例析歸納推理在初中生物學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用

范坤芳 鄭麗對(duì)

(福建省漳州市第二中學(xué) 363000)

歸納推理是一種較高層次的總結(jié)，一般用于概念性知識(shí)的學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)水平和提供的信息等材料進(jìn)行梳理，運(yùn)用科學(xué)思維方法，通過比較、分析、判斷，找出各類信息的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，以此提升對(duì)概念的理解和掌握[1]?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在知識(shí)上注重對(duì)核心概念的學(xué)習(xí)，在能力上關(guān)注學(xué)生在獲取知識(shí)過程中能力的培養(yǎng)。教師在進(jìn)行概念教學(xué)時(shí)，可以從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，幫助他們運(yùn)用歸納推理能力，從認(rèn)識(shí)個(gè)別事物的特點(diǎn)，擴(kuò)大到認(rèn)識(shí)同類事物的一般規(guī)律，從而發(fā)現(xiàn)新結(jié)論，總結(jié)新概念[2]。基于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的歸納推理可分為四個(gè)維度：分析、綜合、抽象和概括。概念教學(xué)可以應(yīng)用歸納推理的四個(gè)維度展開：一是從分析思維上將概念劃分為各個(gè)屬性，分別對(duì)各個(gè)部分加以觀察、討論；二是從綜合思維上將分析過結(jié)果的各個(gè)屬性關(guān)聯(lián)成一個(gè)統(tǒng)一的整體；三是從抽象思維上抽取所關(guān)聯(lián)整體共同的本質(zhì)屬性；四是概括總結(jié)關(guān)聯(lián)整體的共同屬性[3]。現(xiàn)以初中生物學(xué)核心概念“呼吸作用”的教學(xué)為例，嘗試歸納推理在初中概念教學(xué)中的操作策略。

1 教材分析

人教版初中生物學(xué)教材七年級(jí)上冊(cè)第五章第二節(jié)“綠色植物的呼吸作用”包括植物的呼吸作用和呼吸作用的應(yīng)用兩部分內(nèi)容，是在學(xué)習(xí)完植物光合作用的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)植物的另一重要生理過程。它與光合作用既相互獨(dú)立，又相互依存，這一部分知識(shí)的學(xué)習(xí)，有助于進(jìn)一步理解植物的光合作用，同時(shí)提升對(duì)光合作用和呼吸作用關(guān)系的認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)綠色植物的重要作用奠定基礎(chǔ)。

2 學(xué)情分析

七年級(jí)學(xué)生對(duì)生活中的呼吸作用現(xiàn)象已有不少的感性認(rèn)識(shí)，但對(duì)細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行呼吸作用這一抽象過程并不理解。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，通過課堂上的實(shí)驗(yàn)演示，直觀展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納，理解并總結(jié)呼吸作用的概念和實(shí)質(zhì)，運(yùn)用知識(shí)解決生產(chǎn)生活中的有關(guān)問題。

3 操作策略

基于歸納推理的概念教學(xué)流程，設(shè)計(jì)本節(jié)課操作策略。

圖1 呼吸作用概念歸納推理思維圖

3.1 分析 根據(jù)概念的屬性特征將概念化整為零，分析各個(gè)部分的特點(diǎn)，得出相應(yīng)的結(jié)論?！昂粑饔谩睂儆陉愂鲂灾R(shí)，其內(nèi)涵包括消耗有機(jī)物、釋放能量、產(chǎn)生二氧化碳和水、消耗氧氣等生命活動(dòng)。如圖1所示，在學(xué)生學(xué)習(xí)光合作用的基礎(chǔ)上以“探究種子的呼吸作用實(shí)驗(yàn)”為例將呼吸作用分為三個(gè)屬性部分：是否釋放能量、是否產(chǎn)生二氧化碳以及是否消耗氧氣等三個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，再依次對(duì)三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的分析，得出結(jié)論。

