浦丹萍
摘 要:初中生物教学中的50个重要概念处于学科知识中最为核心的地位,是初中生物学业水平测试的重点,也是提高学生生物核心素养的关键,因此本文以“绿色植物的光合作用和呼吸作用”为例,落实初中生物重要概念的复习,促使学生理解重要概念,并将零散的知识系统化,提高复习效率,同时为初中生物复习教学提供理论、实践经验。
关键词:重要概念;光合作用;呼吸作用;学业水平测试
《义务教育生物学课程标准(2011版)》中明确关注了生物教学中重要概念的获得,并注重学生知识框架的形成,因此精选了十个一级主题下的50个重要概念作为学生学习的要点,体现了重要概念处于学科中心地位。现阶段初中生物作为考查学科,八年级生物课程结束后,复习阶段面临着学生不重视,上课效率不高的窘境。苏科版学业水平测试中有两个重要概念“绿色植物能利用太阳能(光能),把二氧化碳和水合成贮存了能量的有机物,同时释放氧气”即光合作用概念的内涵和“在生物体内,细胞能通过分解糖类等获得能量,同时生成二氧化碳和水”即呼吸作用概念的内涵,而“生物圈中的碳-氧平衡”属于光合作用和呼吸作用概念的外延。光合作用和呼吸作用的概念在苏科版教材中复习中隶属于第四单元的“生物从环境中获得物质和能量”,约占15%。从历年生物学业水平的分析来看,主要考查学生的应用和领悟能力。学生在七年级中已对光合作用和呼吸作用有了碎片化的认识,但是所学知识点并未串联起来,未形成光合作用与呼吸作用整体的知识链和系统结构,更不能将知识运用于具体的学业水平测试中。复习阶段如何把握课堂时间,对知识进行记忆和理解,突破重点和难点,提高复习效率,是每位初中生物教师应去思考的问题。
一、重拾重要概念,初探复习
生物学概念是对事物的抽象或者概括。初中生物复习阶段,学生在先前的学习和生活中已经积累了一定的知识和经验,教师应充分利用学生已有的知识经验进行概念复习,使学生的知识从“无”到“有”,从“零散”到“整合”,让学生体会到沉浸于学习的乐趣中。因此教师首先要明确本章或本节复习的重要概念,对其中的知识点进行梳理,明晰其中的层次关系和逻辑关系,把学生“休眠”的知识唤醒出来,并以此作为重要概念复习的脚手架,让学生攀援而上,自主构建有关生物学概念。
在“绿色植物的光合作用和呼吸作用”复习中,教师让学生明确本节几个重要考点:1.光合作用、呼吸作用的概念、表达式、实质、意义及有关的实验;2.光合作用、呼吸作用在农业生产和生活实际中的应用等;3.大气中二氧化碳和氧气平衡的意义。
因此笔者采用如下教学活动:
1.学案中呈现动物、植物、微生物、汽车以及二氧化碳和氧气图片;
2.小组合作完成:
(1)用红色的箭头表示出二氧化碳的排放或产生,蓝色的箭头表示出氧气的消耗,并将“呼吸作用”、“分解作用”、“燃烧”放在相应的位置;
(2)用黑色的箭头表示出二氧化碳的消耗,绿色的箭头表示出氧气的产生,并将“光合作用”放在相应的位置。
通过小组合作的方式,以主动参与者的身份,共同唤醒学生脑海中记忆的碎片,初步形成对重要概念的理解和初步形成知识网络体系。
二、巧设探究平台,深化概念
在复习过程中,若对原有的实验简单的重复和再现,会造成学生在复习中出现“知识疲劳”,因此应突破传统,要给学生新视角新思路。生物学科学史是一个个生物学核心概念形成和发展的过程,也是将知识串联起来的过程。在复习光合作用时以科学史为背景,引导学生分析思考科学家们的实验思路或者对实验进行改进和创新,更能促进学生对相关核心概念的深层次理解。
例如在复习“绿色植物的光合作用和呼吸作用”时,笔者以光合作用的发现史作为切入口,从1642年比利时科学家海尔蒙特对柳树生长所需原料的探究得出光合作用的原料需要水。通过对1864年的萨克斯实验进行改进,将天竺葵改为银边天竺葵,不仅验证了光合作用需要光、产物是淀粉,同时也得出了结论光合作用需要叶绿体。
在探究光合作用需要二氧化碳时,为了更好的观察溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化,笔者将盆栽植物改为水生植物金鱼藻,实验如下:
