镜头语言下高中生物学新教材“优教”的实施策略
2024-03-10张红玲 孟佳群
张红玲 孟佳群
[摘要] 镜头语言是借助镜头动作像语言一样表达主旨的方法,具有包容度广、表现力强、易理解等特征。针对高中生物学课堂教学困境,阐述借助镜头语言的常用方法、结合学科素养的要求,通过构建“镜头语言”施教模型,在新教材的宽度、信度和高度上突破,从而达到“优教”的目的。
[关键词] 生物学教学;镜头语言;优教
对照新课标《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》要求、新教材编写特征和课堂教学活动,笔者发现目前生物学“优教”的落实并不到位。究其原因,新教材存在以下两种矛盾:编排内容的模块性与学生学习的迁移能力较差的矛盾;必修部分大量内容的删减与协助学生完善生物学科素养的矛盾。如何提高“优教”效果考验着教师的课堂把控能力。为此,研究借助“镜头语言”这一工具,结合新教材内容,帮助学生拓展生物学知识的宽度、信度和高度,构建起新教材与学科素养之间教学实施的桥梁,落实“优教”这一中心
内容。
镜头语言来源于影视艺术,拍摄者可以借助镜头,用图像和语言来表达题材主旨和内容。教师可以模仿拍摄者的常用手法,进行主体建构、影距切换、视角转变、画面剪辑等,构建不同知识情景之间的时空联系、过渡和切换,使生命科学情节叙述跌宕起伏,生物种类塑造饱满立体。事实上,生物学研究的各种生命现象和生命活动规律,基本上是人们通过观察和实验而获得的,教师可以将观察与实验获得的大量生命现象进行描述和记录,并转化成生物学发展的“镜头语言”。特别是显微镜的发明,开启了生物学细胞水平的新纪元,为生物学与细胞学的发展提供了丰富的“镜头语言”。换言之,“镜头语言”具有包容度广、表现力强、易理解等特征,可以作为生物学教学过程中一种“优教”策略的有效落实方法,从而达到在课堂教学中激发学生兴趣、调动学生参与性、提升学生思维水平等目的,最终提高教学目标的达成度与效果。
一、宽度突破:利用景别切换,整合不同时空单元知识,增强施教伸缩度
1.由远及近的时空聚焦与由点到面的情景发散
生物学是一个发展的过程,凝聚着诸多科学家的心血和智慧。通过由远及近的时空聚焦,学生跟随不同时代的科学家,探索生物学科发展的全过程,锁定具体的重点目标,并对聚焦的重点进行特写,进而突破难点。同时,围绕重点进行情景发散,站在不同科学家的角度,构建相关知识的历史远景或者相关知识的空间远景,形成重点知识的发散网络图,理解生物科学的“进化”规律,掌握生物科学的研究方法和工具的演进,并从中真正体会和领略到生物科学家献身科学、大胆质疑、勇于创新等诸多精神。这些都将扩大学生的认知和观察视野,有利于学生生物学科综合素养的显著提高。
例如,在细胞膜知识教学过程中,我们可以先将不同时空的单元知识转化成“镜头语言”:1895年,欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样,他提出了“膜由脂质组成”;1925年,戈特和格兰德尔用有机溶剂提取人红细胞细胞膜的脂质成分,将其铺展在水面,测得其面积约为所有红细胞表面积的两倍,推测细胞膜由双层脂质分子组成;丹尼利和戴维森发现细胞膜的表面张力比油—水界面的张力低得多,推测膜中含有蛋白质,提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的“三明治模型”;1959年,罗伯特根据电镜超薄切片中细胞膜展现的暗—亮—暗三条带,推测两边暗带是蛋白质,中间亮的是脂双层分子,在“三明治模型”的基础上提出了静态的“单位膜模型”;“冰冻蚀刻”实验观察到细胞膜的断裂有许多镶嵌在膜上、深浅不一的蛋白质颗粒,修正了单位膜模型;1972年,辛格和尼科尔森强调了膜结构的流动性和不对称性,提出了生物膜的“流动镶嵌模型”;20世纪80年代,有人提出生物膜有许多胆固醇聚集的微结构区,就像水面上漂浮的竹筏,于是提出了“脂筏模型”。