徐建芳

【摘要】學(xué)生從小學(xué)三年級(jí)至今，已經(jīng)過(guò)四年多的《科學(xué)》學(xué)科學(xué)習(xí)，進(jìn)行了很多的科學(xué)探究活動(dòng)，尤其經(jīng)過(guò)七年級(jí)上冊(cè)《科學(xué)》的學(xué)習(xí)，學(xué)生已初步掌握科學(xué)探究的一般步驟，知道實(shí)驗(yàn)中通常要采用對(duì)照的方法進(jìn)行探究取證，初步會(huì)運(yùn)用控制變量法進(jìn)行研究，清楚要采取多個(gè)個(gè)體參與實(shí)驗(yàn)，避免偶然因素的發(fā)生等。七年級(jí)下冊(cè)第一章第4節(jié)植物的一生中的“探究種子萌發(fā)需要什么條件”正好能把前面所學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究方法進(jìn)行運(yùn)用與深化，在此次探究活動(dòng)中可以采取分析方案的方式，讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)與領(lǐng)會(huì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)和控制變量法以及對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)和自己進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，積極思考探究活動(dòng)中值得注意的問(wèn)題等。在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、觀(guān)察能力和思維能力等，從而更有效地提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】探究 技能 思維 能力

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.98 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）06-0045-02

《義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）解讀》中指出：科學(xué)課程注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和對(duì)科學(xué)探究的理解，教師對(duì)此應(yīng)該給予充分的關(guān)注，并適當(dāng)?shù)貏?chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境，使所有學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與科學(xué)探究。

筆者在進(jìn)行浙教版七年級(jí)下冊(cè)第一章第4節(jié)植物的一生中“探究種子萌發(fā)需要什么條件”的教學(xué)之前，為了有效地與小學(xué)科學(xué)的教學(xué)進(jìn)行銜接，對(duì)五上《科學(xué)》生物與環(huán)境中相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行查閱，小學(xué)里已開(kāi)展了種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)和觀(guān)察綠豆芽的生長(zhǎng)，共計(jì)三個(gè)課時(shí)的教學(xué)。針對(duì)種子萌發(fā)的問(wèn)題，通過(guò)與學(xué)生的課間交流，他們給了這些信息：五年級(jí)學(xué)的，種子萌發(fā)需要有水、溫度和空氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)還有部分同學(xué)還記得綠豆芽的發(fā)芽不需要光照等。

通過(guò)教材解讀以及和學(xué)生的交流后，確定七年級(jí)的這部分內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)放在提高學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力上。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣并喚醒他們小學(xué)知識(shí)和技能的記憶，提前七天布置學(xué)生在家里做黃豆種子的萌發(fā)小實(shí)驗(yàn)。課堂教學(xué)之前，與同學(xué)一起交流他們的實(shí)驗(yàn)成果，學(xué)生帶著充分準(zhǔn)備進(jìn)入課題。

師：田野或樹(shù)林里，各種成熟的種子都能安然度過(guò)寒冷的冬天，等春天來(lái)臨時(shí)才開(kāi)始萌動(dòng)。而盛夏時(shí)成熟的早稻種子，如遇上降雨，就會(huì)發(fā)出芽來(lái)。那么，到底是哪些條件決定著種子的萌發(fā)呢？種子萌發(fā)需要什么條件呢？

師：你能建立幾種假設(shè)？

生：可能與水分的多少有關(guān)。

生：可能與種子周?chē)袩o(wú)空氣有關(guān)。

生：可能與環(huán)境溫度有關(guān)……

課堂里很快就活躍起來(lái)，學(xué)生們把種子是否萌發(fā)的可能因素一一例舉了出來(lái)。針對(duì)學(xué)生建立假設(shè)這一環(huán)節(jié)，難不了學(xué)生。只是需要在這過(guò)程中滲入一些知識(shí)，提高學(xué)生的認(rèn)知。