1.用标签分别将四个大试管标记为A、B、C、D;
2.分别将100mL的溴麝香草酚蓝溶液加入四个大试管中,并观察记录它们的颜色,此时溶液呈淡蓝色;
3.用吸管轻轻地向A、B、C试管中吹气,直到吹入的二氧化碳溶液不再变色为止,记录此时溶液的颜色,为淡黄色;
4.取适量的金鱼藻放在A和B试管中,C和D不放金鱼藻;
5.四个试管都用塞子塞紧,记录此时的溶液颜色;
6.A用黑色塑料袋包住,A、B、C、D都置于适宜光照强度和一定的温度条件下;
7.3小时后,观察试管中溴麝香草酚蓝溶液的颜色。通过此实验改进同学们清晰的发现B试管中溴麝香草酚蓝从淡蓝色变成了淡黄色,可让学生分析几组对照实验,每组对照实验的变量是什么,从而得出结论绿色植物在光下能吸收二氧化碳。将“陆生绿色植物”改为“水生绿色植物”,虽然提供了多样的实验材料,但也把特殊性转化为普遍性。提供多样的实验材料还可以体现在许多实验中,如在观察“猪的长骨”时,如果只是简单的观察猪的长骨,找出骨膜、骨质和骨髓,学生很快就会遗忘,但是如果结合猪的其他骨,如肋骨、脊椎骨,甚至与鸡的长骨进行比较找出相同点,在发现骨的进化历程时也可以很好的解释为什么结构和功能相适应了。在探究光合作用释放出氧气时,用带火星的木条放进绿色植物光合作用收集到的氧气中木条复燃,得出光合作用的产物是氧气。通过以上光合作用的相关实验,学生能轻松地总结出光合作用的概念和表达式,完成由点到线到面的知识的整合和提升。
例如在復习“绿色植物的光合作用和呼吸作用”的呼吸作用概念时,为了提高实验的效率,简化实验、节约时间,笔者将呼吸作用需要氧气、释放出水和二氧化碳的三个实验利用一套装置完成,实验方法如下:
1.选取两个相同大小的玻璃瓶分别编号甲和乙,向两瓶中各加入20mL的澄清石灰水;
2.将正在萌发和煮熟的大豆种子均用纱布包住,细线再好,分别放入甲乙两瓶中部,细线置于瓶外,在瓶口绕圈,盖紧瓶盖;
3.把甲乙两瓶放在温暖的地方,24小时候观察澄清石灰水发生的变化和瓶壁上是否有小水珠产生;
4.迅速打开瓶盖,将带火星的木条分别插入两个玻璃瓶中,观察燃烧的小木条的变化情况。通过以上呼吸作用的相关实验,学生能轻松地总结出呼吸作用的需要氧气,产生二氧化碳和水。
教师在复习课中不仅可以结合科学史也可以设计出提高效率的实验进行改进和创新。因此通过巧设探究平台,让学生掌握科学研究的方法,培养学生的科学探究能力,更有利于学生理解重要概念的形成过程,进而提高复习课堂的有效性。
三、构建概念图,归纳复习
在课堂教学中教师如何引导才能促使学生把所学知识按知识的内在联系进行组织、概况、归纳、整合,形成一定层次网络结构,那么概念图的构建和绘制完美的解决了这一问题。通常概念图是将有关某一主题的不同级别的概念置于方框或圆框中,再以连线的形式通过一定的关系将相关的概念连接,形成该主题的概念之间的关系网络。通过编制概念图,不仅有助于新习得的概念的巩固,而且有助于掌握知识的内在联系,有助于所学知识的融合贯通,从而从整体上把握理解概念,形成概念间知识的系统化。通过“绿色植物的光合作用和呼吸作用”一系列的实验复习后,通过概念图的形式将光合作用与呼吸作用的原料、产物、条件、场所、实质等各方面内容串联起来,形成绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡。
运用概念图进行复习既有利于构建学生的整体性思维,有利于学生对概念的内涵及外延的深度把握。概念图的运用可以帮助师生掌握正确有效的生物学概念,更加高效的进行生物复习,提高复习的效率和质量。
初中生物复习的方式多种多样,如模型构建、学案导学、思维导图等,但是不同的复习方式都为了立足于各知识点。通过重要概念复习学生能够将知识点串联起来,形成网络体系,并运用于具体的题目中和实践中,不仅达到了对学生的评价,也让学生学会学习、主动发展和终身学习,提高了学生的生物学学科核心素养。