例谈论证式教学策略在初中生物学教学中的应用
2020-06-08邓少莉
邓少莉
摘要:构建初中阶段论证式教学策略培养目标,将论证式教学策略运用在初中生物学的概念教学和探究实验中,发挥论证式教学策略在培养学生生物学学科核心素养的优势。
关键词:论证式教学策略初中生物学生物教学
中图分类号:G633.91 文献标志码:B
论证式教学是学生围绕某一论题,利用不同科学方法收集证据,运用论证方法来判断、解释、评价自己及他人的证据与论题间的联系,促进相互间的思维碰撞,达成可普遍接受结论的活动过程。论证式教学策略分为浸入式教学策略、结构式教学策略和社会科学式教学策略。其中,浸入式教学策略将论证整合到学生的科学实践中,贯穿在提出问题、设计实验、解读资料的整个探究过程,促进学生学习和理解科学论证。对初中生来说,浸入式教学策略符合初中生的学习认知水平。在实际教学中,教师可以将论证式教学策略与初中生物学重要概念教学和探究实验相结合,促进学生生物学学科核心素养的形成。
1构建初中论证式教学策略培养目标,分步推进论证式教学策略
根据《义务教育生物学课程标准(2011年版)》(以下简称《课程标准》)中对目标的划分,无论是知识、能力还是情感、态度与价值观,论证式教学策略培养目标属于理解和应用水平,达成要求比较高。对刚学习生物学的初中学生而言,如直接将论证式教学策略完全搬进课堂,会对学生的学习造成困难。因此,根据论证式教学策略特点和初中生的认知水平发展规律,先构建初中论证式教学策略在各年级中的培养目标,分步推进论证式教学策略在初中生物教学中的应用(表1)。
通过构建初中论证式教学策略培养目标,将论证式教学最主要的三个方面——“使用科学方法,收集证据”“构建论证,阐述观点”“辩论主张,进行论证”,有计划和步骤地在初中生物学教学过程中推进。
2以探究活动为契机,帮助学生掌握“收集科学证据”的方法
《课程标准》的课程性质中提到:“生物学课程期待学生主动地参与学习过程,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等中习得生物学知识,养成理性思维习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习的能力。”在科学实践活动中获取信息、寻找证据等,这需要学生掌握收集证据的主要科学方法。在人教版初中生物教材中共有调查活动2个,探究活动14个,学生实验15个。可见,探究活动是主要的科学方法之一,将论证式教学策略运用到探究活动有利于学生生物学学科核心素养的发展,促进学生养成理性思维的习惯。
例如,七年级下册“探究馒头在口腔中的变化”,这一探究活动的成功与馒头的大小、唾液浓稠和取唾液方式有关系。虽然,教师可在课前强调实验要求来提高探究成功率,但学生实际实施时该探究往往成功与失败参半。面对部分小组探究不成功的情况,如何更好地引导学生对于探究实验现象进行分析,论证式教学策略凸显其优势。首先,教师以生活经验“咀嚼馒头感到有甜味”为情境,引导学生发现问题和引出论题,并做出假设。其次,组织学生阅读教材提示完成探究实验的设计,明确对照组和实验组以及水浴的重要性。在实施计划前,教师可增设一个环节——组织学生对实验现象进行预测,对可能出现“对照组滴加碘液变蓝”的现象进行讨论。通过这一环节,学生对于对照组在探究实验中的作用有更深刻的理解。实施计划后,教师可组织学生将实验现象与预测进行对比、分析,引导学生根据获得的证据来阐述观点,进行论证。即使出现因其他因素而导致部分实验效果不明显的情况,学生也能通过论证分析,得出正确的结论,并对探究失败的原因进行分析和推测。
3重视“资料分析”,培养学生构建论证的能力
对学生构建论证的能力,其培养目标是学生能概述证据中隐含的规律,阐明证据与论题间的内在联系。教师可以将论证引入到探究、实验等教学活动中,还应该充分地用活用好教材中的“资料分析”活动,以培养学生构建论证的能力。
