初中生物綜合實踐活動課程案例分析

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摘要：新課標要求初中生物教學以培養學生生物核心素養為中心任務。開展生物綜合實踐活動課程能有效提升學生生物的學科核心素養。通過案例的分析，在教師指導下學生自主完成設計、合作與實驗實施，提升了學生的生命觀念、理性思維等核心素養。

關鍵詞：生物核心素養；初中生物；綜合實踐活動

一、前言

生物課堂是第一課堂，而生物綜合實踐活動則是對第一課堂的豐富和完善，主要是結合學生學習生活實際，在學生已有的知識基礎上，挖掘教材，利用一切盡可能利用的各種教學資源，有計劃地引導學生進行實驗探究、參觀調查、采集制作模型、栽培養殖、生產實踐等，在實踐活動中培養學生自主、合作解決問題的能力，培養學生的生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任，最終培養學生的生物核心素養。

二、案例及研究

為了達到這一目的，筆者在學校以初一、初二學生為主，開展了一系列生物綜合實踐活動課，在活動過程中踐行生物核心素養的培養，收到較好的效果。案例一：探索旋渦的奧秘（四川省科技創新一等獎）1.活動生成聰明好學的陳同學在洗澡的時候經常發現一個有趣的現象：每當洗澡水快速地流進下水道時，都會形成一個小漩渦，而且這個漩渦總是順時針方向；回到學校，在學校教學樓盥洗間的洗手水槽里進行觀察，卻發現漩渦有順時針的，也有逆時針的，她很好奇，為什么會出現這樣的現象呢？漩渦的旋轉方向到底和哪些因素有關呢？水流下的時候都會產生漩渦嗎？陳同學最后決定將這一系列問題帶到我們的實踐活動課上和同學們一起解決。2.活動過程（1）觀察體驗首先，同學們一起在學校教學樓盥洗間開始了觀察。同學們觀察到的現象各不相同，有順時針的，也有逆時針的，這更激起了同學們的探究熱情。（2）收集資料同學們利用電腦在網上搜索，看有些什么樣的解釋，發現解釋各有不同。有的認為漩渦的形成和地球自轉有關系，且南北方向漩渦有所不同，即北逆南順；有的也從物理學的角度對漩渦的形成給予了一些解釋；另外有的認為漩渦的形成其實和地球自轉是沒有關系的。同學們在網上找到了兩段視頻，是用相同方法分別在厄瓜多爾和烏干達兩個赤篤行綠色教育之路道地區做的實驗：在南北半球和赤道的一個不大的容器中注入水，待水完全靜止后放水，觀察漩渦的有無及漩渦產生的方向，而結果卻截然不同。同學們還找到了一段關于推翻北逆南順這種說法的科普欄目視頻，該視頻認為洗臉盆內所產生的漩渦和科氏力是沒有關系的。同學們在收集資料的過程中提出了一系列的疑問：我們觀察到的漩渦，旋轉方向都是一樣的嗎?是逆時針還是順時針的呢？我們觀察到的漩渦和地球自轉有關嗎？和南北半球所處位置有關嗎？網上提到科氏力是漩渦形成的主要因素，可是我們觀察到的漩渦有時是順時針，有時是逆時針的，難道偉大的科學家所提出的科氏力有錯誤嗎？還是科氏力對于漩渦的形成影響太小以至于漩渦的形成與科氏力根本毫無關系?大家帶著這一系列的疑問開始了激烈的討論，最終決定利用實驗來揭開旋渦的這一奧秘。（3）實驗設計、實施及現象同學們的實驗設計主要是從水槽內壁結構、水槽漏水開口方向和初始水流產生的旋轉動力的影響這三個方面的影響因素來設計實驗的。為了精確觀察出漩渦的方向，同學們決定在觀察實驗現象時滴點紅墨水，以便于明顯觀察實驗現象。為了盡量減少開啟出水口時外界震動的影響，選擇細竹簽來開啟出水口。（4）得出結論從實驗現象可以得出的結論是，我們平時在洗臉水槽、菜盆、浴缸里所觀察到的漩渦，應該和我們放水時給予的一個初始動力有關，而與出水口形狀、開口方向以及容器內壁形狀無關。（5）再次質疑并釋疑從我們的實驗現象可以看出，漩渦的產生既然只和初始旋轉動力有關，那為什么又有“北逆南順”的說法呢？為什么科氏力原理和地理學上的解釋是在任何情況下都有漩渦產生呢？是我們的實驗錯了還是科學家的結論有錯呢？我們在河流、海洋里看到的漩渦和我們在洗臉水槽里看到的漩渦形成原理一樣嗎？同學們帶著這些疑問請教了地理老師和物理老師，聽了老師的解釋同學們終于弄清了原因。3.效果及反思本次活動完全是同學們自發產生課題，自主設計活動過程，通過分工合作而完成的一次探究實踐活動。在活動中，有的同學用多媒體網絡進行資料的收集分析，有的進行實驗的設計、實施，有的進行質疑及向老師求助。在整個活動中，學生為主體，從生活中的觀察質疑出發，通過合作探究，解決了學生感性認識上的疑問，再從感性認識上升到理性認識，培養了他們的理性思維、探究能力等。在活動過程中他們收益很多，紛紛寫出了自己的感受，最后把整個活動過程形成文字材料參加了第28屆科技創新大賽，并榮獲四川省一等獎。這不僅是對此次活動成果的肯定，更勉勵孩子們在今后的學習中不斷地學習、思考、質疑、探究。案例二：探究吸水因子對種子萌發的影響1.活動生成生活中，婦女用品、嬰兒尿不濕等用品中主要發揮作用的是一種叫吸水因子的物質。這些物品的大量使用，使用后的廢棄物也并未通過特殊處理就進入了大自然中，那么吸水因子的大量使用對環境是否會造成污染？這引起了我們的思考。孩子們質疑：吸水因子對種子的萌發有影響嗎？吸水因子到底是什么？2.活動過程（1）查閱資料吸水因子是高吸水性樹脂（SuperAbsorbentPolymer，SAP），是新型功能高分子材料。