收集教学情境材料的方法[发表在《中学生物教学》上]
1.收集生活中的素材
日常生活中有很多现象与生物知识密切相关,收集生活中的素材是一种简单易行的方式。比如有一天早上走进教室,发现一盆观音莲花因为缺水枯萎了,就用手机拍了一张照片。浇了两个小时,观音莲花又站起来了,我及时拍了下来。在学习“水分子的跨膜转运”时,利用这两张照片引入新课,引导学生从宏观到微观层面分析物质从个体到细胞再到水分子的跨膜转运特点。因为这种情况发生在现实生活中,每个学生都观察到了,对激发学生的学习兴趣起到了很好的作用。通常作者会经常拍照并分类,用于教学情境的创设,如学习群落结构时使用原始森林的照片,学习遗传规律时展示豌豆花的照片,学习顶优势时展示其顶芽被掐掉的油菜的照片等等。
2.收集实验材料
生物教学离不开实验,在实验的过程中可以收集到大量的材料。比如在探索“植物细胞的吸水与失水”实验中,作者发现学生用洋葱细胞进行了多项探索。除了利用洋葱外表皮细胞分离和修复质壁的实验观察外,还利用洋葱内表皮细胞和含红墨水的0.3g/ml蔗糖溶液观察到红墨水进入细胞壁和原生质层的间隙。将洋葱内表皮细胞放入含红墨水的高浓度蔗糖溶液中,观察到红墨水进入原生质层。将洋葱干燥的内表皮细胞放入红墨水中,发现红墨水也进入原生质层。作者将不同组的实验结果拍照作为教学情境,既可以引导学生探索原理形成概念,又可以要求学生解释这些现象来检验概念。再比如“制作泡菜”、“酿造果酒”、“培养微生物”,需要很长时间。实验时以视频或图片为素材,便于引导学生回顾整个实验过程,并创设相应的问题情境辅助教学。
3.收集科研论文中的材料
通过中国知网、万方数据知识服务平台等专业网站搜索科研论文,也是教学情境的素材来源之一。比如,笔者曾在新闻中看到:“2016年,世界自然保护联盟公布了最新版濒危物种红色名录,大熊猫受威胁级别下降一级,从‘濒危’降为‘易危’”。结合学生对大熊猫的浓厚兴趣,作者决定选择这份材料作为“种群特征”课的情景设置。但是,这种新闻只包含较少的信息,所以很难结合学习内容提出连贯的问题。因此,作者以“大熊猫”和“种群”为关键词搜索相关科学论文,设计连续情境,反映学习内容的内在逻辑和递进关系,促进学生的深度学习。
情境一:通过“大熊猫保护等级降级”的情境激发兴趣,让学生分析:确定大熊猫濒危等级的主要依据是什么?这个问题引出了人口密度最基本的数量特征。
情景二:第四次全国大熊猫调查结果显示,截至2013年底,我国野生大熊猫数量达到1864只,平均种群密度为0.072只/km2,明显高于第三次熊类普查。引导学生思考:如何调查大熊猫的种群密度?
情况三:第四次大熊猫普查采用了DNA检测方法,即从大熊猫粪便中提取大熊猫肠道脱落细胞的DNA进行分析。每一套DNA分子探针都是一只大熊猫的“基因身份证”。通过这些数据,学生可以认识到,在调查分布较小、个体较大的人群时,可以采用逐一计数的方法。继续问:要了解大熊猫的生存状况,就要调查其食物箭竹的种群密度。如何调查箭竹的种群密度?引导学生学习人口密度的估计方法。
情况四:对于大熊猫“降级”,中国国家林业局第一时间回应:“根据实际情况和保护形势,降低大熊猫保护等级为时尚早。”该负责人表示,继续强调大熊猫濒危并非危言耸听。请学生分析这种情况:“强调大熊猫濒危”的依据是什么?除了人口密度,判断人口的发展趋势还需要知道哪些特征?通过分析,建立了种群数量特征的概念框架。
场景5:展示马边大风顶自然保护区各年龄段大熊猫的个体数量。请预测该保护区大熊猫种群的变化趋势,并说明原因。通过这种情况,可以检验学生能否运用年龄构成等相关概念解决实际问题。
情况六:中国林业部和IUCN都认为大熊猫仍然面临生存挑战。科学家建议,保护大熊猫不仅需要加强对现有栖息地的保护,还需要恢复小种群之间的走廊,以形成足够大的种群。这种措施的原理是什么?通过这个开放性问题,不仅全面检验了学生在这节课上所学的概念,还引导学生关注种群之间的关系,种群与环境之间的关系,帮助学生从种群作为生命系统的层面理解生命的概念。
4.在微信官方账号的文章里收集素材。
在这个信息时代,信息非常发达,这使得微信官方账号成为教学情境素材的重要来源之一。因其更新快、免费、紧跟时代热点而广受欢迎。笔者经常通过微信官方账号收集素材,如贝壳、史静生物圈、生命科学教育、生物互动平台、微生物研究所等。2020年新冠肺炎疫情爆发后,这些在微信官方账号迅速更新的最新研究成果被多次用于教学。
除了以上收集方法,经典高考题和文学作品也可以作为教学情境的来源。无论是哪种方式,都需要教师做一个有良心的人,在一点一滴的积累中丰富教学情境的素材库,这样在备课的时候就可以很容易地选择适合学生和学习内容的素材,精心设计为教学情境,从而达到“以情启智,以智行善,以行修身”的教学效果。