李志潔 （北京市第一0 一中學(xué) 北京 100095）

“科學(xué)思維”是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。學(xué)生在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)等過程中可習(xí)得生物學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成理性思維的習(xí)慣，并尋找解決問題的思路和方法。在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，筆者按照生物學(xué)研究的一般方法，創(chuàng)設(shè)問題情境，以問題啟發(fā)學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析比較，推理和判斷等，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和思維能力。

1 “開花和結(jié)果”知識(shí)內(nèi)容分析及教學(xué)價(jià)值

“開花和結(jié)果”是人教版生物學(xué)7年級(jí)上冊第3 單元“生物圈中的綠色植物”第2 章“被子植物的一生”最后一節(jié)的內(nèi)容，是在對生物圈中的綠色植物類群及綠色植物的生活（萌發(fā)、生長）有充分認(rèn)知的基礎(chǔ)上，對綠色植物的繁殖進(jìn)行詳細(xì)探討。課程標(biāo)準(zhǔn)要求能概述開花和結(jié)果的過程。認(rèn)識(shí)這一過程需要掌握花的基本結(jié)構(gòu)，理清從開花至結(jié)果的主要事件，闡明花的結(jié)構(gòu)與果實(shí)的對應(yīng)關(guān)系，從而形成對綠色開花植物生活史的完整而科學(xué)的認(rèn)識(shí)。本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容中花與果實(shí)的關(guān)系既是本節(jié)重點(diǎn)，也是貫穿整節(jié)的主線。本節(jié)課中通過對花的解剖實(shí)驗(yàn)、子房基本結(jié)構(gòu)與果實(shí)各部分之間關(guān)系的推理，以及被子植物完整生命周期的學(xué)習(xí)，學(xué)生能更好地理解花、果實(shí)、種子的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，提高邏輯推理能力、問題解決能力等，并意識(shí)到花及果實(shí)種子的重要意義，形成尊重生命、愛護(hù)綠色植物的意識(shí)。

2 學(xué)生學(xué)習(xí)“開花和結(jié)果”的已有基礎(chǔ)與困難

通過之前學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法及觀察細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、觀察單細(xì)胞生物等實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已具有一定的觀察能力、推理能力和簡單的分析能力。7年級(jí)學(xué)生喜歡動(dòng)手、動(dòng)腦主動(dòng)探究，學(xué)習(xí)積極性較高，樂于分享。學(xué)生已知精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵，花是植物的生殖器官，植物開花后能結(jié)出果實(shí)和種子，但學(xué)生并不能將開花與結(jié)果并產(chǎn)生種子的過程有機(jī)統(tǒng)一。同時(shí)，胚珠結(jié)構(gòu)位于子房內(nèi)部，不容易發(fā)現(xiàn)和觀察，因此，種子的形成過程嚴(yán)重脫離學(xué)生的實(shí)際生活，是學(xué)生的一個(gè)知識(shí)盲點(diǎn)。

3 教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

3.1 教學(xué)整體思路 生物學(xué)研究是提出問題、分析問題、解決問題的過程。在這節(jié)課中，教師以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，從花的基本結(jié)構(gòu)至傳粉和受精過程，再到形成果實(shí)和種子的過程，不斷地通過問題引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考、推理、分析，最后歸納得出花的結(jié)構(gòu)與果實(shí)的對應(yīng)關(guān)系，將子房的基本結(jié)構(gòu)與果實(shí)各部分結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，解決問題（圖1）。

圖1 教學(xué)整體思路

3.2 主要教學(xué)環(huán)節(jié)與活動(dòng)

3.2.1 創(chuàng)設(shè)情境，提出核心問題 教師播放白菜花開花直至結(jié)果的視頻，提問：通過視頻你觀察到什么？有什么想知道的？創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生提出要研究的問題：花是怎樣變成果實(shí)的。教師追問：要解決這個(gè)問題，首先要了解哪些結(jié)構(gòu)？引發(fā)學(xué)生思考。

承前啟后，引出新課，通過問題情境，引導(dǎo)學(xué)生提出問題、分析問題，提升學(xué)生解決問題的能力。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)觀察，通過分析做出判斷

教師提問：果實(shí)和花分別包括哪些結(jié)構(gòu)？白菜花哪個(gè)結(jié)構(gòu)最可能發(fā)育成果實(shí)？

指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，按照一定觀察次序，解剖并觀察白菜果實(shí)和白菜花。

通過花和果實(shí)的解剖實(shí)驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)識(shí)了花和果實(shí)的基本結(jié)構(gòu)，了解了各結(jié)構(gòu)的功能，在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生觀察花序軸上白菜花到大小不同的果實(shí)的變化過程，可見白菜花花瓣、萼片、雄蕊等結(jié)構(gòu)的凋落及子房的膨大，由此，推測果實(shí)是由白菜花的子房發(fā)育的（圖2～圖5）。

圖2 白菜花的部分結(jié)構(gòu)

圖3 白菜雌蕊縱切

圖4 白菜花生長過程

圖5 白菜果實(shí)和種子

此過程激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，同時(shí)，在科學(xué)觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，作出合理推測。

