生物学实验对孵化鸡卵结构探讨

本实验来自北师大版初中生物学教材八年级(上)第6单元第19章第2节“动物的生殖和发育”中“鸟类的繁殖行为复杂”部分，将指定活动“观察鸡卵的结构”和建议活动“孵化鸡卵”的实验活动进行了整合［1］，旨在培养学生的实践探究精神，实现生物学核心素养的全面发展。

1明确教学目标立足核心素养

1．1课前准备

有了明确的教学目标，教学内容才能更好地对标进行调整组合，教学环节才能更好地围绕目标来进行设计，教学活动的开展才会更加有的放矢。教学目标的确定，不但要做到立足教与学的实际，在实验课前要对课标、教材、学生的知识储备、认知特点和学校能提供的教学条件做充分的考量，更要做到结合生物学核心素养，围绕单元重要概念，制定科学的教学目标。本节实验课旨在通过观察鸡卵的结构以及孵化的过程，让学生认识鸟卵的形态结构与鸟类在陆地上生活相适应的特点，进一步帮助学生理解“不同动物发育的方式可能不同”的这一重要概念［2］。

1．2讨论评析

课前调查发现，学生对鸡卵的认识仅限于蛋壳、蛋清和蛋黄，对鸡卵的结构和功能还缺乏完整的认识。并不知道只有受精的鸡卵才能发育为雏鸡，也不清楚受精的鸡卵和未受精鸡卵的区别，以及鸡卵的哪一部分才能够发育为雏鸡。八年级的学生有对事物较强的好奇心和一定的实践探究能力，也具有一定的发现问题并解决问题的能力。基于此，通过观察鸡卵孵化过程及鸡卵的结构，认识鸟卵结构与鸟类在陆地上生活相适应，形成结构与功能观及物质与能量观。学生经历观察现象、提出质疑、作出假设、设计实验、进行实验和表达交流，养成实践探究能力。在设计实验、进行实验的过程中，养成科学思维的习惯。通过观察鸡卵孵化的过程，让学生感受生命、敬畏生命和关爱生命，并且崇尚科学。

2内容整合优化遵循认知规律

2．1实验内容

利用学校实验室的孵化器，让学生亲历鸡卵孵化过程，并且详细地观察及记录。实验过程让学生了解到鸡卵的孵化既需要一定的温度、湿度，还需要定期翻蛋，并且要满足胚胎发育对氧气的需求。实验结果显示，有3枚鸡卵从头到尾没有任何变化，另外的鸡卵均有不同程度的发育现象，共有9只小鸡破壳而出。于是，学生就有了疑问:怎样的鸡卵能够孵出雏鸡，能孵出雏鸡的鸡卵和不能孵出雏鸡的鸡卵有何区别?学生带着这样的疑问，继续进行鸡卵形态结构的观察。

2．2讨论评析

实验过程巧妙地把初中教材中的规定活动“观察鸡卵的结构”及建议活动“孵化鸡卵”进行了整合。先是师生一起探索鸡卵的孵化过程，让学生亲历整个实验过程。有实验就会有现象，有现象就会有质疑。学生最大的疑问是:为什么有的鸡卵可以孵化出小鸡，有的却不能?再进一步追问:可以孵化出小鸡的鸡卵和不可以孵化出小鸡的鸡卵有什么区别，从而引出鸡卵形态结构识别的环节。在这里，将规定活动和建议活动顺序调整、整合处理，做到了从现象到本质、从功能到结构，符合一般的科学思维方式。也就是说，鸡卵能孵化出小鸡是现象，这一功能和现象背后的本质是由鸡卵的结构所决定的。这个过程衔接自然，也使得整节课的逻辑更加严密。

