胡 波

（深圳中學龍崗學校 廣東深圳 518000）

生物學概念是生物學課程內容的基本組成。生物學重要概念處于學科中心位置，包括了對生命基本現(xiàn)象、規(guī)律、理論等的理解和解釋，對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用。生物學概念來源于真實的生物學事實和情境，因此，教師在教學中不應停留在讓學生背誦識記枯燥定義的層面。這樣不利于學生對概念的理解，更不可能使學生形成在真實的情境中運用相關概念解決問題的能力。教師要關注概念的生成，設置多樣化的情境，開展科學探究活動，讓學生在真實或接近真實的情境中，主動探索、主動構建生物學概念，加深對重要概念的理解，深入辨析關聯(lián)概念間的關系，進而構建科學的知識體系，建立科學觀點。這樣才能為學生在真實情境中運用概念解決問題奠定基礎。

“生物進化的原因”屬于初中生物學課程內容一級主題“生物的多樣性”下的二級主題。課標要求學生形成以下概念：生物的遺傳變異和環(huán)境因素的共同作用，導致了生物的進化。下面以人教版初中生物“生物進化的原因”一課為例，探索運用小組合作探究模式，開展多樣的科學探究活動，引導學生主動構建概念、理解概念、應用概念，切實提升學生的生物學學科核心素養(yǎng)。

1 案例呈現(xiàn)

1.1 列舉事實，導入新課

教師展示圖文，列舉多種20世紀滅絕的物種和被發(fā)現(xiàn)的新物種，引導學生思考：生物為什么會滅絕？新物種又是如何形成的呢？生物進化的原因是什么？學生思考，各抒己見。教師聆聽，肯定學生的回答，對于學生疑惑或回答錯誤的地方，先不予評價，留作后續(xù)討論。

1.2 情境呈現(xiàn)，分析實例

教師講述“樺尺蛾變遷”的故事，展示資料“不同年代樺尺蛾種群的照片和歷年樺尺蛾數(shù)量變化情況表”，并布置小組討論任務：①100年前，為什么樺尺蛾體色是淺色占多數(shù)？②100年后，為什么樺尺蛾體色是深色占多數(shù)？③樺尺蛾體色變化的原因是什么？

學生以小組（4人為1個小組）為單位，合作學習，仔細觀察圖片，積極討論。學生通過小組合作討論形成初步概念：環(huán)境改變導致了樺尺蛾體色的變化。

教師引導學生：生物體色和周圍環(huán)境的色彩非常相似，便于隱藏自身和捕食的現(xiàn)象稱為保護色。你還知道其他生物保護色的實例嗎？學生開展頭腦風暴，列舉多種保護色的實例。教師通過揭示事實，加深學生對概念的認識：環(huán)境因素對生物的進化起了重要作用，這是一種普遍現(xiàn)象。

教師闡述：樺尺蛾保護色的形成過程我們已經無法親歷，但可以通過模擬實驗進行模擬探究。

1.3 模擬探究，解讀數(shù)據(jù)

教師指導學生閱讀教材中的“探究實驗”，播放“模擬保護色的形成過程”的實驗視頻，引導學生思考：①第一代中哪種顏色的幸存者最多？哪種最少？是什么原因造成的？②第一至第五代中，每種顏色的幸存者數(shù)量如何變化？原因是什么？③你能說說保護色是怎么形成的嗎？學生認真閱讀教材，了解實驗原理、步驟，思考保護色的形成過程。然后，以小組為單位，積極討論，通過分析實驗數(shù)據(jù)，推測保護色的形成過程。學生通過實驗探究，分析數(shù)據(jù)，升華對概念的理解：環(huán)境壓力（食物、天敵等）對不同生物類型進行了選擇，從而使種群形成了適應環(huán)境的特征。

教師追問：你還知道其他的生物適應環(huán)境的方式嗎？學生列舉駱駝刺龐大的根系、動物的擬態(tài)、警戒色等實例。

1.4 合作學習，探討實質

教師展示“不同體色的樺尺蛾”圖片，繼續(xù)追問：①無論在哪一年代，樺尺蛾都有兩種體色存在，這又是什么原因引起的呢？②這和環(huán)境對樺尺蛾的選擇有什么關系呢？③如果要使該地區(qū)的淺色樺尺蛾的數(shù)量變?yōu)槎鄶?shù)，你認為可以怎么做？學生進行小組討論，得出結論：變異導致了樺尺蛾體色不同；變異為環(huán)境的選擇提供了原材料；可通過改善環(huán)境，讓環(huán)境更有利于淺色樺尺蛾的生存。學生通過小組合作進行深度思考，由表及里地探討生物進化的實質，形成科學概念：生物的遺傳變異和環(huán)境因素的共同作用，導致了生物的進化。

1.5 閱讀討論，理解運用

教師指導學生閱讀教材中關于自然選擇學說的內容，布置合作學習任務：①什么是自然選擇學說？②過度繁殖的定義是什么？過度繁殖會給該生物造成什么影響？③什么樣的個體在生存斗爭中獲勝？為什么不同個體競爭力不同？④遺傳變異為生物的進化提供了什么？⑤生物是主動變異，還是被動選擇？⑥用自然選擇學說解釋現(xiàn)代長頸鹿的長頸是如何形成的。學生認真閱讀，小組互助學習，深入理解達爾文自然選擇學說的要素：過度繁殖，遺傳變異，生存斗爭，適者生存。并嘗試運用自然選擇學說解釋長頸鹿的長頸是如何形成的。學生通過小組合作進行深度學習，去偽存真，形成科學的進化觀：變異是普遍的。生物的進化是被動地被環(huán)境選擇。變異在前，選擇在后。最后，教師引導學生嘗試運用科學概念解釋生物學現(xiàn)象，從而評價學生對概念的理解。

