基于探究實踐的概念教學

摘 要：本文基于生物學概念構建邏輯起點，緊扣明暗兩條主線，將“番茄里那酸甜的汁液來自于哪些細胞”這一問題情境貫穿課堂，通過“取證”“真相”兩個評價任務和“模仿—實踐—拓展”三個逐步深入的探究實踐活動，引導學生從宏觀到微觀，從現象到本質，系統地學習綠色開花植物的結構層次，形成結構和功能相統一的生命觀念，培養學生的科學思維和探究實踐能力。

關鍵詞：概念教學；探究實踐；植物體的結構層次

文章編號：1003-7586（2024）08-0044-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《義教課標》）強調教學過程重實踐的課程理念，通過實驗、探究類學習活動或跨學科實踐活動，讓學生加深對生物學概念的理解，提升應用知識的能力，激發探究生命奧秘的興趣，進而能用科學的觀點、知識、思路和方法探討或解決現實生活中的某些問題。

實驗探究活動可以強化學生的學習過程，培養學生的高階思維［1］，科學探究和概念構建的有機結合可以發展學生的生物學學科核心素養。［2］本文以人教版義務教育教科書《生物學·七年級·上冊》（以下簡稱“教材”）第二單元第二章第三節“植物體的結構層次”為例，探討概念教學策略的實施。

1 教材內容分析及設計思路

“植物體的結構層次”這一節對應次位概念“1.2.2 綠色開花植物體的結構層次包括細胞、組織、器官和個體”和“1.2.3 生物體在結構和功能上是一個統一的整體”。

本課例緊扣明線“綠色開花植物體的結構層次包括細胞、組織、器官和個體”和暗線“生物體在結構和功能上是一個統一的整體”開展，將“番茄里那酸甜的汁液來自于哪些細胞”這一問題情境貫穿課堂，完成“取證”“真相”兩個評價任務?！叭∽C”階段，學生通過“模仿—實踐—拓展”三個逐步深入的探究實踐活動，從宏觀到微觀，運用比較法區分植物體的主要組織，并根據課堂表現進行自評。“真相”階段，學生根據“取證”階段獲得的概念性知識，逐一探究明、暗兩條主線，最終能夠描述綠色開花植物體的結構層次——細胞、組織、器官、個體，形成結構與功能統一的生命觀念。具體教學設計流程如圖1所示。

2 教學目標

（1）制作植物臨時裝片，觀察葉橫切面、根縱切面的永久裝片，識別綠色開花植物的幾種主要組織，初步認同植物體組織的結構與功能相適應。

（2）基于“取證”階段獲得的事實性資料，描述綠色開花植物體的結構層次——細胞、組織、器官、個體。

（3）建立整體思維觀，能描述出番茄的汁液離不開番茄植株所有細胞的生命活動，形成“生物體在結構和功能上是一個有機整體”的生命觀念。

3 教學過程

3.1 情境設置

教師展示完整的番茄（Solanum lycopersicum）植株實物，引導學生觀察并描述番茄植株的結構，進而提出問題：番茄是什么味道的？番茄的汁液來自于哪些細胞？

設計意圖：教師從學生熟悉的番茄果實出發，以真實的生活化情境問題導入課程并貫穿始終，激發學生的學習興趣。學生通過觀察實物，能夠明確番茄植株的六大結構，為后續學生理解綠色開花植物的六大器官埋下伏筆。

3.2 取證

3.2.1 宏觀觀察，規范實驗

教師播放提前錄制的實驗操作視頻，強調實驗步驟與安全問題后引導學生對桌面上的番茄果實進行解剖。學生剝離番茄的果皮、果肉、細絲，分析這三部分各自的結構與功能，并對自己在該環節的表現進行評價。

設計意圖：創設情境后，教師引導學生動手操作番茄果實解剖的實驗。教師通過錄制番茄解剖實驗操作視頻，引導學生正確規范實驗。學生通過解剖番茄果實，從宏觀角度了解果實的結構，并根據日常經驗再結合資料，推測三部分結構的功能，形成“觀察—歸納—分析”遞進式的思維過程，為微觀角度的進一步觀察做鋪墊。

3.2.2 微觀觀察，高效實踐

通過解剖，學生認識番茄果實從外到內的結構依次為果皮、果肉、細絲。教師提出問題：這些結構可以被肉眼直接觀察到，可以用哪些方法觀察肉眼看不見的微觀結構？

教師把學生分組并布置實踐任務。學生將取下的果皮、果肉、細絲制作成臨時裝片，使用顯微鏡進行觀察并記錄觀察情況。實驗完成后，各小組派代表在課上進行匯報交流，并對本小組在該環節的表現進行評價。

設計意圖：教師指導學生充分觀察番茄解剖結構后，引導學生從宏觀轉向微觀觀察，通過合理的小組分工，給學生充分發揮的時間和空間。實踐活動針對性和評價性更強，每個學生在實踐活動中都鍛煉了用已有的生物學知識和工具解決生活中具體問題的能力。結合宏觀觀察，學生發現取下的不同位置的果皮、果肉、細絲具有相似的形態，結構、功能相同的細胞形成了組織，而番茄果實則是由不同組織按照一定的次序結合而成的器官。

