劉 衛(wèi)

（揚(yáng)州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)振興花園學(xué)校 江蘇揚(yáng)州 225009）

生物學(xué)概念是生物學(xué)課程內(nèi)容的基本組成，概念的形成是樹(shù)立生命觀念的基石，因此概念教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的重中之重。但概念教學(xué)的最終目的并不是讓學(xué)生記住生物學(xué)事實(shí)和概念定義，而是幫助學(xué)生通過(guò)對(duì)事實(shí)的抽象和概括，自主建構(gòu)起生物學(xué)概念。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是聚焦問(wèn)題情境以項(xiàng)目活動(dòng)為驅(qū)動(dòng)，使學(xué)生在實(shí)踐中主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)模式。學(xué)生采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，能主動(dòng)收集事實(shí)證據(jù)，并利用嚴(yán)密的邏輯思維參與到概念的理解和形成過(guò)程中來(lái)。因此，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是進(jìn)行概念教學(xué)的有效教學(xué)模式。

“單細(xì)胞的生物體”是蘇科版七年級(jí)生物學(xué)教材第九章第三節(jié)的內(nèi)容，主要包括常見(jiàn)的單細(xì)胞生物體草履蟲(chóng)和酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性以及與人類(lèi)的關(guān)系。這是對(duì)多細(xì)胞生物體組成的學(xué)習(xí)之后，進(jìn)一步對(duì)一些特殊生物體生命活動(dòng)規(guī)律的探索。本節(jié)課旨在促使學(xué)生形成義務(wù)教育階段50個(gè)生物學(xué)重要概念之一“一些生物由單細(xì)胞構(gòu)成，一些生物由多細(xì)胞組成”。大多數(shù)教師都將本節(jié)課的重點(diǎn)放在了觀察草履蟲(chóng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和探究草履蟲(chóng)對(duì)刺激的反應(yīng)兩個(gè)方面，沒(méi)有強(qiáng)化重要概念的教學(xué)。因此，筆者圍繞“一些生物由單細(xì)胞構(gòu)成”這一重要概念，采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)展開(kāi)教學(xué)，使學(xué)生不僅能掌握草履蟲(chóng)的結(jié)構(gòu)、學(xué)會(huì)探究草履蟲(chóng)對(duì)刺激的反應(yīng)，更能夠形成重要概念，發(fā)展科學(xué)思維，提高探究能力，進(jìn)而提升學(xué)科核心素養(yǎng)。本節(jié)課分兩課時(shí)進(jìn)行教學(xué)，本案例將討論第一課時(shí)的教學(xué)實(shí)踐。

1 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，聚焦核心問(wèn)題

教師將高濃度草履蟲(chóng)培養(yǎng)液與銀耳湯1∶1混合后制成臨時(shí)裝片，利用數(shù)碼顯微鏡的低倍鏡觀察并展示在大屏幕上。學(xué)生可觀察到許多緩慢移動(dòng)的細(xì)點(diǎn)。此時(shí)，教師提出問(wèn)題：你看到了什么？你認(rèn)為它是一種生物嗎？在學(xué)生表達(dá)完猜想后，教師向?qū)W生說(shuō)明視野中的細(xì)點(diǎn)叫做草履蟲(chóng)，從而明確本節(jié)課的核心問(wèn)題：草履蟲(chóng)是生物體嗎？

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的情境中發(fā)現(xiàn)本節(jié)課的核心問(wèn)題，具有先行組織者的作用，將學(xué)生的注意力集中在核心內(nèi)容的學(xué)習(xí)上。教師要鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)觀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的探究熱情。

2 鏈接已有知識(shí)，分析分解問(wèn)題

教師繼續(xù)追問(wèn)：你猜想草履蟲(chóng)是生物體的依據(jù)是什么？引導(dǎo)學(xué)生可以通過(guò)探究草履蟲(chóng)是否具備生物的基本特征來(lái)判斷其是否是生物體，進(jìn)而鼓勵(lì)學(xué)生回憶生物的基本特征：生物體大多由細(xì)胞構(gòu)成；能進(jìn)行呼吸與排泄；生長(zhǎng)發(fā)育需要物質(zhì)和能量；能繁殖；能與環(huán)境相互作用等。學(xué)生認(rèn)識(shí)到：如果草履蟲(chóng)是生物體則應(yīng)該符合這些基本特征。最終，教師引導(dǎo)學(xué)生將核心問(wèn)題分解成6個(gè)子問(wèn)題：①草履蟲(chóng)是由細(xì)胞構(gòu)成的嗎？②草履蟲(chóng)怎樣獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)？③草履蟲(chóng)怎樣排泄？④草履蟲(chóng)需要呼吸嗎？⑤草履蟲(chóng)怎樣繁殖？⑥草履蟲(chóng)能對(duì)環(huán)境刺激做出反應(yīng)嗎？

