梁麗娜

摘? ? 要：科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特征，具有重要的教育價(jià)值。為解決課堂探究的局限性問題，教師可以將科學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)延伸至課外，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)家相似的探究過程，以獲取知識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念，學(xué)習(xí)和掌握方法，為國家培養(yǎng)具有社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力的人才。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究;實(shí)踐活動(dòng);探索性實(shí)驗(yàn);觀察能力;科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特征，具有重要的教育價(jià)值，同時(shí)科學(xué)探究也是學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)的重要學(xué)習(xí)方式之一。對(duì)學(xué)生身邊的自然現(xiàn)象進(jìn)行一系列深入的探究，不僅有利于學(xué)生建構(gòu)科學(xué)知識(shí)，更有益于發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)——它滲透了科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新等。實(shí)驗(yàn)科學(xué)的奠基人之一伽利略，也是科學(xué)探索的開山鼻祖，就是通過大量的實(shí)驗(yàn)，對(duì)科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步做出了重大的貢獻(xiàn)。

然而由于教學(xué)過程中教學(xué)時(shí)間長度的限制或者學(xué)生探究的逐個(gè)指導(dǎo)難以實(shí)現(xiàn)等原因，教材中所涉及的部分實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)會(huì)以視頻演示的形式呈現(xiàn)，甚至有些則制作成虛擬的flash動(dòng)畫（這些動(dòng)畫的內(nèi)容可能是欠科學(xué)的）。因此本應(yīng)在實(shí)驗(yàn)過程中動(dòng)態(tài)生成的知識(shí)也消失殆盡。如何解決此問題？值得每一位一線教師深入思考。

也許探究實(shí)踐活動(dòng)延伸至課外是解決這個(gè)問題的一條途徑。本文以浙教版科學(xué)教材七年級(jí)下冊(cè)的部分實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，探索教學(xué)過程中課外拓展探究實(shí)踐活動(dòng)的布置、實(shí)施與指導(dǎo)。它讓課堂教學(xué)變得更為立體和鮮活，從而落實(shí)提高學(xué)科素養(yǎng)的目標(biāo)。

一、實(shí)驗(yàn)前置? ?變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)

七年級(jí)下冊(cè)第一章中《植物的一生》從“種子的結(jié)構(gòu)”到“種子的萌發(fā)”至“開花結(jié)果”，這些知識(shí)點(diǎn)在小學(xué)科學(xué)教材中就有涉及。這些實(shí)驗(yàn)的材料均易獲得，因此可以將實(shí)驗(yàn)適當(dāng)前置，將實(shí)驗(yàn)提前布置在課前，既為課堂理論學(xué)習(xí)增添了感性認(rèn)識(shí)，也增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的探索性。

（一）認(rèn)識(shí)種子的結(jié)構(gòu)

為了直觀地了解種子的結(jié)構(gòu)，教科書通過實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解剖觀察，既能培養(yǎng)學(xué)生的基本解剖技能，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此即便簡單的種子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)，也不能通過視頻一帶而過。為了更好地達(dá)成“知道種子的主要結(jié)構(gòu)”這一教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的交互性，滿足學(xué)生的表達(dá)欲望。筆者根據(jù)實(shí)際需求，提前布置動(dòng)手實(shí)踐的預(yù)習(xí)作業(yè)——讓學(xué)生根據(jù)自學(xué)獲得的種子結(jié)構(gòu)知識(shí)去教父母辨認(rèn)種子的結(jié)構(gòu)。這樣處理后不僅能節(jié)約教學(xué)時(shí)間，還大大滿足了學(xué)生“授人以魚”的成就感，同時(shí)也可挖掘和培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和思考力，生成一系列可深入學(xué)習(xí)和探究的問題。提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要，這樣可讓學(xué)生像科學(xué)家那樣去思考。

問題1：什么種子才是菜豆種子？

要認(rèn)識(shí)菜豆種子的結(jié)構(gòu)，必須要知道什么是菜豆種子。黃豆是菜豆種子嗎？通過搜索引擎查找相關(guān)的資料，學(xué)生明確了雖然同屬豆科，但黃豆是大豆屬，不屬于菜豆;而北方口語中的豆角、南方的四季豆（即蕓豆）是菜豆屬菜豆種，是菜豆的真身。

