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【摘要】学生从小学三年级至今，已经过四年多的《科学》学科学习，进行了很多的科学探究活动，尤其经过七年级上册《科学》的学习，学生已初步掌握科学探究的一般步骤，知道实验中通常要采用对照的方法进行探究取证，初步会运用控制变量法进行研究，清楚要采取多个个体参与实验，避免偶然因素的发生等。七年级下册第一章第4节植物的一生中的“探究种子萌发需要什么条件”正好能把前面所学的实验探究方法进行运用与深化，在此次探究活动中可以采取分析方案的方式，让学生从中学习与领会对照实验和控制变量法以及对实验方案的评价和自己进行设计实验，积极思考探究活动中值得注意的问题等。在教学中注重培养学生的实验技能、观察能力和思维能力等，从而更有效地提高学生的科学素养。
【关键词】探究 技能 思维 能力
【中图分类号】G633.98 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0045-02
《义务教育初中科学课程标准（2011年版）解读》中指出：科学课程注重培养学生的科学探究能力和对科学探究的理解，教师对此应该给予充分的关注，并适当地创设教学环境，使所有学生都有机会参与科学探究。
笔者在进行浙教版七年级下册第一章第4节植物的一生中“探究种子萌发需要什么条件”的教学之前，为了有效地与小学科学的教学进行衔接，对五上《科学》生物与环境中相关内容进行查阅，小学里已开展了种子发芽实验和观察绿豆芽的生长，共计三个课时的教学。针对种子萌发的问题，通过与学生的课间交流，他们给了这些信息：五年级学的，种子萌发需要有水、温度和空气，实验时要进行对比，同时还有部分同学还记得绿豆芽的发芽不需要光照等。
通过教材解读以及和学生的交流后，确定七年级的这部分内容的教学重点放在提高学生对科学探究的理解和培养学生的科学思维能力上。为激发学生学习科学的兴趣并唤醒他们小学知识和技能的记忆，提前七天布置学生在家里做黄豆种子的萌发小实验。课堂教学之前，与同学一起交流他们的实验成果，学生带着充分准备进入课题。
师：田野或树林里，各种成熟的种子都能安然度过寒冷的冬天，等春天来临时才开始萌动。而盛夏时成熟的早稻种子，如遇上降雨，就会发出芽来。那么，到底是哪些条件决定着种子的萌发呢？种子萌发需要什么条件呢？
师：你能建立几种假设？
生：可能与水分的多少有关。
生：可能与种子周围有无空气有关。
生：可能与环境温度有关……
课堂里很快就活跃起来，学生们把种子是否萌发的可能因素一一例举了出来。针对学生建立假设这一环节，难不了学生。只是需要在这过程中渗入一些知识，提高学生的认知。
师：我们把这些会影响种子萌发的因素叫做变量。我们在研究过程中要选子粒饱满的种子来做实验，以免失败。其实在实际生产中，农民首先考虑种子自身是否有缺陷，因为这直接影响种子的萌发，从而影响庄稼的产量与收成。其中有关种子自身的变量，我们可以把它们称为次要变量。
师：有句老话说，农民吃饭靠天收。你们觉得这是什么意思？
生：老是下雨，这就不行。干旱也不行。
生：种子萌发与周围环境温度有关。
生：快收割的时候，老是下雨的话，稻穗就在天里就发芽了。
师：可见，植物在生长的过程中很受天气变化的影响。种子在萌发时期也不例外，水分不够、周围温度过低等都不行。
师：你们有没有看见，有些田地上有时铺有塑料？这是为什么呢？
生：哦，这不可以起到防止水分散失的作用嘛！
生：我觉得还可以保温哦！
师：真聪明！
师：我们把水分、温度、空气等称为是种子萌发的主要变量，由于这些因素的不适合，种子就不能萌发。所以我们研究的主要是这些变量是怎么影响种子的萌发的。如：在研究一个主要变量（如水）对种子萌发的影响时，其他的变量（如空气、温度等）必须保证不变，只有水这个变量发生变化。请问这是一种什么研究方法？
生齐声：控制变量法。
师：那什么叫做控制变量法呢？
生：书本21页，当设计多个因素影响方案时，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，这种研究方法叫控制变量法。