1.6 概念圖示，小結歸納

師生一起，利用概念圖的形式總結自然選擇學說，揭示概念間的關系，構建良好知識網絡（圖1）。

圖1 自然選擇學說的概念圖

1.7 學以致用，拓展提升

教師要求學生嘗試運用自然選擇學說解釋以下現(xiàn)象：①在某個經常刮大風的海島上，有翅的昆蟲很少，而無翅或殘翅的昆蟲很多。②青霉素能殺死多種致病菌，但如果過多使用，細菌將會產生抗藥性。學生依據(jù)達爾文自然選擇學說，對上述兩個現(xiàn)象進行科學解釋，通過運用科學概念解決實際問題，發(fā)展分析和解決問題的能力。

教師組織學生討論：①比較同種的家養(yǎng)動物與野生動物（如馬和野馬）發(fā)現(xiàn)，它們的體型、習性等方面有較大的差異。這是什么原因呢？②獵豹和斑馬是捕食的關系，獵豹的速度越快，就越容易捕獲到斑馬。斑馬的速度越快，越能逃脫獵豹的追捕。就奔跑速度而言，獵豹和斑馬是怎么進化的？學生根據(jù)所學知識，小組討論、解釋上述現(xiàn)象，理解人工選擇加快了物種的進化，理解生物是共同進化的。此環(huán)節(jié)拓寬了學生思維空間，提升了學生的生物學學科核心素養(yǎng)。

2 教學反思

2.1 教學設計思路

教材在本節(jié)安排了樺尺蛾進化的實例、模擬探究活動以及達爾文自然選擇學說三個重要內容，旨在引導學生形成以下重要的概念：由于生物的遺傳和變異與其他環(huán)境因素的共同影響，導致了生物進化。

在教學實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)本節(jié)教學面臨兩個難題：①學生無法親身經歷漫長的生物演化發(fā)展過程；②學生錯誤地認為，生物是主動變異以適應變化的環(huán)境的。若要突破這兩個難題，教師不能依賴傳統(tǒng)的講授，否則，即使學生記住了達爾文自然選擇學說四個要點，也沒有真正理解進化是如何發(fā)生的，就不可能建立科學概念，形成良好知識結構。

因此，筆者嘗試探索小組合作探究的模式，引導學生積極主動參與課堂，主動構建科學概念、理解概念、破除錯誤認知，形成科學的進化觀。為達成此目標，本次教學設計形式多樣的探究活動，在多個情境中，層層遞進，引導學生逐步探討生物進化的原因：

①教師針對樺尺蛾進化的實例，設置了三個問題，引導學生在真實的情境中討論、分析實例，形成初級概念：環(huán)境改變導致了樺尺蛾體色的變化。

②模擬探究讓學生“親歷”保護色的形成過程，在接近真實的情境中升華對概念的理解：環(huán)境對生物進行了選擇，從而形成了適應環(huán)境的特征。

③小組合作探究貫穿整個教學之中：先討論得出樺尺蛾進化的實質是生物的遺傳變異的結論，從而形成科學概念“遺傳變異和環(huán)境因素的共同作用，導致了生物的進化”；再合作學習達爾文自然選擇學說，理解自然選擇學說的四個要素及其關系，形成科學的進化觀，并形成正確的認知“生物進化是被動選擇的結果；變異在前，選擇在后”。

④學生通過概念圖的形式，構建良好、科學的知識體系。

⑤在教學中，教師多次引導學生運用科學的概念，解釋生物學現(xiàn)象，發(fā)展學生分析和解決問題的能力，使學生理解生物進化的原因，形成生物是共同進化的觀點，認識到生物與環(huán)境是統(tǒng)一的整體，切實提升學生的生物學學科素養(yǎng)。

2.2 設計亮點

本次教學實踐中，教師引入小組合作的學習方式，設置多樣化的教學活動，達到了預期的教學效果。

①合作探究全員參與，主動構建科學概念。多樣化的探究活動可以引導學生主動參與科學概念的構建和知識結構的形成過程。教師設計的問題具有層次化，照顧了每一位學生的學習，小組合作落在實處。

②活動設計富有層次，遵循科學認知規(guī)律。多樣化的探究活動，層層遞進，引導學生從客觀現(xiàn)象到內在本質，從感性認知到理性思維，從具體事實到抽象概念對生物的進化原因進行探究，遵循了科學的認知規(guī)律，有利于學生構建科學的生物學概念，理解概念的內涵。

③注重思維發(fā)展能力，提升學生學科素養(yǎng)。學生小組內的合作和探究活動的開展均不流于形式，而是通過情境的帶動、問題的引領、活動的推進，促進每一位學生進行深入的思考和討論，培養(yǎng)學生科學思維習慣，發(fā)展學生的交流與合作能力、科學探究能力、解決問題的能力，切實提升學生的生物學學科核心素養(yǎng)。

2.3 不足之處

由于初中生物學學時的緊張性，本節(jié)課“模擬實驗”環(huán)節(jié)，用播放視頻的形式代替了全員實驗。使用的實驗視頻是生物興趣小組提前錄制好的，只保證少部分學生能親身體驗保護色的形成過程。在以后的教學中，教師要找到有效辦法解決此問題。