王冬冬 吳光華 袁曉明

教材拓展性實踐活動是指基于教材內(nèi)容的編排，拓展出來的相關(guān)實踐活動，是對教材知識的補充和進一步探究。在活動中，學(xué)生具有較高的支配權(quán)和主導(dǎo)權(quán)，可將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科有機結(jié)合，形成立體思維，在科學(xué)知識、技術(shù)操作、工程素養(yǎng)等多方面綜合發(fā)展，從而提升高階思維能力。筆者嘗試立足學(xué)科核心素養(yǎng)，挖掘拓展性實踐活動，引領(lǐng)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)。

1構(gòu)建模型，讓基礎(chǔ)知識“立”起來，樹立生命觀念

在學(xué)習(xí)中，少部分學(xué)生和教師過于注重應(yīng)試教育的訴求，對教材中的實踐活動不重視，甚至于課后復(fù)習(xí)階段演變成“刷題、刷題、再刷題”，未達到理想的學(xué)習(xí)效果。教師要注意依托新課程理念，“以人為本”，做到“取法于內(nèi)，獲益于外”。以減數(shù)分裂為例，減數(shù)分裂是遺傳與代謝的重點內(nèi)容之一，學(xué)生易忘、易混。教師若采取常規(guī)歸納、比較等方法，很難使學(xué)生高效掌握這一基礎(chǔ)概念。筆者嘗試立足課本，以減數(shù)分裂的過程為著眼點，圍繞這一重點內(nèi)容建立多維模型的“局域網(wǎng)”可以幫助學(xué)生加深對基礎(chǔ)知識的理解，突破“基礎(chǔ)知識—生命觀念—科學(xué)思維”的飛躍。

1.1構(gòu)建減數(shù)分裂物理模型

通過制作物理模型（圖1），學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂由減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂構(gòu)成，兩次分裂又細分為前期、中期、后期、末期四個時期，各時期染色體的數(shù)量和形態(tài)一目了然。學(xué)生通過比較相鄰時期模型之間的差別，演繹時間段內(nèi)物質(zhì)的變化過程，制作減數(shù)分裂動態(tài)模型，有利于理解減數(shù)分裂連續(xù)的物質(zhì)變化過程。

1.2構(gòu)建減數(shù)分裂概念模型

在學(xué)生明確減數(shù)分裂的過程后，教師引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)構(gòu)建減數(shù)分裂概念模型（圖2）。學(xué)生通過繪制概念圖，清晰地將減數(shù)分裂中各時期結(jié)構(gòu)、物質(zhì)變化一一對應(yīng)起來。

1.3構(gòu)建減數(shù)分裂物質(zhì)變化的數(shù)學(xué)模型

教師以減數(shù)分裂過程中主要物質(zhì)的變化為例，引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型（圖3），幫助學(xué)生定量分析細胞分裂過程中DNA、染色體、染色單體的問題。

2設(shè)計科學(xué)實驗，讓科學(xué)思維“生根發(fā)芽”，發(fā)展科學(xué)探究能力

很多學(xué)生在教材基礎(chǔ)內(nèi)容的分析和單一知識的解答時往往問題不大，但一遇到新的情境分析和綜合性問題時往往不知所措。這表明學(xué)生靈活解決問題的科學(xué)思維和分析能力存在欠缺。筆者嘗試在教材中挖掘多種類型實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生多角度審視問題，提高學(xué)生提出問題、解決問題的能力，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生知識遷移和科學(xué)歸納的表達能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，提高學(xué)生的綜合能力。

2.1進一步探究實驗

高中生物學(xué)教材涵蓋的廣度和深度是針對大多數(shù)高中生的認(rèn)知水平和綜合能力設(shè)置的。不同的學(xué)生之間存在差距，教師應(yīng)該尊重學(xué)生之間的差距，同時要保護學(xué)生的好奇心和求知欲。當(dāng)學(xué)生提出問題時，教師要幫助學(xué)生一起分析該問題探究的價值性和可操作性。在學(xué)生明確問題后，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生分析實驗?zāi)康?、設(shè)計實驗步驟，積極鼓勵、協(xié)助學(xué)生開展實驗，完成探究。例如，開展“綠葉中色素的提取和分離實驗”，教師鼓勵學(xué)生大膽提出問題。學(xué)生通過觀察同株植物不同部位葉片顏色的差別和不同種類植物的葉片顏色的差別，提出問題：是不是同種植物所有綠葉的色素都相同呢？不同植物葉片的色素種類和含量都相同嗎？基于已經(jīng)掌握的科學(xué)方法——控制變量和設(shè)計對照實驗，學(xué)生很容易想到選用同種植物不同成熟度的葉片進行成熟度對色素含量影響的探究，選用不種植物葉片進行不同種類綠葉中色素含量比較。學(xué)生在教材實驗的進一步探究中主動獲取知識的同時，鍛煉能力，培養(yǎng)科學(xué)思維。

