探索基于真实学习体验的生物学情境教学

汪岱华

摘要 以“动物体对外界信息的获取”一节为教学案例，创设了以“三杯水”为主线的学习情境，基于学生在课堂中的真实学习体验，建立感受器与真实生活之间的联系，发展科学思维，落实学科的核心素养。

关键词 感受器 教学案例 情境教学法

中图分类号C633. 91 文献标志码B

1 教学案例的实施背景

生物学的研究对象是生命。在中学生物学教学中，教师应当基于生物学的特征，关注学生的学习经历，促进学生形成生命观念，将生命科学的概念、原理同现实生活中的问题、现象、经验联系在一起，培养學生的科学思维、尝试解决问题的方法。随着核心素养的落地，课堂教学的要求不仅仅是传授科学知识，而是学生通过学科学习能够在新的问题情境中展开交流、提出观点、并尝试解决实际问题。这就要求教师尽可能多地在课堂中创设真实的生物学情境，让学生基于真实的学习体验完成知识学习，建立课堂和生活的联系，让核心素养落到实处。

“动物体对外界信息的获取”是上海市高中《生命科学（试用本）》第二册第五章第一节的教学内容。教材内容先后介绍了动物体的物理感受器和化学感受器，并对与之相对应的感觉器官结构和功能做以说明解释，各感受器之间内容彼此独立，知识点之间的联系较为薄弱。然而，在真实的生活情境中，动物体的感受器之间往往共同发挥作用以全面感知各种信息，以达到趋利避害的作用。因而，笔者在教学设计时将教学内容顺序重新编排，为学生创设了“三杯水”的真实学习情境，通过连贯性的教学活动将彼此独立的感受器学习有机整合。随着“三杯水”的逐一打开，学生以自己切身的学习体验将各种感受器调动起来，通过一个完整的学习经历将教学内容整合串联为一个整体，在推理分析和概括归纳中发展科学思维，形成结构与功能相适应的生命观念。

2 以核心素养为导向的教学目标

结合“三杯水”的教学情境，区分常见的物理信息和化学信息，说出光感受器、声波感受器、嗅觉感受器、味觉感受器的具体名称，列举人体主要的皮肤感受器，描述感受器转化信息并传导信息的过程，体会并形成结构与功能相适应的生命观念。

观察比较不同感觉器官和感受器的信息传导途径，归纳总结感受器的共同特征及感觉形成的全过程，在推理分析和概括归纳中发展科学思维。

通过学习人体感受器的多样性，体会感受器对动物体生存的意义，理解生物体是一个协调统一的整体，感受爱护自身感受器的重要性，明确社会责任，崇尚健康的生活方式。

3 基于真实学习体验的课堂教学过程

3.1 三杯水之一：第一杯水——蔗糖水

在课程一开始，教师将分别盛有3种不同液体的白色加盖纸杯（纸杯需加盖并标注序号）呈现在学生眼前，创建真实的教学情境。在教学过程中，学生二人一组合作完成体验过程，通过装有三种未知液体的“三杯水”充分激发学生的好奇心和主动学习的意愿，并以此为线索开展本节课的课堂教学，形成完整的学习经历，体会感受器对外界信息的获取。

在教师的指示下，学生打开第一杯水，描述感知到的外界信息和对应的感觉器官。学生调动所有感官从温度、颜色、味道等多方面分析、体验第一杯蔗糖水中所包含的外界信息，联系初中学习的感觉器官知识，建立课堂和生活之间的联系。而后，关注存在于感觉器官内感受外界信息的结构——感受器，并对信息类型和感受器进行分类。

3.2 三杯水之二：第二杯水——柠檬水

第二杯水是柠檬水，学生除了用感官加以判断外，还需要和第一杯水比较其区别。两杯水均为无色透明，但气味和味道不同。在学生体验讨论后，教师结合学生的亲身经历，引出化学感受器所在的感觉器官：（1）味觉、嗅觉的感受器分别是什么？（2）化学信号转化成了什么信号？（3）味、嗅觉是怎样形成的？学生以教材资料为基础，自主学习味觉感受器的功能，分析、总结味觉和嗅觉形成的过程。

相比较于视觉和听觉的形成而言，舌和鼻的结构相对简单，味觉和嗅觉的形成过程环节较少。教师以先味觉铺垫，后类比嗅觉形成途径的顺序，让学生通过科学的思维方法认识事物，也为更复杂的感觉的形成铺设学习的阶梯。

