林朝云
(北京市第八十中学 北京 100020)
“昆虫的生殖和发育”选自北京版8年级上册生物学第10 章“生物的生殖和发育”中的第2 节“动物的生殖和发育”。课程标准对本节课的具体内容要求是“举例说出昆虫的生殖和发育过程”。要求教师在本章教学中,帮助学生形成重要概念“不同动物发育的方式可能不同。有些动物的幼体与成体形态相似,有些动物的幼体与成体形态差别很大”[1]。鉴于此,将本节课的知识结构框架梳理如图1。
图1 知识结构框架
学生通过前期学习“人的生殖和发育”,对受精、胚胎发育和胚后发育的过程有一定了解。有些学生有养蚕的经历或日常生活中观察到昆虫生殖和发育的自然现象,这是可利用的学生资源。昆虫是与人类关系最密切的动物类群之一,也是学生比较熟悉和感兴趣的一类动物,但要求学生准确说出昆虫的生殖和发育过程,概括其特点,还需要多给学生提供感性的认知资料。此外,学生观察不到位,不知如何仔细观察,无法将昆虫的生殖和发育与其生活环境建立联系,需要教师指导学生有效地进行观察记录和比较分析。
在本节课的教学中,教师立足学生已有的生活经验,提供处于不同发育阶段的家蚕活体和6种昆虫生活史标本,以及相应的视频和图片,引导学生通过观察、比较、分析和归纳概括,逐步形成概念,实现有意义学习,进而认同昆虫的变态发育策略与其生活环境相适应的观点。图2为本节课的主要教学过程设计。
图2 教学过程设计
1)知识目标:举例说出昆虫的生殖和发育过程,以及各阶段的特点,能区分完全变态和不完全变态发育的过程。
2)能力目标:通过观察和比较家蚕与蝗虫的生活史,培养观察能力和比较分析的能力。
3)情感态度与价值观目标:认同昆虫的变态发育与其生活环境相适应的观点。
1)重点:完全变态和不完全变态发育的过程。
2)难点:认同昆虫的变态发育与其生活环境相适应的观点。
3.1 引入课题 教师出示一枚外形似子弹的蛹图片。这是学生在教室窗台下的花盆里发现的。它是谁?它是怎样形成的?它将发生什么变化?通过本节课的学习将找到答案。
3.2 家蚕的生长发育 教师请养过蚕的学生分享养蚕经历;播放家蚕生长发育的视频,并让学生将已打乱顺序的家蚕发育图片进行排序;指导学生观察不同发育阶段的家蚕活体及生活史标本。学生描述家蚕一生经历了哪几个阶段,概括家蚕的发育历程;通过小组合作学习,比较家蚕的幼虫与成虫在形态、运动方式、食性和生活环境等方面的区别,并填表记录(表1)。学生通过比较发现家蚕幼虫与成虫在形态结构和行为习性上差异非常显著。
表1 小组观察记录表
3.3 蝗虫的生长发育 蝗虫的一生也很短暂。教师指导学生通过观察蝗虫生活史标本,描述蝗虫一生经历了哪些阶段,并概括蝗虫的发育历程。学生比较蝗虫的幼体与成体在体色、外形、食性、运动方式和生活环境等方面的区别,填表记录(表1)。通过比较,学生发现蝗虫的幼体与成体在形态结构和行为习性等方面也存在较大差异。
3.4 其他昆虫的生长发育 教师指导学生继续观察菜粉蝶、蜻蜓、蚁和蝇的生活史标本,并与家蚕和蝗虫的生长发育过程进行比较,尝试发现问题。
3.5 “变态发育”概念的形成 教师提问:通过观察家蚕、菜粉蝶、蚊、蝇、蜻蜓和蝗虫的幼体与其相应成虫的形态、生理功能及行为习性,你有什么发现? 学生通过比较、思考、讨论和概括,找出它们的共同点,形成变态发育的概念。学生比较家蚕和蝗虫的变态发育过程,找出不同点,从而引出变态发育包括完全变态和不完全变态2 种类型。
3.6 渗透适应观 教师启发学生提出问题:昆虫的变态发育有何意义?学生通过思考、讨论和交流,认识到变态发育的幼虫阶段与繁殖后代的成虫阶段从时空上分隔,幼虫与成虫差异巨大的生理结构导致了幼虫与成虫不同的生活环境和生活习性,从而避免了亲、子两代的竞争,增加了生存的机会;蛹不需要取食,能帮助昆虫度过食物短缺的时节。
不仅如此,昆虫在体色与外形上也与环境相适应。教师出示学生在校园拍摄的图片:【捉迷藏】你能找到“我”吗? 此外,昆虫的口器也是多种多样的,与其食性相适应。教师出示昆虫不同口器的图片,让学生将咀嚼式、虹吸式、嚼吸式、刺吸式和舐吸式口器与课堂观察的6 种昆虫进行连线。
3.7 昆虫的生殖 昆虫发育成熟后即开始繁殖。教师出示昆虫繁殖行为的图片:求偶、交配和产卵。雄性昆虫通过鸣叫、跳舞和发光等多种方式吸引雌性。交配完成后,雌性昆虫进行产卵。昆虫的产卵场所也是多种多样的,例如,蝴蝶将卵产于叶片上,蝗虫产卵于土壤中,跳小蜂将卵产于蝽卵之中,螳螂产卵于树枝上的卵鞘中,蜻蜓点水(即将卵产于水中)等。昆虫的繁殖行为也具有多样性,体现了与其多样性环境的适应。受精卵形成后,又开始了新一轮的发育周期。
3.8 反馈小结 教师出示课堂初始的蛹的图片及其成虫图片,梳理总结本节课内容:有些昆虫的发育经历受精卵、幼虫、蛹、成虫阶段,为完全变态发育;有些昆虫的发育经历受精卵、幼虫、成虫阶段,为不完全变态发育。
本节课充分利用处于不同发育阶段的昆虫活体及多种昆虫生活史标本,关注事实和证据对于概念构建的意义,培养学生的观察能力和比较分析的能力,让学生在充分观察、比较分析和概括归纳的基础上主动构建概念,并逐步认同昆虫的生殖发育策略与环境相适应的观点。
课堂结构层次清晰,首先以学习小组的形式,让学生依次在观察和比较3 组事实的基础上,通过分析讨论和概括归纳等活动逐步构建“变态发育”的概念。充分利用活体家蚕进行观察,以及将学生养蚕的经历整合转化为教学资源,激发了学生的学习兴趣,促进学生积极主动参与。在概念形成过程中很好地培养了学生的观察能力和比较分析的能力。然后在形成概念的基础上,突出本节课的亮点,即引导学生通过问题分析,渗透“适应观”,提升了本节课学习内容的高度。
昆虫作为动物界最大的类群,与人类的生活、生产实际关系密切,但因时间关系,在本节课未涉及太多,而是让学生课后进行相关资料的收集(例如害虫的防治,益虫的利用与保护等),待下节课汇报交流。