福建省南平市第三中學 余 芳
《普通高中生物學課程標準(2017 版)》已發布,新版課標最主要的變化就是將過去的三維目標進行了整合,從生物學科這一自然科學的基本教育屬性出發,凝練出具有學科屬性的核心素養:生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。而《義務教育生物學課程標準(2011 年版)》的理念是:面向全體學生、提高生物科學素養、倡導探究性學習。應該說,在課程目標和教育理念上,兩個課程標準在方向上是一致的,但高中生物新課標的歸納更合理,更符合現代育人觀和學科教育屬性。因此,無論從“為誰培養人、培養什么人、怎樣培養人”的角度出發,還是從初高中學科教育銜接的角度考慮,教師都要將核心素養教育融入現階段的初中教學當中。下面,筆者以北師大版八年級上第19 章第3 節“植物的生殖方式”的教學為例,來談一談核心素養背景下的初中生物學教學。
在認真研讀課程標準中本節的內容、重要概念后,筆者明確了本節的核心素養教育目標:生命觀中的結構與功能觀、生殖與發育觀、遺傳與變異觀;科學思維中的歸納與概括、演繹與推理、模型與建模以及批判性思維;社會責任中的參與討論并從社會的角度對知識、理論作出理性的解釋,積極運用生物學的認識、理解和思想方法解決現實生活中的問題。與初中生物的三維目標結合,生命觀主要是落在三維目標的知識目標上,科學思維主要落在能力目標上,社會責任主要體現在情感態度價值觀上。
本節教學中,教材是由前兩節的知識引入新課,直接就點明了有性生殖的概念及特點,通過引導學生回憶“綠色開花植物是怎樣產生后代的?”這個知識點來引出植物的種子繁殖是有性生殖這個概念。再以馬鈴薯的繁殖為例,講述無性生殖的概念及其特點。在導入概念和基本認知的基礎上,教材給出植物營養生殖的定義,列舉了這個知識在生產實踐中的應用,并要求學生參加有關知識的實踐體驗活動。最后,教材介紹了植物組織的培養技術。但從課題出發,既然是學習植物的生殖方式,植物的生殖就包括有性生殖和無性生殖,用植物自身的繁殖進行分析、比較、歸納,導出有性生殖與無性生殖的相關知識,其實更直接明了。另外,我們是城區學校,學生基本沒有種植農作物的經歷,也很少有相關生產勞動的觀察體驗,教材中所講的馬鈴薯繁殖、果樹嫁接等生活實踐例子,可能并不太適合城區學校組織教學。
筆者分析認為,之前通過七年級綠色開花植物生活史中“生殖器官的生長”的學習,學生已知道了綠色開花植物種子的形成要經過傳粉和受精,精子與卵細胞結合形成的受精卵將發育成種子中的胚,胚是新一代植物的幼體等知識。同時,在學生的日常生活中,學生對校園中隨處可見的吊蘭非常熟悉,知道可以剪取其匍匐莖上的簇生莖葉直接栽入花盆或水培來進行繁殖。現在,城市中很多家庭都比較流行種植多肉植物,自然有不少學生在家中看到過一些多肉植物的葉片掉落到盆土上,一段時間后葉片基部會萌生出小芽,接著長出根部,成為一株幼苗的生殖現象。還有,詩句中的“無心插柳柳成蔭”,學生也是比較熟悉。這些學生已習得的學科知識及現實生活中的經驗性常識就是現成的、可靠的問題情境,是本節課可以利用起來的教學資源。
結合上面對教材以及學生學情的分析,筆者的教學設計是:從植物的生殖入手,讓學生利用已經掌握的知識和自己的生活經驗,先通過探討交流、獨立探究的方式分析出植物種子繁殖與其他繁殖方式的不同,再經過引導、歸納給出有性生殖、無性生殖的概念定義;其次,讓學生運用定義對以前所學的生物生殖現象進行歸類;最后,學生通過列表的方式比較有性生殖、無性生殖的異同,形成系統的知識體系。整個流程設計都以學生的學習、思考、探究和經驗為主體,將課堂學習的主動權交給了學生,以問題、任務為驅動,有利于促進學生思維、觀念、能力的發展,落實核心素養教育目標。
首先,引導學生結合知識和經驗來回憶綠色開花植物的結構,利用模型與建模組裝桃花模型,并指出各部分結構。教師提出問題:“為什么雌蕊和雄蕊是一朵花最重要的結構?”用這個問題使學生憶起子房里有胚珠,胚珠里有卵細胞;花藥里有花粉,成熟后落在雌蕊柱頭上萌發出花粉管,花粉管進入胚珠時釋放出精子,卵細胞和精子與繁殖后代有關。通過展示果實的結構及來源、種子結構的尺度模型,學生回憶起受精卵發育成種子中的胚這個知識點。接著,教師向學生展示種子萌發的過程性模型,幫助學生回憶胚將發育成新的植物體。通過這種直觀的演繹與思維推理,學生將受精卵與新的植物體聯系起來,從而認知種子繁殖是由受精卵發育成新個體,而且新個體具備兩個親本的遺傳物質。