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发展学生科学思维的初中生物论证式教学策略探析
摘要:在初中生物教学中,发展学生的科学思维能力是培养创新型人才的核心目标之一。然而,传统教学模式往往偏重知识传授,忽视了学生思维能力的训练,尤其是在论证和批判性思维方面的不足显得尤为突出。论证式教学作为一种注重学生逻辑推理与证据使用的教学方法,为提升学生科学思维能力提供了新路径。因此,本文基于初中生物学科的特点,探讨论证式教学在课堂中的具体策略,以期为生物教育改革提供实践参考。
关键词:初中生物;科学思维;论证式教学;开展策略
科学思维作为一种基于证据、逻辑推理和批判性判断的认知能力,不仅是学生科学素养的重要组成部分,也是适应未来社会发展的关键能力。然而,在实际的初中生物教学中,传统教学模式普遍存在过于注重知识灌输、忽视学生探究与思维训练的现象,学生在学习过程中缺乏对科学问题的批判性分析与基于证据的论证能力。论证式教学作为一种强调学生基于科学证据进行推理、质疑与表达的教学方法,与科学思维的核心内涵高度契合。特别是在初中生物学科中,涉及丰富的生命现象和科学探究问题,为实施论证式教学提供了良好的素材和契机。因此,探讨如何在初中生物课堂中有效运用论证式教学策略,以促进学生科学思维能力的发展,具有重要的理论价值和实践意义。
一、问题导向,激发探究兴趣
在初中生物课堂中,以问题导向作为教学起点能够有效激发学生的探究兴趣。教师应设计具有挑战性和开放性的科学问题,将问题情境与真实生活或生命现象相结合,使学生感受到问题的现实意义和科学价值。教师应注意引导学生对问题进行分析与分解,明确探究目标,同时提供多样化的表达方式,如小组讨论、概念图绘制等,使学生逐步形成对问题的多角度理解。通过创设问题情境,激发学生的好奇心和求知欲。
比如,在《种子萌发形成幼苗》这节内容中,教师需要通过问题导向激发学生的探究兴趣,引导学生探究种子萌发的条件及过程。教师可以提出“煮熟后的绿豆种子能萌发吗”这一问题,引导学生思考种子萌发的条件。通过设置实验,探究种子萌发的环境条件。比如一组提供适量的水分、适宜的温度和充足的空气,另一组缺少其中某一条件,观察种子的萌发情况。通过观察实验结果,学生将发现种子在具备适宜的内部和外部条件下开始萌发。同时,通过观察种子萌发和形成幼苗的过程中胚根、胚轴和胚芽的生长顺序,学生进一步理解幼苗的结构与功能。在开展实验的过程中,学生可能会遇到一些难题。教师可以将这些问题收集起来,引导学生讨论交流,陈述自己的观点和主张,查找资料来寻找答案或解决办法。这样的探究过程,学生可以从中发现问题,并激发其求知欲来解决问题,培养学生的探究精神。
二、证据搜集,深化知识理解
论证式教学的核心在于学生基于科学证据进行推理与判断。教师在教学中应引导学生通过多种方式搜集和分析证据,例如实验操作、文献查阅或观察自然现象。在实验教学中,教师需提供严谨的实验设计框架,引导学生明确变量的选择与控制方法,同时注重培养学生观察和记录的精确性。针对不同类型的证据,教师应帮助学生分析其可靠性与适用范围,引导他们区分主观推测与客观事实的界限。通过让学生将搜集到的证据与问题的核心联系起来,他们能够更深刻地理解生物学知识,并意识到科学探究离不开数据的支持,进而逐步建立以证据为基础的认知方式。
比如,在《光合作用》一节中,教科书介绍了光合作用的发现史。教师可以充分利用教科书中的科学史,引导学生像科学家一样思考,讨论分析科学家研究光合作用的过程。教师可以从“玉米在拔节时期,每天可以长高8cm以上,大牡竹曾有每天增高41cm的记录。植物在生长发育中需要大量的营养物质,这些物质从何而来呢”这一问题出发,依次展示海尔蒙特、普里斯特利、英格豪斯和萨克斯等科学家的实验过程和结论。这些实验之间联系密切,每个实验在解决某个问题的同时,又发现和提出新的问题。所以,教师可以引导学生分析和讨论问题,如“海尔蒙特的实验结论完全正确吗”、“当重复普里斯特利的实验时,有人成功,有人失败,为什么会得到不同的实验结果”,进而让学生对科学家们的实验过程或结论提出质疑,并在教科书寻找证据,得出初步的结论,再做出修正。在这个过程中,可以培养学生的科学思维能力,并进一步加深学生对光合作用的理解。
三、逻辑推理,培养科学思维
在论证的关键环节,逻辑推理是培养科学思维能力的重要路径。教师应注重引导学生从证据中提取关键信息,结合理论知识进行分析,并形成科学合理的结论。教学中,教师可以通过引导学生搭建论证框架,帮助他们梳理“证据—推理—结论”的思维链条。同时,针对学生推理过程中的逻辑漏洞,教师应提供及时的反馈与纠正,并通过设置对立观点的辩论活动,鼓励学生从多角度评估推理的合理性和严谨性。教师还可借助可视化工具,例如流程图或表格,帮助学生理清复杂推理过程。
结语
综上所述,发展学生的科学思维能力是初中生物教学的重要目标,而论证式教学为这一目标的实现提供了切实可行的路径。通过设计问题情境、引导证据搜集与分析、培养逻辑推理能力,学生不仅能够深化对生物学知识的理解,还能在实践中逐步形成以证据为依据、逻辑严密的科学思维方式。本研究结合初中生物学科特点,提出了具体的教学策略,并从理论和实践层面探讨了其可行性与意义。在今后的教学过程中,教师应进一步结合课堂实际进行案例研究,优化论证式教学的实施路径,以推动学生科学思维能力的发展,助力新时代教育目标的实现。
参考文献
[1]邓少莉. 指向科学思维的初中生物学论证式教学[J]. 中学生物学, 2024(8):22-24,28.
[2]张旭. 论证式教学策略在初中生物概念教学中的实践研究[J]. 教学管理与教育研究,2023,8(3):87-89.