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把实验探究活动慢下来,提升学生理性思维
——以《探究种子萌发的环境条件》为例

2019-04-07宋晓霞

中学课程辅导·教学研究 2019年17期
关键词:空气种子方案

宋晓霞

“康成於窜伏之中,理纷挐之典,志存探究,靡所咨谋。”早在唐朝就有关于“探究”的记载,“科学探究”更是我们初中生物核心素养的重要内涵之一。探究能力的培养不是靠一节课就能达成的,到底怎样开展探究活动,才能逐渐培养学生的探究能力呢?

一、基于学生的探究,要建立在充分了解学情的基础上

如果不知道学生在哪些地方有困惑,你的课堂就不会真正牵动学生的思维,学生只是被动的跟着老师一起“走过场”,探究就没有意义。不让学生自主探究,也就发现不了学生思维的盲点,可能会经历一节“华而不实”的实验探究课。

在学生自主设计实验过程中,了解到学生对“实验组”、“对照组”、“对照试验”这几个名词存在混淆,对“种子萌发环境条件”作出的假设与教材不符,对“空气”这一变量的处理方式多种多样,对种子类型选择多种多样,对实验的种子数选择不科学,对“重复实验”的重要性认同度不高。而以上问题很多是出乎我意料的,尤其是对种子数的选择,考试时学生都知道“用一粒种子做实验不科学”,而自己真正设计实验时,却依然用一粒、两粒种子。忽然觉得我们学生只会“纸上谈兵”,应了那句“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。

二、基于学生的探究是开放的,充满生成的

虽然课前我做了大量准备工作,自己精心设计了PPT、讨论活动记录单,让学生准备了矿泉水瓶、纸巾、各种种子(苹果、西瓜、黄瓜、绿豆、红豆、大米、小麦、玉米、草籽等十多种),并进行课前尝试播种。本以为会顺利完成实验方案的设计和实施,没想到再“做出假设”环节就遇到了意外:

“种子的萌发需要土壤,因为种子都是播种在土壤中萌发的。”

“不对,不需要土壤,我把种子放盘子里,只是加了点水,就萌发了。所以种子的萌发需要水分。”

“种子萌发需要避光,因为我把湿布盖在种子上,给种子遮光了,种子也萌发了,所以种子萌发需要光”

……

学生进行思维对话后,几乎所有学生能基于经验作出教材上的假设:种子萌发需要适宜的温度、一定的水分、充足的空气。但是还有半数学生认为“种子萌发需要光”,半数学生认为“种子能发不需要光”。这种情况下教师怎么处理?

教师展示资料告诉学生“光照对种子没有影响?”那样的探究真实吗?学生假设与教材、老师预期相符,就组织学生探究;学生合情合理地提出了与教材、老师预期不符的假设,就置之不理吗?学生生成的问题,是学生最感兴趣的,迫切想探究的。基于学生的探究,怎么能放过?

三、基于学生的探究,要培养学生设计方案的能力

学生实验方案的设计能力不是一蹴而就的,但也绝对不是自己看看课本就会“设计”方案了。这节课怎么让学生能自主设计出“多个影响因素”的实验呢?我采用化繁为简的方式开展。

实验方案的设计,有两个难点:一是存在“多个变量”,多组对照;二是具体怎么设计实验组。学生对“多组变量”的实验比较陌生,但是对“只探究一个影响因素”的实验非常熟悉,那就从一个影响因素——温度来入手。让学生自己设计实验“探究温度对种子的萌发的影响”,学生展示交流方案后,再分析实验,引出“实验组、对照组”的名词,学生能从具体事例中感受到对照组的设计要求和存在的重要性;然后引出其他的探究问题“探究种子的萌发需要一定的水分”,“探究种子的萌发需要充足的空气”,当学生完成这三个实验方案的设计后,反问“那要探究种子萌发需要适宜的温度、一定的水分和充足的空气呢?你需要设计6个实验装置吗?具体怎么设计?”学生就比较容易完成有多个影响因素实验方案的设计了。最后给学生机会设计“光照对种子萌发的影响”。

第二个难点就就是具体操作,怎么控制“低温”、“没有空气”、“没有水分”?学生集思广益,对“空气”这一组的设计存在争议,提出了很多方法。有的小组将种子完全浸没水中,又将矿泉水瓶的上半部分捏扁,想赶走里边的空气;还有的学生将瓶子装满了水,拧紧瓶盖,而对照组的瓶盖上扎眼;还有的组想用真空袋,用泵把袋子抽真空;更有学生对教材的方案提出了质疑,认为教材中方案设计不严谨,除了空气这一变量外,还存在“水的量的差异”。这个学生就具备了科学的思维方法,能运用科学的思维方法解决问题,并且敢于批判,“理性思维”的发展得益于开放的课堂。

四、基于学生的探究是真实的

以前为了追求完美、完整的一堂课,我会让兴趣小组的同学提前做实验,课堂上展示实验结果,这样当堂就能得出实验结论。但是兴趣小组的能代表所有的学生吗?兴趣小组的实验就真实可靠吗?学生看到了结果,还会满怀期待地观察自己的实验吗?所以本节课让学生完成实验方案的设计后,当堂进行实验,并评价各组的实验。

课下我会经常走进教室,有的学生将实验装置放在窗台上,有的学生将实验装置放在桌洞里,教室变成了生物实验的空间,学生对生物学习的兴趣也更加浓厚。学生进行观察、分析后,得出结论、形成概念。这一概念的获得是通过亲身参与实验、思考实验、观察和分析实验结果获得的,这是科学探究的“附属产物”。

学生做实验难免会出现各种状况,有时确实令人挠头。但是换一个角度想,学生之所以出现状况,不正是因为她不懂吗?我们不给他暴露问题的机会,只是我们自己掩耳盗铃而已,学生的问题依然在那,不减反增。

课堂上老师给孩子思考的空间和时间,孩子怎么还会不思考?发问、质疑、思考本身是天性,为什么学生会不思考?问题到底出在谁身上?实验探究课应该把思考还给学生,发展学生理性思维。

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