學(xué)具在生物課堂中的應(yīng)用

【摘要】本文詳細(xì)闡述了生物學(xué)具的三種主要類型，并且深入探討了如何將這些學(xué)具有效地融入到教學(xué)實(shí)踐中去。通過具體的案例分析和策略建議，為生物學(xué)具的推廣和應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)，以期幫助教育工作者更好地利用這些工具來提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】學(xué)具；生物學(xué)；應(yīng)用

學(xué)具是指可供學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中自行使用的道具，通過對這些道具的使用，學(xué)生能夠更加快速、更加深入地掌握新知識(shí)。學(xué)具的使用是高中生物課堂輔助教學(xué)的一種有效方式，也是教師和學(xué)生知識(shí)傳遞的重要工具。本文就生物學(xué)具在課堂上的使用進(jìn)行分析，并舉例說明。

一、生物學(xué)具的類型

1.虛擬學(xué)具

虛擬學(xué)具是一種適用于教學(xué)活動(dòng)的偽實(shí)物技術(shù)，通過高科技手段得以實(shí)現(xiàn)。就外化形式來說，一共有兩種：一種是將實(shí)體學(xué)具數(shù)字化，如虛擬標(biāo)本、虛擬直尺、幾何畫板等，一種是將生物抽象理論知識(shí)仿真化，如利用虛擬技術(shù)呈現(xiàn)出細(xì)胞的細(xì)胞壁、細(xì)胞核、細(xì)胞液等完整形態(tài)。在生物學(xué)課堂中，利用虛擬學(xué)具進(jìn)行教學(xué)，不僅可以使其以虛擬形態(tài)呈現(xiàn)，改變傳統(tǒng)學(xué)習(xí)工具的形態(tài)，還能設(shè)計(jì)出仿真虛擬學(xué)具，實(shí)現(xiàn)交互，將學(xué)科認(rèn)識(shí)和基礎(chǔ)理論相結(jié)合，使機(jī)器具備可觸摸性。

2.自制學(xué)具

所謂“自制學(xué)具”，即學(xué)生根據(jù)生物課教學(xué)內(nèi)容、按照生物學(xué)原理自行制作的學(xué)習(xí)用具，其類型、范圍較為廣泛，如利用泡沫制作生物模型、利用貼紙制作生物細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)等。自制教具是學(xué)生將生物學(xué)抽象知識(shí)具象化的表達(dá)，同時(shí)鍛煉了動(dòng)手和動(dòng)腦能力。在生物學(xué)課堂中，若合理使用自制學(xué)具，可以為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供很好的銜接渠道。如在“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)”一節(jié)中，講解氨基酸脫水縮合時(shí)，讓每位學(xué)生代表一個(gè)氨基酸，左手代表氨基，右手代表羧基，頭部代表R基，不同臉蛋代表氨基酸的種類，雙腿代表H，然后讓學(xué)生上臺(tái)演示肽鍵的形成，這樣就可以讓學(xué)生形象了解縮合過程，直觀理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

3.紙質(zhì)學(xué)具

顧名思義，紙質(zhì)學(xué)具即以紙張材料為基礎(chǔ)的學(xué)具制作，相對于虛擬學(xué)具、自制學(xué)具而言，具有取材廣泛、表現(xiàn)力豐富的優(yōu)勢，如常見的“知識(shí)卡片”。生物學(xué)課堂中應(yīng)用紙質(zhì)學(xué)具，一般要以課標(biāo)要求為基準(zhǔn)，遵循科學(xué)性和可操作性，具體應(yīng)用可從以下三個(gè)方面展開。