师：请大家把书本上这句话好好的理解一下。结合自己在家里所做的实验，想想自己做种子萌发实验的过程是否有不足之处。也可以跟同桌交流一下。
师：书本20页有一个探究豌豆种子萌发条件的实验方案，你认为这个方案能研究哪些因素对种子萌发的影响呢？
生：温度、水分、空气。
师：好的。请你们思考：1.三组实验中在变量上有何差异？
生：温度不同。
师：能不能再确切些？
生：环境温度不同。
师：很好！
师：请再思考：2.在同组内，A种子与B种子、B种子与C种子、A种子与C种子在变量上各有什么差异？
生：A种子与B种子水分不同，B种子和C种子空气不同，A种子与C种子水分和空气都不同。
师：我们可不可以把同组中的A种子与C种子间进行对照实验？
生：不行，有两个变量。
生：这样的话，我们就不知道是什么因素导致种子不能萌发了。到底是水分在影响种子萌发，还是空气影响种子萌发呢？你们说是吧！
孩子一副得意的样子，真让老师高兴。
师：那么请你们思考：3.不同组间的A种子和B种子存在什么差异？B种子之间和C种子之间呢？
生：不同组间的A种子与B种子水分、温度都不同，B种子和C种子的温度、空气都不同。
师：我们可以把不同组间的A种子与B种子、B种子和C种子进行对照实验吗？ 生齐声：不能。
师：（进行个别提问）能否对甲组的B种子与乙组的A种子的萌发情况进行比较？
生：不能，甲组的B种子与乙组的A种子间有两个变量不同，水分、温度都不同，不能比较。
通过这些设问，学生对实验过程中如何进行对照有了深刻的印象。对于控制变量的研究方法有了更深入的认识。大多数学生能做到相关概念与本实验具体问题相结合。
师：三组豌豆种子在不同的环境温度下，放置了5天后。你觉得哪粒或者哪几粒种子能发芽？
生：只有甲组B种子。
师：有不同意见吗？
生：没有！
师：根据这个实验方案再结合你自己的种子萌发实验，你可以得出怎样的实验结论呢？
生：种子的萌发需要水分、温度、空气。
师：有同学补充吗？
生：这三个因素要同时满足，种子才能萌发。
师：还有补充吗？
生：种子的萌发需要一定的水分、充足的空气和适宜的温度。
师：好极了，这些定语用得真恰当！
师：大家一起来总结一下，种子萌发需要什么样的环境条件？
生：种子萌发需要一定的水分、充足的空气和适宜的温度。
师：这三个条件必须同时具备，缺一不可。
师：这三组实验中A、B、C种子各用一颗豌豆种子进行实验，你作何评价？
生：不好，这样实验具有偶然性。
师：就是说：只用一颗豌豆种子进行实验，可能会由于种子自身的原因影响实验结果。那又如何改进呢？
生：要用多颗进行实验。
师：是的。为了避免实验的偶然性，每组中每个状态下种子的种子要多颗。大家有没意识到科学探究中，语言表达很重要？希望同学们在平时的学习中就注重表达的合理性、严密性。
师：还有什么因素会影响种子的萌发？光照对种子的萌发有影响吗？
生：有。
生：没有。
师：到底有没有影响呢？如果我们要研究光对种子萌发是否有影响，应如何设计实验方案？独立思考后，再进行同桌交流，完成比较完整的实验方案之后，大家一起来交流。
生：取20颗完好的豌豆种子，平均分成两组，两组种子都提供一定的水分、充足的空气和适宜的环境温度下，甲组接受光照、乙组处于黑暗的环境，过一段时间观察两组豌豆种子的萌发状况。
师：提醒大家，当在研究生物的相关实验时，在进行控制变量研究的过程中，要让生物处于相同适宜的环境中，不然生物不能生存，这将无法顺利研究。种子萌发要同时具备自身条件和适宜的环境条件，也就是种子萌发还跟种子的形状、大小、饱满程度以及是否处于休眠状态等有一定关系。请同学们联系实际想想：农作物和花卉为什么都要在一定的季节播种，而且，要播种在湿润疏松的土壤中？
生：种子的萌发需要适宜的温度、充足的空气和一定的水分。
师：在你们做黄豆种子萌发的实验时，有没有黄豆浸在水中却又萌发的？
生：是的。老师，这是为什么呢？
师：是书本知识错了还是另有原因？
生：肯定另有原因，那又是什么原因呢？
师：你们能否从实验方案上展开寻找种子发芽的原因的小组讨论。问题在哪里？
生：还是不清楚原因，我们认为问题在水上，但是不知作何解释，要么水中有氧气？
