基于学生科学探究素养培养的“鸡卵结构”一节的教学

许 明

（江苏省丹阳市实验学校 江苏丹阳 212300）

“探究鸡卵的结构”是苏科版初中生物学教材8年级上册第20 章“动物的生殖和发育”第1 节“动物的生殖”第2 课时的内容。《义务教育生物学课程标准（2011年版）》对这部分内容的具体要求是：描述鸟的生殖过程［1］。在此之前，学生学习了植物的生殖,掌握了受精的概念，在日常生活中对鸡卵有一定的感性认识，但不够全面：对鸡卵的结构认识不完整，名称不够科学，对各结构的作用认识不够，没有考虑到鸡卵的结构对鸟类适应陆生环境的生物学意义。在教学中，笔者将鸡卵的结构和各结构的作用作为本节课的重点，将鸡卵中与陆地生活相适应的结构特点定为本节课教学难点。本节课尝试通过学生的自主探究发现“鸡卵的秘密”，在知识构建的同时，培养学生提出问题能力、观察能力、实验方案的设计与实施能力、结果分析与表达能力［2］，达到提升学生科学探究素养的目的。

1 教学目标

1）知识目标：概述鸡卵的结构和各结构的主要作用；举例说明鸡卵中与陆地生活相适应的结构特点。

2）能力目标：尝试提出鸡卵有关问题；学会用系统观察法观察鸡卵；尝试设计与实施实验探究鸡卵各结构的作用；尝试分析鸡卵相关实验结果并进行表达与交流。

3）情感态度与价值观目标：认同结构与功能相统一原则；认同生物的结构与环境相适应的原则；体验科学探究中团队合作探究的乐趣。

2 教学过程

2.1 创设问题情境导入新课 教师播放视频《鸡卵发育21 天》，引导学生观看视频并提出自己想知道的问题。根据学生所提问题，构建本节课的框架（图1）。

图1 “鸡卵”学习框架

用有趣的视频《鸡卵发育21 天》引导学生提出自己的问题，其中蕴含了发散设问方法，促进他们对问题进行多维度思考，提出有价值的问题。学生提出的问题很多，例如：鸡卵是由哪些结构组成的？鸡卵的哪个结构发育成了小鸡？其他结构有什么作用？是否所有的鸡卵都能发育成小鸡？这有利于培养学生提出问题的能力。师生共同整理补充提出的问题，构建本节课的整体框架，让探究目标更明确。

2.2 整体感知鸡卵 通过观察、解剖感知鸡卵的外形与结构。

2.2.1 外形篇 引导学生观察鸡卵，对比下列哪幅图（图2）更能凸显鸡卵的外形特征？

图2 鸡卵的外形示意图

通过比较学生很快发现图C 更能凸显鸡卵的外形特征，继续观察鹌鹑卵、鸵鸟卵、象鸟卵等，发现这些鸟类的卵和鸡卵一样都具有外形特征：一端为钝端，一端为尖端。组织学生讨论：这样的结构有何生物学意义？（家鸡是由原鸡演化来的，原鸡筑盘状巢，这样在孵化、翻卵过程中卵不至于滚离太远,利于亲代的孵化）

引导学生通过比较卵的外形，寻找类似形状，有利于学生学会比较观察法；对鸟卵外形生物学意义的探讨促进学生初步体验结构与功能是相统一的原则。

2.2.2 结构篇 环节1：引导学生打开鸡卵，观察其结构，并将看到的结构画在白板上，贴上标签（提前发放，看到多少结构贴多少）。选择3 组典型的结构图进行全班展示（图3）。

图3 学生绘制的鸡卵结构示意图

3 组学生分别介绍自己的观察方法。第1 组学生采用中间一分为二的方式直接打开鸡卵，他们甚至没有关注到鸡卵一端钝圆一端稍尖，观察能力有待提高；第2 组从中间敲破鸡卵，逐层剥开观察，但观察不够仔细，没有发现系带与胚盘存在；第3 组采用了由外到内、由钝端到尖端的方法观察鸡卵，观察的结构比较全面。

教师点评：采用由外到内、由钝圆到尖端的系统观察法，观察到的鸡卵结构更全面。在平时的观察活动中要采用系统观察法进行科学观察；观察还需更仔细；在结构图绘制中各组结构比例并不科学，还需进一步改进。

环节2：师生共同归纳得出本实验的系统观察法和实验步骤：剖去卵壳→剖去外卵壳膜观察气室→剖去内卵壳膜→将内容物倒入培养皿中，观察各部分结构→寻找“小白点”（胚盘）。

环节3：重新发一枚鸡卵，各组用系统观察法科学地观察，按比例绘制结构图，并给各结构贴上标签。

环节4：组织学生用实物投影展示并介绍探究结果。

先让学生用自己的方式打开鸡卵，观察结构；通过比较各组的观察方法和绘制的结构图，发现系统观察法更科学、观察到的结构更全面。组织各组用系统观察法进行第2 次观察。虽然是一枚小小的鸡卵，但使用的观察方法不同，结果迥异。学生从中深刻体会到系统观察法的重要性。

