摘? ? ? 要 原創(chuàng)試題以學生關注的社會熱點為背景創(chuàng)設實驗情境,引導學生基于情境提出問題,并通過設計探究實驗解決問題。在教學實踐中,與傳統(tǒng)復習課堂相比,真實科學情境新穎而有挑戰(zhàn)。利用原創(chuàng)試題開展探究實驗專題復習,既能夠幫助學生提高實驗復習效率,又有利于激發(fā)其學習興趣。
關 鍵 詞 初中生物? 原創(chuàng)試題? 實驗情境? 探究實驗專題復習
引用格式 孫蕾.利用原創(chuàng)試題開展初中生物探究實驗專題復習[J].教學與管理,2022(04):62-64.
《義務教育生物學課程標準(2011年版)》(以下簡稱《課程標準》)要求發(fā)展學生科學探究能力[1]??疾閷W生科學探究能力的常是探究性題型,它也是深圳市初中生物會考的“壓軸題”。探究性題型注重學生在真實情境中解決問題,培養(yǎng)學生的科學思維和科學探究能力,這就要求教師在復習教學中向學生提供豐富的素材,發(fā)掘新穎、活潑的教學情境,化枯燥為生動,激發(fā)學習興趣,實現(xiàn)教學目標。基于以上的課標要求,筆者查閱文獻發(fā)現(xiàn),當前的研究更多注重原創(chuàng)試題的命制[2][3][4],而較少研究關注到原創(chuàng)試題的課堂利用。因此,筆者決定從課堂教學角度出發(fā),進行利用原創(chuàng)試題開展初中生物探究實驗專題復習的研究,以期從原創(chuàng)試題的利用角度對生物學專題復習教學提供參考、啟發(fā)。
筆者于2021年參加了廣東省首屆中學生物學創(chuàng)新命題及說課大賽,基于科技文獻完成了原創(chuàng)試題的命制??萍嘉墨I具有真實性、科學性、時效性等特點,利用科技文獻構建科學實驗和探究情境,有利于全面考查學生的科學思維,提高學生的科學探究能力[5]。在教學實踐中,可以嘗試利用原創(chuàng)試題開展初中生物探究實驗專題復習。
一、構建實驗情境,助推專題復習
為培養(yǎng)學生的科學探究素養(yǎng),以學術論文《7個甘薯品種自然富硒能力的比較》[6]為背景構建教學情境,開展科學探究專題復習(原創(chuàng)試題一),教學情境如下:研究發(fā)現(xiàn),硒是人體必需的元素之一,缺乏或過量都會使人產(chǎn)生多種病癥。廣東省盛產(chǎn)甘薯,隨著雜糧在飲食中逐漸盛行,甘薯需求量不斷提高。某研究小組為探究不同品種甘薯的含硒量,對市場隨機購買的5種甘薯硒含量進行檢測,實驗結果如圖1。
基于實驗情境,鼓勵學生提出問題,如市場隨機購買的5個甘薯品種,推薦購買哪個品種的甘薯補硒?某兒童因缺硒患克山病,你會推薦膳食中用甘薯葉還是甘薯塊根補硒?問題即學習任務,引導學生通過設計探究實驗來解決問題,完成遞進式任務。首先,明確實驗目的,選出控制變量;其次,根據(jù)單一變量等實驗原則設置分組實驗,各組間相互對照;最后,依據(jù)實驗結果分析和評價實驗數(shù)據(jù),得出實驗結論。學生自主探究結論如下:
結論1:品種Ⅴ在5種隨機購買的甘薯中硒含量最高,推薦消費者購買品種Ⅴ補硒;
結論2:甘薯葉較甘薯塊根的硒含量高,膳食中用甘薯葉補硒效果好。
建構主義認為,教學不是把知識簡單地傳遞給學生的過程,而是由學生主動構建的過程,這種構建是無法由他人代替的。在將原創(chuàng)試題轉化為課程資源的過程中,學生可以從真實學術的情境中構建重要概念??茖W探究須要設置探究實驗,而控制單一變量、增加重復次數(shù)是提高實驗結果可靠性的重要途徑。通過師生全程參與探究活動,提升了課堂質量,發(fā)展了學生的科學探究能力。
二、利用原創(chuàng)試題當堂測試,反饋復習效果