难道是水中溶解有少量的空气导致了种子发芽？
师：其实，加热后静置冷却的冷开水中，由于空气含量很少，种子没有发芽，而振荡过的冷开水中和没作任何处理的自来水中，种子都发了芽。说明水中确实溶解有少量的空气，是溶解氧导致了种子的萌发。你们可以通过同学间讨论设计出对照实验，来证实自己的猜想，不妨回家再试试。
通过这节课，大家对种子萌发条件又有了更深刻的了解。
教学反思：在这节课的教学中，课前和课后进行学生实验，增加学生动手的机会，对学生动手能力进行了训练，有助于提高学生的实验技能。教师引导他们根据实验对象、目的的不同，选用恰当的实验方法。教师帮助学生对实验的各个步骤、实验过程中出现的问题进行理性的分析，有助于学生对科学探究过程的深刻理解。针对学生所不解的实验，他们更加感兴趣，促动学生对实验有操作层面上的思考与改进。在学生的再次实验活动中还有了意外收获，不仅让学生完成课本实验内容，还延伸出更多的实验活动，有助于培养学生的创造性思维能力，同时再次实验也弥补学生由于各种原因造成的实验缺失。教师把学生的思维与动手操作结合起来，发展了他们提出问题、分析问题和解决问题的能力。
建构主义学习观认为，学习是学生在自己原有知识经验的基础上，对新知识进行积极主动建构的。而原有的知识经验与新的知识进行有效的联系，需要一个知识的连接点。因此，在教学中教师要研究实验和研究学生，揣摩学生的思维，创设学生思维的连接点，并对容易出现问题的地方提前设定预案。例如：针对浸在水中的黄豆也能萌发的实验，这种 “意外”现象更能引起大家的思考。七年级学生正处于具体形象思维逐渐向抽象思维发展的初级阶段，教师关注和利用好这样的“意外”，更能促进学生的思考与发现，有助于提高学生的科学思维能力。在整堂课的教学中，实验和探究贯穿始终，提高了学生运用知识的能力，拓展了他们的创造性思维，也锻炼了他们的语言表达能力。
通过“探究种子萌发需要什么条件”的教学，对于提高学生的科学素养发挥的作用可能微乎其微，但是只要教师把科学实验与探究作为载体，在课堂中让学生多进行动手动脑的活动，通过设问、追问、反问，以及充分利用课堂中的动态生成等，对学生的实验技能进行训练并着重培养学生的思维技能和能力，从而更有效地提高学生的科学素养。
参考文献：
[1]《科学》（义务教育教科书七年级下册）浙江教育出版社 2013.11
[2]《科学》（义务教育课程标准实验教科书五年级上册）教育科学出版社 2013.10
[3]《义务教育初中科学课程标准（2011年版）解读》高等教育出版社2013.07
【关键词】探究 技能 思维 能力
【中图分类号】G633.98 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0045-02
《义务教育初中科学课程标准（2011年版）解读》中指出：科学课程注重培养学生的科学探究能力和对科学探究的理解，教师对此应该给予充分的关注，并适当地创设教学环境，使所有学生都有机会参与科学探究。
笔者在进行浙教版七年级下册第一章第4节植物的一生中“探究种子萌发需要什么条件”的教学之前，为了有效地与小学科学的教学进行衔接，对五上《科学》生物与环境中相关内容进行查阅，小学里已开展了种子发芽实验和观察绿豆芽的生长，共计三个课时的教学。针对种子萌发的问题，通过与学生的课间交流，他们给了这些信息：五年级学的，种子萌发需要有水、温度和空气，实验时要进行对比，同时还有部分同学还记得绿豆芽的发芽不需要光照等。
通过教材解读以及和学生的交流后，确定七年级的这部分内容的教学重点放在提高学生对科学探究的理解和培养学生的科学思维能力上。为激发学生学习科学的兴趣并唤醒他们小学知识和技能的记忆，提前七天布置学生在家里做黄豆种子的萌发小实验。课堂教学之前，与同学一起交流他们的实验成果，学生带着充分准备进入课题。
师：田野或树林里，各种成熟的种子都能安然度过寒冷的冬天，等春天来临时才开始萌动。而盛夏时成熟的早稻种子，如遇上降雨，就会发出芽来。那么，到底是哪些条件决定着种子的萌发呢？种子萌发需要什么条件呢？
师：你能建立几种假设？
生：可能与水分的多少有关。
生：可能与种子周围有无空气有关。
