數字故事在初中生物學教學中的應用

張杰芳

(山東省淄博市臨淄區實驗中學 255400)

初中生物學課程中有些內容比較微觀抽象或理論性較強，大多數生物學教師能夠整合、使用形象多元的信息技術元素(如視頻、動畫和圖片等)，為學生提供生動、形式多樣的學習資源，幫助學生在基于事實基礎上進行推理歸納。其中，數字故事作為一種新的交流學習方式，對培養學生的表達能力、解決問題的能力、創造力起著積極作用[1]。較好的數字故事蘊含著濃濃的人文情懷和豐富的教育價值，也能激發學生學習的興趣，開闊他們的視野。因此，數字故事逐漸走入生物學課堂，受到學生的歡迎，并逐漸被廣大生物學教師所了解、認可和使用。

1 數字故事的內涵

喜歡聆聽故事是人類的天性。美國著名的認知科學和學習理論專家羅杰·尚克指出：“人類生來就理解故事，而不是邏輯?！睌底止适率怯嬎銠C進入教育教學應用的產物，20世紀90年代初期，達納·溫斯洛·阿奇利作為數字故事的先驅者，用計算機把老照片串起來制作成一個個小短片，講述一個個動人的故事，這就是數字故事的雛形。2002年，來自8個國家及美國25個州的代表聚集在一起創辦了數字故事協會[2]。從此，數字故事的概念迅速在世界各國傳播開來，并受到廣大教育者的關注。數字故事的定義是：在教學活動中編寫故事，并加入文字、圖像、聲音和音樂等多媒體元素，創造可視化故事的過程。

教師在初中生物學教學中，可選取典型的主題，利用文字和史實等理論資料，進行深刻理解與智慧融合，開發設計富有情感的可視化“數字故事”——即最精彩簡短的故事文本，配上最貼切清晰的圖片或視頻、合適的背景音樂以及恰當的節奏，借助于多媒體圖文并茂的展示，使學生從聲音和畫面中獲取故事信息，并能得到直觀感受和體會，引發情感體驗，有利于科學精神和科學素養的培養。好的“數字故事”是精簡、深刻又富有感染力和說服力的，可大大突破信息技術僅僅作為“呈現事實”“提供練習”等“演示”活動工具的局限，實現從“助教”到“助學”的轉變，為學生的自主學習、合作學習和交流討論提供更加廣闊的空間。

2 數字故事在生物學教學中的應用

2.1 利于實現科學史情境化表達 目前全國各版本初中教材由于篇幅的限制，科學史資料部分基本上是簡單的史實呈現，多數資料理論性強，不足以全景式展現每一個成就背后科學家的付出和智慧結晶，從而難以引發學生的興趣與共鳴?！翱茖W史數字故事”是對科學史料的深度挖掘、整合與創新的開發呈現,它更能激發學生的學習和探究熱情，引領學生重溫生物學科學家的苦心研究，揭示科學發現背后的秘密。在學習山東科學技術出版社《生物學》教材(下同)中“病毒”一節時，對“病毒的發現”這一內容多數教師往往采用“自學閱讀、思考回答”的方式，學生能從簡短的文字資料中找到答案，但因為缺少感性認識，學生對科學家的工作并沒有深刻的感受。教師可查閱相關資料，對文字進行加工修改，并配以貼切的圖片、音樂，設計數字故事“病毒的發現史”，具體可設計這樣的故事文本：

例如，“一百多年前，人類對病毒還一無所知。當這些疾病出現時，人們稱之為天災、瘟疫。隨著時代的發展，科學的進步，科學家們有強烈的使命感和責任感要去解開其中的奧秘……1886年，德國科學家麥爾發現了煙草的一種病態：感染的葉子出現深淺相間的綠色區域，他將這種病命名為煙草花葉病，麥爾證明這種病是可以傳染的。1892年，俄國科學家伊萬諾夫斯基進一步實驗，他將患病葉的汁液經細菌過濾器過濾，再用過濾液侵染正常葉，結果使正常葉患病。伊萬諾夫斯基由此證明這種病不是由細菌引起的，而是比細菌還小的病原體引起的。1898年，荷蘭科學家貝杰林克再次驗證了伊萬諾夫斯基的發現，并用“病毒(virus)”來命名這種病原體。同年德國科學家學家萊夫勒和弗羅施證實了口蹄疫病毒的存在。但病毒實在太小了……用當時觀察微觀世界最好的顯微鏡還是無法看到它的真實面目，直到……二十世紀初，人類發明了放大幾萬倍的電子顯微鏡。1939年，科學家首次在電子顯微鏡下觀察到了煙草花葉病毒。借助于電子顯微鏡這一有力武器，人類又發現了很多長期危害人類和其他生物的病毒……”

該數字故事飽含敘事味道的文字，配以相關科學家、當時實驗儀器的照片和神思者的“飛翔”作背景音樂，通過PPT設計成富有歷史感的可視化呈現方式，很容易引起學生的共鳴，有很強的代入感，學生很容易融入到一定的情境中，科學思維和科學品質很容易得到熏陶和培養。學生深深體會到：病毒的發現經歷了五位科學家“發現問題—推測—實驗驗證—發現問題—進一步推測—實驗驗證—結論”的科學探究過程，從中明晰了科學探究的思路與方法，感受到科學家堅持不懈的科學探索精神和技術手段對科學研究的作用。相關的問題迎刃而解，學生會滿懷好奇與期待地投入到病毒形態結構功能的后續學習中去。

