科学概念建构与态度责任培育如何协同发展

选题背景

态度责任是社会主义核心价值观在科学课程中的集中体现，包含科学态度与社会责任两个层面。科学观察是学生建构核心概念的基础，也是落实学科育人的重要载体。当前，在科学课程教学中存在注重知识传授、忽视思政育人功能渗透的问题。为此，《观察鱼》一课的教学重点放在三个方面：一是强化思政资源开发意识，有效挖掘在地资源和教材中的课程思政元素，搭建育人载体。二是改变单一的观察方式，突破教学重难点建构概念。三是避免课程思政表面说教、生硬渗透的状况，将珍爱生命、保护环境等科学态度与教学内容深度融合。

本课例以“制作鱼的身份证”为载体，利用AR技术、科学家故事、本土生态案例等课程资源，构建虚实结合的观察场域，既解决传统教学的实操难题，又通过任务驱动促进概念建构，同时将态度责任培育融入探究过程，实现知识传授与价值引领的统一。

教学目标

1.通过虚实观察、双轨探究，归纳鱼类有鳍、会游泳、用鳃呼吸等共同特征，能指认鱼的鳞片、背鳍、尾鳍、鳃等结构，举例说明鱼鳍的作用和鳃的特点，感知鱼的身体结构及其对水生环境的适应性。

2.根据AR虚拟观察结果，分析不同鱼鳍对运动的影响，感知结构与功能的关联；观察红墨水流动实验与虚拟鱼呼吸过程，尝试推测鱼的呼吸机制，形成初步的逻辑推理意识；通过分类游戏，运用鱼类特征比较分析鲨鱼、泥鳅等是否也是鱼类。

3.能按照从头部到尾部的顺序观察鲫鱼，绘画记录鱼的主要结构，初步建构鱼的结构模型；正确使用AR设备观察虚拟鱼鳍缺失后的运动状态，用语言描述关键发现。

4.小组协作完成观察绘制鱼的身份证探究任务，交流时主动倾听、积极表达，不争抢；观察时不干扰鱼，体现对生命的尊重；从植物学家曾孝濂的事迹中学习严谨求实的科学精神，并迁移到观察实践中；结合杭州五水共治案例，关注水资源保护。

教学设计创新

1.挖掘多元素材实现概念建构与育人目标。利用AR技术使鳃呼吸活动的观察可视化，解决观察难题；通过曾孝濂坚持为植物画像的事迹将科学精神具象化；通过杭州五水共治案例让环保教育扎根生活。使科学概念的建构与态度责任等思政元素深度融合。

2.双轨探究聚焦鱼类特征核心概念的建构。运用人工智能技术创设虚实融合的教育实践场，增强教学环境的沉浸感。真实观察鲫鱼，获取直观经验，绘制鱼的外形，感知鳃盖运动等，建立对鱼类的初步认知；用AR技术呈现被剪去鱼鳍的虚拟鱼，突破时空限制，验证鳍的作用；用虚拟鱼软件动态演示鳃的氧气交换过程，深化对鳃的理解。这种双轨探究，既避免了传统实验对动物的伤害，又通过观察、质疑、验证、迁移等环节，让学生了解鱼类的特征。

3.双线渗透实现知识与价值协同生长。明线通过曾孝濂的故事，引导学生观察时做到有序、细致、尊重事实；暗线贯穿探究全过程，如观察剪鳍的虚拟鱼渗透珍爱生命意识，反思红墨水实验对鱼的影响渗透环保意识，虚拟技术使用隐含科技伦理教育等。

4.以身份证制作驱动学生主动探究。以制作鱼的身份证为核心任务，通过收集信息、验证猜想、完善记录的探究过程，让学生自主整合鱼的结构、功能、生活环境等信息，使其真正成为知识的建构者，体现“做中学”理念。

