巧用“读—思—写”,剖析生物科普文
2023-07-10姜桂波
姜桂波
新课程改革以来,生物学科的课程设置和知识内容发生了变化,在评价中出现了一类新题型:科普文阅读。科普文是普及科学知识的文章,能够全方位考查学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等学科核心素养。教学中从“读—思—写”三个方面有机结合进行训练,培养学生的解读能力和应用能力是切实可行的,也有助于生物学科核心素养的落实。
读中思
读懂文本内容才能应用文本信息解决问题,剖析科普文要以解读为基础。教材是无声的老师,是知识的来源,也是培养学生解读能力最好的“教具”。教师要有意识地引导学生阅读教材,还要科学规划,分层次、有步骤地进行训练,培养学生解读文本的习惯和能力。
训练伊始,可以采用“以问导读”的方式,由教师提出问题,让学生带着学习任务读书。而后可以采用“以读导问”的方式,促使学生由“被问者”向“提问者”的角色转换,进一步提高学生的科学思维能力,变被动思考为主动探索。
例如教学《神经冲动的产生与传导》时,首先是激趣设疑。教师带领学生做一个小游戏“24点”:随机抽出四张扑克牌,看谁能最快找到计算结果等于24的方法。在点燃学生的兴趣后提出思考问题:由看到扑克牌数字到说出计算方法,这一反射活动主要由哪些结构参与完成?学生根据学习经验初步尝试回答。接下来继续抛出问题:兴奋在反射弧中以什么形式传导,又是怎样传导的?由此引入课程内容的学习。
其次,以问导读。要想解决“激趣设疑”环节中提出的问题,学生必须了解“兴奋在神经纤维传导的形式是什么”。带着疑问,学生开始阅读教材,寻找答案。教师进一步设问,学生再次阅读教材,更为深入地思考。学生会产生一些疑惑,教师则及时点拨,补充拓展资料。
最后,以读导问。在完成反射的过程中,兴奋需要经过多个神经元,一般情况下,相邻的神经元并不是直接接触的。那么当兴奋传导到一个神经元的末端时,它是如何传递到另一个神经元的呢?此时教师引导学生带着疑问阅读教材,学生很快会发现两个神经元之间兴奋的传递是经由突触实现的。
在生理状态下,神经元之间是如何构成突触这种连接的?学生通过阅读能够得出:神经元的轴突末梢经过多次分枝,每个小枝膨大,呈杯状或球状,叫作突触小体。突触小体与其他神经元的细胞体或树突等相接近,共同形成突触。此时学生会提出疑问:上下游神经元之间的突触是一一对应的吗?教师给学生展示一张真实突触连接电镜图片,学生会发现是一对多的,这样才能实现神经系统复杂的调节机制,落实结构与功能相统一的生命观念。
通过解读教材,学生能梳理出突触结构的构成以及兴奋在神经元之间的传递过程:当神经末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时释放化学物质神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合形成神经递质受体,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜电位变化。这样,信号就从一个神经元通过突触传递到另一个神经元。随后神经递质会与受体分开,并迅速降解和回收至细胞,以免持续发挥作用。此时学生提出疑问:为什么兴奋在神经纤维上的传导是双向的,而神经元之间兴奋的传递是单向的?结合突触结构示意图让他们再仔细品读“由于神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上”,最终理清了“突触的结构特点决定了它的功能特性”的科学结论。
此时教师向学生提出问题:为什么在突触处兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢?学生重新梳理具体过程并得出答案:发生电信号—化学信号—电信号的转换。此时学生又提出疑问:突触只存在于神经元之间吗?引导学生阅读教材“思维训练”,得出突触广泛存在于神经元与神经元、神经元与心肌、神经元与骨骼肌、神经元与平滑肌之间,乃至神经元与腺体之间。让学生通过进阶思考加深对知识的理解,科学思维能力得以提升。
教师乘胜追击,引导学生阅读教材,用所学知识分析滥用兴奋剂、吸食毒品的危害,进而使其珍爱生命,远离毒品。同时提升其社会责任感,鼓励学生向身边的家长、朋友宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害。
思中写
科普文内容并不是教材知识的简单呈现,而是紧密联系生物学研究的新进展,普及科学知识,是教材相关内容的延伸和提高。以教材知识为本,以科学资料为辅,通过一篇篇科普文章,总结基本方法,让学生解决问题时有据可循,拓宽视野、提高应用能力。
例如学习自然选择与适应的形成时,通过阅读科普文章《蚜虫的适应策略》,学生加深了对适应性形成的认识。一是找出关键信息。阅读科普文之前先浏览需要解决哪些问题,然后带着问题阅读,边读边“圈圈点点”进行标注,找出其中的关键信息,并书写关键词。学生通过浏览发现要解决的问题是“蚜蟲能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞的原因”。要想解决此问题,弄清楚筛管堵塞和筛管通畅的机制是基础。通过快速阅读,学生发现有关此问题的阐述在文章的第二段,具体如下:
蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。
学生边阅读边提取出:筛孔通、Ca2+浓度、P蛋白结晶、P蛋白溶解、筛孔堵等关键词,并书写记录。
二是加工处理信息。找出关键信息后,接下来进行信息处理,分析信息间的内在联系,用箭头等符号将关键词连接,构建简单的概念图、原理图。筛管堵塞和筛管通畅的机制是什么?关键词之间的内在逻辑关系是什么?学生带着疑问精细品读,能够得出:当Ca2+浓度低的时候,P蛋白结晶,筛管通;当筛管受损的时候,Ca2+浓度上升,P蛋白溶解,由结晶态转变为非结晶态,筛管堵。此时,学生便可以绘制出简单的概念图,阐明筛管堵塞和筛管通畅与Ca2+有关。据此逻辑,蚜虫的口器刺入植物组织,筛管受伤,Ca2+浓度升高,P蛋白溶解,由结晶态转变为非结晶态,筛管堵,但实际情况是刺吸的损伤并没有引起筛管堵塞。为解决这一矛盾,学生再次精读体外实验部分发现“加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶”。此时,学生便可推理出:唾液中存在抑制Ca2+作用的物质,继续完善概念图。
三是将概念图的内容转换成学科术语进行表述,解决相关问题。在概念图的基础上进行表达:蚜虫唾液中有抑制Ca2+对P蛋白作用的物质,使得蚜虫对筛管细胞的刺吸损伤并不引起筛孔堵塞,以保证蚜虫的持续吸食,这正是蚜虫在进化过程中形成的适应性策略。科普文中“蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞”这一问题也就迎刃而解。
通过“读—思—写”的训练,学生阅读科普文的能力得到提高,能够在短时间内快速阅读并有效解决问题,学科核心素养在训练中逐步提升。华罗庚说过:“科学成就是由一点一滴积累起来的,唯有长期的积聚才能由点滴汇成大海。”对学生能力的培养同样也需要长久的训练,育人理念应该落实在日常教学的每一节课中。