深度学习视域下的初中生物学实验教学设计——以“解剖观察鸡翅”为例

陈志方

(福建省泉州第一中学 福建泉州 362000)

1 深度学习理论及一般教学流程

有别于以单纯的知识获取与记忆为主要特征的浅层学习,深度学习是一种以高阶思维为主要认知活动的持续性学习过程,具有高投入性和建构性的内涵特质。从学习性质看,深度学习源于学习者对未知的探索和对已知的验证与运用,是一种包含复杂学习过程的高级学习阶段。生物学是一门基于实验的科学,实验教学更是贯穿生物学教学的重要组成部分,将深度学习的理念融合于实验教学实践,是生物学教师值得研究的课题。

基于对深度学习的理解,为了更好地将深度学习融入日常教学,在摸索中构建了深度学习的一般教学流程(图1)。

图1 深度学习一般教学流程

2 教学流程

2.1 教材与学情分析

“解剖观察鸡翅”是北师大版《生物学·七年级·上册》第四章“生物体的结构层次”第二节“生物体的器官、系统”中第1 课时的内容。此前,学生已学习掌握细胞分化形成组织和动物体中四种基本组织的特点等知识。七年级的学生在生活中已对鸡翅有一定的感性认识,但缺乏对鸡翅的深入解剖观察,以及从生物组织角度分析的经验。

2.2 教学目标

依据课程标准并围绕培养学生核心素养的要求,制定如下教学目标:

(1)通过解剖观察鸡翅,掌握基本解剖技能。

(2)分析鸡翅解剖结构内不同组织的有序排布及功能,建构器官概念,初步形成结构与功能观。

(3)理解生物体是复杂有机统一的整体,激发进一步探究学习生命规律的热情。

2.3 激疑导入

教师引导同学回顾分裂、分化、动物体四大组织相关知识,引导同学思考:生物体能否由四种组织简单堆积而成?展示高楼大厦及建筑材料图片,说明生物体就跟高楼一样,是精密设计有复杂结构的整体,简单的堆积无法保证生物体的正常运转。教师进而引导学生思考:不同的细胞、组织如何进一步构筑成一个整体,不同的组织依据什么规则进行排布组合?

设计意图:通过把生物体类比成高楼大厦,创设情境引导学生思考细胞、组织如何有序构成人体,需遵循怎样的规则。

2.4 知识建构

2.4.1 创设问题,引发思考

鸡翅是鸡重要的组成部分,不同鸡翅的内部结构相同吗?鸡翅内有哪些组织?各组织的排布有一定的规律吗?请各位同学带着以上问题,由外向内解剖观察鸡翅内部结构并思考。因完整鸡翅解剖操作难度大,多次尝试后,本实验改用易于解剖且不影响观察效果的翅中作为实验材料。

2.4.2 实践体验,动手探究

实验之前,大部分同学未曾接触过解剖刀、解剖剪等解剖实验用具。解剖前,教师先就实验用具及使用方法、安全注意事项等进行详细地演示说明。其后,教师播放提前录制的演示视频,讲解操作要点,指导学生开展实验操作实践(图2)。

图2 鸡翅解剖操作要点

基于各小组解剖观察结果,组织学生组内讨论观察到的鸡翅内部结构顺序、主要组织类别,并推测该组织(结构)在鸡翅内可能承担的功能,将讨论结果记录在学案的表格内。

设计意图:通过动手解剖观察鸡翅,培养学生的基本解剖技能,对鸡翅内部结构形成形象且具体的感性认识。在教材实验要求学生找出鸡翅内各组织的基础上,增加分离各部分组织结构并依序摆盘的任务要求,引导学生思考讨论鸡翅内部各组织的有机排序及其承担的功能。

2.4.3 讨论表达,提炼深化

活动过程中,教师应用手机拍照记录并投影同学解剖过程和观察结果,观察结束后,请同学们以小组为单位上台展示小组的解剖摆盘效果,表达观察讨论后记录的结果(图3)。

图3 同学鸡翅解剖观察结果

设计意图:通过交流展示,学生在表达中暴露对鸡翅结构不准确的观察理解,为评价反馈提供生成性教学材料。教师通过引导同学讨论纠错,从中厘清鸡翅内各组织承担的功能与排布规律。激发讨论,将学生的感性认识上升为理性建构。

2.4.4 构建模型,概念生成

教师展示自己解剖后观察到的结果(图4),引导学生思考:各组织在鸡翅内为什么以相同的次序排布?如果次序调换鸡翅还能不能发挥它的作用?

设计意图:通过准确的鸡翅解剖结果与同学观察表达的结果相印照,构建鸡翅解剖结构的标准模型,通过各组织(结构)功能服务于鸡翅整体功能的讨论,引导学生总结归纳出器官概念,并初步形成结构与功能观及层次观。

2.5 迁移运用

设问:我们人体内有没有符合“器官”概念的结构呢?展示胃的模型→胃解剖分层结构→显微镜下胃组织图、皮肤的分层结构等图片,请同学判断这些人体结构是否属于器官,并说明理由。

设计意图:将“器官”概念,迁移运用到人体胃、皮肤等新情境中,巩固学生对器官概念的理解。同时根据同学的迁移运用情况,及时修正教学设计的各个环节。

图4 教师鸡翅解剖观察结果

3 教学反思

深度学习的发生,基于具有一定思维空间和能力要求的学习任务或活动载体。本节课基于解剖观察鸡翅实验,将重要概念学习与动手操作有机结合,让学生在观察中深入思考,在讨论与修正中总结概念。同时,培养学生的解剖技能、分析解决问题和交流合作的能力,从而使学生的实验探究能力和生物学学科素养得到全面发展。