指向核心素养的初中生物学课堂构建

《义务教育生物学课程标准(2022年版)》提出,生物学课程以核心素养培养为课程目标。初中生物学课堂势必改变原有的教学模式,在综合考虑初中学生实际情况的前提下,探索实现生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四大素养的强化途径。本文以“土壤里的小动物”一课为例,从核心素养的视角剖析,探讨初中生物学课堂的构建策略。1课前调查和小实验,聚焦生命观念在课前,教师组织调查小组在校园中寻找、捕捉蚯蚓:①在松软、潮湿的泥土中挖;②找到蚯蚓粪便,在其附近掘取;③翻开砖块,在下方泥地中寻找;④从枯枝烂叶、腐烂植物堆里搜寻。同时,建议学生在捕捉前先对蚯蚓的栖息环境拍1—2张照片或一段短视频,将捕捉获得的蚯蚓妥善安置、饲养,如考虑容器遮光,放入潮湿的泥土和腐烂的碎叶等。同时,教师引导学生思考蚯蚓的“生活环境”:蚯蚓怕光吗?蚯蚓喜欢潮湿吗?进而指导学生开展“探究蚯蚓对环境温度、光照的选择”实验。实验设置两个组,每组取三个容器:①一边放湿润土壤,一边放干燥土壤,中间放5条生长状态一致的蚯蚓,两边都遮光;②一边遮光,一边不遮光,中间放5条生长状态一致的蚯蚓,两边土壤湿度一致。接着,教师引导学生观察、探索蚯蚓会向哪边移动。上课开始,教师鼓励各调查小组的学生上台展示蚯蚓“生活环境”的照片或视频和活蚯蚓实物,接着让学生现场展示“探究蚯蚓对环境温度、光照选择”的实验结果。“蚯蚓会向哪一边移动呢?”,在学生们的好奇中公布答案,促使学生聚焦对蚯蚓生命现象的思考;“蚯蚓有哪些形态结构特征适应土壤中生活呢?”,引领学生探索蚯蚓的形态结构,运用结构与功能观对蚯蚓的特征形成合理性认知,并作科学性解释。2层层问题引导观察,培养科学思维课堂设置两个观察活动,通过层层递进的设问,引导学生积极思考,发散思维。2.1观察蚯蚓外形问题1:看一看,蚯蚓的体形是怎样的?学生描述“圆柱形”等后,进一步设问:这样的体形对其在土壤中生活有何意义?教师指导学生拿笔插入泥土,模拟说明蚯蚓的体形有利于钻土。问题2:看一看,蚯蚓是什么颜色?有部分学生回答具体颜色,如粉红色、褐色等,而当有学生提及“蚯蚓的体色与土壤颜色相似”“随栖息的环境变化出现不同”等,进一步设问:蚯蚓的体色特征对其生存有什么意义?引导学生联想到“保护色”。问题3:数一数,蚯蚓有多少体节?实践过程中发现大多数学生对蚯蚓体节计数存有畏难情绪,教师及时点拨“有没有简便的方法?”,如先用尺测量蚯蚓总长,再量蚯蚓10环体节,通过长度比较,推测蚯蚓全长应有多少环体节。在学生利用简便方法成功计数蚯蚓的体节后,教师进一步提问:蚯蚓体节有何特殊之处?学生很快发现蚯蚓有一体节无节间沟、状如指环,教师解释此为“环带”,是蚯蚓的生殖带并介绍蚯蚓繁殖。问题4:辨一辨,如何区分蚯蚓的前端、中端和后端?学生动脑筋思考,回答:有环带的一端为前端,反之为后端。2.2触摸蚯蚓体表问题1:轻轻抚摸蚯蚓体表,有什么感觉?学生感受到蚯蚓体表很“黏滑”“湿润”后,教师进一步追问“黏滑、湿润这样的体表对其土壤生活有什么意义?”,多数学生想到“能减少钻土时阻力”,少数学生认为“不仅能减少钻土时阻力,还担任呼吸功能”。为说明蚯蚓靠“湿润的体表”呼吸,教师出示人体“呼吸道和肺”、鸟类“肺和气囊”、蝗虫“气管”三张图片作横向对比,并出示“蚯蚓内部结构图”分析:氧气先溶解在蚯蚓体表的黏液里,接着进入蚯蚓体壁内毛细血管中的血液,血液中的二氧化碳也通过体表排出体外。