生命观念导向下的初中生命科学实验教学实践

◎ 莫晓连

在生命科学学科核心素养中，生命观念是独具生命科学学科特点的要素，与其他素养的联系也较为密切。生命观念是指观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法或观点。［1］根据沪教版初中《生命科学》的教材内容和课程标准要求，利于学生发展的生命观念主要集中于生命观、健康观和生态观等。同时，初中阶段的实验教学特别注重由观察与质疑入手，初步养成分析、推理等科学思维的习惯，达到能有意识地运用知识解释较为简单的生命现象的目的，是培育生命观念的重要“孵化器”。本文以“酒精对水蚤心率的影响”实验课为例，立足于生命观念的培育，探索实验教学中发展生命观念的优化路径。

一、立足生命观念，优化教学设计

“酒精对水蚤心率的影响”是初中《生命科学》第三章第二节的实验课，通过实验活动引导学生感性认知生活方式对生命的重要性。通过对本实验的探究型活动设计，引导学生由观察和质疑入手，不断分析、推理，最后尝试运用知识解释生命现象，达到培育生命观念的目的。

其间，感性的认识可以触发学生珍惜生命的想法，逐步形成健康观；设置不同酒精浓度改变水蚤的生活环境，即研究环境与生物间的关系，利于生态观的间接建立；而面对水蚤这种体长一般不足5mm的小型水生节肢动物，如何正确处理微小动物进行实验，需要培养学生尊重生命的行为方式，形成初步的生命观。因此，从本课时在教材中的地位、实验类型、实验现象、实验变量和实验动物等多方面综合考虑，该实验课对于发展学生的生命观念具有重要的育人价值。

生命观是人类关于如何对待自然界生命物体的一种态度，即在实验过程中对实验动物的态度。在本实验中主要体现为不玩弄水蚤、准确观察水蚤的心率、正确处理实验结束后的水蚤等行为。

生态观是人们对于包括人类在内的生态系统运动规律的基本认识［2］，在初中阶段主要表现为生物与环境之间的变化规律。“酒精对水蚤心率的影响”需要探究外界环境（酒精）的变化对动物（水蚤）生命活动的影响，引导发现自然界的环境与生物之间的关系，帮助学生初步构建生态观。

健康观则是对生命健康的科学认识，“酒精对水蚤心率的影响”实验需要全程在显微镜下观察并记录水蚤心率。该过程中最终因酒精浓度的升高造成水蚤死亡，同时还有因人为操作等其他因素导致水蚤的死亡，尤其需要引导学生以尊重生命的行为，不断形成正确、积极的生命观。

因此，本课时基于以上生命观念优化教学设计（见表1），通过确立适切、精准的三维目标，预设实验教学活动，引导学生进行以“自主、合作、探究学习”为主的学习活动。

表1 基于生命观念的实验教学设计

以上设计立足于生命观念，搭建了教学目标与核心素养间的桥梁，导向教学目标对学生发展的真正价值与意义；通过确立具体的生命观念，使教学目标更加明确、教学活动的设计更具可操作性。

二、改进教学过程，融入生命观念

在目标引领下的师生、生生的互动环节中，教师应不断关注学生的学习过程，引导学生的正确行为，促进学科核心素养的发展。

（一）任务分解，培育生命观

本次的实验探究活动对于初二年级学生而言，最特别之处就是在显微镜下“活蹦乱跳”的实验动物——水蚤。由于学生初中阶段之前，经历生物类实验较少，基本没有在显微镜下镜检动物的经历，存在对实验动物的恐惧心理或过度兴奋状态，可能导致实验探究不能顺利进行。光从缓解学生情绪或进行知识讲解入手，并不能引发正确对待实验动物的行为。因此，立足于关注实验对象的生命特征，围绕“水蚤知多少？”，利用【查一查】【看一看】【指一指】和【找一找】四个互动环节具体落实。

师：水蚤是一种节肢动物，请尝试结合资料找一找，然后分享自己的认识。

生1：可以看出它的全身都是分节的，所有的附肢也是分节的。

师：这么小的动物，它有心脏吗？生2：有的，图片上标注了。

师：哦，请你指出图片中的位置。（生2指着心脏的位置。）

师：那如果在显微镜下，你可以找到它吗？

生3：当然啦！我现在就想用显微镜来好好瞧瞧它。

师：不要着急自己先动手，我们一起来先想象，它作为一种动物，会像植物那样一动不动吗？

生4：不会啊！肯定会动的。

师：对的，但是老师还是想再问一下，实验完成后，为我们实验作出贡献的水蚤该何去何从？

生5：继续养着？

生6：我觉得就直接扔掉吧！

生7：还有什么价值吗？

师：在每次实验中，我们都要考虑对于动物的处理方式。每一种生命都值得被尊重，更何况是作为我们实验对象的水蚤，让我们掌握了知识。每一种实验动物的处理方式不一样，这次实验完成后的水蚤，我们将把它们作为花肥进行收集。

通过以上教学环节实录，可见师生互动可分为五步引导的过程：书面、图片认识、指认水蚤心脏的位置—想象水蚤的镜下活动状态—教师演示实验—学生实验—处理实验动物，改变了原先简单、机械性的教师讲解和直接在显微镜下镜检水蚤的就事论事，使学生逐步接纳水蚤作为生命体的状态，最后正确处理实验动物，在行为中达到对生命的尊重，真正落实了生命观念的形成。