問題2：為什么黃豆種子在干燥的時(shí)候，形狀近似于正球體（如圖1A），而浸漲之后變成了扁扁的腎形（如圖2B）？

學(xué)生查找相關(guān)資料后得知，種子浸泡前后形狀的改變是由于細(xì)胞的形狀發(fā)生了改變。事實(shí)是否如此呢？課堂上可以作為拓展課的一個(gè)研究課題繼續(xù)研究。

問題3：為什么省編教材的配套作業(yè)本（圖2）和同步練習(xí)中，在表示菜豆種子的剖面上滴上碘液會(huì)明顯變藍(lán)，而與教師教學(xué)所授相反呢？

2013年版2015年印刷的浙教版義務(wù)教育教科書《科學(xué)·教學(xué)參考書》中，明確指出“在實(shí)驗(yàn)中使用碘液的目的是檢測(cè)種子結(jié)構(gòu)中是否有淀粉，玉米的胚乳中含有豐富的淀粉，而菜豆種子的子葉中卻含有極少的淀粉，可進(jìn)行對(duì)比觀察”。因此菜豆種子的子葉遇到碘液應(yīng)該無明顯變化。孰是孰非，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇的菜豆種子并不相同（有的選擇黃豆，有的選擇蠶豆，有的選擇白蕓豆，有的選擇花蕓豆），引導(dǎo)他們邊實(shí)驗(yàn)邊拍攝記錄，再通過微信群里每個(gè)同學(xué)不同種子實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象照片進(jìn)行歸納和對(duì)比，就恰好回答此問題，解決分歧。黃豆雖然不是菜豆，但是它和菜豆同屬于無胚乳種子，其子葉滴加碘液后不會(huì)變藍(lán);而用玉米種子做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)發(fā)現(xiàn)在其胚乳上，滴加碘液后明顯變藍(lán)，與《科學(xué)·教學(xué)參考書》相一致。

可為什么《作業(yè)本》的答案是菜豆子葉變藍(lán)呢？是不是菜豆種子也應(yīng)該像玉米種子那樣縱向剖開，而不是掰開子葉？菜豆種子剖開后，淀粉與碘液是不是更容易發(fā)生反應(yīng)呢？筆者安排了一學(xué)生繼續(xù)探究。選擇幾種不同菜豆種子，剝?nèi)シN皮，掰開子葉，然后在其一片子葉滴上碘液，另一片子葉縱切后滴上碘液，經(jīng)過較長時(shí)間后再觀察現(xiàn)象，并記錄得表1。

最終該學(xué)生得出：將碘液直接滴在菜豆種子的子葉上并無明顯變化，而在其剖面上滴上碘液后，確實(shí)會(huì)變藍(lán)，說明其子葉含有淀粉，但是變藍(lán)速度較慢，可能是含量相對(duì)較少的緣故。這也是為什么超市里可以買到玉米淀粉卻買不到菜豆淀粉的原因。由此也可以推斷《科學(xué)·教學(xué)參考書》和教師的課堂表述不夠嚴(yán)謹(jǐn)。更令學(xué)生驚喜的是，原來他也可以像專家一樣思考。課堂上，筆者告知：2013年版2019年印刷的浙教版義務(wù)教育教科書《科學(xué)·教學(xué)參考書》中，對(duì)這部分內(nèi)容做出了相應(yīng)的修訂，但是其30頁中仍然有紕漏——“菜豆種子剖面上滴碘液無明顯變化”。

（二）探究種子的萌發(fā)條件

探究種子萌發(fā)條件的實(shí)驗(yàn)本身為探究性實(shí)驗(yàn)，它涉及初中階段一種重要的科學(xué)方法——控制變量法。《科學(xué)·教學(xué)參考書》中給出的參考建議為“教師需提前5天左右按照教科書中的實(shí)驗(yàn)裝置要求進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，課堂上可直接呈現(xiàn)各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果……”受實(shí)驗(yàn)條件的限制，幾乎所有同學(xué)都只能如圖3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？墒侵挥幸粋€(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)操作，存在著樣本數(shù)量少、偶然性大的問題。也不能探究“溫度”這個(gè)變量對(duì)種子萌發(fā)的影響。但是，學(xué)生提前在家中做了這些探究實(shí)驗(yàn)后，可讓學(xué)生在“做”中深刻體會(huì)控制變量法，在后續(xù)的學(xué)習(xí)中再進(jìn)一步體會(huì)并認(rèn)識(shí)到他們所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的不足之處。從而也為正確得出影響種子萌發(fā)外部條件的結(jié)論，提供了豐富的感性認(rèn)識(shí)。