3.2.3 分析推理，進(jìn)行科學(xué)推測 由前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生清楚大多數(shù)生物發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵，受精卵是精子和卵細(xì)胞融合形成的。通過觀察，學(xué)生已知卵細(xì)胞在雌蕊的胚珠內(nèi)、精子在雄蕊的花藥中。此時(shí)，教師提問：精子是如何與卵細(xì)胞相遇的？根據(jù)學(xué)生已知內(nèi)容，引出傳粉及自花傳粉和異花傳粉的概念。

教師繼續(xù)提問：花粉落在柱頭上以后，精子怎樣才能與卵細(xì)胞相遇結(jié)合？引發(fā)學(xué)生思考，推測可能存在某種結(jié)構(gòu)，使精子沿著它到達(dá)卵細(xì)胞。教師追問：科學(xué)的推測要基于實(shí)證，要有一定的證據(jù)。如何證明你的推測合理？

引導(dǎo)學(xué)生觀察模擬自然生長條件培養(yǎng)的花粉[1],可見一些花粉逐漸萌發(fā)出管狀結(jié)構(gòu)（圖6），由此，推測精子很可能沿著這個(gè)管狀結(jié)構(gòu)到達(dá)胚珠，進(jìn)而與卵細(xì)胞結(jié)合。教師還可補(bǔ)充熒光顯微鏡下花粉管的圖像或受精過程的動(dòng)畫等，進(jìn)一步證實(shí)花粉管的存在，加深學(xué)生對受精過程的理解。

圖6 顯微鏡下白菜花粉粒及萌發(fā)的花粉管（600x）

通過觀察思考、分析推理，認(rèn)識(shí)花的傳粉、受精的過程。啟發(fā)性的問題可調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生理性的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、科學(xué)的思考問題的方式，尋找更好的解決問題的途徑。整個(gè)過程滲透科學(xué)是基于實(shí)證的，科學(xué)的推測需要一定的證據(jù)，利于學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)。

3.2.4 歸納總結(jié)，得出結(jié)論 通過前面的觀察比較，引導(dǎo)學(xué)生通過解剖白菜不同發(fā)育時(shí)期的果實(shí)（圖7），觀察子房內(nèi)的胚珠的變化，推測胚珠、子房壁分別發(fā)育成種子、果皮。同時(shí)，結(jié)合胚珠的顯微結(jié)構(gòu)圖，聯(lián)系前面所學(xué)種子結(jié)構(gòu)的知識(shí)，由外至內(nèi)進(jìn)行比較，進(jìn)一步推測種子的種皮、胚分別是由胚珠的哪些結(jié)構(gòu)發(fā)育而來（圖8）。

圖7 不同發(fā)育時(shí)期的白菜果實(shí)

圖8 子房與果實(shí)在發(fā)育上的對應(yīng)關(guān)系

通過觀察、對比不同發(fā)育階段的果實(shí)，能更直觀地發(fā)現(xiàn)子房和果實(shí)各部分結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系，便于作出合理的推測和判斷，歸納和概括花的結(jié)構(gòu)與果實(shí)的關(guān)系，解決核心問題，突破難點(diǎn)。同時(shí)，有助于學(xué)生意識(shí)到花及果實(shí)的重要意義，利于學(xué)生養(yǎng)成尊重生命、愛護(hù)綠色植物的意識(shí)，提高社會(huì)責(zé)任。

4 教學(xué)效果分析與反思

本節(jié)課用到的教學(xué)材料——白菜花及白菜的果實(shí)和種子是學(xué)生課下自己培養(yǎng)的。白菜花易于培養(yǎng)，且從開花至結(jié)果所需時(shí)間較短。學(xué)生能完整地觀察到白菜開花和結(jié)果的整個(gè)過程，該活動(dòng)中學(xué)生的積極性很高，整個(gè)過程既增加了學(xué)生的興趣，提高了學(xué)生的科學(xué)探究能力，又豐富了學(xué)生的情感，認(rèn)識(shí)到生命的神奇。

本節(jié)課以解剖實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以生物學(xué)研究的一般方法為依托，以科學(xué)思維的培養(yǎng)為主導(dǎo)，學(xué)生一直處于動(dòng)腦、動(dòng)手的狀態(tài)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。教師只是適當(dāng)?shù)膯l(fā)、點(diǎn)撥和追問，學(xué)生不斷觀察和比較、進(jìn)行推理和分析。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對花、果實(shí)和種子的基本結(jié)構(gòu)、傳粉及受精的過程，以及果實(shí)和種子的形成過程有了更深的了解。

生物學(xué)是一門科學(xué)，生物學(xué)研究是觀察并提出問題、分析問題、解決問題、得出結(jié)論的過程，是一個(gè)需要科學(xué)思維和嚴(yán)密邏輯的過程[2]。生物學(xué)教學(xué)中的知識(shí)學(xué)習(xí)、實(shí)踐活動(dòng)及實(shí)驗(yàn)操作等，不僅會(huì)激發(fā)學(xué)生對身邊有趣的自然現(xiàn)象的關(guān)注，還可培養(yǎng)他們科學(xué)地、有邏輯地思考問題的能力。生物學(xué)教學(xué)需要教師不斷地探索，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高層次的思考，提升學(xué)生的科學(xué)能力，培養(yǎng)具有核心素養(yǎng)的科學(xué)人才。