生物學實驗對孵化雞卵結構探討

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本實驗來自北師大版初中生物學教材八年級(上)第6單元第19章第2節“動物的生殖和發育”中“鳥類的繁殖行為復雜”部分，將指定活動“觀察雞卵的結構”和建議活動“孵化雞卵”的實驗活動進行了整合［1］，旨在培養學生的實踐探究精神，實現生物學核心素養的全面發展。

1明確教學目標立足核心素養

1．1課前準備

有了明確的教學目標，教學內容才能更好地對標進行調整組合，教學環節才能更好地圍繞目標來進行設計，教學活動的開展才會更加有的放矢。教學目標的確定，不但要做到立足教與學的實際，在實驗課前要對課標、教材、學生的知識儲備、認知特點和學校能提供的教學條件做充分的考量，更要做到結合生物學核心素養，圍繞單元重要概念，制定科學的教學目標。本節實驗課旨在通過觀察雞卵的結構以及孵化的過程，讓學生認識鳥卵的形態結構與鳥類在陸地上生活相適應的特點，進一步幫助學生理解“不同動物發育的方式可能不同”的這一重要概念［2］。

1．2討論評析

課前調查發現，學生對雞卵的認識僅限于蛋殼、蛋清和蛋黃，對雞卵的結構和功能還缺乏完整的認識。并不知道只有受精的雞卵才能發育為雛雞，也不清楚受精的雞卵和未受精雞卵的區別，以及雞卵的哪一部分才能夠發育為雛雞。八年級的學生有對事物較強的好奇心和一定的實踐探究能力，也具有一定的發現問題并解決問題的能力。基于此，通過觀察雞卵孵化過程及雞卵的結構，認識鳥卵結構與鳥類在陸地上生活相適應，形成結構與功能觀及物質與能量觀。學生經歷觀察現象、提出質疑、作出假設、設計實驗、進行實驗和表達交流，養成實踐探究能力。在設計實驗、進行實驗的過程中，養成科學思維的習慣。通過觀察雞卵孵化的過程，讓學生感受生命、敬畏生命和關愛生命，并且崇尚科學。

2內容整合優化遵循認知規律

2．1實驗內容

利用學校實驗室的孵化器，讓學生親歷雞卵孵化過程，并且詳細地觀察及記錄。實驗過程讓學生了解到雞卵的孵化既需要一定的溫度、濕度，還需要定期翻蛋，并且要滿足胚胎發育對氧氣的需求。實驗結果顯示，有3枚雞卵從頭到尾沒有任何變化，另外的雞卵均有不同程度的發育現象，共有9只小雞破殼而出。于是，學生就有了疑問:怎樣的雞卵能夠孵出雛雞，能孵出雛雞的雞卵和不能孵出雛雞的雞卵有何區別?學生帶著這樣的疑問，繼續進行雞卵形態結構的觀察。

2．2討論評析

實驗過程巧妙地把初中教材中的規定活動“觀察雞卵的結構”及建議活動“孵化雞卵”進行了整合。先是師生一起探索雞卵的孵化過程，讓學生親歷整個實驗過程。有實驗就會有現象，有現象就會有質疑。學生最大的疑問是:為什么有的雞卵可以孵化出小雞，有的卻不能?再進一步追問:可以孵化出小雞的雞卵和不可以孵化出小雞的雞卵有什么區別，從而引出雞卵形態結構識別的環節。在這里，將規定活動和建議活動順序調整、整合處理，做到了從現象到本質、從功能到結構，符合一般的科學思維方式。也就是說，雞卵能孵化出小雞是現象，這一功能和現象背后的本質是由雞卵的結構所決定的。這個過程銜接自然，也使得整節課的邏輯更加嚴密。

