初中生物课堂开展思维教学、培育关键能力的教学尝试

吴文清

摘要：从生物学科本质观出发，明晰生物学课程的重要任务，提出生物课堂中开展思维教学，培育关键能力的教学主张。在该主张指导下，结合课例阐述运用科学思维的相关过程和方法，达成育人目標的教学路径。

关键词：思维教学 比较与归纳 推理与论证 模型与建模 批判性思维

中图分类号：G633.91 文献标志码：B

生物学教学的主要任务是帮助学生发现生命世界的内在规律，掌握认识生命奥秘的思维方式和探究方法，在理解生命中习得人生的智慧。简言之，生物学课程的目标是培育生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等学科核心素养。其中，科学思维素养既是生物学课程的培育目标，也是培育其他生物学学科核心素养的工具。任何有效教学的模式，其核心都是指向思维力提升的，抓住思维就抓住了教学的内核。核心素养背景下开展的思维教学，是一种以运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模以及批判性思维等科学思维的过程方法，促进学科核心素养中各项关键能力发展的教学革新与尝试。笔者以苏科版初中生物学教材（七上）第五章第四节“人体对食物的消化和吸收”为例，谈谈课堂中开展思维教学的一些做法。

1教材分析

本节内容主要由两部分构成：食物消化、吸收的部位和过程;探究暴食暴饮引起消化不良的原因。前一部分围绕“认识食物消化的部位”“探究小肠适于消化吸收的结构特点”和“食物消化和吸收的过程”3个活动展开;后一部分从消化不良症的真实情境出发，设置开放探究活动，促进学生获取科学结论，理解消化酶在消化过程中的作用。深入分析可知，本节教学需要学生在以下3个方面有所提升：①形成关于消化与消化系统的科学概念，认同小肠是最适于消化的器官;②提炼消化系统的结构与功能观;③树立健康饮食的价值观。上述内容确定为课堂中需要落实的关键能力。

2科学思维过程方法在教学中的具体运用

2.1通过比较与归纳形成消化和消化系统的科学概念

教学伊始需要帮助学生形成关于消化和消化系统的科学概念。教师可利用学生关于消化和消化系统的前科学概念作为教学的起锚点，结合馒头、拼图教具以及教材资源，促进学生运用观察比较和归纳概括等科学思维手段，实现学生由前科学概念向科学概念的转变。教学流程见表1。

2.2通过推理与论证，同化小肠是消化食物的主要场所

本节教学的重点是认同小肠是消化食物的主要场所。教师可通过创设问题情境和组织实验探究进行论证式教学。学生在环环相扣的问题引导和层层递进的实验观察中，基于问题进行推理，基于观察进行实证，树立证据意识，走出认知误区。论证式教学组织流程设计如下：

教师引导学生针对论题，在合情推理的基础上，基于证据提出个人主张。关于“最适于消化的部位”论题，学生甲提出主张“胃是最适于消化的部位”，提供的证据有“胃是消化道最膨大的部位”和“胃是消化道壁最厚的部位”。学生乙提出主张“小肠是最适于消化的部位”，提供的证据有“小肠是消化道最长的部位”和“小肠中消化液种类最多”。结合学生的举证与论证，师生共同分析以下问题：①你认为消化道壁厚度、消化液含量哪一项对消化食物更重要？②胃和小肠中消化液种类有什么差别？③消化后的营养物质如何到达全身？需要消化道内具备什么结构？据此，学生对最适于消化部位的结构特点作出合情推理：①食物停留的时间要长，接触的消化液要多;②要有与食物足够大的接触面积;③要有丰富的毛细血管利于吸收。师生共同提出关于该论题的新主张：小肠的结构特点最适于食物的消化和吸收。教师组织学生进行实验观察：利用新鲜猪胃和猪小肠材料，开展“摸一摸”“看一看”等观察体验活动，初步感知胃和小肠的差异：用放大镜观察两者在边缘粗糙程度和内表面红润程度上的不同;观察教材图片和小肠绒毛模型。学生据此获得支持主张的实验证据：小肠内的皱襞和绒毛有增大消化吸收面积的作用，小肠绒毛里丰富的毛细血管有利于吸收营养。学生经过反复地推理与论证，顺利建立起小肠是消化食物的主要场所的概念。

