肖丽梅
(三明市第三中学,福建 三明 365001)
生物学学科核心素养主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等4 个方面。[1]如何在初中生物学课堂教学中发展学生的生物学学科核心素养,是值得初中生物学教师探索的问题。本文以“流动的组织——血液”人教版《生物学》七年级下册第四单元《生物圈中的人》第四章《人体内物质的运输》第一节为教学内容,以血液的组成和功能为教学重点,综合运用建模、观察实验等教学策略,帮助学生建构与血液相关的概念性知识,提高生物学学科核心素养。
生命观念是经过实证后的想法或观点,是对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是能够理解或解释相关事件和现象的品格和能力。[2]“流动的组织——血液”教学主要开展稳态与平衡观、结构与功能观等生命观念教育。
稳态与平衡观是指有关生物进行正常生命活动时,其结构与功能应维持在相对稳定的状态,即在一定范围内波动的思想观点。[3]本节教学时,引导学生观察血浆成分示意图,发现血浆各组成成分所占比例有所不同,如血浆中90%是水、葡萄糖、氨基酸、无机盐等约占3%,再结合生活实例,如正常人的血糖一般维持在0.1%、医院给病人输液治疗时用0.9%的生理盐水或5%的葡萄糖溶液溶解药物等,促进学生理解血浆成分和含量的稳定是维持正常生命活动的重要保证,并指导学生分析血常规化验单主要数据,了解红细胞或血红蛋白低于正常值会导致缺铁性贫血、白细胞高于正常值说明体内可能有炎症、血小板数量低于正常值可能会导致血流不止等,促进学生理解人体内环境的相对稳定是进行正常生命活动的基础,建立稳态与平衡观。
所谓结构与功能观即建立有一定的结构就有相应的功能的观点。红细胞的结构和功能教学时,学生通过光学显微镜观察人血涂片,发现红细胞呈红色、在血细胞中数量最多。观察光学显微镜下和电镜下的红细胞图片,发现红细胞呈两面凹的圆盘状,成熟的红细胞没有细胞核。并创设问题情境“国家足球队常选择昆明作为集训地,一段时间后发现队员血液中的红细胞数目和血红蛋白含量增加了,请推测红细胞具有什么功能?”指导学生根据红细胞的特点,思考与讨论。辅以相关图片、视频及生活实例,帮助学生深度学习,归纳总结红细胞的功能,领悟“生物体结构与功能相适应”的生命观念。
科学思维是指运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力,它应当尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度。[2]“流动的组织——血液”教学利用物理模型和概念模型,开展建模活动,发展学生的归纳与概括、批判性思维等科学思维能力。
物理模型是形象表征原型特征的模型,具有与原型相似的特点,使得静态的、抽象的、复杂的知识动态化、直观化与简单化。[1]本节教学运用表格归纳红细胞、白细胞及血小板等三种血细胞的结构特点后,展示学生课前制作的血细胞模型,请学生代表上台说明血细胞模型(图1)的制作要点,如白细胞有细胞核、血小板形状不规则、红细胞数量最多等。指导学生从三种血细胞的数量关系、形态大小、细胞核的有无等方面提出修改意见。并展示不同材料做成的血细胞模型,让学生明白模型可以运用多种材料,有多种制作方法,建议学生课后修正模型、做出更多的正确的模型。以此,增强生物学科的趣味性及学生学习主动性,促进学生理解、巩固与应用知识的,提升比较与分析、抽象与概括、模型与建模等科学思维能力,有利于学生形成解决问题的科学思维模式。
图1 血细胞物理模型
概念模型是指以文字表述来抽象与概括出事物本质特征的模型,使得人脑中的隐性知识显性化及可视化,便于人们思考、表达与交流。[1]本节教学利用概念模型指导学生总结所学的概念(图2),并请学生解释:①为什么称血液是流动的组织?②红细胞的两面凹圆盘状的形态特点与其功能的关系?帮助学生整合新旧知识,建构知识网络,促进知识系统化。
图2 血液概念模型
科学探究是指发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、实施方案以及实验结果交流与讨论的能力。[1]
观察是科学探究的重要手段,是记忆与思维、分析与想象的基础,是一种基本的认知活动,是学习生物学的重要方式。本节教学伊始,创设系列问题:“为什么加入了抗凝剂的血液会分层?”“鸡血分成几层,分别是什么颜色,比例一样吗?”指导学生观察、比较分析凝固的鸡血和分层的鸡血特点,发现上层血液中血浆约占55%,下层血液中红细胞最多,而中层血液中白细胞和血小板含量较少,只有薄薄的一层。增强学生对血液的感性认识。
经过对实物宏观的比较观察后,创设递进式问题情境:涂片中数量最多的是哪种细胞?怎样区别红细胞和白细胞?指导学生运用比较观察法以及使用显微镜进行微观观察。通过小组合作实验探究,让学生亲眼观察显微镜下的血细胞结构,认识血细胞特点、红细胞与白细胞的异同点,在观察与交流中,提高科学探究能力。
社会责任是指基于对生物学的认识,参与个人与社会事务的讨论时,能作出理性解释和判断,对生产、生活中的生物学问题尝试解决的担当和能力。[1]“流动的组织——血液”主要培养学生养成健康生活方式与珍爱生命的意识。
本节教学伊始,利用无偿献血车、今日血情、献血者、无偿献血证等图片设问:血液有什么功能?为什么如此重要?激发学生探究学习的欲望。本节教学即将结束时,再次提问学生:血液有什么功能,为什么如此重要?任意一位献血者的血液都可以被利用吗?促进学生明确血液的重要性、养成健康生活方式的重要性,形成珍爱生命的责任与担当。
利用医用葡萄糖盐水、煤气中毒的危害、贫血患者的食疗改善等资料,激发学生反思个人生活习惯是否科学、健康。同时,布置学生课后收集有关造血干细胞资料,进行小组讨论,并主动向他人宣传健康生活及关爱生命等相关知识,提高健康生活的能力。