指向核心素養(yǎng)的初中生物學(xué)課堂構(gòu)建
——以“土壤里的小動(dòng)物”為例

陸美琪

(江蘇省蘇州市吳中區(qū)城西中學(xué) 江蘇蘇州 215128)

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》提出,生物學(xué)課程以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為課程目標(biāo)。 初中生物學(xué)課堂勢(shì)必改變?cè)械慕虒W(xué)模式,在綜合考慮初中學(xué)生實(shí)際情況的前提下,探索實(shí)現(xiàn)生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四大素養(yǎng)的強(qiáng)化途徑。 本文以“土壤里的小動(dòng)物”一課為例,從核心素養(yǎng)的視角剖析,探討初中生物學(xué)課堂的構(gòu)建策略。

1 課前調(diào)查和小實(shí)驗(yàn),聚焦生命觀念

在課前,教師組織調(diào)查小組在校園中尋找、捕捉蚯蚓:①在松軟、潮濕的泥土中挖;②找到蚯蚓糞便,在其附近掘取;③翻開磚塊,在下方泥地中尋找;④從枯枝爛葉、腐爛植物堆里搜尋。 同時(shí),建議學(xué)生在捕捉前先對(duì)蚯蚓的棲息環(huán)境拍1—2 張照片或一段短視頻,將捕捉獲得的蚯蚓妥善安置、飼養(yǎng),如考慮容器遮光,放入潮濕的泥土和腐爛的碎葉等。 同時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生思考蚯蚓的“生活環(huán)境”:蚯蚓怕光嗎? 蚯蚓喜歡潮濕嗎? 進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生開展“探究蚯蚓對(duì)環(huán)境溫度、光照的選擇”實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)設(shè)置兩個(gè)組,每組取三個(gè)容器:①一邊放濕潤土壤,一邊放干燥土壤,中間放5條生長狀態(tài)一致的蚯蚓,兩邊都遮光;②一邊遮光,一邊不遮光,中間放5 條生長狀態(tài)一致的蚯蚓,兩邊土壤濕度一致。 接著,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察、探索蚯蚓會(huì)向哪邊移動(dòng)。

上課開始,教師鼓勵(lì)各調(diào)查小組的學(xué)生上臺(tái)展示蚯蚓“生活環(huán)境”的照片或視頻和活蚯蚓實(shí)物,接著讓學(xué)生現(xiàn)場展示“探究蚯蚓對(duì)環(huán)境溫度、光照選擇”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 “蚯蚓會(huì)向哪一邊移動(dòng)呢?”,在學(xué)生們的好奇中公布答案,促使學(xué)生聚焦對(duì)蚯蚓生命現(xiàn)象的思考;“蚯蚓有哪些形態(tài)結(jié)構(gòu)特征適應(yīng)土壤中生活呢?”,引領(lǐng)學(xué)生探索蚯蚓的形態(tài)結(jié)構(gòu),運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀對(duì)蚯蚓的特征形成合理性認(rèn)知,并作科學(xué)性解釋。

2 層層問題引導(dǎo)觀察,培養(yǎng)科學(xué)思維

課堂設(shè)置兩個(gè)觀察活動(dòng),通過層層遞進(jìn)的設(shè)問,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,發(fā)散思維。

2.1 觀察蚯蚓外形

問題1:看一看,蚯蚓的體形是怎樣的? 學(xué)生描述“圓柱形”等后,進(jìn)一步設(shè)問:這樣的體形對(duì)其在土壤中生活有何意義? 教師指導(dǎo)學(xué)生拿筆插入泥土,模擬說明蚯蚓的體形有利于鉆土。

問題2:看一看,蚯蚓是什么顏色? 有部分學(xué)生回答具體顏色,如粉紅色、褐色等,而當(dāng)有學(xué)生提及“蚯蚓的體色與土壤顏色相似”“隨棲息的環(huán)境變化出現(xiàn)不同”等,進(jìn)一步設(shè)問:蚯蚓的體色特征對(duì)其生存有什么意義? 引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到“保護(hù)色”。

