例談實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新精神和求異思維的培養(yǎng)

顏勁松

摘 要：生物學(xué)核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任4個(gè)方面。實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤其要突出學(xué)科特色，通過實(shí)驗(yàn)探究、教材、資料搜集等建立核心概念，注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、批判性思維、探究精神和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究；創(chuàng)新精神；求異思維

國家領(lǐng)導(dǎo)人在政府的工作報(bào)告中，多次提及“創(chuàng)新”驅(qū)動(dòng)發(fā)展，促進(jìn)各行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。當(dāng)前，我們所處的合肥地區(qū)也正高舉“創(chuàng)新高地 大湖名城”的旗幟。在此背景下，合肥市初中生物骨干教師培訓(xùn)基地和“合肥市名師工作室陸漢鋒工作室”對(duì)初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展了系列的交流研討。其中精彩的篇章，如2016年5月，合肥29中葛亮老師和42中蔣敏老師“同課異構(gòu)”《綠色植物的呼吸作用》分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)說課比賽、自制教具和對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新改造等。引發(fā)了全體觀摩同仁的強(qiáng)烈共鳴與深思：如何打破常規(guī)、突破定式思維和教材局限，改變以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)“重結(jié)論輕過程”的弊病。筆者以“綠色植物的呼吸作用”為例，談?wù)勅绾卧趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生“知其所未然”的科學(xué)探究精神。

一、重視“知其所未然”的科學(xué)精神

要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)“知其所未然”的科學(xué)探究精神，首先，要明確以下三個(gè)概念。

知其然（know what）：能準(zhǔn)確完整地描述事物的形態(tài)或過程以及觀察或感受得到的結(jié)果，是一種感性認(rèn)識(shí)。

知其所以然（know why）：能夠正確地解釋相關(guān)事物發(fā)生的一切正反現(xiàn)象，而且可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)結(jié)果，是一種理性認(rèn)識(shí)。

知其所未然（know how）：在不斷實(shí)踐、積累、深化的基礎(chǔ)上，在橫向?qū)W科的啟發(fā)、影響下，對(duì)相關(guān)事物的新認(rèn)識(shí)，是對(duì)教師和教材內(nèi)容的質(zhì)疑、拓展和完善，是創(chuàng)新教育最華彩的篇章，而且這個(gè)階段應(yīng)該是無限的。

生物學(xué)核心素養(yǎng)要求教師在教學(xué)實(shí)踐中關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、批判性思維、探究精神和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。提倡對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，由“知其然，知其所以然”向“知其然，知其所以然，知其所未然”轉(zhuǎn)變。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例

例如，“綠色植物的呼吸作用”是人教版七年級(jí)生物第三單元“生物圈中的綠色植物”第五章第二節(jié)，教材中提供了3個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。教師應(yīng)利用這一契機(jī)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激活他們的思維，提出更高的要求。

1.“知其然”：讓學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

·觀察讀數(shù)，裝有萌發(fā)種子的暖水瓶中插入的溫度計(jì)，顯示的溫度相對(duì)較高。

·親身體驗(yàn)，用吸管向澄清石灰水中吹氣后，變渾濁了。

·種子萌發(fā)過程中放出的氣體，也能使澄清石灰水變渾濁。

·裝有萌發(fā)種子的瓶子，經(jīng)過1天的放置，將點(diǎn)燃的蠟燭放入后，會(huì)熄滅。

·有的小組沒有觀察到明顯的“預(yù)期現(xiàn)象”。（什么原因？）

2.“知其所以然”：讓學(xué)生探究現(xiàn)象背后的科學(xué)原由。

·種子萌發(fā)過程中產(chǎn)生了能量。（化學(xué)能→熱能）

·人呼出的氣體中二氧化碳相對(duì)較高。（輔助性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，化學(xué)知識(shí)交叉）

·呼吸作用實(shí)質(zhì)就是有機(jī)物分解，釋放能量。（有機(jī)物+氧氣→二氧化碳+水+能量）

·有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有差別，未收獲預(yù)期的“結(jié)果”。（操作失當(dāng)或不熟練；氣體過快泄露；實(shí)驗(yàn)選材的差異等）

3.“知其所未然”：引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、創(chuàng)新、求異、應(yīng)用。

·3個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程安排是否可調(diào)整？（更好地符合認(rèn)知規(guī)律）

·創(chuàng)新、改裝實(shí)驗(yàn)用具。（更加簡(jiǎn)易環(huán)保，更易操作、掌控）

·教材中的3個(gè)實(shí)驗(yàn)都是種子作為探究對(duì)象，是否只有植物的種子有呼吸作用？（具備活的植物細(xì)胞，設(shè)法驗(yàn)證）

·學(xué)生根據(jù)個(gè)人喜好，自選植物的不同器官，如花和葉；或同一器官的不同時(shí)期，如幼葉和衰老的葉。力求創(chuàng)造出與眾不同的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。（盡可能多地選擇不同的“單一變量”）

·動(dòng)、植物有呼吸作用，微生物會(huì)呼吸嗎？（怎樣選材，選擇單一變量，如何控制？）

·設(shè)置什么形式的成果應(yīng)用。（撰寫調(diào)查報(bào)告：《身邊實(shí)例是怎樣實(shí)現(xiàn)“抑制/促進(jìn)”植物呼吸作用的》等）

4.教學(xué)理念創(chuàng)新：推進(jìn)微課、翻轉(zhuǎn)課堂等教育教學(xué)信息化手段應(yīng)用，與教學(xué)深度融合。

·充分利用教育技術(shù)手段，提高教學(xué)效率、效果。

·特色微課提供“規(guī)范性”操作參考，背景或前概念介紹，輔助性知識(shí)鋪墊。

·核心概念歸納，核心素養(yǎng)升華。

改革創(chuàng)新是人類社會(huì)生生不息、永遠(yuǎn)向前的動(dòng)力，是民族興旺發(fā)達(dá)的不竭源泉。作為生物學(xué)教育工作者，必然要結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢(shì)，永葆創(chuàng)造性教學(xué)思想。創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生主動(dòng)感知問題，圍繞問題多角度、多層次地思考、分析，盡可能尋找多種方案，提出新穎獨(dú)到的見解；多渠道探尋解決問題的途徑和方法，并有所創(chuàng)新。將所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際中去，使所學(xué)知識(shí)靈活多變，及時(shí)遷移、應(yīng)用。

三、分析與結(jié)論

實(shí)踐證明：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展“科學(xué)探究”，不僅有助于學(xué)生形成正確的生命觀念，發(fā)展理性思維，還可以讓學(xué)生勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。總的說來，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和思辨能力，理論結(jié)合現(xiàn)實(shí)，提高學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)解決問題能力，在潛移默化中提高自身的生物科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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