教学实施

（一）画思结合，激发学生的探究欲

1.初始建模。学生凭印象画鲫鱼，教师选取典型作品展示，引导学生发现问题：为什么有的画没有鱼鳍？鳃盖在哪里？引发认知冲突，让学生认识到观察不细致会导致认知偏差。

2.精神浸润。播放曾孝濂观察植物的片段，聚焦细节：他为了画准确一朵花，蹲在草丛里观察3小时，数清楚每片花瓣的脉络。提问：我们该如何观察才能制作出鱼的准确身份证？引导学生提炼细致、耐心、尊重事实的观察要求。

3.明示任务。出示鱼的身份证模板，包括结构、现象、作用、环境栏等，指导学生填写内容，明确以鱼类研究员身份观察制作鱼类身份证，激发探究欲。

（二）在观察中建构概念，培养学生的科学精神

1.在真实观察中整体初步认识鱼的结构，迁移科学精神。材料准备：每组1条放入鱼缸的鲫鱼、身份证模板、结构名称贴纸。观察指导：教师指导从头部到尾部依次观察头、躯干、尾及各细节，强调边看边画，并提醒小鱼是有生命的，要安静不争抢，细致严谨不触碰。合作探究：学生分组观察，用绘画记录鱼的外形，尝试粘贴结构名称。初步建模：小组展示画作，通过交流谁画对了背鳍的位置、数量，鳃盖的作用可能是什么等问题，梳理共识和疑问。

2.在虚拟验证中探究鱼的运动与呼吸，培育珍爱生命的意识。

（1）探究鱼鳍作用。猜想：鱼的鳍有什么用？如果没有尾鳍会怎样？学生结合生活经验猜测。虚拟观察：使用AR设备，学生观察被剪去尾鳍的虚拟鱼无法前进、被剪去背鳍的鱼身体倾斜等现象，同学之间说一说关键发现。融合思政：为什么用虚拟鱼而不是真鱼做这个实验？学生意识到要保护小动物，不能伤害它们，强化生命观念。总结：小组汇报后，完善身份证运动方式栏：鱼靠尾鳍前进，靠背鳍保持平衡。

（2）探究鱼的呼吸。实验感知：教师在鱼嘴前滴红墨水，学生观察到水从嘴入、鳃盖出，推测这可能是呼吸。质疑深化：为什么说这是呼吸？怎么证明是在呼吸而不是喝水？播放虚拟鱼呼吸动画，展示鳃吸收氧气、排出气体的过程。方法反思：讨论红墨水实验的不足（可能污染水，影响小鱼生活），体会虚拟技术对保护生命的意义。总结：完善身份证呼吸方式栏：鱼用鳃呼吸，嘴和鳃盖交替开合。即时评价：教师点评实验中学生的表现。

（三）完善成果，质疑论证深化认知

1.完善身份证。结合观察与虚拟探究结果，组内交流，补充身份证中遗漏的信息。

2.互评质疑。各组展示身份证，其他组提问：你们是怎么确定鳃是呼吸器官的？如果鱼没有胸鳍会怎样？促进学生进行概念辨析。

3.评价引导。教师依据“结构指认准确”“功能描述合理”等标准相互点评，强调科学观察需要证据支持。即时表扬观察时有爱心表现的学生，强化尊重生命意识。

（四）迁移运用，将认知转化为行动

1.分类游戏。教师展示虚拟动态的鲨鱼、海马、虾、鲸鱼等，发给学生每人一张上述动物的图片，让学生带着图片到鱼类和非鱼类两个圆圈选择站队，然后说明理由。如泥鳅有鳍和鳃是鱼，强化特征决定类别的认知。

2.生态教育。播放杭州五水共治前后的对比视频，让学生说说自己的发现：治理前河水浑浊，几乎无鱼；治理后河水清澈，鱼群游动。提问：鱼的身份证上生存环境栏该怎么填？学生结合视频回答：需要干净的空气和水等。

3.行动倡议。引导学生思考如何保护鱼的家园？将建议补充到身份证保护建议栏，如不往河里扔垃圾、节约用水，使科学精神转化为具体行动。

（方亚琴 作者单位系浙江省杭州市钱塘区教师教育学院）

《人民教育》2025年第15-16期