初中生物課堂開展思維教學、培育關鍵能力的教學嘗試

吳文清

摘要：從生物學科本質觀出發，明晰生物學課程的重要任務，提出生物課堂中開展思維教學，培育關鍵能力的教學主張。在該主張指導下，結合課例闡述運用科學思維的相關過程和方法，達成育人目標的教學路徑。

關鍵詞：思維教學 比較與歸納 推理與論證 模型與建模 批判性思維

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B

生物學教學的主要任務是幫助學生發現生命世界的內在規律，掌握認識生命奧秘的思維方式和探究方法，在理解生命中習得人生的智慧。簡言之，生物學課程的目標是培育生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等學科核心素養。其中，科學思維素養既是生物學課程的培育目標，也是培育其他生物學學科核心素養的工具。任何有效教學的模式，其核心都是指向思維力提升的，抓住思維就抓住了教學的內核。核心素養背景下開展的思維教學，是一種以運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模以及批判性思維等科學思維的過程方法，促進學科核心素養中各項關鍵能力發展的教學革新與嘗試。筆者以蘇科版初中生物學教材（七上）第五章第四節“人體對食物的消化和吸收”為例，談談課堂中開展思維教學的一些做法。

1教材分析

本節內容主要由兩部分構成：食物消化、吸收的部位和過程;探究暴食暴飲引起消化不良的原因。前一部分圍繞“認識食物消化的部位”“探究小腸適于消化吸收的結構特點”和“食物消化和吸收的過程”3個活動展開;后一部分從消化不良癥的真實情境出發，設置開放探究活動，促進學生獲取科學結論，理解消化酶在消化過程中的作用。深入分析可知，本節教學需要學生在以下3個方面有所提升：①形成關于消化與消化系統的科學概念，認同小腸是最適于消化的器官;②提煉消化系統的結構與功能觀;③樹立健康飲食的價值觀。上述內容確定為課堂中需要落實的關鍵能力。

2科學思維過程方法在教學中的具體運用

2.1通過比較與歸納形成消化和消化系統的科學概念

教學伊始需要幫助學生形成關于消化和消化系統的科學概念。教師可利用學生關于消化和消化系統的前科學概念作為教學的起錨點，結合饅頭、拼圖教具以及教材資源，促進學生運用觀察比較和歸納概括等科學思維手段，實現學生由前科學概念向科學概念的轉變。教學流程見表1。

2.2通過推理與論證，同化小腸是消化食物的主要場所

本節教學的重點是認同小腸是消化食物的主要場所。教師可通過創設問題情境和組織實驗探究進行論證式教學。學生在環環相扣的問題引導和層層遞進的實驗觀察中，基于問題進行推理，基于觀察進行實證，樹立證據意識，走出認知誤區。論證式教學組織流程設計如下：

教師引導學生針對論題，在合情推理的基礎上，基于證據提出個人主張。關于“最適于消化的部位”論題，學生甲提出主張“胃是最適于消化的部位”，提供的證據有“胃是消化道最膨大的部位”和“胃是消化道壁最厚的部位”。學生乙提出主張“小腸是最適于消化的部位”，提供的證據有“小腸是消化道最長的部位”和“小腸中消化液種類最多”。結合學生的舉證與論證，師生共同分析以下問題：①你認為消化道壁厚度、消化液含量哪一項對消化食物更重要？②胃和小腸中消化液種類有什么差別？③消化后的營養物質如何到達全身？需要消化道內具備什么結構？據此，學生對最適于消化部位的結構特點作出合情推理：①食物停留的時間要長，接觸的消化液要多;②要有與食物足夠大的接觸面積;③要有豐富的毛細血管利于吸收。師生共同提出關于該論題的新主張：小腸的結構特點最適于食物的消化和吸收。教師組織學生進行實驗觀察：利用新鮮豬胃和豬小腸材料，開展“摸一摸”“看一看”等觀察體驗活動，初步感知胃和小腸的差異：用放大鏡觀察兩者在邊緣粗糙程度和內表面紅潤程度上的不同;觀察教材圖片和小腸絨毛模型。學生據此獲得支持主張的實驗證據：小腸內的皺襞和絨毛有增大消化吸收面積的作用，小腸絨毛里豐富的毛細血管有利于吸收營養。學生經過反復地推理與論證，順利建立起小腸是消化食物的主要場所的概念。

