基于深度学习的初中生物学课外实践活动创新

［摘 要］文章以“探究鸟卵”一课为例，探究如何创新课外实践活动，强调将课外实践活动和课内实验教学相结合，克服课堂教学时间有限的困难，为课堂中的学习探究、交流合作提供学习素材和探索思路，从而调动学生的多种感官，发展学生的高阶思维，促进学生深度学习的发生。

［关键词］鸟卵；课外实践活动；深度学习

［中图分类号］" " G633.91" " " " " " " " ［文献标识码］" " A" " " " " " " " ［文章编号］" " 1674-6058（2024）35-0089-04

生物学是基于实践活动的自然科学。郭华教授在《深度学习及其意义》一文中指出：“深度学习是指在教师的引领下，学生围绕具有挑战性的学习主题，全身心积极参与体验成功、获得发展的有意义的学习过程。”[1]生物学实践活动更注重问题的解决，能有效实现知识的迁移、聚焦知识的本质，因此能促进学生深度学习的发生。

在初中生物学教学中，仅靠课堂实验来发展学生的生物学学科核心素养是远远不够的。针对这种现状，可创新生物学课外实践活动，通过课外的观察和实践突破时间、空间的制约。本文以“探究鸟卵”一课为例，探究如何创新课外实践活动，以此激发学生的兴趣，增强学生的学习体验，优化学生的知识框架，培养学生的高阶思维，促进学生深度学习的发生。

一、教学设计思路

本节内容出自苏科版生物学教材八年级上册第7单元第20章“动物的生殖和发育”。为帮助学生建构“鸟类的生殖和发育”完整概念，教师将第1节中的“观察鸟卵的结构”和第2节中的“鸟类的发育”整合起来，并以“探究鸟卵”为主题开展实践活动，以此激发学生的学习兴趣和探究愿望。教学中通过对鸟卵的观察和实践探究，引导学生由感性到理性、由简单到复杂、由浅表到深入，逐步建构相关概念，培养结构与功能、生物与环境相适应的生命观念，提升科学思维，树立保护鸟卵的社会责任意识。

教学整体设计思路如图1所示。

二、课外实践活动的创新

在传统教学中，学生的课外实践活动常以观察为主，缺少目的性，缺少有效组织，较为随意。针对这种情况，可采用拟定课题、给出资料、设定小组的方式开展实践活动。

（一）总结鸟卵外部特征的实践活动

1.提供给学生的资料：我国是鸟类资源极为丰富的国家之一。各种鸟类因体型大小各异、生活环境多样，所产的鸟卵多种多样，其大小、颜色、外壳花纹各不相同。绝大多数鸟卵一头较大，一头较小，呈椭圆形或卵圆形。鸟卵的这种形状在巢窝内所占据的空间面积较小，能帮助其在巢窝中聚集，万一发生滚动，也不致失散。鸟卵的颜色由卵壳中的色素决定，颜色的复杂程度通常跟巢区周边的环境有关，能起到隐蔽伪装的作用，从而增加安全性，降低被捕食的风险。当然，除了鸟卵的颜色，鸟卵表面的斑点、斑块等对形成巧妙的保护色也有重要作用。鸟卵的颜色与巢区周边的环境越接近，就越能避免敌害，提高鸟卵的孵化率。

鸡蛋的外壳是一层厚度约为0.4毫米的薄壳，质地坚硬，其厚度与长度之比约为1∶130，以其特有的蛋形曲线塑造了它的拱形外观。据调查，在受力均匀的情况下，一枚鸡蛋大约能承受34.1千克的重量。在建筑学上，这种特殊的结构有一个专属名词——薄壳结构。

2.实践活动目标：通过收集和观察不同的鸟卵，了解其大小、形状、颜色、花纹不同的原因，并从进化和适应的角度，理解和阐释鸟卵多样性的原因；通过模拟母鸡产卵活动、捏鸡蛋比赛，从生物学、物理学、工程学等多学科角度去探究和认识卵壳，体会结构与环境相适应的生命观念。

