生活化教學有助于激發學生的學習興趣,促進學生對生命現象本質的認識。在“細胞中的元素和化合物”教學中,借助對生活素材的合理使用,能夠改變學生在教學中的被動狀態,促進學生深度學習。
一、立足真實學情,整合生活素材
在生活化教學中,教師要加強對教學內容以及學情的分析,了解學生的學習需要,從學生核心素養的發展需要出發,選擇適合的生活素材,為生活化教學的展開奠定基礎。
在“細胞中的元素和化合物”教學中,學生需要掌握組成細胞的元素、組成細胞的化合物、檢測生物組織中各種化合物的方法等知識。借助本節課的學習,學生在觀察、實驗、比較、分析、綜合等科學方法的應用中領悟生命物質的特殊性,形成辯證唯物主義自然觀。
為了解學生的實際情況,教師挑選適合的生活素材,在上課前對學生展開調查,獲得了如下信息:
1.大部分學生仍然能夠回憶起初中時期學習過的關于元素、化合物的基本知識,并且掌握了基本的實驗方法,知道在實驗的過程中需要注意哪些問題,如何設計實驗方案。
2.學生對細胞中的化合物構成缺乏足夠的認識,較少主動關注生活中的生命現象,對如何檢驗細胞中的化合物更是缺乏足夠的理解。
3.學生對討論、分析式、探究式的學習方式更感興趣,樂于提出問題并解決問題,但是部分學生缺乏嚴謹的思維方式。
結合上述學情分析,教師從以下兩個角度來開發生活素材,為課堂教學做好準備。
一方面,借助信息技術手段開發生活素材,教師借助課件、微課等方式,引導學生展開對細胞中元素和化合物的探索。另一方面,從實物的角度開發生活素材,讓學生可以在觀察、實驗等活動中對學科知識有深刻的理解。
二、創設生活情境,激發學習興趣
教師要結合對學生認知規律、興趣等方面的了解,創設富有啟發性和趣味性的情境,激發學生的學習興趣。在本次教學中,教師創設了以下情境:
1.借助多媒體向學生展示一則新聞:某人為了減肥采取節食的手段,他每天只吃少量的饅頭,以及喝水,過了一段時間之后,其出現了嚴重的脫發情況,并且患上嚴重的腸胃疾病,醫生對他的身體進行檢查,發現這個人出現了嚴重的營養不良情況,需要長期養護才能夠逐漸恢復正常。
2.教師向學生提出問題:只吃饅頭和喝水為什么會給我們的身體帶來如此大的負面影響?
3.學生對教師提出的問題進行分析,結合自己的生活經驗,認識到要想維持我們正常的生命活動,人每天需要吸收足夠的營養物質,這些營養物質可以通過飲食的方式來獲取,也可以借助藥物獲取。當身體不能獲得足夠的營養物質時,就會給機體的正常運行帶來嚴重的負面影響。
4.教師使用多媒體展示過年聚會餐桌上豐富多樣的食物,向學生提出問題:為了擁有健康的身體,我們日常需要吃豐富的食物,這些食物能為我們的身體提供怎樣的幫助?通過化學學習,我們可以知道物質可以分成化合物和單質,那么在這些食物當中,可能會含有哪些化學元素以及化合物?我們怎樣才能夠檢驗出食物中含有的各種物質?
