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“双减”背景下初中生物实践性作业设计研究

2023-03-29杨静

教学与管理(中学版) 2023年4期
关键词:生物学双减课程标准

摘      要  “双减”政策的施行切实减轻了学生的课业负担,而义务教育生物学课程标准(2022版)秉持教学过程重实践的教学理念,提炼出探究实践的核心素养,从而为教学“增效”。初中生物教学与评价既要注重课堂时效,又要提倡实践的育人价值。生物实践性作业能弥补课堂教学的短板,补充和更新一批高质量、高品质的生物实践活动有益于提升学生的生物科学思维和实践能力。

关 键 词 “双减”  生物学课程标准  生物教学  实践性作业

引用格式 杨静.“双减”背景下初中生物实践性作业设计研究[J].教学与管理,2023(10):55-57.

“双减”政策的实施旨在切实提高义务教育中的课堂教学质量,有效减轻学生的课业负担。2022年版的《义务教育生物学课程标准》(以下简称“生物学课程标准”)提出义务教育以发展学生的核心素养为导向,发展学生适应新时代的必备品格、关键能力和正确价值观,强调育人方式的转变[1],并且提出“教学过程重实践”的课程理念,提炼出与高中核心素养不同的“探究实践”这一素养。探究实践是源于对自然界的好奇心、求知欲和现实需求,解决真实情境中的问题或完成实践项目的能力与品格[2]。生物学课程标准突出强调“实践”的育人价值,改变程序化、形式化的探究,强调真正意义上的实践:运用动手操作、动口表述、动脑设计,通过真实情境下的任务驱动、设计方案、具体实施、学习产品产出的方式进行真正意义的实践,即做中学、用中学、创中学。探究实践包括科学探究和跨学科实践,生物学课程标准详细列出了跨学科实践活动的3个类别共12个跨学科实践活动,要求每学期占用本学科10%的课时数来完成这些活动,主要包括动植物饲养栽培、制作类等[3]。目前生物课堂教学受单一评价模式的束缚,在教与学、评价等各方面缺乏实践活动,对考试明确要求的生物学实验重视程度高,而有关生物学科素养和育人价值的内容忽略不讲,忽视学生实践能力的培养。教育部对北京、江苏、四川、山东等地的中学生做抽样调查,结果顯示学生的实践操作能力严重缺乏,学生的动手实践能力堪忧,影响国民科学素养的提高和创新型人才的培养[4]。在“双减”和新课标的双重背景下,初中阶段生物教学既要注重课堂时效,又要提倡实践的育人价值,本文建议推行实践性作业来弥补课堂的短板,补充和更新一批高质量、高品质的生物实践活动,以期提升学生的生物科学思维和实践能力。

一、项目式作业:激发学生的思维能力

源起于美国的STEM融合课程的项目学习将科学、技术、工程、数学相融合,实现了知识的统整性、创造性,以期培养具备多学科思维的综合性人才。与此相应,生物学课程标准规定课程内容的七个学习主题中,新增了跨学科实践。在教学中,教师要细致研读课程标准,整合其中列出的跨学科实践活动,以及相关联的跨学科概念、事实等,开发一系列的与地理、工程、数学相融合的项目式实践活动,以及发展以归纳、演绎、模型建构、迁移运用、整合联系为主的生物学科核心素养与关键能力。

例如,在学习“生物与环境”大概念之后,教师提出课后实践性作业“生态水坝的制作”,并提供学习指导:1.生态水坝的选址如何确定?2.水坝的建设对当地的生态系统、生态环境有哪些影响?3.对沿岸的植被、动物有哪些影响?4.对河流中的浮游动植物、水生动物和洄游鱼类的生存有哪些影响?5.对当地的居民以及对河流上下游的农田、村舍、土壤含水量等有哪些影响?6.针对上述问题,如何建设绿色环境型的“生态水坝”?学生通过收集资料,在教师的帮助下联系地质专家、工程师、当地生态学家、农林学者、养殖厂主等,在充分研讨、探究、收集资料的基础上,不断搭建模型,反复测试、优化,再修改优化模型,最终建构生态水坝的理论与实践模型,形成探究实践报告并展示交流。

在“建设生态水坝”交流展示会上,教师可设置两难问题情境,即水坝所产生的经济学效益和生态学影响之间的社会议题,让学生进行思辨。学生尝试解决这项复杂的社会问题,可以进行角色扮演:甲方是政府工程建设部门,要在一定生态环境区域中建设水坝,完成蓄水、养殖或泄洪的任务,产生经济学效益;乙方是生态学家代表,从生物学角度进行论证,认为水坝的建设会对当地的生态系统造成不良影响。甲乙双方进行深层次的辩论,辩论中的学生要站在不同的利益方,考虑真实社会中与之相关的利益主体,从可持续发展角度对经济学效益、生态平衡、保护生物多样性、地质构造等方面深入思辨,模拟真实生活的场景,训练辨别、分析、决策、管理、解决问题等综合思维能力。