2.2 促進生物學概念的網狀建構 生物學概念是生物學課程內容的基本組成，生物學教學應該圍繞重要概念展開，讓學生在充分的主動探究中構建生物學概念，但教師注意不要孤立地傳授概念，要注重引導學生在零散孤立的概念節點間以及新舊知識間建立聯系，做到融會貫通，深化對概念的理解，幫助學生構建概念的網絡體系，進而形成全面系統的認知結構。在學習“種子的萌發”一節之環境條件時，教師一般會設計三個板塊：①讓學生匯總展示課前栽培成果；②交流討論種子萌發的環境條件；③通過經典的實驗演示引導學生建構概念，即“感性—悟性—理性”的認知過程。但教學往往在總結出種子萌發的環境條件后便戛然而止，每個條件背后隱含的深層原因及涵蓋的科學道理并沒有進行一定的拓展和延伸，這對促進學生已有知識和后續知識之間的聯系建構無疑是一種缺失。對此，教師可探索嘗試設計數字故事“種子萌發的秘密”，腳本可這樣編寫：

例如，“你知道嗎？種子的萌發為什么需要水分？水分能使種皮膨脹、軟化。種子內貯藏的有機養料在干燥的狀態下無法被細胞吸收，水分能溶解各種營養成分，并轉運給胚芽、胚軸和胚根。種子的萌發為什么需要空氣？種子萌發時需要能量，能量從哪里來？你還記得被譽為“生命的發動機”的能量轉換器嗎？在氧氣的參與下，分解有機物，釋放能量?？諝庵械难鯕饽鼙ＷC種子萌發時進行呼吸作用為種子的萌發提供能量。種子的萌發為什么需要適宜的溫度？適宜的溫度能保證種子各項生命活動的正常進行。種子的萌發需要陽光嗎？喜光種子(如萵苣、煙草)需要在一定的光照下才能萌發；喜暗種子(如茄子、黃瓜)在光照下萌發受到抑制。不同植物的種子，在萌發時對光照的需求是不一樣的，大多數種子的萌發不受光的影響。種子的萌發需要土壤嗎？種子萌發時的營養來自種子本身(子葉或胚乳)，不需要從土壤中吸收無機鹽。所以，土壤不是種子萌發的必備條件。同時播種在貧瘠和肥沃土壤中的同種植物的顆粒飽滿的種子，哪些萌發得更快一些？同時萌發。這就是種子萌發的外在小秘密，你明白了嗎？”

該數字故事用啟發性的文字、貼切的圖片和快節奏的背景音樂“相遇”、生機盎然的PPT畫面融為一體，實現了知識的高效表達。既與前面學過的種子結構、能量轉換器建立聯系，又為后面呼吸作用的學習埋下了伏筆，從而幫助學生實現概念的結構化建構。

2.3 讓知識與生活的聯系生命化 多數教師的日常課堂評價能圍繞重要概念選取典型問題，且注重與生活的聯系，但每個問題的設計往往是孤立的，在鞏固概念的同時，知識味有余但趣味化和生命化略顯不足。為解決這一問題，教師可打破原有的思維模式，在練習設計上大膽創新，喚起學生的生命意識，增強學生解決生產生活中生物學問題的擔當和能力。在學完“綠色植物的呼吸作用”后，教師可設計“玉米的故事”，把問題集中、串聯在一種典型的植物生命歷程中，故事的腳本可這樣設計：

例如，“我是一粒金燦燦的玉米，一直懷有成長的夢想！那是一個夏天，我被種在松軟的泥土中。黑暗中沒有陽光，我要努力的向上！(生長需要能量，能量來自何方？)終于成功鉆出泥土，泥土卻板結成硬塊，我的根喘不過氣來。農民松土幫我忙，根能夠呼吸好舒暢！生命不是一番風順，那年夏天又逢洪水，水浸滿泥土，讓我難以繼續成長！還是農民伯伯幫我排水，讓我的根又能呼吸酣暢！排除艱難險阻，我要努力向上，隨著時光推移，我也漸次成熟！有些兄弟先一步離開枝頭，人們把它們保鮮冷藏！成熟之后，大家聚會，熱氣騰騰，歡樂開懷！經過風吹日曬，我的呼吸變慢，最后顆粒歸倉，讓我生命變得安詳！生命歷程，呼吸相伴，讓我對下一次的歷程充滿期待！”

該數字故事用擬人化的文字敘述、玉米各時期的生長照片和深情的配音訴說，讓學生隨著生命的律動，感受植物生長的快樂，增強了問題診斷和決策的欲望，從而輕松運用所學解釋植物從播種到收獲遇到的現象或農民做法背后隱含的科學道理。生物學數字故事在教學中能夠：①豐富情境導入，提高課堂情趣；②升華史實情感，展現學科魅力；③拓展前后聯系，構建概念網絡；④提升人文素養，促進全面發展。它濃郁的情感色彩和視聽沖擊，既能激發學生的學習興趣，又能拓寬他們的視野，實現對學生情感、態度和價值觀的正確引導，為學生的健康成長打下良好的基礎。