焦靜

新課程改革倡導(dǎo)高中生物教學(xué)既要讓學(xué)生在大單元背景下習(xí)得知識(shí)，又要引導(dǎo)學(xué)生在以核心概念為主題的情境中深刻領(lǐng)悟科學(xué)家在研究過程中持有的觀點(diǎn)、思路和方法。因此，構(gòu)建“在論證體驗(yàn)中掌握方法和培養(yǎng)思維，在思辨體驗(yàn)中形成概念，在問題解決體驗(yàn)中感知社會(huì)責(zé)任”的體驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境尤為重要。然而，傳統(tǒng)的體驗(yàn)學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出環(huán)節(jié)單一，邏輯層次不完整，科學(xué)探究思維培養(yǎng)不連貫等問題。在體驗(yàn)學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)大單元背景下的主題教學(xué)目標(biāo)，需要教師打破單一課時(shí)界限，從主題情境的規(guī)劃、體驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和體驗(yàn)學(xué)習(xí)的資源開發(fā)與實(shí)施三個(gè)方面展開實(shí)踐，引領(lǐng)學(xué)生親歷知識(shí)發(fā)現(xiàn)和探究的過程，在主動(dòng)參與、操作觀察、質(zhì)疑討論等親身實(shí)踐中，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)、分析、解決生命科學(xué)中的實(shí)際問題。

一、理清主題層級(jí)，規(guī)劃主題情境

教師應(yīng)圍繞大概念，基于生命觀念選取教材內(nèi)容，確定單元背景，構(gòu)建主題情境。

首先，以大概念為基礎(chǔ)確定單元教學(xué)的一級(jí)主題。如高中生物學(xué)必修一“細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)”、必修二“遺傳信息代代相傳”等，繼而以相關(guān)的生命觀念作為二級(jí)主題，如對(duì)應(yīng)“細(xì)胞的生存需要物質(zhì)和能量”的“結(jié)構(gòu)與功能觀”等。

其次，在確定多層級(jí)單元主題邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，整合教材內(nèi)容，形成主題情境，如“遺傳信息代代相傳→生命的物質(zhì)觀→果蠅的子子孫孫”。設(shè)計(jì)“一級(jí)主題→二級(jí)主題→…→主題情境”的教學(xué)模式，其中主題層級(jí)可根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容增加或減少，主題情境要選擇利于學(xué)生體驗(yàn)、感知、觀察的生命事件。

案例：“細(xì)胞生存需要物質(zhì)和能量→細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出→細(xì)胞的吃、喝、排”。高中生物學(xué)必修一是圍繞“細(xì)胞生存需要物質(zhì)和能量”的一級(jí)主題展開的，第四章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出”作為單元二級(jí)主題體現(xiàn)出“細(xì)胞生存需要物質(zhì)”的具體生命現(xiàn)象和功能，在“細(xì)胞的吃、喝、排”這一主題情境中認(rèn)清該功能表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，本章第一節(jié)“被動(dòng)運(yùn)輸”即通過滲透裝置與細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的類比分析，借助體驗(yàn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、觀察、質(zhì)疑、分析，引發(fā)學(xué)生對(duì)“功能與結(jié)構(gòu)相適應(yīng)”這一生命觀念的認(rèn)同（見下圖）。

二、篩選事實(shí)依據(jù)，確定體驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)

在明確主題基礎(chǔ)上，教師要進(jìn)一步篩選與單元主題相關(guān)的生活事件和生命現(xiàn)象作為事實(shí)基礎(chǔ)，確定體驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生的體驗(yàn)學(xué)習(xí)可通過資料搜集、生物實(shí)驗(yàn)、模型構(gòu)建等多種形式實(shí)現(xiàn)，在充分利用教材資源的前提下，挖掘?qū)W生身邊的資源。將一二級(jí)主題具體化為課時(shí)主題情境，通過學(xué)生熟悉的生命現(xiàn)象、生物學(xué)事件確定體驗(yàn)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，以利于促成學(xué)生的主動(dòng)參與和積極思考，設(shè)計(jì)“層級(jí)化主題情境→學(xué)生熟悉的生命事件→確定目標(biāo)”的教學(xué)模式。