一是教師自主制作教具。例如，在學(xué)習(xí)“生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞”時(shí)，教師會(huì)打印出生態(tài)系統(tǒng)中各種信息的圖片，分發(fā)給每個(gè)小組三張大卡紙，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)對信息傳遞類型進(jìn)行分類。這種方法不僅能及時(shí)反饋學(xué)生對信息種類掌握的情況，還能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二是教師提出制作要求，讓學(xué)生親手制作。以此來考驗(yàn)學(xué)生的動(dòng)手能力和對知識(shí)的掌握程度，如在對“DNA（脫氧核糖核酸）的分子結(jié)構(gòu)”進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，讓學(xué)生利用一張空白的A4紙制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。給每一位學(xué)生發(fā)一張A4空白紙，讓他們根據(jù)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)回答以下問題：在A4紙上如何畫出DNA兩條鏈的反向平行？如何體現(xiàn)出DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替排列構(gòu)成的基本骨架？堿基排列在內(nèi)側(cè)，如何體現(xiàn)DNA分子的兩條鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)？根據(jù)這些問題，讓學(xué)生親手制作一個(gè)DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)的學(xué)具。

三是讓學(xué)生自主制作，突出學(xué)生的能力。如在學(xué)習(xí)完細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)后，讓學(xué)生根據(jù)已掌握的細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)的知識(shí)，利用生活中的各種紙質(zhì)材料用具，每個(gè)小組自行設(shè)計(jì)方案，動(dòng)手制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)學(xué)具。

二、生物學(xué)具應(yīng)用的實(shí)例

1.基于課堂提問的應(yīng)用

教師根據(jù)生物知識(shí)制作學(xué)具，在課堂中提出相應(yīng)問題引導(dǎo)學(xué)生使用和思考，促進(jìn)課堂的有效性。如在細(xì)胞分裂中，染色體的變化圖像學(xué)生難以掌握，這時(shí)可利用紙質(zhì)學(xué)具，讓學(xué)生在課前采用硬紙板剪出染色體模型。在授課完畢后，教師可以根據(jù)課堂情況進(jìn)行提問，讓學(xué)生利用學(xué)具擺出相應(yīng)的變化圖，以此來檢測掌握程度，讓學(xué)生能夠更為透徹地理解知識(shí)。

2.基于推理分析的應(yīng)用

在學(xué)習(xí)基因工程時(shí)，利用學(xué)具帶領(lǐng)學(xué)生分析基因工程的操作過程。教師可以在課前準(zhǔn)備好基因工程的基本工具：白色和紅色兩種顏色的長方形紙條代表DNA、剪刀和膠水，在紙條左右分別打印出A（腺嘌呤）、T（胸腺嘌啶）、C（胞嘌啶）、G（鳥嘌啶）4種堿基以及其他前期準(zhǔn)備工作，膠水代表DNA連接酶，剪刀代表限制酶。在課堂教學(xué)中，通過實(shí)施案例教學(xué)法和使用學(xué)具，如紅、白紙條，剪刀和膠水，學(xué)生能夠更直觀地分析和推理基因工程的操作過程。這種教學(xué)方法不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，還有效增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維。

3.基于歸納總結(jié)的應(yīng)用

在學(xué)習(xí)孟德爾的自由組合定律時(shí)，由于學(xué)生對減數(shù)分裂的理解尚不深入，因此他們在理解某些知識(shí)點(diǎn)時(shí)會(huì)遇到困難，比如F1代YyRr個(gè)體產(chǎn)生的配子種類和比例問題。通過讓學(xué)生提前準(zhǔn)備硬幣作為課堂學(xué)具，并采用同桌合作的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以有效地模擬遺傳學(xué)的概率問題。例如每個(gè)學(xué)生拿出一個(gè)硬幣，正面向上代表D配子，反面向上代表d配子。同桌的兩個(gè)學(xué)生組成一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，通過多次實(shí)驗(yàn)，記錄硬幣的面值組合，從而模擬出性狀分離比。這種方法不僅讓學(xué)生親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程，而且能夠加深對理論知識(shí)的理解，最終使實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值相吻合。在進(jìn)行這種多數(shù)人參與的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在這個(gè)過程中自主進(jìn)行總結(jié)歸納的形式，能夠讓他們更好地發(fā)現(xiàn)存在的問題，并得出正確結(jié)果。

三、生物學(xué)具的應(yīng)用意義和認(rèn)識(shí)

