核心素养导向的初中七年级生物：校园生物多样性观察探究教案

核心素养导向的初中七年级生物：校园生物多样性观察探究教案

教案背景与理念

本教学设计以《义务教育生物学课程标准（2022年版）》为指导，紧扣“生命观念”、“科学思维”、“探究实践”和“态度责任”四大核心素养，针对人民教育出版社《生物学》七年级上册第一单元第一章“认识生物”中的“调查周边环境中的生物”内容进行深度开发与重构。传统教学往往将本课局限于简单的物种识别与记录，本设计旨在突破这一局限，将课堂置于真实的校园生态环境中，以“校园生物多样性初探”为项目主题，引领学生经历完整的科学探究过程。通过整合信息技术、地理方位认知、艺术记录等多学科视角，本课不仅传授生物学观察与分类的基本方法，更着重培养学生像科学家一样思考与工作的习惯，激发其对生命世界的好奇心与敬畏感，理解生物与环境、生物与人类活动之间的密切关联，为后续生态系统概念的学习奠定坚实的经验与情感基础。

学情分析

授课对象为初中七年级新生，年龄约12-13岁。其认知与学习特点如下：其一，知识基础方面，学生在小学科学课程中已对动植物有初步、零散的认知，具备一定的生活经验，但缺乏系统性的生物学知识和规范的科学研究方法。对于“生物的特征”、“生物分类”等概念较为模糊。其二，技能与思维方面，学生好奇心强，乐于动手和探索新鲜事物，但观察往往停留在表面，缺乏目的性、条理性和持久性；能够进行简单的记录，但科学记录的能力（如绘图、数据整理）薄弱；初步具备小组合作的意识，但分工协作与高效整合信息的能力有待培养。其三，潜在困难与误区方面，可能将“生物多样性”简单等同于“物种数量多”，忽视生物与环境的依存关系；在观察中可能过于关注大型、醒目的动物（如鸟类），忽视土壤中、树干上等隐蔽环境中的微小生物；可能对不熟悉的生物产生恐惧或随意干扰。针对以上学情，本设计通过提供结构化的观察工具、清晰的实践指南、循序渐进的思维引导以及安全环保的纪律要求，搭建学习支架，助力学生成功完成探究任务，实现认知与能力的双重跨越。

教学目标

基于课程标准与学情分析，设定以下多维度的教学目标：

一、生命观念

通过实地观察与记录，学生能够识别并列举校园中至少15种不同生物（涵盖植物、动物、微生物迹象等），并能依据“生物的基本特征”对所见物体进行生物与非生物的初步判断。能初步感知不同生物在形态、结构、生活环境上的差异性与适应性，建立生物多样性的直观印象。

二、科学思维

学生能够模仿科学家的工作方式，运用多种感官并借助放大镜、相机等工具进行有目的、有顺序的细致观察。能够尝试依据生物的形态、结构或生活习性等一至两个简单特征，对自己发现的生物进行初步归类（如按生活环境分为陆生、水生；按形态分为草本、木本等）。能够分析不同观察区域（如阳光充足的花坛vs.背阴潮湿的墙角）生物种类与数量的差异，并提出简单的假设性解释。

三、探究实践

学生能够以小组为单位，合作制定简单的观察路线与计划。能够规范使用观察记录表、生物绘图法等记录观察结果，信息准确、详实。能够初步使用“形色”、“花伴侣”等数字识别工具或纸质图鉴辅助辨识常见植物。能够安全、环保地进行观察活动，不破坏环境，不惊扰、伤害生物。能够整理观察资料，制作一份小组的“校园一角生物图鉴”海报或数字简报。

四、态度责任

学生能够体验科学探究的乐趣，产生对身边生命世界持续探究的兴趣。能在观察中感受生命的奇妙与脆弱，树立爱护生物、保护校园及周边环境的初步意识。能认识到团队合作在科学研究中的价值，乐于分享自己的发现，认真倾听他人的观点。

教学重难点

教学重点：引导学生掌握科学的观察方法（顺序、工具、记录），完成对校园特定区域生物多样性的调查与记录。

教学难点：引导学生从零散的观察现象中，初步形成“生物多样性”及“生物与环境相适应”的概念；培养学生细致、严谨、实事求是的科学态度。

教学理念与方法

本设计秉承“在做中学”、“在探究中建构”的理念，主要采用项目式学习与实地探究相结合的模式。以“为我们的校园制作一份生物多样性观察报告”为驱动性任务，将课堂从教室延伸至整个校园。教学方法融合了情境导入法、任务驱动法、合作学习法、直观演示法与启发式讲授法。教师角色从知识的传授者转变为学习活动的设计者、资源的提供者、探究过程的引导者和协调者。评价贯穿始终，采用过程性评价与成果性评价相结合的方式，关注学生在观察、记录、合作、思维等方面的表现。