它無毒、無害、無污染；吸水能力特強，保水能力特高，通過丙烯酸聚合得到的高分子量聚合物→高保水量，高負荷下吸收量的平衡，所吸水分不能被簡單的物理方法擠出，并且可反復釋水、吸水；它能吸收比自身重幾百至幾千倍的水，吸水后即成凝膠狀，即使加壓也很難擠出水來。于是我們決定通過一個小實驗來做一次探究。（2）初探階段實驗材料：吸水因子、水杯、清水、紙巾、黃豆種子、玉米種子實驗過程：①將適量的吸水因子和紙巾分別放入兩個杯子中；②分別加入適量的清水；③在兩個杯子中分別放入幾粒黃豆種子和玉米種子；④觀察記錄。（備注：實時補充適當的水分）（3）探究升級再次質疑：既然吸水因子是無毒無害的物質，那么對種子的萌發就不應該有影響，但為什么會出現吸水因子里的種子不萌發或萌發很少的情況呢？難道吸水因子中有什么物質會抑制種子的萌發？為了進一步探究這個問題，同學們準備重新選擇實驗材料進行再次實驗，看看結果如何。學生從數據統計可以看出，雖然黃豆和玉米的萌發時間略有不同，但從萌發種子的總數來說，“紙巾+清水”和“吸水因子+清水”兩個環境中的種子萌發總數是差不多的，并沒有明顯的區別。顯然兩次實驗結果出現了明顯的偏差！是什么原因呢？同學們決定好好分析一下，一探究竟?。?）分析解決矛盾于是同學們仔細觀察了兩次實驗的材料，進行了萌發情況比較，發現兩次實驗的主要區別是器皿的不同，第一次用的是礦泉水瓶，第二次用的是培養皿。仔細觀察，礦泉水瓶中有吸水因子的組，大多種子都陷入了吸水因子中，且陷入其中的種子都沒有萌發，個別浮在吸水因子表面的種子卻萌發了。根據生物課上所學種子萌發所需要的條件是適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣，分析可得：處于下部的種子缺乏空氣，處于上部的種子能保證水分的情況下也能獲得充足的空氣，因此，杯子里面吸水因子中種子萌發情況不好的主要原因是由于空氣的缺乏引起的。（5）得出結論綜合前后兩次實驗可得：吸水因子對種子的萌發是不會有影響的。（6）探究延伸同學們又提出：那吸水因子對萌發后的植株發育有沒有影響呢？怎樣判斷某種物質是否會對環境造成污染呢？為此，我們請教了中國人民解放軍第三軍醫大學副教授蔡同建老師，蔡老師說：分析某種物質的毒性，要考慮其在環境中是否降解。如果降解，一般不會導致持久毒性。如果要看對人體的傷害，比如這里的吸水因子，可以比較分別使用衛生紙以及使用含吸水因子的尿不濕的皮膚情況，但是由于涉及倫理問題，難以實現。在分組方面，還可涉及單純清水組，或者塑料薄膜組。建議同學們可以考慮所涉及材料的成分以及是否能夠在自然界中降解的問題進行進一步探究。3.效果及反思本課題來源于孩子們對生活的體驗，并和課堂上剛剛學到的種子萌發的條件這一知識點相結合。在活動過程中，學生利用課堂上學到的科學探究的一般步驟即提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達與交流，將所學到的探究方法應用于自己想要探究的疑問中，很好地解決了他們的疑問，培養了他們的科學探究精神。但是在活動中也出現一些問題：由于學生接觸探究實驗的時間不長，對探究過程中變量的控制還不能達到十分準確，例如吸水因子中水量的控制、種子質量的選擇等還出現了一些問題。案例三：藍天救援隊急救培訓1.活動生成生活中，我們總能遇到一些緊急情況，大的比如火災、地震、洪水，小的比如電梯失靈、擁擠踩踏、老人暈倒、同學摔傷、車禍等，當遇到這些情況的時候，作為中學生來說，他們應該怎樣應對突如其來的狀況呢？這是作為生物教師的我們也要考慮的問題。對于中小學生來說，在遇到危險情況的時候，我們首先需要自救，在保證自救的同時，在自己能力允許的情況下，我們才鼓勵中小學生去幫助他人。然而幫助應該是有效的幫助才值得提倡，那么我們如何讓學生獲得正確的急救技能、自救方法呢？于是我們準備給學生做一堂專門的急救知識培訓課，怎樣才能做得更專業一點呢？我們想到了全國有名篤行綠色教育之路的民間專業并且獨立的純公益緊急救援機構藍天救援隊，并邀請藍天救援隊的專業培訓老師來到了學校，給孩子們講解急救知識，結合孩子們的年齡特點，給他們做了一堂專業的急救培訓課。2.活動過程活動過程中，培訓老師首先給同學們講解了生活中遇到緊急情況的時候的正確處理方法，比如火災、電梯失控、地震、擁擠踩踏等。這些都是我們學生生活中容易出現的緊急情況，同學們聽得很認真。知識講解過后，培訓老師給同學們準備了傷口包扎用的繃帶等材料，讓孩子們親自動手，學習傷口的包扎技巧。這下可不得了，孩子們的激情可是高漲了，非常積極、認真，一個一個手還挺巧。老師對他們的包扎技術給予了肯定，并對包扎得好的同學進行了獎勵，獎給了藍天救援隊的紀念鑰匙扣。3.效果及反思生物學科的社會責任是指基于生物學的認識，參與個人與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產生活中的生物學問題的擔當和能力。該課題是基于學生生活中遇到及新聞報道中經常聽到的一些突發事件，這些突發事件離我們其實并不遙遠，如果就發生在我們身上，我們應該怎么做呢？怎樣保護自己，幫助他人呢？這是很多同學心中的疑問。對于孩子們而言，大多都心懷愛心，充滿了社會責任感，如何在生物綜合實踐活動課上給他們提供有用的實踐是我們一直追求的目標。于是我們設計了這樣一次綜合實踐活動。在活動中，孩子們積極參與，收獲很大，很好地增強了他們的社會責任感，為孩子們實踐自己的社會責任感更提供了正確的方法。

