摘 要:探究實踐是初中生物學核心素養的重要組成部分,基于探究實踐的初中生物學單元教學設計以學生為中心,依托于學生的主動探索,教師將通過多樣化的教學策略引導學生主動參與科學探究過程,從而實現對單元內學科概念和原理的學習和理解,進而有效培養學生在實驗、觀察、問題解決和批判思維等方面的綜合能力。對此,文章先闡述了探究實踐的定義,然后分析了基于探究實踐的初中生物學單元教學設計的價值,之后結合實踐案例提出了具體的教學設計策略,以期幫助教育工作者系統了解如何設計有效的探究實踐教學活動才能最大化地提升教學資源的應用效果,同時提升學生的學習動機,促進學生探究實踐能力的提升。
關鍵詞:初中生物學;單元教學設計;探究實踐
中圖分類號:G427" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼:A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號:2097-1737(2025)12-0013-03
單元教學設計是指按照特定的教育目標、內容和方法系統地規劃和組織一段時間內的教學活動,
通常圍繞一個核心主題或知識點展開,旨在通過連貫、整體的教學活動來實現教學目標,以確保學生能全面理解和掌握所學知識。在新課改背景下,探究實踐教學模式已成為提升學生學習主動性、創造力和批判性思維能力的重要手段。與傳統的以課本為中心的講授式教學不同,探究實踐教學模式側重于鼓勵學生通過實際操作來解決問題,并在此過程中學習知識。在初中生物學單元整體教學中,探究實踐教學模式的應用能讓學生直接觀察和操作生物學實驗,從而深化其對單元內學科知識的理解,進而提高課堂教學實效。
一、探究實踐概述
探究實踐教學模式是一種以學生為中心的教學方法,強調引導學生通過實驗、解決問題等方式探索、研究和理解科學概念和現象。這種方法的目的在于模擬科學家的思考和工作過程,從而讓學生在實際操作中發展提問、假設、實驗和得出結論的能力[1]。探究實踐注重理解和應用學科知識的思維方式,是以學生為主體的探索過程。在實踐中,學生需要識別問題、收集相關信息,并根據實際構建和測試假設,而后通過實驗和數據分析驗證自己的假設,從而得出相應的結論[2]。因此,探究實踐的過程并不是僅停留在記憶事實表層的學習上,而是強調學習的深度和廣度,尤其重視對學生批判性思維的培養,學生在探究結束后需對整個過程和結果進行反思,這有助于其更全面地理解學科知識,從而實現知識的自主建構。
二、基于探究實踐的初中生物學單元教學設計的價值
基于探究實踐的初中生物學單元教學設計對于學生核心素養的培養具有重要意義。一方面,該方法能顯著提高學生對生物學概念的理解和應用能力。通過親身設計實驗、操作觀察和處理數據,學生能從實踐中深刻理解生物學知識,這種理解會遠遠超出傳統的課本學習所能達到的層次[3]。例如,在“生物的遺傳與變異”單元中,學生利用生物虛擬實驗室,通過自主模擬豌豆雜交實驗,可以直接觀察到孟德爾遺傳定律的實際應用,這種體驗能使抽象的理論知識變得具體而生動。另一方面,探究實踐教學模式能促進學生科學思維能力的發展,包括邏輯思維、批判性思維、創新思維等。在探究過程中,學生不僅要設計實驗,還需要對結果進行分析和總結,這一過程要求他們運用邏輯思維去驗證假設、提煉結論,有利于培養其科學思維能力。此外,探究實踐還能提升學生的團隊合作和交流能力。在進行生物學實驗或項目時,學生需要與同伴合作,共同討論和解決問題,這不僅能提高他們的溝通能力,還能豐富他們的團隊協作經驗,從而為他們未來的深度學習和長遠發展奠定堅實基礎。因此,基于探究實踐的教學設計不僅是提升學生學科成績的手段,還是全面培養學生綜合素質和未來競爭力的有效策略。
三、基于探究實踐的初中生物學單元教學設計策略
