朱愛(ài)霞

摘要 基于社團(tuán)活動(dòng)“不一樣的精彩一生物實(shí)踐社”，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維為目標(biāo)，從社團(tuán)活動(dòng)實(shí)施前的內(nèi)容設(shè)計(jì)，實(shí)施過(guò)程中的教學(xué)策略的探究對(duì)社團(tuán)活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞 科學(xué)思維 社團(tuán)活動(dòng) 課程開(kāi)發(fā)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

科學(xué)思維是指基于事實(shí)和證據(jù)，以嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力，能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會(huì)議題。目前，教學(xué)研究人員乃至一線生物學(xué)教師都在思考如何在課程教學(xué)中提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，然而目前在初中生物學(xué)課程實(shí)施中因?yàn)樯龑W(xué)的因素仍有強(qiáng)調(diào)概念的識(shí)記而忽略了科學(xué)思維的現(xiàn)象。面對(duì)這一現(xiàn)象，筆者以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、提升學(xué)生思維品質(zhì)為目標(biāo)，開(kāi)設(shè)了課程拓展類社團(tuán)“不一樣的精彩一生物實(shí)踐社”，現(xiàn)將活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程中的幾點(diǎn)感悟做以下總結(jié)。

1課程內(nèi)容科學(xué)有趣，孕育科學(xué)思維的發(fā)生

《尚書·說(shuō)命中》中說(shuō)到“惟事事，乃其有備，有備無(wú)患”。制訂一個(gè)科學(xué)合理的社團(tuán)課程計(jì)劃，活動(dòng)開(kāi)展便成功了一半，根據(jù)課程目標(biāo)，設(shè)置如表1所示的教學(xué)內(nèi)容?；顒?dòng)的選擇均以蘇科版生物學(xué)教材為依托，選取適宜開(kāi)展的活動(dòng)進(jìn)行拓展。為保證活動(dòng)能夠正常開(kāi)設(shè)，筆者對(duì)每一個(gè)活動(dòng)都進(jìn)行了預(yù)試驗(yàn)，課程實(shí)施均以趣味小實(shí)驗(yàn)為主，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推理實(shí)驗(yàn)結(jié)論等環(huán)節(jié)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)?；顒?dòng)材料大多簡(jiǎn)單易取，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象卻有出其不意之處，極大地激發(fā)了學(xué)生的好奇心。例如，“雞蛋冒汗”實(shí)驗(yàn)，選擇的是學(xué)生每天都吃的雞蛋，但很多學(xué)生并不知道雞蛋蛋殼的秘密。在實(shí)驗(yàn)觀察中，學(xué)生能夠感受實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣，感受揭秘的喜悅，極大得激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也獲得了相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。

2活動(dòng)策略精挑細(xì)選，助力科學(xué)思維的發(fā)展

教師合理地選擇活動(dòng)策略，可以提升活動(dòng)開(kāi)展效率，激發(fā)學(xué)生釋疑的興趣。在社團(tuán)活動(dòng)的開(kāi)設(shè)過(guò)程中，教師應(yīng)以活動(dòng)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，選擇合適的活動(dòng)策略，促進(jìn)活動(dòng)目標(biāo)的達(dá)成。

2.1注重知識(shí)模型建構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的建模能力

生物學(xué)中的模型與建模就是學(xué)生科學(xué)思維的外化。在生物學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，常常要用到模型建構(gòu)思維能力，建模可以將抽象知識(shí)可視化，以便于學(xué)生理解其結(jié)構(gòu)。因此，學(xué)生能夠充分利用模型、構(gòu)建模型，以培養(yǎng)邏輯思維能力，最終形成生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。例如，在學(xué)習(xí)了人體三種血管的結(jié)構(gòu)與功能后，教師及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)三種血管最突出的特點(diǎn)。然而血管圖片較為抽象，為了更直觀地體現(xiàn)血管的特點(diǎn)，社團(tuán)活動(dòng)時(shí)教師鼓勵(lì)學(xué)生用彩紙和吸管制作血管模型。這就是一個(gè)將知識(shí)可視化的建模過(guò)程。

另外，在學(xué)習(xí)了概念“染色體由蛋白質(zhì)與DNA構(gòu)成”后，教師播放染色體3D結(jié)構(gòu)動(dòng)圖，讓學(xué)生有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生感受蛋白質(zhì)與DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)合的特點(diǎn)，在社團(tuán)活動(dòng)中鼓勵(lì)學(xué)生利用超輕黏土、回形針和彩紙制作出染色體模型（圖1）。類似的活動(dòng)還有“自制教具——生物進(jìn)化樹”，并在學(xué)生學(xué)習(xí)了生物進(jìn)化的歷程后，筆者準(zhǔn)備了彩色卡紙和打印好的各種動(dòng)物圖片，讓學(xué)生自己動(dòng)手剪圖（圖2），從而能夠真切地感受到生物進(jìn)化的路徑和地位，使感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。這也是建模的過(guò)程。

