圍繞教學目標，選用教學素材，落實核心素養

陳亞麗

摘要 以七年級綠色植物與生物圈的水循環為例，對提升學生科學思維的教學策略進行探析。

關鍵詞 科學思維 生物學教學 教學策略

中圖分類號 G633.91????????????? 文獻標志碼 B

科學思維是生物學核心素養的重要組成部分，培養和發展學生的科學思維是初中生物學課程的重要目標之一。《義務教育生物學課程標準（2011年版）》（以下簡稱《課程標準》）指出，“生物學不僅是一個結論豐富的體系，也包括了人類認識自然現象和規律的一些特有的思維方式和探究過程”。生物學的課程目標包含“初步具有生物學實驗操作的基本技能、一定的科學探究和實踐能力，養成科學思維的習慣”。在教學中，教師要注重學生科學思維方法和科學思維能力的培養，只有使學生真正體會到生物學的思想和科學方法，領會生物學本質，才能真正提高學生的學習興趣和學習成效。巴甫洛夫曾說過，“重要的是科學方法、科學思想的總結，認識一個科學家的思想和方法，遠比認識他的成果價值更大。”在生物學教學中，教師引導學生掌握科學的思維方法比掌握知識本身更具有長遠的意義。下面以人教版七年級上冊第三單元第三章“綠色植物與生物圈的水循環”為例，對提升學生的科學思維的教學策略進行實踐。

1 教材與目標分析

“綠色植物與生物圈的水循環”位于人教版初中生物學七年級上冊第三單元第三章，主要內容包括植物對水分的吸收和運輸、根毛細胞適應吸水的特點、水分和其他物質的運輸途徑、蒸騰作用以及綠色植物參與生物圈的水循環等，實驗較多。學生的學習目標

是：認識綠色植物葉片的基本結構;解釋氣孔控制水蒸氣和二氧化碳等氣體進出植物葉片的機制;通過實驗的方法，認同綠色植物通過蒸騰作用促進生物圈水循環的意義。

2 科學思維的概念和特點

科學思維是一種有明確的思維方向，有充分的思維依據，能對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的一種思維。科學思維包括歸納和概括、演繹和推理、創新性思維和辯證性思維等。科學思維主要有思維方向明確、有充分的事實或理論依據、有推理和論證的過程等特點。

3 提升生物學科學思維的策略

3.1主動建構生物學概念，提高歸納和概括的思維

學習是學生主動建構知識的過程。通過教師的指導和學生的自主建構，學生得以理解生物學概念和生物學規律。良好的概念建構情境可以促進學生思維。良好的思維情境可以將學生的注意力引導到最佳的思維狀態，如實驗作為自主能動的實踐活動形式，可以讓學生在親身經歷中獲得最深刻的體驗。生物學是自然科學，教師更要注重讓學生參與科學探究實驗。在學生的探索過程中，教師創設具有針對性、啟發性和互動性的問題，能更好地激發學生對問題的領悟。同時，學生的良好感受在一定程度上影響學習興趣和主動性，進而能夠引發其思維的動態變化。

在“綠色植物與生物圈的水循環”一課的導入時，教師展示高達150 m 的杏仁桉樹圖片，給予學生視覺震撼，并引出問題：這么高的樹是如何將土壤中的水和無機鹽運輸到頂端的？教師聯系學生之前所學的有關輸導組織相關知識，進一步引導提問：輸導組織的哪個部分執行水的運輸？據此引發學生思考，并引入水分的吸收和運輸。

蒸騰作用是本節的重點。教師首先演示實驗：在 A、B兩個錐形瓶中分別放置有無葉片的植物。在錐形瓶中滴一滴油，并用保鮮膜扎緊瓶口。據此，教師設計有關聯的問題串：① A、B 裝置的現象有何不同？②水珠從哪里來？③水是以什么狀態從植物體內出來的？④水從植物的什么結構出來到環境中？教師引導學生找到問題的關鍵點：“活的植物體”“以水蒸氣形式”。學生根據觀察到的現象，歸納出蒸騰作用的概念。學生觀察演示實驗，自主歸納和概括。教師不直接講解概念，而是通過演示對照實驗，讓學生逐步自主建構蒸騰作用的概念。教師還可以利用該實驗，進一步引導學生分析滴油的原因。學生從對照實驗入手，得出“為了排除水分會自然蒸發的因素干擾”的結論。此時，教師可進一步提問：蒸騰作用在葉片中進行，那么是葉片的哪個結構呢？引導學生用實驗法探究葉片的結構。