2.3通过模型与建模顺应消化系统的结构与功能观

对小肠结构特点的分析和深入理解，教师适时提炼“消化道的结构与功能相适应”的生命观念，并强调这一观念既体现在消化道的结构与功能中，也体现在消化腺的结构与功能中，具有普适性。在“食物消化和吸收过程”的学习时，教师可以渗透模型与建模的思维方法，促进学生深刻领会消化系统的结构与功能观。

2.3.1建构类比模型，理解消化酶的作用机理

教师引导学生回顾馒头在口腔中的化学性消化过程，分析：为什么唾液能消化淀粉？这与唾液中含有的淀粉酶有关，在淀粉酶的作用下，淀粉分解成麦芽糖。为直观化展示这个分子层面的微观过程，教师展示如图1所示的类比模型，强调：消化酶的本质是细胞产生的一种活性蛋白，其种类具有多样性。每一种酶都有特定的结构，识别并作用于特定大分子物质的分解，消化酶的结构与功能是相适应的。

教师出示表2，引导学生分析得出“唾液、胃液中的消化酶种类单一，肠液、胰液中的消化酶种类多样”的结论，建立起消化腺的结构与功能观，并为学习化学性消化发生的场所打下基础。

2.3.2建构概念模型，理解化学性消化发生的场所

回顾消化腺“找朋友”游戏，教师展示消化液去向口诀：“唾液腺的唾液到口腔，胃腺的胃液到了胃，胰腺的胰液到小肠，肠腺的肠液到小肠”。学生建立起“化学性消化依次发生在口腔、胃和小肠”的概念表象。教师安排自主学习环节，学生结合消化液去向的线索，尝试描述淀粉、蛋白质和脂肪在消化道中的消化过程。教师引导学生建构“化学性消化发生的场所”概念模型（图2），实现知识的加工与存储，形成长时记忆。

上述概念模型突出了消化道在化学性消化过程中的作用，有利于学生建立起“消化系统是一台精密的营养加工机”的观念性认识，由此逐步对接“善待消化系统、保持消化系统健康”的饮食观。

2.4通过批判性思维训练内化健康的饮食观

批判性思维是指具有目的性和反思性的判断，是一种反思和质疑的方法和精神，是和谐社会民主精神、科学态度和创新意识的基础或必要条件，是一种不唯书、不唯上、只唯实的思维意愿和能力。实际教学中，笔者围绕“保持消化系统正常运转，吃出健康来”的论题，设置下列批判性思维问题串，引导学生分组讨论。

①为什么说“牙好胃口就好，吃嘛嘛香，身体倍儿棒”？

②你是如何看待狼吞虎咽的，它会带来哪些不良后果？

③身体不适时，为什么会食欲不振？呕吐出来的呕吐物是粥状食糜吗？

④为什么肝炎病人怕吃油腻食物？

⑤从消化道功能角度来看，是否要严格限制生冷和辛辣食物的摄入？

⑥吃饭讲究“八分饱”，饮酒讲究“小酌怡情”，这些理念蕴含了何种思想？

教学过程中，小组选派代表进行交流展示，阐述各自的观点。通过分析讨论，学生逐步建立健康的饮食观，潜移默化中也渗透了“稳态与平衡”的生命观念。

哲学家雪莱说：“人有一颗产生感情的心，一个能思维的脑，一条能说话的舌”，这句话高度凝练了人所具有的社会属性，亦是教师通过学校教育培育“未来人”的至高目标。生物学教师在学科视角下开展思维教学正是实现这一育人目标的有效路径，道阻且长，行则将至！