3大胆创新实践关注学生获得

3．1实验内容

学生在观察鸡卵孵化过程中还产生了以下的质疑:①母鸡孵蛋时为什么没有将鸡蛋压碎?②在孵蛋的过程中，卵壳似乎变薄了，如何求证?③学生通过查阅资料得知蛋壳的基本成分是碳酸钙，卵壳为胚胎发育提供了69．8%的钙，如何证明卵壳含有钙质，并且确定为胚胎发育提供了钙质?④如何证明看似密不透风的卵壳具有透气性?⑤既然卵壳可以透气，那么它还能防止卵内的水分蒸发?教师鼓励学生查阅资料，积极思考，设计实验来解决以上疑问。针对疑问①，学生进行了脚踩生鸡蛋的实验;针对疑问②，学生想到将孵蛋后的卵壳和未孵蛋卵壳分别从里面击碎，来感受小鸡破壳而出的力，结果发现孵蛋卵壳更易碎，从而证明孵蛋后卵壳更薄;针对疑问③，学生通过查阅资料，用焰色反应来证明卵壳含有钙质，用二氧化碳传感器定量测定卵壳与白醋反应生成的二氧化碳的量，来间接证明卵壳为胚胎发育提供了钙质，并用钙离子传感器对这一结果进行直接验证;针对疑问④学生想到通过鸡卵在水中冒出气泡来证明卵壳具有透气性;同时，考虑到第⑤个质疑是学生理解“鸟卵的形态结构能与鸟类在陆地上生活相适”这句话含义的关键，于是组织生物学科技小组的学生，设计并进行了“鸡卵水分散失”的实验。由于部分实验耗时较长，师生就采用先课前探究，课堂上再进行过程展示的方式。

3．2讨论评析

学生亲历了鸡卵孵化的整个过程，捕捉到大量的实验现象，自然就会产生一系列生成性的问题。这些环环相扣的疑问，都是学生根据实验现象实实在在的问题生成。那么，面对学生的实验生成性问题，要如何处理才能促进学生的进一步思考，唤起学生继续探索的冲动呢?教师面对学生实验生成的问题，并没有停留在简单的解释层面，而是做到了充分重视学生的思维，巧妙地利用这一连串知识线索转化成问题的线索作为引擎，引导学生通过提出问题、获取信息、寻找证据和假设验证等环节进行探究。整个过程关注学生的逻辑进阶，在学生的障碍点加以引导、重点突破。通过这一连串的实验探究，学生亲身参与、体验，行动上的参与和思维上的质疑有机地融为一体，培养了学生创造性地解决问题的意识和能力。这也是落实学生的科学思维和探究实践素养的过程，并让学生通过亲身实践认识什么是科学，认识到科学并不是遥不可及或只有科学家才能做的事情［3］。

4评价教学效果助力目标达成

4．1课后讨论

实验课后要对该教学过程进行评价，回顾总结特点如下:学生以小组为单位进行合作探究，主动地参与学习过程，不仅可习得生物学知识，还可通过质疑，主动寻找解决问题的方法，最终获得答案。促使学生养成科学思维的习惯和实践探究的精神，提高生物学核心素养。需改进之处是:要比较鸡蛋内弧面和外弧面的受力、孵蛋后的卵壳和未孵蛋的卵壳的受力情况。通过照蛋，胚胎的发育还是看得不清楚。所以，学生想尝试采用无壳孵卵。课后，对学生也进行了随机采访，一位学生说通过该实验课不但学到了生物学知识，还养成了科学的态度和思维方式;另一位学生说他看到鸡蛋慢慢地一点点变化，从最初的一个蛋，到逐渐布满血丝。最后，成为一只有生命的小鸡，给他的印象特别深刻。帮助学生理解了生命的意义，并更深刻地认识到要珍惜生命的观念。

4．2讨论评析

前面论述到了教学目标的确定、教学，内容的整合和教学活动的设计及探索。通过这一连串的教学环节，学生有什么收获，有哪些发展?最初的教学目标有没有达成?在这里，教师除了在教学过程中的教师评价、生生互评等评价方式外，还应巧妙地利用教师课后反思和学生课后反馈的形式，来进行了本节课教学效果的检测，让学生也成为评价的主人。学生在课后反馈中对知识的思考、对科学探究的认识和对生命意义的思考，也正是本实验教学最初设置的4个维度的教学目标和学生要发展的生物学核心素养。同时，学生的反馈过程也是学生自己对整节课的总结反思的过程。在前面的学习、实践的基础上，再让学生主动思考、总结和表达，更有助于学生对知识的内化和能力的提高。并且，通过学生的自我评价，也有利于教师检测本节实验课的教学目标达成度，反思教学是否围绕目标而开展，有助于对后续教学进一步的调整和优化。

作者:宋嫣 陈莉 单位:四川省巴中市教育科学研究所 四川省巴中中学