設(shè)計(jì)意圖：本節(jié)課的總目標(biāo)探究草履蟲(chóng)是否是生物體比較困難，教師基于初中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，結(jié)合“最近發(fā)展區(qū)”原理，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題，利用學(xué)生原有的認(rèn)知生物體的基本特征作為判定草履蟲(chóng)是否是生物體的依據(jù)，從而將核心問(wèn)題分解為可探究的子問(wèn)題，為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)提供一個(gè)清晰的結(jié)構(gòu)框架。此外，將核心問(wèn)題分解成子問(wèn)題還降低了探究難度，同時(shí)使學(xué)生學(xué)習(xí)到了分解問(wèn)題逐步探索的解決問(wèn)題新思路。

3 自主探究實(shí)踐，逐步解決問(wèn)題

3.1 探究草履蟲(chóng)是由細(xì)胞構(gòu)成的嗎

教師展示觀察草履蟲(chóng)的實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生制作草履蟲(chóng)臨時(shí)裝片并觀察草履蟲(chóng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)；再利用平板電腦打開(kāi)揚(yáng)州智慧學(xué)堂虛擬實(shí)驗(yàn)室，自主縮放旋轉(zhuǎn)草履蟲(chóng)透明3D模型，認(rèn)識(shí)草履蟲(chóng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)。隨后，教師用大屏幕展示草履蟲(chóng)模式圖。學(xué)生指認(rèn)其結(jié)構(gòu)，從而形成基本認(rèn)知：草履蟲(chóng)是一個(gè)細(xì)胞。

設(shè)計(jì)意圖：每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)動(dòng)手親歷草履蟲(chóng)臨時(shí)裝片的制作過(guò)程，發(fā)展了實(shí)驗(yàn)操作能力，也增強(qiáng)了進(jìn)一步探究的興趣。此外，虛擬3D模型比放大的塑料模型更便于學(xué)生看清草履蟲(chóng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，明確各結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

3.2 探究草履蟲(chóng)是怎樣獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的

教師將酵母菌提前用中性紅染色。實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行，學(xué)生首先將染色的酵母菌與草履蟲(chóng)培養(yǎng)液1∶1混合均勻，靜置1 min后，將上述混合溶液與銀耳湯1∶1混合均勻。取一滴最終的混合液制成臨時(shí)裝片，用顯微鏡觀察酵母菌經(jīng)口溝進(jìn)入草履蟲(chóng)的過(guò)程及由酵母菌聚集成的紅色葡萄狀食物泡。

設(shè)計(jì)意圖：教師將草履蟲(chóng)攝食和消化的過(guò)程動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使結(jié)論更具有說(shuō)服力。

3.3 探究草履蟲(chóng)需要呼吸嗎

教師取兩支都加滿草履蟲(chóng)培養(yǎng)液的試管。其中一個(gè)試管用蓋玻片封口，以隔絕空氣；另一個(gè)試管中的培養(yǎng)液敞開(kāi)式培養(yǎng)，其他實(shí)驗(yàn)條件保持相同。以上實(shí)驗(yàn)操作課前完成。課堂上，學(xué)生打開(kāi)平板電腦燈光，逆光觀察草履蟲(chóng)的分布情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蓋玻片封口的試管中草履蟲(chóng)呈均勻分布，敞口的試管中草履蟲(chóng)集中分布在表層培養(yǎng)液中。教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的變量：封閉的試管培養(yǎng)液接觸不到外界空氣，整個(gè)試管中不同位置的培養(yǎng)液氧含量相同；開(kāi)放的試管培養(yǎng)液能與空氣接觸，表層含氧豐富底層含氧相對(duì)較少。學(xué)生總結(jié)，得出結(jié)論：影響草履蟲(chóng)分布的因素是氧氣；草履蟲(chóng)需要氧氣進(jìn)行呼吸。隨后，教師展示氧氣和二氧化碳進(jìn)出草履蟲(chóng)表膜的動(dòng)圖，進(jìn)一步明確草履蟲(chóng)靠表膜進(jìn)行呼吸。

設(shè)計(jì)意圖：教師將草履蟲(chóng)不可觀察的呼吸現(xiàn)象，通過(guò)草履蟲(chóng)分布的對(duì)照實(shí)驗(yàn)可視化，提高學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)中變量與結(jié)果的邏輯關(guān)系的分析能力。

3.4 探究草履蟲(chóng)怎樣排泄

教師將一滴墨水滴入草履蟲(chóng)培養(yǎng)液與銀耳湯的混合液中搖勻，取一滴含有墨水的混合液制成臨時(shí)裝片，用吸水紙盡量吸去多余的水分但不能吸干避免蓋玻片下出現(xiàn)氣泡。學(xué)生觀察兩個(gè)伸縮泡的位置及其收縮與擴(kuò)張的規(guī)律，自主學(xué)習(xí)教材34頁(yè)圖9-13，認(rèn)識(shí)草履蟲(chóng)排泄的方式。

設(shè)計(jì)意圖：在墨水的暗背景下，學(xué)生能明顯地觀察到草履蟲(chóng)的伸縮泡和收集管。在水分較少的狀態(tài)下，草履蟲(chóng)的伸縮泡和收集管擴(kuò)張時(shí)，體積更大，動(dòng)作更慢，便于觀察。