3.1.1 植物生命活動(dòng)過程中能量的釋放實(shí)驗(yàn) 與學(xué)生分享小時(shí)候摸水稻會(huì)感到熱的經(jīng)歷以及日常生活中植物發(fā)熱的現(xiàn)象；引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑教師的感覺是否準(zhǔn)確，引出綠豆種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)；最后，教師介紹該實(shí)驗(yàn)裝置，指導(dǎo)學(xué)生小組討論問題，并請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：有機(jī)物除了用于構(gòu)建植物體外，還可以為生命活動(dòng)提供能量。

3.1.2 植物生命活動(dòng)過程中產(chǎn)生二氧化碳和水 通過設(shè)問“有機(jī)物釋放能量的過程中，還會(huì)生成什么物質(zhì)呢？”組織學(xué)生閱讀教材，小組合作討論思考問題；互動(dòng)解答后，介紹實(shí)驗(yàn)裝置的細(xì)節(jié)及其注意事項(xiàng)；由學(xué)生上臺(tái)參與演示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出結(jié)論“種子萌發(fā)過程中產(chǎn)生二氧化碳”。同時(shí)，質(zhì)疑“是否只有種子才會(huì)產(chǎn)生二氧化碳”，由此引出菠菜呼吸作用實(shí)驗(yàn)視頻。通過對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的分析對(duì)比，歸納得出：在植物的生命活動(dòng)過程中，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。最后，學(xué)生通過自學(xué)，認(rèn)識(shí)“有機(jī)物徹底分解還產(chǎn)生了水”。

3.1.3 種子萌發(fā)過程中吸收氧氣 在質(zhì)疑“有機(jī)物徹底分解需要什么物質(zhì)的參與？”的基礎(chǔ)上，學(xué)生閱讀并思考課件中的問題，引導(dǎo)學(xué)生提出問題“植物的生活需要吸收氧氣嗎？”進(jìn)一步組織學(xué)生討論思考“如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？”由此提出以萌發(fā)的種子和煮熟的種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；請(qǐng)一學(xué)生協(xié)助教師完成實(shí)驗(yàn)演示，其他學(xué)生觀察現(xiàn)象，思考得出的結(jié)論：植物的生活需要吸收氧氣。最后，拓展延伸應(yīng)用，結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析植物放于居室的科學(xué)性。

3.2 綜合 根據(jù)分析所得各個(gè)部分的結(jié)果，進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成統(tǒng)一的整體。通過分析可知，種子萌發(fā)過程中會(huì)消耗氧氣產(chǎn)生二氧化碳和水，并釋放能量，將三者結(jié)論關(guān)聯(lián)，可以發(fā)現(xiàn)，這些生命活動(dòng)都是由植物中有機(jī)物的徹底分解引起的。

3.3 抽象 綜合所有屬性，從中抽取出相同的屬性特征。通過三個(gè)實(shí)驗(yàn)的分析可知，有機(jī)物的這種變化發(fā)生在所有的植物中。本節(jié)內(nèi)容中融入了煮熟種子和萌發(fā)種子的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，通過問題引導(dǎo)學(xué)生明確構(gòu)成萌發(fā)種子的細(xì)胞是活細(xì)胞，使學(xué)生能夠從直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象抽象到所有的活細(xì)胞都存在有機(jī)物的徹底分解。

3.4 概括 總結(jié)同類事物的共同屬性，并用專業(yè)術(shù)語進(jìn)行概括。學(xué)生已經(jīng)明確呼吸作用的內(nèi)涵與外延，此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生用自己的語言概括呼吸作用的概念，再利用專業(yè)術(shù)語進(jìn)行修正，有利于學(xué)生對(duì)概念的進(jìn)一步理解。同時(shí)，利用已學(xué)的光合作用知識(shí)與呼吸作用進(jìn)行比較總結(jié)，加深對(duì)光合作用和呼吸作用的實(shí)質(zhì)理解。最后，將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移，解決日常生活中的現(xiàn)象，有利于學(xué)生對(duì)呼吸作用的整體把握。