羅曉君
(廣東省肇慶宣卿中學(xué) 廣東肇慶 526040)
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過主動(dòng)學(xué)習(xí)和參與實(shí)踐,加深對(duì)生物學(xué)概念的理解。在發(fā)展生物學(xué)核心素養(yǎng)上,義務(wù)教育的要求體現(xiàn)在生命觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任4個(gè)方面。為實(shí)現(xiàn)“減負(fù)增效”,減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān),體現(xiàn)“做中學(xué)”的發(fā)展理念,本節(jié)課以“探究西紅柿開花與結(jié)果的過程”為項(xiàng)目,圍繞重要概念設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性、關(guān)鍵性的問題開展探究活動(dòng)。為了讓學(xué)生親歷西紅柿的種植過程,并見證開花和結(jié)果,本節(jié)內(nèi)容開展三個(gè)子項(xiàng)目的探究實(shí)踐,突出學(xué)習(xí)體驗(yàn),指向?qū)W科思維與方法,在勞動(dòng)中參與問題的解決,從而發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。
(1)從外到內(nèi)認(rèn)識(shí)花和果實(shí)的結(jié)構(gòu)及對(duì)應(yīng)的功能,形成結(jié)構(gòu)與功能觀。
(2)通過開花過程中的變化,推斷出花與果實(shí)之間的發(fā)育關(guān)系。
(3)通過自行培育西紅柿植株的項(xiàng)目,發(fā)展自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
(4)認(rèn)同花、果實(shí)、種子對(duì)于綠色開花植物繁殖后代的意義,形成尊重生命、愛護(hù)綠色植物的意識(shí)。
《課程標(biāo)準(zhǔn)》在“植物的生活”這一模塊中,要求本章節(jié)內(nèi)容能闡述綠色植物開花和結(jié)果的過程。本節(jié)內(nèi)容嘗試采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的模式,學(xué)生通過小組合作形式,自行在班級(jí)培育西紅柿植株,定期觀察其開花與結(jié)果的過程。在這個(gè)主題項(xiàng)目下,設(shè)立三個(gè)子項(xiàng)目,分別為:探索花和果實(shí)的基本結(jié)構(gòu)、傳粉及受精的過程、果實(shí)和種子的形成過程。在教學(xué)內(nèi)容上,花與果實(shí)的關(guān)系、種子的形成過程是本節(jié)的難點(diǎn),學(xué)生只有理解了花、果實(shí)、種子的結(jié)構(gòu),才能理解這三者的轉(zhuǎn)化關(guān)系。學(xué)生已知花、果實(shí)、種子是植物的生殖器官,植物開花后能結(jié)出果實(shí)和種子,但卻不能理解開花、結(jié)果并產(chǎn)生種子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與相應(yīng)的功能。此外,因?yàn)榕咧榻Y(jié)構(gòu)位于子房內(nèi)部,不容易觀察,因此種子的形成過程對(duì)于學(xué)生來說十分抽象。因此,為了突破重點(diǎn)以及保證項(xiàng)目的順利開展,筆者繼續(xù)將子項(xiàng)目分解成可以解決的問題,以問題支架導(dǎo)向?qū)W生學(xué)習(xí)(表1)。
表1 “探究西紅柿植株開花與結(jié)果的過程”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方案設(shè)計(jì)
學(xué)生通過思考、推理、分析,從一個(gè)個(gè)局部問題的解決到整體項(xiàng)目框架的搭建,歸納得出花的結(jié)構(gòu)與果實(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將子房、胚珠的基本結(jié)構(gòu)與果實(shí)、種子的各部分結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng),突破難點(diǎn),進(jìn)而完善“綠色開花植物的生命周期包括種子萌發(fā)、生長、開花、結(jié)果與死亡等階段”這一重要概念。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,學(xué)生實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”,發(fā)展合作探究、問題解決能力,并在自行培育植株的過程中感悟生命的成長,形成尊重生命、愛護(hù)綠色植物的意識(shí)。
