吳素紅

【摘要】新課標(biāo)倡導(dǎo)教師在教學(xué)中要鉆研教材、反復(fù)研讀、深入了解教材。變“教教材”為“用教材教”，大膽地對教材內(nèi)容進(jìn)行取舍，對教材順序進(jìn)行調(diào)整，對教材不合理的地方進(jìn)行優(yōu)化，形成屬于自己的見解。以《種子的萌發(fā)》一課為例，展示“教材內(nèi)容重組策略”在學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)過程中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】教材內(nèi)容重組;核心素養(yǎng);科學(xué)思維;探究實(shí)驗(yàn)

“科學(xué)思維”是中學(xué)生物學(xué)課程學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。在《初中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》中強(qiáng)調(diào)：生物學(xué)不僅是眾多事實(shí)和理論的匯總，也是一個(gè)不斷探究的過程?？茖W(xué)探究既是科學(xué)家工作的基本方式，也是科學(xué)課程中重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容和有效的教學(xué)方式。義務(wù)教育階段的生物學(xué)課程是自然科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科課程，其精要是展示生物科學(xué)的基本內(nèi)容，反映自然科學(xué)的本質(zhì)。它既要讓學(xué)生理解基礎(chǔ)的生物學(xué)知識，又要讓學(xué)生領(lǐng)悟生物學(xué)家在研究過程中所持有的觀點(diǎn)和解決問題的思路和方法。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是提高學(xué)生科學(xué)探究能力的有效途徑?？茖W(xué)探究期待學(xué)生主動地參與學(xué)習(xí)過程，在親歷提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)交流等過程中習(xí)得科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的歷程，養(yǎng)成理性思維的習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終生學(xué)習(xí)的能力。

科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對于初次接觸生物的初中生來說，既新奇又棘手。新奇之處在于它能激發(fā)學(xué)生探索世界的欲望;棘手之處在于探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)講究科學(xué)的實(shí)驗(yàn)原則，而初中生的知識儲備相對較低，對于即將要開展的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，往往覺得無從下手。因此，保護(hù)學(xué)生的探究積極性非常重要。在充分解讀教材的基礎(chǔ)上，利用“教材內(nèi)容重組策略”可以有效突破探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)，為學(xué)生搭設(shè)思維腳手架，為學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。下面，以“種子的萌發(fā)”一課為例，探討教材內(nèi)容重組策略在初中科學(xué)思維能力培養(yǎng)中的應(yīng)用。

一、調(diào)整問題情境，激發(fā)探究欲望

問題情境不僅可以激發(fā)學(xué)生思考，而且能夠?yàn)檎?jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)服務(wù)。教材“想一想，議一議”中，采用“清明前后，種瓜點(diǎn)豆”的情境。該情境可以激發(fā)學(xué)生對“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”的探究欲望，但在教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)性上稍有欠缺。因此，可以將問題情境調(diào)整為：“鄉(xiāng)長為鄉(xiāng)親們購買了一批種子，卻發(fā)現(xiàn)種子不能萌發(fā)，請你推測原因？”引發(fā)學(xué)生思考影響種子萌發(fā)的自身及外界環(huán)境條件。延續(xù)該問題情境提出：“鄉(xiāng)長下次再為鄉(xiāng)親們購買種子，怎樣做才能確保買到良種？”為學(xué)生探究“測定種子的發(fā)芽率”做好鋪墊。調(diào)整之后的問題情境，更加貼近生活實(shí)際，通過一步步的設(shè)問引領(lǐng)學(xué)生思考問題、解決問題。

二、重組教材思路，理清思維脈絡(luò)

教材的授課思路為：“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”探究實(shí)驗(yàn)—種子萌發(fā)的自身?xiàng)l件—種子萌發(fā)的過程—“測定種子的發(fā)芽率”探究實(shí)驗(yàn)。在“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”探究實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教材設(shè)置了如下問題：“選擇什么樣的種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？”這實(shí)際上就涉及到種子萌發(fā)的自身?xiàng)l件內(nèi)容，因此，可以將種子萌發(fā)的自身?xiàng)l件調(diào)整到探究實(shí)驗(yàn)之前。一來，可以借此復(fù)習(xí)上一節(jié)種子結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，二來可以作為探究實(shí)驗(yàn)的引入。調(diào)整后的思路為：種子萌發(fā)的自身?xiàng)l件—“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”探究實(shí)驗(yàn)—種子萌發(fā)的過程—“測定種子的發(fā)芽率”探究實(shí)驗(yàn)。這樣的授課思路，激發(fā)學(xué)生利用原有的知識分析新問題，層層遞進(jìn)地理清知識脈絡(luò)。