2.2改進式實驗

教材部分實驗在教學(xué)實踐中存在材料不易獲取、實驗現(xiàn)象不明顯等問題。師生可針對發(fā)現(xiàn)的問題，對實驗進行創(chuàng)新改進。例如，在“探究植物細胞的吸水和失水”實驗中，相比紫色的洋蔥鱗片葉外表皮，透明的洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞更容易大面積撕取單層細胞。面對實際操作過程中出現(xiàn)的問題，學(xué)生可能嘗試更好的獲取鱗片葉外表皮細胞的方法，或者考慮解決鱗片葉外表皮細胞原生質(zhì)層兩側(cè)顏色對比不明顯的問題。在操作中，有學(xué)生用內(nèi)表皮代替外表皮，并將外界溶液改成高于細胞液濃度的紅墨水等有色溶液。也有學(xué)生更換實驗材料，用其他更易撕取單層細胞的材料代替洋蔥鱗片葉外表皮，如馬齒莧莖表皮細胞。改進后的實驗更易操作，實驗現(xiàn)象明顯。學(xué)生可以從過程中學(xué)習(xí)到精益求精、不斷進取的精神。

2.3體驗性實驗

高中生物學(xué)《必修1·分子與細胞》闡述了很多微觀的原理現(xiàn)象，部分內(nèi)容較為抽象難懂，由于書本文字形式的局限，不能直觀展現(xiàn)部分現(xiàn)象原理。例如，教材用同位素標(biāo)記法示蹤“分泌蛋白的合成和運輸”，學(xué)生很難理解不同時間放射性出現(xiàn)位置為何能說明蛋白質(zhì)合成運輸?shù)耐緩健＝處熂词故褂枚嗝襟w動畫輔助教學(xué)，仍不能非常透徹地說明同位素標(biāo)記法。學(xué)科間知識原理的交叉遷移能很好地攻克該難點。原始動畫制作是多幅圖片快速翻動，人的視覺停留時間約為0.1～0.4 s，快速翻動的圖片在視覺上連成一個動畫。將分泌蛋白的形成過程逆向思維拆解成圖片，學(xué)生很容易理解同位素示蹤的原理，甚至可以自己制作原始動畫，體驗“分泌蛋白的合成和運輸”的過程，由被動接納轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿鲗W(xué)習(xí)。

2.4趣味性實驗

教材在大概念、重要概念、次位概念描述中常會涉及一些綜合性知識，這些知識有些涉及前沿科學(xué)或社會熱點問題，教師要抓住這些學(xué)生感興趣的細節(jié)，提高教學(xué)的多元化和趣味性。例如，在“探究酵母菌細胞呼吸方式”中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會熱點話題——酒駕，引發(fā)學(xué)生對生命的敬畏，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和安全意識。同時，學(xué)生以所學(xué)的乙醇的化學(xué)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)為知識背景，了解酒精檢測的原理，進行酒精濃度計算，融合工程學(xué)原理，自制酒精檢測器，培養(yǎng)動手能力，落實社會責(zé)任，教學(xué)內(nèi)容趣味橫生。

3實踐調(diào)查，學(xué)科知識“融入生活”，培養(yǎng)社會責(zé)任感

實踐調(diào)查是在真實情境中體驗科學(xué)過程和社會生活相結(jié)合。調(diào)查問卷和調(diào)查記錄表的制作、數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法等都是調(diào)查過程中不可或缺的。調(diào)查結(jié)果能反映一些社會問題，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任意識。中學(xué)實踐調(diào)查分為實地調(diào)查和問卷調(diào)查兩種。

3.1實地調(diào)查

在實地調(diào)查過程中，學(xué)生能理性地認(rèn)識調(diào)查對象，發(fā)展綜合與分析的能力。聯(lián)系社會的活動能鍛煉學(xué)生與人交往的能力，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。例如，在水稻種群密度調(diào)查過程中，學(xué)生按照“明確調(diào)查對象→收集調(diào)查對象基本信息→制定活動思路，設(shè)計調(diào)查表→分組普查→整理歸納→總結(jié)反饋”的步驟開展活動，熟練運用種群密度的調(diào)查方法。

3.2問卷調(diào)查

學(xué)生針對一些社會問題和熱點問題，制作問卷，如α-地中海貧血調(diào)查問卷的問卷設(shè)計。學(xué)生完成調(diào)查后，及時反饋數(shù)據(jù)，分析原因，提出應(yīng)對解決方案或建議，強化健康意識，落實社會責(zé)任感。

好的培養(yǎng)過程能給學(xué)生帶來更高的未來發(fā)展格局。教材拓展性實踐活動交叉學(xué)科知識，以發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨，高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實踐經(jīng)歷，加深學(xué)生對生物學(xué)概念的理解。教師開展模型構(gòu)建、教材實驗改進、教材實驗創(chuàng)新等活動，引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的觀點和思路探討或解決現(xiàn)實問題，更好地提升學(xué)生應(yīng)用知識能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，符合國家對人才的培養(yǎng)要求。