最后,教师引导学生用“蚯蚓呼吸的方式”解释“在对蚯蚓的观察过程中,要不时地用湿棉球擦拭蚯蚓体表”的原因。问题2:来回抚摸蚯蚓腹面,有什么不同的感觉?学生抚摸发现蚯蚓的腹面触感有着不同于背部的“粗糙”,于是萌生进一步探究“粗糙腹面”具体形态的想法。因此,教师引导学生先用肉眼观察蚯蚓腹面,并提醒学生如果难以用肉眼看清,可以借助放大镜等工具观察。学生借助放大镜,观察发现在蚯蚓腹面上有许多突起的“细刺”。教师进一步提问“‘细刺’内部是什么?”并出示“蚯蚓横切面图”引导学生分析,待学生观察后,教师解释这些突起的“细刺”会伸入到腹内呈“针状”,形成“刚毛”。为了形象地介绍刚毛的作用,教师呈现短跑运动员的“钉鞋”和滑冰运动员的“溜冰鞋”两张图片作对比,说明蚯蚓腹面的刚毛相当于“钉鞋”,起增加身体与地面间摩擦力的作用,配合蚯蚓“一伸一缩”的运动。通过一连串的问题,教师引导学生了解并掌握观察的顺序和方法;设问的层层深入,让学生对蚯蚓的了解从感性认识上升到理性认识,从而培养观察与想象、比较与分析、概括与归纳等科学思维。3以小组合作实验为载体,提高科学探究能力课堂的两个探究实验,都以小组为实验单位,设计实验方案,完成实验操作。3.1探究蚯蚓在不同表面运动实验主要内容:将蚯蚓放在不同表面,如木板的光滑面和粗糙面,比较蚯蚓在哪个表面爬行得更快?实验发现各小组的成功率较低,于是教师鼓励学生自主分析实验失败的原因,有学生认为“可能干木板会吸湿,影响蚯蚓的运动”,建议“对干木板进行适度打湿”处理,发现实验结果有了明显好转,最终大多数小组获得“蚯蚓在潮湿木板的粗糙面爬得快”的预期结果。教师对实验进行总结,实验成功的经验应推广,实验不成功的原因要交流、分析。3.2探究蚯蚓刺激——反应实验主要内容:对不同的刺激,蚯蚓会有什么反应?蚯蚓身体的不同部位对刺激的反应有差异吗?教师在实验台上准备好镊子、解剖针、聚光小电筒、纸盒、棉球、酒精、醋等实验器材,指令学生分组设计“刺激”方案,如:①用镊子或解剖针轻轻地碰一碰蚯蚓的前、中、后端;②用浸过酒精或醋的棉球涂一涂蚯蚓的前、中、后端;③把蚯蚓放在阴暗的纸盒里,用聚光小电筒照一照蚯蚓的前、中、后端。各小组按设计的方案实施操作,观察蚯蚓分别有什么反应?实验结果均表明:蚯蚓对各种刺激反应都比较灵敏,且前端最为灵敏。为了探寻前端最灵敏的原因,教师引导学生从“蚯蚓内部结构示意图”中找寻答案,有学生分析图中蚯蚓的神经结构后,作出合理性解释:蚯蚓前端有脑,而脑后的腹神经索上有许多神经节。采取“小组合作实验”探究,有利于打开实验思路,发挥小组集体智慧。全组共同参与实验方案的设计,组内分工合作完成实验。如果在实验过程中发现不够完善的地方,视情况改进实验。学生在完善实验的过程中,提高科学探究能力。4课堂交流、课后延伸,肩负社会责任课堂最后阶段,教师组织全班学生就“蚯蚓与人类的关系”议一议、说一说蚯蚓的作用,同学们给出了不同的回答,如可改良土壤,增加土壤肥力;处理生活垃圾;作饲料;作中药,如地龙;作保健食品,如药膳等……通过分享交流,学生对蚯蚓的认知由模糊、零碎变得清晰、多方位,爱护动物、保护生命的态度责任获得提升。教师布置课后拓展作业:将捕捉获得的活蚯蚓带回家,再做一个小实验。实验主要内容如下:将蚯蚓放置在装有潮湿泥土的透明玻璃缸中