围绕教学目标，选用教学素材，落实核心素养

陈亚丽

摘要 以七年级绿色植物与生物圈的水循环为例，对提升学生科学思维的教学策略进行探析。

关键词 科学思维 生物学教学 教学策略

中图分类号 G633.91              文献标志码 B

科学思维是生物学核心素养的重要组成部分，培养和发展学生的科学思维是初中生物学课程的重要目标之一。《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称《课程标准》）指出，“生物学不仅是一个结论丰富的体系，也包括了人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程”。生物学的课程目标包含“初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力，养成科学思维的习惯”。在教学中，教师要注重学生科学思维方法和科学思维能力的培养，只有使学生真正体会到生物学的思想和科学方法，领会生物学本质，才能真正提高学生的学习兴趣和学习成效。巴甫洛夫曾说过，“重要的是科学方法、科学思想的总结，认识一个科学家的思想和方法，远比认识他的成果价值更大。”在生物学教学中，教师引导学生掌握科学的思维方法比掌握知识本身更具有长远的意义。下面以人教版七年级上册第三单元第三章“绿色植物与生物圈的水循环”为例，对提升学生的科学思维的教学策略进行实践。

1 教材与目标分析

“绿色植物与生物圈的水循环”位于人教版初中生物学七年级上册第三单元第三章，主要内容包括植物对水分的吸收和运输、根毛细胞适应吸水的特点、水分和其他物质的运输途径、蒸腾作用以及绿色植物参与生物圈的水循环等，实验较多。学生的学习目标

是：认识绿色植物叶片的基本结构;解释气孔控制水蒸气和二氧化碳等气体进出植物叶片的机制;通过实验的方法，认同绿色植物通过蒸腾作用促进生物圈水循环的意义。

2 科学思维的概念和特点

科学思维是一种有明确的思维方向，有充分的思维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的一种思维。科学思维包括归纳和概括、演绎和推理、创新性思维和辩证性思维等。科学思维主要有思维方向明确、有充分的事实或理论依据、有推理和论证的过程等特点。

3 提升生物学科学思维的策略

3.1主动建构生物学概念，提高归纳和概括的思维

学习是学生主动建构知识的过程。通过教师的指导和学生的自主建构，学生得以理解生物学概念和生物学规律。良好的概念建构情境可以促进学生思维。良好的思维情境可以将学生的注意力引导到最佳的思维状态，如实验作为自主能动的实践活动形式，可以让学生在亲身经历中获得最深刻的体验。生物学是自然科学，教师更要注重让学生参与科学探究实验。在学生的探索过程中，教师创设具有针对性、启发性和互动性的问题，能更好地激发学生对问题的领悟。同时，学生的良好感受在一定程度上影响学习兴趣和主动性，进而能够引发其思维的动态变化。

在“绿色植物与生物圈的水循环”一课的导入时，教师展示高达150 m 的杏仁桉树图片，给予学生视觉震撼，并引出问题：这么高的树是如何将土壤中的水和无机盐运输到顶端的？教师联系学生之前所学的有关输导组织相关知识，进一步引导提问：输导组织的哪个部分执行水的运输？据此引发学生思考，并引入水分的吸收和运输。

蒸腾作用是本节的重点。教师首先演示实验：在 A、B两个锥形瓶中分别放置有无叶片的植物。在锥形瓶中滴一滴油，并用保鲜膜扎紧瓶口。据此，教师设计有关联的问题串：① A、B 装置的现象有何不同？②水珠从哪里来？③水是以什么状态从植物体内出来的？④水从植物的什么结构出来到环境中？教师引导学生找到问题的关键点：“活的植物体”“以水蒸气形式”。学生根据观察到的现象，归纳出蒸腾作用的概念。学生观察演示实验，自主归纳和概括。教师不直接讲解概念，而是通过演示对照实验，让学生逐步自主建构蒸腾作用的概念。教师还可以利用该实验，进一步引导学生分析滴油的原因。学生从对照实验入手，得出“为了排除水分会自然蒸发的因素干扰”的结论。此时，教师可进一步提问：蒸腾作用在葉片中进行，那么是叶片的哪个结构呢？引导学生用实验法探究叶片的结构。

