開展探究活動(dòng)構(gòu)建生物學(xué)重要概念培養(yǎng)學(xué)生理性思維

李聰聰 嚴(yán)素平

摘 要：本文主要探討在初中生物教學(xué)的探究活動(dòng)中，教師要基于生物學(xué)重要概念，系統(tǒng)的、有效的改進(jìn)好每次探究活動(dòng)，在探究活動(dòng)中成功構(gòu)建生物學(xué)重要概念，培養(yǎng)學(xué)生理性思維。

關(guān)鍵詞 ：探究活動(dòng) 生物學(xué)重要概念 理性思維

生物學(xué)核心素養(yǎng)的提出引導(dǎo)我們從新的視角去審視我們的生物學(xué)教學(xué)，生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任是生物核心素養(yǎng)的四要素，其中科學(xué)探究與理性思維互相倚重，理性思維是科學(xué)探究的重要內(nèi)涵，科學(xué)探究是理性思維的實(shí)證過程，科學(xué)探究活動(dòng)有利于學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)，有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。我們通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍認(rèn)為自己的思維能力有待開發(fā)，并且喜歡探究式課堂并且希望經(jīng)歷科學(xué)家的探究歷程。基于此現(xiàn)象對(duì)我們的生物教學(xué)提出了更高要求。那么如何開展探究活動(dòng)構(gòu)建生物學(xué)重要概念培養(yǎng)學(xué)生理性思維呢？生物教材中的探究活動(dòng)主要有以下類型：資料分析、觀察與思考、實(shí)驗(yàn)、探究、調(diào)查、模擬制作、設(shè)計(jì)等活動(dòng)，其中根據(jù)是否以實(shí)踐活動(dòng)為主把它們分成實(shí)踐生成概念組與思維生成概念組。實(shí)驗(yàn)、探究、調(diào)查、模擬制作、實(shí)踐活動(dòng)、設(shè)計(jì)等活動(dòng)以實(shí)驗(yàn)操作、探究實(shí)驗(yàn)、調(diào)查活動(dòng)、制作活動(dòng)等歸為實(shí)踐生成概念組;資料分析、觀察與思考以觀察對(duì)比綜合等思維鍛煉為主歸為思維生成概念組。下面結(jié)合課本上典型探究活動(dòng)實(shí)例過程逐步進(jìn)行分析。

一、在思維生成概念組活動(dòng)中構(gòu)建生物學(xué)重要概念培養(yǎng)學(xué)生理性思維

資料分析、觀察與思考這兩類活動(dòng)呈現(xiàn)的學(xué)生活動(dòng)以思維活動(dòng)為主。這類活動(dòng)的共性是，為學(xué)生呈現(xiàn)部分實(shí)物、圖片、文字、數(shù)據(jù)、表格等資源，教師通過引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)圖片或者實(shí)物的觀察、資料的分析、數(shù)據(jù)的對(duì)比分析得出相關(guān)生物概念，并在觀察、分析、對(duì)比、匯總的過程中培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。在這一過程中應(yīng)該注意針對(duì)重要概念做好活動(dòng)材料的準(zhǔn)備，可以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充資源，并結(jié)合活動(dòng)材料設(shè)計(jì)一些精準(zhǔn)有效的問題為學(xué)生的活動(dòng)指明方向。例如在動(dòng)物在生物圈中的作用一節(jié)中，教材圍繞動(dòng)物在維持生態(tài)平衡中起到的重要作用設(shè)計(jì)了三份資料和相應(yīng)的四個(gè)探究問題，教師在授課過程中資料一可以補(bǔ)充上海市“剿滅麻雀”活動(dòng)之后的資料，讓學(xué)生通過對(duì)比剿滅麻雀前后的農(nóng)作物產(chǎn)量，明確麻雀數(shù)量對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的的影響;資料二可以設(shè)計(jì)學(xué)生書寫食物鏈、繪制狼與野兔數(shù)量變化的曲線等問題，讓學(xué)生在分析對(duì)比過程中發(fā)現(xiàn)狼和野兔的數(shù)量變化是相互依存相互制約的規(guī)律。資料三通過人們表面看到的螞蟻“侵食”金合歡的現(xiàn)象引起學(xué)生質(zhì)疑，然后通過對(duì)科學(xué)家調(diào)查得到的數(shù)據(jù)表格對(duì)比分析，可以增設(shè)梯度性問題，通過思考綜合三個(gè)資料發(fā)現(xiàn)動(dòng)物在維持生態(tài)平衡中起到的作用。