然后,教師再拋出一個新的問題:“綠色開花植物除了用種子繁殖外,還有其他的繁殖方式嗎?如果有,請舉出具體例子。”前面分析過,學生在生活中對這些有一定的生活觀察和經驗積累,自然能比較順利地舉出平時接觸過的例子,如家庭中種植比較普遍的太陽花、蟹爪蘭、吊蘭、仙人掌、綠蘿、多肉植物等。接著,教師根據學生反饋的生成性資源,請幾位學生進一步介紹他們在生活中真實接觸的例子,并向學生提出問題:“種子繁殖與剛才同學們舉的繁殖例子有什么不同呢?”拋出這個問題之后,教師不直接帶領學生進行分析,而是將學生分組,讓他們進行小組討論交流。在教師不進行干預、啟示的情況下,讓學生在參與討論的過程中,嘗試區分兩種生殖方式的不同點,歸納與概括出種子繁殖新個體來自受精卵,而且新個體是具備兩個親本的遺傳物質,而后面舉例的新個體來自一個植物個體,而且與這一親本的遺傳物質一致。在學生對現象、經驗進行充分探究和思考的基礎上,教師再帶領學生一起歸納有性生殖和無性生殖的概念。這樣,從經驗事實到概念理論的教學設計,符合知識的認知規律,有利于學生理解。學生核心素養中的科學思維、社會責任通過獨立的、合作的交流和思考得到進一步提升。
其次,教師引導學生對例子中的器官進行分析,主要有莖、葉,屬于植物的營養器官。再通過圖片,向學生展示地瓜、大麗花的塊根繁殖的過程模型,帶領學生分析出根也屬于營養器官。在這個直觀、感性認知的基礎上,再歸納出植物營養生殖的概念定義。學生列舉的例子均屬于營養生殖,是本節課生成性的資源,可以進一步加以利用。如通過學生舉的蟹爪蘭、綠蘿、茉莉等例子,引導學生總結出這是綠色開花植物營養生殖的常用方法中的扦插。然后,教師提出問題:“你還知道綠色開花植物營養生殖的其他常用方法嗎?”用這個問題引出壓條、嫁接的過程模型,并進行講解:“壓條是針對扦插不容易成活的植物,由于枝條與母體的聯系沒有中斷,水分、無機鹽的需求得到滿足;嫁接則是‘強強聯手’,既能保持接穗的優良性狀,又能利用砧木的特性,主要運用于果樹栽培。”從建構主義理論分析,像這樣的“新知識”與原有知識聯系,發現原有知識結構中的缺陷進而彌補缺陷,有利于將“新知識”整合到自身知識結構中,最終完善對植物營養生殖的認知。對學生而言,這是自己對知識的構建和內化的過程,有利于深化理解與記憶。
再次,教師接著提問:“植物還能有其他繁殖技術嗎?”并隨之播放植物組織培養的視頻,通過這個直觀的視頻,讓學生對此技術有大體的了解。教師展示變形蟲分裂生殖、細菌的分裂生殖、酵母菌的出芽生殖、霉菌和蘑菇的孢子生殖、人的精卵融合、試管嬰兒、昆蟲交尾、青蛙抱對、鳥類交配、植物的營養生殖、植物組織培養圖片,再次組織學生分小組進行討論,通過他們獨立的演繹與推理、批判性思維,明確分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、營養生殖、植物組織培養屬于無性生殖,其他則屬于有性生殖。這樣,從理論概念又回到了自然事實,學生思維品質在這個回歸的過程中得到提升。而后,教師給出一組提示,如有無生殖細胞的結合、子代生活能力強弱、繁殖速度、新個體產生、對物種進化是否促進等,讓學生分小組進行討論,用表格模型比較有性生殖、無性生殖。通過小組交流、總結,最終學生形成“生物能以不同的方式將遺傳信息傳遞給后代,一些進行無性生殖,后代的遺傳信息來自同一親本;一些進行有性生殖,后代的遺傳信息可來自不同親本”的重要概念認知。而后拋出題目:一種植物的生殖方式只能是一種,要么有性生殖、要么無性生殖。用這個題目引發學生批判性思維,使其積極運用生物學的認識、理解和思想方法解決現實生活問題,在農業生產中,用植物的有性生殖培育優良品種,用無性生殖保持優良性狀。
最后,教師讓學生根據今天所學的知識,回家嘗試利用植物的無性生殖培育一盆綠植,可以作為禮物送給父母、老師、好友等,也可放在班級教室中美化學習環境。通過組織學生進行真實的生活實踐,有利于將生物學核心素養的社會責任培養進一步深化落實。
總之,這節課例再次證明,作為一線教師,在教學中我們要充分發揮學生的主體作用,以學生的“學”為中心,充分利用各類與學生學情、教學目標需求緊密相關的教學資源,創設以學生已有知識和經驗為基礎的真實情境,以問題驅動學習過程,堅持學生自主、合作學習,充分調動其思維。學生通過深度參與學習,才能在生物課程學習過程中逐漸發展、形成生物學核心素養。