shí),在教師的引導(dǎo)下學(xué)生很自然地會(huì)對(duì)這三種細(xì)胞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析,得出:細(xì)菌既不屬于植物,也不屬于動(dòng)物,而是專門一類具有擬核的原始單細(xì)胞生物。教師再引導(dǎo)學(xué)生通過結(jié)構(gòu)比較發(fā)現(xiàn)細(xì)菌沒有葉綠體,并推測(cè)細(xì)菌的營養(yǎng)方式,以幫助學(xué)生建立生物的結(jié)構(gòu)與功能的生命觀念。
在環(huán)境條件適宜的時(shí)候,細(xì)菌的繁殖速度是非常驚人的。在觀看了細(xì)菌繁殖的視頻后,學(xué)生能說出細(xì)菌的繁殖方式是分裂繁殖。接著,教師提出問題:假如你的手上有100個(gè)細(xì)菌,細(xì)菌繁殖速度為30 min一代。在沒有洗手的情況下,4 h后,你手上的細(xì)菌數(shù)目是多少?這對(duì)你有什么啟示呢?
教師還利用圖片、數(shù)據(jù)、表格等,引導(dǎo)學(xué)生分析資料、處理信息、學(xué)會(huì)比較。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生親自動(dòng)手“做”細(xì)胞模型,在展示、點(diǎn)評(píng)、質(zhì)疑、討論中,認(rèn)真地“想”,仔細(xì)地“傾聽”,鍛煉動(dòng)手的能力,進(jìn)行思維的碰撞。比較動(dòng)植物、細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)有助于學(xué)生在新舊知識(shí)之間架構(gòu)聯(lián)系,內(nèi)化概念,深化理解;計(jì)算可以促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成健康的生活方式。學(xué)生自主學(xué)習(xí),獲得新知,在活動(dòng)中參與思維的訓(xùn)練,理解和領(lǐng)悟次要概念,進(jìn)而才能順利地建立重要概念。通過教師有序的引導(dǎo)、學(xué)生積極的參與、體驗(yàn)、合作、討論與交流,學(xué)生會(huì)很快掌握學(xué)習(xí)方法,不僅僅是學(xué)會(huì)知識(shí),更重要的是會(huì)學(xué)知識(shí)。在概念教學(xué)中,教師通過多樣化的教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生具有主動(dòng)、負(fù)責(zé)的個(gè)性特征,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究等生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。
5.3.3 共同總結(jié),構(gòu)建概念圖
學(xué)生通過一節(jié)課的探索,會(huì)有這樣的感覺:原來微生物就在我們的身邊,并且與我們的生活密切相關(guān)。師生通過板書,共同總結(jié)呈現(xiàn)出概念圖(圖1)。
設(shè)計(jì)意圖:概念圖能幫助學(xué)生厘清知識(shí)層次,使概念具有系統(tǒng)性,鍛煉學(xué)生知識(shí)歸納和總結(jié)的能力。在層層遞進(jìn)又相互關(guān)聯(lián)的教學(xué)活動(dòng)后,學(xué)生在腦海中能自覺呈現(xiàn)出本節(jié)課的重要概念的概念圖,構(gòu)建新知的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。這是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)重要概念的一種有效方式。
5.3.4 留下任務(wù),延伸概念
教師播放視頻,并解釋:其實(shí)土壤里還有一些肉眼能看得見的微生物,它們也在不停地忙碌著。它們就是——真菌。教師布置學(xué)生預(yù)習(xí)下節(jié)課的重要概念“真菌”,嘗試構(gòu)建真菌的概念圖。
設(shè)計(jì)意圖:結(jié)課是本節(jié)課課堂教學(xué)的結(jié)束,更是升華和延伸。真菌的視頻能延續(xù)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,為后面真菌的學(xué)習(xí)做鋪墊。教師布置學(xué)生預(yù)習(xí)下一節(jié)課“真菌”,要求學(xué)生嘗試構(gòu)建概念圖,留下學(xué)習(xí)任務(wù),不僅達(dá)到鞏固“概念構(gòu)建”教學(xué),而且使知識(shí)更系統(tǒng)化,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)運(yùn)用和知識(shí)遷移能力。
費(fèi)德恩的“傘形說”認(rèn)為,如果把一把雨傘比作概念教學(xué),那么傘把代表的是事實(shí),傘柄是主題,而張開的涵蓋了所有信息的傘面則代表核心概念。根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求,在本節(jié)課中開展“概念構(gòu)建”的實(shí)踐和探索。教師積極提供機(jī)會(huì),讓學(xué)生親自嘗試和實(shí)踐,促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行有效探究,多動(dòng)手,多動(dòng)腦,提高學(xué)生的探究能力。在課堂教學(xué)中,教師以客觀事實(shí)為支撐,以重要概念為主線,善用各種策略引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)框架,注意課堂生成。通過這樣的方式構(gòu)建的知識(shí)框架可以比較長時(shí)間地留在學(xué)生的頭腦之中,并為日后接受和建立新的概念提供平臺(tái),使學(xué)生掌握“概念構(gòu)建”的學(xué)習(xí)方法。
相對(duì)于事實(shí)性知識(shí),生物學(xué)重要概念在課程中有著更加重要的教育價(jià)值?,F(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,在基礎(chǔ)教育階段,教師應(yīng)當(dāng)在課堂教學(xué)中有效構(gòu)建中學(xué)生物學(xué)重要概念。如何進(jìn)行有效的概念教學(xué)需要廣大同仁繼續(xù)實(shí)踐和研究,在有限的課堂教學(xué)中構(gòu)建生物學(xué)重要概念,使學(xué)生擁有無限的發(fā)展空間。