基于问题引领和任务驱动的初中生物学探究教学设计

沈方圆

摘要 在“鱼类”一节的教学中，基于生物学学科核心素养的培养要求，通过创设符合学生认知逻辑的探究情境，组织学生开展科学探究活动;以观察、探究和建模为载体，发展学生的科学思维;以重要概念的建构为基础，渗透结构与功能相适应的生命观念以及爱护实验动物的社会责任意识。

关键词 鱼类 科学探究 问题引领 任务驱动 生物学学科核心素养

中图分类号G633. 91

文献标志码B

1 教材分析与设计思路

“鱼类”是苏科版教材七年级下册第十章第一节“水中的动物”的第一课时的内容。教材安排了“探究鱼类适应水中生活的特征”的学生探究活动，帮助学生形成重要概念：鱼类具有许多适应水中生活的形态结构和生理特征。本节课在探究部分采取分组合作探究的形式。为充分调动学生的积极性，教师用“任务卡”“提示信息”等资源为学生创设丰富的问题情境，明确学习任务，进行必要的分层引导，在活动中自主构建鱼类适应水中生活主要特征，从中感悟“结构与功能相适应”的生命观念，提升生物学学科核心素养。

2 教学目标

①概述鱼类适应水中生活的主要特征，体验水中动物的形态结构与环境密切相关的特点，进一步体会生命观念中的“结构与功能观”。

②通过对鲫鱼进行科学的观察与实验，能够运用科学思维的方法分析得出鱼类适应水中生活的主要特征。

③尝试完成“探究鱼类适应水中生活的特征”的活动，在合作探究的过程中，亲身体验科学探究的一般过程和方法，提高动手实践的能力。

④在科学探究活动中，养成实事求是的科学态度和小组合作的精神，体会关爱生命的情感，形成保护生物多样性的意识和行为。

3 教学过程

3.1 创设情境，导入新课

教师运用多媒体展示各种鱼类的游泳姿势，在学生观看视频的同时在黑板上画一条鱼的图片画，引入课题“鱼类”。

设计意图：教师通过本环节的教学，创设多感官联动的学习情境，激发学生积极的学习状态。

3.2 问题引领，锚定探究任务

教师提问：鱼儿的生活一刻也离不开水。那么，它们如何适应水中的生活？如果我们生活在水中会遇到哪些困难？学生抢答，说出鱼类生活在水中可能遇到的困难，如鱼类如何在水中呼吸，鱼类如何在水中运动。作答学生所在的小组获取提示信息卡（图1）。教师进一步设疑：鱼类是如何解决这些困难的？学生阅读教材中“鲫鱼的外形”图片，认识鲫鱼各部分的结构。教师引导学生猜测各种结构与鱼类水中生活条件间的关系;各学习小组根据获得的信息卡，确定本小组的探究任务。

设计意图：教师设疑引出本节课的关键问题，引导学生提出各种猜想，初步确定探究的主题;学生以抢答的方式获取相关信息卡，激发了学习的主动性，锻炼了科学思维，为后续的科学探究搭建学习支架。

3.3 任务驱动，解锁鱼类的适水特征

教师提供活体“鲫鱼”以及相关实验材料，请每一小组的组长上讲台领取任务卡（图2）和实验材料。小组成员根据任务卡中的提示，在规定的时间内完成两项任务，并把实验过程及结果记录在任务卡相应位置。每组任务卡的内容由外形观察和生理探究两部分构成，每部分包含相关导学问题和备选探究工具。具体实施过程中，观察任务可以由小组成员独立完成，探究任务经组内成员充分讨论，制定较为详实的计划，合作完成。

设计意图：教师设计3种不同类型的任务卡，让不同的小组探究不同的问题，然后通过小组汇报。这样既可以让学生全面地了解鱼类适应水中生活的特征，又留足了时间让小组成员体验科学探究的一般过程。学习小组利用“任务卡包”提供的探究工具，以问题作为观察线索，运用科学观察和科学探究获取丰富资料和证据，为后面展示成果打下坚实的基础。