2.3通過模型與建模順應消化系統的結構與功能觀

對小腸結構特點的分析和深入理解，教師適時提煉“消化道的結構與功能相適應”的生命觀念，并強調這一觀念既體現在消化道的結構與功能中，也體現在消化腺的結構與功能中，具有普適性。在“食物消化和吸收過程”的學習時，教師可以滲透模型與建模的思維方法，促進學生深刻領會消化系統的結構與功能觀。

2.3.1建構類比模型，理解消化酶的作用機理

教師引導學生回顧饅頭在口腔中的化學性消化過程，分析：為什么唾液能消化淀粉？這與唾液中含有的淀粉酶有關，在淀粉酶的作用下，淀粉分解成麥芽糖。為直觀化展示這個分子層面的微觀過程，教師展示如圖1所示的類比模型，強調：消化酶的本質是細胞產生的一種活性蛋白，其種類具有多樣性。每一種酶都有特定的結構，識別并作用于特定大分子物質的分解，消化酶的結構與功能是相適應的。

教師出示表2，引導學生分析得出“唾液、胃液中的消化酶種類單一，腸液、胰液中的消化酶種類多樣”的結論，建立起消化腺的結構與功能觀，并為學習化學性消化發生的場所打下基礎。

2.3.2建構概念模型，理解化學性消化發生的場所

回顧消化腺“找朋友”游戲，教師展示消化液去向口訣：“唾液腺的唾液到口腔，胃腺的胃液到了胃，胰腺的胰液到小腸，腸腺的腸液到小腸”。學生建立起“化學性消化依次發生在口腔、胃和小腸”的概念表象。教師安排自主學習環節，學生結合消化液去向的線索，嘗試描述淀粉、蛋白質和脂肪在消化道中的消化過程。教師引導學生建構“化學性消化發生的場所”概念模型（圖2），實現知識的加工與存儲，形成長時記憶。

上述概念模型突出了消化道在化學性消化過程中的作用，有利于學生建立起“消化系統是一臺精密的營養加工機”的觀念性認識，由此逐步對接“善待消化系統、保持消化系統健康”的飲食觀。

2.4通過批判性思維訓練內化健康的飲食觀

批判性思維是指具有目的性和反思性的判斷，是一種反思和質疑的方法和精神，是和諧社會民主精神、科學態度和創新意識的基礎或必要條件，是一種不唯書、不唯上、只唯實的思維意愿和能力。實際教學中，筆者圍繞“保持消化系統正常運轉，吃出健康來”的論題，設置下列批判性思維問題串，引導學生分組討論。

①為什么說“牙好胃口就好，吃嘛嘛香，身體倍兒棒”？

②你是如何看待狼吞虎咽的，它會帶來哪些不良后果？

③身體不適時，為什么會食欲不振？嘔吐出來的嘔吐物是粥狀食糜嗎？

④為什么肝炎病人怕吃油膩食物？

⑤從消化道功能角度來看，是否要嚴格限制生冷和辛辣食物的攝入？

⑥吃飯講究“八分飽”，飲酒講究“小酌怡情”，這些理念蘊含了何種思想？

教學過程中，小組選派代表進行交流展示，闡述各自的觀點。通過分析討論，學生逐步建立健康的飲食觀，潛移默化中也滲透了“穩態與平衡”的生命觀念。

哲學家雪萊說：“人有一顆產生感情的心，一個能思維的腦，一條能說話的舌”，這句話高度凝練了人所具有的社會屬性，亦是教師通過學校教育培育“未來人”的至高目標。生物學教師在學科視角下開展思維教學正是實現這一育人目標的有效路徑，道阻且長，行則將至！