差异性材料在初中生物学教学中的运用

严凯凯

摘 要：在初中生物学教学中利用差异性材料，能激发学习兴趣，提升观察能力，完善概念知识，发展批判性思维，实现有效教学。

关键词：差异性材料;生物学;学习兴趣;生物学概念;批判性思维

差异性材料是通过文字、图片、模型、实物、视频、实验等多种形式呈现与学生前概念相违背、具有差异性事件特点的材料。差异性材料具有独特的教学功能，将其运用于初中生物学教学中，具有很好的教学效果。

一、激发学生的学习兴趣

兴趣是学生主动学习的重要内驱力，而差异性材料与学生的经验相悖，出乎学生的意料，能够激发学生的好奇心和学习兴趣，从而促使学生产生求知欲，积极主动地学习，提升学习效率。例如，在学习“现代生物技术——基因工程”时，可以首先创设情境：当圣诞节来临时，城市里随处可见挂满装饰和彩灯的圣诞树，但这么做并不环保，如果圣诞树能自己发光就好了。当学生认为这是在异想天开时，教师呈现发光的拟南芥的图片，这样的感性材料与学生已有的认知产生矛盾，使学生学习兴趣提高。继而介绍发光植物实现的途径，并引出转基因技术的操作方法。

二、提升学生的观察能力

生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验观察是学生认识生物、了解生命现象、获取生物知识、发现问题的基础。學生在开始进行观察时，由于知觉的无意识性，注意力易分散。利用差异性材料制造的认知矛盾，能够使学生的注意力具有指向性和集中性。在观察叶片结构的实验中，学生满足于在显微镜视野下看见叶片横切的图像，而不去辨认叶片的各部分结构。教师可利用数码显微镜呈现倒置的叶横切图像，并请学生指认出上下表皮，学生由于疏于观察，多数仍然认为上表皮位于上方，下表皮位于下方，但也有部分学生能正确指认。鉴于学生的两种不同观点，教师可让学生再次观察叶片横切各部分结构的分布和形态特点，学生会发现：上表皮紧贴的是栅栏层，而下表皮紧贴的是海绵层。通过观察学生发现了课本中叶片结构示意图与数码显微镜下叶横切图像的区别，进而可以了解叶片结构与功能相适应的结构特点。

三、完善学生的概念知识

概念是对事物的抽象或概括，有助于学生认识世界、了解事物的本质或规律。生物学概念是生物学课程内容的基本组成，也是教与学的重点。初中阶段，学生的抽象思维是建立在丰富的事实经验基础之上的，因此在教学中教师需要向学生提供各种丰富的有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑。在学习“花的结构”时，苏教版生物学教材中以桃花为例介绍了花的基本结构，教材还推荐了康乃馨、茶花、月季等作为观察材料，但这些花多属于完全花，学生只是对花的各部分结构进行多次辨认。教师还应当启发学生思考花有何相似的结构，进而引导学生从繁杂的表象中剥离出花的概念本质。因此，教师可以通过图片呈现更多植物花的结构，特别是花瓣缺失或退化的小麦、水稻、杨树、柳树、桑树等植物的花，学生观察找出所有植物的花共有的结构是雄蕊或雌蕊。通过对其功能的学习，了解到花蕊参与了果实和种子的形成，进而建立了“花蕊是花中最重要的结构”这一概念性知识。

四、发展学生的批判思维

科学探究是生物学课程重要的学习内容，探究活动有利于发展学生多方面的能力，特别是批判性思维的能力。例如在“探究种子萌发是否需要空气”的活动中，学生在对照实验的设计中如何控制好空气这一变量，是方案制订中的重点，也是难点。围绕对照组装置中除去空气的实验方法，学生会想出许多的方案，如加盖将容器密封、利用吸尘器将容器内的空气抽尽、在容器中加满水以避免种子与空气接触、将水煮沸后冷却并滴加食用油液封等。学生的差异性方案是解决实验设计中难点的重要突破口，借助学生之间的质疑和合作，使学生解决了难题，其批判性思维的能力也得到发展。此外生活化问题的探讨也具有类似的作用。例如，学习“人体的激素调节”的内容时，学生了解到垂体分泌的生长激素能促进人体的生长发育，侏儒症患者可能与幼年时期的生长激素分泌不足有关，如发现较早，可注射外源生长激素进行治疗。而处于青春期的初中学生，对身高问题十分关注，一些学生都想注射外源生长激素以达到长得更高的目的，对此教师可以请学生发表各自的看法。虽然学生关于激素的知识有限，但仍有学生会提及外源激素可能会导致人体自身激素分泌紊乱，引起不适症状等。通过聆听他人的不同观点并进行质疑，学生形成了批判的思维品质和辩证的观点。

研究表明，差异性材料对学生认知内驱力和内在动机，科学研究、知识理解和创新能力等方面都有显著的提升作用。而在初中阶段，学生充满好奇心，在学习过程中会提出许多新奇的想法和事物，但由于受思维发展水平的限制，学生在学习中也会产生许多疑问和差错，这些都可以成为教师深入发掘的差异性材料。通过巧妙地运用这些材料，从而实现生物学的有效教学。

参考文献：

[1]熊耀华.差异性事件在力学课堂问题导学中的应用设计[J].物理教师，2013，34（5）：27-29.

[2]陈樱樱，郑晓蕙.在探究活动中发展学生的批判性思维品质[J].生物学教学，2016，41（6）：21-22.