教学准备

一、教师准备

核心材料：深入研读课标与教材，精心设计《校园生物多样性观察记录表》（包含日期、地点、天气、生物名称/描述、估计数量、生活环境、特征记录、初步分类、疑问等栏目）、制作《校园生物观察安全与环保公约》、设计“校园生物多样性”课堂引导课件。

工具与资源：准备放大镜、卷尺、照相机或平板电脑、便携式蓝牙打印机（可选）、常见校园动植物图鉴卡片或海报。预先利用“形色”等APP对校园内典型区域的生物进行初步识别，做到心中有数。勘察并划分4-6个具有不同生态环境特征的观察区域（如中心花坛、乔木林区、草坪、池塘边、围墙角落等），评估安全性。

二、学生准备

知识准备：提前预习教材中“生物的特征”部分内容。

物质准备：以4-6人为单位组建探究小组，推选组长、记录员、观察员、安全员等角色。每组准备铅笔、橡皮、彩色笔、硬质记录板。鼓励学生携带个人具有拍照功能的电子设备（需提前申请并统一管理）。

心理准备：通过课前简短交流，激发学生对校园“未知世界”的探索期待，强调安全、有序、安静观察的重要性。

教学实施过程

第一阶段：创设情境，明确任务（课时：15分钟）

教室内的导入与启动环节。教师首先不直接出示课题，而是通过课件展示一组精美的校园局部特写照片（如布满苔藓的砖缝、盛开的花朵及其上的蜜蜂、树皮上的昆虫、土壤中的落叶与菌类等），配以舒缓的自然音效。提问：“这是我们每天生活学习的校园，你认为这些画面中，有多少‘活’的物体？它们之间有什么不同和联系？”引导学生自由发言，激活其前概念。随后，教师揭示本课核心任务：“今天，我们将化身校园自然侦探，以小组为单位，深入指定的‘侦查区域’，运用我们的‘火眼金睛’和科学工具，去发现、记录并尝试理解生活在我们身边的这些生命邻居，最终为我们侦查的区域制作一份独特的‘生物档案’。这是一项真正的科学研究工作，你们准备好了吗？”接着，教师与学生共同审阅《校园生物观察安全与环保公约》，并签字承诺。公约内容包括：轻声慢行，不影响其他班级；爱护一草一木，不攀折，不踩踏；观察动物时“眼看手勿动”，保持距离；将所有垃圾带离观察区；在教师划定区域内活动，不擅自离开等。

随后，教师分发《校园生物多样性观察记录表》，并详细讲解记录要求。重点演示“生物绘图法”要点：力求科学真实而非艺术美观，用清晰线条勾勒主要形态特征，关键部位（如叶脉、花瓣数目、昆虫足的数量）需标注，注明绘图比例（如“实际大小”、“放大两倍”）。同时，简要介绍如何使用提供的图鉴卡片或手机APP进行辅助识别：强调拍照时注意包含生物整体和关键局部特征，识别结果需作为参考，存疑处可记录为“疑似XX”，培养严谨态度。最后，各小组领取区域地图和标识，明确各自的探究区域，组长进行组内最终分工确认。

第二阶段：实地探究，合作观察（课时：30分钟）

学生以小组为单位，在教师和各区域辅助教师（或家长志愿者）的巡视指导下，前往指定区域开展实地观察。此环节是本节课的核心实践环节，学生是绝对的主角。教师在此过程中扮演支持者与引导者的角色：

一是巡视指导，提供支架。巡视各组，观察学生是否遵循观察方法。当学生发现目标时，不是直接告知名称，而是通过提问引导深入观察：“你看到它在哪里生活？它的颜色、形状有什么特点？你猜猜它怎么移动（或获取营养）？”“试试用放大镜看看叶子的背面或者树皮的缝隙，有什么新发现？”“你觉得它和旁边的那株植物是同一类吗？依据是什么？”鼓励学生运用多种感官（在安全前提下），如听风声、鸟鸣、闻花香、青草气、泥土味。

二是关注技能，及时反馈。关注学生的记录情况，对运用生物绘图法认真、标注清晰的小组给予即时表扬，并将其作为范例向其他组展示。提醒记录员不仅记录生物本身，还要记录环境信息（阳光、湿度、土壤状况等）。

三是处理生成，调控节奏。学生可能会发现意想不到的生物（如蚯蚓、鼠妇、蜘蛛网、鸟巢、真菌等），教师应借此机会肯定其观察力，并引导小组共同关注。对于普遍存在的疑问或争议（如某植物是否是杂草，某昆虫是否害虫），可建议他们先记录下不同观点，带回课堂讨论。调控整体探索节奏，在结束前5分钟发出提示，让各组开始整理资料，清点工具，准备撤离。