（二）自主推理，发展生态观

进行不同浓度下水蚤心率的测量，是本课时学生自主学习的环节。而经历实验操作后，更重要的是利用实验结果分析推理获得结论。在实验过程中，学生利用分任务自主实验单（包括操作步骤自助引导表和实验数据统计表），选择一种酒精浓度（按照教材推荐有3%—5%、10%、15%、20%四个不同浓度的酒精溶液）完成实验并记录数据。然后进行全班数据的汇总，再基于集体数据进行分析推理。

1.组内合作

学生以两人一小组为单位进行分组实验。两名学生以“一名计时10s，另一名在显微镜下数水蚤心率”进行相互配合，完成10次水蚤心率的记录，并获得实验结果的平均值，进而分析推理获得初步结论，具体见表2。

表2 水蚤心率记录表

2.组间合作

在完成各小组的组内实验后，汇集各小组的平均值，最后得出不同酒精浓度下的水蚤心率数据汇总表，并生成曲线图。学生根据图表数据分析推理，得出了初步结论：水蚤的心率随着酒精浓度的升高而降低，到20%酒精浓度时，水蚤就会死亡。

改变原先每个小组完成四个酒精浓度下水蚤心率的计数活动方式，利用组内和组间共同合作的学习方式，不仅提高了实验效率，而且保障了学生利用实验数据进行有效分析推理的环节。改变了仅仅“为做实验而做实验”的教学行为，最终实现了基于“环境与生物”的生态观的初步建立。

（三）情境设问，形成健康观

教师预设“喝酒伤身”的情境，导入部分就让学生带着情境问题进入实验，以激发兴趣来开始学习。在教学的最后环节，教师以实验结果反思作为情境问题答案，促进学生健康观的形成。教学实施表明，与生活情境密切相关的主题激发了学生深入思考的热情，迸发出许多超出预期的成果，增强了课堂的生成性。

【导入环节】

师：“喝酒伤身”这种说法对吗？

生1：我觉得喝酒肯定对身体有不好的影响，比如会导致高血压。

生2：我觉得少喝一点应该没什么，就是不能酗酒。

师：今天我们就来探究酒精对水蚤心率的影响，看看你从实验中会获得什么启示。

生2：好的，迫不及待呢！

【总结环节】

（……完成了实验数据的归纳与分析。）

师：“喝酒伤身”这种说法对吗？你有了怎样的想法？

生1：我看到酒精对水蚤心率的影响这么大，对人类心脏的影响应该也不小，所以人喝酒的话，应该会伤身的。

生2：喝了酒以后，酒精会被小肠吸收，然后进入血液，跑到全身上下的内环境去。然后全身的细胞都会“喝”到酒了。所以我们要少喝酒，减少对人体内环境的破坏。

师：大家都说得很好，有理有据。那么维持内环境稳定需要我们每个人自己关注。但是除了酒精以外，还有对我们生命有影响的环境因素吗？

生3：肯定有的，比如不能吸烟，吸烟有害健康啊！

生4：还有就是要低碳出行，减少二氧化碳的排放。

生5：所以我们既要维持自己身体环境的健康，更要保护我们的大自然……

师：大家的发现和想法都能够从人体微观（内环境）或宏观环境（自然生态）两个角度来重新认识自己和环境之间的关系，形成健康观念和可持续生态观念。

可见，将生活实际相关的情境融入实验教学并设问引导，不仅可以激发学生的学习兴趣，还能够促进学生更有效地利用实验数据结果进行深入思考，在解决现实情境问题的过程中激发初步的健康观。

三、发展生命观念，反思育人价值

（一）整体把握生命观念，统领教学设计

初中生命科学的实验共有17个，这些实验大多都是观察类实验，不仅在实验目标、实验方法、实验用具的使用等方面有着共同特点，在育人目标、内容等方面也可以协同共进。梳理初中实验教学的整体特点，整体把握初中阶段生命科学学科的生命观念，有助于以目标为驱动设计教学环节，系统、精准地落实初中实验教学。

生命科学的知识涉及的学习内容因物质的多样性、结构的复杂而丰富多彩，同时给学习带来了知识点多而分散、专业术语聚集等问题。以生命观念统领教学设计，可以帮助学生从统一的视角理解分散的知识，也有利于他们运用整体和辩证的观点去认识生命的物质性以及生物界的普遍联系、发展变化、对立统一和质量互变的规律，发展生命观念。

（二）注重情境创设与应用，利用自主学习模式进行积极主导

生命观念需要在真实情境中构建，真实、复杂的问题情境为学生学习抽象的观念提供了直观生动的形象。本次实验基于教材进行了情境化的改进，把学生带入一种兴趣激发的状态，促进在真实情境中的积极探索，体现生命观念的实践价值。

只有在自主动手实践的活动中，学生才能对生命以及生命活动有更全面、更科学的认识和理解。自主探究模式需要利用多种方法来实现，如问题导向的学习单、教师助产师式的提问，要充分调动、挖掘学生自主学习和合作学习的能动性，让学生真正成为学习的主角，积极探索生命物体的本质和内涵，这也是学科育人价值走向全面育人的重要贡献。

（三）重视学生的反思深化，适当进行显化处理

基于生命观念的教学更需要以问题任务作为驱动，促进学生反思深化。通过教师精心设计的问题链或导向脚手架，逐步引导学生不断地深入反思，达成学生个人知识的意义建构，形成生命观念。此外，教师还要不断进行旁敲侧击，明确生命科学观念的要点与表现，真正实现课堂教学育人价值。