師：我們把這些會(huì)影響種子萌發(fā)的因素叫做變量。我們?cè)谘芯窟^(guò)程中要選子粒飽滿(mǎn)的種子來(lái)做實(shí)驗(yàn)，以免失敗。其實(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中，農(nóng)民首先考慮種子自身是否有缺陷，因?yàn)檫@直接影響種子的萌發(fā)，從而影響莊稼的產(chǎn)量與收成。其中有關(guān)種子自身的變量，我們可以把它們稱(chēng)為次要變量。

師：有句老話(huà)說(shuō)，農(nóng)民吃飯靠天收。你們覺(jué)得這是什么意思？

生：老是下雨，這就不行。干旱也不行。

生：種子萌發(fā)與周?chē)h(huán)境溫度有關(guān)。

生：快收割的時(shí)候，老是下雨的話(huà)，稻穗就在天里就發(fā)芽了。

師：可見(jiàn)，植物在生長(zhǎng)的過(guò)程中很受天氣變化的影響。種子在萌發(fā)時(shí)期也不例外，水分不夠、周?chē)鷾囟冗^(guò)低等都不行。

師：你們有沒(méi)有看見(jiàn)，有些田地上有時(shí)鋪有塑料？這是為什么呢？

生：哦，這不可以起到防止水分散失的作用嘛！

生：我覺(jué)得還可以保溫哦！

師：真聰明！

師：我們把水分、溫度、空氣等稱(chēng)為是種子萌發(fā)的主要變量，由于這些因素的不適合，種子就不能萌發(fā)。所以我們研究的主要是這些變量是怎么影響種子的萌發(fā)的。如：在研究一個(gè)主要變量（如水）對(duì)種子萌發(fā)的影響時(shí)，其他的變量（如空氣、溫度等）必須保證不變，只有水這個(gè)變量發(fā)生變化。請(qǐng)問(wèn)這是一種什么研究方法？

生齊聲：控制變量法。

師：那什么叫做控制變量法呢？

生：書(shū)本21頁(yè)，當(dāng)設(shè)計(jì)多個(gè)因素影響方案時(shí)，每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響，這種研究方法叫控制變量法。

師：請(qǐng)大家把書(shū)本上這句話(huà)好好的理解一下。結(jié)合自己在家里所做的實(shí)驗(yàn)，想想自己做種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程是否有不足之處。也可以跟同桌交流一下。

師：書(shū)本20頁(yè)有一個(gè)探究豌豆種子萌發(fā)條件的實(shí)驗(yàn)方案，你認(rèn)為這個(gè)方案能研究哪些因素對(duì)種子萌發(fā)的影響呢？

生：溫度、水分、空氣。

師：好的。請(qǐng)你們思考：1.三組實(shí)驗(yàn)中在變量上有何差異？

生：溫度不同。

師：能不能再確切些？

生：環(huán)境溫度不同。

師：很好！

師：請(qǐng)?jiān)偎伎迹?.在同組內(nèi)，A種子與B種子、B種子與C種子、A種子與C種子在變量上各有什么差異？

生：A種子與B種子水分不同，B種子和C種子空氣不同，A種子與C種子水分和空氣都不同。

師：我們可不可以把同組中的A種子與C種子間進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)？

生：不行，有兩個(gè)變量。

生：這樣的話(huà)，我們就不知道是什么因素導(dǎo)致種子不能萌發(fā)了。到底是水分在影響種子萌發(fā)，還是空氣影響種子萌發(fā)呢？你們說(shuō)是吧！

孩子一副得意的樣子，真讓老師高興。

師：那么請(qǐng)你們思考：3.不同組間的A種子和B種子存在什么差異？B種子之間和C種子之間呢？

生：不同組間的A種子與B種子水分、溫度都不同，B種子和C種子的溫度、空氣都不同。

師：我們可以把不同組間的A種子與B種子、B種子和C種子進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)嗎？

