論證式教學(xué)策略在初中生物概念教學(xué)中的實(shí)踐研究

王昕

摘要結(jié)合人教版生物學(xué)八年級上冊“真菌”一課，探討在初中生物教學(xué)中，如何應(yīng)用論證式教學(xué)策略，幫助學(xué)生構(gòu)建概念、理解方法、發(fā)展思維、提升生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 論證式教學(xué)策略 初中生物概念教學(xué) 生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

中圖分類號 G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1理論依據(jù)和模式構(gòu)建

論證式教學(xué)實(shí)質(zhì)上是將科學(xué)領(lǐng)域的論證引入課堂，使學(xué)生經(jīng)歷類似科學(xué)家的論證過程，理解科學(xué)概念和科學(xué)本質(zhì)，并促進(jìn)其思維發(fā)展的探究式教學(xué)模式。學(xué)生在評價資料、提出主張、分析論證等過程中，體驗(yàn)科學(xué)研究的一般方法，在獲得知識的同時發(fā)展科學(xué)的思維方式。中外研究者通過將不同論證策略應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)學(xué)生經(jīng)過論證教學(xué)之后，各方面能力均有所提高。在“倡導(dǎo)主動探究學(xué)習(xí)，凸顯重要概念傳遞”的新課程背景下，論證式教學(xué)顯示出與生物教學(xué)改革方向一致的獨(dú)特價值，有利于提升生物學(xué)核心素養(yǎng)。

1958年，圖爾敏在進(jìn)行了多個背景的論證之后，提出了著名的圖爾敏論證模型。筆者在此基礎(chǔ)上，結(jié)合初中概念教學(xué)的實(shí)際和初中生思維發(fā)展特點(diǎn)，制定了適合于概念教學(xué)的論證式教學(xué)模式（圖1），引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)論證的過程中，自主構(gòu)建概念，發(fā)展科學(xué)思維，培養(yǎng)探究能力，滲透生命觀念。在教學(xué)過程中，教師充分利用“智慧教室”教學(xué)系統(tǒng)，輔助進(jìn)行資料、證據(jù)的呈現(xiàn)，并為學(xué)生論證過程的協(xié)作會話及概念建構(gòu)搭建高效學(xué)習(xí)平臺。

2實(shí)例分析

真菌種類繁多，但教材中知識點(diǎn)零散，缺乏系統(tǒng)性，傳統(tǒng)教學(xué)中關(guān)于各類真菌多為結(jié)論式的被動學(xué)習(xí)或驗(yàn)證式的實(shí)驗(yàn)觀察，禁錮了學(xué)生的思維，不利于構(gòu)建概念和培養(yǎng)核心素養(yǎng)?；诖?，筆者在進(jìn)行“真菌”一課教學(xué)時，首次嘗試將科學(xué)論證法應(yīng)用于概念教學(xué)，借助更優(yōu)化的教學(xué)素材和更具邏輯性的教學(xué)主線創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計，以達(dá)到更佳的概念教學(xué)效果。

首先，教師從學(xué)生熟悉的生活實(shí)際出發(fā)，確立“面包的故事”這一學(xué)習(xí)線索，挖掘教材之外的素材，特別是學(xué)生自行設(shè)計并完成的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)/資料，創(chuàng)造性地將看似無關(guān)的酵母菌、霉菌、蘑菇串聯(lián)構(gòu)建概念學(xué)習(xí)體系。其次，嘗試?yán)每茖W(xué)論證法進(jìn)行發(fā)現(xiàn)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生沿著“現(xiàn)象——推測——求證——結(jié)論”的科學(xué)探究之路，先通過觀察酵母菌，發(fā)現(xiàn)其與已學(xué)生物不同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，引入“真菌”的概念，構(gòu)建一般下位概念1，學(xué)習(xí)論證過程;再引導(dǎo)學(xué)生利用論證法，自主實(shí)驗(yàn)、辯駁分析，構(gòu)建一般下位概念2;并在進(jìn)一步尋證構(gòu)建一般下位概念3后，整合形成一般上位概念，進(jìn)而升華形成重要概念，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。概念教學(xué)流程具體如圖2所示。

2.1一般下位概念“1酵母菌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生殖方式”

新課伊始，教師展示學(xué)生親手制作的面包，激趣引題的同時，明確本節(jié)的學(xué)習(xí)主線——面包的故事。學(xué)生介紹面包發(fā)酵的過程，引入主角“酵母菌”。教師同步展示酵母菌培養(yǎng)液，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考：面粉中含有的淀粉是一種有機(jī)物，推測酵母菌的營養(yǎng)方式是什么？你能在培養(yǎng)液中找到酵母菌嗎？說明它有什么特點(diǎn)？由此推測它可能屬于哪類生物？

學(xué)生推測“酵母菌是單細(xì)胞生物”，并開展求證過程。

1教師組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)、交流、分析實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果，

