曾燕

摘? 要：以“植物向光性原因”為問題情境，通過問題串和任務，引導學生重演植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程，并對生物學現(xiàn)象進行觀察、提高、設計實驗、結(jié)果預測與交流，發(fā)展學生的科學探究能力和批判性思維。

關(guān)鍵詞：重演;任務;植物向光性;科學探究;批判性思維

科學探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現(xiàn)象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結(jié)果的交流與討論的能力。學生應在探究過程中，逐步增強對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲，掌握科學探究的基本思路和方法，提高實踐能力;在探究中，樂于并善于團隊合作，勇于創(chuàng)新。

評判性思維是“為決定相信什么或做什么而進行的合理的、反省的思維”，在真實的生物學情景中發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)“矛盾”產(chǎn)生思維沖突，尋找證據(jù)，做出判斷，是培養(yǎng)批判性思維的有效方法。

近年來，以實驗形式考查科學探究能力不論在選擇題、還是大題都占有一定的比例，科學史的經(jīng)典實驗的考查更是近年高考題的特色。在傳統(tǒng)的課堂教學中，很多老師都忽視了科學史的經(jīng)典實驗的育人價值，例如：在生長素的發(fā)現(xiàn)過程中，教師普遍做法是著重分析生長素發(fā)現(xiàn)史中幾位科學家的實驗結(jié)果，在此基礎上解釋植物向光性的原理，卻忽視了這幾個實驗中蘊含的實驗原理、方法技術(shù)及科學家的思想和精神，學生僅靠課本簡單的實驗過程和結(jié)論并不能拿高分，更不能發(fā)展其科學探究能力和批判性思維。因此，筆者認為，若要使學生牢記基礎知識的同時，提升其科學探究能力，應讓學生重演科學家的探索思路、理解科學的本質(zhì)和方法，在重演過程提出自己的見解，同時學習科學家為科學的獻身精神，這對發(fā)展科學探究能力和批判性思維都有著重要的作用。

一、以植物向光性為情景，引導學生學會觀察現(xiàn)象、提出問題

《中國高考評價體系》和新課程標準作為新高考的命題依據(jù)，而情景則是中國評價體系的載體，它要求考生能用書本知識、概念原理等解決情景中的問題?；谝陨蟽?nèi)容，筆者認為植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程可以以植物的向光性作為情景，一景貫穿全文，最后用科學家的思想與方法解釋向光性的原因，為了使文章更生動、更符合近年高考趨勢，本人以一首小詩作為情景，創(chuàng)設情景：應憐屐齒印蒼苔 ，小扣柴扉久不開，滿園春色關(guān)不住，一支紅杏出墻來并展示盆栽植物生長現(xiàn)象，設問：都體現(xiàn)了植物的什么現(xiàn)象？植物向光生長（出墻來）的原因是什么？通過以上問題導入本節(jié)的主題，科學家尋找植物向光性原因的探索歷程。

二、領悟達爾文父子科學探究思維

筆者認為，提出問題是科學探究的前提，所提出的問題對學生而言具有強烈的興趣導向。生物學家達爾文父子探索植物向光性的經(jīng)典實驗蘊含的實驗原理、基本方法和技術(shù)，包含對照原則、自變量、因變量等都是需要學生掌握的，因此，筆者在授課過程中，教師創(chuàng)設以下問題串：①對照組和實驗組分別是？②哪些實驗組形成對照？分析自變量，因變量、結(jié)果和實驗結(jié)論？③為什么尖端會影響尖端的下面一段生長彎曲，能做出哪些推測？通過層層遞進的問題，讓學生分析實驗變量和結(jié)論的基礎上，領悟達爾文父子的科學探究思維。同時使教學順勢過渡到其他科學家的實驗。

三、結(jié)合假說—演繹法設計實驗，重演科學家思維，發(fā)展科學探究能力

作出假說是解決問題的第一步，針對生物學家達爾文父子經(jīng)典實驗提出了兩個推測，筆者在授課中要求學生根據(jù)這兩個推測：①假說1：胚芽鞘尖端能產(chǎn)生某種影響傳遞給下部，②假說2：彎曲生長的原因是尖端下部的化學物質(zhì)分布不均勻引起的。針對假說1：胚芽鞘尖端能產(chǎn)生某種影響傳遞給下部，教師設問：你能做出怎樣的假說？針對學生假說，引導分析變量，教師進一步設問：如何設置實驗1驗證假說？請根據(jù)教師所提供的實驗材料設計實驗過程，畫出示意圖，并預測實驗結(jié)果。提供的材料有：①長勢相同的胚芽鞘若干、②單側(cè)光源、③刀片、④云母片（物質(zhì)不可通過）、⑤透水的瓊脂片（物質(zhì)可通過）。小組為單位，通過討論、交流設計實驗和預測結(jié)果，學生代表分享展示。教師對學生設計的方案，從實驗變量和遵循原則上引導分析、評價，并給以肯定。

針對假說2：彎曲生長的原因是尖端下部的化學物質(zhì)分布不均勻引起的，教師先布置課堂作業(yè)，課本P95“概念檢測2”，學生代表分享展示，教師點評，并創(chuàng)設情景：C組的結(jié)果給你們有何感悟？教師總結(jié)：尖端下部的化學物質(zhì)分布不均勻胚芽鞘就會彎曲生長，教師設問：如何驗證彎曲生長的原因是尖端下部的化學物質(zhì)分布不均勻引起的，根據(jù)教師所提供的實驗材料設計實驗2過程，畫出示意圖，并預測實驗結(jié)果。提供的材料有：長勢相同的胚芽鞘若干、暗箱、單側(cè)光源、刀片。小組為單位，通過討論、交流設計實驗和預測結(jié)果，學生代表分享展示。教師對學生設計的方案，從實驗變量和遵循原則上引導分析、評價，并給以肯定。

通過兩次引導學生自主設計實驗、預測實驗結(jié)果、小組合作交流，重演鮑森.詹森和拜爾科學家思維，發(fā)展學生科學探究能力。

四、回歸課本，指出科學家實驗不足，培養(yǎng)批判性思維

在滲透科學史的課堂上，教師應引導學生辯證地看待事物，善于質(zhì)疑、善于突破定向思維。例如，在本節(jié)課中，筆者提出了以下問題：實驗設計1類似哪個科學的探究實驗？學生回答后，設問：鮑森.詹森的實驗是否科學？你們設計的實驗嚴謹還是鮑森.詹森？通過對比學生自己設計的實驗，指出科學家的不足之處，能直接增加學生的成就感和提升學生學習生物的情趣，同時培養(yǎng)了學生敢于質(zhì)疑和批判性思維。

組織學生以探究和驗證的形式進行了主動學習是發(fā)展科學探究能力和培養(yǎng)批判性思維的關(guān)鍵。本節(jié)課通過引導學生探究、驗證、合作交流、思維判斷、最后解釋植物的向光性的原因。在此過程中，學生站在科學家的高度進行有效的學習，有助于學生掌握科學探究的各要素的思想方法和理解科學家的本質(zhì)，提升學生的科學探究能力和批判性思維。無論是對近幾年高考?？嫉摹皩嶒炘O計思路”，還是分析“實驗結(jié)果類”的解題能力都會得到相應提升。

參考文獻：

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