1.生物學(xué)具的應(yīng)用意義

學(xué)具的使用對于學(xué)生而言，有著極其重要的意義。學(xué)具不同于實(shí)驗(yàn)器具，必須到實(shí)驗(yàn)室才能夠進(jìn)行使用，學(xué)具輕便的特點(diǎn)使其能夠靈活適應(yīng)教師的教學(xué)環(huán)境需求，在常規(guī)課堂教學(xué)中發(fā)揮重要作用。學(xué)生通過對學(xué)具的使用，可以清晰地再現(xiàn)腦海中教師傳達(dá)的新授知識(shí)內(nèi)容，這有助于學(xué)生更好地反芻與消化新授知識(shí)，及時(shí)查缺補(bǔ)漏，也是學(xué)生對自我知識(shí)水平掌握能力的檢測。對教師而言，通過觀察學(xué)生對學(xué)具的運(yùn)用，可以充分了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況，從而靈活調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和方式，為學(xué)生提供更佳的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

2.對生物學(xué)具的認(rèn)識(shí)

隨著時(shí)代的發(fā)展，教學(xué)也在逐步發(fā)生改革，與此同時(shí)學(xué)具在課堂上的應(yīng)用形式也逐漸豐富起來。但是不管學(xué)具的玩法如何巧妙、形式如何吸引學(xué)生，最值得關(guān)注的依然是它的實(shí)用性，我們要時(shí)刻記得使用學(xué)具的根本目的是讓學(xué)生更好地理解掌握學(xué)科知識(shí)，教學(xué)模式創(chuàng)新中學(xué)具的使用并不是目的，學(xué)具是服務(wù)于課堂的一種方式。因此，在實(shí)際的授課中，課堂上最主要的事情依舊是針對新課程標(biāo)準(zhǔn)完成授課內(nèi)容，利用學(xué)具對每個(gè)章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)做好相應(yīng)的處理和突破，致力于提升課堂教學(xué)效率。在此基礎(chǔ)之上，合理使用學(xué)具進(jìn)行配合教學(xué)，讓學(xué)具充分發(fā)揮其功效，讓學(xué)生能夠在接收到知識(shí)的基礎(chǔ)上更好地進(jìn)行理解，通過學(xué)具的利用，重構(gòu)課堂教學(xué)模式，構(gòu)建充滿活力的高中生物課堂。

在高中生物教學(xué)中，學(xué)具的使用不僅限于課堂教學(xué)，還可以延伸到課外活動(dòng)和家庭作業(yè)中。例如教師可以設(shè)計(jì)一些與學(xué)具相關(guān)的家庭作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生在家中繼續(xù)探索和學(xué)習(xí)。通過這種方式，學(xué)生可以在非正式的環(huán)境中鞏固課堂上學(xué)到的知識(shí)，同時(shí)也能增進(jìn)家長與孩子之間的互動(dòng)，讓家長參與到孩子的學(xué)習(xí)過程中來。此外，學(xué)具還可以作為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究和項(xiàng)目學(xué)習(xí)的工具，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和探究精神。

學(xué)具使用的多樣化，不僅能夠豐富教學(xué)手段，還能夠滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。對于視覺型學(xué)習(xí)者，圖像和模型可以幫助他們更好地理解抽象概念；對于動(dòng)手型學(xué)習(xí)者，通過制作和操作學(xué)具，他們能夠通過實(shí)踐來加深理解。通過學(xué)具的使用，教師可以為學(xué)生提供更加豐富和多元化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]邢萬金，莫日根，蘇慧敏.生物學(xué)教學(xué)中研究型教學(xué)方法與內(nèi)容的探索[J].遺傳，2014（07）.

[2]魏志琴，劉晟，劉恩山.在生物學(xué)課堂上加強(qiáng)社會(huì)責(zé)任的教育[J].生物學(xué)通報(bào)，2017（10）.

（基金項(xiàng)目：本文系海南省教育科學(xué)規(guī)劃2023年度課題“基于高階思維培育的高中生物學(xué)情境教學(xué)實(shí)踐研究”研究成果，課題編號(hào)QJH202310165）