开展探究活动构建生物学重要概念培养学生理性思维

李聪聪?严素平

摘 要：本文主要探讨在初中生物教学的探究活动中，教师要基于生物学重要概念，系统的、有效的改进好每次探究活动，在探究活动中成功构建生物学重要概念，培养学生理性思维。

关键词 ：探究活动 生物学重要概念 理性思维

生物学核心素养的提出引导我们从新的视角去审视我们的生物学教学，生命观念、理性思维、科学探究、社会责任是生物核心素养的四要素，其中科学探究与理性思维互相倚重，理性思维是科学探究的重要内涵，科学探究是理性思维的实证过程，科学探究活动有利于学生知识的建构，有利于学生能力的培养。我们通过问卷调查发现学生普遍认为自己的思维能力有待开发，并且喜欢探究式课堂并且希望经历科学家的探究历程。基于此现象对我们的生物教学提出了更高要求。那么如何开展探究活动构建生物学重要概念培养学生理性思维呢？生物教材中的探究活动主要有以下类型：资料分析、观察与思考、实验、探究、调查、模拟制作、设计等活动，其中根据是否以实践活动为主把它们分成实践生成概念组与思维生成概念组。实验、探究、调查、模拟制作、实践活动、设计等活动以实验操作、探究实验、调查活动、制作活动等归为实践生成概念组;资料分析、观察与思考以观察对比综合等思维锻炼为主归为思维生成概念组。下面结合课本上典型探究活动实例过程逐步进行分析。

一、在思维生成概念组活动中构建生物学重要概念培养学生理性思维

资料分析、观察与思考这两类活动呈现的学生活动以思维活动为主。这类活动的共性是，为学生呈现部分实物、图片、文字、数据、表格等资源，教师通过引导学生通过对图片或者实物的观察、资料的分析、数据的对比分析得出相关生物概念，并在观察、分析、对比、汇总的过程中培养学生的理性思维。在这一过程中应该注意针对重要概念做好活动材料的准备，可以适当的补充资源，并结合活动材料设计一些精准有效的问题为学生的活动指明方向。例如在动物在生物圈中的作用一节中，教材围绕动物在维持生态平衡中起到的重要作用设计了三份资料和相应的四个探究问题，教师在授课过程中资料一可以补充上海市“剿灭麻雀”活动之后的资料，让学生通过对比剿灭麻雀前后的农作物产量，明确麻雀数量对农田生态系统的的影响;资料二可以设计学生书写食物链、绘制狼与野兔数量变化的曲线等问题，让学生在分析对比过程中发现狼和野兔的数量变化是相互依存相互制约的规律。资料三通过人们表面看到的蚂蚁“侵食”金合欢的现象引起学生质疑，然后通过对科学家调查得到的数据表格对比分析，可以增设梯度性问题，如蚂蚁的栖居对金合欢幼苗的生长起到了什么作用？存活率有什么影响？最终用事实证明，蚂蚁与金合欢互惠互利的关系。最后通过思考综合三个资料发现动物在维持生态平衡中起到的作用。

二、在实践生成概念组活动中构建生物学重要概念培养学生理性思维

生物科学本质上是一门实验科学，也是一门自然科学，实验教学是生物学教学的基本形式之一。课程标准也倡导探究性学习，因此教师要为学生提供适当的实践机会，让学生通过实践活动获得生物学自然规律。教材中设计的这类活动主要由实验、探究、课外实践、技能训练、调查等，教师要从一个广阔的视角去发现这些活动之间的联系，通过教师有效的把这些活动相融合，让学生在不断实践中习得、发现、验证自然科学规律，从而正确的构建生物学重要概念。在科学探究过程中教师应让学生们自由分组，以小组合作方式展开探究活动，这样可以尽量给每一位学生提供参与的机会。教师在实验分析以及小组讨论的环节，引导学生积极动手、主动参与、自主思考，进而达到探究式学习的效果。同时在实践过程从观察到的现象去分析事物的本质，这中验证过程也是学生理性思维的培养过程。

例如在初中生物开学第一课时就为七年级上册的总体活动做好谋划，为学生学习生物学开启一个良好的开端。让学生播种希望设计自己的小盆栽，分工合作种好小组的责任田。这一活动中教师可以把种子萌发的条件、发豆芽、测试种子发芽率、无土栽培、以及探究活动的各项技能训练等融汇于同一主题活动之中。多种多样的植物材料可以为课本上安排的实验提供丰富的实验材料，例如观察制作植物临时装片时，在观察制作洋葱临时装片的基础上，学生可以选取自己责任田中的植物的根、茎、叶、花等不同器官制作装片并进行观察，体验科学家的实践过程的乐趣。在栽培、观察、记录的探究过程中发现生命科学规律、领悟科学本质、自主建构概念，养成理性思维习惯。

活动中教师的主导作用决定了学生活动的方向，需要教师做好周密的计划，如何组织学生小组合作，如何设计好记录表辅助学生明确实验方向，怎样做好观察记录。学生培育小组责任田的过程中教师要注意引导学生大胆质疑积极验证。例如播种之前提出问题：所有的种子萌发需要的条件一样吗？肥料与光照会影响种子的萌发吗？指导学生做好验证试验。观察记录过程中学生会遇到很多问题，这时教师要及时引导学生自主的做出分析，锻炼他们分析解决问题，得出正确的结论的能力。

再如，生物体结构层次的相关内容中的重要概念是“细胞是生物体功能以及结构的基本单位”，为了使学生能够深入、全面地了解这一概念，教师可以设计一个探究实验，观察动植物细胞结构，比如人的皮肤细胞、口腔上皮细胞、神经细胞、平滑肌细胞、番茄果肉、黄瓜果肉细胞、洋葱表皮细胞等，构建一个植物、动物都有的细胞核、细胞质、细胞膜结构，然后进行生命活动。植物细胞相对于动物细胞而言，特殊结构在于液泡、叶绿体、细胞壁等结构。然后再组织学生们探究、观察洋葱根尖细胞的分裂，使学生了解成熟区细胞、伸长区细胞、分生区细胞、根冠细胞在形态结构方面的变化。通过观察细胞的不同结构以及不同形态，可以使学生了解生物体细胞在生长、发育、繁殖等方面的作用，進而推断出细胞是生物体功能及结构的基本单位这个重要的生物学概念。

在初中生物教学的探究活动中，教师要基于生物学重要概念，系统的、有效的改进好每次探究活动，从而引导学生在探究活动中自主构建生物学重要概念，并获得理性思维能力的提升。

注：此文系保定市教育科学“十三五”规划课题《初中生物学重要概念教学中培养学生理性思维的策略研究》 （课题编号192029）的研究成果之一。