案例：第四章第一節(jié)“被動(dòng)運(yùn)輸”第1課時(shí)，本課是將一級(jí)主題“細(xì)胞生存需要物質(zhì)”具體化為“水作為細(xì)胞含量最多的化合物是如何進(jìn)出細(xì)胞的”的課時(shí)主題，尋找具體化的生命事實(shí)。如縱切的蔥莖在清水中綻放，在蔗糖溶液中收攏的奧秘；菠菜置于熱水和冷水的顏色對(duì)比；蘿卜水桶中的鹽水和清水液面變化對(duì)比等。這樣做既與生活實(shí)際密切相關(guān)，又促使學(xué)生在體驗(yàn)生命事實(shí)中形成對(duì)新的理論基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)與理解。

基于滲透原理、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生物膜功能等具體內(nèi)容，確定體驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過體驗(yàn)觀察多角度滲透實(shí)驗(yàn)，能夠分析原因，說出滲透作用的條件、方向和適用對(duì)象；通過觀察哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞吸水和失水現(xiàn)象，能夠類比滲透裝置，闡明“水進(jìn)出哺乳動(dòng)物細(xì)胞是基于滲透作用”的科學(xué)結(jié)論，并能解釋相關(guān)生活現(xiàn)象；通過體驗(yàn)植物吸水和失水實(shí)驗(yàn)，能夠?qū)⒊墒熘参锛?xì)胞結(jié)構(gòu)類比滲透裝置，提出問題，作出假設(shè)；通過討論植物吸水和失水原理，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究歷程，運(yùn)用原理。

三、優(yōu)化生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，促成體驗(yàn)學(xué)習(xí)的資源開發(fā)和實(shí)施

實(shí)驗(yàn)課程資源是體驗(yàn)學(xué)習(xí)資源的重要組成部分。優(yōu)化生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，主要依托于實(shí)驗(yàn)課程資源的開發(fā)，在此過程中助力體驗(yàn)學(xué)習(xí)的實(shí)施。

實(shí)驗(yàn)課程資源的開發(fā)，主要包括優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施方案。生物實(shí)驗(yàn)是學(xué)生感興趣的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方式，但目前教材中提供的一些實(shí)驗(yàn)建議受區(qū)域和季節(jié)限制，所以體驗(yàn)學(xué)習(xí)中實(shí)驗(yàn)課程資源的開發(fā)主要從實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)器具與試劑的替換、實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)化、多媒體資源的整合、模型建構(gòu)的教具制作等方面展開，以提高體驗(yàn)學(xué)習(xí)的可操作性，凸顯實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)體驗(yàn)中助推生物學(xué)概念形成的價(jià)值，為學(xué)生提供有效的平臺(tái)。相關(guān)資源開發(fā)倡導(dǎo)學(xué)生參與，從觀察尋找生物事件材料開始，學(xué)生已然開啟了體驗(yàn)學(xué)習(xí)的進(jìn)程。如“洋蔥的萎蔫和堅(jiān)挺→滲透等體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)→材料因地制宜、試劑安全易獲取、裝置簡(jiǎn)便可操作、現(xiàn)象明顯易出現(xiàn)”。設(shè)計(jì)模式：“主題情境→實(shí)驗(yàn)課程資源的開發(fā)與優(yōu)化”。

體驗(yàn)學(xué)習(xí)的實(shí)施是持續(xù)分段的過程，往往和資源開發(fā)并行發(fā)生，如“滲透系統(tǒng)中的半透膜是怎樣的→尋找身邊的半透膜→觀察實(shí)踐”，再如“如何模擬洋蔥吸水和失水的過程→滲透裝置設(shè)計(jì)→實(shí)踐操作”，設(shè)計(jì)“問題任務(wù)驅(qū)動(dòng)→尋找事實(shí)證據(jù)→實(shí)踐探究解惑”的教學(xué)模式。教師必須摒棄只有知識(shí)填充的教學(xué)，積極創(chuàng)設(shè)有學(xué)生身影的體驗(yàn)學(xué)習(xí)情境，將各種生物知識(shí)通過體驗(yàn)活動(dòng)有機(jī)融入多樣化的生物課堂中，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