三、研究結論及反思

在我們的生物綜合實踐活動課上我們做的活動還有很多，有課本實驗的再實踐或拓展，如探究唾液淀粉酶的作用、探究影響蚯蚓生活的環境因素、扦插技術的實踐、測定種子能量裝置的改進等，還有課本知識內容的延伸，比如葉脈書簽的制作、校園植物的認識觀察、錄制科普視頻《雞蛋挑選中的大學問》等。另外還有很多學生提出的活動，比如這里提到的探索旋渦的奧秘、探究吸水因子對種子萌發的影響、植物樹葉畫的制作，我們還帶學生利用學校的角落開辟了“開心農場”，孩子們自己開墾土地、播撒種子、收獲蔬菜，享受自己的勞動成果的同時真真切切地感受到了農民播種的不易。不過我們開展的實踐活動課也有做得不夠好的地方，比如學生的思維還比較局限，由于學校條件的限制，一些實驗無法開展，比如細菌真菌的培養實驗、植物葉綠素的萃取等，在以后的活動課上我們還會繼續開發資源，開展更多更有趣的實踐活動，使學生的生命觀念、理性思維、科學探究能力和社會責任感有所發展，全面提高學生的生物核心素養。總的來說，生物核心素養的培養不是一蹴而就的事情，需要在平時的教學中逐漸滲透。課堂固然是生物核心素養培養的主陣地，而生物綜合實踐活動源于其特有的實踐性特點，為生物核心素養的培養提供了更為廣闊的思維空間。在綜合實踐活動課上，學生可以實踐其所學到的課本知識，也可以實踐其所想到的任何想要探索的，我們實施的探究活動，對全面培養學生的生物核心素養起到了非常好的作用！

作者：王安妃