(一)明確單元目標,設計探究實踐項目
在基于探究實踐的初中生物學單元教學設計中,
明確單元目標和設計探究實踐項目是起始步驟,也是核心步驟,直接影響到后續的教學內容設計和學習策略指導。教師需先深入研究《義務教育生物學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》),
并結合學生的學習能力、興趣和年級特點確定教學目標,目標不僅要涵蓋學生對知識的掌握,還應包括學生技能的發展和態度的形成,包括生命觀念、科學思維、探究實踐、態度責任四個維度[4]。具體來說,教師需要列出單元主要涵蓋的知識點,然后思考如何將這些知識點與學生的實際生活聯系起來,以及在探究中能幫助學生提升哪些具體的技能。例如,如果單元目標是讓學生理解遺傳的基本原理,教師可以將目標設定為:學生能通過探究活動描述遺傳的過程、解釋基因如何影響生物特征。接下來,教師可圍繞目標設定一組探究實踐項目,引導學生進入探究實踐活動。在此過程中,教師可以通過與學生展開討論或查閱最新科學研究資料等方式,找到能夠激發學生興趣的相關熱門話題,如利用前沿的AI課堂復活科學家,帶領學生當個“穿越時空的基因偵探”,和孟德爾實現探究式對話,共同了解性狀,破解人類性別遺傳密碼,進而趣味引導學生積極探討生物學知識在實際生活中的應用。
以冀少版生物學七年級(上冊)第二章“生物體的結構層次”的單元教學設計為例。教師需要先從《課程標準》和教學大綱出發設定教學目標,目標不僅應包括學生對基礎知識的掌握,如細胞的結構、功能及其在生物體中的作用,還應包括學生探究能力的發展,如觀察能力、實驗設計和數據分析能力、對科學探究方法的理解和應用等。基于此,在明確教學目標的過程中,教師需詳盡地列出單元中涵蓋的所有知識點,如細胞的觀察方法、細胞的主要結構及其功能、細胞分裂的過程及其在生物生長和發育中的重要性等;同時,將這些知識點與學生的實際生活和興趣相聯系,如通過探討細胞技術在醫學和農業中的應用,使學生認識到細胞學的實用價值。然后,教師需圍繞教學目標設定具體的探究實踐項目,嘗試將抽象的目標轉化為具體可操作的探究實踐活動。例如,教師可選擇將“細胞的觀察”
作為一個主題設計探究實踐項目,引導學生用顯微鏡觀察不同類型的細胞,記錄并比較它們的結構特征。再如,教師可圍繞“細胞的分裂與生長”設計一個實驗,引導學生觀察洋蔥根尖細胞的分裂,理解細胞周期的各個階段。為確保探究實踐項目的可操作性,教師還需考慮學校現有的資源和設備,確保活動的可行性。同時,教師應設計活動指導單或工作表,輔助學生系統記錄觀察數據和實驗結果,從而確保探究實踐活動的科學性和嚴謹性。如此,教師可將抽象的教學目標創造性地轉化為一組能激發學生興趣和參與感的探究實踐項目,幫助學生在實際操作中深化對生物學概念的理解,同時培養他們的科學探究能力。
(二)立足實際生活,開展探究實踐活動
為增強學生的實踐參與感,在單元教學設計中,教師應重視設計與學生日常生活相關聯的實踐活動,將學生對周圍環境中常見現象的好奇心作為課堂探究的起點,提升學生的參與積極性。然后,教師可引導學生結合實際生活提出問題,并帶領學生運用科學的方法設計實驗或探究活動。在實驗和探究過程中,教師應鼓勵學生分組合作,每個小組負責實驗的一個方面,從而拓展實驗的覆蓋面,確保數據的多樣性。在探究實踐活動結束后,教師應引導學生分享小組討論結果。這樣能使學生在探究中學習和應用生物學知識,同時鍛煉觀察能力、分析能力和合作能力,提升探究實踐能力。
例如,在冀少版生物學七年級(上冊)第二章“生物體的結構層次”的單元教學中,針對“細胞的觀察”這一探究實踐項目,教師可結合學生的日常生活組織探究實踐活動,如引導學生觀察學校花園中的植物葉片,思考葉片的細胞結構和功能。直觀的觀察活動不僅能激發學生的好奇心,還能將抽象的細胞概念具象化,從而提高學生的學習興趣。