二、在實(shí)踐生成概念組活動(dòng)中構(gòu)建生物學(xué)重要概念培養(yǎng)學(xué)生理性思維

生物科學(xué)本質(zhì)上是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，也是一門自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一。課程標(biāo)準(zhǔn)也倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，因此教師要為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膶?shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)獲得生物學(xué)自然規(guī)律。教材中設(shè)計(jì)的這類活動(dòng)主要由實(shí)驗(yàn)、探究、課外實(shí)踐、技能訓(xùn)練、調(diào)查等，教師要從一個(gè)廣闊的視角去發(fā)現(xiàn)這些活動(dòng)之間的聯(lián)系，通過教師有效的把這些活動(dòng)相融合，讓學(xué)生在不斷實(shí)踐中習(xí)得、發(fā)現(xiàn)、驗(yàn)證自然科學(xué)規(guī)律，從而正確的構(gòu)建生物學(xué)重要概念。在科學(xué)探究過程中教師應(yīng)讓學(xué)生們自由分組，以小組合作方式展開探究活動(dòng)，這樣可以盡量給每一位學(xué)生提供參與的機(jī)會(huì)。教師在實(shí)驗(yàn)分析以及小組討論的環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生積極動(dòng)手、主動(dòng)參與、自主思考，進(jìn)而達(dá)到探究式學(xué)習(xí)的效果。同時(shí)在實(shí)踐過程從觀察到的現(xiàn)象去分析事物的本質(zhì)，這中驗(yàn)證過程也是學(xué)生理性思維的培養(yǎng)過程。

例如在初中生物開學(xué)第一課時(shí)就為七年級(jí)上冊(cè)的總體活動(dòng)做好謀劃，為學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)開啟一個(gè)良好的開端。讓學(xué)生播種希望設(shè)計(jì)自己的小盆栽，分工合作種好小組的責(zé)任田。這一活動(dòng)中教師可以把種子萌發(fā)的條件、發(fā)豆芽、測(cè)試種子發(fā)芽率、無土栽培、以及探究活動(dòng)的各項(xiàng)技能訓(xùn)練等融匯于同一主題活動(dòng)之中。多種多樣的植物材料可以為課本上安排的實(shí)驗(yàn)提供豐富的實(shí)驗(yàn)材料，例如觀察制作植物臨時(shí)裝片時(shí)，在觀察制作洋蔥臨時(shí)裝片的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以選取自己責(zé)任田中的植物的根、莖、葉、花等不同器官制作裝片并進(jìn)行觀察，體驗(yàn)科學(xué)家的實(shí)踐過程的樂趣。在栽培、觀察、記錄的探究過程中發(fā)現(xiàn)生命科學(xué)規(guī)律、領(lǐng)悟科學(xué)本質(zhì)、自主建構(gòu)概念，養(yǎng)成理性思維習(xí)慣。

活動(dòng)中教師的主導(dǎo)作用決定了學(xué)生活動(dòng)的方向，需要教師做好周密的計(jì)劃，如何組織學(xué)生小組合作，如何設(shè)計(jì)好記錄表輔助學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)方向，怎樣做好觀察記錄。學(xué)生培育小組責(zé)任田的過程中教師要注意引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑積極驗(yàn)證。例如播種之前提出問題：所有的種子萌發(fā)需要的條件一樣嗎？肥料與光照會(huì)影響種子的萌發(fā)嗎？指導(dǎo)學(xué)生做好驗(yàn)證試驗(yàn)。觀察記錄過程中學(xué)生會(huì)遇到很多問題，這時(shí)教師要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自主的做出分析。

再如，生物體結(jié)構(gòu)層次的相關(guān)內(nèi)容中的重要概念是“細(xì)胞是生物體功能以及結(jié)構(gòu)的基本單位”，為了使學(xué)生能夠深入、全面地了解這一概念，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，觀察動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，比如人的皮膚細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、番茄果肉、黃瓜果肉細(xì)胞、洋蔥表皮細(xì)胞等，構(gòu)建一個(gè)植物、動(dòng)物都有的細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行生命活動(dòng)。植物細(xì)胞相對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞而言，特殊結(jié)構(gòu)在于液泡、葉綠體、細(xì)胞壁等結(jié)構(gòu)。然后再組織學(xué)生們探究、觀察洋蔥根尖細(xì)胞的分裂，使學(xué)生了解成熟區(qū)細(xì)胞、伸長區(qū)細(xì)胞、分生區(qū)細(xì)胞、根冠細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)方面的變化。通過觀察細(xì)胞的不同結(jié)構(gòu)以及不同形態(tài)，可以使學(xué)生了解生物體細(xì)胞在生長、發(fā)育、繁殖等方面的作用，進(jìn)而推斷出細(xì)胞是生物體功能及結(jié)構(gòu)的基本單位這個(gè)重要的生物學(xué)概念。

教師要基于生物學(xué)重要概念，系統(tǒng)的、有效的改進(jìn)好每次探究活動(dòng)，從而引導(dǎo)學(xué)生在探究活動(dòng)中自主構(gòu)建生物學(xué)重要概念，并獲得理性思維能力的提升。

注：此文系保定市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《初中生物學(xué)重要概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生理性思維的策略研究》 （課題編號(hào)192029）的研究成果之一。