看完“镜头语言”后,带领学生观察上述镜头下的不同景致,亲身经历由远及近的时空穿梭,引导学生跟随历史的脚步去探索细胞膜的研究历程。同时,引导学生进行景别切换,整合不同时空的单元知识,聚焦本课重点——通过对科学史由远及近的时空聚焦,认识到细胞膜主要有磷脂和蛋白质组成,并协助学生自主完成由点到面的情景发散,完成重要概念细胞膜具有选择透性、生物膜具有流动性的学习,进而增加施教的“伸缩度”。
2.静态景别的剪辑与动态情景的生成
教学中,我们经常会面临如何将零散知识点进行有机结合、有序解读的难题。借助镜头语言的画面呈现技巧,将静态景别图片剪辑,生成动态的情景,可以让学生围绕重点知识单元展开生动的学习,移步易景,既有“方向标示”,又有静态驻足观察与动态转换的留白探索空间,从而将枯燥零散的知识系统有机地融入学生乐于体验的情景中。事实上,显微镜下拍摄的每一个画面,都是一个展现生物独特美和无限神秘的瞬间,当闭上双眼时,我们应该有能力感受到一个镜头伸缩下的动态时空画卷,当我们用心品味时空伸缩的静态美时,也应该有能力调整到合适的焦距,看清楚它美好的静态瞬间。在这种动态和静态的对接与转换中,学生直观感受生物世界的具体情境,激发进一步探究世界的欲望;学生通过亲身体验科学探究的艰难历程,形成相对完善的知识体系的框架,感悟生命的神奇和奥妙。
例如,高中生物学浙科版新教材必修2《遗传与进化》第三章“遗传的分子基础”第二节“遗传信息编码在DNA分子上”,这节内容中出现了一幅有关“遗传信息编码在DNA上”静态景别剪辑与动态情景生成过程的图片,教师可以引导学生对该静态画面进行聚焦和拼接,挖掘每一个静态景别的实质内容,促进动态情景的生成。教学中,静态景别分别聚焦在“细胞的核心结构”“染色体的形态特征”“染色体的结构組成”“DNA与染色体的关系”和“DNA分子的基本特征”上;并通过对静态景别的拼接生成一幅动态情景的画面,引导学生展开想象,通过变换视野的“焦距”,大胆推测DNA分子的特征、DNA进行遗传信息传递的过程,以及DNA如何控制蛋白质合成的过程。
二、信度突破:依托图文结合,解释生成抽象理论知识,增强施教说服力
1.图文同步中的描述性解释
教学中,教师要学会利用教材中有价值的图片,协助学生进行有理有节、有史有论的描述性解释,力求图文互证、互补,形成完整的知识链。如选择性必修3《生物技术与工程》第四章第一节中的重要概念“利用农杆菌转化法培养转基因植物”,教材中呈现了利用农杆菌培育转基因植物的流程图,该流程图思路清晰、重点突出、言简意赅,展现了一镜到底的思维连贯性的优点,每一步的具体操作在文字描述中都有很好的解释。所以,我们要利用好图文结合的方式以达到事半功倍的教学效果。
2.图文对立中的因果性解释
一些具有矛盾、冲突特征的材料往往能吸引注意、发人深省,还能引发学生深入思考。对于必修1《分子与细胞》第四章“细胞的生命历程”第一节“细胞的分裂增殖”,我们用显微镜镜头呈现了有丝分裂的全过程,描述了分裂前期、中期、后期和末期的特征,中期特征为“染色体继续凝聚变短,清晰地排列在纺锤体的中央。染色体的着丝粒也都排列在细胞中央的平面上”。通过语言描述,我们展开了对有丝分裂中期图像的无限遐想。随即课本中又用了多个图像,将有丝分裂中期的镜头显化,让想象着陆在具体图像中。