二、野外实践作业:培养学生的调研能力

生物学是一门研究生命现象和生命活动规律的科学,其研究对象是具有高度复杂性、多样性和统一性的生物界,因而各类生物赖以生存的自然资源便成为生物学的基础,成为开展探究实践活动的天然宝地。初中生的身心发展的特点使其探索实践的欲望更强烈,经访谈了解,相较于坐在教室学知识,野外广阔的天地会让学生的视野开阔、思维活跃,野外实践作业能极大地激发学生的探究兴趣和欲望。家乡连云港拥有海洋、海岛、高山、平原等多种地貌和生态系统,据2020年5月发布的《连云港市生物多样性本地调查》显示,全市物种共3673种,包括维管植物、陆生动物、海洋生物等。其中连云港滨海湿地和内陆湖库是水鸟重要的栖息地,已达国际重要湿地的标准。依托这一主题,生物教师应充分利用家乡的生物资源,开展基于生物多样性主题的野外考察实践作业。

利用暑期时间,教师带领学生在本市境内,爬上云台山、花果山等山区,初步认识高山、林地等生态系统的物种类型;下涉沿海滩涂、内陆湖库、河流湿地,了解白鹤、红头潜鸭等多种鸟类的迁徙行为;前往前三岛等基岩海岛,探寻海岛的独特气候条件和物种类型,在当地林业部门、环境保护局、高校的帮助下了解其重要的生态功能。学生在广阔的空间亲临各种各样的生态系统,见识存在于书本图片上的植物、动物类群,以及书本上没有的物种类群,更有利于理解书本上的难点,进而在充分查阅资料的基础上寻求博物馆、土地局、林业局等工作人员的帮助,将实地考察结果进行总结、梳理,汇总成调查报告,尝试解释和研究下列问题:1.家乡连云港有哪些生态系统;2.我市有哪些极危、濒危物种;3.我市的滨海湿地有哪些鸟类;4.根据你对前三岛的考察和资料分析,总结海岛对生态系统具有怎样的调节功能;5.谈谈作为家乡的一分子,你怎样倡导家乡人更好地保护生态环境。最后将考察结果汇总成调查报告,制作家乡生态保护海报和网站,及时上传物种信息、鸟类迁移的照片,可加入当地爱鸟护鸟协会、环保联盟,呼吁更多的人加入保护生物多样性的队伍。学生在一系列的野外实地考察、环保实践活动中,极大提升了社会责任、探究实践等核心素养,充满自豪感和成就感,有利于身心全方位发展。

三、实物解剖作业:发展学生的建模能力

生物学是自然科学中的基础学科,是医学等科学技术的基础,解剖学和生理学是生物学的两大基础分支学科,生理学家的探究方法值得初中生模拟和体验。日常教学中教师较少组织学生解剖,多以模型、图片的形式获取有关生物体结构的知识,这将失去生物学特有的魅力和色彩。因此,教师要善于根据教材信息,寻找、提供相应的生物资源,将其应用到实践教学和作业中。

例如,学习“人体的消化系统”前,有些教师布置观察作业:利用猪的胃和小肠等实物,提前观察器官外形、内部结构,可以轻松理解器官由组织构成、器官构成系统等抽象知识;学生解剖猪小肠,观察内壁皱襞、绒毛的特点,形成结构功能相适应的生命观念。学习“心脏的结构”,学生解剖猪心脏,手捏心室壁,观察瓣膜、血管,可以了解心脏的结构与功能相适应的特点。学习“人体的呼吸”前,学生观察猪支气管,加深理解支气管分叉的生理学意义;从气管处吹气,观察肺的状态,思考肺容积扩大与什么结构有关,再进一步切开肺组织进行观察,验证自己的猜想。

