基于科學思維培養(yǎng)的初中生物學論證探究式教學研究

文/廣州市南武實驗學校 梁春梅

《義務教育生物學課程標準（2022 年版）》將發(fā)展學生核心素養(yǎng)作為課程的宗旨和課程的總目標，生物學科核心素養(yǎng)中就有科學思維這一維度。論證式教學在高中課堂中應用較廣泛，在初中生物學課堂上，由于學生年齡特點和思維發(fā)展水平與高中生不同。筆者根據初中生特點、結合新課標和教材開展論證探究式教學，簡化其中步驟，重在引導學生注重論點的提出、論據的收集和論證的過程，基于客觀事實開展科學思維的培養(yǎng)。下面以人教版初中生物學七年級上冊“藻類、苔蘚和蕨類植物”為例，闡述如何將論證探究式教學策略應用課堂中，培養(yǎng)學生科學思維。

一、論證探究式教學策略與傳統(tǒng)教學策略的比較

科學思維強調基于證據和邏輯進行獨立思考和判斷的研究范式，科學思維首先是一種思維習慣，是尊重事實證據，崇尚嚴謹求實的求知態(tài)度。在傳統(tǒng)教學模式中，教師在引導學生學習“藻類、苔蘚和蕨類植物”一課時，通常會根據教材要求，準備好三種植物樣本供學生觀察，并對形態(tài)結構和生活環(huán)境進行列表比較、歸納總結，但這種觀察實驗往往只停留在表面，如對根莖葉器官的觀察只需從外部確認三種植物是否具備根莖葉器官，再通過引導學生閱讀教材中關于輸導組織的描述，完成表格內容填寫。應用論證探究式教學策略，筆者創(chuàng)新實驗引導學生深入觀察、探究分析，學生通過客觀事實來判斷并構建概念，可促進科學思維發(fā)展。

二、論證探究式教學策略的應用

1.創(chuàng)設情境，激發(fā)興趣。課上導入時筆者先回顧了“植物體的結構層次”相關內容，展示教材油菜花的圖片，指出綠色開花植物具有六大器官，為后面學習作鋪墊。接著出示學生熟悉的“紫菜湯”圖片，提問“紫菜是藻類植物，很多人都愛喝紫菜湯，那你知道你吃的是紫菜哪個部分嗎？有同學見過或吃過紫菜花、紫菜果甚至紫菜種子嗎？”學生紛紛表示沒有?！白喜耸欠窬邆溥@六大器官呢？”“紫菜沒有種子，那如何繁殖后代？”通過相關圖片資料聯系實際、創(chuàng)設情境，讓學生產生認知沖突，激發(fā)學生的學習興趣。

2.巧設問題，步步為營。課前筆者給學生布置了學習任務：觀察或了解藻類、苔蘚和蕨類植物的生活環(huán)境。學生通過實地觀察、上網搜查資料進行學習，在課上匯報學習結果：藻類植物生活在水中，苔蘚植物生活在陰濕的陸地，蕨類植物生活在潮濕的陸地。筆者引導學生對比這三種植物的生活環(huán)境，學生得出結論：三種植物生活環(huán)境從水生過渡到陸生。筆者引導：“大家通過實地觀察，這三種植物是不是所有植物都具備根莖葉等六大器官？”“那它們是如何適應生活環(huán)境呢？”筆者準備了紫菜、海帶、水綿、葫蘆蘚、白發(fā)蘚、腎蕨等樣本給學生觀察，并把觀察結果進行記錄、對比。在學生觀察植物的形態(tài)結構后，有學生提出問題：“紫菜沒有根莖葉分化，它如何吸水、運水？”“苔蘚和蕨類同樣生活在陸地上，為什么苔蘚長得這么矮??？”筆者引導學生觀察苔蘚、蕨類植物是否有根莖葉分化，并結合教材資料分析。學生指出苔蘚只有假根，有莖葉分化，而蕨類植物有根莖葉分化。這樣的由表及里仔細觀察和對比，讓學生進一步認識到并不是所有植物都具有根莖葉花果實和種子六大器官，不同種類的植物形態(tài)結構不一樣，從而幫助學生構建生物多樣性的概念……

3.實驗探究，獲取證據。帶著問題筆者與學生一起經過討論，設計了三組實驗：1.制作藻類植物細胞臨時裝片，觀察其中的葉綠素；2.把曬干的裙帶菜泡在水中，觀察結果；把紫菜、白發(fā)蘚、腎蕨分別泡在紅墨水中，再制作成臨時裝片觀察三種植物吸水、運水的情況。3.針對苔蘚假根有什么作用這個問題，再進一步細化實驗，把白發(fā)蘚的假根和葉片分別泡在紅墨水中，進行對比，更深入了解苔蘚植物吸水和運水結構。

4.思維碰撞，總結歸納。對于整節(jié)課的學習，學生以實驗結果為基礎，進行了論證過程，其內容包括證據、推論和主張三部分。通過實驗結果分析，聯系植物生長環(huán)境進行比較，學生尊重事實，形成觀點，構建了概念：藻類生活在水中，全身可吸水；綠藻每個細胞都有葉綠素，可進行光合作用；苔蘚根不能運水，為假根；沒有輸導組織，葉片可吸水，因此苔蘚長得比較矮小，并要生活在離水源很近的地方或陰濕的地方；蕨類根部可吸水，并通過輸導組織運輸水分到莖和葉中，因此蕨類相比苔蘚長得更高大，可以生活在相對干燥的地方。通過概念構建逐步形成生命觀念：結構與功能觀、進化與適應觀，發(fā)展了生物學科核心素養(yǎng)。