基于大概念学习初中生物主题教学实践-以"绿色植物促进生物圈的水循环"为例

基于大概念学习初中生物主题教学实践-以"绿色植物促进生物圈的水循环"为例

邓坤生

政和县第三中学，福建南平353600

摘要:本文通过以"绿色植物促进生物圈的水循环"为核心主题,探讨了基于大概念学习在初中生物教学中的应用实践。首先,通过创设具有挑战性的单元大情境,激发学生的认知矛盾,引起学生的学习兴趣。接着,借助具体而富有启发性的递进小情境,支撑学生对科学概念的深入理解与构建。此外,通过回归到更广阔的主线大情境,引导学生将新学的概念应用于解决实际问题,以此来检验学习成果的真实有效性。此实践不仅促进了学生对生物学概念的深刻理解,也增强了他们解决问题的能力,对初中生物教学具有重要的启示和指导意义。

关键词:大概念学习;初中生物;主题教学

随着学科核心素养的提出,传统的知识灌输式教学方法已不能满足现代教育的需求。生物学作为一门探索生命现象和生命规律的科学,其学习不仅仅是知识的积累,更重要的是通过科学思维的培养,理解生物学概念,解决实际问题。因此,急需开发一种既能够激发学生学习兴趣,又能深化学生理解,促进科学思维能力发展的教学模式。基于大概念学习的教学策略,以宏观情境为背景,通过情境的递进与交织,使学生在探究中逐步构建起科学概念的框架,既符合生物学学科特点,又贴合学生的认知发展规律,为解决传统教学模式下存在的问题提供了新的思路。

一、创设单元大情境,激发认知矛盾

在教学单元"绿色植物促进生物圈的水循环"中,教师通过设计一个既奇特又贴近生活的大情境"竹壁钻孔出水",引入课程主题。首先,教师展示一段视频或现场实验,展示将竹子斜剖后,竹子内部空心部分是干燥的,没有水分。随后，当教师在一个没有风的夜晚对竹子的侧面开孔时，学生们惊讶地观察到水珠缓缓流出；相对地，在一个晴朗的日间进行同样的操作，却未见水珠涌现。这个引人入胜的大背景不仅唤起了学生们的好奇心和惊异感，还激发出了他们的思考矛盾：为什么同一片竹子，在不同时间的开孔却呈现出截然不同的景象？这样根植于现实的问题激起了学生们的探究欲，推动他们积极地参与到学习活动中去。学生们开始主动提出各种假设,比如是不是和竹子内部的水分有关?是不是和气候或者环境的变化有关?还是和竹子本身的结构有某种神秘的联系?教师引导学生通过观察、讨论和思考,逐步接近生物学的基本概念——植物的蒸腾作用,以及这一过程对地球水循环的影响。通过这一过程,学生不仅能够解开初始情境中的谜题,还能够深刻理解绿色植物在生物圈水循环中的作用,从而建立起对生物圈水循环这一大概念的初步理解，此类教学布局，有效唤起了学生对知识的渴望和研究兴趣，引导他们在寻找答案的旅途中，自发性地吸收知识并对生物学的关键理念进行深刻的掌握。这反映了以大概念为基础的教学方法论的实用性与成效。

二、借力递进小情境,支撑概念构建

在探索"绿色植物促进生物圈的水循环"这一大概念的教学过程中,借助递进小情境的策略可以更好地支撑学生概念的构建。以"萝卜条为何变硬"为例,教师首先播放一个实验视频:一根在盐水中萎蔫的萝卜条被放入清水中,随后吸水变得硬挺。此情境不仅吸引了学生的视觉注意力,而且激发了他们对植物细胞吸水现象的好奇心。教师引导学生讨论萝卜条变硬的原因,并将这一现象与植物细胞的性质联系起来。在讨论过程中，学生们逐步领悟到，在特定条件下，植物细胞能够吸收外部的水分，这一能力根植于植物细胞独有的结构与功能。随后，在进行“根毛观察”实验时，他们借助放大镜和显微镜深入观察了绿豆幼苗的细小根部以及根尖处的横切面。学生们注意到了根毛的外观和排列的稠密程度，从而领会到根毛所在的根尖区域是根部吸水的关键区域。借由对根尖部位永久切片下不同区域细胞的深入观察，学生们进一步了解到根的细微结构——如细胞壁、细胞膜以及细胞之间的连接方式——都与根尖吸水功能紧密相连。通过这一连串从具体到抽象的学习活动，学生们不仅对植物吸水机制的理解更为深入，也形成了“根尖根毛区是根部主要吸水区域”的重要概念。这种通过具体实验和观察活动来引导学生自主探索和建构知识的教学方法,有效促进了学生对科学概念的深入理解,为他们理解绿色植物在生物圈水循环中所起的作用奠定了坚实的基础。

三、回归主线大情境,解决真实问题

在探究"绿色植物促进生物圈的水循环"这一主题教学的尾声,教师将学生的注意力重新集中到一开始提出的主线大情境——"竹壁钻孔出水"。通过之前的学习,学生已经掌握了植物水分吸收、运输和蒸腾等基本生理过程,现在是时候将这些知识应用于解释观察到的现象了。教师重新提出问题：“夜间无风时，在竹子的茎部钻孔为何能见到水珠流出，而在晴朗日间则不见此现象？”学生们借助先前掌握的知识，着手对此奇异现象给出自己的解释。他们明白，此现象的背后密切相关于植物的蒸腾效应。在夜晚，由于光照的缺失，蒸腾作用降至最低，导致水分在植物内部累积；相反，在日间，由于光照增强，蒸腾作用活跃，使得植物水分散失加速，这就解释了为何日间难以看到水从竹茎流出。通过这一解析，学生们不仅对各生理活动的流程及其关键作用有了清晰的表述，还从这些生理活动相互关联并协同作用的视角，深化了对“植物通过吸收、运输及蒸腾等生理过程，参与养分摄取、物质转运，且在生物圈水循环中发挥作用”的关键认识。进一步的讨论还让学生们领会到了光照、温度和风力等环境元素对植物蒸腾效应的显著影响，他们由此建立了“生物与环境之间存在着相互依存、相互作用的复杂关系”的深刻理解，认识到生物体与环境构成了一个交互作用和相依共存的复杂生态系统。

结论；

本文通过"绿色植物促进生物圈的水循环"这一主题,展示了基于大概念学习的初中生物教学实践。通过创设情境、激发认知矛盾、递进小情境支撑概念构建,最终回归主线大情境解决真实问题的教学模式,有效促进了学生对生物学核心概念的深刻理解和内化。该教学实践强调了教师在引导学生主动探究中的关键作用,同时也指出了环境因素在生物教学中的重要性。

参考文献；

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