【摘 要】在探究為本思想的指導(dǎo)下,筆者提出了實現(xiàn)“種群的特征”這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)需要做到的五個基本要求,并圍繞種群密度的調(diào)查設(shè)計了五個探究活動,引導(dǎo)學(xué)生完成探究過程,在教授學(xué)生新知識的同時,培養(yǎng)學(xué)生的交流與合作能力、創(chuàng)新精神和實踐能力。
【關(guān)鍵詞】高中生物;探究為本;教學(xué)設(shè)計;探究活動
【中圖分類號】G633.91? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437(2021)16-0146-02
新課標(biāo)指出,倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)的目的在于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變,引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究,勤于動手和動腦,培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力[1]。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力是素質(zhì)教育的核心,要落實這一培養(yǎng)目標(biāo),就必須從課堂教學(xué)入手,改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,構(gòu)建探究式教學(xué)模式。本文以“種群的特征”部分的教學(xué)設(shè)計為例,探討如何構(gòu)建探究式教學(xué)模式。
1? ?教材分析
人教版高中生物教材必修三第四章“種群的特征”一節(jié),學(xué)生之前學(xué)過與種群相關(guān)的內(nèi)容,在課堂教學(xué)時,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生回憶舊知識,建立學(xué)習(xí)新知識的自信。然后圍繞種群密度的調(diào)查方法,采用探究學(xué)習(xí)的教學(xué)思路設(shè)置問題情境,引導(dǎo)學(xué)生動腦思考,動手操作,通過交流與合作,分析問題并最終解決問題。
2? ?學(xué)生分析
高二學(xué)生對本節(jié)涉及的種群概念有一定的了解,種群的知識與學(xué)生的生活實際聯(lián)系密切,可在教學(xué)中聯(lián)系生活,培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。學(xué)生動手實踐的愿望強烈,可充分利用生物學(xué)實驗科學(xué)的特色,合理設(shè)計教學(xué)實驗,給學(xué)生提供實踐的機會,在實踐中鍛煉學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)[2]。
3? ?教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):理解種群的概念。
能力目標(biāo):通過學(xué)習(xí)種群密度的調(diào)查方法,體驗探究過程,培養(yǎng)分析、比較、歸納、知識遷移等能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。
情感目標(biāo):能對種群的研究提出有建設(shè)性的看法;關(guān)注瀕危動物種群數(shù)量的變化及應(yīng)對措施。
4? ?教學(xué)過程
4.1? 基本要求
為達(dá)成教學(xué)目標(biāo),以探究為本的高中生物課堂教學(xué)要做到以下五點:
(1)教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念是前提。要將探究落到實處,教師就要學(xué)會放手,給學(xué)生創(chuàng)造機會,讓他們自己去探索;給學(xué)生提出問題,讓他們自己去解決。
(2)精心劃分探究小組是基礎(chǔ)。小組的劃分需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、性格特點等,保證組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì),要培訓(xùn)組長的組織、協(xié)調(diào)能力,讓組長引導(dǎo)每一個組員參與探究活動。
(3)探究內(nèi)容的設(shè)計是核心。遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行探究內(nèi)容的設(shè)計,由舊知識到新知識,由簡單到復(fù)雜,層層遞進(jìn)。
(4)教師適時的指導(dǎo)是保證。在探究活動中,教師應(yīng)做一個參與者,走到學(xué)生中間,認(rèn)真觀察學(xué)生的表現(xiàn),及時了解探究活動的進(jìn)度,在學(xué)生遇到問題時給予指導(dǎo)。
