田明禮
(福建省廈門市湖里區教師進修學校 廈門 361015)
倡導探究性學習是義務教育階段生物學課程理念之一,科學探究能力是學生適應個人終身發展和社會發展所需要的關鍵能力,是生物學科核心素養的重要組成。為了落實這一課程理念,課程標準給出了具體的要求,課程內容安排了“科學探究”的專題,而且在人教版《生物》教材(簡稱: 教材)中安排了“技能訓練”欄目,目的是通過技能的學習,促進學生對科學探究的理解和應用。
而實際的教學中,大部分教師因為不了解教材中安排“技能訓練”欄目的特點和作用,“技能訓練”在教學中不用或少用[1]。本文在概括“技能訓練”欄目的特點的基礎上,就“技能訓練”在促進探究性學習方面的作用進行論述,期望教師重視和應用“技能訓練”內容。
教材中共有21項“技能訓練”內容,其中七年級上冊有7項,七年級下冊有6項,八年級上冊有5項,八年級下冊有3項(表1)。
2.1 在內容的選擇上 在內容的選擇上,涵蓋了科學探究的過程和所需要的基本技能(表2),突出對探究性學習能力的培養。
例如,發現問題,提出問題和對提出的問題進行評價、作出假設、設計實驗、解讀實驗數據、分析實驗結果和評價實驗方案等,涵蓋了科學探究的全部步驟。又如,設計表格、記錄數據(心率)、測量和計算(測量和計算肺活量)、計算(細菌數目)及觀察和測量等是進行科學探究所需要的基本技能。對提出的問題進行評價、評價實驗方案、評價證據與假說、運用證據和邏輯作出推測等,更是體現了科學探究中的批判性思維。這些技能能提升學生的科學探究能力,促進學生更好地理解探究性學習。

表2 “技能訓練”內容與科學探究的關系
2.2 在編排順序上 在編排順序上,要符合學生認知發展的規律,突出對探究能力培養的循序漸進原則。不難發現,“技能訓練”的編排是精心設計的,其位置和順序都充分考慮學生的知識儲備、能力水平和認知規律,難度由易到難,能力由低階到高階,逐步培養學生的科學探究能力。
例如,七年級設計和安排的“技能訓練”主要是低階能力,相對簡單些。七年級上冊主要是圍繞著獲取信息和對信息的簡單處理,如觀察和比較,以及在此基礎上的提出問題、作出假設等;七年級下冊涉及的能力層次主要為對數據的分析和懂得設計對照實驗,學生需要具有對觀察到的現象進行直觀化處理,獲得數據并進行分析,通過數據分析后獲得結論。在七年級的基礎上,八年級“技能訓練”的難度有所增加,更趨向于培養學生的高階思維。例如,八年級上冊是對實驗方案的設計和評價,就是建立在七年級系統學習的基礎上,從整體上評價實驗方案,以及具有對從實驗獲得信息進行綜合和概括的能力;八年級下冊進一步突出對高階思維的發展和強化,這一階段要具有一定的假設和演繹推理的能力,突出對學生的評價和創造能力的培養。
3.1 培養具有收集、鑒別和利用課內外的圖文資料及其他信息的能力 人教版《生物學》教師用書,在教學建議中提出要在教學過程中滲透觀察、測量、計算、設計表格、提出問題和作出假設等科學方法。“技能訓練”欄目在內容上就包含了這些研究生命現象和生命活動規律的科學方法: 如觀察、比較、測量、計算、設計表格,記錄數據、解讀實驗數據和分類等技能都是獲取信息的方法。通過這些技能的訓練,能提升學生從圖文資料或其他信息中獲取信息的能力。
3.2 培養具有一定的科學探究和實踐能力 科學探究不能停留在對探究的六個步驟的記憶,更重要的是理解和應用,“技能訓練”能促進學生理解科學探究的方法和原理。對提出的問題進行評價,使得問題科學合理,能夠研究。設計實驗、解讀實驗數據、分析實驗結果和評價實驗方案等涵蓋了科學探究的全部步驟。這些技能能夠幫助學生進一步了解科學探究,知其然更知其所以然,進而學生能更好地開展探究性學習: 如,測量和計算(測量和計算肺活量)、設計表格、記錄數據(心率)和設計對照實驗等。當然,也有一部分“技能訓練”可以根據教學的需要設計為科學實踐活動: 如評價實驗方案、比較(觀察葉脈)和分類等。而且,這些“技能訓練”所涉及的內容大多是生產、生活或學習中的現象或問題,既發展了學生的能力,又突出生物學技能的實用性,在一定程度上也可以激發學生學習生物學的興趣。
3.3 養成科學思維的習慣 科學思維是具有意識的人腦對自然界中事物(包括對象、過程、現象和事實等)的本質屬性、內在規律及自然界中事物間的聯系和相互關系的間接的、概括的和能動的反映[2]。對生命現象和生命活動規律的探究需要科學思維,也要養成用科學思維去學習生物學的習慣,所以科學思維習慣的培養一直是生物學教學的重要目標之一。
例如,初中生物學是學生開始分學科系統學習自然科學知識的啟蒙課程,更應該注重培養學生的科學思維的習慣,因為在對生命現象和生命活動規律的探索中,需要對蘊含生命現象和生命活動規律的生物學事實進行比較與分類、分析與綜合和歸納與概括。“技能訓練”中的推理、區分事實和觀點、綜合和概括、評價實驗方案、分類與對提出的問題進行評價、運用證據和邏輯作出推測和評價證據與假說等技能,就是培養學生利用批判性思維、發散思維和聚合思維等科學思維,思考生命現象和生命活動規律,并逐漸養成運用科學思維學習生物學的習慣。
“技能訓練”的內容,就是科學家進行科學研究的工作方法和思維方法。安排“技能訓練”欄目的目的就是落實探究性學習的課程理念,最終讓學生具有參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的科學探究能力,并在學習中領悟科學觀念,形成科學精神和科學態度。