关于有丝分裂中期特征的现实应用,我们还在寻找,直到“染色体组型”的出现,才让中期特征的应用具象化。在确定“染色体组型”的过程中,先对处于有丝分裂中期的染色体进行显微摄影,然后对显微照片上的染色体进行测量,再根据染色体的大小、性状和着丝粒的位置等特征,通过剪贴将它们配对、分组和排列,最后形成人的染色体组型的图像。它体现了人的染色体的数目和形态特征的全貌,可用于判断生物的亲缘关系,以及某些遗传病的诊断。通过文字描述,我们本以为“特征”和“应用”的对接到此结束,而随着镜头下的“人类染色体组型图”的呈现,引导学生在对比中发现同样是有丝分裂的中期,镜头下的图像却大相径庭。此刻,教师紧紧抓住学生内心的矛盾和冲突,能激发学生主动研究看似对立的中期特征。学生发现并非图文真的对立,从而助推其因果性解释思维的生成。
三、高度突破:借助视角转变,激发科学思维进阶,增强施教哲理性
1.借助主线把握局部与整体的统筹
围绕中心知识内容,往往需要一条主线把多个镜头下的不同景致串联起来,形成完整的知识链,以保证施教的系统性。“只见树木不见森林”是思维局限的一种表现,只见整体不见局部同样不可取。教师应创设情景主线,在引导学生俯瞰“森林全景”的同时关注“单木独景”。当然,我们也要把握好主线收放的尺度,放得太长,立意太高,可能使得整体曲高和寡、局部华而不实;而放得太短,无法看清整体,局部也无法实现整体的高度突破。
例如,必修2《遗传与进化》第三章“遗传的分子基础”第四节“基因控制蛋白质合成”的宏观教学,学生把很多精力都分散了,分散在“DNA分子的遗传信息通过转录传递给RNA”和“遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成”局部知识点的识记上,而没有抽离出来提高站位,没有从整体出发,从而无法达到思维的进阶。因此,学生总有一种明明我都懂了,做题时却又不会的感觉。对此,教学中要统筹安排好整体与局部的关系,首先提出引领单元教学的大问题,在大问题“基因是如何控制蛋白质的合成的”这一主线的统领下,设置一系列的解决局部矛盾的小问题,在解决局部问题的同时注重从整体着眼明晰层次关联。这样看似独立的三个局部图像,它们之间就有了“遗传信息流DNA—RNA—蛋白质”的整体联系。
2.立足场景探求不同时空知识的贯通和不同情景知识的融合
以历史的视角,站在科学史实验发生的年代水平,按照准备实验装置、模拟实验过程、得出实验结果和总结实验结论四个步骤再现科学史实验。历史视角固然能引导学生重走科学家的道路,感悟科学探究过程中的奥秘。但是,故意隐藏学生已经了解或掌握的知识的过程,并不符合其心理认知逻辑。因此,不妨就具体的知识场景,站在现代科技水平上,以全知视角“舉起镜头”,重新调整为准备实验装置、描述实验结论、反推实验结果和还原当时的实验过程,通过再现科学实验的方式满足学生的心理认知需求。
例如,教师在“探究DNA复制的过程”教学过程中协助学生完成探究“DNA的复制过程”,通过小资料的形式给学生呈现当时的实验设备和实验背景材料,学生则以分组讨论的形式大胆猜测实验原料和当时的实验过程。这样,立足知识场景举起镜头“登高望远”“追本溯源”,可以帮助学生探求不同时空知识的贯通、不同情景知识的融合,从而完成思维的进阶。
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张红玲 孟佳群 浙江省桐乡市高级中学。