盤文生
生活化教學以生活和現(xiàn)實為背景,將學科知識與學生的生活經(jīng)驗結(jié)合起來,使學生更加主動地參與學習。初中生物學教育是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和生態(tài)環(huán)境保護意識的重要環(huán)節(jié),將生活化元素融入其中,能夠拉近生物學與學生的距離,激發(fā)學生的學習熱情。文章以“植物的光合作用”為例,探討了如何利用生活化素材進行初中生物學生活化教學,提高學生對光合作用的理解和學習效果。
一、結(jié)合生活化素材,開展教學導入
(一)以玫瑰、綠蘿等生活化素材,激發(fā)學生的學習興趣
教師可利用多媒體展示美麗的玫瑰花和茂盛的綠蘿植株的圖片,激發(fā)學生的好奇心和探索欲,通過展示照片,創(chuàng)設出真實的情境,將學生帶入植物的生長環(huán)境。例如,展示玫瑰花在陽光下綻放的景象,或者綠蘿植株在不同光照條件下的變化等,刺激學生的視覺神經(jīng),為接下來的學習奠定基礎。教師在展示圖片時引出“光合作用”的概念。例如,通過展示玫瑰花的葉片和茂密的綠蘿葉子,引導學生思考為什么這些植物能夠保持良好的生長狀態(tài),從而引發(fā)學生對光合作用的探究。
(二)通過問題引導,幫助學生認識光合作用
在學生認真觀察玫瑰、綠蘿等植物的圖片后,教師可以提出一些基礎性問題,拓展學生的思維,激發(fā)學生的思考,引導學生思考植物的能量來源和光合作用的重要性。生活化問題可以讓學生主動探索并嘗試尋找答案,激發(fā)學生對光合作用的學習興趣,如:
1.生活中的食物、蔬菜等是如何生長的?
2.植物是如何獲取能量和營養(yǎng)的?
3.植物為什么需要陽光?
4.你們知道植物的葉片是如何產(chǎn)生的嗎?
5.為什么葉片的顏色是綠色的?
問題引導的方式能夠激發(fā)學生的學習動力,培養(yǎng)學生的思辨能力,提高學生對光合作用的理解和學習效果。教師借此機會向?qū)W生講解光合作用的概念,即綠色植物通過葉綠體,利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物(如淀粉),并釋放出氧氣的過程。這種方式能幫助學生更深刻地理解光合作用的概念,從而更深入地理解光合作用。
二、借助AI探究光合作用的可視化原理
在學生理解了光合作用的概念后,教師借助AI探究光合作用的可視化原理,可以加深學生對光合作用的理解。教師借助AI探究光合作用的可視化原理,可以提供更直觀和生動的學習方式,激發(fā)學生的學習興趣。通過可視化工具、虛擬實驗模擬、交互式學習工具以及VR和AR技術,學生可以更深入地了解和探究光合作用的原理和過程,并將抽象的概念轉(zhuǎn)化為具體的視覺和操作體驗,提高對光合作用的理解和學習效果。光合作用的可視化邏輯如圖1所示。
借助AI技術,開發(fā)虛擬實驗模擬軟件或應用,通過3D動畫等方式展示光合作用的原理和過程。學生在虛擬實驗室中操作,觀察和探究光合作用中的關鍵步驟和物質(zhì)轉(zhuǎn)換。通過這樣的可視化模擬實驗,學生可以更直觀地理解光合作用的原理和機制。教師借助AI技術提供的可視化工具,可以將光合作用的重要概念、過程和關系以圖形或動畫的形式展示給學生。例如,教師可通過數(shù)據(jù)可視化,將光合作用中的化學反應、物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)化等過程以圖表或動畫的形式呈現(xiàn)出來,讓學生更容易理解和記憶光合作用的相關概念和原理。教師可借助AI技術開發(fā)交互式學習工具,讓學生自主探索和學習光合作用。學生可以通過點擊、拖拽等方式與可視化的光合作用模型進行互動,觀察不同因素對光合作用的影響,從而深入理解光合作用的機制和調(diào)控。教師可借助VR和AR技術,創(chuàng)造出逼真的光合作用場景,讓學生身臨其境地體驗光合作用的過程。學生可以戴上VR頭盔或通過AR應用與虛擬植物進行互動,觀察植物葉片的光合作用和能量轉(zhuǎn)化的過程,增強對光合作用的感知和認識。
三、組織學生開展實地觀察
實地探究既是一種科學的學習方法,又是生活化教學的重要方式之一。通過實地探究,學生可以近距離觀察植物葉片的結(jié)構(gòu)和功能,觀察葉片在陽光照射下發(fā)生的變化,了解和體驗植物利用光合作用轉(zhuǎn)化能量的過程。這樣的直觀體驗有助于學生更深入地理解光合作用的原理和過程。實地探究鼓勵學生主動探索和提出問題,能夠培養(yǎng)學生的探究精神。學生通過觀察能夠探究光合作用的關鍵因素,探索光合作用的影響因素和調(diào)控機制。在實地探究中學生可以了解植物對光的依賴、光照強度對光合作用的影響,以及光合作用對環(huán)境和生態(tài)的重要性。實地探究可以激發(fā)學生的學習興趣,提高學生學習的情感參與度。通過親自觀察和實踐,學生能更深入地記憶和理解光合作用的過程和原理,增強對生物學知識的記憶效果。實地探究還能使學生將抽象的概念與具體的現(xiàn)象聯(lián)系起來,幫助學生更好地理解和應用光合作用的相關知識。