在學(xué)習(xí)“植物的生活”之前,教師以“西紅柿是如何開花并結(jié)果的呢?”為驅(qū)動(dòng)性問題,提前2個(gè)月布置學(xué)生以小組為單位購買西紅柿植株,放在教室窗臺(tái)或教室走廊上,每天以表格的形式記錄植株的生長情況。初一學(xué)生對(duì)于自行培育植株懷有濃厚的興趣,但對(duì)于西紅柿植株的培育方法不甚了解。合適的培育方法是探究順利開展的基礎(chǔ),教師提前布置小組作業(yè),引導(dǎo)學(xué)生查找資料并進(jìn)行匯報(bào)展示。通過小組匯報(bào),學(xué)生了解到:西紅柿是喜陽植物,但不宜溫度過高下種植。因?yàn)闀円箿夭钐?,西紅柿?xí)M(jìn)行營養(yǎng)生長(枝條變長、葉片變多),開花的需求會(huì)減弱。西紅柿的花是兩性花,一朵花上既有雌蕊又有雄蕊,屬自花授粉植物,因而露天種植的西紅柿在有風(fēng)或者有蜜蜂的情況下都可授粉。
在植株培育過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)觀察西紅柿植株從開花到結(jié)果的過程,引導(dǎo)學(xué)生提出自己的疑問。有的學(xué)生提問:為什么在花凋謝的部位長出了西紅柿呢?花是怎么變成果實(shí)的?教師將此作為項(xiàng)目的關(guān)鍵問題,在課堂上與同學(xué)們一起探討。
2.3.1 探究花和果實(shí)的基本結(jié)構(gòu)
教師追問:要了解花變成果實(shí)的過程,首先要了解花與果實(shí)的結(jié)構(gòu)。西紅柿花的哪個(gè)結(jié)構(gòu)最有可能發(fā)育成果實(shí)呢?學(xué)生以小組為單位,在課堂上進(jìn)行花和果實(shí)的解剖實(shí)驗(yàn)。在解剖前,教師呈現(xiàn)桃花的解剖圖,帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)花的結(jié)構(gòu)后,指導(dǎo)學(xué)生按照從外到內(nèi)的順序依次觀察西紅柿花,并粘貼在對(duì)應(yīng)表格中。學(xué)生能夠識(shí)別出花瓣、花萼等結(jié)構(gòu),但難以區(qū)分雄蕊和雌蕊,此時(shí)教師及時(shí)給予指導(dǎo),辨析出雄蕊包裹的結(jié)構(gòu)是雌蕊。在果實(shí)的解剖中,教師繼續(xù)指導(dǎo)學(xué)生從外到內(nèi)觀察果皮和種子的結(jié)構(gòu),在學(xué)生了解花和果實(shí)的結(jié)構(gòu)與功能后,引導(dǎo)學(xué)生觀察植株上花與果實(shí)在發(fā)育過程中的變化,學(xué)生總結(jié)出“西紅柿花的花瓣逐漸凋謝、雄蕊逐漸發(fā)育到果實(shí)前端而枯萎、雌蕊中的子房逐漸膨大、花萼被保留下來”等一系列變化,得出果實(shí)是由西紅柿花的子房發(fā)育而來的。
2.3.2 傳粉及受精的過程
在推理得出果實(shí)與花的關(guān)系后,教師追問:開花的重要意義在于繁殖后代,花中最重要的結(jié)構(gòu)是什么?學(xué)生匯報(bào)觀察的結(jié)果:雄蕊和雌蕊。此時(shí),教師呈現(xiàn)在顯微鏡下觀察到的雄蕊和雌蕊中的結(jié)構(gòu),解釋雄蕊中有精子,雌蕊中有卵細(xì)胞,精子和卵細(xì)胞能夠結(jié)合形成受精卵。教師通過進(jìn)一步資料補(bǔ)充,引導(dǎo)學(xué)生理解卵細(xì)胞在雌蕊的胚珠內(nèi)、花粉(即植物的精子)在雄蕊的花藥中。教師追問:精子是如何與卵細(xì)胞相遇的?學(xué)生講述平時(shí)觀察的現(xiàn)象,教師據(jù)此拓展講授傳粉的媒介和方式。學(xué)生根據(jù)自己的觀察繼續(xù)提出疑惑:為什么有的植物開花后沒有結(jié)果呢?教師進(jìn)一步幫助學(xué)生理解概念:如果不能成功授粉,則不會(huì)結(jié)果,如玉米缺粒和向日葵子??瞻T等情況。接著,教師繼續(xù)提問:花粉僅僅落到了雌蕊的柱頭上,精子是如何到達(dá)胚珠與卵細(xì)胞結(jié)合的呢?通過類比人體生殖系統(tǒng)中卵巢、輸卵管與子宮的結(jié)構(gòu),教師引導(dǎo)學(xué)生推測出:植物的生殖器官中應(yīng)該存在相似的、可以作為精子進(jìn)入胚珠的通道。教師播放傳粉后花粉管生長的模擬動(dòng)畫,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)受精的過程。
