初中生物課堂開展思維教學(xué)、培育關(guān)鍵能力的教學(xué)嘗試

吳文清

摘要：從生物學(xué)科本質(zhì)觀出發(fā)，明晰生物學(xué)課程的重要任務(wù)，提出生物課堂中開展思維教學(xué)，培育關(guān)鍵能力的教學(xué)主張。在該主張指導(dǎo)下，結(jié)合課例闡述運用科學(xué)思維的相關(guān)過程和方法，達成育人目標的教學(xué)路徑。

關(guān)鍵詞：思維教學(xué) 比較與歸納 推理與論證 模型與建模 批判性思維

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B

生物學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)是幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)生命世界的內(nèi)在規(guī)律，掌握認識生命奧秘的思維方式和探究方法，在理解生命中習(xí)得人生的智慧。簡言之，生物學(xué)課程的目標是培育生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng)。其中，科學(xué)思維素養(yǎng)既是生物學(xué)課程的培育目標，也是培育其他生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的工具。任何有效教學(xué)的模式，其核心都是指向思維力提升的，抓住思維就抓住了教學(xué)的內(nèi)核。核心素養(yǎng)背景下開展的思維教學(xué)，是一種以運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模以及批判性思維等科學(xué)思維的過程方法，促進學(xué)科核心素養(yǎng)中各項關(guān)鍵能力發(fā)展的教學(xué)革新與嘗試。筆者以蘇科版初中生物學(xué)教材（七上）第五章第四節(jié)“人體對食物的消化和吸收”為例，談?wù)務(wù)n堂中開展思維教學(xué)的一些做法。

1教材分析

本節(jié)內(nèi)容主要由兩部分構(gòu)成：食物消化、吸收的部位和過程;探究暴食暴飲引起消化不良的原因。前一部分圍繞“認識食物消化的部位”“探究小腸適于消化吸收的結(jié)構(gòu)特點”和“食物消化和吸收的過程”3個活動展開;后一部分從消化不良癥的真實情境出發(fā)，設(shè)置開放探究活動，促進學(xué)生獲取科學(xué)結(jié)論，理解消化酶在消化過程中的作用。深入分析可知，本節(jié)教學(xué)需要學(xué)生在以下3個方面有所提升：①形成關(guān)于消化與消化系統(tǒng)的科學(xué)概念，認同小腸是最適于消化的器官;②提煉消化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能觀;③樹立健康飲食的價值觀。上述內(nèi)容確定為課堂中需要落實的關(guān)鍵能力。

2科學(xué)思維過程方法在教學(xué)中的具體運用

2.1通過比較與歸納形成消化和消化系統(tǒng)的科學(xué)概念

教學(xué)伊始需要幫助學(xué)生形成關(guān)于消化和消化系統(tǒng)的科學(xué)概念。教師可利用學(xué)生關(guān)于消化和消化系統(tǒng)的前科學(xué)概念作為教學(xué)的起錨點，結(jié)合饅頭、拼圖教具以及教材資源，促進學(xué)生運用觀察比較和歸納概括等科學(xué)思維手段，實現(xiàn)學(xué)生由前科學(xué)概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。教學(xué)流程見表1。

2.2通過推理與論證，同化小腸是消化食物的主要場所

本節(jié)教學(xué)的重點是認同小腸是消化食物的主要場所。教師可通過創(chuàng)設(shè)問題情境和組織實驗探究進行論證式教學(xué)。學(xué)生在環(huán)環(huán)相扣的問題引導(dǎo)和層層遞進的實驗觀察中，基于問題進行推理，基于觀察進行實證，樹立證據(jù)意識，走出認知誤區(qū)。論證式教學(xué)組織流程設(shè)計如下：

教師引導(dǎo)學(xué)生針對論題，在合情推理的基礎(chǔ)上，基于證據(jù)提出個人主張。關(guān)于“最適于消化的部位”論題，學(xué)生甲提出主張“胃是最適于消化的部位”，提供的證據(jù)有“胃是消化道最膨大的部位”和“胃是消化道壁最厚的部位”。學(xué)生乙提出主張“小腸是最適于消化的部位”，提供的證據(jù)有“小腸是消化道最長的部位”和“小腸中消化液種類最多”。結(jié)合學(xué)生的舉證與論證，師生共同分析以下問題：①你認為消化道壁厚度、消化液含量哪一項對消化食物更重要？②胃和小腸中消化液種類有什么差別？③消化后的營養(yǎng)物質(zhì)如何到達全身？需要消化道內(nèi)具備什么結(jié)構(gòu)？據(jù)此，學(xué)生對最適于消化部位的結(jié)構(gòu)特點作出合情推理：①食物停留的時間要長，接觸的消化液要多;②要有與食物足夠大的接觸面積;③要有豐富的毛細血管利于吸收。師生共同提出關(guān)于該論題的新主張：小腸的結(jié)構(gòu)特點最適于食物的消化和吸收。教師組織學(xué)生進行實驗觀察：利用新鮮豬胃和豬小腸材料，開展“摸一摸”“看一看”等觀察體驗活動，初步感知胃和小腸的差異：用放大鏡觀察兩者在邊緣粗糙程度和內(nèi)表面紅潤程度上的不同;觀察教材圖片和小腸絨毛模型。學(xué)生據(jù)此獲得支持主張的實驗證據(jù)：小腸內(nèi)的皺襞和絨毛有增大消化吸收面積的作用，小腸絨毛里豐富的毛細血管有利于吸收營養(yǎng)。學(xué)生經(jīng)過反復(fù)地推理與論證，順利建立起小腸是消化食物的主要場所的概念。

