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核心素養視域下的初中生物學本土化教學實踐
——以“水中的藻類植物”為例

2020-12-25 08:42
中學生物學 2020年10期
關鍵詞:藻類本土化生物學

(江蘇省無錫市民辦輔仁中學 江蘇無錫 214023)

生物學學科核心素養是公民基本素養的重要組成之一,是學生在解決真實情境中的生物學問題時所表現出來的必備品格和關鍵能力。本土化教學將學科教學與本鄉本土的人、自然環境和人文歷史有機融合,在觸手可及的生活化的本土情境中,引導學生觀察、解釋身邊的生物學現象,在問題解決的過程中提高自主學習和創新實踐能力,從而培育和發展生物學核心素養。下面以“水中的藻類植物”一課為例進行探討。

從國內外的課程改革來看,“本土化教學”是指立足“本土”,以“本土人”,研究“本土問題”?!氨就痢敝饕傅氖墙處熍c學生所在的學習和生活區域。江蘇省無錫市位于長江三角洲,北倚長江,南瀕太湖,蠡湖是太湖伸入無錫的內湖。日益優化的生態環境和獨特的地方人文特點為根植于此的本土化教學提供了可依托的載體,尤其是蠡湖豐富的藻類植物資源為學生學習提供了大量資料。教師引導學生從愛鄉、知鄉逐步遷移到中國乃至世界,有助于激發學生的家國情懷,形成人與自然和諧發展觀。鮮明的地域特色和濃郁的生活氣息搭建了學生經驗與學科邏輯之間的橋梁,也拉近了師生距離,使“教”與“學”更具現實意義。

1 核心素養視域下本土化教學的設計思路

1.1 本土化教學目標與內容的確定

核心素養視域下的本土化教學目標的確定,以課程標準、教材內容的分析和學生本土前認知的診斷為依據,指向本土真實問題的解決。本節教學目標確定為:

①通過觀察本土多種典型藻類植物,歸納概括藻類植物的主要特征。

②從結構與功能、物質與能量的角度,概述藻類植物的營養方式。

③利用顯微鏡觀察藻類植物并繪圖,客觀記錄觀察結果。

④通過設計對照實驗,了解不同濃度的肥料對藻類生長的影響。

⑤關注藻類植物與人類的關系,認識藻類植物在生物圈中的作用。

⑥嘗試為本土生態問題提供合理化建議,形成環保和節約的意識。

1.2 本土化教學路徑的編排

教師以“親近蠡湖”為切入點,將課程內容層層推進,通過實地考查、顯微觀察等活動,引導學生關注身邊的生物學現象,結合“蠡湖的昨天、今天與明天”,通過實驗探究、社會調查和模擬體驗等活動,嘗試研究真實情境中的生物學問題,以期用“本土化”教學促進教學目標的達成和學生核心素養的培育。本節的教學流程如圖1所示。

2 核心素養視域下本土化教學的實踐

2.1 置身本土實境, 激發學習意愿

教師提出問題:藻類植物生活在什么環境中?春季,師生們來到蠡湖畔,一泓碧水激起學生的好奇,興趣小組的學生在教師指導下實地觀察并采集藻類植物。

設計意圖:學生在真實的本土環境中就地取材,感知藻類與水環境的密切關系,良好的生態環境感染著學生,也引發他們的思考,開啟學習之旅。

2.2 探究本土資源,提升觀察能力

任務I:觀察多細胞藻類。

教師展示顯微鏡下的水綿結構圖,提供蠡湖采集的A、B兩種絲狀藻類樣本——水綿和剛毛藻。學生分組使用顯微鏡觀察兩種樣本并進行鑒別,說出兩者的形態結構特點及如何將兩者加以區別。隨后,教師指導學生繪制兩個連在一起的水綿細胞,展示水綿細胞立體模型,使學生進一步認識水綿與水生環境相適應的結構特點。

任務II:觀察單細胞藻類。

較之于容易觀察的多細胞藻類,單細胞藻類較難觀察到。在完成任務I的基礎上,教師可采集藻類豐富的湖水作為樣本C供學生觀察,指導每組學生使用高倍鏡找出3~5種單細胞藻類植物。全班交流歸納蠡湖中常見的單細胞藻類植物及其形態結構特點(圖2)。

設計意圖:教師引導學生觀察和辨別蠡湖的多細胞和單細胞藻類,認識藻類植物的多樣性與統一性,從學科視角去感知本土生物資源,嘗試發現和解釋本土常見生物現象。

2.3 延伸本土經驗,構建科學概念

在觀察本土藻類的基礎上,從海帶、紫菜和地木耳等非本土食用藻類入手,教師引導學生認識藻類的分布、種類及對環境的適應,并提供海帶整體及葉狀體的橫切片。師生共同分析大型藻類的形態結構和營養方式,在此基礎上總結藻類植物的主要特征。

教師提出問題:名字中有“藻”字就是藻類植物嗎?學生展示蠡湖中采集的黑藻,教師指導學生觀察并依據藻類植物的主要特征進行判別。學生觀察發現黑藻的莖細長,葉片輪生;教師補充其夏季開花情況;學生最終認定黑藻屬于蠡湖中的被子植物。

設計意圖:“立足本土,走向世界”,教師引導學生由近及遠地認識世界多種多樣的藻類植物,診斷學生對藻類植物的前認知,引導其從結構與功能觀的角度,準確理解“藻類植物”的概念內涵。