三、整合關(guān)聯(lián)知識，挖掘新舊概念

本節(jié)“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”探究實(shí)驗(yàn)，是繼“光對鼠婦分布的影響”探究實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生第二次接觸探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法，也是學(xué)生第一次真正獨(dú)立地進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，因此，有必要再現(xiàn)舊實(shí)驗(yàn)重溫探究實(shí)驗(yàn)的六大步驟。同時(shí)由此帶出“對照實(shí)驗(yàn)”的概念，并為本節(jié)新的科學(xué)方法——“實(shí)驗(yàn)組和對照組”的概念理做好鋪墊。

四、轉(zhuǎn)化抽象思維，滲透建模思想

探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是較為抽象的知識體系，課本實(shí)驗(yàn)方案以大篇幅的文字呈現(xiàn)，容易讓學(xué)生迷失在文字的解讀中，建立表格能幫助學(xué)生理清實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，化繁為簡。這也是對教材二次處理的結(jié)果。構(gòu)建表格的過程中，也滲透了科學(xué)建模的思想。具體的構(gòu)建過程如以下第5點(diǎn)所示。

五、分解實(shí)驗(yàn)變量，降低探究難度

“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”的探究實(shí)驗(yàn)，因?qū)嶒?yàn)周期較長，無法在一節(jié)課上完成，因此，課堂重點(diǎn)是讓學(xué)生理清實(shí)驗(yàn)思路、形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案。根據(jù)教材給出的材料，學(xué)生可作出如下假設(shè)：“種子的萌發(fā)需要一定的水分、適宜的溫度和充足的空氣”。如果一次性要求學(xué)生完成三個(gè)變量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，顯然對于初次進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的初中生來說，難度太大。而事實(shí)上，懂得設(shè)計(jì)一個(gè)變量的實(shí)驗(yàn)，另外兩個(gè)變量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就不成問題。因此，授課思路調(diào)整為：分解、綜合、應(yīng)用。

1.分解。選定一個(gè)變量做實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)示例，引導(dǎo)學(xué)生按照“單一變量”的原則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

2.綜合。合并三個(gè)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3.應(yīng)用。嘗試以“種子萌發(fā)是否需要光照”為題，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。表格如下：

六、穿插課后練習(xí)，滲透科學(xué)思想

“種子萌發(fā)是否需要光照”的拓展實(shí)驗(yàn)，學(xué)生僅僅只是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，沒有親自操作，無論哪種結(jié)果的預(yù)測，都需要足夠的科學(xué)數(shù)據(jù)做支撐。此時(shí)，及時(shí)呈現(xiàn)課后練習(xí)的科學(xué)數(shù)據(jù)，為學(xué)生分析問題提供了必要的依據(jù)。同時(shí)，滲透科學(xué)分析要嚴(yán)謹(jǐn)、有依據(jù)的科學(xué)思想。表格如下：

七、剝離實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，提煉實(shí)驗(yàn)思路

教材將許多實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)放在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)之前進(jìn)行討論。目的是讓學(xué)生在明晰細(xì)節(jié)的情況下，更全面地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。然而，明晰實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路之前加入細(xì)節(jié)的考慮，可能會增大學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的難度。因此，剝離實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，提煉實(shí)驗(yàn)思路顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)可在學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)思路后進(jìn)行充分討論。例如，“如何控制空氣條件？”學(xué)生可在完成三個(gè)變量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之后討論。再如，“實(shí)驗(yàn)中每組能否只有1粒種子？”“1號瓶和3號瓶是一組對照實(shí)驗(yàn)嗎？為什么？”學(xué)生可在分析教材實(shí)驗(yàn)方案之后進(jìn)行討論。

八、巧用旁欄思考，培養(yǎng)逆向思維

本節(jié)旁欄思考：“如何檢測種子是否處于休眠狀態(tài)？”教材將其放在種子萌發(fā)的自身?xiàng)l件內(nèi)容之后。學(xué)生容易將焦點(diǎn)聚集在種子的自身?xiàng)l件而忽略環(huán)境因素對種子萌發(fā)的影響。因此，此思考題可在教師帶學(xué)生總結(jié)完影響種子萌發(fā)的所有因素后，再引導(dǎo)學(xué)生利用反向法從所有影響因素中進(jìn)行逐一排除，從而促進(jìn)學(xué)生形成縝密的科學(xué)逆向思維，為以后解決實(shí)際問題奠定基礎(chǔ)。

綜上所述，根據(jù)教學(xué)需要和學(xué)生學(xué)情，有針對性地對教材情境、教材內(nèi)容、教學(xué)思路、教材素材、旁欄思考、課后練習(xí)等進(jìn)行重組整合，能有效地促進(jìn)探究性教學(xué)的實(shí)施，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，端正科學(xué)態(tài)度。

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