基于該情境,教師還可以引導學生提出探究問題,如“細胞在植物生長中扮演什么角色”,并組織學生用顯微觀察實驗,記錄不同類型植物細胞的結構特征。在實驗過程中,學生分組合作,各組負責不同植物樣本的觀察與數據記錄,如A組學生負責觀察并記錄校花園朱槿花葉片的細胞結構,B組學生重點觀察班內綠籮葉的細胞結構,從而認識光合作用的幕后英雄——葉片結構。每組學生都會使用顯微鏡觀察本組的樣本,并詳細記錄其細胞的大小、形狀和任何可見的細胞器變化。通過開展這樣的探究實踐活動,學生能親身體驗和理解細胞在生物體結構和功能中的基礎角色,從而深化對整個單元內容的理解,并在此過程中發展生物學學科核心素養。
(三)完善評價制度,反思探究實踐過程
教學評價是教學活動的重要組成部分。在基于探究實踐的初中生物學單元教學設計中,完善評價制度和反思探究實踐過程是關鍵步驟,可確保教學活動的有效性和持續改進。教師可先設計一個運用定性和定量評估方法的綜合評價體系,包含學生的實驗報告質量、小組討論表現、實驗操作技能掌握程度、最終測試結果等多個維度,全面覆蓋學生在探究實踐中的知識掌握、技能應用和態度等方面的情況。接著,在評價過程中,教師應采用學生互評和自我評價的方法,引導學生積極參與評價過程,提升他們的自主學習能力和自我反思能力。通過這種方式,學生能更主動地識別自己在學習過程中的優點和不足,進而調整學習策略。在評價結束后,教師還應根據收集到的數據和反饋組織學生進行教學反思,分析學生的學習成果,以檢驗自己在教學活動中存在的問題,綜合考慮如何通過調整教學策略來改善學生的學習效果。通過這樣的評價和反思流程,教師不僅能給學生提供及時有效的反饋,還能指導學生持續改進自己的學習方式,確保教學活動能更好地實現教育目標,同時激勵學生達到最佳的學習效果。
例如,在冀少版生物學七年級(上冊)第二章
“生物體的結構層次”的單元教學中,針對“細胞的分裂與生長”這一主題的探究實踐項目,教師可圍繞“洋蔥根尖細胞分裂的實驗”構建完善的評價制度,指導學生反思整個探索實踐過程。為此,教師需設計一個綜合性的評價體系,針對學生在洋蔥根尖細胞分裂實驗中的表現展開多維度評估,包括實踐操作技能、小組討論交流表現、實驗總結報告質量三個維度。第一,對學生實驗操作技能的評估是關鍵部分之一,教師應檢查學生使用顯微鏡和其他實驗工具的熟練度,以及他們按照科學方法進行實驗的能力。第二,學生小組討論交流的表現也是評價的重要部分,教師需要觀察學生在小組中的互動情況,評估其溝通和合作能力。在討論中,學生應能共同分析問題、得出結論,并就細胞分裂的生物學意義提出個人見解。第三,對學生實驗總結報告的評價應重點關注學生是否能準確觀察、記錄和分析細胞分裂的各個階段。學生的實驗總結報告中應詳細描述觀察到的細胞結構變化,并對細胞周期的不同階段給出清晰的解釋。在評價過程中,教師也可以組織學生自評和互評,以增強學生的自我反思能力。
四、結束語
綜上所述,基于探究實踐的初中生物學單元教學設計的核心目標是使學生通過自主探究實踐系統學習生物學知識,同時形成科學思維方式,并持續提高各項實用技能。通過這樣的教學設計,初中生物學教學不再僅是知識傳遞,而是逐步轉變成能激發學生好奇心和探索欲的學習過程,可實現對學生生物學學科核心素養的培養。為此,在新課改全面實施的過程中,初中生物學教師在單元教學設計中應重視探究實踐活動的組織與開展,從明確單元目標設計探究實踐項目、立足生活實際開展探究實踐活動和完善評價制度反思探究實踐過程三方面著手,持續優化教學方法,不斷提升教學質量,促進學生生物學學科核心素養的全面發展。
參考文獻
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