生齊聲：不能。

師：（進(jìn)行個(gè)別提問(wèn)）能否對(duì)甲組的B種子與乙組的A種子的萌發(fā)情況進(jìn)行比較？

生：不能，甲組的B種子與乙組的A種子間有兩個(gè)變量不同，水分、溫度都不同，不能比較。

通過(guò)這些設(shè)問(wèn)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何進(jìn)行對(duì)照有了深刻的印象。對(duì)于控制變量的研究方法有了更深入的認(rèn)識(shí)。大多數(shù)學(xué)生能做到相關(guān)概念與本實(shí)驗(yàn)具體問(wèn)題相結(jié)合。

師：三組豌豆種子在不同的環(huán)境溫度下，放置了5天后。你覺(jué)得哪?；蛘吣膸琢７N子能發(fā)芽？

生：只有甲組B種子。

師：有不同意見(jiàn)嗎？

生：沒(méi)有！

師：根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案再結(jié)合你自己的種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，你可以得出怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論呢？

生：種子的萌發(fā)需要水分、溫度、空氣。

師：有同學(xué)補(bǔ)充嗎？

生：這三個(gè)因素要同時(shí)滿(mǎn)足，種子才能萌發(fā)。

師：還有補(bǔ)充嗎？

生：種子的萌發(fā)需要一定的水分、充足的空氣和適宜的溫度。

師：好極了，這些定語(yǔ)用得真恰當(dāng)！

師：大家一起來(lái)總結(jié)一下，種子萌發(fā)需要什么樣的環(huán)境條件？

生：種子萌發(fā)需要一定的水分、充足的空氣和適宜的溫度。

師：這三個(gè)條件必須同時(shí)具備，缺一不可。

師：這三組實(shí)驗(yàn)中A、B、C種子各用一顆豌豆種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你作何評(píng)價(jià)？

生：不好，這樣實(shí)驗(yàn)具有偶然性。

師：就是說(shuō)：只用一顆豌豆種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可能會(huì)由于種子自身的原因影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。那又如何改進(jìn)呢？

生：要用多顆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

師：是的。為了避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，每組中每個(gè)狀態(tài)下種子的種子要多顆。大家有沒(méi)意識(shí)到科學(xué)探究中，語(yǔ)言表達(dá)很重要？希望同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中就注重表達(dá)的合理性、嚴(yán)密性。

師：還有什么因素會(huì)影響種子的萌發(fā)？光照對(duì)種子的萌發(fā)有影響嗎？

生：有。

生：沒(méi)有。

師：到底有沒(méi)有影響呢？如果我們要研究光對(duì)種子萌發(fā)是否有影響，應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？獨(dú)立思考后，再進(jìn)行同桌交流，完成比較完整的實(shí)驗(yàn)方案之后，大家一起來(lái)交流。

生：取20顆完好的豌豆種子，平均分成兩組，兩組種子都提供一定的水分、充足的空氣和適宜的環(huán)境溫度下，甲組接受光照、乙組處于黑暗的環(huán)境，過(guò)一段時(shí)間觀(guān)察兩組豌豆種子的萌發(fā)狀況。

師：提醒大家，當(dāng)在研究生物的相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，在進(jìn)行控制變量研究的過(guò)程中，要讓生物處于相同適宜的環(huán)境中，不然生物不能生存，這將無(wú)法順利研究。種子萌發(fā)要同時(shí)具備自身?xiàng)l件和適宜的環(huán)境條件，也就是種子萌發(fā)還跟種子的形狀、大小、飽滿(mǎn)程度以及是否處于休眠狀態(tài)等有一定關(guān)系。請(qǐng)同學(xué)們聯(lián)系實(shí)際想想：農(nóng)作物和花卉為什么都要在一定的季節(jié)播種，而且，要播種在濕潤(rùn)疏松的土壤中？

生：種子的萌發(fā)需要適宜的溫度、充足的空氣和一定的水分。

師：在你們做黃豆種子萌發(fā)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有沒(méi)有黃豆浸在水中卻又萌發(fā)的？

