于煥梅 李超雪 吳潔
【摘要】科學(xué)思維素養(yǎng)是生物學(xué)核心素養(yǎng)要素之一,所以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)尤為重要。本文以《細胞核——系統(tǒng)的控制中心》一節(jié)為例,闡述了教師運用誘思探究教學(xué)法,通過設(shè)計“誘思點”和問題,引導(dǎo)學(xué)生運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等科學(xué)思維方法構(gòu)建細胞核結(jié)構(gòu)和功能的知識體系,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】誘思探究教學(xué)法;科學(xué)思維素養(yǎng)
誘思探究教學(xué)法是陜西師范大學(xué)張熊飛教授提出的,它是指教師在教學(xué)過程中,依據(jù)學(xué)生認知規(guī)律創(chuàng)設(shè)合理的“誘思點”,循循善誘,不斷激發(fā)學(xué)生的求知欲,引導(dǎo)學(xué)生思考探究的一種啟發(fā)式教學(xué)模式。誘思探究教學(xué)的核心是學(xué)生的“思”,而“思”的前提和基礎(chǔ)是教師的“誘”。這樣的學(xué)習(xí)方式能夠讓學(xué)生體驗探究的樂趣,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。
一、誘思探究教學(xué)法和生物科學(xué)思維的關(guān)系
《普通高中生物學(xué)課程標準(2017年版)》指出,生物科學(xué)思維是指持有尊重事實和證據(jù),崇尚嚴謹和務(wù)實的求知態(tài)度,運用科學(xué)的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。教師在生物課堂中應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等方法來探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律,審視或論證生物學(xué)社會議題的能力。誘思探究教學(xué)法主張“變教為誘,變學(xué)為思,以誘達思,促進發(fā)展”,具有導(dǎo)向性和自主性。教師在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)誘思點,指導(dǎo)學(xué)生基于教材和已有知識自主思考并尋求解決問題的方法。在生物教學(xué)過程中,教師運用誘思探究教學(xué)法的根本目的,一方面是讓學(xué)生在教師的誘導(dǎo)下思考探究,以科學(xué)的思維方式進行學(xué)習(xí);另一方面,通過設(shè)計梯度性的問題引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地思考、探究,達到“變教為誘,變學(xué)為思”,從而提高學(xué)生科學(xué)思維的能力。
二、應(yīng)用誘思探究教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計
筆者以人教版高中生物必修1《細胞核——系統(tǒng)的控制中心》一節(jié)為例進行教學(xué)設(shè)計。
1.創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課
師:2017年11月27日,世界上首個體細胞克隆猴“中中”在上海中科院的非人靈長類平臺誕生,12月5日,第二個克隆猴“華華”誕生。除了個頭略有差異,“中中和華華”幾乎無分別。筆者在這時提出誘思點——科學(xué)家是怎樣使中中和華華,甚至和更多猴子長得幾乎一模一樣呢?(提示細胞核)引導(dǎo)學(xué)生思考細胞核具有怎樣的功能,為什么細胞核能使中中和華華長得幾乎無分別?是否還具有其他功能?如果是你會如何設(shè)計實驗?
生:觀看圖片和文字資料,思考并發(fā)表自己的見解。
設(shè)計意圖:利用生物科學(xué)前沿?zé)狳c創(chuàng)設(shè)誘思情境導(dǎo)入新課,引發(fā)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究的興趣。
2.提出問題、深入思考
師:科學(xué)家通過教材P52的四個實驗,探究細胞核的功能,引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行分析,總結(jié)各個實驗分別能得出什么結(jié)論。這些實驗結(jié)論是否具有相似之處?
生:獨立思考,通過科學(xué)家的實驗過程與實驗現(xiàn)象分析、歸納出細胞核與生物的遺傳和生命活動有關(guān),并且發(fā)現(xiàn)資料2和資料3探究的是細胞核與細胞生命活動的聯(lián)系,而資料1與資料4探究的是細胞核與細胞遺傳的聯(lián)系。
師:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出細胞核的功能為:“細胞核控制著細胞的代謝和遺傳”。
設(shè)計意圖:以典型的探究實驗為“誘思點”,讓學(xué)生基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用歸納與概括的方法,從實驗中分析、歸納出細胞核的功能。
3.合作探究、交流思考
師:科學(xué)家這樣設(shè)計實驗探究細胞核的功能是否嚴謹?學(xué)生以小組合作的形式進行思考,將設(shè)計完善的方案寫在小組展板上并向全班展示。
①黑白美西螈核移植實驗是否完善?如何做進一步設(shè)計?