2.2注重實(shí)驗(yàn)的趣味性，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是學(xué)生科學(xué)思維的重要組成部分。筆者在設(shè)置活動(dòng)內(nèi)容時(shí)，以教材內(nèi)容為依托，適當(dāng)加入了一些有趣的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，長(zhǎng)骨的結(jié)構(gòu)在蘇科版生物學(xué)教科書八年級(jí)上冊(cè)第17章第一節(jié)中有簡(jiǎn)單的介紹。教科書通過(guò)觀察長(zhǎng)骨結(jié)構(gòu)，總結(jié)、歸納得出，骨既可以承受一定的壓力也可抗壓。有學(xué)生提出：為什么骨可以承壓和抗壓，是否與骨里面何種成分有關(guān)？因此在社團(tuán)中安排了“骨的成分與骨的特性之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前補(bǔ)充有機(jī)物（蛋白質(zhì)燃燒發(fā)臭）可燃、鈣可溶解在酸性液體中等化學(xué)知識(shí)。學(xué)生通過(guò)將豬肋骨煅燒和魚骨浸泡鹽酸實(shí)驗(yàn)，得出：骨中既含無(wú)機(jī)物鈣鹽也含有機(jī)物蛋白質(zhì)，有機(jī)物使骨柔軟，可以承受一定的壓力，無(wú)機(jī)物使骨脆硬，可以抵抗一定的壓力。通過(guò)有趣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生鞏固了教材知識(shí)，深刻理解骨既堅(jiān)固又有彈性，同時(shí)鍛煉了推理思維能力。再如，在活動(dòng)“模擬血型鑒定”中，學(xué)生根據(jù)各種“血型”之間融合后產(chǎn)生的沉淀現(xiàn)象，反推這兩種血型不可相輸。在反向推理中，學(xué)生不僅學(xué)到血型鑒定的方法，而且理解了血液中紅細(xì)胞凝結(jié)的原理，提升了思維品質(zhì)。

2.3注重實(shí)驗(yàn)深入探究，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力

批判性思維是人的一種品質(zhì)，其與自我管理能力、解決問(wèn)題能力一樣都是思維品質(zhì)的組成部分。擁有批判性思維能力的學(xué)生能夠?qū)η叭说挠^點(diǎn)進(jìn)行反思、質(zhì)疑，在連續(xù)的思考中做出理性分析，加深對(duì)知識(shí)的理解以及對(duì)事物的看法。社團(tuán)活動(dòng)設(shè)計(jì)以深入探究的形式，加強(qiáng)學(xué)生批判性思維能力的訓(xùn)練。

例如，學(xué)生通過(guò)教材實(shí)驗(yàn)分析得出種子萌發(fā)需要水、適宜溫度，不需要陽(yáng)光。筆者提出：種子萌發(fā)還需要哪些外界條件呢？這樣，教師以問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生從生物的呼吸作用角度考慮，并設(shè)計(jì)了“探究種子萌發(fā)的外界條件”活動(dòng)。筆者向?qū)W生提供紙杯、紗布、綠豆等材料，社團(tuán)成員分別選取水、空氣、陽(yáng)光、適宜溫度、陽(yáng)光4個(gè)因素進(jìn)行探究，從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象記錄、實(shí)驗(yàn)總結(jié)等方面進(jìn)行思考。約一周后，學(xué)生得出種子萌發(fā)需要空氣、水、適宜溫度三個(gè)條件。經(jīng)過(guò)“設(shè)計(jì)—實(shí)驗(yàn)—觀察—記錄—分析—反思”的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生的批判性思維能力有所提升。

再如，在“探究煙草浸出液對(duì)金魚呼吸影響的實(shí)驗(yàn)”這一活動(dòng)中，學(xué)生通過(guò)觀察比較不同濃度的煙草浸出液中金魚的呼吸次數(shù)，得出，煙草可以提高金魚的呼吸頻率。接著筆者，提出問(wèn)題：為什么煙草浸出液濃度越高，金魚呼吸次數(shù)越快？還有哪些因素會(huì)提高金魚的呼吸次數(shù)？引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)查閱煙草的主要成分中哪些物質(zhì)會(huì)引起金魚興奮。在這一探究活動(dòng)中，學(xué)生對(duì)該探究實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)不僅僅局限于表面，而是深入理解前后的邏輯關(guān)系。

由于社團(tuán)活動(dòng)課時(shí)有限，每周僅一節(jié)，筆者為了讓學(xué)生更全面地理解教材中過(guò)程性的知識(shí)，在制訂計(jì)劃時(shí)，搜尋有價(jià)值且深入淺出的紀(jì)錄片推送給學(xué)生的QQ群，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，希望借此能使學(xué)生保持對(duì)生物學(xué)的興趣。

社團(tuán)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施絕非一朝一日可完成，教師必須以學(xué)生的興趣為出發(fā)點(diǎn)，尊重知識(shí)的科學(xué)性，結(jié)合不斷的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行長(zhǎng)期的探索與實(shí)踐，才能設(shè)計(jì)出有助于提高學(xué)生科學(xué)思維能力和提升核心素養(yǎng)的社團(tuán)活動(dòng)。