張培賢
(江蘇省常州市北郊初級中學 江蘇常州 213002)
在新課程的理念下,教學活動的焦點逐漸聚焦核心素養(yǎng),理性思維是生物學核心素養(yǎng)之一。在《義務(wù)教育生物學課程標準(2011年版)》中,也明確提出了關(guān)于生物學“理性思維”的課程目標:初步形成生物學基本觀點、創(chuàng)新意識和科學態(tài)度,并為確立辯證唯物主義世界觀奠定必要的基礎(chǔ)。因此,學生素養(yǎng)之理性思維的培養(yǎng)是生物學科教育教學的出發(fā)點、著力點和歸宿點。
初中生物的學科內(nèi)容涉及到植物學、動物學、微生物學、生物技術(shù)、遺傳等方方面面,非常廣泛。對于學生而言,初步的學習往往比較容易;然而,隨著內(nèi)容的增加,腦中的知識就開始混亂,體現(xiàn)了學生缺乏足夠的理性思維意識和能力,不懂得歸納、篩選、匯總,導致學習效率較低。另外,現(xiàn)在隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛分布,海量信息撲面而來,如果離開了理性思維,面對海量信息及各類似是而非的解決方案,人們會誤信、迷失?,F(xiàn)在也是一個充滿機會與挑戰(zhàn)的創(chuàng)新時代,需要人們具備思維的創(chuàng)新與各項能力,而理性思維是創(chuàng)新思維的組成,也是其他關(guān)鍵能力發(fā)展的基礎(chǔ)。進入中學,初中生初步具備了一定的邏輯思維能力,對一些現(xiàn)象和事物具有自己的觀點和看法,主體意識開始覺醒,此時是培養(yǎng)學生理性思維的好時機。
在初中階段實施“理性思維”素養(yǎng)的培養(yǎng),教師應結(jié)合學生的學情和課程內(nèi)容的設(shè)置精心設(shè)計。不同的課程內(nèi)容,其具體實施的價值目標就不同,對學生素養(yǎng)和能力的發(fā)展和貢獻也就不同。有的課程內(nèi)容側(cè)重于理性解釋目標,有的側(cè)重于歸納演繹目標,有的側(cè)重于模型建構(gòu)目標等。因此,對于培養(yǎng)總目標的達成教師,應順應不同的側(cè)重目標,逐步實現(xiàn)。對學生素養(yǎng)“理性思維”的培養(yǎng)整體規(guī)劃,初步設(shè)計初中生素養(yǎng)之理性思維培養(yǎng)的逐級目標框架(表1)。
表1 初中生素養(yǎng)“社會責任”培養(yǎng)的逐級目標框架
教材中有許多探究實驗,教師可鼓勵學生用批判性思維來審視實驗方案,改進創(chuàng)新探究實驗,更好地實現(xiàn)實驗目的。這樣既能鍛煉學生的批判性思維,使學生形成辨?zhèn)未嬲娴乃季S習慣,也能提升其科學素質(zhì)。
【案例1】蘇教版初中生物七年級下冊第十章第四節(jié)“人體內(nèi)的氣體交換”學習時,學生發(fā)現(xiàn)本課中的探究實驗“呼吸中二氧化碳含量的改變”在實驗設(shè)計與操作中存在一些問題,使得實驗不夠嚴謹,因此進行了實驗的改進與利用,取得了較好的效果。
改進原因:
(1)對照實驗強調(diào)單一變量,而本實驗中的教材推薦器材“燒杯、澄清石灰水、塑料管、洗耳球”只能做到定性而無法定量。即只能確保通入的是吸入氣體和呼出氣體,無法控制通入澄清石灰水的氣體量相同,增加了實驗變量。
(2)學生通過吸管吹氣或者用洗耳球打氣時,常會因為吹氣過猛或操作不當導致石灰水吸入口腔或洗耳球,既不衛(wèi)生,又改變了澄清石灰水的量這一實驗因素。
改進步驟及結(jié)論:
(1)取兩只顏色不同的氣球,一只往里吹氣,一只打氣,至相同大小。
(2)取兩支試管并編號,倒入5 mL澄清石灰水。
(3)將兩只氣球分別套在編好號的試管口,1號氣球中的氣體為呼出氣體,2號氣球中的氣體為吸入氣體。
