開展探究活動構(gòu)建生物學重要概念培養(yǎng)學生理性思維

李聰聰 嚴素平

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

關(guān)鍵詞 ：探究活動 生物學重要概念 理性思維

生物學核心素養(yǎng)的提出引導我們從新的視角去審視我們的生物學教學，生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任是生物核心素養(yǎng)的四要素，其中科學探究與理性思維互相倚重，理性思維是科學探究的重要內(nèi)涵，科學探究是理性思維的實證過程，科學探究活動有利于學生知識的建構(gòu)，有利于學生能力的培養(yǎng)。我們通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)學生普遍認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)歷科學家的探究歷程。基于此現(xiàn)象對我們的生物教學提出了更高要求。那么如何開展探究活動構(gòu)建生物學重要概念培養(yǎng)學生理性思維呢？生物教材中的探究活動主要有以下類型：資料分析、觀察與思考、實驗、探究、調(diào)查、模擬制作、設(shè)計等活動，其中根據(jù)是否以實踐活動為主把它們分成實踐生成概念組與思維生成概念組。實驗、探究、調(diào)查、模擬制作、實踐活動、設(shè)計等活動以實驗操作、探究實驗、調(diào)查活動、制作活動等歸為實踐生成概念組;資料分析、觀察與思考以觀察對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實例過程逐步進行分析。

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

資料分析、觀察與思考這兩類活動呈現(xiàn)的學生活動以思維活動為主。這類活動的共性是，為學生呈現(xiàn)部分實物、圖片、文字、數(shù)據(jù)、表格等資源，教師通過引導學生通過對圖片或者實物的觀察、資料的分析、數(shù)據(jù)的對比分析得出相關(guān)生物概念，并在觀察、分析、對比、匯總的過程中培養(yǎng)學生的理性思維。在這一過程中應(yīng)該注意針對重要概念做好活動材料的準備，可以適當?shù)难a充資源，并結(jié)合活動材料設(shè)計一些精準有效的問題為學生的活動指明方向。例如在動物在生物圈中的作用一節(jié)中，教材圍繞動物在維持生態(tài)平衡中起到的重要作用設(shè)計了三份資料和相應(yīng)的四個探究問題，教師在授課過程中資料一可以補充上海市“剿滅麻雀”活動之后的資料，讓學生通過對比剿滅麻雀前后的農(nóng)作物產(chǎn)量，明確麻雀數(shù)量對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的的影響;資料二可以設(shè)計學生書寫食物鏈、繪制狼與野兔數(shù)量變化的曲線等問題，讓學生在分析對比過程中發(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)象引起學生質(zhì)疑，然后通過對科學家調(diào)查得到的數(shù)據(jù)表格對比分析，可以增設(shè)梯度性問題，通過思考綜合三個資料發(fā)現(xiàn)動物在維持生態(tài)平衡中起到的作用。

二、在實踐生成概念組活動中構(gòu)建生物學重要概念培養(yǎng)學生理性思維

生物科學本質(zhì)上是一門實驗科學，也是一門自然科學，實驗教學是生物學教學的基本形式之一。課程標準也倡導探究性學習，因此教師要為學生提供適當?shù)膶嵺`機會，讓學生通過實踐活動獲得生物學自然規(guī)律。教材中設(shè)計的這類活動主要由實驗、探究、課外實踐、技能訓練、調(diào)查等，教師要從一個廣闊的視角去發(fā)現(xiàn)這些活動之間的聯(lián)系，通過教師有效的把這些活動相融合，讓學生在不斷實踐中習得、發(fā)現(xiàn)、驗證自然科學規(guī)律，從而正確的構(gòu)建生物學重要概念。在科學探究過程中教師應(yīng)讓學生們自由分組，以小組合作方式展開探究活動，這樣可以盡量給每一位學生提供參與的機會。教師在實驗分析以及小組討論的環(huán)節(jié)，引導學生積極動手、主動參與、自主思考，進而達到探究式學習的效果。同時在實踐過程從觀察到的現(xiàn)象去分析事物的本質(zhì)，這中驗證過程也是學生理性思維的培養(yǎng)過程。

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

活動中教師的主導作用決定了學生活動的方向，需要教師做好周密的計劃，如何組織學生小組合作，如何設(shè)計好記錄表輔助學生明確實驗方向，怎樣做好觀察記錄。學生培育小組責任田的過程中教師要注意引導學生大膽質(zhì)疑積極驗證。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？肥料與光照會影響種子的萌發(fā)嗎？指導學生做好驗證試驗。觀察記錄過程中學生會遇到很多問題，這時教師要及時引導學生自主的做出分析。

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“細胞是生物體功能以及結(jié)構(gòu)的基本單位”，為了使學生能夠深入、全面地了解這一概念，教師可以設(shè)計一個探究實驗，觀察動植物細胞結(jié)構(gòu)，比如人的皮膚細胞、口腔上皮細胞、神經(jīng)細胞、平滑肌細胞、番茄果肉、黃瓜果肉細胞、洋蔥表皮細胞等，構(gòu)建一個植物、動物都有的細胞核、細胞質(zhì)、細胞膜結(jié)構(gòu)，然后進行生命活動。植物細胞相對于動物細胞而言，特殊結(jié)構(gòu)在于液泡、葉綠體、細胞壁等結(jié)構(gòu)。然后再組織學生們探究、觀察洋蔥根尖細胞的分裂，使學生了解成熟區(qū)細胞、伸長區(qū)細胞、分生區(qū)細胞、根冠細胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)方面的變化。通過觀察細胞的不同結(jié)構(gòu)以及不同形態(tài)，可以使學生了解生物體細胞在生長、發(fā)育、繁殖等方面的作用，進而推斷出細胞是生物體功能及結(jié)構(gòu)的基本單位這個重要的生物學概念。

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

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