(5)合理的評價是升華。探究的最終目的是讓每一學(xué)生都獲得成就感,教師不能吝嗇自己的表揚,要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點,給予學(xué)生充分的鼓勵和肯定。
4.2? 具體實施
4.2.1? 導(dǎo)入新課
生物是一門自然科學(xué),與生活聯(lián)系密切,所以創(chuàng)設(shè)的情境應(yīng)體現(xiàn)理論與實際的結(jié)合。教師可以生活中的例子引入種群的概念,如教室的學(xué)生、菜市場的白菜、校園湖泊里的錦鯉等,讓學(xué)生判斷,以上哪些屬于種群。通過比較分析,體會種群的要點:①一定自然區(qū)域內(nèi);②同種生物;③全部個體。這樣通過創(chuàng)設(shè)問題情境進(jìn)行導(dǎo)入,可以讓學(xué)生初步認(rèn)識種群的特征,同時實現(xiàn)新舊知識的有效銜接,簡明扼要地引入新課,激發(fā)學(xué)生的探究欲望。
4.2.2? 開展探究
種群的特征主要表現(xiàn)為數(shù)量的變化,種群密度是種群最基本的數(shù)量特征,教師可聯(lián)系生活提問學(xué)生校園某種名貴的樹木有多少棵,校園內(nèi)老鼠有多少只,從而引出種群密度的定義,并引導(dǎo)學(xué)生思考該如何統(tǒng)計個體數(shù)量。校園內(nèi)名貴的樹木數(shù)量有限,學(xué)生容易想到逐個計數(shù)的辦法,但如果問題是草地上有多少棵蒲公英,該怎么統(tǒng)計?生物數(shù)量較大時,無法用計數(shù)的方法來進(jìn)行統(tǒng)計,學(xué)生會陷入思考,教師可趁熱打鐵,引出種群密度的調(diào)查方法,使探究活動自然開展。
探究活動1:每個小組的桌子上有一張紙,假設(shè)這張紙代表一塊面積為100m2的草地。黑色圓點代表蒲公英,白色圓點代表其他植物,估算一下這塊草地上蒲公英的數(shù)量。
教師組織學(xué)生探究,學(xué)生通過合作交流,尋找解決問題的方法。學(xué)生會得出不同的認(rèn)知和解決問題的方法,合作學(xué)習(xí)可以使學(xué)生了解彼此的見解,看到同一問題的不同側(cè)面,既培養(yǎng)學(xué)生的自我分析、調(diào)整等認(rèn)知能力,又培養(yǎng)他們的合作意識和溝通能力。學(xué)生討論結(jié)束后,各組派代表闡述觀點,師生通過分析比較得出可行性方案:取若干相同的樣方,分別計數(shù),再求平均值估算種群密度,再乘以草地面積。引入樣方法,教師沿著這一線索繼續(xù)給出探究的方向。
探究活動2:聯(lián)系我們生活中熟悉的生物,探究樣方法適用于什么生物?取樣原則有哪些?取樣方法有哪些?樣方大小如何確定?如何計數(shù)?
探究活動2在探究活動1的基礎(chǔ)上開展,學(xué)生的思維在探究活動1中得到了一定的發(fā)散,探究的內(nèi)容逐漸增多,學(xué)生仍可以得出科學(xué)的結(jié)論。對“樣方法適用于研究什么生物?”這一問題,學(xué)生會很自然地想到植物,但是何種植物適用?動物是否適用?這是學(xué)生要深入思考的問題,思考這一問題有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的深度與廣度。對于取樣原則問題,紙片上蒲公英的分布不是均勻的,學(xué)生在此基礎(chǔ)上再聯(lián)系生活實際就能想到隨機取樣。教師在參與學(xué)生的小組探究時,要注意引導(dǎo)學(xué)生解決以下幾個問題:紙片的形狀是正方形的,怎樣取樣合理?對于非正方形的地塊,又如何取樣?對于壓在邊線及夾角的個體如何處理?最后如何處理各樣方的數(shù)據(jù)?學(xué)生也可能會有不同的思考,如樣方大小問題,學(xué)生可能想到調(diào)查對象體積較大或者數(shù)量較少時,樣方面積要適當(dāng)擴大。對于不同的觀點,教師要給予合理的評價,并對學(xué)生的科研態(tài)度給予肯定。
探究活動3:每個小組的桌子上各有一個瓶子,瓶子里裝了若干黃豆,估算本小組瓶子中黃豆的數(shù)量。
以探究為本的課堂教學(xué)的優(yōu)點之一在于其高度的民主性。學(xué)生在這一探究活動中可能會產(chǎn)生各種想法,教師要用欣賞的眼光看待學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生代表發(fā)言完畢后,師生共同總結(jié)出解決方案:先取出一定數(shù)量的黃豆做標(biāo)記,再將標(biāo)記過的黃豆重新放回瓶子,搖勻,再取出一定數(shù)量的黃豆,統(tǒng)計其中帶標(biāo)記的黃豆數(shù)量。教師引入標(biāo)志重捕法,M為標(biāo)記的黃豆數(shù),n為第二次取出的黃豆數(shù),m為第二次取出的帶標(biāo)記的黃豆數(shù),則該瓶中黃豆數(shù)量約為N=M ×。
探究活動4:標(biāo)志重捕法適合調(diào)查什么樣的生物?操作步驟是怎樣的?使用時需要注意什么問題?