3.4 组织成果展示，评选最佳“知鱼”小组

在分组活动中，学生进行科学观察和任务探究，获得相关问题的事实与证据。小组推选代表，分别以鲫鱼的外形、呼吸、运动和感觉为主题展示本组活动成果。

（1）鲫鱼的外形。

学生交流观察鲫鱼外形的方法要点：用手触摸鲫鱼的体表;观察鱼鳞的形态和排列方式;观察并比较鲫鱼背部和腹部的体色差异等。学生得出鱼类外形适应水中生活的特征：身体呈纺锤形，体表有鳞片和黏液，能减少在水中的阻力;体色背深腹浅，是保护色。

（2）鲫鱼的呼吸。

学生交流探究鲫鱼呼吸的实验设计方案：将墨水慢慢滴在鱼口前方，观察其流动情况。各组实施方案，并得出结论：鲫鱼依靠鳃呼吸。学生从鳃丝的形态、颜色等角度分析鱼鳃的功能。教师展示鱼鳃离开水体后的变化，进一步说明鱼鳃适于在水中完成气体交换的原因，并以毛笔笔锋在水中和水外两种状态的图片进行类比，帮助全班学生达成共识。

（3）鲫鱼的运动。

学生交流探究鲫鱼运动的实验设计方案：用纱布或硬纸板固定不同的鱼鳍后，观察鱼的运动情况。各组实施方案，并得出结论：鲫鱼依靠鱼鳍运动。针对方案，有学生指出：该设计方案没有采用直接剪掉鱼鳍的方法，符合爱护小动物的原则，但实验过程中的固定物可能会对鱼鳍的运动产生影响，且实验过程中没有设置实验对照和重复，实验结果的准确性有待商榷。学生讨论此问题，达成共识：关于鲫鱼的运动，课后还需通过制作模型等方法进一步探究。

（4）鲫鱼的感觉。

学生交流探究鲫鱼感觉的实验设计方案：用凡士林将鲫鱼侧线小孔全部封住，玻棒搅动，观察鱼的运动。但由于实验现象不明显，实验失败。学生提出：在生活中有些鱼是没有鱼鳞的，因此也没有看到侧线。这些鱼类如何感知水流方向？教师引导学生得出实验改进步骤：鲫鱼体表有黏液，用滑润的凡士林堵住侧线，操作困难，可用糯米粉等材料替代凡士林，重新实验。学生基于自己的生活经验，指出：在食用清蒸带鱼时，在部分鱼段上看到过类似侧线的结构。学生可在课后深入观察，推进餐桌上的解剖学。

设计意图：本环节通过小组成果展示、师生对话等方式，使学生达成对鱼类适应水中生活的特征的深度理解。在展示的过程中，教师应鼓励学生广开思路，设计出多种方法进行探究活动。另外，教师还要提醒学生理性地看待实验失败，使学生在失败中产生思维的碰撞，不断探索、改进实验，从而培养学生的实践创新能力和实事求是的科学态度。

3.5 归纳总结，课后延伸

教师引导学生回顾本节课开展的探究和展示交流活动，提炼总结活动中运用的观察、实验探究和表达交流等学习方法。学生结合所学，归纳鱼类适应水中生活的主要特征（图3），进一步理解“结构与功能观”，并体会“生物与环境相适应”的观点。学生带着课堂中生成的新问题，在课后进行进一步的探究与讨论。学生通过将探究所用的鲫鱼放入成果展示最优小组的鱼缸中，评选出最佳“知鱼”小组。

设计意图：教师把评价的最终权利留给了学生，希望通过学生间的自评，帮助学生认识自我、建立自信，真正地成为课堂的主人并体会到关爱实验动物，关爱生命的情感。

4 教学反思

本節课以“探究鱼类适应水中生活的特征”为教学主线。教师在教学过程中充分考虑学生的实际能力和潜在能力，借助“信息卡”和“任务卡”为学生搭建学习支架。学生在问题引领和任务驱动下完成探究实验。教师借助小组展示、师生对话等形式，帮助学生建构“鱼类适应水中生活的特征”的概念图，使学生从中体悟“结构与功能观”。但是，教师需在课前强化实验规范教育，以保证学生探究活动有序展开。教学目标定位也不能止于“鱼类对环境具有适应性”，教师要引导学生通过举一反三，认识生物在结构与功能上对环境适应的普遍意义，以此提升学生的生命观念。