5.學生對教師提出的問題展開分析,提出各種猜想。有的學生認為在烹飪食物的時候大多會放鹽,因此這些化合物中一定包括各種鹽,有的學生知道雞蛋中含有蛋白質,因此提出食物中含有蛋白質的觀點。
6.在學生提出各種猜想之后,教師向學生介紹本節課的學習目標:借助對食物組成的分析,了解細胞中包含哪些化學元素以及化合物,探索鑒定脂肪、蛋白質、糖類等生物組織的方法。
7.在學生了解了學習目標之后,教師引導學生展開進一步的交流討論,讓學生回顧自己過去的生物學學習經驗,想一想自己可以從哪些角度、使用哪些方法展開探究,進一步增強學生的自主學習意識。
8.教師使用多媒體展示學習資料,讓學生知道自然界中包含100種元素,在人體當中,則存在50多種元素,按照元素質量分類,可以將人體內的元素分成大量元素和微量元素,促使學生在這些資料的分析中展開猜想假設,思考細胞中究竟含有哪些元素以及化合物,可以怎樣來驗證自己的想法。
三、立足生活要素,實施問題驅動
在生活化教學中,教師要立足對學生認知規律的了解,設計具有驅動性的問題,給學生的思維帶來啟發,促進學生的深度學習。
在本次教學中,教師借助情境創設,使學生對將要學習的內容產生濃厚的興趣。教師借助問題驅動啟發學生的思維,讓學生在問題探究中對細胞中的物質組成有更好的認識。
1.教師提出問題:在自然界中,無時無刻不在進行物質和能量的循環,人類生存也離不開其他生物,在日常生活中,人類從其他生物體內獲得豐富的食物,那么結合你自己的經驗,你知道常吃的食物中含有哪些化合物最多?
2.結合上述問題,教師使用多媒體展示生活中經常看到的食物,包括饅頭、西瓜、玉米、果汁、豆腐、雞蛋,等等。
3.學生小組內展開交流討論活動,思考自己經常吃的食物當中,含量多的化合物有哪些。注意事項:學生需要結合自己的生活經驗展開分析,在發現其他人的描述不恰當時,可以提出自己的觀點。
4.教師引導學生展開成果展示活動,讓學生分享自己對問題的理解。
5.小結:結合對生活經驗的分析,可以看出很多食物都富含某一種化合物,如在西瓜當中,除了水分之外,最多的就是糖分;在雞蛋當中,含量最多的化合物就是蛋白質;在豆腐當中也含有大量的蛋白質;動物的肥肉中含有較多的脂肪,吃起來也會產生油膩的感受;在米飯當中,主要成分是淀粉,屬于糖類……因此可以得到結論,組成細胞的化合物包括有機化合物和無機化合物兩種,無機化合物包括水和無機鹽,有機化合物包括糖類、脂質、蛋白質、核酸等。
6.教師使用多媒體展示一段動畫,讓學生從直觀的角度對細胞內的化合物組成有清楚的認識。
7.教師提出問題:借助對食物的探索,我們了解了細胞的化合物組成,同時我們也知道,化合物是由元素組成的,那么在細胞內都包含哪些元素?這些元素是以怎樣的方式存在的?如何解決這些問題?
8.學生在小組內展開新一輪的交流討論,分享自己對細胞中元素構成的理解。教師借助多媒體為學生展示細胞中的化合物種類以及對應的化學式,幫助學生更好地展開交流討論。
9.教師引導學生展開成果的歸納總結:細胞當中含有50多種元素,這些元素可以分成大量元素和微量元素,其中,大量元素包括碳、氫、氧、鈣、鉀等,微量元素包括銅、鋅、鐵等。
10.教師使用多媒體展示材料,讓學生知道人體內碳元素最多,而在玉米當中,則氧元素最多,向學生提出問題:為什么會出現這種現象?說明了什么?
