基于生物学科素养的教学探析——以“鸟的生殖和发育”一节为例

基于生物学科素养的教学探析——以“鸟的生殖和发育”一节为例

陈宗瑜

福州第三十二中学  福建福州  350001

摘要：基于生物学科的核心素养，以学生为主体，以学生较为熟悉的鸡卵为突破口，采用观察法、实验法，培养学生严谨的科学态度和对科学一丝不苟的探究精神，形成一定的生命观念。引导学生自主思考，分析和解决问题，培养学生科学思维以及一定的社会责任感。

关键词：核心素养  教学设计  生殖和发育

2016年9月，教育部发布了《中国学生发展核心素养》。生物核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。下面以人教版初中生物学八年级下册“鸟的生殖和发育”一节为例。阐述在这一节课中我如何培养学生的生物学学科核心素养。

1   教材分析

本章节的教学内容主要是生物的生殖和发育。地球上自从有了生命，物种能够延续和发展是通过生殖和发育来体现。在本节课教材内容之前，已经学习了植物、昆虫、两栖动物的生殖和发育，所以经过本课学习，可以通过比较，了解更高级动物的生殖和发育特点，也为之后学习生物的进化打下基础。本节课以看似熟悉的鸟卵为突破口，站在生物圈的角度，阐述鸟类的生殖和发育对于陆生环境的适应，又强调鸟类的复杂行为，充分体现了生物学科核心素养中的生命观念。

2   教学目标

基于生物核心素养，结合“鸟的生殖和发育”，制定教学目标、教学重难点。

（1） 通过实验观察鸟卵的结构以及适于陆地上发育的结构特点，形成结构与功能相适应的生命观念。

（2） 描述鸟的生殖和发育的过程，认识鸟类的繁殖行为对种群繁衍的意义，培养获取信息以及归纳与概括的科学思维。

（3） 关注鸟类与人类社会的关系，从而树立爱护鸟类的意识。培养学生爱护动物的情感以及珍爱生命的社会责任感，落实了“立德树人”的教育根本。

3   教学过程

3.1  引入新课

播放“开学第一课”中“21天无壳孵化小鸡--小茶缸”的视频，思考能够无壳孵化小鸡，卵壳有什么作用吗？

情境：2018年9月，在央视节目中亮相了，中国首只无壳孵化小鸡—“小茶缸”。它的诞生过程是：去除鸡卵（已受精的鸡卵）的卵壳以及卵壳膜，将鸡卵的内容物倒入孵化装置中，再置于孵化箱中孵化21天，胚盘、卵黄、卵黄膜、卵白是鸡卵的内部结构，其余是人造无壳孵化装置。学生回答问题：（1）无壳孵化装置模拟的是卵壳以及卵壳膜的结构，其中多聚膜上烫出若干个通气孔以模拟卵壳膜上的气孔，其作用是有助于透气（即气体交换），杯口加盖塑料盖以模拟卵壳，其作用是防止水分蒸发（即保护作用）。（2）无壳孵化装置承担了鸡卵壳和卵壳膜的功能，是“小茶缸”成功孵化的保障，这体现了一个生物学的观点：生物体的结构与功能相适应的生命观点。

设计意图：创设情境激发学生的情感，学生在学习生命科学知识的过程中感知生命的奇妙。激发学生对生命科学技术的认识和探究的欲望和兴趣；同时促进生命观念的形成。

3.2  把握重点、突破难点

3.2.1 探究一：观察卵壳

教师让学生拿起他们手上的鸡卵，观察鸡卵的两头都一样大吗？教师单手紧握住鸡蛋，示范给学生看，看能不能把鸡蛋捏碎，学生发现用了很大的劲，蛋也不会碎，这说明什么？鸡卵壳有能承受较大外力的能力，鸟类的卵壳对其内部结构有保护作用。

设计意图：为学生创设一个主动参与到课堂的机会，通过学生握蛋，自己动手画鸡蛋，激发学生的兴趣，获得感性认识，培养科学探究素养。

3.2.2 探究二：观察卵壳表面

教师在上课前准备好鸡蛋，放大镜，剪刀，镊子和培养皿。先让学生观察鸡卵的表面，让学生用放大镜观察卵壳的表面是否光滑。这时学生会回答表面上并不光滑，有许多小的凹陷。那么这些小孔是用来干什么的呢？小鸡是一个生物体，生物体有一个特征（生物体能进行呼吸）。思考：小孔和呼吸有没有关系呢？我们怎么证明小孔是气孔呢？有学生提出：把鸡卵放在温水中，看是否有气泡产生。这时教师按学生的思路把一枚鸡蛋投入40℃—50℃左右的温水中，让学生观察卵壳上是否有小气泡出现。同时思考为什么会出现小气泡，这些小孔让卵与外界相通，有什么作用呢？还有什么其他方法证明小孔是气孔的办法吗？