生：是的。老師，這是為什么呢？

師：是書(shū)本知識(shí)錯(cuò)了還是另有原因？

生：肯定另有原因，那又是什么原因呢？

師：你們能否從實(shí)驗(yàn)方案上展開(kāi)尋找種子發(fā)芽的原因的小組討論。問(wèn)題在哪里？

生：還是不清楚原因，我們認(rèn)為問(wèn)題在水上，但是不知作何解釋?zhuān)此杏醒鯕猓?/p>

難道是水中溶解有少量的空氣導(dǎo)致了種子發(fā)芽？

師：其實(shí)，加熱后靜置冷卻的冷開(kāi)水中，由于空氣含量很少，種子沒(méi)有發(fā)芽，而振蕩過(guò)的冷開(kāi)水中和沒(méi)作任何處理的自來(lái)水中，種子都發(fā)了芽。說(shuō)明水中確實(shí)溶解有少量的空氣，是溶解氧導(dǎo)致了種子的萌發(fā)。你們可以通過(guò)同學(xué)間討論設(shè)計(jì)出對(duì)照實(shí)驗(yàn)，來(lái)證實(shí)自己的猜想，不妨回家再試試。

通過(guò)這節(jié)課，大家對(duì)種子萌發(fā)條件又有了更深刻的了解。

教學(xué)反思：在這節(jié)課的教學(xué)中，課前和課后進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力進(jìn)行了訓(xùn)練，有助于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。教師引導(dǎo)他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象、目的的不同，選用恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法。教師幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行理性的分析，有助于學(xué)生對(duì)科學(xué)探究過(guò)程的深刻理解。針對(duì)學(xué)生所不解的實(shí)驗(yàn)，他們更加感興趣，促動(dòng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有操作層面上的思考與改進(jìn)。在學(xué)生的再次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中還有了意外收獲，不僅讓學(xué)生完成課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，還延伸出更多的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，同時(shí)再次實(shí)驗(yàn)也彌補(bǔ)學(xué)生由于各種原因造成的實(shí)驗(yàn)缺失。教師把學(xué)生的思維與動(dòng)手操作結(jié)合起來(lái)，發(fā)展了他們提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀(guān)認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)生在自己原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)新知識(shí)進(jìn)行積極主動(dòng)建構(gòu)的。而原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與新的知識(shí)進(jìn)行有效的聯(lián)系，需要一個(gè)知識(shí)的連接點(diǎn)。因此，在教學(xué)中教師要研究實(shí)驗(yàn)和研究學(xué)生，揣摩學(xué)生的思維，創(chuàng)設(shè)學(xué)生思維的連接點(diǎn)，并對(duì)容易出現(xiàn)問(wèn)題的地方提前設(shè)定預(yù)案。例如：針對(duì)浸在水中的黃豆也能萌發(fā)的實(shí)驗(yàn)，這種 “意外”現(xiàn)象更能引起大家的思考。七年級(jí)學(xué)生正處于具體形象思維逐漸向抽象思維發(fā)展的初級(jí)階段，教師關(guān)注和利用好這樣的“意外”，更能促進(jìn)學(xué)生的思考與發(fā)現(xiàn)，有助于提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。在整堂課的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)和探究貫穿始終，提高了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力，拓展了他們的創(chuàng)造性思維，也鍛煉了他們的語(yǔ)言表達(dá)能力。

通過(guò)“探究種子萌發(fā)需要什么條件”的教學(xué)，對(duì)于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)揮的作用可能微乎其微，但是只要教師把科學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究作為載體，在課堂中讓學(xué)生多進(jìn)行動(dòng)手動(dòng)腦的活動(dòng)，通過(guò)設(shè)問(wèn)、追問(wèn)、反問(wèn)，以及充分利用課堂中的動(dòng)態(tài)生成等，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行訓(xùn)練并著重培養(yǎng)學(xué)生的思維技能和能力，從而更有效地提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《科學(xué)》（義務(wù)教育教科書(shū)七年級(jí)下冊(cè)）浙江教育出版社 2013.11

[2]《科學(xué)》（義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)五年級(jí)上冊(cè)）教育科學(xué)出版社 2013.10

[3]《義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）解讀》高等教育出版社2013.07