差異性材料在初中生物學教學中的運用

嚴凱凱

摘 要：在初中生物學教學中利用差異性材料，能激發學習興趣，提升觀察能力，完善概念知識，發展批判性思維，實現有效教學。

關鍵詞：差異性材料;生物學;學習興趣;生物學概念;批判性思維

差異性材料是通過文字、圖片、模型、實物、視頻、實驗等多種形式呈現與學生前概念相違背、具有差異性事件特點的材料。差異性材料具有獨特的教學功能，將其運用于初中生物學教學中，具有很好的教學效果。

一、激發學生的學習興趣

興趣是學生主動學習的重要內驅力，而差異性材料與學生的經驗相悖，出乎學生的意料，能夠激發學生的好奇心和學習興趣，從而促使學生產生求知欲，積極主動地學習，提升學習效率。例如，在學習“現代生物技術——基因工程”時，可以首先創設情境：當圣誕節來臨時，城市里隨處可見掛滿裝飾和彩燈的圣誕樹，但這么做并不環保，如果圣誕樹能自己發光就好了。當學生認為這是在異想天開時，教師呈現發光的擬南芥的圖片，這樣的感性材料與學生已有的認知產生矛盾，使學生學習興趣提高。繼而介紹發光植物實現的途徑，并引出轉基因技術的操作方法。

二、提升學生的觀察能力

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗觀察是學生認識生物、了解生命現象、獲取生物知識、發現問題的基礎。學生在開始進行觀察時，由于知覺的無意識性，注意力易分散。利用差異性材料制造的認知矛盾，能夠使學生的注意力具有指向性和集中性。在觀察葉片結構的實驗中，學生滿足于在顯微鏡視野下看見葉片橫切的圖像，而不去辨認葉片的各部分結構。教師可利用數碼顯微鏡呈現倒置的葉橫切圖像，并請學生指認出上下表皮，學生由于疏于觀察，多數仍然認為上表皮位于上方，下表皮位于下方，但也有部分學生能正確指認。鑒于學生的兩種不同觀點，教師可讓學生再次觀察葉片橫切各部分結構的分布和形態特點，學生會發現：上表皮緊貼的是柵欄層，而下表皮緊貼的是海綿層。通過觀察學生發現了課本中葉片結構示意圖與數碼顯微鏡下葉橫切圖像的區別，進而可以了解葉片結構與功能相適應的結構特點。

三、完善學生的概念知識

概念是對事物的抽象或概括，有助于學生認識世界、了解事物的本質或規律。生物學概念是生物學課程內容的基本組成，也是教與學的重點。初中階段，學生的抽象思維是建立在豐富的事實經驗基礎之上的，因此在教學中教師需要向學生提供各種豐富的有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐。在學習“花的結構”時，蘇教版生物學教材中以桃花為例介紹了花的基本結構，教材還推薦了康乃馨、茶花、月季等作為觀察材料，但這些花多屬于完全花，學生只是對花的各部分結構進行多次辨認。教師還應當啟發學生思考花有何相似的結構，進而引導學生從繁雜的表象中剝離出花的概念本質。因此，教師可以通過圖片呈現更多植物花的結構，特別是花瓣缺失或退化的小麥、水稻、楊樹、柳樹、桑樹等植物的花，學生觀察找出所有植物的花共有的結構是雄蕊或雌蕊。通過對其功能的學習，了解到花蕊參與了果實和種子的形成，進而建立了“花蕊是花中最重要的結構”這一概念性知識。

四、發展學生的批判思維

科學探究是生物學課程重要的學習內容，探究活動有利于發展學生多方面的能力，特別是批判性思維的能力。例如在“探究種子萌發是否需要空氣”的活動中，學生在對照實驗的設計中如何控制好空氣這一變量，是方案制訂中的重點，也是難點。圍繞對照組裝置中除去空氣的實驗方法，學生會想出許多的方案，如加蓋將容器密封、利用吸塵器將容器內的空氣抽盡、在容器中加滿水以避免種子與空氣接觸、將水煮沸后冷卻并滴加食用油液封等。學生的差異性方案是解決實驗設計中難點的重要突破口，借助學生之間的質疑和合作，使學生解決了難題，其批判性思維的能力也得到發展。此外生活化問題的探討也具有類似的作用。例如，學習“人體的激素調節”的內容時，學生了解到垂體分泌的生長激素能促進人體的生長發育，侏儒癥患者可能與幼年時期的生長激素分泌不足有關，如發現較早，可注射外源生長激素進行治療。而處于青春期的初中學生，對身高問題十分關注，一些學生都想注射外源生長激素以達到長得更高的目的，對此教師可以請學生發表各自的看法。雖然學生關于激素的知識有限，但仍有學生會提及外源激素可能會導致人體自身激素分泌紊亂，引起不適癥狀等。通過聆聽他人的不同觀點并進行質疑，學生形成了批判的思維品質和辯證的觀點。

研究表明，差異性材料對學生認知內驅力和內在動機，科學研究、知識理解和創新能力等方面都有顯著的提升作用。而在初中階段，學生充滿好奇心，在學習過程中會提出許多新奇的想法和事物，但由于受思維發展水平的限制，學生在學習中也會產生許多疑問和差錯，這些都可以成為教師深入發掘的差異性材料。通過巧妙地運用這些材料，從而實現生物學的有效教學。

參考文獻：

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