2.3.3 果實(shí)和種子的形成過程
通過花和果實(shí)的解剖,學(xué)生已經(jīng)知道子房發(fā)育成果實(shí)。教師呈現(xiàn)子房與果實(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖,通過實(shí)物解剖與圖片模型的雙重建構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生推測出子房壁、胚珠分別發(fā)育成果皮、種子(圖1)。教師追問:受精后,在胚珠內(nèi)形成的受精卵,會(huì)繼續(xù)發(fā)育成什么?學(xué)生結(jié)合種子結(jié)構(gòu)的知識(shí),由外至內(nèi)比較種子的種皮、胚分別是由胚珠的哪些結(jié)構(gòu)發(fā)育而來。
圖1 花與果實(shí)的發(fā)育關(guān)系圖
教師可以呈現(xiàn)不同的果實(shí)(如桃子和西紅柿),引導(dǎo)學(xué)生思考:為何有些果實(shí)只有一粒種子,有些果實(shí)卻有很多粒種子?學(xué)生應(yīng)用已學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移,能夠回答出:子房內(nèi)只有一個(gè)胚珠則發(fā)育成一粒種子,有多個(gè)胚珠則發(fā)育成多粒種子。
在交流匯報(bào)時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生從課下探究遇到的問題、小組的解決方案、合作中的小組分工,課堂實(shí)踐時(shí)的疑惑等方面來展開分享,并填寫評(píng)價(jià)表(表2),也可以引導(dǎo)學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖,對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。
表2 “探究西紅柿植株開花與結(jié)果的過程”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表
本節(jié)內(nèi)容通過學(xué)生自行培育西紅柿植株的項(xiàng)目,將課下探究與課上釋疑相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注開花與結(jié)果的過程,注重學(xué)生在探究過程中的生成性問題。教師在此過程中做好問題的記錄以及資料的整合,從中選取關(guān)鍵性的問題作為課堂內(nèi)容。
尋找到合適的材料是此項(xiàng)目開展的基礎(chǔ),項(xiàng)目選取西紅柿植株作為實(shí)驗(yàn)材料,它易于培養(yǎng),從開花至結(jié)果所需時(shí)間較短,結(jié)出果實(shí)較多,便于提取不同階段的子房和果實(shí)。學(xué)生親歷西紅柿開花至結(jié)果的過程,不僅能夠見證生命的生長,形成尊重生命、愛護(hù)生命的態(tài)度與責(zé)任,又能通過課上的解剖實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)植物開花與結(jié)果的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),強(qiáng)化學(xué)科實(shí)踐,提高了探究實(shí)踐的能力。學(xué)生在培育過程中通過觀察和比較,提出許多問題,有助于發(fā)展提出問題的能力。在問題和項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)下學(xué)習(xí),在具體的真實(shí)情境下親身體驗(yàn),更有利于學(xué)生理解生命的本質(zhì),形成生命觀念。
在實(shí)施項(xiàng)目時(shí),時(shí)間的分配是一個(gè)較為突出的問題。初中生物學(xué)的課時(shí)較少,本節(jié)課在內(nèi)容上需要2個(gè)課時(shí),因此為了課堂的效果,需要教師在課下進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作,如督促小組定期記錄植株生長情況、小組定期匯總問題與疑惑等;教師也要經(jīng)常參與各小組的討論,給予支持與啟發(fā),調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。