如何组织高质量课堂探究活动，深度落实学科思维能力的培养？

科学探究是科学教学的重要组成部分。科学探究的核心是科学思维，如何在科学探究的教学过程中落实学生的科学思维，发展核心素养是当前科学教学关注的核心主题之一。

本期“思维型教学优质课例”系列文章，我们推荐的是首都师范大学附属育新学校陈晓倩老师的八年级生物课《鸟类的生殖和发育》。

本堂课通过创设真实的问题情境，以核心问题为驱动，引导学生开展深层次的科学探究，提升学生的抽象建模、科学推理及实践探究能力，树立爱护生命的责任意识，让学生在动手实践过程中提升思维的深刻性、灵活性。

本文共2802字，仔细阅读7分钟

编辑/蔡漪铭   统筹/孙习涵

本文为思维智汇第735篇原创文章

周五

实践

阅读本文，你将收获以下内容：

※ 如何通过实践探究落实学科思维能力培养？

1

激发学习动机，初步建构模型

为了让学生对本课有充分的感性认知，教师提前在寒假布置了兼具实践性与趣味性的作业：

孵化鸡卵（或者其他鸟卵）。可在网上购买受精后的鸡蛋，自制或购买孵化箱（控制温度）

在课堂开始时，教师提出问题：怎样才能成功孵化鸟卵？

学生们根据孵化前对鸡卵的选择、学生孵化失败与成功的实验记录中总结条件：

1.成功孵化鸡卵需要适宜的温度；

2.成功孵化鸡卵需要受精的鸡蛋。

因为很多同学尝试了孵化鸟卵，但大多没有成功，学生们充满了困惑和探知欲。教师借此从学生生活实践中遇到的问题出发，举出失败和成功学生的两个鲜活的例子，基于学生的真实感悟创设问题情境，提出所探究的问题，引领学生“从生活走进课堂”。

根据学生讨论提出的条件二，教师让学生思考：从商场买回的鸡蛋如何识别它是否受精？并在屏幕上给出参考:1.用光照蛋 2.找小白点

学生通过教师给出的方法，追根溯源，思考两种办法的依据是什么，鸡蛋受精的表现有哪些。

在经历观察和思考后，一名学生主动表达观点：如果照出的蛋有蜘蛛网状血丝，说明是受精的鸡蛋，因为里面有神经和血管。

教师赞许了这个回答。紧接着，她根据方法二引出关键问题：鸡卵中的“小白点”是什么结构？

通过阅读屏幕资料，学生得出小白点是胚盘的结论，了解了胚盘的重要性。教师顺势抛出新问题：胚盘周围有什么结构？从而进入探究鸡卵结构的环节，使课堂节奏紧凑连贯。

教师布置任务，让学生从熟鸡蛋剖面图中了解已知的结构，并抽象成模型，在对应的平面结构图上填写结构名称，让学生将标注拍照进行投屏反馈，与其他小组的结果进行比较，查漏补缺，实现自我监控。

至此，情境引入与初步探究已完成，学生的动机被充分激发，对本课的知识概念雏形有了基本的把握。

2

深入核心概念，实现连贯探究

生物的结构与功能密不可分，但纸上得来终觉浅，只有学生通过亲自动手研究，进行自主建构，才能形成知识组块。在学生对鸡卵建立了初步的模型之后，本课进入到了聚焦生物学科思维的实践探究环节：鸡卵的实物解剖。

由表及里，教师首先让学生观察卵壳在显微镜和微距镜头下的形态，并请学生设计实验，证明卵壳上有很多气孔。

经过一番热烈的讨论，学生提出设想:使用热水泡蛋实验，将手中的鸡卵放在热水中，由于热胀冷缩，鸡蛋会冒泡。证明了卵壳上有很多气孔，可以进行气体交换。

通过阅读课本上的实验步骤，捋清观察实验的思路。学生开展细致的合作学习：小组内分工为操作者、拍照者、评价量规记录者、交流者，记录下实验解剖得出的鸡卵结构，拍照并标注上传。

实践探究结束后，学生进行小组汇报，其中1 个学生进行投屏演示，1 个志愿者在旁协助，1 个在黑板写结构名称，向全班汇报其实验结果。汇报组正确地标出了鸡卵结构位置与名称的对应图，出色地完成了本次合作探究。