引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的細(xì)胞知識對酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)做出初步判斷。之后，學(xué)生觀察酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的電鏡拍攝圖，比較、判斷、修正自己的觀察結(jié)果，在導(dǎo)學(xué)案任務(wù)1中標(biāo)注、總結(jié)酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

2教師組織學(xué)生辨別各類生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，完成導(dǎo)學(xué)案任務(wù)2“不同生物細(xì)胞比較表”。學(xué)生比較、總結(jié)后自行發(fā)現(xiàn)新知，修正先前推測，得出結(jié)論：酵母菌與已學(xué)生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同，是一種新的生物。教師引入“真菌”的概念，并總結(jié)：由于細(xì)胞是大部分生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，不同生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同，表現(xiàn)出的生命活動也不同，因此觀察細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，是認(rèn)識生物的一個重要手段。

3教師展示培養(yǎng)1天、2天、3天的酵母菌鏡檢圖等。學(xué)生觀察、比較，總結(jié)酵母菌常見的生殖方式為出芽生殖。

隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納科學(xué)探究的一般過程：觀察現(xiàn)象，作出推測，再通過一定的手段尋找證據(jù)求證，進(jìn)而得出結(jié)論。

與常規(guī)教學(xué)中教師直接告知“真菌”而后學(xué)生被動認(rèn)識真菌（如酵母菌）的細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同，在這個論證的過程中，學(xué)生對酵母菌乃至真菌的認(rèn)識是自己觀察、分析證據(jù)后發(fā)現(xiàn)、修正后得出的，屬于主動學(xué)習(xí)、建構(gòu)概念的過程，不僅修正了常見的“面包由乳酸菌制作”的前概念，還培養(yǎng)了科學(xué)思維，提升探究能力。2.2一般下位概念“2霉菌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生殖方式”

教師展示學(xué)生制作的觀察日記——面包發(fā)霉過程。

教師引導(dǎo)：如果我們繼續(xù)觀察這塊面包，1d，2d......又會發(fā)生什么現(xiàn)象？并播放興趣小組學(xué)生課前觀察并制作的面包發(fā)霉日記視頻，提出問題：是誰讓新鮮面包發(fā)霉的？面包上的霉菌菌斑，有什么特點(diǎn)？生活中哪些東西容易發(fā)霉？食物發(fā)霉是從小霉點(diǎn)慢慢延伸的，生活中遇到食物發(fā)霉，是否能將發(fā)霉部分切除，剩余部分繼續(xù)食用？如果一塊面包發(fā)霉了，另一塊沒有發(fā)霉，是不是可以食用？

學(xué)生推測：霉菌可能是細(xì)菌或真菌;若發(fā)霉部分不多，切除后應(yīng)該可以食用/不能食用。

學(xué)生的求證過程為：

1興趣小組課前自行設(shè)計并開展的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1：面包切掉發(fā)霉部分，觀察剩余部分變化;實(shí)驗(yàn)2：設(shè)置新鮮面包、新鮮面包+發(fā)霉面包兩組，觀察變化。小組代表匯報實(shí)驗(yàn)設(shè)計、過程、結(jié)果后，生生互動，就該證據(jù)（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）展開辯駁、分析，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：已經(jīng)發(fā)霉的食物不能繼續(xù)食用;霉菌可以擴(kuò)散等。小組生成新的推測：霉菌有類似植物的特點(diǎn)。教師要注意鼓勵學(xué)生根據(jù)所學(xué)的論證法，進(jìn)一步尋找證據(jù)，解決問題。

2學(xué)生用放大鏡觀察發(fā)霉的面包，觀察霉菌的菌落。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：霉菌的菌落在面包中的分布有什么特點(diǎn)？霉菌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是否有可以擴(kuò)散的“種子”？讓霉菌呈現(xiàn)不同顏色的結(jié)構(gòu)是什么？教師宏觀總結(jié)霉菌的結(jié)構(gòu)組成，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：它屬于哪類生物，是多細(xì)胞還是單細(xì)胞生物？

3學(xué)生分組觀察不同霉菌的永久裝片，著重觀察菌絲、孢子，并根據(jù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，判斷出霉菌屬于真菌。

4教師播放霉菌孢子的生長過程延時攝影，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)霉菌的生殖是孢子生殖。

教師播放視頻“發(fā)霉的食物不能吃”，提出問題，拓展延伸：如何防止食物發(fā)霉？霉菌都是有害的嗎？學(xué)生分析問題，辯證地認(rèn)識作為分解者的霉菌在自然界中的重要作用及與人類的關(guān)系，培養(yǎng)運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的社會責(zé)任感，樹立“物質(zhì)與能量觀”。

2.3一般下位概念“3蘑菇的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生殖方式”

教師展示孢子印畫作，學(xué)生代表介紹畫作的原材料——蘑菇，以及繪畫過程。教師引導(dǎo)學(xué)生通過觀察蘑菇的孢子及孢子擴(kuò)散過程動畫、閱讀各種圖文資料以及手撕蘑菇觀察菌絲的實(shí)驗(yàn)等，獲取蘑菇屬于真菌的證據(jù)。