学习“眼与视觉”后,有些教师布置解剖作业:你见过真正的眼球吗?你会解剖眼球吗?学生观察老师的解剖过程或收集解剖视频,总结方法,尝试自己解剖,并注意实验器材的锋利,安全使用。学生寻求家长的帮助,买来牛眼球、猪眼球甚至狗眼球,动手进行解剖活动并录制视频,发送在班级微信群或班级公共微博上。学生们操作的视频精彩纷呈。在展示后发现哺乳动物中牛眼球的各结构最大最清晰,当学生剪开白色坚固的“鸡蛋壳”后,被眼前的一幕震撼了:透明的双凸透镜晶状体镶嵌在果冻般胶状质地的玻璃体前,一层绚丽五彩的内膜闪耀着荧光在向我们炫耀着自己独特的美,环形带有辐射状竖条纹的黑色膜包围着中央的空洞,向外突出一层透明有厚度的膜,学生深刻感受到生物体精妙、灵巧的构造,赞叹大自然的造物之手如此精彩绝伦。学生用手触摸,直观感受角膜、巩膜、虹膜、晶状体、视网膜等部位的状态、颜色、质地、形状,感受真实生理结构的特点,大大提升了兴趣和体验感,超越了课本的界限,获得非凡的体验。学生选择眼球的一个结构进行深入探究实践,通过查阅相关资料,对其功能特点加深了理解。在动手解剖和实物探究后,学生对眼球的结构和功能形成了直观形象的认识,建构出完整的眼球结构模型,从而更加深入地理解了动物器官的结构与功能相适应的生命规律。

四、模拟实验作业:强化学生的探究能力

在学习完结构化的知识体系后,学生若能利用所学的生物学知识进行模拟实验,解决生活中的实际问题,就能加深对知识的理解,锻炼动手能力,增强生物实践技能。

例如,学习“动物的行为”后,教师布置实验作业:运用所学知识,利用材料制作蚂蚁的巢穴并探究蚂蚁的觅食行为,用摄像机记录下过程,形成探究心得交流展示。有些学生运用塑料餐盒、吸管、泡沫塑料等简易的材料制作蚂蚁巢穴。有些同学用吸管、软管等搭建不同的蚂蚁“甬道”“桥梁”,设置障碍物。有些同学将蚂蚁放入土壤中,模拟真实环境下的觅食行为。有些同学设置番茄酱、辣椒酱为一组,发现两种食物对蚂蚁的吸引力并不大。另一些同学设置的白醋水与清水组差别也不大。而其他同学设置白糖组和食盐组,只有白糖对蚂蚁的吸引较大。实验中,还有同学观察到白糖与食盐边的蚂蚁数量差别不大,学生思考得出实验失败的原因:实验前蚂蚁“饥饿处理”不到位、觅食时间短、蚂蚁受到惊吓、温度过高、蚂蚁对制作的巢穴不习惯等。学生查找原因,改善方案,在一次次的经验总结中培养了动手能力和解决问题的能力。

五、种植栽培作业:培育学生的责任担当

生物学与生活生产的关系密切,教师带领学生进行栽培作业,体验亲自种植的乐趣,培养积极的科学态度和社会责任。如食用菌栽培作业:1.准备阶段查阅资料,收集食用菌栽培技术方案、栽培装置等,集中研讨;2.联系当地食用菌栽培农户,在农户的帮助指导下进行实验性种植[5]。在亲自实践种植活动中,学生将所学真菌的知识应用于实践,更深入地理解食用菌的特点,获取书本上没有的種植技术、方法等,极大地激发出学习兴趣,经历了对科学、技术、社会的亲身体验,提升了生物实践技能,培养了研究生物学的科学态度。

有条件的学校可开垦出一片菜地,开展一系列学生植物栽培实践活动。学生对教材中的单子叶植物、双子叶植物较难理解,可种植小麦、玉米、蚕豆等,对比观察二者的差别;通过大豆的播种,观察种子的萌发、幼苗变绿的过程,视频记录其生长过程,幼苗的叶也可采集做实验材料。可选择一块阴暗的墙角,作为苔藓、蕨类的种植地,观察苔藓、贯众、肾蕨等植物的特点,与被子植物对比。可专门开垦一块供植物繁殖的试验田,拓展课本上的基础知识,开拓眼界,进行葡萄扦插、草莓的匍匐茎繁殖、土豆的块茎繁殖、大蒜的繁殖等。春季植物开花季节来临,可带领学生体验植物人工授粉,尝试小规模种植桃、松等,对比形态和生殖过程。有条件的学校可邀请科研单位的技术人员做杂交实验,供学生参与、学习。

综上,生物实践性作业能有效减轻学生过重的课业负担,增加真正的探究实践活动,促进育人方式的转变,培养学生的创新思维能力、实践能力等核心素养,培养学生运用生物学知识在真实情境中解决问题的能力,帮助学生了解生物学科发展的一般过程与基本的研究方法,使学生形成正确的生物学科情感和价值观。

参考文献

[1][2] 中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022:2,5.

[3] 吴成军.义务教育生物学核心素养的内涵及分析[J].生物学教学,2022,47(07):2-5.

[4] 吴丽业.新课程理念下的初中生物实践教学[J].中学生物教学,2016(05): 28-30.

[5] 周娉.初中生物实践教学的观念转变与课程构建[J].基础教育参考,2014(01):42-44.

【责任编辑   杨  子】

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