生命世界
生命世界
《生命世界》雜誌由中國科學院主管,中國科學院植物研究所、中國植物學會和高等教育出版社聯合主辦,於2004年4月創刊。《生命世界》雜誌依託中國科學院和高等教育出版社的雄厚資源,集中高等院校及科研院所的專家作者隊伍,以認真嚴謹的編輯態度確保稿件的質量及科學性,並以生動準確的語言、精心的版式設計及精美的印刷品質確保閱讀的舒適與愉快,希望為關注生命、熱愛自然的讀者構建一個精神家園。
生命世界
Life World
主辦:中國植物學會;中國科學院植物研究所;高等教育出版社
周期:月刊
出版地:北京市
語種:中文;
開本:大16開
ISSN: 1673-0437
CN: 11-5272/Q
郵發代號: 2-815
現用刊名:生命世界
曾用刊名:植物雜誌;植物學雜誌
《新知》 及時、準確、生動地報道最前沿、最重大、最具影響的生命科學進展。
《封面故事》 圍繞生命世界的相關熱點問題進行全方位多角度深度報道,使讀者獲得大量相關信息,進而形成自己的判斷。
《生命·科學》 深入描述現代生物研究的重大理論及實驗成果,闡述一定的科學問題,帶領讀者體味科學背後的真諦。
《生命·健康》 關注人體自身,從生理、疾病、食品、生活保健及精神健康等不同層次多個方面介紹生命世界的絢爛多姿,為讀者成就健康生活提供借鑒。
《生命·自然》 著重介紹鮮為人知的動植物及科學考察成果,揭示自然界的神秘現象,引領讀者在自然與生命的浩瀚海洋中徜徉。
《專欄》 知名生命科學家的專家講堂。
針對當前小學科學“生命世界”內容的教學資源缺乏以及部分課堂教學缺乏原理性科學概念的引領的教學現狀,我們以課例行動研究分析為主要研究方式,探索在探究過程中幫助學生建構“生命世界”科學概念,讓“探究”與“概念”和諧發展的教學策略。具體為:1. 梳理概念體系,明確概念教學目標;2. 探查學生前概念,清晰概念教學起點;3. 設計活動版塊,找准概念建構落腳點;4. 推敲教學策略,架設概念建構腳手架;5. 探測概念建構結果,檢驗概念教學成效。
作為科學課程四大領域內容之一的“生命世界”部分內容為小學生提供了諸多培養科學素養的機會和可能。對兒童而言,生命世界是他們孩提時代就懷有濃厚興趣的神奇世界,一草一木,伴隨著他們的童年生活。科學課就是要使他們對生命世界的興趣進一步延伸,從對生命現象和事物的表面認識發展到對生命的本質的認識,使其關注生命,關注環境,關注生命科學的發展針對當前小學科學“生命世界”內容的教學資源缺乏以及部分課堂教學缺乏原理性科學概念的引領的教學現狀,筆者通過幾年的教學實踐研究,對“生命世界”概念教學作出了積極的探索實踐:
梳理概念體系
科學概念教學首要解決的是要讓學生建構怎樣的科學概念。根據我們對科學概念的理解並參考課標內容,我們構建了小學科學“生命世界”各單元科學概念體系圖並收集了教材編寫組專家提出的各課科學概念目標體系(略)。
探查學生前概念
有效的學習“只能由個體學習者基於自己的經驗背景而建構起來……意義是學習者通過新舊知識經驗間反覆的、雙向的相互作用過程而建構成的”。這一理論給我們的啟示之一是科學課上幫助學生建立的概念,要和學生原有的真實想法相互作用建立起聯繫。針對教材內容特點,我們利用多種行之有效的方法獲悉學生前概念。
(一)種子發芽實驗
師:剛才我們通過生活經驗認為種子發芽需要水分、陽光、空氣、適合的溫度等條件。你能否推測一下綠豆種子發芽必需的條件是什麼並說說你推測的根據。
生:綠豆種子發芽必須要有水分,因為我家有一些綠豆,沒有澆水放了很久也沒有發芽。
生:綠豆發芽必需要有空氣,因為任何生物都需要空氣才能生長。
生:綠豆發芽必需要有土壤,因為它要從土壤中吸收營養。
生:不一定,菜場里的綠豆都是無土栽培的。
生:綠豆種子發芽還必需要有陽光,因為植物生長需要陽光,還有溫度,種子一般都是在春天發芽的。
……
關於種子發芽需要的條件,學生通過生活經驗基本能說出種子發芽的條件,但環境中哪些條件是種子發芽必需的,每個學生都有自己的推測基礎——生活經驗的啟示。教師通過師生談話的形式暴露了學生對“種子發芽必需條件”的前概念,其中有生活現象的啟發,有知識儲備的應用,不管是正確的,還是錯誤的科學前概念,都將成為科學教學的起始點。
(二)五下科學《食物鏈與食物網》
看圖回答:
(五上教材P14池塘圖片)
1.魚的生存需要,你的想法是。
2. 可能影響魚的生存,你的想法是。
3.如果池塘里沒有了水草,青蛙的生存會受到影響嗎?為什麼?