教师基于以下量规，判断小组实践的完成度，将评价结果清晰可视，为教后反思提供参考。

为了明晰结构的化学成分往往对应着功能这个重要的学科概念，教师给出鸡卵不同结构的组成成分，让学生根据资料去推测不同结构在鸡卵的发育中起到什么作用，并与鱼卵、青蛙卵对比，引导学生思考影响鸡卵结构形成背后的环境因素。

经过充分的思考与交流，学生得出：由于卵壳、卵壳膜的保护可以减少水分的散失；气孔、气室的存在有利于进行气体交换；鸟卵内贮存丰富的营养物质，供胚胎发育的需要。所以鸟类适于在陆地上繁殖。

教师放手让学生经历精细化的实验操作过程，提升学生的实验操作能力，通过自主讨论学习，总结出鸟卵的各个结构的作用，让学生养成良好的观察习惯，培养总结归纳能力。

通过归纳总结鸟卵各结构功能，锻炼学生的推理思维能力，深化理解生物的结构与生理功能相适应的特点。学会从外到内、由整体到局部的观察方法。

为了让学生思考如何验证生物结构的功能，教师抛出问题：

什么结构使得卵黄和卵白界限分明，怎么验证？

什么结构使得卵黄位于卵的中央，怎么验证？

让学生动手实践，用镊子拨动两种结构：系带和卵黄膜。学生发现：拨动系带，卵黄也在跟着动；挑破卵黄膜，卵黄流出。

学生们观察操作引起的不同现象，从而区分不同结构的功能，明确卵黄膜使卵黄和卵白界限分明，而系带保证卵黄位于卵中央。

在此过程中，学生也意识到，虽然它们功能不同，但这些结构都在保证内部胚胎的安全发育。

教师通过上述“探卵壳、探气孔、探鸟卵结构”等一系列探究活动，一来帮助学生明确卵壳不是密封不透气的，鸡卵在发育时，可以通过卵壳上的小孔进行气体交换，同时理解鸟卵适于在陆地上发育的结构特点；二来也为学生的个性学习提供了充分的空间。

3

见证雏鸟诞生，感悟生命之美

为了让学生直观地感受小鸡诞生的过程，教师展示了鸡卵21天的发育实拍图，播放小鸡从受精卵--胚胎--雏鸟--成鸟的演示视频，学生可以看出：

受精卵细胞经过分裂和分化，形成结缔、神经、肌肉组织等各组织，接着心脏、血管等各器官出现；神经、肌肉等系统出现。

通过视频与图片演示，学生感受到生命的演化漫长而不易，每一处细微的变化都是一种“奇迹”。

演示视频《鸡卵发育过程》：

借助视频，教师让学生归纳总结鸟的发育过程，引导学生深入理解动物的结构层次，感悟从微观到宏观的神奇的生命发育过程，树立学生的爱鸟护鸟意识，激发继续学习、探究、实验的热情。

最后，教师向课前孵化鸡卵实验失败的学生提问：

通过这节课的学习，你学到了什么？如果还让你做孵化鸡卵的实验，你会做怎样的调整呢？

学生总结经验后，教师给全班学生布置了一个任务：在课下体验孵化鸟卵的过程，意在引导学生总结反思课上所学的知识和方法，并迁移应用到真实的问题解决中。

教师强调：科学是需要不断探索的，只有你们勤于思考，敢于实践，就一定能够体会到科学探究的乐趣和成功的喜悦。

本节课采取串讲形式，运用引导式探究，从学生生活中的问题入手，连贯且充满探究意味。将观察实验做成了演示实验，增加了实践探究水平，培养学生模型与建模的科学思维能力。

▲义务教育科学课程标准修订专家组成员李霞

教育部国家科学课程标准组专家成员、正高级教师、科学特级教师李霞对本节课进行了专业点评：

初中课堂上敢于给学生15分钟去解剖鸡卵，这是真正走向科学探究的一堂课。课堂中包含了正确的观察与实验，使用结构与功能单进行解剖实验，并记录实验结果，符合生物学科对学生能力的评价标准。

这堂课将生物的演化发育过程呈现在学生面前，十分震撼人心。无论是教师还是学生都会被生命的力量所感动。本课的学科观念是生物的延续与进化，通过课堂，实现生命教育，潜移默化地培养学生的世界观、人生观。

本节课的上课片段：

作者 |陈晓倩

编辑 |蔡漪铭

统筹 |孙习涵