3.2理清生物學觀點，滲透邏輯推理的思維

邏輯推理能力是指人們在邏輯思維的過程中，對事物或已有的資料進行比較、分析、概括、判斷、推理等的能力。在課堂教學中，教師除了幫助學生理清生物學知識以及相關的邏輯關系，還要注重讓學生形成整體的生物學觀點。教師在培養學生的邏輯推理思維時，可以運用框架圖、思維導圖、流程圖、知識網絡圖等多種方法輔助，引導學生思維可視化。學生通過箭頭排序法分析繁雜的生物學知識，排序處理這些知識，能夠使知識變得簡潔有序;利用知識網絡圖，可以將知識進行緊密的聯系，建構整體的知識體系;采用正確有效、科學的邏輯方法，能更合理地思考問題。

例如，在學習水分的吸收和運輸途徑時，教師可引導學生形成如圖1所示的框架圖，并引導學生基于植物各個部分的分析，形成結構與功能相適應的生物學觀點;將根、莖、葉的導管圖整合到同一株植物中，引導學生從局部到整體地觀察，一步一步地了解水分運輸的途徑，從而使學生理解局部和整體的關系。教師引導學生歸納運輸的方向及運輸的途徑路線，形成生物體是一個統一的整體觀點。最后，教師質疑：水分沿著導管一步一步從下往上運輸，那無機鹽的運輸方向是什么？引導學生回顧氮、磷、鉀三種主要的無機鹽，同時理解它們需要溶解于水以“搭便車”進行運輸。此時，教師繼續追問，引入“蒸騰作用”：那水分運輸到葉后會去哪兒呢？

3.3多角度思考，提高發散和創新的思維

創新性思維是指打破固有的思維模式，多角度、多方面地進行思考的過程。其特點有獨創性、求異性、靈活性和發散性等。對于實驗，教師應鼓勵學生質疑、思考以及嘗試，多角度、多方向以及多維度進行思考，如可以引導學生對實驗材料、實驗工具、實驗現象、實驗結論進行發散思考。

本課在“觀察葉片結構”的實驗中，教師除了提供常見的菠菜葉，還可讓學生在課前準備睡蓮葉、桂花葉、紫鴨跖草、茼蒿等自己想觀察的植物。在學生自主觀察的基礎上，教師引導學生觀察氣孔，區別不同植物上下表皮氣孔的不同。學生在完成實驗的同時，可以對比不同觀察素材，發現不同植物上下表皮氣孔的不同，進一步理解蒸騰作用的意義。

3.4正反兩面思考，提高辯證的思維

《課程標準》中提出了要使學生初步形成生物學基本觀點和科學態度，為確立辯證唯物主義世界觀奠定必要的基礎。生物學科中有很多的觀點，如生物體的結構和功能、局部和整體、生物進化等，都包含著辯證的思維觀點。

辯證思維是讓學生從整體性中辯證地看待問題的本質，包括：以矛盾的觀點看待生命現象;以聯系的觀點分析生命的現象;用運動發展的觀點看待生命的發展過程。生命的發生、發展是對立統一的，同時又是相互聯系的、不可割裂的，也是處于不斷的運動發展的。

教師提出疑問，引導學生思考綠色植物蒸騰作用的意義：①綠色植物在水循環中起了什么作用？②如果地球上沒有綠色植物，水循環還能進行嗎？學生最初的反應是綠色植物對于水循環是必要的。此時，教師引導學生結合地理學科中關于水資源可再生的知識進行討論，使學生意識到水資源的循環沒有涉及綠色植物，使學生深度反思、質疑并分析綠色植物對水循環的意義。本環節主要通過問題讓學生對水循環有整體理解，引導學生辯證地思考水循環對生物圈的意義，從而發現分析問題需要具有辯證思維。

4 結語

課程設計好壞主要取決于其育人價值的達成。教學應該是一種過程的經歷、體驗和感悟。為提高初中學生的思維能力，教師應多激發學生的思維積極性，引導學生進行多角度思考。

參考文獻：

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