3大膽創新實踐關注學生獲得

3．1實驗內容

學生在觀察雞卵孵化過程中還產生了以下的質疑:①母雞孵蛋時為什么沒有將雞蛋壓碎?②在孵蛋的過程中，卵殼似乎變薄了，如何求證?③學生通過查閱資料得知蛋殼的基本成分是碳酸鈣，卵殼為胚胎發育提供了69．8%的鈣，如何證明卵殼含有鈣質，并且確定為胚胎發育提供了鈣質?④如何證明看似密不透風的卵殼具有透氣性?⑤既然卵殼可以透氣，那么它還能防止卵內的水分蒸發?教師鼓勵學生查閱資料，積極思考，設計實驗來解決以上疑問。針對疑問①，學生進行了腳踩生雞蛋的實驗;針對疑問②，學生想到將孵蛋后的卵殼和未孵蛋卵殼分別從里面擊碎，來感受小雞破殼而出的力，結果發現孵蛋卵殼更易碎，從而證明孵蛋后卵殼更薄;針對疑問③，學生通過查閱資料，用焰色反應來證明卵殼含有鈣質，用二氧化碳傳感器定量測定卵殼與白醋反應生成的二氧化碳的量，來間接證明卵殼為胚胎發育提供了鈣質，并用鈣離子傳感器對這一結果進行直接驗證;針對疑問④學生想到通過雞卵在水中冒出氣泡來證明卵殼具有透氣性;同時，考慮到第⑤個質疑是學生理解“鳥卵的形態結構能與鳥類在陸地上生活相適”這句話含義的關鍵，于是組織生物學科技小組的學生，設計并進行了“雞卵水分散失”的實驗。由于部分實驗耗時較長，師生就采用先課前探究，課堂上再進行過程展示的方式。

3．2討論評析

學生親歷了雞卵孵化的整個過程，捕捉到大量的實驗現象，自然就會產生一系列生成性的問題。這些環環相扣的疑問，都是學生根據實驗現象實實在在的問題生成。那么，面對學生的實驗生成性問題，要如何處理才能促進學生的進一步思考，喚起學生繼續探索的沖動呢?教師面對學生實驗生成的問題，并沒有停留在簡單的解釋層面，而是做到了充分重視學生的思維，巧妙地利用這一連串知識線索轉化成問題的線索作為引擎，引導學生通過提出問題、獲取信息、尋找證據和假設驗證等環節進行探究。整個過程關注學生的邏輯進階，在學生的障礙點加以引導、重點突破。通過這一連串的實驗探究，學生親身參與、體驗，行動上的參與和思維上的質疑有機地融為一體，培養了學生創造性地解決問題的意識和能力。這也是落實學生的科學思維和探究實踐素養的過程，并讓學生通過親身實踐認識什么是科學，認識到科學并不是遙不可及或只有科學家才能做的事情［3］。

4評價教學效果助力目標達成

4．1課后討論

實驗課后要對該教學過程進行評價，回顧總結特點如下:學生以小組為單位進行合作探究，主動地參與學習過程，不僅可習得生物學知識，還可通過質疑，主動尋找解決問題的方法，最終獲得答案。促使學生養成科學思維的習慣和實踐探究的精神，提高生物學核心素養。需改進之處是:要比較雞蛋內弧面和外弧面的受力、孵蛋后的卵殼和未孵蛋的卵殼的受力情況。通過照蛋，胚胎的發育還是看得不清楚。所以，學生想嘗試采用無殼孵卵。課后，對學生也進行了隨機采訪，一位學生說通過該實驗課不但學到了生物學知識，還養成了科學的態度和思維方式;另一位學生說他看到雞蛋慢慢地一點點變化，從最初的一個蛋，到逐漸布滿血絲。最后，成為一只有生命的小雞，給他的印象特別深刻。幫助學生理解了生命的意義，并更深刻地認識到要珍惜生命的觀念。

4．2討論評析

前面論述到了教學目標的確定、教學，內容的整合和教學活動的設計及探索。通過這一連串的教學環節，學生有什么收獲，有哪些發展?最初的教學目標有沒有達成?在這里，教師除了在教學過程中的教師評價、生生互評等評價方式外，還應巧妙地利用教師課后反思和學生課后反饋的形式，來進行了本節課教學效果的檢測，讓學生也成為評價的主人。學生在課后反饋中對知識的思考、對科學探究的認識和對生命意義的思考，也正是本實驗教學最初設置的4個維度的教學目標和學生要發展的生物學核心素養。同時，學生的反饋過程也是學生自己對整節課的總結反思的過程。在前面的學習、實踐的基礎上，再讓學生主動思考、總結和表達，更有助于學生對知識的內化和能力的提高。并且，通過學生的自我評價，也有利于教師檢測本節實驗課的教學目標達成度，反思教學是否圍繞目標而開展，有助于對后續教學進一步的調整和優化。

作者:宋嫣 陳莉 單位:四川省巴中市教育科學研究所 四川省巴中中學