為檢測探究實驗專題復習的質量,學生應用iPad移動設備,用原創(chuàng)試題當堂測試(原創(chuàng)試題二)。試題以“白色污染”環(huán)境問題為命題情境,圍繞塑料制品在物理作用等過程影響下形成微塑料的背景,用科研論文《不同微塑料賦存環(huán)境對小麥萌發(fā)與幼苗生長影響研究》[7]作為命題素材,主要考查的知識點是種子的結構以及種子萌發(fā)的條件。此外,還要考查學生實驗探究、歸納概括、思維認知等關鍵能力。微塑料是一種新型環(huán)境污染物,通過挖掘“微塑料”的情境,設計層層遞進的問題,有效區(qū)分和評價不同思維水平的學生。學生通過試題理解“白色污染”的危害,自覺減少白色垃圾,樹立保護環(huán)境的生命觀念。
1.呈現(xiàn)原創(chuàng)試題及答案
微塑料是一種新型的環(huán)境污染物,某科研小組為了探究微塑料對小麥種子萌發(fā)的影響,選取3種微塑料,在自然環(huán)境條件下開展盆栽試驗,統(tǒng)計分析3種微塑料影響下小麥種子的發(fā)芽率(實驗結果見表1)。
(1)小麥種子的胚是新植物的幼體,萌發(fā)需要的營養(yǎng)來自______(填文字),保證小麥種子正常萌發(fā)的環(huán)境條件是適宜的溫度、一定的水分和充足的_______。
(2)本實驗的目的是_________________。為保證實驗結論的科學性,須要設置對照實驗,其中第1組是_______,其余小組為實驗組。
(3)開展盆栽試驗時,為排除無關變量的干擾,保證實驗結論的科學性,第2組高密度聚乙烯的濃度為______g/kg。
(4)據(jù)表中信息得出實驗結論:微塑料高密度聚乙烯、聚丙烯和聚乳酸生物可降解塑料都會抑制小麥種子萌發(fā)。微塑料主要來源于塑料制品,為保護小麥種子正常萌發(fā),請?zhí)岢龊侠斫ㄗh(答出1點即可)。
試題答案:
(1) 胚乳? ? 空氣
(2) 探究微塑料高密度聚乙烯、聚丙烯和聚乳酸生物可降解塑料對小麥種子萌發(fā)的影響? 對照組
(3) 0.5
(4) 減少塑料制品的使用量;使用其他綠色環(huán)保材料(例如植物秸稈材料)代替塑料(合理即給分)
2.分析測試結果
教師利用“智慧課堂”系統(tǒng)統(tǒng)計全班測試結果,分析試卷后發(fā)現(xiàn)疑難及易錯點:學生基礎知識掌握不牢,無法識別小麥種子胚,無法理解種子萌發(fā)的條件;學生不理解單一變量原則,無法寫出對照組與實驗組的區(qū)別;學生讀題識圖能力有待加強,實驗結論的語言表述不科學,不規(guī)范,容易丟分。及時查缺補漏后,教師引導學生總結探究實驗相關解題規(guī)律(如圖2)。
三、設置對照班級比較研究,調查學習情況
為了解利用原創(chuàng)試題開展探究實驗專題復習的效果,選取學業(yè)成績大致相同的兩個班級作比較研究,對照班實施常規(guī)復習,實驗班應用原創(chuàng)試題復習。在復習結束后,用同一套探究專題試卷對兩個班級進行測試。對測試結果比較發(fā)現(xiàn),實驗班的總體學業(yè)成績比對照班較高(見表2)。實驗結果說明,利用原創(chuàng)初中生物試題開展探究實驗專題復習效果較好。
此外,課后對實驗班部分學生進行隨機訪談,調查其情感態(tài)度和價值觀目標的達成情況,結果發(fā)現(xiàn),他們很關心健康飲食和環(huán)境保護問題,這也是上述兩道原創(chuàng)試題涉及的知識背景。第一道原創(chuàng)試題中提及甘薯能起到補硒的作用,而當?shù)厝藢κ秤酶适韷K莖和甘薯葉也有著天然的習慣。探究不同品種甘薯的硒含量,不僅使學生學習到硒元素對人體的作用,明白甘薯作為一種粗糧含有豐富的膳食纖維,可以促進胃腸蠕動,具有重要的保健作用,并且進一步發(fā)現(xiàn)甘薯葉的補硒效果更好。第二個實驗中的微塑料有難以降解的特性,對環(huán)境會產(chǎn)生長達百年的嚴重污染,通過探究微塑料對小麥種子萌發(fā)的影響,學生紛紛表示“白色污染”是熱點環(huán)保話題,為了保護地球和人類發(fā)展,以后要減少塑料制品的購買,盡量使用環(huán)保購物袋。