問題3:數(shù)一數(shù),蚯蚓有多少體節(jié)? 實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生對(duì)蚯蚓體節(jié)計(jì)數(shù)存有畏難情緒,教師及時(shí)點(diǎn)撥“有沒有簡便的方法?”,如先用尺測量蚯蚓總長,再量蚯蚓10 環(huán)體節(jié),通過長度比較,推測蚯蚓全長應(yīng)有多少環(huán)體節(jié)。 在學(xué)生利用簡便方法成功計(jì)數(shù)蚯蚓的體節(jié)后,教師進(jìn)一步提問:蚯蚓體節(jié)有何特殊之處? 學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)蚯蚓有一體節(jié)無節(jié)間溝、狀如指環(huán),教師解釋此為“環(huán)帶”,是蚯蚓的生殖帶并介紹蚯蚓繁殖。

問題4:辨一辨,如何區(qū)分蚯蚓的前端、中端和后端? 學(xué)生動(dòng)腦筋思考,回答:有環(huán)帶的一端為前端,反之為后端。

2.2 觸摸蚯蚓體表

問題1:輕輕撫摸蚯蚓體表,有什么感覺? 學(xué)生感受到蚯蚓體表很“黏滑”“濕潤”后,教師進(jìn)一步追問“黏滑、濕潤這樣的體表對(duì)其土壤生活有什么意義?”,多數(shù)學(xué)生想到“能減少鉆土?xí)r阻力”,少數(shù)學(xué)生認(rèn)為“不僅能減少鉆土?xí)r阻力,還擔(dān)任呼吸功能”。 為說明蚯蚓靠“濕潤的體表”呼吸,教師出示人體“呼吸道和肺”、鳥類“肺和氣囊”、蝗蟲“氣管”三張圖片作橫向?qū)Ρ?并出示“蚯蚓內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖”分析:氧氣先溶解在蚯蚓體表的黏液里,接著進(jìn)入蚯蚓體壁內(nèi)毛細(xì)血管中的血液,血液中的二氧化碳也通過體表排出體外。 最后,教師引導(dǎo)學(xué)生用“蚯蚓呼吸的方式”解釋“在對(duì)蚯蚓的觀察過程中,要不時(shí)地用濕棉球擦拭蚯蚓體表”的原因。

問題2:來回?fù)崦球靖姑?有什么不同的感覺?學(xué)生撫摸發(fā)現(xiàn)蚯蚓的腹面觸感有著不同于背部的“粗糙”,于是萌生進(jìn)一步探究“粗糙腹面”具體形態(tài)的想法。 因此,教師引導(dǎo)學(xué)生先用肉眼觀察蚯蚓腹面,并提醒學(xué)生如果難以用肉眼看清,可以借助放大鏡等工具觀察。 學(xué)生借助放大鏡,觀察發(fā)現(xiàn)在蚯蚓腹面上有許多突起的“細(xì)刺”。 教師進(jìn)一步提問“‘細(xì)刺’內(nèi)部是什么?”并出示“蚯蚓橫切面圖”引導(dǎo)學(xué)生分析,待學(xué)生觀察后,教師解釋這些突起的“細(xì)刺”會(huì)伸入到腹內(nèi)呈“針狀”,形成“剛毛”。 為了形象地介紹剛毛的作用,教師呈現(xiàn)短跑運(yùn)動(dòng)員的“釘鞋”和滑冰運(yùn)動(dòng)員的“溜冰鞋”兩張圖片作對(duì)比,說明蚯蚓腹面的剛毛相當(dāng)于“釘鞋”,起增加身體與地面間摩擦力的作用,配合蚯蚓“一伸一縮”的運(yùn)動(dòng)。

通過一連串的問題,教師引導(dǎo)學(xué)生了解并掌握觀察的順序和方法;設(shè)問的層層深入,讓學(xué)生對(duì)蚯蚓的了解從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),從而培養(yǎng)觀察與想象、比較與分析、概括與歸納等科學(xué)思維。

3 以小組合作實(shí)驗(yàn)為載體,提高科學(xué)探究能力

課堂的兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn),都以小組為實(shí)驗(yàn)單位,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn)操作。

3.1 探究蚯蚓在不同表面運(yùn)動(dòng)

實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容:將蚯蚓放在不同表面,如木板的光滑面和粗糙面,比較蚯蚓在哪個(gè)表面爬行得更快?

