《义务教育生物学课程标准(2022年版)》明确提出,生物教学需要立足生活实际,以科学探究为载体,培养学生的生命观念与科学思维。稳态作为生命系统的核心特征,贯穿初中生物教学全程,无论人体生命活动调节,还是生态系统的运转,本质都是生物系统维持动态平衡的过程。稳态思维是指学生能够认识到生命系统是相对稳定、动态可调、相互制约的整体,可通过自我调节抵御外界干扰、维持平衡的思维模式,是初中生必备的生物核心思维。因此,挖掘教材生活化实验资源,以生活化探究实验为抓手培育学生稳态思维,具有重要的教学实践价值。 立足生活现象,创设稳态探究情境。立足生活实际开展教学,不仅可以深化学生对知识的理解,还能发挥课程教学的优势,推动学生多方面能力发展。生活化探究实验的核心是从生活中来、到知识中去。教学中依托济南版教材知识点,挖掘学生身边的生命现象,创设稳态失衡、稳态调节的问题情境,让学生感知稳态的现实意义。 济南版生物学教材八年级上册《人体生命活动的维持》章节,对应人体个体稳态知识。日常生活中,学生跑步后呼吸加快、心跳加速、出汗散热,静置后快速恢复平稳,这是人体系统协同调节、维持内环境稳态的典型现象。教学中摒弃教材标准化演示实验,创设生活化探究问题:“为什么剧烈运动后身体会发生一系列变化,休息后又能恢复正常”“夏天高温、冬天低温时,人体如何维持体温稳定”,引导学生利用生活材料开展简易探究:学生分组记录静坐、快走、慢跑三种状态下的呼吸频率、手心温度、出汗情况,记录数据变化。通过对比数据,学生直观发现:外界活动强度变化会打破身体暂时平衡,人体通过加快呼吸、散热、血液循环调节状态,最终恢复稳定。教师顺势提炼稳态核心概念:人体内环境处于动态平衡中,可通过自我调节适应外界变化,维持生命正常运转,让学生在生活情境中初步建立个体稳态思维。 优化教材实验,转化生活化探究模式。针对济南版生物学教材中的经典实验,简化专业器材、替换生活材料、开放实验变量,将验证性实验转化为探究性实验,引导学生自主分析变量关系,理解稳态的调节机制与有限性。 以七年级下册《蒸腾作用促进植物对水的吸收和运输》为例,教材原有实验采用专业装置探究蒸腾作用,操作复杂、脱离生活。教学中对其进行生活化改造,取材校园绿植、家庭盆栽,设计对照探究实验。准备两组同种绿萝,一组保留全部叶片,一组去除大部分叶片,同时放置在阳台通风处,每天固定时间观察叶片状态、盆土干湿情况。学生通过长期观察发现:无叶或少叶的绿萝水分流失慢,叶片饱满;多叶绿萝蒸腾作用旺盛,盆土易干燥,缺水后叶片萎蔫。教师引导学生探究总结:植物通过蒸腾作用散失水分,同时通过根系吸水,二者动态平衡维持植物体内水分稳态;当蒸腾失水大于根系吸水,稳态失衡,植物出现萎蔫。结合生活中“移栽植物剪叶、傍晚移栽”的常识,让学生理解植物自我调节的稳态逻辑,建立植物个体稳态思维。 又或者,《生态系统具有一定的自我调节能力》这一章节是培育宏观生态稳态思维的核心内容,教材设置建造生态家园实践活动。教学中优化为生活化生态瓶探究实验,让学生自主利用矿泉水瓶、河水、金鱼藻、小鱼等生活常见材料制作密闭生态瓶。设置分层探究变量:第一组生态瓶水草多、小鱼少;第二组水草少、小鱼多;第三组比例适中。学生持续两周观察记录瓶内水质、水草、小鱼的变化。实验结果显示:比例适中的生态瓶水质清澈、生物存活稳定,实现物质循环、能量流动的动态平衡;生物配比失衡的生态瓶会出现水质浑浊、鱼虾死亡、水草腐烂等问题。通过实验学生深刻理解:生态系统具有自我调节能力,可维持生态稳态,但调节能力是有限的,外界干扰或内部结构失衡会打破稳态,结合生活中池塘污染、乱砍滥伐导致生态破坏的现象,构建宏观生态稳态思维。 深挖实验逻辑,强化稳态思维深度建构。探究实验结束后,摒弃简单的知识总结,聚焦动态平衡、相互制约、自我调节、有限稳定四大稳态核心,引导学生深度分析实验逻辑,完成从实验现象到思维模型的升华。 以八年级上册《人体的神经调节与激素调节》实验教学为例,结合生活中“血糖调节”“情绪波动”等现象,设计生活化探究活动:探究空腹过量吃糖后身体的变化。学生结合自身体验,分析吃糖后血糖升高、胰岛素调节血糖回落的过程,理解人体激素调节维持血糖稳态的机制。教师通过问题链深化思维:血糖是否永远恒定?长期暴饮暴食、节食会产生什么后果?引导学生认识到人体稳态调节能力有限,长期不良生活习惯会超出调节范围,导致稳态失衡,引发疾病。同时整合呼吸、体温、血糖调节知识,让学生明白人体各大系统相互配合、相互制约,帮助学生构建系统联动、动态可调、有限稳定的完整稳态思维体系。 稳态思维是贯穿初中生物教学的核心思维,是学生构建生命观念的关键。济南版初中生物学教材丰富的生活化实验素材,为稳态思维培育提供了绝佳载体。在初中生物教学中,教师应立足教材、扎根生活,打破传统实验教学的固化模式,将生活化、探究性、思辨性融入实验教学全过程,以生活现象启思、以探究实验筑基、以深度思辨塑维、以生活实践赋能,引导学生从具象实验走向抽象思维,逐步构建完整的生物稳态思维体系,全面提升初中生生物学科核心素养。
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