3.2理清生物学观点，渗透逻辑推理的思维

逻辑推理能力是指人们在逻辑思维的过程中，对事物或已有的资料进行比较、分析、概括、判断、推理等的能力。在课堂教学中，教师除了帮助学生理清生物学知识以及相关的逻辑关系，还要注重让学生形成整体的生物学观点。教师在培养学生的逻辑推理思维时，可以运用框架图、思维导图、流程图、知识网络图等多种方法辅助，引导学生思维可视化。学生通过箭头排序法分析繁杂的生物学知识，排序处理这些知识，能够使知识变得简洁有序;利用知识网络图，可以将知识进行紧密的联系，建构整体的知识体系;采用正确有效、科学的逻辑方法，能更合理地思考问题。

例如，在学习水分的吸收和运输途径时，教师可引导学生形成如图1所示的框架图，并引导学生基于植物各个部分的分析，形成结构与功能相适应的生物学观点;将根、茎、叶的导管图整合到同一株植物中，引导学生从局部到整体地观察，一步一步地了解水分运输的途径，从而使学生理解局部和整体的关系。教师引导学生归纳运输的方向及运输的途径路线，形成生物体是一个统一的整体观点。最后，教师质疑：水分沿着导管一步一步从下往上运输，那无机盐的运输方向是什么？引导学生回顾氮、磷、钾三种主要的无机盐，同时理解它们需要溶解于水以“搭便车”进行运输。此时，教师继续追问，引入“蒸腾作用”：那水分运输到叶后会去哪儿呢？

3.3多角度思考，提高发散和创新的思维

创新性思维是指打破固有的思维模式，多角度、多方面地进行思考的过程。其特点有独创性、求异性、灵活性和发散性等。对于实验，教师应鼓励学生质疑、思考以及尝试，多角度、多方向以及多维度进行思考，如可以引导学生对实验材料、实验工具、实验现象、实验结论进行发散思考。

本课在“观察叶片结构”的实验中，教师除了提供常见的菠菜叶，还可让学生在课前准备睡莲叶、桂花叶、紫鸭跖草、茼蒿等自己想观察的植物。在学生自主观察的基础上，教师引导学生观察气孔，区别不同植物上下表皮气孔的不同。学生在完成实验的同时，可以对比不同观察素材，发现不同植物上下表皮气孔的不同，进一步理解蒸腾作用的意义。

3.4正反两面思考，提高辩证的思维

《课程标准》中提出了要使学生初步形成生物学基本观点和科学态度，为确立辩证唯物主义世界观奠定必要的基础。生物学科中有很多的观点，如生物体的结构和功能、局部和整体、生物进化等，都包含着辩证的思维观点。

辩证思维是让学生从整体性中辩证地看待问题的本质，包括：以矛盾的观点看待生命现象;以联系的观点分析生命的现象;用运动发展的观点看待生命的发展过程。生命的发生、发展是对立统一的，同时又是相互联系的、不可割裂的，也是处于不断的运动发展的。

教师提出疑问，引导学生思考绿色植物蒸腾作用的意义：①绿色植物在水循环中起了什么作用？②如果地球上没有绿色植物，水循环还能进行吗？学生最初的反应是绿色植物对于水循环是必要的。此时，教师引导学生结合地理学科中关于水资源可再生的知识进行讨论，使学生意识到水资源的循环没有涉及绿色植物，使学生深度反思、质疑并分析绿色植物对水循环的意义。本环节主要通过问题让学生对水循环有整体理解，引导学生辩证地思考水循环对生物圈的意义，从而发现分析问题需要具有辩证思维。

4 结语

课程设计好坏主要取决于其育人价值的达成。教学应该是一种过程的经历、体验和感悟。为提高初中学生的思维能力，教师应多激发学生的思维积极性，引导学生进行多角度思考。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）[S].北京：人民教育出版社，2011.

[2]李华君.实验探究中理性思维的表现与培养[J].物理通报，2009，（8）：39-41.

[3]赵美芬.通过生物科学史教学培养学生的逻辑推理能力的实践研究——来自寻甸民族中学高中生物教学的研究报告[D].昆明：云南师范大学.2017.