學生對教師提出的問題展開分析,分享自己的觀點。總結:在玉米干物質中,主要的成分是淀粉,氧占的分量比碳大,人的細胞中的干物質中沒有那么多淀粉,主要包含蛋白質,因此碳元素占的分量更大。
教師引導學生總結基礎知識,讓學生借助思維導圖整理現階段所學知識,知道細胞中包含哪些元素,如何進行分類,細胞中包含哪些化合物,又是如何進行分類的,加深學生對基礎知識的印象。
四、引導生活實踐,加深理解感悟
生活化教學注重培養學生解決實際問題的能力,教師要積極引導學生展開生活實踐活動,增強教學內容和學生實際生活之間的聯系,加深學生對生命現象的理解。
在“細胞中的元素和化合物”教學中,借助對理論知識的學習,學生能夠對細胞中的元素和化合物組成形成基本的認識。在此基礎上,教師引導學生展開生活實驗以及生活應用兩種實踐活動,讓學生在豐富多樣的實踐中感受研究生命現象的樂趣。
1.引導學生展開生活實驗活動。教材按照“糖類—脂肪—蛋白質”的順序引導學生展開實驗探究活動,從實踐中發現,由于檢測生物組織中的脂肪需要制作臨時裝片,使用高倍顯微鏡進行觀察,實驗過程會變得比較煩瑣,因此可以對實驗過程進行調整,讓學生按照“蛋白質—糖類—脂肪”的方式展開實驗探究,讓過程循序漸進。同時在本次實驗中,也加強了對生活材料的使用,增加白蘿卜塊與勻漿、豆漿、蘋果等材料的應用。實驗過程如下:
第一步:明確實驗目標。在本次生活實驗中,學生的目的不僅僅是驗證細胞中含有哪些元素或者化合物,而是要借助實驗解決生活中的問題,包括比較不同食物中蛋白質的含量大小,探索溫度對還原糖的影響,等等,從而提高學生解決問題的能力。
第二步:學生根據實驗的目標,在小組內展開交流討論,設計具有可操作性的實驗方案。如針對“檢查不同食物中蛋白質的含量”這個問題,學生可以使用雙縮脲法進行檢驗。雙縮脲是一種堿性含銅測試溶液,由硫酸銅、氫氧化鉀、酒石酸鉀鈉制成,可以用來測定蛋白質的含量。
第三步:根據各個小組制訂的實驗方案,展開實驗活動。運用教師提供的蘋果、牛奶、豆漿、甘薯根塊、鮮肝提取液、雙縮脲試劑等物質完成實驗探究活動。
第四步:教師引導學生展開交流討論活動,讓學生分享自己在生活實驗中取得的收獲。在這個過程中,教師注重增強學生之間的交流互動,引發學生之間的思維碰撞,讓學生說出自己的觀點,加深學生的理解。
2.引導學生展開生活實驗活動。通過探究,學生對細胞中的元素和化合物組成有了深刻的認識。為了幫助學生建立正確的生命觀,將所學知識應用到生活中,教師引導學生展開生活應用活動。活動內容:對課堂上學習到的知識進行歸納總結,想一想:學到的內容對我們的生活有怎樣的幫助?我們可以運用學到的知識解決生活中的哪些問題?借助交流討論,學生想到了給自己制訂健康飲食計劃、向家人宣傳科學飲食觀念等。
五、改善課堂訓練,增加生活元素
課堂訓練是課堂教學的重要組成部分,目的是提升學生的能力,加深學生對知識的理解。在生活化教學中,教師要增加課堂訓練中生活元素的運用,讓學生收獲更加豐富的解決問題的經驗。
在“細胞中的元素和化合物”教學中,教師組織學生展開如下課堂訓練活動:
1.和小組成員展開交流討論,分享自己在本節課中獲得的學習成果。
這一課堂訓練活動,學生能夠增強自己的反思意識,在和他人的交流互動中認識到自己在學習方面存在的不足,提高學習能力。學生可以從以下角度分享自己的學習成果:在這堂課上掌握了哪些新知識;這些知識是如何獲得的。對新知識還存在哪些困惑;還希望學習哪些方面的知識;這些知識可以解決生活中的哪些問題。
2.思考問題:近些年來,伴隨人們生活質量的提升,一些人出現了明顯的肥胖情況,在一些極端肥胖的人體內,占細胞質量50%以上的物質是什么?
注意事項:與小組內成員溝通,說一說自己的結論是如何獲得的。
3.回顧課堂上展開的生活實踐活動,思考如下問題并給出思考過程:要比較不同物質中還原糖的含量,可以使用哪些食物作為研究對象?在使用雙縮脲進行實驗的過程中,要求必須先加入A液再加入B液,為什么要這樣?如果不按照這樣的順序進行操作,又會得到怎樣的結果?如何測試酸奶和牛奶中不同化合物的含量多少?