教材中的“资料分析”部分,以资料呈现的情况分为图表型资料和文字型资料。例如,七年级下册“青春期”中的资料分析便是典型的图表型资料。教师如何帮助学生解读、概述和分析图表型资料的规律和把握内在联系?首先,引导学生阅读2个图表,要求学生分别说出图表中数据的变化,以及数据变化所蕴含的规律。接着,进一步引导学生探讨两个图表之间内在的联系。教师要求学生将两个图表中的数据与结论对应写出来,再抛出问题:“请你们对比两个图表的数据与结论,有什么发现呢?”学生通过书写和对比,能发现男性在身高突增和性器官发育的年龄是接近的,同理,女性也是一样。通过教师的引导和启发,学生会在今后的图表或者数据分析中,不仅注重图表中数据与结论的关系,还会关注不同的图表之间、数据之间是否存在内在联系。
七年级上册“生物圈是最大的生态系统”的重要概念是“生物圈是一个统一的整体”。对这概念的理解要建立在“各生态系统间有密切联系”上,教材通过一段河流生态系统的文字资料分析来达成。教师引导学生更好地理解资料内隐含的信息,引导学生完成“构建論证阐述观点”这一环节。教师可以问题为驱动,将学生收集到的证据以简图形式呈现。学生通过河流生态系统内部与各个生态系统间的联系简图,更好地构建论证和阐述自己的观点。学生通过建构论证和阐述观点,更好地理解河流生态系统与其他生态系统不仅是地域上的关联,还包括物质和能量的循环流动。学生对于“统一的整体”概念有更深层的理解,为后面理解“生物圈是一个统一的整体”做好铺垫。
4运用“角色扮演”,鼓励学生尝试论证
“辩论主张,进行论证”阶段中,学生以个人或者小组为单位,通过数据分析、实验结果或资料证据等的呈现、分析和推论,为提出的主张或观点进行论证和辩论。教师可以由简入深地逐步培养,鼓励学生主动参与论证。在学生完整地经历类似科学家的论证过程前,教师可运用“角色扮演”活动,让学生从模仿科学家论证的过程开始,再逐步过渡到学生自己论证的阶段。
例如,七年级上册“细胞的生活”中“小羊多莉的身世”,可作为学生模仿科学家论证过程的启蒙活动。教师可创设新闻发布会的情境,设置两个主要角色“英国科学家伊恩·维尔穆特博士”“美联社记者”,让学生通过角色扮演来描述“小羊多莉的身世”,通过扮演记者提问进一步了解“多莉诞生的意义”。该角色扮演活动作为启蒙活动,目的是模仿、体验科学家呈现证据和发表主张的过程。
随着学生认知水平和科学论证能力的提升,可从简单的模仿,过渡到自主进行论证。例如,八年级上册“保护生物的多样性”的学习时,教师可以根据学生实际情况,增加“辩论和协商怎样保护白头叶猴”角色扮演活动。
5重走科学发现之路,经历科学家论证过程
当学生基本掌握“收集证据——构建论证——进行论证”的科学论证能力,教师便可构建不同的载体或平台,让学生经历类似科学家论证的全部过程。初中生物学教学中,教师可利用科学家经典实验的再现,组织学生重走科学发现之路,经历科学家论证的过程。例如,八年级下册“基因的显性和隐性”的内容是个好素材。学习时,教师从学生感兴趣的问题入手—“父亲能卷舌,母亲不能卷舌,其子女能卷舌还是不能卷舌”,学生便可以根据问题引出三种情况的论题。接着,教师组织学生重走孟德尔的科学发现之路——收集证据和构建论证:①阅读孟德尔经典的豌豆杂交实验,从资料中提取有用的证据,并书写下来;②分析实验现象,进行大胆和合理的推论;③将自己的推论与孟德尔的推论进行对比、修改和完善;④在教师补充孟德尔的豌豆杂交实验中其他相对性状的研究情况后,将孟德尔豌豆杂交实验的证据与论题进行对比分析,进行修正后,再提出主张和观点,进行论证。
这样的素材还有不少,如八年级下册“探究花生果实大小的变异”,借助这探究活动,学生通过科学方法获得大小品种花生的测量数据,再对数据进行处理(平均值、绘制曲线图)和分析,发现其中的规律并构建了本节中的重要概念“变异”。另外,还有“模拟保护色的形成过程”“酒精、烟草浸出液对水蚤心率影响”等也是学生经历科学探究和论证过程的载体,还能对学生科学论证能力的情况进行评价。
通过构建初中论证式教学策略培养目标,以初中生物学的概念教学和探究活动为主要实施路径,多个角度、循序渐进地培养学生的科学论证能力。初中生物教学实施论证式教学策略,不仅有利于促进学生对初中生物学重要概念的形成,也有利于学生科学论证能力的培养。