来一场跨越亿万年的“体验”
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来一场跨越亿万年的“体验”

2022-10-19 17:06:02 投稿作者:网友投稿 点击:

生物进化史内容总体比较抽象,时间跨度长,要让学生短时间内对其形成比较客观且系统的认识,是比较困难的。

笔者教学六年级《进化》单元时,从关注体验的角度开展教学,希望能有效引领学生窥一斑而览全局,从系统、宏观的角度建立地球历史和生命演进的科学认知。

关于“进化”的概念,笔者从关注学生活动体验出发,以“现象—证据—原因”三步走的方式呈现,即从史前的一个点——恐龙展开现象,进而溯源到化石研究这一证据,最后展现科学家寻求原因的理论分析。

体验活动一:视听渲染,直观感知

师:课前,同学们在VR体验区都看到了哪些内容?

生:我看到了各种各样的恐龙。

生:我认识里面的霸王龙、三角龙。

……

师:当你身临其境地感受这样一个史前世界时,你有什么感受呢?

生:我特别想了解其中的梁龙的生活习性和特点。

生:我很好奇,科学家们是怎样知道这些恐龙的形象和种类的。

恐龙作为众多古生物中的一个物种,在地球生命史上占有重要的一席,是学生十分感兴趣的。而教学中,我们实际是要将其理解为一个引子,一个探讨地球生命进化史的切入点。从史前的这个点着手,通过VR体验这样的新科技手段,让学生从视听效果的优质渲染中,身临其境地直观感受,一方面能进一步激起学生的探究兴趣,另一方面又能丰富学生的直观体验,为后续研究科学证据——化石做好铺垫。

体验活动二:生物考古,亲身体验

师:你们知道古生物学家是怎样挖掘恐龙化石的吗?

生:我知道科学家们发现恐龙化石后,要用各种工具小心翼翼地将它们从土壤和岩石中分离出来。

师:为什么要小心翼翼?怎样才能小心翼翼呢?今天老师就为每组准备了一小块模拟的化石,你们能完好地从泥土中将它挖掘出来吗?

(学生模拟挖掘化石。)

师:看来,我们每个小组都顺利完成了任务。谁来说一说,你们挖掘化石时有什么经验和体会?

生:我们发现用小铲子铲土时,一定要慢慢铲、轻轻铲,否则很可能会不小心将化石铲坏。

生:在化石不规则的地方,我们还需要用毛刷来清理里面的泥土,有时候还要吹一吹,才能去除泥土。

生:我们觉得,这样一小块化石,就花费了那么长时间,如果是一具真正的恐龙化石,肯定要花费很长的时间。

……

师:我很赞同大家的说法。那么,科学家们在挖掘化石的过程中,到底经历了怎样的艰辛呢?我们一起来看一段视频介绍。

提供给学生在市场上可以购得的生物考古套材,让他们亲历挖掘的过程。在趣味性的活动中,不仅让学生体验到科学实践活动成功后的愉悦,更让学生在活动中反思体会,真实感知化石挖掘过程的细致要求和漫长而艰辛的历程。从情感态度价值观上,使学生进一步树立对科研工作者的尊重,以及对科学成果严肃认真的态度。

体验活动三:情境还原,重演历程

师:一头死去的动物,它身体的坚硬部分有可能在岩层中形成化石。那么,亿万年前,从树上掉下来的一片树叶,可能会发生什么呢?

生:被某个食草动物吃掉了。

生:落在土地上,然后慢慢地腐烂掉了。

生:也有可能,被一头恐龙踩上一脚,深深印在土壤里了。

师:树叶最终还是会腐烂消失,但是不是什么都不会留下呢?

生:应该会有树叶的印迹留在土壤上。

师:还有哪些情况会出现类似的效果呢?

生:比如下雨后,这种情况可能会更多。

师:你们的推测很有道理,一片树叶到底能在土壤上留下怎样的印迹呢?你们能不能实际模拟一下?