第三阶段：成果梳理，深度建构（课时：35分钟）

学生返回教室，进入知识内化与思维提升的关键阶段。此阶段并非简单汇报，而是通过结构化活动深化探究所得。

活动一：发现分享会与初步分类。各小组首先在组内整理、核对记录，准备代表性发现进行全班分享。分享时，要求展示绘制的生物图或清晰照片，并描述：“我们在（地点）发现了（生物描述），它当时正在（行为或状态），我们判断它属于（分类依据），我们产生的疑问是……”。教师将各小组汇报的关键生物名称或特征板书在相应区域地图旁。当所有小组分享完毕后，黑板上已呈现出校园不同区域的生物列表。教师引导学生观察板书：“看着我们的集体发现，你有什么感觉？”学生通常会感叹“种类比想象的多”。教师顺势引出“生物多样性”概念，并指出其首先体现在“物种多样性”上。接着，教师提出挑战：“能否对我们发现的所有这些生物进行大致的分类？可以按你们自己的标准。”学生可能提出按动物/植物分，按会不会飞分，按生活地方（地上/地下/空中）分等。教师肯定各种分类角度的合理性，并适时介绍科学家常用的分类阶层，重点聚焦于“根据生物的特征”进行分类的重要性。

活动二：环境关联分析与概念升华。教师指向板书上不同区域的生物列表，提问：“为什么A区（如向阳花坛）主要是开花植物和蜜蜂，而B区（背阴墙角）主要是苔藓和鼠妇？你发现生物和它们生活的环境之间有怎样的关系？”引导学生将具体生物与其生活环境中的光照、水分、温度等因素联系起来，讨论生物的形态结构、生活习性如何适应其特定环境。例如，苔藓植株矮小、喜湿，适应墙角阴湿环境；蜜蜂身体有绒毛、口器特殊，适应访花采蜜。由此，初步渗透“生物与环境相适应”的观点，并为“生态系统”概念埋下伏笔。

活动三：总结反思与评价。教师引导学生回顾整个探究过程：“今天我们经历了怎样一个科学研究过程？（明确任务-制定计划-实地观察-记录信息-分析整理-交流结论）”“在这个过程中，你认为小组合作成功的关键是什么？遇到了哪些困难，是如何解决的？”“我们的观察和记录还有哪些可以改进的地方？”通过反思，巩固科学探究的一般步骤与方法。最后，教师布置课后拓展任务：各小组利用本次观察记录，合作完善并制作一份“校园XX区生物图鉴”海报或电子简报，要求图文并茂，包含生物介绍、分类及与环境关系的简短说明，一周后进行展示评比。教师也将对本节课中表现出的优秀观察记录、合作行为、科学思维闪光点进行总结性评价。

板书设计

板书采用动态生成与结构固定相结合的方式，分为三个区域：

左区：课题与核心概念。书写“校园生物多样性观察探究”，下方列出关键词：“科学观察”、“生物特征”、“分类”、“生物多样性”、“适应”。

中区：小组发现展示区。预先画出简易校园平面图，标注各小组观察区域编号。随着学生分享，将代表性生物名称或特征关键词记录在对应区域编号旁。

右区：思维提升区。用于记录学生提出的分类标准（如“按形态分：……”，“按habitat分：……”），以及分析生物与环境关系时的关键点（如“光照充足——开花植物多——吸引昆虫”）。

教学反思

本节教学设计力图体现新课标理念，将课堂真正还给学生，让学习在真实、复杂的情境中发生。其成功之处在于：首先，以项目任务驱动，赋予了学习活动真实的目的和意义，学生参与度极高，从被动听讲变为主动探索。其次，充分整合了跨学科资源与信息技术，使生物学学习更具现代感和综合性。再次，教学过程层层递进，从感知到思维，从实践到建构，符合学生的认知规律，有效突破了重难点。

然而，实施此类开放式探究课程也对教师提出了更高要求：其一，课前准备必须极其充分，包括校园安全排查、自身知识储备、突发情况预案等。其二，课堂的生成性极强，教师需要具备高超的课堂驾驭能力和灵活的应变智慧，能够敏锐捕捉学生探究中的思维火花，并将其引向深度学习。其三，对学生的过程性评价需要更精细化的工具和更持续的跟进。例如，如何更客观地评价每个学生在小组合作中的贡献、观察记录的严谨程度、科学思维的深度等，仍需设计更具体的量规。其四，一节课的时间对于完整的探究周期而言仍显紧张，将活动延伸至课后，通过制作图鉴、长期观察项目（如跟踪一棵树的变化）等方式，形成可持续的探究历程，是本设计后续深化的方向。总之，这是一次将核心素养目标落到实处的积极尝试，其价值不仅在于学生获得了多少生物物种名称，更在于他们是否开始学会用科学的眼光看待世界，用探究的心灵感受生命。

教学资源与拓展

一、主要参考资料

《义务教育生物学课程标准（2022年版）》，中华人民共和国教育部制定。

人民教育出版社《