生：可能与环境温度有关……
课堂里很快就活跃起来，学生们把种子是否萌发的可能因素一一例举了出来。针对学生建立假设这一环节，难不了学生。只是需要在这过程中渗入一些知识，提高学生的认知。
师：我们把这些会影响种子萌发的因素叫做变量。我们在研究过程中要选子粒饱满的种子来做实验，以免失败。其实在实际生产中，农民首先考虑种子自身是否有缺陷，因为这直接影响种子的萌发，从而影响庄稼的产量与收成。其中有关种子自身的变量，我们可以把它们称为次要变量。
师：有句老话说，农民吃饭靠天收。你们觉得这是什么意思？
生：老是下雨，这就不行。干旱也不行。
生：种子萌发与周围环境温度有关。
生：快收割的时候，老是下雨的话，稻穗就在天里就发芽了。
师：可见，植物在生长的过程中很受天气变化的影响。种子在萌发时期也不例外，水分不够、周围温度过低等都不行。
师：你们有没有看见，有些田地上有时铺有塑料？这是为什么呢？
生：哦，这不可以起到防止水分散失的作用嘛！
生：我觉得还可以保温哦！
师：真聪明！
师：我们把水分、温度、空气等称为是种子萌发的主要变量，由于这些因素的不适合，种子就不能萌发。所以我们研究的主要是这些变量是怎么影响种子的萌发的。如：在研究一个主要变量（如水）对种子萌发的影响时，其他的变量（如空气、温度等）必须保证不变，只有水这个变量发生变化。请问这是一种什么研究方法？
生齐声：控制变量法。
师：那什么叫做控制变量法呢？
生：书本21页，当设计多个因素影响方案时，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，这种研究方法叫控制变量法。
师：请大家把书本上这句话好好的理解一下。结合自己在家里所做的实验，想想自己做种子萌发实验的过程是否有不足之处。也可以跟同桌交流一下。
师：书本20页有一个探究豌豆种子萌发条件的实验方案，你认为这个方案能研究哪些因素对种子萌发的影响呢？
生：温度、水分、空气。
师：好的。请你们思考：1.三组实验中在变量上有何差异？
生：温度不同。
师：能不能再确切些？
生：环境温度不同。
师：很好！
师：请再思考：2.在同组内，A种子与B种子、B种子与C种子、A种子与C种子在变量上各有什么差异？
生：A种子与B种子水分不同，B种子和C种子空气不同，A种子与C种子水分和空气都不同。
师：我们可不可以把同组中的A种子与C种子间进行对照实验？
生：不行，有两个变量。
生：这样的话，我们就不知道是什么因素导致种子不能萌发了。到底是水分在影响种子萌发，还是空气影响种子萌发呢？你们说是吧！
孩子一副得意的样子，真让老师高兴。
师：那么请你们思考：3.不同组间的A种子和B种子存在什么差异？B种子之间和C种子之间呢？
生：不同组间的A种子与B种子水分、温度都不同，B种子和C种子的温度、空气都不同。
师：我们可以把不同组间的A种子与B种子、B种子和C种子进行对照实验吗？ 生齐声：不能。
师：（进行个别提问）能否对甲组的B种子与乙组的A种子的萌发情况进行比较？
生：不能，甲组的B种子与乙组的A种子间有两个变量不同，水分、温度都不同，不能比较。
通过这些设问，学生对实验过程中如何进行对照有了深刻的印象。对于控制变量的研究方法有了更深入的认识。大多数学生能做到相关概念与本实验具体问题相结合。
师：三组豌豆种子在不同的环境温度下，放置了5天后。你觉得哪粒或者哪几粒种子能发芽？
生：只有甲组B种子。
师：有不同意见吗？
生：没有！
师：根据这个实验方案再结合你自己的种子萌发实验，你可以得出怎样的实验结论呢？
生：种子的萌发需要水分、温度、空气。
师：有同学补充吗？
生：这三个因素要同时满足，种子才能萌发。
师：还有补充吗？
生：种子的萌发需要一定的水分、充足的空气和适宜的温度。
师：好极了，这些定语用得真恰当！
师：大家一起来总结一下，种子萌发需要什么样的环境条件？
生：种子萌发需要一定的水分、充足的空气和适宜的温度。
师：这三个条件必须同时具备，缺一不可。
师：这三组实验中A、B、C种子各用一颗豌豆种子进行实验，你作何评价？
生：不好，这样实验具有偶然性。
师：就是说：只用一颗豌豆种子进行实验，可能会由于种子自身的原因影响实验结果。那又如何改进呢？