②蠑螈受精卵橫溢實驗是否體現(xiàn)了對照原則?如何對照?
③變形蟲去核及核移植實驗是如何進行對照的?
④傘藻嫁接和核移植實驗中,要證明“傘帽由細胞核決定”需要如何完善?
生:對實驗設(shè)計的嚴謹性進行思考,并派代表回答。
師:參與到學(xué)生的合作討論中去,對學(xué)生討論中存在的問題進行指導(dǎo)和啟發(fā),把握討論的進度。最后針對學(xué)生的展示做進一步的補充。
設(shè)計意圖:以提問實驗是否嚴謹為“誘思點”,啟發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用演繹與推理、批判性思維、創(chuàng)造性思維的方法來思考科學(xué)家是如何圍繞實驗?zāi)康亩O(shè)計實驗的,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,訓(xùn)練學(xué)生依據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗的能力。
師:生物學(xué)中強調(diào)結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一,究竟是怎樣的結(jié)構(gòu)決定了細胞核具有控制細胞代謝和遺傳的功能?(展示細胞核電鏡照片和細胞核結(jié)構(gòu)模式圖,并引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材思考以下問題)
①細胞核具有哪幾部分,它們分別有什么功能?
②染色質(zhì)由什么物質(zhì)組成?具有怎樣的特性?
③思考染色質(zhì)與染色體的異同點,并完成表格。
④依據(jù)對細胞核結(jié)構(gòu)的分析,是否能進一步對細胞核的功能進行完善?
生:觀察圖片,閱讀教材。思考并回答問題。
設(shè)計意圖:以細胞核電鏡照片和細胞核結(jié)構(gòu)模式圖為“誘思點”提出問題,讓學(xué)生基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用歸納與概括、演繹與推理的方法思考問題。通過層層深入的問題設(shè)計,激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生明確細胞核結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。
師:介紹建立模型可以進一步加深、鞏固學(xué)生已學(xué)的知識,要求學(xué)生在課后以小組形式嘗試制作真核生物細胞的三維結(jié)構(gòu)模型。
設(shè)計意圖:讓學(xué)生基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用模型與建模、創(chuàng)造性思維的方法制作真核生物細胞的三維結(jié)構(gòu)模型,使學(xué)生領(lǐng)悟建立模型的重要性,體驗建構(gòu)模型的過程。
4.遷移應(yīng)用、提升能力
學(xué)生在生活和考試中會遇到各種各樣的生物學(xué)情境。因此,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維,讓學(xué)生將所學(xué)知識遷移到新情境中解決問題,有助于學(xué)生適應(yīng)未來社會的發(fā)展,也是個人生活的需要。教師可以依據(jù)課標要求和教學(xué)內(nèi)容精心挑選一些不同情境的練習(xí)題,讓學(xué)生學(xué)以致用,促進其科學(xué)思維的發(fā)展。
三、反思總結(jié)
運用誘思探究教學(xué)法的教學(xué)過程始終滲透著教師的“誘”和學(xué)生的“思”,教師要通過創(chuàng)設(shè)合理的、具有啟發(fā)性的“誘思點”和設(shè)計梯度性的問題,引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)、發(fā)掘事物本質(zhì),這與培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維素養(yǎng)的方法是一致的。在本節(jié)教學(xué)設(shè)計中,筆者以生物科學(xué)前沿?zé)狳c情境、探究實驗情境、實驗嚴謹性探討情境、細胞核結(jié)構(gòu)圖等作為“誘思點”,提出誘導(dǎo)學(xué)生思考的問題,為學(xué)生提供思考的起點,從而引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)、嚴謹?shù)乃伎肌?/p>
簡言之,科學(xué)思維是高質(zhì)量的思維范式和習(xí)慣,教師要重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑和思考的情境,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究。
【參考文獻】
[1] 張熊飛 .“誘思探究學(xué)科教學(xué)論”研究50年[J].課程.教材·教法,2014,34(02):3-13.