数字故事在初中生物学教学中的应用

张杰芳

(山东省淄博市临淄区实验中学 255400)

初中生物学课程中有些内容比较微观抽象或理论性较强，大多数生物学教师能够整合、使用形象多元的信息技术元素(如视频、动画和图片等)，为学生提供生动、形式多样的学习资源，帮助学生在基于事实基础上进行推理归纳。其中，数字故事作为一种新的交流学习方式，对培养学生的表达能力、解决问题的能力、创造力起着积极作用[1]。较好的数字故事蕴含着浓浓的人文情怀和丰富的教育价值，也能激发学生学习的兴趣，开阔他们的视野。因此，数字故事逐渐走入生物学课堂，受到学生的欢迎，并逐渐被广大生物学教师所了解、认可和使用。

1 数字故事的内涵

喜欢聆听故事是人类的天性。美国著名的认知科学和学习理论专家罗杰·尚克指出：“人类生来就理解故事，而不是逻辑。”数字故事是计算机进入教育教学应用的产物，20世纪90年代初期，达纳·温斯洛·阿奇利作为数字故事的先驱者，用计算机把老照片串起来制作成一个个小短片，讲述一个个动人的故事，这就是数字故事的雏形。2002年，来自8个国家及美国25个州的代表聚集在一起创办了数字故事协会[2]。从此，数字故事的概念迅速在世界各国传播开来，并受到广大教育者的关注。数字故事的定义是：在教学活动中编写故事，并加入文字、图像、声音和音乐等多媒体元素，创造可视化故事的过程。

教师在初中生物学教学中，可选取典型的主题，利用文字和史实等理论资料，进行深刻理解与智慧融合，开发设计富有情感的可视化“数字故事”——即最精彩简短的故事文本，配上最贴切清晰的图片或视频、合适的背景音乐以及恰当的节奏，借助于多媒体图文并茂的展示，使学生从声音和画面中获取故事信息，并能得到直观感受和体会，引发情感体验，有利于科学精神和科学素养的培养。好的“数字故事”是精简、深刻又富有感染力和说服力的，可大大突破信息技术仅仅作为“呈现事实”“提供练习”等“演示”活动工具的局限，实现从“助教”到“助学”的转变，为学生的自主学习、合作学习和交流讨论提供更加广阔的空间。

2 数字故事在生物学教学中的应用

2.1 利于实现科学史情境化表达 目前全国各版本初中教材由于篇幅的限制，科学史资料部分基本上是简单的史实呈现，多数资料理论性强，不足以全景式展现每一个成就背后科学家的付出和智慧结晶，从而难以引发学生的兴趣与共鸣。“科学史数字故事”是对科学史料的深度挖掘、整合与创新的开发呈现,它更能激发学生的学习和探究热情，引领学生重温生物学科学家的苦心研究，揭示科学发现背后的秘密。在学习山东科学技术出版社《生物学》教材(下同)中“病毒”一节时，对“病毒的发现”这一内容多数教师往往采用“自学阅读、思考回答”的方式，学生能从简短的文字资料中找到答案，但因为缺少感性认识，学生对科学家的工作并没有深刻的感受。教师可查阅相关资料，对文字进行加工修改，并配以贴切的图片、音乐，设计数字故事“病毒的发现史”，具体可设计这样的故事文本：

例如，“一百多年前，人类对病毒还一无所知。当这些疾病出现时，人们称之为天灾、瘟疫。随着时代的发展，科学的进步，科学家们有强烈的使命感和责任感要去解开其中的奥秘……1886年，德国科学家麦尔发现了烟草的一种病态：感染的叶子出现深浅相间的绿色区域，他将这种病命名为烟草花叶病，麦尔证明这种病是可以传染的。1892年，俄国科学家伊万诺夫斯基进一步实验，他将患病叶的汁液经细菌过滤器过滤，再用过滤液侵染正常叶，结果使正常叶患病。伊万诺夫斯基由此证明这种病不是由细菌引起的，而是比细菌还小的病原体引起的。1898年，荷兰科学家贝杰林克再次验证了伊万诺夫斯基的发现，并用“病毒(virus)”来命名这种病原体。同年德国科学家学家莱夫勒和弗罗施证实了口蹄疫病毒的存在。但病毒实在太小了……用当时观察微观世界最好的显微镜还是无法看到它的真实面目，直到……二十世纪初，人类发明了放大几万倍的电子显微镜。1939年，科学家首次在电子显微镜下观察到了烟草花叶病毒。借助于电子显微镜这一有力武器，人类又发现了很多长期危害人类和其他生物的病毒……”

该数字故事饱含叙事味道的文字，配以相关科学家、当时实验仪器的照片和神思者的“飞翔”作背景音乐，通过PPT设计成富有历史感的可视化呈现方式，很容易引起学生的共鸣，有很强的代入感，学生很容易融入到一定的情境中，科学思维和科学品质很容易得到熏陶和培养。学生深深体会到：病毒的发现经历了五位科学家“发现问题—推测—实验验证—发现问题—进一步推测—实验验证—结论”的科学探究过程，从中明晰了科学探究的思路与方法，感受到科学家坚持不懈的科学探索精神和技术手段对科学研究的作用。相关的问题迎刃而解，学生会满怀好奇与期待地投入到病毒形态结构功能的后续学习中去。

