现象启发思维 自主设计方案

——《八年级自主探究活动 神奇的酵母菌》第一课时教学案例

上海市徐汇区教师进修学院附属实验中学 金喆

【背景】

科学探究是科学的本质特征，学生在学习科学知识的同时经历科学探究的过程，科学探究是不断地发现问题，通过多种途径寻求证据、运用创造性思维和逻辑推理解决问题，并通过评价与交流达成共识的过程。

笔者在八年级开设自主探究活动，就是希望通过以酵母菌为研究对象，引导学生们经历提出问题和假设，设计研究方案，获取证据，分析和处理数据，得出结论，评价与交流的科学探究的一般过程。

自主探究活动以小组的方式开展，意义在于让某一位学生在小组中担任学生领袖，带领几个同伴针对同一个问题进行头脑风暴，集思广益，经历比较充分的讨论、表达，相互启发，相互补充，形成相对成型的探究活动方案，并应用各种科学研究方法，进行探究活动，得出科学的结论。

在八年级的《生命科学》基础课程中，进行了《培养和观察酵母菌》学生实验，学生初步了解了培养酵母菌的方法，制作并借助显微镜观察了酵母菌的临时装片，对其形态结构和生殖方式有了一定的感性认识。课后，部分学生借助“家庭实验室”尝试培养酵母菌，发现“在密闭容器中培养酵母菌，产生了大量气体，同时有一股酒味”。本节课就以这些现象作为问题情境，引导大家进入自主探究活动，师生就这些现象进行思考，提出探究的问题“在无氧条件下，酵母菌利用葡萄糖产生了什么物质？”本节课就是在教师的引导下，进行集体讨论，罗列出学生猜测的可能的物质，组织学生第一次分组讨论，要求小组在讨论中逐步聚焦，确定本小组要研究的子课题，并形成假设，根据学生对假设的描述，教师归纳出撰写假设的三个要点，作为今后学生撰写假设的标准。再组织学生第二次分组讨论，围绕小组的假设制定探究活动方案，教师归纳出设计实验方案的三个原则，作为今后设计实验方案的标准。

【课堂讨论】

本堂课的讨论有三次：

第一次讨论是集体讨论，在教学的引入之后。学生展示培养酵母菌时出现的现象“在密闭容器中培养酵母菌，产生了大量气体，同时有一股酒味”。教师顺势请同学猜测可能产生了哪些物质？同学们七嘴八舌的提出自己的猜想，教师都一一记录在黑板上，比如氧气、二氧化碳、甲烷、氢气、酒精、乳酸等等，随后教师请同学们联系酵母菌的细胞结构、营养方式进行分析，思考之前的哪些物质可以被排除，逐步聚焦到二氧化碳、酒精、乳酸等物质，并明确产生该现象的环境是密闭的（无氧）条件。

第二次讨论是分组讨论，在教师归纳本次探究的主课题“在无氧条件下，酵母菌利用葡萄糖产生了什么物质”后，组织学生第一次分组讨论，要求小组在讨论中逐步聚焦，确定本小组要研究的子课题，并形成假设，根据学生对假设的描述，教师归纳出撰写假设的三个要点，即自变量、因变量以及二者之间的关系，以此作为衡量学生撰写的假设是否合格的标准。

第三次讨论还是分组讨论，在明确了各小组的假设后，将子课题相似的小组进行归类，各小组围绕本组的假设制定探究活动方案，相似小组之间进行比较，教师归纳出设计实验方案的三个原则，即单一变量原则、对照实验原则和平行重复原则，作为今后设计实验方案的标准。

学生讨论结束后，每个小组展示本组研究课题，其他小组点评，教师总结归纳确定课题的指标。

【整体教学设计】

【课堂讨论的反思】

课堂讨论是学生思维碰撞，逐步聚焦的过程，本堂课学生讨论有三次，第一次是集体讨论，聚焦探究主题，猜想酵母菌在无氧环境中，利用葡萄糖产生哪些物质？第二次是分组讨论，确定本小组要研究的子课题并形成假设；第三次讨论还是分组讨论，围绕本组的假设制定探究活动方案。通过三次课堂讨论，总结出课堂讨论的一些特征：

（一）由现象引讨论，让讨论有主题

由课前的家庭实验“培养酵母菌”中出现的现象，产生了大量气体，同时有一股酒味，以直观的现象引发同学们的思考，同学们很快进入问题情境，展开了热烈的讨论，纷纷开始猜测产生这些现象与哪些物质有关，有主题的讨论直接引出探究的课题。

（二）由简短到繁复，让讨论有层次

第一次集体讨论中同学们猜测酵母菌在无氧环境中利用葡萄糖产生了哪些物质，讨论中呈现的结果简短明确，相对简单；第二次分组讨论中形成的子课题和假设均可以浓缩在一句话中，有一定的模式；第三次分组讨论中形成的实验方案须有一定的规范和步骤，相对复杂。按照由简短到繁复的顺序安排讨论，能够让学生逐步参与讨论，并让有一定思维能力的同学有机会引导本组的讨论，锻炼学生领袖的组织、引领的能力。

（三）由口头到书面，让结果能固化

讨论不能只停留于口头表达，需要及时的将讨论结果固化下来。在第一次讨论的过程中，教师引导记录下学生的思维过程；第二次和第三次的分组讨论中，学生以活动单的方式固化讨论形成的子课题，并撰写假设，形成实验方案，教师利用板书归纳撰写假设需包含的三个要素和设计实验方案需遵循的三个原则。以书面语言固化的讨论的结果可以指导学生未来的科学探究活动。

附件列表：
金喆 自主探究活动 神奇的酵母菌——课堂讨论课例教院附中 金喆.doc (10 KB)