3.2.3 比較觀察，適當拓展

教師提出問題：構成番茄果實的組織在其他結構中是否也有分布？教師引導學生對葉橫切面、根縱切面的永久裝片進行觀察。教師有意識地引導學生對根中的分生組織細胞特點和功能展開討論，同時引發學生認知沖突，葉肉部分也有排列緊密的細胞，為什么這部分屬于營養組織，而不是保護組織？學生通過比較來識別綠色開花植物的幾種主要組織，初步認同植物體組織的結構與功能相適應。同時，教師進一步補充講解植物根與葉的連接結構——莖的橫切面模式圖，重點介紹機械組織，最后帶領學生分析根、莖、葉三種器官中相同的組織結構，提示學生植物器官間存在聯系，為暗線的引出做鋪墊。

學生根據交流展示情況，總結歸納：細胞能通過分裂和分化形成不同的組織；根、莖、葉、果實都是由不同組織按照一定的次序結合在一起形成的具有特定功能的結構——器官；植物器官間存在一定的聯系。

設計意圖：在學生了解番茄果實中幾種組織的特點后，教師加入對根、葉顯微結構觀察的實踐活動，其目的是通過大量的觀察，引導學生基于觀察到的事實、現象，經過分析、歸納、抽象等思維過程，識別綠色開花植物的幾種主要組織，初步認同植物體組織的結構與功能相適應的觀點，得出根、莖、葉、果實都是由不同組織按照一定的次序結合在一起形成的具有一定功能的器官。同時，這些器官有相同的組織結構，學生即可據此推測出植物器官間存在聯系。

3.3 真相

3.3.1 植物體具有一定的結構層次（明線）

教師再次展示番茄植株，讓學生分辨并說明綠色開花植物是由六大器官組成的（其中根、莖、葉為營養器官，花、果實、種子為生殖器官）。教師進一步帶領學生進行綜合分析，從宏觀到微觀一次性描述出綠色開花植物體的所有結構層次。之后，教師要求學生從微觀到宏觀，自主構建綠色開花植物體結構層次的相關概念，培養學生逆向思維。

設計意圖：教師通過實踐活動帶領學生分析植物體的結構層次，通過學生自主反向梳理結構層次，培養學生逆向思維能力。

3.3.2 生物體在結構和功能上是一個統一的整體（暗線）

教師拿起番茄果實，引導學生整理獲得的線索并提出問題：番茄酸甜的汁液都是果實生產的嗎？教師帶領學生分析，果實中酸甜的口感主要來自于葉進行光合作用制造的營養物質，而制造豐富的汁液則需要根、莖、葉等多個器官的協調配合，器官功能的發揮離不開不同的組織，更離不開每個植物細胞的生命活動。

設計意圖：教師合理引導學生，培養學生的整體觀，帶領學生一起分析，幫助學生深入理解“植物體具有一定的層次，各部分在結構上相互聯系，在功能上相互配合，共同完成各項生命活動”。

3.4 教學評價

學生根據自身的課堂表現進行自我評價（見表1）。教師利用玉溪市本地特色澄江藕粉、新平褚橙、綠孔雀與滇橄欖等在真實情境下命制隨堂練習，鞏固新知。

設計意圖：學生通過課堂表現自評，當堂查缺補漏。教師再現重難點，結合本土資源特點，精心命制情境化習題，對學生的學習成果進行檢驗。

3.5 實踐創新

教師引導學生種植實驗剩下的番茄種子，記錄種子萌發和幼苗成長的過程，通過查詢相關資料，嘗試應用生物學知識對種植條件進行優化，以期種植出酸甜適中的番茄果實。

設計意圖：以解剖實驗留下的番茄種子為例，創設情境銜接后續課程，鼓勵學生勞動實踐，在生活中發現并運用生物學知識解決問題。教師通過指導學生種植番茄種子，進一步了解番茄植株生活史及外界環境條件對番茄種子萌發、番茄植株生長發育的影響。

4 教學反思

本課例關注生物學概念構建的邏輯起點，緊扣明暗兩條主線，將“番茄里那酸甜的汁液來自于哪些細胞”這一問題情境貫穿課堂，引導學生從宏觀到微觀，從現象到本質，開展“模仿—實踐—拓展”三個逐步深入的探究實踐活動，使學生基于觀察到的事實、現象，歷經分析、歸納、抽象等思維過程形成概念和發展科學思維。

本課例搭建學生展示的課堂空間，重視過程評價。在小組展示環節，學生對小組成果進行介紹，表達交流過程中不僅能充分分析自己的實驗現象，還能對自己在實驗過程中的表現進行評價。合理的評價可以幫助學生認識自我，建立自信，改進學習方式，促進其核心素養的形成。

同時，教師角色的轉變也是該教學模式成功的關鍵。教師不再是單純的知識傳授者，而是成為學生學習的引導者和促進者。這要求教師不僅要具備扎實的專業知識，還要具備優秀的教學設計和組織能力，以及對學生學習情況的敏銳洞察力和評價反饋能力。

綜上所述，概念教學極大地提升了學生的主體性和參與度。學生之間的互動與合作促進了科學思維的形成和發展。這種“做中學”的教學模式培養了學生的探究精神和解決實際問題的能力，促進了其生物學學科核心素養的有效發展。

參考文獻

［1］陳壽春. 指向高階思維能力培養的深度學習研究——以“多細胞生物體的結構層次”為例［J］.中學生物教學，2022（33）：6-9.

［2］譚麗麗. 基于科學探究的“植物體的結構層次”概念教學［J］.中學生物學，2019（6）：13-14.