2.4 聚焦本土問題,發展實踐能力

教師從2007年太湖大面積“水華”爆發入手,引導學生分析影響藻類生長的環境因素。師生查閱資料發現光照、水溫、氮、磷濃度等多種因素均有影響,其中氮、磷濃度過高可能是造成藻類快速生長的原因之一,主要源自沿岸農田中施用的化肥。教師提出問題:肥料對藻類生長的影響是怎樣的呢?學生在教師指導下設計并實施探究實驗。

學生探究肥料對藻類生長的影響,實驗步驟如下:

(1)將4個燒杯標記為A、B、C、D,分別加入100 mL的靜置過的自來水。

(2)在4個燒杯中再分別加入50 mL池塘水。

(3)在B燒杯中加3 mL液體肥料,C燒杯中加6 mL液體肥料,D燒杯中加12 mL液體肥料,4個燒杯都分別蓋上培養皿,放置到每天能接受到相同光照的位置。

(4)每天觀察燒杯,比較每個燒杯中的水的顏色,持續1~2周,記錄實驗結果。

實驗結果見表1。

表1 探究肥料對藻類生長的影響實驗記錄表

學生討論、分析實驗結果,得出結論:肥料對水中藻類生長的影響的確存在,據此從肥料中引申出種植、養殖業及日常生活產生的污水、廢水對蠡湖藻類生長的影響。

設計思路:結合所學的生物學原理,針對本土問題設計并完成探究實驗,學生在體驗科學研究的過程中發展了科學思維和能力,更深刻地理解問題根源,全面、系統地看待藻類植物與人類的關系,樹立人與自然和諧發展觀。

2.5 扮演本土角色,擔當社會責任

活動I:藻類應用價值的市場調查。

教師聯系綠色植物光合作用的產物,引導學生認識藻類植物在生物圈中的作用。學生前往超市、醫院和污水處理廠等地進行“藻類應用價值”的市場調查,分享藻類植物在食品、醫藥、工業和環保等諸多領域的應用知識,提出健康生活與營養的建議。

活動II:模擬蠡湖峰會。

計劃邀請沿岸的“農民”“漁民”“養雞場場主”“工廠廠長”“科技工作者”和“居民”等參會,交流治理蠡湖的措施和建議。學生以小組為單位認領社會角色,根據不同角色查閱資料、開展討論并代表各自角色發表意見,共商綜合治理大計(表2)。

表2 模擬“蠡湖峰會”征集表

設計思路:通過社會調查、模擬體驗,引導學生認識人類活動對環境的影響,深刻理解人與自然和諧相處是可持續發展的必由之路;同時,明確身為本土人對保護本土環境擔負的責任,助其作出正確的個人生活判斷和參與社會事務決策。

3 核心素養視域下本土化教學實踐后的思考

3.1 利用地域資源,本土化教學充滿“鄉土味”

“藻類植物生活在哪里?”對于生活在蠡湖之濱的師生來說,與其空洞說教,不如教師親自帶領學生去蠡湖畔采集,材料直觀、易得,可使學生從宏觀到微觀認識藻類與水生環境相適應的形態結構和生理特性。另外,組織學生深入本地區調查,了解藻類植物的種類、分布和價值等,使學生通過對抽象知識的學習獲得更多感性材料的支撐,有利于全面、科學地構建藻類植物概念。地域資源的充分利用,將學生置于真實的本土情境中,建立拉近課程與生活經驗的距離,促進有意義學習真實發生。

3.2 開展實驗教學,本土化教學不失“學科味”

生物學是一門以實驗為基礎的學科,學生走進蠡湖大課堂,通過實地觀察、調查獲得了第一手本土生物資源;在顯微鏡下觀察,對本土藻類資源進行了分類、比較和辨析;探究肥料對藻類生長的影響,嘗試基于生物學事實和證據來解釋本土現象、分析原因并得出結論。本土化的實驗教學使學生獲得更多直接經驗,加深對科學本質的理解,促進生物學學科核心素養的培育。

3.3 重視評價反饋,本土化教學體現“生成味”

指向核心素養培育的教學評價,多元融合在整個教學過程中。通過運用觀察記錄表、繪制水綿細胞結構圖、制作水綿細胞結構模型、探究實驗設計與實施過程記錄等多種方式檢測學生素養水平,通過對評價結果的分析和反饋,促進教與學的改進。學生帶著本土經驗走進課堂,他們采集的材料、提出的問題或作出的反饋,都可成為激發教師教學靈感的火花,也會激起學生真實的情感和強烈的學習愿望,從而使教學取得事半功倍的效果。

3.4 關注學生成長,本土化教學洋溢“文化味”

本土文化是學生生活中最容易接觸到,也是最容易影響學生成長的文化。蠡湖文化承載著無錫人民數千年的文明進程。本課中,學生親近蠡湖,在學習課程內容的同時,了解蠡湖深厚的歷史文化,特別是以蠡湖水體及水生生物為核心的漁文化;知曉利用水中藻類立體分布開展淡水養殖為民造福的漁技術,感受勞動人民的勤勞與智慧。本土是學生生活和成長的地方,他們對其懷有深厚的情感。本土文化的傳承和發揚應在教學中潛移默化,并最終內化為學生的精神品格。

4 結語

立足本土開展初中生物學教學是培育學生的生物學核心素養從理論走向實踐的有益嘗試。植根于真實的生活情境和深厚的文化內涵的教學,更能夠激發學生的學習主動性和積極性,為培養其對探索未知的興趣,形成科學思維方式,發展實踐能力和創新精神提供了本土化的路徑和策略,具有一定的科學性、適切性和可操作性,但是也存在著相應的局限性。如何使之更具針對性、典型性和有效性,需要生物教師不斷地摸索與嘗試。

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