4.如果池塘里沒有了小魚,其他生物的生存會受到影響嗎?為什麼?
5.你知道食物鏈的知識嗎?如果知道,請你寫出來,越詳細越好。
我們採取問卷調查的方式獲取學生對於“食物鏈與食物網”的前概念。根據調查結果分析我們了解到25%左右的學生知道食物鏈是表示生物間的食物關係的。他們都是用“誰吃誰”的方式表達食物鏈而非用“誰被誰吃”的方式表達。在具體情境中他們對食物鏈中各種生物之間的聯繫只能分析到相鄰兩種生物的聯繫和影響。只有4%左右的學生認為食物鏈中一種生物受影響會作用到其他所有的生物。
(三)做一個生態瓶
生命世界
(四)水生植物
師出示浮在水面的水葫蘆:水葫蘆總是浮在水面上,而生活在陸地上的植物放入水中就會淹死。對這個現象你能否解釋一下?
生:因為水葫蘆比較輕,所以能浮在水面上。
生:大概不容易讓水分滲進來,所以不會淹死。
生:水葫蘆葉子比較大,像船比較大也能浮在水面上。
師;大家的解釋是否正確呢?我們來觀察一下水葫蘆。
……
對於生活中的一些現象,學生喜歡用自己的已有經驗對之作出解釋。因此在學生的解釋中也就暴露了學生對這個現象的前概念認知。
三、設計活動版塊,找准概念建構落腳點
科學課以探究為核心,科學探究是由一個個活動構成的。活動是建構科學概念的載體。教師在教學設計時要充分考慮在概念主題下的活動板塊及每個活動承載的概念內涵。
(一)觀察我們的身體
根據本課在單元學習中的地位,我們期望學生形成關於人身體的整體概念。但是三年級學生的關注點總是在一些細節部分,比如手指上的指紋,手上的毛孔、傷疤等。為了避免學生停留在對細節的觀察與描述,我們設計了以下活動:教師在黑板上板畫人體結構簡筆畫,故意把手或腳畫成不對稱——學生觀察“我們的身體”並描述各部分的特點——修正教師的簡筆畫——體驗不對稱、平衡的不方便——拓展認識內部器官及觀察工具。幾個活動形成一條概念活動鏈,從一開始就把學生的關注點引導到人體結構上而不是細節部位,這樣,學生的活動就緊緊圍繞本課的概念主題而展開。
(二)食物鏈與食物網
為幫助學生建構“生物之間的食物聯繫,稱為食物鏈;生物之間由於食物關係而互相聯繫,互相影響。”的科學概念。我們組織了一個“結網遊戲”:把全班學生分成若干小組分別扮演稻田裡的各種生物,用毛線將其中的幾條食物鏈聯接起來。然後讓學生體驗食物鏈中的一環受到破壞會影響到整條食物鏈的活動。這樣通過概念模型的建構使學生從“旁觀者”轉化為“當局者”,更深刻地感受生物之間由於食物聯繫形成的相互聯繫、相互影響的關係,從而讓科學概念作為“觀念”而非“知識”納入學生的認知結構中。
(一)芽長成苗
“芽長成苗”三個活動線索雖然十分清晰,但其中蘊涵的內容卻非常多,如果教師把握不好,就容易使活動處於雜亂無章的狀態。為此,我們仔細推敲教學策略,期望通過教師的有效組織與指導促進學生科學概念的修正與完善。具體做法是:第一個活動不提供學生種植的鳳仙花,只要求學生根據自己的記錄與同學交流。第二個活動伊始,教師便呈現關鍵問題:“又一周過去了,我們的鳳仙花在原來的基礎上會有新的變化嗎”,強調學生在觀察、交流時要與原來的數據、現象做對比,促使學生的思維趨向連貫性,保障交流的目的性、有序性。第三個活動同樣用關鍵問題“根據這四周的觀察數據,你預測一下以後四周鳳仙花的生長情況”,使學生有依據地預測,有目的地預測。因為只有這樣,學生才會在今後的觀察活動中更加投入,學生建構的概念才會更加完善。
(一)蝸牛