針對這一訓練任務,學生需要在展開小組討論活動的同時,制作一份簡單的總結報告,回顧自己的生活實驗過程,給出結論。
在學生完成上述課堂訓練任務之后,教師組織學生展開成果展示活動,并邀請一部分學生上臺介紹自己的學習成果,說一說自己對運用所學知識解決實際問題的看法。
在學生介紹自己課堂訓練成果的過程中,教師對學生展開適當的評價,引起學生對學習過程、學習成果的反思,提高學生的學習素養。
六、優化課后作業,促進生活體驗
課后作業在學生的學習中起到了重要的影響,在生活化教學的背景下,教師要注重基于課堂生活化教學成果,優化課后作業內容,讓學生在課后展開自主的生活實踐,提升學生運用生物學知識解決實際問題的能力。
在本次教學中,教師給學生布置如下生活化課后作業。
●基礎鞏固作業
1.使用網絡等途徑,進一步調查了解小麥、蘋果、玉米等生物體的組成元素,了解組成元素的占比情況,說一說自己的理解。
在課堂上,學生結合對玉米的研究,知道了不是所有生物體的細胞元素占比情況都是一樣的。通過讓學生在課后對更多的現象展開調查和分析,能夠加深學生的理解,讓學生對生物界和非生物界之間的差異、聯系形成更加深刻的認識。
2.下面關于“可溶性還原糖、蛋白質、脂肪鑒定”實驗的描述,正確的說法是( )
A.在實驗中,經常會使用番茄、蘋果等組織樣液來鑒定植物組織內還原糖的情況
B.在鑒定脂肪的過程中,花生子葉的切片細胞間不可能出現橘黃色的小顆粒
C.在鑒定脂肪的過程中,會使用50%的酒精,目的是溶解組織中的油脂
D.在鑒定蛋白質的過程中,會加入0.1毫克每毫升的氫氧化鈉溶液,是為了給反應提供堿性的環境
3.使用不同的化學試劑,可以檢測出某些物質的存在。在動物和植物的體內存在很多的物質,使用斐林試劑,可以檢測出麥芽糖等還原糖的存在,使用雙縮脲試劑可以檢測出蛋白質的存在。那么從醫學的角度分析,我們可以使用這兩種試劑來診斷哪些類型的病癥?(以檢驗尿液為手段)
4.在使用花生子葉作為實驗材料來檢測脂肪時,可以怎樣制作臨時裝片?過程中需要注意哪些問題?生活中還有哪些材料適合用來檢測脂肪?如何進行檢驗?
●能力提升作業
1.炸薯條是很多人喜愛的一種快餐食物,近些年來,人們對健康的重視程度在不斷提升,炸薯條這種食物的安全性也引起了很多人的重視。已知,假設馬鈴薯塊莖中還原糖的含量過高,會導致油炸過程中出現有害的物質。因此檢查人員需要對馬鈴薯進行檢驗,了解其中的還原糖含量。那么,如果讓你來負責這項任務,你可以設計出怎樣的實驗方案?對于油炸食物,我們在食用的過程中需要注意什么?
2.結合課堂學習過程,聯系對家人生活的了解,為自己以及家人制作一份健康食譜,向家人普及科學的飲食觀念。
對于上述作業,每個學生都要完成基礎鞏固部分,學生可以根據自己的實際情況,選做能力提升部分。
在學生完成作業之后,教師引導學生展開成果展示活動,讓學生在語言表達中說一說自己掌握的問題解決方法。教師根據學生的反饋,對學情形成更加深刻的認識,了解學生的生活能力發展需要,對個別學生進行針對性的引導。
生活化教學有助于提升課堂教學質量,實現對學生核心素養的培養。在高中生物學教學中,教師要加強對生活化教學策略的運用,借助生活素材、生活情境等手段增強學生的主觀能動性,促進學生在教學活動中積極參與,讓學生對生物學知識的本質形成更加深刻的認識,提高學生的核心素養,改善高中生物學教學質量。
(作者單位:甘肅省慶陽市慶陽第二中學)
編輯:曾彥慧