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)各小組的成功率較低,于是教師鼓勵(lì)學(xué)生自主分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因,有學(xué)生認(rèn)為“可能干木板會(huì)吸濕,影響蚯蚓的運(yùn)動(dòng)”,建議“對(duì)干木板進(jìn)行適度打濕”處理,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有了明顯好轉(zhuǎn),最終大多數(shù)小組獲得“蚯蚓在潮濕木板的粗糙面爬得快”的預(yù)期結(jié)果。 教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),實(shí)驗(yàn)成功的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)推廣,實(shí)驗(yàn)不成功的原因要交流、分析。

3.2 探究蚯蚓刺激——反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容:對(duì)不同的刺激,蚯蚓會(huì)有什么反應(yīng)? 蚯蚓身體的不同部位對(duì)刺激的反應(yīng)有差異嗎?

教師在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上準(zhǔn)備好鑷子、解剖針、聚光小電筒、紙盒、棉球、酒精、醋等實(shí)驗(yàn)器材,指令學(xué)生分組設(shè)計(jì)“刺激”方案,如:①用鑷子或解剖針輕輕地碰一碰蚯蚓的前、中、后端;②用浸過酒精或醋的棉球涂一涂蚯蚓的前、中、后端;③把蚯蚓放在陰暗的紙盒里,用聚光小電筒照一照蚯蚓的前、中、后端。 各小組按設(shè)計(jì)的方案實(shí)施操作,觀察蚯蚓分別有什么反應(yīng)? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明:蚯蚓對(duì)各種刺激反應(yīng)都比較靈敏,且前端最為靈敏。 為了探尋前端最靈敏的原因,教師引導(dǎo)學(xué)生從“蚯蚓內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖”中找尋答案,有學(xué)生分析圖中蚯蚓的神經(jīng)結(jié)構(gòu)后,作出合理性解釋:蚯蚓前端有腦,而腦后的腹神經(jīng)索上有許多神經(jīng)節(jié)。

采取“小組合作實(shí)驗(yàn)”探究,有利于打開實(shí)驗(yàn)思路,發(fā)揮小組集體智慧。 全組共同參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),組內(nèi)分工合作完成實(shí)驗(yàn)。 如果在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)不夠完善的地方,視情況改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。 學(xué)生在完善實(shí)驗(yàn)的過程中,提高科學(xué)探究能力。

4 課堂交流、課后延伸,肩負(fù)社會(huì)責(zé)任

課堂最后階段,教師組織全班學(xué)生就“蚯蚓與人類的關(guān)系”議一議、說一說蚯蚓的作用,同學(xué)們給出了不同的回答,如可改良土壤,增加土壤肥力;處理生活垃圾;作飼料;作中藥,如地龍;作保健食品,如藥膳等……通過分享交流,學(xué)生對(duì)蚯蚓的認(rèn)知由模糊、零碎變得清晰、多方位,愛護(hù)動(dòng)物、保護(hù)生命的態(tài)度責(zé)任獲得提升。

教師布置課后拓展作業(yè):將捕捉獲得的活蚯蚓帶回家,再做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容如下:將蚯蚓放置在裝有潮濕泥土的透明玻璃缸中,觀察蚯蚓在土壤中的運(yùn)動(dòng)及對(duì)土壤的作用。 通過親身體驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生理解蚯蚓對(duì)土壤環(huán)境的作用,并向?qū)W生提問:如果農(nóng)田中的蚯蚓全部消失,可能是什么原因? 將會(huì)發(fā)生什么后果? 以此,學(xué)生能深刻認(rèn)識(shí)以蚯蚓為代表的土壤小動(dòng)物與土壤環(huán)境、人類健康等密切相關(guān),從而形成與生物和睦相處的意識(shí)和行為習(xí)慣,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。