2.4從一般下位概念到重要概念的升華

教師引導(dǎo)學(xué)生完成思維導(dǎo)圖，回顧、整理、總結(jié)，自主構(gòu)建一般上位概念“真菌與環(huán)境相適應(yīng)的主要特征”。教師拍照上傳、展示完善思維導(dǎo)圖，并補(bǔ)充引導(dǎo)：科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)距今10億年的真菌化石，它結(jié)構(gòu)復(fù)雜?？梢?，真菌具有極強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境的能力。學(xué)生思考、分析、討論，進(jìn)一步認(rèn)同“真菌與環(huán)境相適應(yīng)的主要特征”，認(rèn)同進(jìn)化與適應(yīng)觀、結(jié)構(gòu)與功能觀，進(jìn)而升華并認(rèn)識到：真菌是自然界眾多生物的一種，真菌種類多，是生物多樣性的重要組成。這個學(xué)習(xí)過程為后續(xù)重要概念“不同類群的生物各有其特征，在生物圈中具有不同的作用，保護(hù)生物的多樣性極為重要”的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3教學(xué)效果及反思

3.1論證過程促進(jìn)主動學(xué)習(xí)，概念教學(xué)滲透學(xué)科素養(yǎng)

論證式教學(xué)模式注重學(xué)生主動參與的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)過程。教師要引導(dǎo)學(xué)生做生活的有心人，促進(jìn)學(xué)生通過觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題，學(xué)會科學(xué)論證的一般方法，帶著探究論證目的自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)、辯駁論證、分析總結(jié)，從而自主構(gòu)建概念，提升綜合能力和生物學(xué)核心素養(yǎng)。

（1）學(xué)生在分析小資料、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過程中，提高信息獲取能力;在推測、分析、求證的過程中，提高邏輯思維能力和理解能力。并通過運(yùn)用不同的方式對酵母菌和霉菌進(jìn)行觀察，應(yīng)用對照實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計，取得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提升分析能力，認(rèn)同科學(xué)發(fā)現(xiàn)是建立在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上。

（2）學(xué)生運(yùn)用批判性思維等方法探討生命現(xiàn)象，審視或論證生物學(xué)問題，如確立學(xué)習(xí)線索，嘗試運(yùn)用科學(xué)探究的一般過程認(rèn)識真菌，從而培養(yǎng)科學(xué)思維、科學(xué)探究能力。在以生命科學(xué)的思維方式和研究結(jié)論為基礎(chǔ)描述生命現(xiàn)象，學(xué)生獲得生物學(xué)概念知識形成生命觀念，解釋生命現(xiàn)象。例如，通過不同生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生命活動特點(diǎn)的比較、真菌分布廣適應(yīng)能力強(qiáng)的分析，認(rèn)同進(jìn)化與適應(yīng)觀、結(jié)構(gòu)與功能觀;通過認(rèn)識真菌在自然界中的作用及與人類的關(guān)系，認(rèn)同物質(zhì)與能量觀。在理解和夯實(shí)生物學(xué)基礎(chǔ)知識的情況下，學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決如何延緩食物發(fā)霉等實(shí)際問題，培養(yǎng)了社會責(zé)任感。

3.2技術(shù)創(chuàng)新助力教學(xué)互動，提高課堂學(xué)習(xí)有效性本節(jié)課利用“智慧教室”、數(shù)碼顯微鏡，搭建具有良好互動效果的信息化教學(xué)平臺，應(yīng)用于科學(xué)論證過程的各個環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)論證過程智能化、形象化、互動化。信息化教學(xué)平臺綜合性強(qiáng)，在論證式學(xué)習(xí)中發(fā)揮了明顯優(yōu)勢，有助于學(xué)生在科學(xué)觀察、取證后交流分析，輔助學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)、交流匯報、求證，等等。

3.3促進(jìn)教師教學(xué)行為的改變，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長論證式的教學(xué)模式從關(guān)注教師“教”轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注學(xué)生“學(xué)”。教師處于“幫學(xué)”地位，引導(dǎo)學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)問題，提出推測，尋找證據(jù)求證，支持或推翻主張（推測），得出結(jié)論。在教學(xué)過程中，教師的主導(dǎo)作用不僅存在，而且應(yīng)發(fā)揮得更無形、更得體。在科學(xué)論證的過程中，學(xué)生的探究發(fā)現(xiàn)過程也會對教師的思維產(chǎn)生碰撞，這些都對教師提出了更高的要求，有力促進(jìn)了教師的專業(yè)成長，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃翎斐，胡瑞萍.論證與科學(xué)教育的理論和實(shí)務(wù)[J].科學(xué)教育，2007，（9）：15-28.

[2]李康康，趙鑫碩，陳琳.我國智慧教室的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2016，（7）：25-30.

3310501908207