基于問題引領和任務驅動的初中生物學探究教學設計

沈方圓

摘要 在“魚類”一節的教學中，基于生物學學科核心素養的培養要求，通過創設符合學生認知邏輯的探究情境，組織學生開展科學探究活動;以觀察、探究和建模為載體，發展學生的科學思維;以重要概念的建構為基礎，滲透結構與功能相適應的生命觀念以及愛護實驗動物的社會責任意識。

關鍵詞 魚類 科學探究 問題引領 任務驅動 生物學學科核心素養

中圖分類號G633. 91

文獻標志碼B

1 教材分析與設計思路

“魚類”是蘇科版教材七年級下冊第十章第一節“水中的動物”的第一課時的內容。教材安排了“探究魚類適應水中生活的特征”的學生探究活動，幫助學生形成重要概念：魚類具有許多適應水中生活的形態結構和生理特征。本節課在探究部分采取分組合作探究的形式。為充分調動學生的積極性，教師用“任務卡”“提示信息”等資源為學生創設豐富的問題情境，明確學習任務，進行必要的分層引導，在活動中自主構建魚類適應水中生活主要特征，從中感悟“結構與功能相適應”的生命觀念，提升生物學學科核心素養。

2 教學目標

①概述魚類適應水中生活的主要特征，體驗水中動物的形態結構與環境密切相關的特點，進一步體會生命觀念中的“結構與功能觀”。

②通過對鯽魚進行科學的觀察與實驗，能夠運用科學思維的方法分析得出魚類適應水中生活的主要特征。

③嘗試完成“探究魚類適應水中生活的特征”的活動，在合作探究的過程中，親身體驗科學探究的一般過程和方法，提高動手實踐的能力。

④在科學探究活動中，養成實事求是的科學態度和小組合作的精神，體會關愛生命的情感，形成保護生物多樣性的意識和行為。

3 教學過程

3.1 創設情境，導入新課

教師運用多媒體展示各種魚類的游泳姿勢，在學生觀看視頻的同時在黑板上畫一條魚的圖片畫，引入課題“魚類”。

設計意圖：教師通過本環節的教學，創設多感官聯動的學習情境，激發學生積極的學習狀態。

3.2 問題引領，錨定探究任務

教師提問：魚兒的生活一刻也離不開水。那么，它們如何適應水中的生活？如果我們生活在水中會遇到哪些困難？學生搶答，說出魚類生活在水中可能遇到的困難，如魚類如何在水中呼吸，魚類如何在水中運動。作答學生所在的小組獲取提示信息卡（圖1）。教師進一步設疑：魚類是如何解決這些困難的？學生閱讀教材中“鯽魚的外形”圖片，認識鯽魚各部分的結構。教師引導學生猜測各種結構與魚類水中生活條件間的關系;各學習小組根據獲得的信息卡，確定本小組的探究任務。

設計意圖：教師設疑引出本節課的關鍵問題，引導學生提出各種猜想，初步確定探究的主題;學生以搶答的方式獲取相關信息卡，激發了學習的主動性，鍛煉了科學思維，為后續的科學探究搭建學習支架。

3.3 任務驅動，解鎖魚類的適水特征

教師提供活體“鯽魚”以及相關實驗材料，請每一小組的組長上講臺領取任務卡（圖2）和實驗材料。小組成員根據任務卡中的提示，在規定的時間內完成兩項任務，并把實驗過程及結果記錄在任務卡相應位置。每組任務卡的內容由外形觀察和生理探究兩部分構成，每部分包含相關導學問題和備選探究工具。具體實施過程中，觀察任務可以由小組成員獨立完成，探究任務經組內成員充分討論，制定較為詳實的計劃，合作完成。

設計意圖：教師設計3種不同類型的任務卡，讓不同的小組探究不同的問題，然后通過小組匯報。這樣既可以讓學生全面地了解魚類適應水中生活的特征，又留足了時間讓小組成員體驗科學探究的一般過程。學習小組利用“任務卡包”提供的探究工具，以問題作為觀察線索，運用科學觀察和科學探究獲取豐富資料和證據，為后面展示成果打下堅實的基礎。

