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生物学教学中几种“看不见”现象分析

2019-01-11李能国

生物学教学 2019年6期
关键词:蚯蚓生物学素养

李能国

(江苏省常州市教科院 常州 213001)

随着课程改革的深入、教育装备的升级和教学模式的创新,生物学课堂逐渐发生了改变: 多媒体技术让板书、板画不见了,微视频、VR虚拟现实技术让真实的实验不见了,网上阅卷系统让试卷上的批改痕迹不见了……不见了往往不是因为不需要,不见了反而更能理解存在的价值。笔者认为: 在一些“看不见”现象的背后,是“教”与“学”的关系问题,是培养什么样人的价值取向问题。

1 “看不见”核心素养

生物学学科具有独特的育人价值,基于学科本质凝练的生物学学科核心素养,是学生能够适应终身发展和社会发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。生物学教学中的“看不见核心素养”现象有两种原因: 一方面是因为核心素养是隐性的,隐藏在具体的活动中,只有在真实的任务情境中才能表现出来,并在活动中逐步生成,核心素养的建立是一个长期的过程,课堂是核心素养形成的基础,却不能、也不必要每节课都贴上培养学生什么素养的标签,这种“看不见”是合理的;另一方面部分教师的课堂教学对应试价值的过度追求,忽略了生物学学科核心素养,这种行为表面上对提高分数有效,而这种效果是短暂的、有害的。

以“能量的释放和利用”一节的教学为例,课堂上观察几位同学的迅速起蹲运动后的细微变化,如呼吸频率和心率加快、动作逐步变慢、脸红出汗等,学生对呼吸作用有了初步的感性认识,却无法说明有机物、O2、CO2和能量的变化,教师提供多种材料让学生选择,在常规实验器材的基础上,提供注射器、温度传感器等新器材,分组进行探究,学生有充足的时间完成方案设计、设备组装、结果检测,教师适时组织交流、展示,某小组发现萌发的种子与煮熟的种子温度差异不明显,甚至萌发的种子温度低于煮熟的种子,得出萌发的种子呼吸作用不释放热量的结论,有学生对教师提前完成的实验装置的合理性提出质疑,并说明改进措施;某学生提出CO2相对密度大于O2,检测氧气含量的蜡烛不能伸入瓶底部,而应该在瓶的中上部;使用注射器抽取瓶内气体检测CO2时,多数是从瓶盖处插入针头,有一名学生在实验组和对照组两个瓶子的中下部画了一条等高线,然后从画线部位抽取了等量的气体注入到澄清的石灰水中。

在这节生物学实验课上,教师在教学设计时可能并没有将生命观念、科学思维、科学探究、社会责任写入教学目标,但无论是教学预设还是动态生成,都指向学生发展核心素养: 起蹲运动不能说明呼吸作用的本质,人体也不宜作为直接的实验对象,需要寻找一种理想的材料替代人,将人的体验转化成科学探究的结果,这是一个模型与建模的过程;提供注射器、温度传感器等教材中没有的实验材料,是实验方法的创新,培养学生的“定量”意识;学生发现温度检测结果与预设不相符,如何分析实验误差产生的原因并解决问题,是培养学生尊重事实和证据,以事实和证据作为科学思维起点的认知方式,勇于质疑和批判,创造性地提出观点、方法,是解决具体的问题的认知品质[1];学生在接收到气体相对密度的信息后,从瓶的中下部抽取气体的行为,是运用科学思维方法认识事物,在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的品格与能力,这都是生物学学科核心素养的真实表现,是值得提倡的教学模式。

2 “看不见”原有认知

生物学课程标准是课程的纲领,教材是课程的载体,而教学的起点是学生的经验,不论是新授课还是复习课,基于学生的经验,既可以激活学生原有认知,又能够将新旧知识建立联系,从而形成知识结构体系,实现知识的迁移与应用。生物学教学中,“看不见”学生原有认知的现象常常发生,主要是因为教师只关注自己的教,而忽略学生的学,只关注教材或习题等内容,而忽略“教”与“学”的效果。

以高三阶段“基因的自由组合规律”复习课为例,虽然学生在高一时已经学习了相关的科学史、概念、规律,但是学生群体中存在不同程度的遗忘。有教师抱怨学生基础太差,甚至担心高一生物学教学不到位,从孟德尔的杂交实验开始讲,提出问题、作出假设、绘棋盘图,最后归纳科学方法,一节课的内容很多,不是新授课,也没有复习课的味道,学生听得昏昏欲睡。而有教师创设新颖的情境,介绍鸡冠有多种形状,纯种豌豆冠与玫瑰冠的鸡杂交,子一代全是胡桃冠,子一代雌雄相互交配得到的子二代,鸡冠出现胡桃冠、玫瑰冠、豌豆冠和单冠四种,比例接近9∶3∶3∶1,请学生大胆作出假说、写出亲本基因型、绘制遗传图解,然后投影展示不同水平层次的学生作品,及时进行点评,总结分析问题和解决问题的思想、方法,所有学生在活动中注意力集中,都找到成就感。