案例：“滲透實(shí)驗(yàn)”的改進(jìn)。卵殼膜、魚鰾、腸衣、較大的青菜葉、海帶等動(dòng)植物材料，都是身邊常見的相當(dāng)于半透膜的材料，把尋找半透膜材料的任務(wù)布置給學(xué)生，既能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察生活，又能激發(fā)學(xué)生對(duì)半透膜的興趣，在尋找過程中形成對(duì)半透膜性能的感知。通過學(xué)生反復(fù)實(shí)踐可以試驗(yàn)出，選用鵪鶉蛋卵殼膜充當(dāng)半透膜無論是從剝?nèi)∵€是從滲透裝置的制備，加之從對(duì)滲透時(shí)間的考量，都是比較合適的實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生也在體驗(yàn)過程中感知半透膜和生物膜的關(guān)系。

學(xué)生通過體驗(yàn)滴管、奶茶吸管等材料最終選用酸奶吸管代替長(zhǎng)頸漏斗，將酸奶吸管和剝好的鵪鶉蛋卵殼膜連接，輔助棉線、白色潤(rùn)唇膏、記號(hào)筆等用具，由于上下體積較小，既便于膜內(nèi)液體注入，又節(jié)省實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，使學(xué)生感知實(shí)驗(yàn)裝置的合理性影響著實(shí)驗(yàn)的操作效果。

蔗糖溶液的濃度是影響滲透作用發(fā)生的關(guān)鍵因素之一，也是植物細(xì)胞吸水和失水的重要實(shí)驗(yàn)試劑，可組織學(xué)生體驗(yàn)不同蔗糖溶液濃度條件下的滲透作用，體驗(yàn)在無色的蔗糖溶解中滴加紅墨水，或者用紅糖溶液替代蔗糖溶液的滲透現(xiàn)象，另外還可嘗試將注入碘液的裝置置于淀粉溶液中，借助碘可以通過半透膜而淀粉不可的原理，觀察燒杯中碘遇淀粉變藍(lán)，感知分子能否通過半透膜，為理解生物膜的選擇透過性奠定基礎(chǔ)。

以單元主題為基礎(chǔ)開展體驗(yàn)學(xué)習(xí)的生物教學(xué)，可以有效改變教師傳統(tǒng)教學(xué)觀念，使教師習(xí)慣從長(zhǎng)時(shí)段、深層次的綜合角度進(jìn)行教學(xué)統(tǒng)籌，提升生物課堂教學(xué)的組織性、實(shí)踐性、延伸性；在大單元體驗(yàn)學(xué)習(xí)中學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間延長(zhǎng)，學(xué)習(xí)過程更加細(xì)化，各種生物規(guī)律、生命現(xiàn)象之間的內(nèi)在聯(lián)系也更加外顯化，從而降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，使學(xué)生的生物學(xué)習(xí)充滿活力；與傳統(tǒng)的單獨(dú)知識(shí)點(diǎn)講授式的教學(xué)相比，單元主題教學(xué)中的體驗(yàn)學(xué)習(xí)過程更加吸引人，內(nèi)容更為豐富，從而成為學(xué)生核心素養(yǎng)提升的有效載體，幫助學(xué)生在不斷延伸的體驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中積累、理解、內(nèi)化和應(yīng)用知識(shí)，以形成對(duì)生物學(xué)習(xí)的態(tài)度與情懷。

注：本文系天津市教育科學(xué)研究院與天津市第二中學(xué)合作項(xiàng)目“支撐品牌高中的課程建設(shè)與教師素質(zhì)提升探索性研究”的階段性成果。

（焦? 佳）