小學生對小動物有一種天生的好奇心,面對可愛的蝸牛,學生常常忘乎所以。因此許多教師在上《蝸牛》一課時經常由於課堂秩序的混亂影響學生科學概念的建構。通過實踐研究,我們認為精心設計材料及展示時機可以有效解決課堂秩序問題,並能通過材料隱含的信息幫助學生建構“蝸牛有特殊的身體構造和運動方式,是為了適應周圍的自然環境”的科學概念。具體操作如下:一是設計有結構的材料。教師為每組學生提供了兩隻蝸牛、放大鏡、線繩、玻璃片等材料。兩隻蝸牛能保證學生的觀察活動還可以做對比觀察,放大鏡為了讓學生更清楚地觀察到蝸牛身體各部分組成,線繩是為了觀察蝸牛的運動,玻璃片則能幫助學生更清楚地觀察到腹足與黏液。二是科學設計材料呈現的時機。為提高學生的探究活動有序化與層次感,我們先僅提供給學生觀察對象——蝸牛,啟發學生用肉眼觀察蝸牛的身體特徵,而後依據學生的探究進展適時提供放大鏡、玻璃片、線繩等材料,極大地提高了學生觀察的效率與思維的逐步深入,最終形成科學概念。
策略五
(一)種子發芽實驗(二)
為了幫助學生整理種子發芽實驗信息,我們設計了如下表格:
綠豆種子發芽是否需要( )的實驗記錄
共有( )小組參加了這個實驗
種子總數量
已發芽數量
未發芽數量
我們的解釋
實驗組
對照組
在運用表格整理實驗信息的過程中,我們特別注重:一是數據的科學利用,我們在引導學生統計數據時不僅要統計本組同學的數據,還要橫向比較其他同做本實驗的小組的實驗數據,用另一種方式達到重複實驗的效果;二是數據的有效提煉,在保證數據來源科學性的基礎上,啟發學生思考:數據告訴我們什麼?數據在我們的結論起著什麼作用?幫助學生在對數據的分析與提煉中領悟科學概念——種子發芽需要水、適宜的溫度與空氣等條件。
(一)維護生態平衡
學生非常喜歡中央電視台教育與科學頻道的“走近科學”欄目播出的節目。在此欄目播出的節目中有一個共同的特點就是運用科學知識與原理去解釋生活中一些撲朔迷離的現象。在教學《維護生態平衡》一課結束后,我們模擬“走近科學”節目策劃方式為學生提供了“八百里洞庭湖”的生態惡化實例,讓學生運用所學科學知識深入分析洞庭湖周邊生態惡化的原因。有的學生根據“食物鏈”知識分析了糧食減產與害蟲、飛鳥的關係;有的學生根據“生物與環境”的知識分析圍湖造田對環境的改變,進而影響到依賴環境生存的魚、飛鳥、植物等生物的生存,抽絲剝繭,在分析與討論中充分展現了學生對“生態平衡”概念的認識與理解。
(一)生物與環境
本單元我們組織學生通過對“生態瓶”的養護,充分認識“生物與環境”的關係。為了給學生提供一個交流、分享的平台,我們選擇兩個單位的午休時間,讓每個小組結合自己養護的生態瓶實物向觀眾(人數、班級不限)介紹自己在養護過程中的收穫,其中包括對“生物與環境”的認識,對科學的認識以及對學習的認識。
(一)植物的一生
本單元我們通過單元前測問卷對學生的科學前概念作了詳細的了解,單元教學結束后,我們又用單元前測問卷對學生的科學概念進行一次調查。結果表明86%學生能基本清楚鳳仙花整個過程中的典型特徵,對“子葉”的正確認識也從原來的5%提高到65%,另外對於部分子葉確實是在果實成熟時還長在植株上的現象,學生也能實事求是地記錄而不是人云亦云。最令人欣喜的是學生對於鳳仙花知識的“漫談”,比如“鳳仙花約一星期出土發芽;鳳仙花的莖越長越粗,越長越紅;鳳仙花的子葉只有兩片;鳳仙花開花后就不長高了,要開花結果了;鳳仙花的果實碰一下就會爆炸開來,有許多種子;……”當然,在總結分析過程中我們也發現了不少問題。比如關於“胚根、胚芽”的認識,學生難以通過種植過程中的觀察實現。還比如對於“子葉”的認識,學生在發現大多數子葉在植物生長過程中會枯萎脫落的同時也發現少數子葉並沒有脫落的現象,教師沒有啟發學生去觀察子葉在形態顏色上的變化(其實這些子葉雖然沒有脫落但是在形態、顏色上是處於枯萎或半枯萎狀態的),僅僅是作單純的肯定,導致學生對“子葉”概念的認識還是比較模糊。
(一)食物在體內的旅行
本課教學后,我讓孩子們寫一篇關於食物消化的科學童話。一位學生寫到:小麵包被皮皮咬到嘴巴里。“哎呀,好痛!”在牙齒的撕咬與唾沫的攪拌下,小麵包變成了泥團一樣的碎麵包。然後小麵包來到一個細細長長的通道里,還沒等小麵包看清楚,他就掉到了一個大口袋裡。在這裡,小麵包好象到了“淘氣堡”的蹦蹦床上,一會兒上,一會兒下,身上還越來越油膩。……學生以童話故事的形式向他人介紹自己學習過的科學概念。