3.3 三杯水之三：天黑请闭眼

在依次打开了两杯水以后，第三环节是小组二人的合作活动。一位学生闭上眼睛，推测同桌在干什么，并回答是依据哪种感觉推测的。与此同时，另一位学生在PPT的指导下将第一杯水打开，倒入第二杯水中，然后盖上杯盖还原。

本环节通过连贯性的教学情境，对之前两杯水的内容进行延伸，由化学感受器过渡到物理感受器的学习，让学生通过闭眼加强听觉的敏感度，更好地完成学习体验。由于耳的结构教学复杂，因此教师结合视频直观地展示耳的结构，在问题串前加入了由外到内的耳的结构和功能分析，从而引导学生逐步说出听觉的传递途径和声波感受器的所在，使学生形成结构与功能相适应的生命观念。

3.4 三杯水之四：第三杯水——橙汁

第三杯水是橙汁，与第二杯柠檬水的气味相似，但最显著的特点在于颜色。鲜艳的橙黄色让学生通过眼睛的观察体会光感受器的存在，感受眼这一高度特化的感觉器官接受的信息之多之广，对于感知外界信息的重要性。

由于眼的结构较为复杂，教师可类比耳由外到内的结构，引导学生分析视觉成像的整个过程，结合图片直观地显示解剖学结构，强调视网膜在眼的结构中的重要作用，让学生体会结构与功能的适应性。而后从白天和野外视物差异的日常生活体验出发，让学生掌握视杆细胞和视锥细胞的功能，并结合动物的实例提高其学习兴趣，通过分析猫头鹰的视网膜组成提高学生的知识迁移能力。

3.5 三杯水之五：我是小神手

三杯水都解密之后，最后一个活动是从盖上盖子的三杯水中找出液体最多的一杯。学生用手掂量水杯，准确找出混合后的一号水杯，从而聚焦人体最大的感觉器官——皮肤，体会除了感受温度外，皮肤中存在多种感受器可以感知多种外界信息，特别是容易忽略的压力感受器和接触感受器，而后提炼感觉形成的途径。

在学生完成以“三杯水”为主线的完整学习体验后，教师从感觉形成的途径、感受器的功能总结整节课，从每种感受器的特例总结出一般规律，培养学生的归纳总结能力，并且结合日常生活中买水果等生活经验进一步认识感受器在生活中的应用，帮助学生建立协调统一的生命观念，感悟爱护感受器对于健康生活的重要作用。

4 教学反思

生物学作为一门实验学科，除了严谨规范的科学实验，归纳总结生活经验从而关注科学事实也同样重要。在“动物体对外界信息的获取”一节的教学中，基于“三杯水”这一真实学习体验创设了教学情境，关注科学与生活的联系。虽然喝水是每个人每天都必须完成的行为，但这些日常行为中其实包含有很多生物学的知识。教师在三个白色的纸杯中分别放入了无色有味道的糖水，无色有气味有味道的柠檬水和有色有气味有味道的橙汁，让学生在学习过程中逐一打开三杯水来体验不同的感觉。学生将注意力集中到人体的感觉器官上，在活动的展开中边体验边学习。这样将书本的学习知识立体化、丰富化增加了学生学习的趣味性，学生更乐于参与课堂，以体验为落脚点深入追索科学本质，完成生物学的学习。

相对于分板块独立学习各种感受器的功能，教师通过“三杯水”的连贯教学活动，有效整合学习内容，将零散的知识串联为一个整体。随着水杯的逐一打开，学生调动所有的感受器来体验学习内容，保持学习的新鲜感，减缓疲劳感。同时，教师利用“三杯水”既进行了分别的体验活动，彼此之间也有着联系，如第一杯水和第二杯水的混合、三杯水都打开以后的比较，将教学活动之间结合成了一个连贯的整体，环环相扣，让学生始终紧跟教学内容，感受外界信息的表象深入感受器的工作原理，在问题串的引领下完成自主学习，并结合板书构建整个动物体感觉形成的过程（图1），抽象出客观规律，让整节课的学习内容源于生活又高于生活，体会感受器对人类生存的意义，感受爱护自身感受器的重要性。

参考文献：

周韧刚.中学生命科学：关注学习经历，落实学科素养[J].上海课程教学研究，2019，（6）： 69-71.