3.5 探究草履蟲(chóng)怎樣繁殖

小組內(nèi)分工利用平板電腦上網(wǎng)搜索草履蟲(chóng)的繁殖方式，并觀察草履蟲(chóng)接合生殖和分裂生殖的永久裝片，總結(jié)草履蟲(chóng)有性生殖和無(wú)性生殖的過(guò)程。

設(shè)計(jì)意圖：該活動(dòng)提高了學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)獲取資源的能力，促進(jìn)信息化在課堂中的應(yīng)用，同時(shí)培養(yǎng)小組合作的意識(shí)。

3.6 探究草履蟲(chóng)是否對(duì)環(huán)境刺激做出反應(yīng)

課前，教師將草履蟲(chóng)培養(yǎng)液用500目的濾網(wǎng)過(guò)濾后重懸于清水中，進(jìn)行2 d的饑餓處理，并為學(xué)生提供牛肉汁、生理鹽水兩種刺激物。學(xué)生取三個(gè)平板電腦，打開(kāi)燈光，將平板電腦平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。在燈的上方放置一個(gè)小燒杯，取3片載玻片，分別平放在燒杯口上。在每一片載玻片上都滴兩滴經(jīng)饑餓處理的草履蟲(chóng)培養(yǎng)液，用解剖針連接起來(lái)。1號(hào)載玻片不放刺激物，2號(hào)載玻片在左側(cè)培養(yǎng)液邊緣滴一滴牛肉汁，3號(hào)載玻片在左側(cè)培養(yǎng)液邊緣滴一滴生理鹽水，逆光觀察草履蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1號(hào)載玻片上兩個(gè)液滴中的草履蟲(chóng)均勻分布，2號(hào)載玻片上的草履蟲(chóng)向左側(cè)移動(dòng)，3號(hào)載玻片上的草履蟲(chóng)向右側(cè)移動(dòng)。學(xué)生討論，得出結(jié)論，草履蟲(chóng)能對(duì)環(huán)境刺激作出反應(yīng)，趨向有利刺激逃避有害刺激。隨后，教師展示草履蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)時(shí)纖毛擺動(dòng)的高清視頻，進(jìn)一步明確草履蟲(chóng)靠纖毛擺動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 設(shè)計(jì)意圖：利用饑餓處理后的草履蟲(chóng)進(jìn)行食物趨向的探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，以生理鹽水為有害刺激物比食鹽顆粒更容易把握刺激強(qiáng)度，避免了草履蟲(chóng)死亡。教師增加了1號(hào)載玻片為空白對(duì)照，使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更嚴(yán)謹(jǐn)結(jié)論更具有說(shuō)服力。使用平板電腦燈光為背景光源，逆光肉眼可直接觀察草履蟲(chóng)的移動(dòng)情況，簡(jiǎn)化了在顯微鏡下進(jìn)行觀察的繁雜操作。

4 建構(gòu)重要概念，落實(shí)核心素養(yǎng)

本節(jié)課探究活動(dòng)較多，學(xué)生難以在一節(jié)課內(nèi)完成，故全班每個(gè)學(xué)生都動(dòng)手實(shí)踐第一個(gè)活動(dòng)探究草履蟲(chóng)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分組同時(shí)進(jìn)行其他5個(gè)探究活動(dòng)，每組實(shí)踐一個(gè)。各組將獲得的探究結(jié)果用平板電腦拍攝照片、視頻或截圖記錄下來(lái)上傳至互動(dòng)課堂，教師用大屏幕演示給全體學(xué)生共同探討。

師生歸納以上探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，得到：草履蟲(chóng)由細(xì)胞構(gòu)成；能進(jìn)行呼吸與排泄；需要從環(huán)境中獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；能繁殖；能對(duì)環(huán)境刺激作出反應(yīng)的結(jié)論。隨后，再次回歸核心問(wèn)題：草履蟲(chóng)是生物體嗎？綜合以上探究的結(jié)論，學(xué)生形成重要概念：草履蟲(chóng)一個(gè)細(xì)胞就能夠完成各項(xiàng)生命活動(dòng)，是由單細(xì)胞構(gòu)成的生物體。隨后，教師再次用大屏幕展示草履蟲(chóng)細(xì)胞模式圖，學(xué)生說(shuō)出各結(jié)構(gòu)與之對(duì)應(yīng)的生命活動(dòng)，從而深化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念，進(jìn)一步提升生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

5 教學(xué)反思

教師利用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，首先為學(xué)生創(chuàng)造微觀世界的真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生提出本節(jié)課的核心問(wèn)題：草履蟲(chóng)是生物體嗎？再引導(dǎo)學(xué)生將核心問(wèn)題分解成更具可操作性的子問(wèn)題，以問(wèn)題貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，真正實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)生為中心、以問(wèn)題為基點(diǎn)、以活動(dòng)為主線”。學(xué)生圍繞問(wèn)題積極探索尋找證據(jù)，基于客觀的探究結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密的推理和判斷，提升了科學(xué)探究和科學(xué)思維能力，并在問(wèn)題解決中自主建構(gòu)起重要概念。