基于科学思维培养的论证式教学在初中生物学教学中的应用——以“人体内废物的排出”为例

基于科学思维培养的论证式教学在初中生物学教学中的应用——以“人体内废物的排出”为例

曹悦

鹤山市共和中学  邮编：529728

【摘要】科学思维作为生物学学科核心素养的主要内容，是形成生命观念的重要途径，也是探究实践的内在本质和重要组成部分。论证式教学指的是师生、生生之间，围绕着一个论题，采用了一些科学的方式，对证据进行了搜集，并对证据与论题之间的关系进行了判断和解释，从而得出了一个准确的结论，或者是在这个过程中，能够产生出一个好的科学观念，这样才能对学生的科学思维产生明显的影响。

【关键词】科学思维  论证式教学  初中生物学教学

“科学思维”，就是在认识事物和解决问题时，要以事实为依据，以理性为基础，运用比较，分类，归纳，演绎，分析，综合，建模等方法，进行独立的思考和判断，多角度，辩证地分析问题，批判地审视、质疑和包容已有的观念和结论，并在此基础上，形成创新的见解和品质。《义务教育生物学课程标准》（2022年版）中明确提出“核心素养为宗旨”的课程理念和发展学生核心素养的课程目标。科学思维是生物学学科核心素养的主要内容。

论证式教学指的是师生、生生之间，围绕着某一论题，使用实验活动等科学方法，对证据进行搜集，并采用一定的方式，对证据与论题之间的关联进行判断和解释，从而得出正确的结论，形成科学概念。与其它的团体教学活动进行比较，论证式教学更注重对证据的选择，也就是对推翻性证据的展现。此外，它还着重于对获得证据的途径进行研究，并对最后得到的自己和别人都可以接受的结果进行分析，它是一种着重于知识获得与思维发展相结合的教学方法。

生物科学是一门建立在实验之上的学科，它所涉及的领域很广，而且它所涉及的知识比较丰富，因此它所涉及的知识也比较复杂。初级中学因为学生们受自己的知识储备和经验的局限，他们在面对时间跨度很大、内容很复杂的学习时，会觉得很混乱，他们不能将知识间的逻辑关系和先后次序进行梳理，从而造成了他们无法准确判断论证方向的结果。在目前阶段，大多数中学生物学老师还没有完全认识到论证式教学的重要性，他们把论证的过程仅仅看作是增加问答频率、重视小组讨论以及学生是否能够说出正确的答案。上述问题都会造成“论证式”在课堂中的应用太过形式化。对生物学实验进行形式化的“辩论”，会让学生失去对“辩论”的真切感受。这对培养学生的科学思维有不利影响。

下面以生物学人教版七年级下册第四单元第五章的《人体内废物的排出》一节为例，说明基于科学思维培养的论证式教学在初中生物学教学中的应用。

一、教学目标:

（1）通过观察演示图片、视频，描述泌尿系统的组成。（生命观念）

（2）通过资料分析、观察演示图片，概述尿液的形成和排出过程，通过对实验数据的分析，提高了对实验数据的科学分析和推测的能力。（生命观念，科学思维）

（3）通过自主学习了解其他排泄途径，形成良好的生活习惯，关注血液透析、肾移植等科技进展。（态度责任）

二、教学重点：

（1）肾脏的结构

（2）尿的形成和排出过程

三、教学难点

尿液的形成过程

四、学习情况剖析：

在上个学期的生物学课程中，同学们逐渐地对生物课程产生了浓厚的兴趣，并且已经拥有了一定的学习技巧（比如：观察能力、数据分析能力），还掌握了一定的学习方法。但在抽象思维和逻辑思维方面，还是有所欠缺。所以，立足于学生的实际情况，利用动画、图片等方式，将那些抽象、难以理解的知识点展现在他们面前，让他们对知识有更深层次的了解和认知。通过论证式学习，可以提高学生的发现问题，分析问题，解决问题的能力。

五、课前准备：

1、课前准备好课件，通过丰富的图片，动画等引导学生进行观察，分析，思考。

2、把班级里的同学按照不同的特性分成6-8个学习小组，选出一位组长落实学习任务。

3、事先收集有关的原尿及尿液成份，以及尿检结果报告等资料。

六、教学过程：

1、导入

PPT展示人体出汗和呼吸等图示并提问人体产生的废物有哪些?它们是如何排出体外的?引出排泄和排遗的概念，并引导学生加以区别。

过渡语：在身体所制造的垃圾中，尿素、多余的水分及无机盐大都会以尿的方式被排泄出来，那么尿的来源是什么？这和我们身体中的哪一系统相关？

2、泌尿系统的组成

PPT出示泌尿系统照片、肾脏的实体图像。引导学生说出泌尿系统的组成器官有：肾脏、输尿管、膀胱和尿道；并说出它们的功能。

过渡语：肾是最重要的排泄器官，在肾中尿是怎样形成的呢？

3、尿液的形成

(1)肾单位

PPT出示肾脏解剖图，引导学生得出：肾结构和功能的基本单位是肾单位，每个肾由100万个肾单位构成，每个肾单位均由肾小球、肾小囊和肾小管组成。

（2）尿的形成

这部分内容采用论证式教学。论证式教学指的是师生、生生之间，围绕着某一论题，使用实验活动等科学方法，对证据进行搜集，并采用一定的方式，对证据与论题之间的关联进行判断和解释，从而得出正确的结论，形成科学概念。具体模式如下：

             分析得出

              支持            质疑   辩驳

根据上面论证得出尿液形成的过程：第一步：肾小球和肾小囊内壁对血液进行过滤在肾小囊形成原尿；第二步：肾小管对原尿重吸收形成尿液。

过渡:尿液中含有大量的废物，尿液形成后将如何排出体外呢?

4、尿的排出

PPT展示尿液的排出动态图片，引导学生自学“尿液的排出”部分内容。知道尿液的形成是不间断的，但尿的排出是可以控制的间歇的，主要是膀胱起着暂时贮存尿液的作用。

5、知识拓展：血液透析和肾

通过课件介绍血液透析和肾移植技术和发展现状，引导关注科技发展，培养学生珍惜生命、热爱科学和关注科技发展的态度责任

6、课后小结和练习

七、教学思考

在这一节课程中，尿液的形成过程是这一节课程的核心内容，但它同样也是这一节课程的难点所在。在进行教学设计的时候，我在讲解“尿的形成过程”的时候，使用了动画和材料，并对其进行了对比，从而指导学生以论证的方式，对尿液的形成的两个步骤进行了总结，这样不仅对培养学生的科学思维起到了帮助作用，还能帮助他们掌握要点，从而突破难点。通过倒置的方式来对比四种不同的液体，可以帮助同学们更好地了解并记住所学内容。使“要我学”变为“我要学”，从而使学生在课堂上更好地发挥自己的作用。

注：本文为广东省教育科学规划 2022 年度中小学教师教育科研能力提升计划项目一般课题“基于论证式教学的初中生物科学思维培养的研究”（课题编号：2022YQJK232）的研究成果。

参考文献：

[1] 季忠云.基于CER模型指向"结构与功能观"的论证式教学--以"人体内废物的排出"为例[J].中学生物教学, 2022(7):4.

[2] 吴佳静,姚焱.论证式教学法在中学生物学实验课中的应用——以"淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用"一课为例[J].中学生物教学, 2022(8):4.