基于科学思维培养的初中生物学论证探究式教学研究

文/广州市南武实验学校 梁春梅

《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》将发展学生核心素养作为课程的宗旨和课程的总目标，生物学科核心素养中就有科学思维这一维度。论证式教学在高中课堂中应用较广泛，在初中生物学课堂上，由于学生年龄特点和思维发展水平与高中生不同。笔者根据初中生特点、结合新课标和教材开展论证探究式教学，简化其中步骤，重在引导学生注重论点的提出、论据的收集和论证的过程，基于客观事实开展科学思维的培养。下面以人教版初中生物学七年级上册“藻类、苔藓和蕨类植物”为例，阐述如何将论证探究式教学策略应用课堂中，培养学生科学思维。

一、论证探究式教学策略与传统教学策略的比较

科学思维强调基于证据和逻辑进行独立思考和判断的研究范式，科学思维首先是一种思维习惯，是尊重事实证据，崇尚严谨求实的求知态度。在传统教学模式中，教师在引导学生学习“藻类、苔藓和蕨类植物”一课时，通常会根据教材要求，准备好三种植物样本供学生观察，并对形态结构和生活环境进行列表比较、归纳总结，但这种观察实验往往只停留在表面，如对根茎叶器官的观察只需从外部确认三种植物是否具备根茎叶器官，再通过引导学生阅读教材中关于输导组织的描述，完成表格内容填写。应用论证探究式教学策略，笔者创新实验引导学生深入观察、探究分析，学生通过客观事实来判断并构建概念，可促进科学思维发展。

二、论证探究式教学策略的应用

1.创设情境，激发兴趣。课上导入时笔者先回顾了“植物体的结构层次”相关内容，展示教材油菜花的图片，指出绿色开花植物具有六大器官，为后面学习作铺垫。接着出示学生熟悉的“紫菜汤”图片，提问“紫菜是藻类植物，很多人都爱喝紫菜汤，那你知道你吃的是紫菜哪个部分吗？有同学见过或吃过紫菜花、紫菜果甚至紫菜种子吗？”学生纷纷表示没有。“紫菜是否具备这六大器官呢？”“紫菜没有种子，那如何繁殖后代？”通过相关图片资料联系实际、创设情境，让学生产生认知冲突，激发学生的学习兴趣。

2.巧设问题，步步为营。课前笔者给学生布置了学习任务：观察或了解藻类、苔藓和蕨类植物的生活环境。学生通过实地观察、上网搜查资料进行学习，在课上汇报学习结果：藻类植物生活在水中，苔藓植物生活在阴湿的陆地，蕨类植物生活在潮湿的陆地。笔者引导学生对比这三种植物的生活环境，学生得出结论：三种植物生活环境从水生过渡到陆生。笔者引导：“大家通过实地观察，这三种植物是不是所有植物都具备根茎叶等六大器官？”“那它们是如何适应生活环境呢？”笔者准备了紫菜、海带、水绵、葫芦藓、白发藓、肾蕨等样本给学生观察，并把观察结果进行记录、对比。在学生观察植物的形态结构后，有学生提出问题：“紫菜没有根茎叶分化，它如何吸水、运水？”“苔藓和蕨类同样生活在陆地上，为什么苔藓长得这么矮小？”笔者引导学生观察苔藓、蕨类植物是否有根茎叶分化，并结合教材资料分析。学生指出苔藓只有假根，有茎叶分化，而蕨类植物有根茎叶分化。这样的由表及里仔细观察和对比，让学生进一步认识到并不是所有植物都具有根茎叶花果实和种子六大器官，不同种类的植物形态结构不一样，从而帮助学生构建生物多样性的概念……

3.实验探究，获取证据。带着问题笔者与学生一起经过讨论，设计了三组实验：1.制作藻类植物细胞临时装片，观察其中的叶绿素；2.把晒干的裙带菜泡在水中，观察结果；把紫菜、白发藓、肾蕨分别泡在红墨水中，再制作成临时装片观察三种植物吸水、运水的情况。3.针对苔藓假根有什么作用这个问题，再进一步细化实验，把白发藓的假根和叶片分别泡在红墨水中，进行对比，更深入了解苔藓植物吸水和运水结构。

4.思维碰撞，总结归纳。对于整节课的学习，学生以实验结果为基础，进行了论证过程，其内容包括证据、推论和主张三部分。通过实验结果分析，联系植物生长环境进行比较，学生尊重事实，形成观点，构建了概念：藻类生活在水中，全身可吸水；绿藻每个细胞都有叶绿素，可进行光合作用；苔藓根不能运水，为假根；没有输导组织，叶片可吸水，因此苔藓长得比较矮小，并要生活在离水源很近的地方或阴湿的地方；蕨类根部可吸水，并通过输导组织运输水分到茎和叶中，因此蕨类相比苔藓长得更高大，可以生活在相对干燥的地方。通过概念构建逐步形成生命观念：结构与功能观、进化与适应观，发展了生物学科核心素养。