设计意图：通过实验调动学生学习生物学的兴趣，培养学生勤于探究，乐于探究的生物学素养；培养科学探究的核心素养以及形成结构与功能相适应的生命观念。

3.2.3探究三：观察鸡卵结构

四人一组做实验，讨论：

A.你观察到哪些结构？试着图中找出来

B.鸡蛋能孵出可爱的小鸡，鸡蛋的哪一部分是孵化出小鸡的部位？哪些部分为胚胎发育提供营养物质？

C.在一枚卵的中间,是什么结构让卵黄能在卵的中间呢？

D.市场上买来的鸡蛋能否孵出小鸡？为什么？

用镊子的手柄处将鸡卵钝端轻敲出裂纹，然后让学生按照课本步骤用镊子夹出裂开的卵壳到解剖盘上，看卵壳下面是否有一个小空腔？告诉学生是气室，卵壳膜在钝端分离形成气室。思考气室的作用（为胚胎发育提供氧气）。接下来，教师让学生把钝端（破裂的一端）朝下，让他们看一下鸡卵中的液体会流出来吗？那我们能不能总结一下卵壳膜有什么作用？（保护，保水）这时教师在黑板上画下卵壳膜和气室。接下来我们要观察熟悉的鸡卵内部结构了，用剪刀将鸡卵的内壳膜剪破，让卵白和卵黄流到培养皿中。先让学生观察卵黄上有没有一个乳白色的小圆点。告诉学生这是胚盘，是将来发育成小鸡的部位，里面是细胞核含有遗传物质。展示鸡卵发育成雏鸡的过程视频，总结强调：受精的鸡卵的胚盘发育成雏鸡。接下来请同学们思考鸡卵发育成小鸡所需的营养物质是如何获得？卵白包裹卵黄对胚盘有保护作用。卵白中不仅有营养物质还有水分，对适应环境有什么好处？让学生用剪刀拨动卵黄膜，发现卵黄膜破了，卵黄流出来了，卵黄比卵白稠，卵黄中也有供给胚胎发育的营养物质。请学生观察在卵白中有一些结构特别稠有韧性的物质，那是系带；能够保护卵黄在卵的中间，免受外界伤害。最后教师和学生一起把鸡卵的各结构和功能写在图的右边。

设计意图：从外到内观察并把鸟卵的结构画出来，功能写出来；有利于让学生认识到鸟卵的结构和功能为本节学习的重点内容。四人小组合作探究，培养了科学探究的生物核心素养以及严谨的科学态度和规范操作以及团队合作精神等品格。

3.2.4教师拿出鱼卵图片，蛙卵图片，让学生思考鸡卵具有哪些结构让它的生殖和发育摆脱了对水环境的依赖。

讨论：

1. 鸡卵中有哪一些结构是鱼卵和蛙卵所没有的？

    B..鸟卵的哪些特点有利于鸟类在陆地上繁殖后代？

设计意图：由外向内，由整体到局部观察鸡卵的结构，让学生科学全面地看问题，培养学生良好的观察习惯和归纳总结的能力，有利于帮助学生认识到鸡卵的复杂结构是鸟类的生殖适应复杂多变环境的基础，形成生物与环境相统一的生命观念。

3.2.5观察课本六种鸟卵图片，其大小形态颜色各异，但是具有相似的形态和功能。以及课后第3题，几种鸟卵的孵化时间长短。请学生推测孵化时间的长短与什么有关。

设计意图：这些内容既开阔了学生视野，训练学生解读图表的能力，培养学生观察思考、分析资料的能力，又培养了学生比较、归纳以及从个别到一般的科学思维以及语言表达能力。

3.2.6通过视频及课本图片归纳出鸟的生殖和发育的过程。思考课后习题第5题，让学生思考在鸟类的生殖和发育过程中是否有例外的问题。

设计意图：课后习题加深了学生对鸟类生殖发育的认识，同时也训练了学生的求异思维和辩证思维。

3.2.7课后一起阅读带你参观养鸡场以及课后习题，举例说出鸟类与人类的生产、生活的关系。关注鸟类的生活环境和生存现状。

设计意图：认识到鸟类是人类的朋友，鸟卵维系着鸟类物种的生命延续；因此，爱护鸟类，请从保护鸟卵开始。这体现了“人与生物圈”以及人与自然和谐相处、共同发展的生命观念的科学核心素养。

4   教学反思

本课例选用生活中看似熟悉的鸡卵，激发学生学习的积极性，加深了学生对鸡卵的结构和功能的认识；培养了一定的合作实践等科学探究素养，形成结构与功能，结构与环境相适应的生命观念的生物学核心素养；从而对生命现象、生命规律有科学的认识。学习鸟的生殖和发育过程，鼓励学生独立思考，尽可能从资料中获取信息，从而全面深入地分析问题，形成了一定的科学思维来揭示事物发展的规律；树立起对生命的感知和体悟，对自然的认识与珍惜，对生命的敬畏和尊重以及爱鸟护鸟的社会责任感。

参考文献：

[1]朱靖.基于科学史和系统论的“生态系统的能量流动”教学设计[B].中学生物教学，2020，（7）:7-9.

[2]义务教育教科书教师教学用书.生物学.八年级.下册/人民教育出版社课程教材研究所生物课程教材研究开发中心编著.--北京：人民教育出版社，2013.11：37-50.