关注学生原有认知,是对学生的了解和尊重,是教学有效性的保障。这两种不同的教学设计,体现了不同教学理念: 第一种以“教”为中心,这些内容老师全部重讲了一遍,已经尽力了,如果还不能得分,责任在学生;第二种以“学”为中心,学生原有认知得到激活,解题过程和思维过程得到展示,教师能及时发现问题并解决问题,从而使全体学生都得到发展。

3 “看不见”小组合作

小组合作是一种学习方式,也是培养学生沟通合作能力的有效途径。生物学教学中“看不见”小组合作现象,有些是因为教师担心课堂出现混乱,教学设计中没有小组活动环节;有些是在教学活动中,教师安排了数次小组活动任务,但是活动没有必要性和挑战性,甚至学生都在自己原来的座位上不动,这种形式主义的小组合作,是教学方法的错误运用,有形而无神,降低了合作学习的有效性和吸引力。

以“探究呼吸作用消耗O2、释放CO2和能量”的实验教学为例,教师将生物学科教室的课桌摆放位置进行调整,4人为一个小组,完成三个活动: 活动一,从小白鼠、菠菜、萌发的种子、白萝卜四种材料中,选择一种实验材料,说明理由;活动二,设计本组的实验方案,搭建实验装置,明确观察指标,并预测实验结果;活动三,利用教师10小时前完成的实验装置,检测并分析实验结果。活动一的难度低,有利于小组成员之间的讨论和交流,萌发的种子和白萝卜都是理想的材料;活动二具有一定的挑战性,不同小组选择的实验材料、观察指标可能不同,搭建的实验装置也不同,这些差异都是生成的教学资源;由于呼吸作用产生的物质和能量变化需要一段时间才能显现出来,活动三中教师提前完成的实验装置,保障本节课的探究活动能得出正确结论,从而形成呼吸作用本质的重要概念。

生物学科教室有利于开展小组合作,主要是空间布局的可变性和实验器材伸手可及。小组合作的内容可丰富多彩,如角色模拟、实验探究、社会调查、模型建构、习题解析、议题辩论等,所以小组合作的环境无处不在。通过小组合作,让每一个学生融入集体,与人和谐相处,懂得尊重他人,学会表达与倾听,具有团队合作精神和一定的组织活动能力,从而能够适应未来社会。

4 “看不见”生成资源

教学是一个有目标、有计划的活动,而教学过程是一个动态生成的过程,充满了不确定性,那些在教学预设之外的生成,有些是非常难得的资源,对学生情感态度价值观的形成、思维品质的提升都具有很大的意义,是对原有教学目标的发展。生物学教学中存在两种“看不见”生成资源的现象: 一种是教师对教学环节的预设严密和控制有力,教学过程无法节外生枝;另一种是对生成资源的视而不见,教师只顾完成预定计划,本节课教学环节不作调整,甚至课后不反思、不对原教学设计进行完善以改进后续的教学。

以“探究蚯蚓在不同物体表面爬行速度”实验为例,目前普遍使用钓鱼用的爱胜蚓(俗称红蚯蚓)作为实验材料,红蚯蚓从养殖基地到课堂所经历的时间可能较长而出现运动能力下降,有的红蚯蚓身体表面粘着土壤颗粒,在玻璃板上的爬行速度更快,由于蚯蚓运动没有明显的方向性,难以测量规定时间内爬行的距离,部分学生对蚯蚓有畏惧心理,不敢动手操作,甚至发出尖叫声,实验过程中生成的情况非常多,教师应接不暇,常在一片混乱中下课。

这个实验在七年级第一学期开学不久,目的是让学生体验科学探究的全过程,如果教学效果得不到保障,将影响学生理解科学探究和科学探究能力的形成。袋装的商品红蚯蚓不宜直接分发给学生实验,教师需要在适宜的环境养殖红蚯蚓,课前选择大小适宜和运动能力较强的红蚯蚓,洗去体表的泥土备用,实验结束后,要将蚯蚓放回养殖箱中;其次教师要正确示范如何用手抓蚯蚓,通过小组合作,让害怕蚯蚓的学生承担观察、记录或交流的任务;实验的难点是如何测量蚯蚓爬行的距离,可以组织学生进行讨论,直尺直接测量、借助棉线示踪蚯蚓爬行轨迹的方法误差都比较大,如果能够在玻璃板和纸板上先绘出几何坐标纸的小方格(每个方格边长1 cm),则蚯蚓爬过的方格数量就是相当于爬行的距离(cm),这样原先在课堂上生成的“麻烦”就变成了课程的资源,增加了科学探究的魅力。

生物学教学中许多“看不见”现象,是“先教后学”“先学后教”的教学模式将“教”与“学”割裂,忽略了学生的个体差异和认知规律,看不到民主的师生关系、精彩的动态生成。在关注学生发展核心素养的今天,用“教在学中”确定教与学、师与生的关系,更能突出学生学习的主体性,通过创设真实的情境,以活动为载体,起到“润物细无声”的效果。

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