3.实践活动：（1）收集和观察不同的鸟卵。（2）模拟母鸡产卵活动。（3）捏鸡蛋比赛。

4.学生实践活动及其成果：（1）收集鸟卵并观察不同鸟卵（鹅蛋、鸭蛋、鸡蛋、鹌鹑蛋、鸽子蛋）卵壳的颜色、斑点、形状，体会鸟卵是一头钝的椭球体（区别钝端和锐端）。（2）模拟母鸡产卵活动，把手比作母鸡，塑料托盘比作鸡窝，碎纸屑比作干草，让鸡蛋沿着手心自由下落，看鸡蛋是否滚动（不容易滚动）。（3）小组推选代表戴手套进行捏鸡蛋比赛（虽然鸡蛋壳很薄，但若均匀地用力捏鸡蛋，鸡蛋是不容易破碎的，因为鸡蛋壳能起到保护作用）。

5.活动成果运用：将活动体验及讨论成果带到课堂上展示交流。

设计意图：通过收集和观察不同的鸟卵，使学生发现不同鸟类产的卵大小不一、形态有别、颜色各异，并了解这些差异和鸟的栖息环境、巢窝的构造以及防备天敌的策略有关；通过模拟实验，使学生了解到椭球形的卵不易滚动，且卵壳具有保护功能，这些特点可以让鸟类更安全地繁育后代，体现了生物在进化过程中对环境的适应能力。

（二）比较不同鸟卵内部结构的实践活动

1.提供给学生的资料：虽然不同的鸟卵大小不一、形态有别、颜色各异，但它们的基本结构是相同的。鸟卵由卵壳、卵壳膜、卵白、气室、系带、卵黄膜、卵黄及胚盘等部分组成。胚盘是由受精卵发育而来的，它的密度较卵黄小，所以浮在卵黄的上面；靠近卵黄的卵白较稠，而离卵黄较远的卵白较稀；连接卵黄两端的是更浓稠的系带，它的作用是使卵黄稳定地悬浮在整个鸡蛋的中心位置。用针刺一下卵黄，有卵黄流出来，说明卵黄膜确实存在。

2.实践活动目标：通过“转蛋”游戏，使学生能够区分生鸟卵和熟鸟卵，并从生物学、物理学的角度去探索系带的作用；通过比较不同鸟卵的内部结构，寻找共性并建构模型，提高学生的理性分析能力和科学思维，使他们体悟结构和功能相适应的生命观念。

3.实践活动：（1）区分生鸟卵和熟鸟卵。（2）制作特色鸡蛋。（3）解剖不同种类的生鸟卵和熟鸟卵。（4）对不同鸟卵的内部结构进行比较。（5）建构鸟卵内部结构模型。

4.学生实践活动及其成果：（1）区分生鸟卵和熟鸟卵。教师可提示学生用“转蛋”的方法。生鸟卵因卵黄悬浮在卵中，重心不稳，转起来会摇摆不定；而熟鸟卵因为里面的蛋白质都凝固了，重心稳定，转动时稳定时间较长。（2）制作特色鸡蛋。学生选择易得、易操作且安全的材料，根据鸡蛋的结构特征制作特色鸡蛋。（3）解剖不同种类的生鸟卵和熟鸟卵。教师呈现生的和熟的鸡蛋、鸭蛋、鸽子蛋、鹌鹑蛋、鹅蛋等，鼓励学生通过敲击鸟卵的锐端、中间部位和钝端三个不同部位来探究鸟卵的内部结构。以打生鸡蛋为例，在桌上敲一敲鸡蛋的中间部位，或敲一敲鸡蛋的两端，待鸡蛋裂开一条缝后，两手打开蛋壳，把里面的物质倒入培养皿中观察。学生从打破的蛋壳里可看到壳内有两层膜，钝端还有气室。（4）不同鸟卵的内部结构比较。比较的对象包括相同种类的生鸟卵和熟鸟卵、不同种类的生鸟卵、不同种类的熟鸟卵。（5）利用超轻黏土建构鸟卵内部结构模型（学生成果如图2所示）。

5.活动成果运用：组间比较成品模型，并将成果带到课堂上展示交流。

设计意图：通过“转蛋”游戏鉴别生鸡蛋和熟鸡蛋，引发学生探究鸟卵内部结构及功能的兴趣；通过呈现生的和熟的不同鸟卵，让学生在对比探索中获得更直观的体验。通过亲身体验，学生便能理解鸟卵虽然多种多样，但内部结构是相同的，各结构的功能也基本相似；在特殊中寻找共性，从而形成结构和功能相适应的生命观念。