2.3 深入探究鸡卵 创设有趣的小实验探究鸡卵各结构的功能，寻找其陆生环境相适应的结构特点。

2.3.1 功能篇

探究活动1：卵壳的功能。

环节1：播放有趣的视频《成年人单脚站立在鸵鸟卵上》，引导学生发现卵壳对外力有一定的承

受能力；组织学生单手均匀用力握鸡卵，从中体验鸡卵卵壳的保护作用。

环节2：组织学生用放大镜观察鸡卵卵壳，可观察到其表面凹凸不平。提供探究实验超市，物品包括60℃温水、三角架、石棉网、酒精灯、沙子、生鸡蛋。引导学生根据超市材料设计并通过实验证明卵壳上有气孔存在（图4）。

图4 探究鸡卵卵壳气孔实验

实验1：将鸡卵置于60℃温水中，可观察到卵壳表面有气泡产生。

实验2：将生鸡蛋放在沙子里，加热一段时间后卵壳表面有液珠冒出。

得出结论：鸡卵卵壳上有许多气孔。教师展示资料：卵壳在电镜下观察图，卵壳上约有7 000 多个肉眼看不见的小孔，外面的空气通过气孔能进入卵壳内，并贮存在气室里，为胚胎发育提供氧气。

探究活动2：卵白的功能。引导学生思考：鸡卵放在沙子中加热一段时间后卵壳上出现许多小液珠，这些小液珠来自鸡卵的什么结构？

实验1：卵白中加热水，出现白色固体物质，发现卵白秘密1：含有蛋白质。

实验2：用注射器伸入卵白并注射空气，卵壳上渗出许多小水珠，发现卵白的秘密2：含有许多水分。

实验3：解剖鸡卵，观察卵白位置，发现卵白的秘密3：为卵黄、胚胎提供缓冲和保护。引导学生总结得出：卵白有一定的保护作用，并为胚胎发育提供水分与养料。

探究活动3：卵壳膜的功能。引发质疑：卵白中含有水分，卵壳有大量的气孔，为什么水分没有从卵壳溢出？观察课前2 天用白醋浸泡去壳的鸡卵，用针刺入卵壳膜中，卵壳膜破裂、内容物流出（图5），说明卵壳膜有一定的保护作用。

图5 探究卵壳膜的功能实验

探究活动4：卵黄的功能。教师展示鸡卵卵黄的营养成分表，学生观察、分析得出结论：卵黄为胚胎发育提供主要营养。

探究活动5：系带和卵黄膜的功能。引导学生回顾在生活中用摇晃法选购新鲜鸡蛋，反思：鸡蛋摇晃有声音可能是哪些原因引起的？（卵黄膜破了，卵黄散落或2 条系带断裂，致使卵黄脱离束缚）从中分析得出：卵黄膜有保护卵黄的作用；系带具有固定卵黄的作用。

探究活动6：胚盘的功能。教师展示图片资料：养殖场在孵化小鸡前先用照蛋灯去掉无精蛋。引导学生比较照蛋灯下受过精的鸡卵和未受精的鸡卵的特点；观察鸡卵发育过程，发现雏鸡是由胚盘发育来的。

创设各种体验活动让学生进行自主构建鸡卵各结构的功能。其中蕴含着学生科学探究素养的培养，例如，探究活动2 中蕴含了学生实验方案设计与实施能力的培养；探究活动3 中蕴含了观察能力培养；探究活动4、活动5 中蕴含了数据或现象分析能力的培养；探究活动6 则培养了学生比较观察能力。在整个活动中，学生可体会到结构与功能相统一的原则。

2.3.2 适应篇 教师展示图片资料：蛙卵的发育和鸡卵的发育。引导学生用比较观察法分析蛙卵与鸡卵的发育环境有何不同？（脱离水的限制）用所学的知识寻找鸡卵有哪些结构和陆地生活环境相适应。让学生在比较中分析，并得出结论，充分认同生物的结构与环境相适应的原则。

2.4 总结 本节课你学到了什么？展示鸡卵结构功能拖拉动画，引导学生利用所学的知识将结构与功能名称拖到相应位置。各组完善白板上结构图。

通过动画构建概念体系，学生在实际操作与表达交流中，分析与表达的能力得到提升。

3 教学反思

学生科学探究素养的提升需落地于课堂教学，这对教师提出更高的要求，在知识构建的同时要关注学生科学探究素养关键能力的培养，要调整教学的结构，创设更多的探究活动。在本节课中，将“观察鸡卵的结构”专门设计成一节课，并进行拓展，其中贯穿了多个探究活动：课堂伊始通过有趣的视频《鸡卵发育21 天》有意识培养学生提出问题能力；2 次对鸡卵结构的观察让学生深刻体验到系统观察法的重要性；在各结构功能的教学中，灵动创设了6 项特殊的探究活动，学生兴趣盎然，积极性很高，在探究过程中比较观察能力、方案设计与实施能力、结果分析与表达能力都得到一定的提升。最后通过动画拖拉、DIY 完善白板上结构图的形式帮学生对所学的知识进行整体梳理，建立完整的概念体系，这也是结果分析与表达能力形成的过程。相信通过一次次这样的课堂实践活动，学生的各项关键能力将逐渐形成，结出“科学探究素养”之果。