3.4 組織成果展示，評選最佳“知魚”小組

在分組活動中，學生進行科學觀察和任務探究，獲得相關問題的事實與證據。小組推選代表，分別以鯽魚的外形、呼吸、運動和感覺為主題展示本組活動成果。

（1）鯽魚的外形。

學生交流觀察鯽魚外形的方法要點：用手觸摸鯽魚的體表;觀察魚鱗的形態和排列方式;觀察并比較鯽魚背部和腹部的體色差異等。學生得出魚類外形適應水中生活的特征：身體呈紡錘形，體表有鱗片和黏液，能減少在水中的阻力;體色背深腹淺，是保護色。

（2）鯽魚的呼吸。

學生交流探究鯽魚呼吸的實驗設計方案：將墨水慢慢滴在魚口前方，觀察其流動情況。各組實施方案，并得出結論：鯽魚依靠鰓呼吸。學生從鰓絲的形態、顏色等角度分析魚鰓的功能。教師展示魚鰓離開水體后的變化，進一步說明魚鰓適于在水中完成氣體交換的原因，并以毛筆筆鋒在水中和水外兩種狀態的圖片進行類比，幫助全班學生達成共識。

（3）鯽魚的運動。

學生交流探究鯽魚運動的實驗設計方案：用紗布或硬紙板固定不同的魚鰭后，觀察魚的運動情況。各組實施方案，并得出結論：鯽魚依靠魚鰭運動。針對方案，有學生指出：該設計方案沒有采用直接剪掉魚鰭的方法，符合愛護小動物的原則，但實驗過程中的固定物可能會對魚鰭的運動產生影響，且實驗過程中沒有設置實驗對照和重復，實驗結果的準確性有待商榷。學生討論此問題，達成共識：關于鯽魚的運動，課后還需通過制作模型等方法進一步探究。

（4）鯽魚的感覺。

學生交流探究鯽魚感覺的實驗設計方案：用凡士林將鯽魚側線小孔全部封住，玻棒攪動，觀察魚的運動。但由于實驗現象不明顯，實驗失敗。學生提出：在生活中有些魚是沒有魚鱗的，因此也沒有看到側線。這些魚類如何感知水流方向？教師引導學生得出實驗改進步驟：鯽魚體表有黏液，用滑潤的凡士林堵住側線，操作困難，可用糯米粉等材料替代凡士林，重新實驗。學生基于自己的生活經驗，指出：在食用清蒸帶魚時，在部分魚段上看到過類似側線的結構。學生可在課后深入觀察，推進餐桌上的解剖學。

設計意圖：本環節通過小組成果展示、師生對話等方式，使學生達成對魚類適應水中生活的特征的深度理解。在展示的過程中，教師應鼓勵學生廣開思路，設計出多種方法進行探究活動。另外，教師還要提醒學生理性地看待實驗失敗，使學生在失敗中產生思維的碰撞，不斷探索、改進實驗，從而培養學生的實踐創新能力和實事求是的科學態度。

3.5 歸納總結，課后延伸

教師引導學生回顧本節課開展的探究和展示交流活動，提煉總結活動中運用的觀察、實驗探究和表達交流等學習方法。學生結合所學，歸納魚類適應水中生活的主要特征（圖3），進一步理解“結構與功能觀”，并體會“生物與環境相適應”的觀點。學生帶著課堂中生成的新問題，在課后進行進一步的探究與討論。學生通過將探究所用的鯽魚放入成果展示最優小組的魚缸中，評選出最佳“知魚”小組。

設計意圖：教師把評價的最終權利留給了學生，希望通過學生間的自評，幫助學生認識自我、建立自信，真正地成為課堂的主人并體會到關愛實驗動物，關愛生命的情感。

4 教學反思

本節課以“探究魚類適應水中生活的特征”為教學主線。教師在教學過程中充分考慮學生的實際能力和潛在能力，借助“信息卡”和“任務卡”為學生搭建學習支架。學生在問題引領和任務驅動下完成探究實驗。教師借助小組展示、師生對話等形式，幫助學生建構“魚類適應水中生活的特征”的概念圖，使學生從中體悟“結構與功能觀”。但是，教師需在課前強化實驗規范教育，以保證學生探究活動有序展開。教學目標定位也不能止于“魚類對環境具有適應性”，教師要引導學生通過舉一反三，認識生物在結構與功能上對環境適應的普遍意義，以此提升學生的生命觀念。