（三）讨论鸟卵多样性及其保护的实践活动

1.提供给学生的资料：不同的鸟卵具有不同的形状、大小、颜色和花纹，这样可以适应周围的环境和防备天敌。鸟卵的外观与周围的环境相似，可助其隐藏起来，避免被捕食者发现，这是长期自然选择的结果。鸟卵是一种非常奇妙而复杂的生物结构，它不仅承载了鸟类的基因和生命，还展示了鸟类的多样性和适应性。每一颗鸟卵都是大自然的杰作，值得人们用心去观察、欣赏和保护。

2.实践活动目标：调查本地多种多样的鸟卵资源，从保护生物多样性的角度出发，树立爱鸟护鸟、保护鸟卵的社会责任意识。

3.实践活动：（1）观察鸟卵的形成和孵化过程；（2）统计鸟卵的多样性；（3）制作人工鸟巢并悬挂鸟巢。

4.学生实践活动及其成果：（1）分享鸟卵的形成和孵化过程，积累相关知识经验。（2）通过多种途径调查统计鸟卵的多样性，并以报告和图片的形式展示本地常见的鸟卵。（3）通过互联网搜集鸟巢制作的方法，并运用生物学、工程学等学科知识以小组合作的方式完成鸟巢制作；展示、评价后，在教师的带领下走进公园悬挂鸟巢。

5.活动成果运用：以报告和图片的形式展示课外实践成果（如图3），将在课堂上形成的保护鸟卵多样性的意识落实到课外实践活动中。

设计意图：聚焦本土资源，统计并介绍常见的鸟卵，以此引发学生对鸟卵多样性的关注，并学会从进化和适应的角度，理解和阐释鸟卵多样性的原因，同时意识到生态环境的优化有利于增强鸟卵的多样性，从而形成自觉爱鸟护鸟的责任意识，并积极参与社会实践活动。

三、反思

在本节课的课外实践活动中，学生通过观察生活中常见的不同鸟卵，认识到它们虽在外观上差别很大，但都呈椭圆形，这是鸟类在进化过程中对周围环境的适应；通过模拟母鸡产卵活动、捏鸡蛋比赛，从生物学、物理学、工程学等多学科角度去探究和认识卵壳，体会鸟卵的薄壳结构；通过“转蛋”游戏区分生鸟卵和熟鸟卵，从生物学、物理学的角度去探索系带的作用；通过对比观察鸡蛋、鸭蛋、鸽子蛋、鹌鹑蛋、鹅蛋的内部结构，从中寻找共性，探索发现鸟卵的内部结构是相同的，从而形成结构和功能相适应的生命观念；结合本地丰富的鸟类资源，通过课外调查本地常见的鸟卵，了解鸟类的生殖和发育过程，从而引发对本地鸟卵资源的关注，形成关爱、保护鸟卵的责任意识。

实践的过程不是按部就班完成探究的流程，而是带有思考、假设和验证概念的性质，是整合技能、态度和行动的知、行、思的合一[2]。好的课堂应该是“体验”的课堂，课堂时间虽有限，但生活无限，材料、设备均可取自生活。学生可以尽情地在课外进行探究，满怀兴趣、饱含疑问、乐于调查，进而通过实践去探索，这才是生物课的意义。“摸”“看”鸟卵、探究气孔、制作特色鸡蛋、观察鸡卵的形成和孵化过程……这一系列实践活动穿插在本节课中，不仅克服了课堂教学时间有限的困难，还提供了真实的情境素材，强化了教材和社会经验、社会活动的融合，对课堂教学起到了很好的补充和延伸作用。学生通过课外实践活动，提高了观察思考、质疑探究、动手实践、分析批判、建构概念等方面的能力，培养了高阶思维，促进了深度学习的发生。当然，这节课也有不足之处：课外实践中缺少教师的引领、方法的指导和经费的支持，导致各小组课外实践的进程和成果有较大的差异。因此，实践活动还需进一步优化和改进。

［" "参" "考" "文" "献" "］

[1]" 郭华.深度学习及其意义[J].课程·教材·教法，2016，36（11）：25-32.

[2]" 王吉文.初中生物学跨学科实践的内涵与设计逻辑[J].生物学教学，2003，48（10）：5-7.

（责任编辑" " 罗" " 艳）