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高中生物学新教材中“化石”相关知识的教学策略初探

熊广泽

    生物学是一门发展非常迅速的学科,这在普通高中教材内容的调整上有着明显的体现。从2019年秋季学期起,全国各省份开始分批次逐步使用新教材。目前,全国大部分省份都已经使用了人教社2019年版高中生物学教材(后文简称“新教材”)。

人教社2019年版高中生物学《必修2 遗传与进化》中新增的与“化石”有关的内容

    与人教社2007年版的老教材相比,新教材在知识内容、位置编排等方面均进行了显著的变动。在《必修2 遗传与进化》第6章中,新增加了与“化石”有关的知识内容,这在老教材中是没有的。

    学好与“化石”有关的知识,在高中生物学教学中是很有必要的。其一,在《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》中,“尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实,说明当今生物具有共同的祖先”是必修课程中“大概念4——生物的多样性和适应性是进化的结果”的一个次位概念。学习相关的知识,有助于学生更好地理解达尔文生物进化论中的“共同由来学说”,形成“进化与适应”的生物观。其二,很多高中生对化石和古生物仍抱有很强的兴趣和求知欲,有少部分学生甚至有相关爱好。通过正确引导,有助于丰富他们的自然科学知识储备,能认同并阐述生物进化的大致过程,进而自发地理解和形成辩证唯物主义世界观。其三,我国是一个化石大国,通过讲解我国化石资源的基本情况和相关法律法规,学生们能为我国化石资源的多样性和丰富性感到由衷的自豪。通过教师引导,学生能在未来的学习生活中珍视和保护化石,并能给身边的人进行相关科普,进而影响更多的人正确认识宝贵的化石资源、认同和理解现代生物进化理论。

    为此,笔者从实际教学出发,初探了3种教学策略,以便更好地渗透生物学科核心素养,让学生理解并运用新教材中“化石”的相关知识。

新授课上,教师问题引导

教师提供材料,引导学生分析并自主得出结论

    新教材中对化石的定位是——“化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。”想要学生切实理解这句话的内涵,照本宣科讲概念是肯定不行的,教师需要举出实例让学生加深理解。当前的基础教育强调教师引导、学生探索,将知识构建的过程还给学生,也就是我们常说的“搭支架”。具体地,教师需要:(1)对照课标,研读教材,熟悉教材中的相关阐述,明确本节课的教学目标;(2)在课前进行学情分析,初步找准学生感兴趣的方向;(3)了解地质学和古生物学的相关基础概念,从而保证科学性;(4)查找相关资料,制作课件,最好能以图片、视频的形式直观呈现,同时,还可制作导学案,以便学生对照和跟进;(5)以问题串的形式,在课上通过逐步提问和提供内容上相关联的材料,逐步提高思考难度,让学生通过小组讨论和代表发言,自主认识到化石是证明“共同由来学说”的重要证据,认同当今生物具有共同的祖先。

    现举一例,抛砖引玉。笔者上这节课时,除了提供教材上的材料外,还给学生们提供了牛科生物在进化过程中几个典型的化石物种的头骨化石图片(这里要给学生说明的是,对于同一类群的化石物种,更古老地层中的物种往往不是更新地层中物种的直接祖先,它们之间的关系不是“串珠状”,而是“树状”的)。让学生自主探讨,并分析得出:通过发现的大量牛类化石证据证实了现在所有的牛科物种都是由中新世原始的共同祖先,经过漫长的地质年代逐渐进化而来的,总结出牛科动物由体型较小到体型多样,角较小到角多样的进化顺序。通过牛科进化的案例,学生就能自主归纳出“大量的化石证据证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。” 

活动课中,学生自主分享

    新教材有目的地设计了很多联系社会生活的资料和分享任务,在本节中便有多处体现,如“科学·技术·社会”栏目中,介绍了测定化石年代的方法;“与生物学有关的职业”栏目中,介绍了化石标本制作人员的工作内容;“练习与应用”栏目中,最后一题即要求学生任选一处国内的化石群,向全班介绍。根据笔者的了解和尝试,这些内容很适合学生来讲解和分享,教师带着阅读反而效果不佳。这是因为大部分高中生仍然保持着对生物进化和化石的浓厚兴趣,部分学生还是“化石爱好者”,在笔者每届的教学班上,都有这样的学生,其中有一些学生的古生物知识储备丰富且专业,笔者2022级的一个学生就让人印象颇深,他对䗴类和三叶虫有很深入的研究。我们应该去发现这样的学生,鼓励和欢迎他们进行自我表达,并为他们提供展示的平台,其他章节的教学也是如此。这样做不仅能有效提升学生们对本节内容的理解,而且在缓解学习压力、增强学生自信、加强班级凝聚力等方面都有积极作用。

    具体地,教师可以通过举办小讲座、分享会、社团展示等多种形式,提供多种多样的选题,让学生们走到台前分享自己感兴趣的或者熟悉的古生物、生物进化知识。通过笔者实践,相关学生都非常愿意分享,只是之前没有机会或者怕其他学生笑话。真正分享时,这些学生都能讲得非常生动,其他同学非但不会取笑他们“幼稚”,反而听得很认真,并在结束后能报以热烈的掌声。这样,学生们便能在一个更轻松的授课氛围中,进一步理解生物进化的内涵。

实践课里,实物参观思考

    仅仅通过教师讲解和少数学生分享,大部分学生的感受往往不够深刻,所以,理论联系实际是很必要的。我国各类古生物化石资源丰富,瓮安生物群、澄江动物群、热河生物群、和政动物群等一批古生物化石产地享誉世界,国内的化石标本在种类、数量、精美程度上都是国际一流的。国内很多城市和化石原产地,都建有相应的自然博物馆或者地质博物馆,很多都是近些年新建或者翻修的,藏品精美、解说详实,很多展馆里还有多感官的互动体验,这些真实的化石标本对于学生们来说是最好的“教具”。因此,在上完相应的课程之后,以班级或年级为单位,提前和馆方联系预约,组织学生们前往博物馆参观就是一种非常好的教学策略,有助于我们进一步落实“立德树人”根本任务。

    这些博物馆往往以地质历史发展和生命演化顺序为主线,重点展示当地特有的古生物化石标本,展现不同地质时期的当地生物群落面貌。学生们在参观时就仿佛回到了遥远的年代,亲身体验了生物进化的主要历程,还能领略本地的地质年代变迁。此时,需要带队老师或者讲解员给学生们随行讲解,真正体现“寓教于乐”。这样,学生们就能切实内化教师上课及同学分享时所学的相关知识,并能举例阐述“化石的作用”、“共同由来学说”等重要内容、构建学科核心素养,并能在生活中运用这些知识解释生命现象、解决实际问题。

武汉市教育科学规划第六批教师个人课题(编号:2022G487)

作者单位:武汉外国语学校