2.3通過模型與建模順應(yīng)消化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能觀

對小腸結(jié)構(gòu)特點的分析和深入理解，教師適時提煉“消化道的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生命觀念，并強調(diào)這一觀念既體現(xiàn)在消化道的結(jié)構(gòu)與功能中，也體現(xiàn)在消化腺的結(jié)構(gòu)與功能中，具有普適性。在“食物消化和吸收過程”的學(xué)習(xí)時，教師可以滲透模型與建模的思維方法，促進學(xué)生深刻領(lǐng)會消化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能觀。

2.3.1建構(gòu)類比模型，理解消化酶的作用機理

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧饅頭在口腔中的化學(xué)性消化過程，分析：為什么唾液能消化淀粉？這與唾液中含有的淀粉酶有關(guān)，在淀粉酶的作用下，淀粉分解成麥芽糖。為直觀化展示這個分子層面的微觀過程，教師展示如圖1所示的類比模型，強調(diào)：消化酶的本質(zhì)是細胞產(chǎn)生的一種活性蛋白，其種類具有多樣性。每一種酶都有特定的結(jié)構(gòu)，識別并作用于特定大分子物質(zhì)的分解，消化酶的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的。

教師出示表2，引導(dǎo)學(xué)生分析得出“唾液、胃液中的消化酶種類單一，腸液、胰液中的消化酶種類多樣”的結(jié)論，建立起消化腺的結(jié)構(gòu)與功能觀，并為學(xué)習(xí)化學(xué)性消化發(fā)生的場所打下基礎(chǔ)。

2.3.2建構(gòu)概念模型，理解化學(xué)性消化發(fā)生的場所

回顧消化腺“找朋友”游戲，教師展示消化液去向口訣：“唾液腺的唾液到口腔，胃腺的胃液到了胃，胰腺的胰液到小腸，腸腺的腸液到小腸”。學(xué)生建立起“化學(xué)性消化依次發(fā)生在口腔、胃和小腸”的概念表象。教師安排自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生結(jié)合消化液去向的線索，嘗試描述淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪在消化道中的消化過程。教師引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“化學(xué)性消化發(fā)生的場所”概念模型（圖2），實現(xiàn)知識的加工與存儲，形成長時記憶。

上述概念模型突出了消化道在化學(xué)性消化過程中的作用，有利于學(xué)生建立起“消化系統(tǒng)是一臺精密的營養(yǎng)加工機”的觀念性認識，由此逐步對接“善待消化系統(tǒng)、保持消化系統(tǒng)健康”的飲食觀。

2.4通過批判性思維訓(xùn)練內(nèi)化健康的飲食觀

批判性思維是指具有目的性和反思性的判斷，是一種反思和質(zhì)疑的方法和精神，是和諧社會民主精神、科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識的基礎(chǔ)或必要條件，是一種不唯書、不唯上、只唯實的思維意愿和能力。實際教學(xué)中，筆者圍繞“保持消化系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，吃出健康來”的論題，設(shè)置下列批判性思維問題串，引導(dǎo)學(xué)生分組討論。

①為什么說“牙好胃口就好，吃嘛嘛香，身體倍兒棒”？

②你是如何看待狼吞虎咽的，它會帶來哪些不良后果？

③身體不適時，為什么會食欲不振？嘔吐出來的嘔吐物是粥狀食糜嗎？

④為什么肝炎病人怕吃油膩食物？

⑤從消化道功能角度來看，是否要嚴格限制生冷和辛辣食物的攝入？

⑥吃飯講究“八分飽”，飲酒講究“小酌怡情”，這些理念蘊含了何種思想？

教學(xué)過程中，小組選派代表進行交流展示，闡述各自的觀點。通過分析討論，學(xué)生逐步建立健康的飲食觀，潛移默化中也滲透了“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念。

哲學(xué)家雪萊說：“人有一顆產(chǎn)生感情的心，一個能思維的腦，一條能說話的舌”，這句話高度凝練了人所具有的社會屬性，亦是教師通過學(xué)校教育培育“未來人”的至高目標。生物學(xué)教師在學(xué)科視角下開展思維教學(xué)正是實現(xiàn)這一育人目標的有效路徑，道阻且長，行則將至！