生：要用多颗进行实验。
师：是的。为了避免实验的偶然性，每组中每个状态下种子的种子要多颗。大家有没意识到科学探究中，语言表达很重要？希望同学们在平时的学习中就注重表达的合理性、严密性。
师：还有什么因素会影响种子的萌发？光照对种子的萌发有影响吗？
生：有。
生：没有。
师：到底有没有影响呢？如果我们要研究光对种子萌发是否有影响，应如何设计实验方案？独立思考后，再进行同桌交流，完成比较完整的实验方案之后，大家一起来交流。
生：取20颗完好的豌豆种子，平均分成两组，两组种子都提供一定的水分、充足的空气和适宜的环境温度下，甲组接受光照、乙组处于黑暗的环境，过一段时间观察两组豌豆种子的萌发状况。
师：提醒大家，当在研究生物的相关实验时，在进行控制变量研究的过程中，要让生物处于相同适宜的环境中，不然生物不能生存，这将无法顺利研究。种子萌发要同时具备自身条件和适宜的环境条件，也就是种子萌发还跟种子的形状、大小、饱满程度以及是否处于休眠状态等有一定关系。请同学们联系实际想想：农作物和花卉为什么都要在一定的季节播种，而且，要播种在湿润疏松的土壤中？
生：种子的萌发需要适宜的温度、充足的空气和一定的水分。
师：在你们做黄豆种子萌发的实验时，有没有黄豆浸在水中却又萌发的？
生：是的。老师，这是为什么呢？
师：是书本知识错了还是另有原因？
生：肯定另有原因，那又是什么原因呢？
师：你们能否从实验方案上展开寻找种子发芽的原因的小组讨论。问题在哪里？
生：还是不清楚原因，我们认为问题在水上，但是不知作何解释，要么水中有氧气？
难道是水中溶解有少量的空气导致了种子发芽？
师：其实，加热后静置冷却的冷开水中，由于空气含量很少，种子没有发芽，而振荡过的冷开水中和没作任何处理的自来水中，种子都发了芽。说明水中确实溶解有少量的空气，是溶解氧导致了种子的萌发。你们可以通过同学间讨论设计出对照实验，来证实自己的猜想，不妨回家再试试。
通过这节课，大家对种子萌发条件又有了更深刻的了解。
教学反思：在这节课的教学中，课前和课后进行学生实验，增加学生动手的机会，对学生动手能力进行了训练，有助于提高学生的实验技能。教师引导他们根据实验对象、目的的不同，选用恰当的实验方法。教师帮助学生对实验的各个步骤、实验过程中出现的问题进行理性的分析，有助于学生对科学探究过程的深刻理解。针对学生所不解的实验，他们更加感兴趣，促动学生对实验有操作层面上的思考与改进。在学生的再次实验活动中还有了意外收获，不仅让学生完成课本实验内容，还延伸出更多的实验活动，有助于培养学生的创造性思维能力，同时再次实验也弥补学生由于各种原因造成的实验缺失。教师把学生的思维与动手操作结合起来，发展了他们提出问题、分析问题和解决问题的能力。
建构主义学习观认为，学习是学生在自己原有知识经验的基础上，对新知识进行积极主动建构的。而原有的知识经验与新的知识进行有效的联系，需要一个知识的连接点。因此，在教学中教师要研究实验和研究学生，揣摩学生的思维，创设学生思维的连接点，并对容易出现问题的地方提前设定预案。例如：针对浸在水中的黄豆也能萌发的实验，这种 “意外”现象更能引起大家的思考。七年级学生正处于具体形象思维逐渐向抽象思维发展的初级阶段，教师关注和利用好这样的“意外”，更能促进学生的思考与发现，有助于提高学生的科学思维能力。在整堂课的教学中，实验和探究贯穿始终，提高了学生运用知识的能力，拓展了他们的创造性思维，也锻炼了他们的语言表达能力。
通过“探究种子萌发需要什么条件”的教学，对于提高学生的科学素养发挥的作用可能微乎其微，但是只要教师把科学实验与探究作为载体，在课堂中让学生多进行动手动脑的活动，通过设问、追问、反问，以及充分利用课堂中的动态生成等，对学生的实验技能进行训练并着重培养学生的思维技能和能力，从而更有效地提高学生的科学素养。
参考文献：
[1]《科学》（义务教育教科书七年级下册）浙江教育出版社 2013.11
[2]《科学》（义务教育课程标准实验教科书五年级上册）教育科学出版社 2013.10
[3]《义务教育初中科学课程标准（2011年版）解读》高等教育出版社2013.07