(4)2 min后觀察實驗結(jié)果。
實驗結(jié)果:1號試管中的石灰水比2號渾濁。實驗結(jié)論:呼出氣體中的二氧化碳比吸入氣體中的二氧化碳多。
反思:
(1)本實驗只用到了試管、氣球和打氣筒這些常見的實驗器材,而且操作步驟簡單,增加了實驗的可行性。
(2)通過氣球集氣,做到了呼出氣體與吸入氣體等量,將定性實驗變定量實驗,增強了實驗的嚴謹性。
(3)氣球中的二氧化碳與澄清石灰水并未直接接觸,卻使得澄清石灰水變渾濁,充分說明了氣體分子是運動著的,二氧化碳氣體分子從高濃度的氣球向低濃度的試管中擴散。這為后面解釋組織里和肺泡里氣體交換原因提供了有力實例。
(4)學生對實驗的質(zhì)疑,體現(xiàn)了學生的批判性思維。通過實驗改進,又提升了學生解決問題的能力。
作為一門實驗學科,教師應引導學生盡量開展實驗探究新知。而實驗之余,教師也可鼓勵學生將課本抽象的圖文內(nèi)容,利用生活日常材料,動手制作可拆卸學具。這樣既是對所學的歸納演繹,又利于養(yǎng)成學生思考、判斷、嘗試、體驗的行為習慣。
【案例2】蘇教版初中生物七下第十章第二節(jié)“人體的血液循環(huán)”中描述血液循環(huán)的組成包括心臟、動脈、靜脈、毛細血管和血液,這是初中生物的重要概念,也是學生學習的難點。通常,教師借助圖片、視頻來幫助學生理解,但從學生反饋的情況來看,效果并不十分理想。由此,教師可用模型制作的方法來突破這一難點。根據(jù)學生喜愛拼裝類積木的愛好,將這一想法運用到“人體血液循環(huán)”可拆卸學具(圖1)的制作中,運用彎頭吸管可長可短、可插、可彎曲的特點模擬血管,紅色吸管、藍色吸管分別模擬動脈、靜脈血管;硬紙盒模擬心臟,紙盒中可進行分隔,模擬四腔;用可移除的便利貼做標注,制作血液循環(huán)的可拆卸重復使用的學具。學生在制作過程中需要較強的抽象思維能力以及將所想轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`的演繹能力,而在反復的拆拼過程中,學生對血液循環(huán)這一重要概念又有了更深的理解。
圖1 人體的血液循環(huán)教具
模型建構(gòu)后,組織學生對照同組教師制訂的模型評價表(表2)進行自評,反思不足,及時調(diào)整。
表2 學具模型作品“自我評價”指南
反思:
(1)模型的建構(gòu)是集科學判斷、歸納演繹于一體的理性思維活動。從材料的選擇到組裝,從結(jié)構(gòu)的直觀體現(xiàn)到功能的實現(xiàn),無不傾注著學生的智慧。
(2)學具制作是受學生歡迎的動腦動手的實踐形式,可以在其他課程內(nèi)容中實現(xiàn),如腎單位、神經(jīng)元、呼吸運動等,值得推廣。
(3)可拆卸學具可以反復拼裝,給予學生充分的深入思考的機會,促進其挖掘自身潛能,收獲成就感。
(4)評價量表的使用,給予學生一定評價標準,使學生有針對性地反思改進,進一步實現(xiàn)理性思維的培養(yǎng)。
理性思維是學生核心素養(yǎng)發(fā)展中的一個重要內(nèi)容,因此,教師要積極發(fā)揮自身在理性思維素養(yǎng)培養(yǎng)過程中的指導作用和評價作用。一方面,生物學教師要善思踐行,創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學生的思維熱情,改變教學方式,盡可能創(chuàng)造利于學生成長的環(huán)境和空間。另一方面,教師要突出學生在理性思維素養(yǎng)培養(yǎng)過程中的主體地位,關(guān)注個體差異,進行及時評價和鼓勵性評價。教師要注重過程性評價和表現(xiàn)性評價,盡量提供多元化的評價工具和有效的評價反饋信息,鼓勵學生自評和互評,使學生逐漸形成理性思維意識。