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例析“真情境”在高中生物学教学困境化解中的应用

2020-10-10时祺

中学生物学 2020年5期
关键词:高中生物学教学困境核心素养

时祺

摘要:挖掘生活素材,创设贴合学生认知的“真情境”,激发学生“真情感”,助力学生认知发展,切实提高学生解决实际问题的能力,提升学生生物学核心素养。

关键词:真情境 核心素养 高中生物学 教学困境

中图分类号:G633.91 文献标志码:B

高中生物教学存在诸多困境,例如新课导入平淡无奇,不能有效激发学生兴趣;重难点知识剖析不透彻,不能真正突破;思维提升有限,不利于学生核心素养养成等。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》指出,生物学教学需切实提高学生“在解决真实情境中的实际问题时的价值观念、必备品格和关键能力”。学习生物学需要以生物学事实、现象为支撑。教学过程立足学生的思维发展,先学后教,注重与现实生活的联系,围绕学习重难点和教学衔接点、关键点,有目的地创设真实场景。科学素材源于社会热点,或源于生活实践,但都能由真实的感官体验激发学生情感共鸣,由此激发学生对知识的主动认知,助力学生核心素养的发展。因此,笔者结合自身教学,对应用“真情境”解决教学困境的课例做了以下梳理。

1真情境导入新课,激发学生情感认知

高中生物学知识具有一定的抽象性,学生对新知识的最初接受常出现暂时停顿或下降的现象,即“高原现象”,因此有效的新课导入显得尤为关键。教师善导,学生方能以最大的热情走入课堂,以最高的效率主动学习。教师基于学生原有认知,创设贴近学生生活经验的真实情境,激发学生在“最近发展区”范围内的认知的主动、高效发展。

例如,“降低化学反应活化能的酶”是高中生物学人教版《必修1·分子与细胞》第五章第一节。看到本节标题,学生说:“字都认识,但看不懂在讲什么。”学生对教材中着重提到的过氧化氢酶是陌生的,会造成继续学习酶催化机制的障碍。但学生对过氧化氢(双氧水)、化学催化剂较熟悉。为激发学生对本节课的学习主动性,笔者从生活中提炼出一个学生熟悉的场景,创设了视频观看和动手体验形式的真实情境。生活场景:手指划伤后,医生用双氧水在伤口处清洗消毒,此时伤口处会冒出大量气泡。兴趣小组的学生将此情景录制成视频,作为本节课的导入。同时,为了让每一位学生都参与其中,笔者准备了双氧水、刀片、新鲜猪肝、土豆、花菜、芹菜、苹果等实验试剂、用品和材料。学生亲自体验双氧水滴加在各种实验材料的创口处产生大量气泡的过程。学生观察到现象,自然想一探究竟,此时“过氧化氢酶”就可以水到渠成地引出。

2真情境突破重难点,助力学生深度学习

重难点有效突破是生物教学的重头戏,是帮助学生理解最核心的生物学知识、培养学生生物学学科核心素养的重要一环。教育心理学家布鲁纳认为:学生是积极的信息加工者,教师的角色在于提供让学生感兴趣的学习材料、创设可以让学生自己学习的环境。因此,教师依据重难点内容,从复杂的知识体系中提炼相关要素,创设情境,对帮助学生理解重难点尤为重要。

例如,“种群的特征”一节中“样方法”和“标志重捕法”是重难点。笔者在教学中发现,学生利用教材中素材学习“估算种群密度的方法”的效果一般。于是,结合学校所在地生长的一种入侵植物——加拿大一枝黄花的生长状况,创设了一个解决现实问题的情境。教师展示当地一个废弃的建筑用地和某条河的岸边图片,提出问题:某种植物达到多少种群密度才能称之为“入侵植物”呢?“当地的入侵植物”成功吸引了学生的眼球,学生小组合作完成“导学案”中两地块模拟图中“一枝黄花种群密度”的估算和统计(图1、图2和表1)。

任务完成过程中,在选取样方大小、位置时,同学间不同意见的磋商带给学生思想的碰撞,使学生对“五点取样法”和“等距取样法”有了直观感受和体悟。样方确定后,学生在计数过程产生了疑问:样方边缘的个体如何计数?主动发现问题后,主动思考所获取的答案更深入学生的内心。对所记录数据的记录和处理让学生体会到多取样方、计算平均值的必要性;甚至还有不少学生进一步主动完善了估算一枝黄花种群密度的方案。情境创设下的深度学习替代教师条条框框的讲解,减轻学生识记负担,让知识“随风潜入夜”般转化为学生的观念意识。

接着,教师提出问题:草地中某种小动物、河中某种鱼的种群密度是否也可以用样方法估算呢?从而过渡至标志重捕法的学习。教师在原有情境中继续布置任务:调查河流中鲫鱼的种群密度。教师给每个小组准备一个装有若干(学生未知)黑色棋子的大信封、一个装有50个白色棋子的小信封和一只塑料桶,以棋子代表鯽鱼,模拟实验情境呈现标志重捕法(图3)。学生在此过程中,切身体会到棋子混匀程度对估算结果的影响;通过把自己的估算结果与教师提供的己知黑棋子数比对,意识到重复抓取次数的重要性等细节知识在模拟实验情境中得以内化。

3真情境提升思维,提高学生核心素养

生物学知识学习的最高境界——从生活中获取,到生活中应用。常规生物学课堂教学中,因时间、空间和内容的要求,学生走出教室参与实践受到了一定程度的限制。但是,让情境走进课堂,用情境教学法检测学生应用所学知识解决实际问题的能力不失为一种行之有效的方法。

例如,“生态系统的结构”一节教学中,学生对生态系统的营养结构——食物链、食物网的学习和认知相对容易,但了解生态学中科学研究方法有助于提升学生科学素养。教师借鉴生态学家野外研究生物间捕食关系的方法之一——调查动物食物残渣中消化物组成,创设了以下情境:某草原生态系统中8种生物之间可能存在的捕食关系的,以表2的形式呈现给学生。学生分析表格中信息,完成任务:构建8种生物之间所有可能的食物链,并进而构建食物网。

学生在分析表格、构建“食物链和食物网”模型的过程中,近距离接触科学研究方法,感悟知识获取的来源和途径。感官的直接刺激激发了他们情感和思维,外化于行动,提升了他们分析模型构建模型的科学思维能力。课后,有不少学生自主查阅资料,寻找更加多样化、现代化的生态学研究方法。

苏格拉底曾说:“教育不是灌输,而是点燃火焰。”教师不是蜡烛,而是能够点燃火焰的火柴,创设符合学生认知规律的情境则是让火焰更旺的助燃剂。生物课堂在学生与真实情境的持续互动中进行,以“真情境”激发“真情感”,助推学生认知发展和深度学习,有效提升学生的生物学学科核心素养!

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