“做中学”智慧生物学课堂与课程构建

肖小亮

笔者所践行的“做中学”智慧生物学课堂，应时代的发展和课程改革的进程而萌芽：课堂上观察生命现象时，笔者引导学生用睿智的眼光去发现、挖掘隐藏于知识背后的深层次智慧，并进一步思考其应用价值。其实，引导学生发现智慧的学习过程，就是学习能力与方法的培养过程，更是体验科学家致力于发现的过程。所以，日常教学中，我们力求每课一“智”，而每次“智”的发现都会给学生带来喜悦，这已逐渐成为我们生物学课堂的亮点。

一、智慧生物学课堂的构建

人教版《生物学》八年级上册“环节动物”这一小节，要求学生通过观察蚯蚓，了解环节动物的特征及与人类的关系，故笔者的智慧课堂是这样设计与实施的。

1.课前：自主学习与准备

分小组寻找和养殖蚯蚓，并准备与之相关的资料。这就要求学生提前了解蚯蚓生活的环境及生存条件，以便制作简易养殖瓶进行临时养殖，确保课堂上有生物材料供正常使用。

2.课中：体现每课一“智”

一是观察蚯蚓生命现象。引导学生先观察蚯蚓的外部形态，然后用放大镜观察蚯蚓腹部的刚毛；再将蚯蚓分别放到光滑的玻璃板和粗糙的纸板上，观察其运动，做好实验记录（也可以尝试用墨水擦蚯蚓腹部，然后让其在白纸上蠕动，观察其运动后留下的痕迹）。让学生思考：为什么会出现线条粗细不等的结果？

二是发现活动规律。从身体分节、肌肉与刚毛的配合，来理解蚯蚓的运动结构和规律等。

三是应用规律。根据蚯蚓的运动结构（肌肉与刚毛），解释其蠕动特点。学生还可以绘制蚯蚓运动分解图、科普漫画等。

四是深层次挖掘规律。通过制作蚯蚓环状体节模型（提前准备—些圆锥状矿泉水瓶盖）来模拟蚯蚓的运动，验证其灵活性。

五是形成智慧。从前面的生命现象中，挖掘出“生存法则之天时地利”生活启示。从蚯蚓生活在“阴暗潮湿富含有机质的疏松土壤”可得出，其环境条件是——光（阴暗）、温度（10℃-30℃）、湿度（潮湿）、空气（土壤疏松，充足）——这就是“天时”因素；再从蚯蚓的运动实验中发现：蚯蚓能在粗糙的纸板上运动自如，而在玻璃板上却寸步难移（打滑），即蚯蚓适合在粗糙的纸板上（环境）运动——这是“地利”因素。此时，教师引导学生总结出：无论是动植物还是人类，天时地利都是其最适宜的生存条件。另外，我们还可以从心理学角度提出全新的蚯蚓效应或法则等，并将其引申至人生走向成功成才的自然条件和环境条件——善于把握机遇，利用有利的时机和环境条件，在最佳环境状态下付出努力，才可达到事半功倍的效果。

六是展示智慧。提供时间和平台让学生展示自己的发现，可以是即兴汇报，也可以是别的形式。

七是评价奖励。事先制订评价标准，以鼓励发现、积极汇报为主。

3.课后：进一步自主学习与研究

以蚯蚓为实验材料，进行科普漫画创作或创新实验设计与探究。如根据蚯蚓的运动原理，进行仿生应用，可创造性地设计新型运动（交通）工具，还可利用蚯蚓体壁清洗液（即黏液，含有多肽）的杀菌作用来做发明应用等。

二、智慧生物学的完善与构建

仅仅在国家课程校本化层面构建智慧生物学是远远不够的，它还需要校本课程来做进一步的补充、提升，如在拓展性课程方面，我们做了如下努力。

一是入门型：《生物DIY活动》。从最简单的DIY活动开始.如植物标本书签DIY、插花与保鲜等，通过提供学习支架，支持学生动手开展活动，并进行主题化统整。

二是成长型：《国粹·中医文化》。从基于网络的研究性学习开始，从开题任务布置到方法指导，再到成果展示，让学生初步了解中草药；然后走进中药店买药，再到校园、中草药园、野外寻药，不断强化学生对中草药的认识；接着，通过开放式拓展学习，自主选题，深入研究中草药的应用、栽培、试验等；最后，通过社区服务“药草大学堂”的形式，向其他同学推介中草药知识，号召广大青少年认草识药，继承中华传统文化。

三是发展型：《小实验大道理》。以常见的心理效应实验为切入点和载体，按青少年的认知能力顺序，结合“做中学”理念，依次通过验证性、探究性、创新心实验进行探秘，并挖掘实验中隐含的实验技能、科学思维和心理启示，以应用于生活。

四是升华型：《新技术支持下的生物科学实践》。引进“做中学”理念和新技术试推STEM教育，让青少年在科学探究与工程设计中体验科学、技术、工程、数学甚至艺术等学科的融合。

现以其中一节“艾滋病毒模型建构及仿生应用”为例，来淡谈“智慧生物学”的构建。

该课以艾滋病毒为题展开，先让学生观察和描述艾滋病毒的形态结构特征（S），并让学生借助学习支架动手建构模型，接着借助数学的欧拉公式解方程，来验证该正二十面体模型结构的科学性（M）；然后进一步用萝卜块和牙签搭建立体模型（T），鼓励学生在动手搭建中产生仿生的点子，如建多面体玻璃温室（E），升华科技服务于生活中；最后再反转课堂，让学生经历头脑风暴.交流仿生点子，并鼓励学生在课后将设想转化为成果进行展评。

其具体过程包括：观察活动，从整体到局部科学观察与思考；物理模型建构，先平面后立体逐步生成；球体模型建构数学探秘，借助数学工具解决问题；模拟实操建模.鼓励边搭建边思考仿生应用；艾滋病毒与仿生应用，将科技服务于生活；头脑风暴，交流和评析仿生点子；活动拓展，联系生活，体验将技术转化为生产力。

可以看出，该课堂以学生“动手活动”为主，教师引导为辅，强调“做中学”的理念，尝试STEM教育.有效实现科学、技术、工程与数学的高效融合，而其中最为关键的是“智慧”的发现过程。

因此，在学生对以上拓展类校本课程的体验兴趣大增后，我们又推出了颇具特色的探究类校本课程——《基于智慧生物学的科学探究》，在全校铺开——通过自主报名、讲座培训、自主探究、小组辅导、成果展示等形式，历时7周共30课时整个过程体现了如下特点：（1）提出问题、观察和建模、设计方案展开研究、收集分析数据；（2）以数学思维方法解决问题、构想科学解释，基于证据作出推理或思辨、获取评价或交流信息等一通过基于“科学家科学实践流程”的设计，再加上STEM/STEAM元素的融入，让学生有机会整合多个学科进行全面且高效的训练。不断发现与积累，逐渐牛成为智慧生物学。

总之，智慧生物学课堂与课程的构建，不仅是知识型智慧的叠加，更是能力与隋感的发现与升华。我们期待智慧生物学能得到进一步拓宽拓广拓深，同时又能被浓缩成“授人以渔”的智慧。

（编辑 刘泽刚）