(一)围绕新课标要求,系统构建乡土资源素材体系
生物学教师在教学设计过程中常常难以构思出既贴合教学目标又富有新意的教学情境,若还需融入乡土文化资源创设情境更是挑战重重。解决该问题的核心要点有两个方面:(1)深入挖掘乡土文化资源素材;(2)提升教师整合与运用素材创设教学情境的能力。新课标作为高中生物学教学的纲领性文件,为教学指明了方向,它不仅明确了知识、能力与素养三大目标,确保全国生物学教学在内容覆盖、难度设置及进度安排上的一致性,还精选了既体现学科精髓又紧跟时代步伐的教学内容,同时新课标还鼓励教师创新教学方法,提倡采用情境教学等多元化手段激发学生的学习热情,培养其科学思维与实践能力。教师在运用乡土课程资源开展情境教学时应以新课标为指导筛选相关的乡土资源素材,筛选过程中需紧密围绕生物学知识结构,着重考虑资源的丰富性、可探究性以及知识迁移的价值,优先选取那些具有鲜明乡土特色、学生较为熟悉的素材,这样的素材能激发学生的学习兴趣,帮助教师更有效地利用乡土资源创设出既符合新课标要求,又贴近学生生活实际的教学情境。
以人教版高中生物学必修1“光合作用与能量转化”的教学为例。如果学校位于农业产区,便拥有了得天独厚的乡土资源优势,教师可以选取当地具有代表性的主导农作物作为教学素材,如东北的玉米、江南的水稻等。这些作物是学生日常生活中的常见之物,学生对其并不陌生,知道这些作物从播种到生长再到收获的整个过程都与光合作用密切相关。同时,不同季节作物的生长状态各异,产量也会有所波动,这些变化恰恰能成为光合作用原理应用的生动实例。教师将乡土课程资源巧妙融入学科教学,让原本抽象的生物学知识变得鲜活易懂,不仅有助于学生更好地理解光合作用,更能推动生物学学科核心素养在课堂教学中的有效落地,实现知识与生活的深度融合。
(二)紧扣知识架构脉络,循序渐进营造乡土教学情境
乡土情境式教学是一种以乡土资源为依托,将生物学学科问题置于乡土情境中展开的教学形式,它让学生在熟悉的乡土环境中围绕相关问题实现多个生物学知识点的串联,达成高效学习。乡土情境式教学的开展需要教师与学生双方的积极参与,教师通过创设具有乡土特色的情境引导学生积极参与体验,从而促进学生生物学学科核心素养中生命观念、科学思维等方面的提高。乡土情境教学还需遵循由浅入深、层层递进的逻辑,这一过程要遵循学生的认知规律并引导学生观察乡土生物现象。同时,教师在设计教学时需将筛选后的乡土生物资源转化为递进式任务链,使乡土情境贯穿课堂导入、问题探究、项目实践等各环节,形成“现象观察—原理验证—决策应用”的教学闭环,最终将所学原理应用于解决实际乡土生物问题,实现知识的迁移与创新。
例如,在教学人教版高中生物学选择性必修2“生态系统的稳定性”时,教师可以选择当地一个具有代表性的小型湖泊生态系统作为乡土情境的切入点,从该湖泊生态系统过去的发展历程分析其传统的生态优势。例如,湖泊中曾经水生植物种类丰富,为鱼类等水生动物提供了良好的栖息和繁殖场所,形成了较为稳定的生物群落,以此创设“往昔繁荣之因”乡土情境。教师可引导学生收集该湖泊不同季节的水质监测数据、水生生物种类以及数量变化等资料,让学生通过数据分析湖泊生态系统稳定时的特征以及维持稳定的因素。随后,教师引导学生搜集家乡近年来针对该湖泊生态系统采取的保护及治理措施案例,创设“治理转型之路”乡土情境,让学生探究这些措施对湖泊生态系统稳定性的影响,验证所学的生态系统稳定性原理,如负反馈调节机制在湖泊生态系统治理中的应用。最后,教师通过调研国内外类似湖泊生态系统可持续发展的成功经验并结合当地实际情况创设“湖泊生态未来之谋”情境,引导学生运用所学的生态系统稳定性原理提出适合该湖泊生态系统未来可持续发展的策略,如合理规划湖泊周边的土地利用、引入适宜的水生生物品种等。教师通过“现象观察—规律总结—原理应用”的递进式流程,引导学生从认知乡土湖泊生态系统,到思考如何更好地保护和发展它,形成“感知—理解—创造”的完整问题式乡土情境思维链条,在问题解决中提升学生的综合思维与生物实践力。
(三)以乡土情境为载体,以研促学提升生物学实践素养