2.2 促进生物学概念的网状建构 生物学概念是生物学课程内容的基本组成，生物学教学应该围绕重要概念展开，让学生在充分的主动探究中构建生物学概念，但教师注意不要孤立地传授概念，要注重引导学生在零散孤立的概念节点间以及新旧知识间建立联系，做到融会贯通，深化对概念的理解，帮助学生构建概念的网络体系，进而形成全面系统的认知结构。在学习“种子的萌发”一节之环境条件时，教师一般会设计三个板块：①让学生汇总展示课前栽培成果；②交流讨论种子萌发的环境条件；③通过经典的实验演示引导学生建构概念，即“感性—悟性—理性”的认知过程。但教学往往在总结出种子萌发的环境条件后便戛然而止，每个条件背后隐含的深层原因及涵盖的科学道理并没有进行一定的拓展和延伸，这对促进学生已有知识和后续知识之间的联系建构无疑是一种缺失。对此，教师可探索尝试设计数字故事“种子萌发的秘密”，脚本可这样编写：

例如，“你知道吗？种子的萌发为什么需要水分？水分能使种皮膨胀、软化。种子内贮藏的有机养料在干燥的状态下无法被细胞吸收，水分能溶解各种营养成分，并转运给胚芽、胚轴和胚根。种子的萌发为什么需要空气？种子萌发时需要能量，能量从哪里来？你还记得被誉为“生命的发动机”的能量转换器吗？在氧气的参与下，分解有机物，释放能量。空气中的氧气能保证种子萌发时进行呼吸作用为种子的萌发提供能量。种子的萌发为什么需要适宜的温度？适宜的温度能保证种子各项生命活动的正常进行。种子的萌发需要阳光吗？喜光种子(如莴苣、烟草)需要在一定的光照下才能萌发；喜暗种子(如茄子、黄瓜)在光照下萌发受到抑制。不同植物的种子，在萌发时对光照的需求是不一样的，大多数种子的萌发不受光的影响。种子的萌发需要土壤吗？种子萌发时的营养来自种子本身(子叶或胚乳)，不需要从土壤中吸收无机盐。所以，土壤不是种子萌发的必备条件。同时播种在贫瘠和肥沃土壤中的同种植物的颗粒饱满的种子，哪些萌发得更快一些？同时萌发。这就是种子萌发的外在小秘密，你明白了吗？”

该数字故事用启发性的文字、贴切的图片和快节奏的背景音乐“相遇”、生机盎然的PPT画面融为一体，实现了知识的高效表达。既与前面学过的种子结构、能量转换器建立联系，又为后面呼吸作用的学习埋下了伏笔，从而帮助学生实现概念的结构化建构。

2.3 让知识与生活的联系生命化 多数教师的日常课堂评价能围绕重要概念选取典型问题，且注重与生活的联系，但每个问题的设计往往是孤立的，在巩固概念的同时，知识味有余但趣味化和生命化略显不足。为解决这一问题，教师可打破原有的思维模式，在练习设计上大胆创新，唤起学生的生命意识，增强学生解决生产生活中生物学问题的担当和能力。在学完“绿色植物的呼吸作用”后，教师可设计“玉米的故事”，把问题集中、串联在一种典型的植物生命历程中，故事的脚本可这样设计：

例如，“我是一粒金灿灿的玉米，一直怀有成长的梦想！那是一个夏天，我被种在松软的泥土中。黑暗中没有阳光，我要努力的向上！(生长需要能量，能量来自何方？)终于成功钻出泥土，泥土却板结成硬块，我的根喘不过气来。农民松土帮我忙，根能够呼吸好舒畅！生命不是一番风顺，那年夏天又逢洪水，水浸满泥土，让我难以继续成长！还是农民伯伯帮我排水，让我的根又能呼吸酣畅！排除艰难险阻，我要努力向上，随着时光推移，我也渐次成熟！有些兄弟先一步离开枝头，人们把它们保鲜冷藏！成熟之后，大家聚会，热气腾腾，欢乐开怀！经过风吹日晒，我的呼吸变慢，最后颗粒归仓，让我生命变得安详！生命历程，呼吸相伴，让我对下一次的历程充满期待！”

该数字故事用拟人化的文字叙述、玉米各时期的生长照片和深情的配音诉说，让学生随着生命的律动，感受植物生长的快乐，增强了问题诊断和决策的欲望，从而轻松运用所学解释植物从播种到收获遇到的现象或农民做法背后隐含的科学道理。生物学数字故事在教学中能够：①丰富情境导入，提高课堂情趣；②升华史实情感，展现学科魅力；③拓展前后联系，构建概念网络；④提升人文素养，促进全面发展。它浓郁的情感色彩和视听冲击，既能激发学生的学习兴趣，又能拓宽他们的视野，实现对学生情感、态度和价值观的正确引导，为学生的健康成长打下良好的基础。