學(xué)生根據(jù)之前的探究,可以得出適用范圍為活動能力強、活動范圍大的動物。探究操作步驟時,教師可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)探究活動3的操作進(jìn)行歸納,學(xué)生能夠總結(jié)出操作步驟為捕捉、標(biāo)記、放回、重捕。在探究使用此方法需要注意的問題時,學(xué)生根據(jù)之前的體會踴躍發(fā)言,如用什么方法標(biāo)記能不掉色?把標(biāo)記的黃豆放回去搖勻與否對實驗結(jié)果有影響?在此基礎(chǔ)上,學(xué)生會注意到標(biāo)記物的選擇與使用、被研究種群本身的數(shù)量變化及分布都會影響實驗結(jié)果,從而使學(xué)生通過探究促進(jìn)思考,通過思考得出合理的結(jié)論。
探究活動5:選取校園內(nèi)的生物作為研究對象調(diào)查其種群密度。
開展探究性學(xué)習(xí)離不開實踐探究,實踐探究能讓學(xué)生體驗實驗操作的過程與樂趣,培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。學(xué)生首先要制訂可行的實驗方案,包括研究對象、調(diào)查方法、調(diào)查步驟、調(diào)查中需要注意的問題等,并按照實驗方案開展探究活動,在實踐中升華理論知識。教師則需要根據(jù)調(diào)查結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注有害生物的防治及瀕危生物的保護,進(jìn)一步達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
綜上所述,本節(jié)以探究為本的課堂教學(xué),在達(dá)到五個基本要求的基礎(chǔ)上,在探究活動的安排上遵循了由易到難的原則,有利于鍛煉學(xué)生的思維能力;將課內(nèi)和課外探究相結(jié)合,使生物課堂得到了延伸,有利于提高學(xué)生的實踐能力;增強了教學(xué)活動的民主性與互動性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作與交流能力。以探究為本的課堂教學(xué)為提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提升學(xué)生實踐能力提供了一條新的路徑。探究式教學(xué)本身沒有固定的模式,教學(xué)內(nèi)容、教育對象都會影響教學(xué)過程的實施,教師應(yīng)在深刻領(lǐng)會探究式教學(xué)實質(zhì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合生活實際,靈活運用以探究為本的教學(xué)思想,最終提高高中生物課堂教學(xué)的有效性,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]謝愛蓮.探究式教學(xué)模式淺析[J].試題與研究,2013(2).
[2]韓秋娜.基于核心素養(yǎng)的《種群的特征》教學(xué)設(shè)計[J].中學(xué)教學(xué)參考,2019(23).
【作者簡介】
范艷琴(1980~),女,漢族,遼寧沈陽人,本科,中學(xué)高級教師。研究方向:高中生物教學(xué)。