在高中生物学教学中,教师依托乡土情境且采用以研带学的方法,对提升学生生物学实践能力大有裨益;乡土情境资源丰富多样,为生物学实践活动提供了充足空间。在乡土情境中,学习形式需打破传统“教材研读、知识点背诵”的单一课堂模式,教师应积极创新教学形式并带领学生开展体验式学习,使学生在亲身体验中直接领略乡土文化的深厚意蕴。在这一过程中学生实现了个人能力的提升与成长,同时也为社会发展注入新的活力,实现了个人成长与社会发展的双向驱动。人教版高中生物学选择性必修3中“传统发酵技术的应用”这一节与学生日常生活联系极为紧密,同时学生已掌握了细胞呼吸原理,这为深入理解果酒、果醋的制作原理奠定了基础。课程基于这些特点专门设置了探究实践板块,其目的在于激励学生主动将所学的科学知识运用到技术实践当中,使学生在实践中深化对知识的理解,真正实现理论学习与实践操作的有机结合,具体教学实践活动设计如下。
【环节一:果酒的制作原理】
1.情境导入。教师展示宁城老窖的实物、生产工艺视频及相关资料,重点突出“河内白曲制麸曲”“多种生香酵母”“传统发酵技术”“古法窖藏”等信息引导学生观察并思考:“同学们,宁城老窖是知名美酒,大家知道它醇香的口感是如何通过发酵工艺实现的吗?”
2.问题引导。(1)阐释发酵的定义并说明传统发酵技术的内涵,同时通过具体实例加以说明。(2)参与酿酒过程的这种微生物具备怎样的代谢特性?其代谢产物具体为何?在实际生产中又有哪些应用方向?(3)酒精发酵过程中会受到哪些环境因素的干扰?请对果酒制作的原理进行系统总结。
3.活动意图。教师通过家乡美酒的情境激发学生的学习兴趣,问题导学案引导学生层层深入思考,从生活经验过渡到理论知识,同时借助小组讨论与知识拓展让学生不仅感受到家乡特色资源的魅力,还能逐步明晰果酒的制作原理,实现知识理解与掌握。
【环节二:果醋的制作原理】
1.情境导入。教师展示某公司营养醋的实物、包装及宣传资料,介绍其“以高粱、玉米为原料”“传统工艺酿造”等特点,并提问:“同学们,我们了解了果酒的制作,那这款家乡的营养醋又是如何通过发酵制作出来的呢?它与果酒的发酵有什么不同?”
2.问题引导。(1)在酿醋的工艺流程中,需要借助何种微生物完成发酵?(2)参与酿醋过程的这种微生物具备怎样的代谢特性?其代谢产物具体为何?在实际生产中又有哪些应用方向?(3)醋酸发酵会受哪些环境因素影响?能否系统梳理一下果醋制作的原理?
3.活动意图。教师介绍本地果醋,让学生更深入地了解家乡的特色产业,并引导学生运用之前所学的知识对果醋的制作原理进行详细阐释。这样既激活了学生的旧知,又为后续学生自主设计果醋制作流程奠定了基础。
【环节三:开展探究实践,交流分享成果】
1.教师活动。课后给每个小组安排任务,要求他们在规定的环境条件下携手合作完成果酒与果醋的制作。待制作完成后,各小组需展示实验成果并针对实验结果进行全面的评价。
2.学生活动。学生按照操作步骤进行果酒、果醋制作,每天按时观察发酵情况,认真填写“发酵过程记录表”,遇到问题及时与组员讨论或向教师请教,共同寻找解决方案并从多方面综合判断此次酿制是否成功。
3.活动意图。学生通过实践操作,有助于将理论知识转化为实际行动,提升团队协作能力。成果展示与多维度评价环节也有助于激发学生的积极性,让学生学会客观评价他人并进行自我反思。同时,通过问题总结,深化对发酵技术的理解,培养创新思维及解决实际问题的能力。
4.教学反思。教师依托此情境巧妙设问引领学生从熟知的生产生活情境中自然步入理论知识的学习,防止知识学习与生活实际相割裂。在教学过程中,教师还格外注重引导学生将所学理论知识运用到实践操作中,让学生在实践中深化对知识的理解,真正做到学以致用,有效提升了学生运用知识解决实际问题的能力。实践过程中,部分小组可能因原料质量、操作规范性等问题导致发酵失败,后续教学中可提前准备备用原料和菌种,在实践前增加操作示范环节,降低失败率,同时建立“小组互助机制”,让实验进展顺利的小组帮助遇到困难的小组,培养学生的团队协作精神与沟通表达能力。