從學生完成測試的效果來看,原創(chuàng)試題的情境呈現(xiàn)方式符合學生的認知水平。學生在完成原創(chuàng)試題的過程中易產(chǎn)生探究興趣,尤其是與生活相關的健康話題,如常見疾病的預防、大氣污染、水污染、土地污染等相關話題,更能激發(fā)學生的潛能和求知欲。如此一來,探究實驗專題復習不再是枯燥乏味的學習任務,而是新穎且具有挑戰(zhàn)性的探究學習。對處在緊張復習階段的學生來說,生動有趣的原創(chuàng)試題既能夠提高學習效率,又可以提升科學探究的素養(yǎng),一舉兩得。
四、利用原創(chuàng)試題進行初中生物探究實驗專題復習的反思
1.原創(chuàng)試題更適合學情,有利于提升學生的科學探究素養(yǎng)
經(jīng)過第一輪初中生物會考復習,部分學生雖然掌握實驗基本知識和技能,但是他們的實驗探究能力仍有待提高,并且可能會逐漸感覺實驗枯燥乏味,甚至出現(xiàn)“厭學”情緒。為激發(fā)學生的學習興趣,提高復習教學的精準度,須將易錯點和學習難點編制成原創(chuàng)試題,開展探究實驗專題復習。通過課堂觀察發(fā)現(xiàn),原創(chuàng)試題情境能夠突出學生的主體地位,營造活躍的課堂氣氛,師生在互動中提升課堂質量,聚焦生物學科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)。
基于原創(chuàng)試題的實驗專題復習有利于學生擺脫題海戰(zhàn)術,減輕學生負擔,不僅讓學生掌握了實驗探究的相關知識,體會科學實驗的科學性和嚴謹性,促進科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng),而且擴大了學生的視野,增加了社會、生活中的相關知識,容易達成專題復習的教學目標。
2.原創(chuàng)試題命制要求高,須要培養(yǎng)教師的原創(chuàng)意識和命題能力
教育部《關于加強初中學業(yè)水平考試命題工作的意見》明確要求:“充分考慮城鄉(xiāng)學生學習和生活實際,增強情境創(chuàng)設的真實性、典型性和適切性,提高試題情境設計水平。”如選材科技論文,則須要保障試題的真實性,兼顧大多數(shù)學生的認知能力,保障試題的典型性,同時尋找恰當?shù)那榫承畔?,保障試題創(chuàng)設的適切性[8]。所以,教師在原創(chuàng)試題時要根據(jù)測量目標對文獻信息合理處理,信息量要適當,使原創(chuàng)試題能有效區(qū)分不同認知水平的學生。
原創(chuàng)試題雖然有諸多優(yōu)點,但是對教師而言原創(chuàng)試題并不容易。因此,教師要成為教學的有心人,主動收集和整理各種命題素材,如發(fā)現(xiàn)和收集學生的易錯點和學習難點,積累學生感興趣的熱點話題,關注生物學科技成果等,還應積極參與各種命題工作,團隊協(xié)作,研磨試題,反復實踐,逐步提高命題能力。在初次命題之后,教師還要通過分析學生測試結果來檢驗試題的難度、效度和區(qū)分度,并對發(fā)現(xiàn)的問題再修改,然后才能進行大規(guī)模應用。
“教育只有一個主題,那就是五彩繽紛的生活?!盵9]實驗復習課不能讓學生深陷習題的沼澤,教師要聚焦核心素養(yǎng)的培養(yǎng),嘗試基于學生生活進行原創(chuàng)命題,引導學生在面對新穎又有挑戰(zhàn)性的情境時學會從情境中提取關鍵信息,鏈接對應的知識,激發(fā)思維,深度思考并運用恰當?shù)慕忸}方法解決問題,提高實驗復習效率,培養(yǎng)學生的科學探究能力。
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