基于此,教師可以根據(jù)教學實際,設計一份“公園花草光合作用”的實地觀察案例,其觀察要素見文末表1所示。
通過以上的觀察目的、觀察內(nèi)容、觀察經(jīng)過和觀察結(jié)果,學生可以更直觀地理解公園花草的光合作用過程,了解光照和溫度對光合作用的影響,以及不同植物的適應特征。這樣的實地探究有助于培養(yǎng)學生的觀察力、實踐能力和科學思維,提升學生對光合作用的理解和興趣。
四、利用實物開展光合作用實驗
在初中生物學生活化教學中,利用實物開展光合作用實驗是一種有效的教學方法,可以幫助學生更深入地理解光合作用的過程和原理。首先,實驗材料準備:準備實驗所需的植物材料,如水生植物(如水蔥、水藻等),陸生植物的葉片(如菠菜、豆苗等),燈具,試管、試管架和水槽。根據(jù)光合作用的原理和目的,設計實驗步驟和處理組別。設計不同光照條件(如強光、弱光、無光)下的光合作用實驗,探究不同植物葉片對光合作用的差異。
其次實驗操作:將水生植物或陸生植物放置在試管中,將試管放置在含有水的水槽中,保證植物的根部能夠吸收到養(yǎng)分。調(diào)整燈光的亮度和距離,控制光照強度。對不同組別的實驗進行處理,可以遮擋部分燈光或完全遮擋燈光。觀察實驗開始后的變化,比較不同組別的植物在光照條件下的變化。觀察葉片的顏色、發(fā)生氣泡的情況等。利用數(shù)據(jù)記錄儀器或光合作用測定儀器,測量不同條件下光合速率的變化。最后是實驗數(shù)據(jù)分析和討論:通過分析實驗數(shù)據(jù),進行結(jié)果的比較和討論,讓學生思考光合作用的影響因素、適應特征和調(diào)節(jié)機制。
通過實物開展光合作用實驗,學生可以親自參與實驗操作,觀察和記錄實際現(xiàn)象,并利用實驗數(shù)據(jù)進行分析和討論。這樣的實踐探究可以提高學生的實踐能力、觀察能力和探究精神,并促使學生更深入地理解和掌握光合作用的相關知識。同時,實物實驗還可以培養(yǎng)學生的科學思維和實驗技能,激發(fā)學生的興趣和探究欲望。
五、生活化作業(yè)的設計
(一)觀察類作業(yè)設計
作業(yè)要求:
1.在家庭或周邊環(huán)境中選擇不同種類的植物作為觀察對象,可以是室內(nèi)養(yǎng)殖的植物、花園里的花草等,至少選擇兩種不同的植物。
2.每天觀察,連續(xù)觀察5天。
3.在每天的觀察中記錄以下內(nèi)容:
觀察日期和時間;觀察植物的外觀變化,特別注意葉片的顏色、形態(tài)和質(zhì)地等;觀察植物的生長狀況,特別注意新葉的發(fā)育情況;觀察植物的位置和光照強度。
4.完成觀察后,整理觀察結(jié)果,寫下觀察心得和思考,并回答以下問題:
(1)在觀察過程中,是否發(fā)現(xiàn)不同植物葉片的變化有差異?差異有哪些?
(2)光照強度是否對植物的生長和葉片變化產(chǎn)生影響?有何觀察結(jié)果支持?
作業(yè)評估:
根據(jù)觀察記錄和問題回答的內(nèi)容,評估學生對植物光合作用的理解深度和觀察的準確性。評估重點包括觀察和記錄的準確性、對植物葉片變化和生長狀況的描述和分析是否有深度,以及問題回答的完整度和準確性。
(二)種植類作業(yè)設計
作業(yè)要求:
1.學生自行準備一些種子(如發(fā)芽的綠豆、移栽的小片多肉植物等)和種植容器(如花盆、種子盒等)。
2.設計實驗,探究不同光照條件對植物光合作用的影響。
3.按照實驗設計,分別設置以下組別,并在每個組別中分別種植相同種類的植物。
組別1:充足的陽光照射下;組別2:遮擋部分陽光下;組別3:完全遮擋陽光;對照組:變化光照條件前后不變。
4.每天觀察并記錄以下內(nèi)容:
觀察植物的生長情況,特別注意株高、根長和葉片數(shù)等;觀察植物的葉片顏色和形態(tài)變化;觀察植物在不同光照條件下的光合作用反應,如釋放氧氣的情況。完成觀察后,整理觀察結(jié)果,并結(jié)合理論知識回答以下問題:
(1)不同光照條件對植物的生長和光合作用有何影響?
(2)為什么植物需要陽光進行光合作用?
(3)你覺得沒有光照條件的植物會如何生長?
作業(yè)評估:
根據(jù)觀察記錄和問題回答的內(nèi)容,評估學生對植物光合作用的理解深度和觀察的準確性。評估重點包括觀察和記錄的準確性、對植物生長、光合作用和光照因素的描述和分析是否有深度,以及問題回答的完整度和準確性。
六、結(jié)論
生活化教學方法在初中生物學教學中具有重要的意義,文章通過教學導入、實地探究、AI可視化和實物實驗等生活化教學策略的實施,能幫助學生更好地理解和掌握植物的光合作用。通過利用生活化素材,學生能在真實的環(huán)境中進行觀察,增強了對光合作用的認識和理解。同時,通過借助AI技術將光合作用可視化,學生能更清晰地看到光合作用的原理和過程。此外,通過實物實驗,學生能提升動手操作能力,加深其對光合作用的理解。
(作者單位:甘肅省文縣中廟初級中學)
編輯:趙文靜