程文靜

全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是新一輪課程改革的核心任務(wù)。學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升理應(yīng)成為教師實(shí)施教學(xué)目標(biāo)的首要任務(wù)。掌握一定的科學(xué)方法是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一部分，逆向思維就是一種重要的科學(xué)方法。“尿液的形成和排出”是七年級(jí)生物中的核心內(nèi)容，也是全書的重點(diǎn)和難點(diǎn)。筆者利用”逆向思維“的方法不僅突出了該內(nèi)容的核心地位，且有效地突破了學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。

1 挖掘生活奠定猜想的基礎(chǔ)

學(xué)生生活在感性材料堆積的自然環(huán)境中，而一切生命活動(dòng)在正常情況下，呈現(xiàn)出來(lái)的是“本來(lái)如此”的簡(jiǎn)單結(jié)果，表現(xiàn)出的是生命活動(dòng)的不相關(guān)性。這種自然的簡(jiǎn)單，對(duì)思維單一的中學(xué)生來(lái)說(shuō)會(huì)產(chǎn)生一種由衷的親近感。而初中生物所描述的恰是以細(xì)胞為生命基本單位的宏觀現(xiàn)象和宏觀過(guò)程。在生活和文本之間，教師的智慧就是利用這種親近感走進(jìn)學(xué)生內(nèi)心，通過(guò)巧妙地展現(xiàn)異常的生命現(xiàn)象（在病人尿檢結(jié)果中出現(xiàn)血細(xì)胞），給學(xué)生一種瞠目的震驚，形成認(rèn)識(shí)上的沖撞，突破學(xué)生思維的瓶頸，假設(shè)和猜想就會(huì)在學(xué)生大腦中自然而然地萌生，遵循逆向思維的道路走進(jìn)探究過(guò)程。

2 探究尿液形成過(guò)程包括四個(gè)環(huán)節(jié)

第一環(huán)節(jié)——搜集大量素材產(chǎn)生理性的與之相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題，即在大量現(xiàn)象、觀察過(guò)程和結(jié)果的基礎(chǔ)上產(chǎn)生疑問(wèn)。在“尿液的形成和排出”導(dǎo)入新課的環(huán)節(jié)，教師呈現(xiàn)病人的”血檢”與“尿檢”結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生思考：“尿液中為什么含有血液？尿液的形成與血液有什么關(guān)系？”

第二環(huán)節(jié)——尋求理論的支撐，形成初步猜想。為了回答第一環(huán)節(jié)提出的問(wèn)題，教師要求學(xué)生發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，充分運(yùn)用相關(guān)的科學(xué)原理和知識(shí)，圍繞問(wèn)題多角度多層次尋求理論支持，形成初步猜想。在該環(huán)節(jié)，教師要善于使用教材和課后搜集的素材巧妙地設(shè)置問(wèn)題情景，激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，使他們發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題。教師在教學(xué)過(guò)程中也要考慮學(xué)生已有的認(rèn)知水平和生活經(jīng)驗(yàn)等因素來(lái)設(shè)置問(wèn)題，使問(wèn)題有梯度。在探究尿液的形成過(guò)程中，教師可分別從以下兩個(gè)方面展開(kāi)。① 從結(jié)果入手，展示尿液和血液的成分（表1）。

教師提出問(wèn)題：

① 通過(guò)對(duì)比兩種液體的成分你能獲得哪些信息？

② 尿液中的這些成分和血液中其他成分相比有哪些共同特點(diǎn)？

學(xué)生初步猜想尿液和血液的關(guān)系——尿液是從血液變化過(guò)來(lái)；接著遵循逆向思維的思路，尋找物質(zhì)成分發(fā)生變化的部位。

教師展示腎單位結(jié)構(gòu)的圖片，并提出問(wèn)題：

① 腎小球的構(gòu)成是什么？

② 毛細(xì)血管功能特點(diǎn)是什么？

③ 在腎單位中還有哪些地方也存在毛細(xì)血管？

通過(guò)分析腎單位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能學(xué)生猜想尿液形成的部位——腎小球和腎小管?！拔镔|(zhì)成分對(duì)比”和“器官結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能的適應(yīng)”這兩方面形成了有力的證據(jù)鏈，猜想已具雛形。在這個(gè)尋求理論支撐的過(guò)程充分挖掘了學(xué)生儲(chǔ)備的知識(shí)，達(dá)到了學(xué)以致用的目的。

第三環(huán)節(jié)——確定假說(shuō)內(nèi)容，實(shí)踐逆向過(guò)程。假說(shuō)的內(nèi)容是對(duì)已知現(xiàn)象的解釋和預(yù)見(jiàn)，需在模擬實(shí)踐中求證。實(shí)踐是對(duì)理論的挑戰(zhàn)，同時(shí)也為理論的提升和完善提供了機(jī)遇。在確認(rèn)尿液形成部位的基礎(chǔ)上，猜想尿液的形成過(guò)程是這一環(huán)節(jié)核心。

教師引導(dǎo)學(xué)生思考以下問(wèn)題：

① 在血液流經(jīng)腎小球時(shí)發(fā)生怎樣的變化？在腎小囊腔中形成的液體的成分是什么？并說(shuō)出猜想的理由。

② 當(dāng)以上液體流經(jīng)腎小管時(shí)又發(fā)生怎樣的變化，最終形成了尿液？

激烈的認(rèn)識(shí)沖突使外部知識(shí)與內(nèi)部創(chuàng)造的不平衡達(dá)到暫時(shí)的平衡。該過(guò)程的延續(xù)要求學(xué)生要有較完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是解決沖突的保障。正如心理學(xué)家加涅認(rèn)為，學(xué)生對(duì)探究的問(wèn)題要有較廣的背景知識(shí)，才有可能發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，也才有可能對(duì)大量信息進(jìn)行選擇、整合和編碼，從而進(jìn)行有效的思考。這種挑戰(zhàn)性的問(wèn)題極大程度地拉動(dòng)了學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，使學(xué)生積極主動(dòng)地獲取并利用各個(gè)方面的知識(shí)來(lái)解決當(dāng)前自己面臨的問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程對(duì)學(xué)生的綜合素養(yǎng)的提高起到了非常重要的作用。

第四環(huán)節(jié)——求證環(huán)節(jié)。大膽的猜想、激烈的爭(zhēng)議，會(huì)激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求證欲望。求證的途徑很多：閱讀文本、觀看視頻、查閱醫(yī)學(xué)科普……主動(dòng)的求證過(guò)程不僅是主動(dòng)修正和完善的的過(guò)程，更是一個(gè)開(kāi)闊 視野的過(guò)程，也是一個(gè)生成新問(wèn)題的過(guò)程。

“逆向思維”不僅是一種引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，更是一種思想，引領(lǐng)學(xué)生去探究更廣闊的生命科學(xué)領(lǐng)域！