(教师提供粘土和树叶,学生模拟树叶印迹的活动。)

师:假设这些是亿万年前的一个树叶印迹,接下来这些树叶印迹的命运如何呢?请你们大胆猜测。

这是一个假设体验的过程,亿万年前,一片树叶,一个可能产生的印迹,千万种可能性中的一种——形成印迹化石。这种假设和体验活动,是在情境中产生的,让学生设身处地地关心亿万年前一片树叶的命运,并且从直观角度让他们制作出印迹,再假设形成化石的可能性,并機缘巧合地呈现到人们的视野中,这样的情境还原、历程重演恰恰能很好地帮助学生理解化石形成的过程,建立完整的化石概念。

体验活动四:游戏体验,辩证认知

师:我们来开展一个趣味活动,叫作“捕虫能手”。屏幕上有一棵树,上面生活着很多昆虫,10秒时间,看谁捕到的虫多。

(学生活动。)

师:老师想问问大家,你们在游戏中,有没有什么发现?

生:和树干、树叶颜色相同的昆虫根本发现不了,因此,这些昆虫很难被捕到。

师:分析得很有道理,在真实的自然界,有类似的情况吗?

生:我知道蝗虫有两种,一种是绿色的,常出现在绿草丛中,还有一种是灰色的,常出现在枯草枯木多的地方。如果它们不在对应的环境里,就很容易被天敌捕食。

师:你知道得真多。老师也知道一个类似的例子,我们来看视频。

(播放尺蠖蛾事例的视频。)

师:从视频中,你知道了什么?

生:只有和环境一致,才能很好地生存下来。

师:和环境一致,我们可以换个更合适的说法吗?

生:很好地适应环境。

师:对,只有那些很好地适应环境的生物,才能生存下来。

这是软件设计的一款小游戏。学生在游戏体验中,认识到同一物种会出现不同的特征,他们还亲身体会到特征差异造成的结果差异;其次,结合师生举例,学生能进一步理解适应环境的意义,理解适者生存、自然选择的内涵,了解达尔文进化论的某些观点。

课后反思

教材中关于地球生命进化史方面的内容,主要是以一种静态的形式呈现,这就很难帮助学生建立对地球生命动态演进过程的认识,更难以让他们形成系统、宏观的科学认知。同时,这样的科学资料向学生展示的是静态的经过提炼的科学成果,而事实上,科学本身就是一个动态的概念,它是不断发展的。

因此,面对这样的教学内容,教师应该更多地关注学生体验,利用恰当的体验活动,拉近学生与科学的距离,让学生置身科学事实的发生发展过程中,从而换个角度认知事物,理解科学。

1.关注体验活动的情境性

地球科学离不开真实的野外科学实践探索。在课堂上,教师要充分利用各种资源,为学生创造科学实践的必要条件。教师可以通过模拟的方式体现情境性,例如,利用视听模拟再现史前生态场景,让学生从直观的角度进入研究学习的情境之中;通过模拟科学家开展生物考古的活动,让学生体验一个古生物学家如何进行化石挖掘;赋于学生一定的角色,从古生物的视角来考察、思考古生物亿万年间可能发生的种种变化。

2.关注体验活动的探究性

科学研究活动离不开探究,学生在科学课堂上的体验活动同样需要具备探究意味。因此,教师在设计学生体验活动时,要让他们在体验活动中理解科学的本质。例如,对亿万年前一片树叶命运的假设和推理,以及伴随的实际制作的体验活动,就是在动手的基础上,促进学生思维发散的探究。

3.关注体验活动的过程性

在生物进化史的学习过程中,真实背景和历史经过是非常重要的,教师不仅要让学生了解地球生命史上某一点相对静态的内容,而且要让学生从宏观动态的角度看待这一进化过程。所以,教师在设计此类体验活动时,过程性的思路必不可少。无论是生物考古,还是印迹制作,都不是停留在一个时间点上,而是以一种演进的过程进行,这样才能让学生充分理解生物发生发展的过程,感受生物学家的思维轨迹、研究过程以及科学探索的艰辛。例如,史前场景的视听体验,以某一特定环境或时间点上特定事物为切入点,创设相应的情境,预设相关的问题,展开印迹化石形成过程等模拟,让他们在探索生物进化史的过程中学习知识和技能,科学素养得以提高。

江苏省南京市南湖第一小学(210017)


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