王 君 胡景瑞 施望敏
(浙江省縉云中學(xué) 麗水 321400)
高中生物學(xué)經(jīng)典實驗是具科學(xué)代表性的實驗,是學(xué)生獲得生物學(xué)實驗方法、培養(yǎng)科學(xué)思維的重要途徑。在高中生物學(xué)實驗教學(xué)中,只有采用適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法,才能有效發(fā)揮經(jīng)典實驗的科學(xué)教育價值。筆者在“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”教學(xué)中,嘗試用“三位一體學(xué)習(xí)”的方法處理教學(xué),收到較好的效果。“三位一體學(xué)習(xí)”指學(xué)生的學(xué)習(xí)是由三種對話實踐——“同客觀世界的對話、同伙伴的對話、同自己的對話”構(gòu)成的,是作為一種“活動-合作-反思”所構(gòu)成的“活動性-合作性-反思性”實踐而實現(xiàn)的[1]。將“三位一體學(xué)習(xí)”作為該經(jīng)典實驗學(xué)習(xí)的主要手段,以提升學(xué)生理解和設(shè)計實驗的能力,培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新的精神,建立科學(xué)實驗的思維方法。
上課伊始,教師將“遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)”的科學(xué)史導(dǎo)入新課,創(chuàng)設(shè)情境,引起學(xué)生對“遺傳物質(zhì)”進一步探究的興趣和欲望。展示教材中的“肺炎雙球菌活體實驗”,引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗步驟,了解實驗流程,根據(jù)教材完成自主學(xué)習(xí)的過程。此后,設(shè)置問題深入完善教材實驗,讓學(xué)生把教材中的實驗轉(zhuǎn)化成具體的實驗報告形式,用文字書寫出來,同時思考:格里菲斯為什么選擇細菌做實驗材料,實驗組之間都有哪些組可以對照,各組的變量又是什么?學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材實驗,得出實驗結(jié)果,分析、討論實驗結(jié)論,從而加深對實驗的理解。最后,展示實驗報告,師生共同完善,得出結(jié)論。
在此環(huán)節(jié),學(xué)生閱讀教材,基于教材展開思考,發(fā)現(xiàn)并解決問題;分析實驗變量,體會生物學(xué)實驗的嚴(yán)謹性;完成實驗報告,初步形成科學(xué)的實驗思想。教師通過“肺炎雙球菌活體轉(zhuǎn)化實驗”的流程和問題引導(dǎo),合理處理教材,促進討論、交流,落實教學(xué)重難點。實現(xiàn)“教教材”向“學(xué)教材”的轉(zhuǎn)變。在教學(xué)過程中,學(xué)生的觀察能力和語言表達、圖文轉(zhuǎn)換的能力得到培養(yǎng),又深化了實驗思想;教師注重學(xué)生能力的培養(yǎng),又為下一環(huán)節(jié)做好知識鋪墊,將教材與學(xué)生串聯(lián)起來,將舊知識和新問題串聯(lián)起來,將教材實驗和生物學(xué)實驗思想串聯(lián)起來,達成教學(xué)目標(biāo)。
教師通過過渡,引入“肺炎雙球菌離體實驗”的合作探究學(xué)習(xí):經(jīng)過剛才的討論,可以得出格里菲斯實驗的結(jié)論,即加熱殺死的S型菌含有“轉(zhuǎn)化因子”,能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。但加熱殺死的S型菌中應(yīng)該含有多種物質(zhì),哪種物質(zhì)才是“轉(zhuǎn)化因子”呢?請分組嘗試設(shè)計實驗,尋找誰是S型菌的“轉(zhuǎn)化因子”?學(xué)生分小組討論并整理實驗方法,制定方案,由組長匯報展示小組研究成果。小組展示后,教師及時追問:此實驗有什么限制因素嗎?其他小組還有更好的方法嗎?以此充分調(diào)動學(xué)生的積極性,各小組展示不同的設(shè)計方案。
在此環(huán)節(jié),教師作為引導(dǎo)者、觀察者和幫助者,引導(dǎo)和幫助學(xué)生進行有效的互動,支撐學(xué)生的學(xué)習(xí),落實學(xué)習(xí)目標(biāo),完成教學(xué)重點。讓學(xué)生充分表達自己的感悟,教師的工作是重視學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗和認知規(guī)律,傾聽學(xué)生的話語,把學(xué)生的見解連接起來,并進一步優(yōu)化小組合作學(xué)習(xí)的質(zhì)量,幫助學(xué)生有效地建構(gòu)知識。學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,通過體驗科學(xué)探究的過程和方法,將“過程”與“結(jié)論”有機地結(jié)合起來,在運用知識經(jīng)驗解決問題的同時,打破思維的限制,努力尋找新的研究方法。學(xué)生合作學(xué)習(xí)的過程不是由教師單一方向引導(dǎo),完成同樣的加工活動,而是在教師和他人的協(xié)助下,通過自身的信息加工,建構(gòu)自己的意義的過程[2]。學(xué)生在學(xué)習(xí)中提出了酶解法、同位素示蹤法和分離法三種方案,是教師意料之外的。所以,當(dāng)教師把時間還給學(xué)生,打開他們的思維大門之時,他們也會帶給教師意想不到的驚喜。
教師引導(dǎo)學(xué)生反思:通過本節(jié)的學(xué)習(xí),你學(xué)到了哪些實驗方法?了解了實驗的基本流程嗎?學(xué)生反思教學(xué)內(nèi)容,整合相關(guān)知識點,并在教師的指導(dǎo)下,總結(jié)所涉及的實驗方法、實驗思想及設(shè)計實驗的流程。最后,教師以新問題結(jié)課:“肺炎雙球菌離體實驗”受到分離技術(shù)的限制,DNA純度越大則轉(zhuǎn)化率越高,有什么實驗材料可以單獨觀察蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)嗎?請課后思考并閱讀教材的另外兩個實驗,嘗試用對照實驗的思想分析實驗步驟,得出實驗結(jié)論。學(xué)生課后圍繞教師的問題,自主學(xué)習(xí)“噬菌體侵染細菌的實驗”和“煙草花葉病毒的感染和重建實驗”。
反思是高效學(xué)習(xí)的生長點。教師通過引發(fā)學(xué)生反思,進行知識的回顧,幫助學(xué)生構(gòu)建本節(jié)知識框架。此時,教師有意識地進行學(xué)法指導(dǎo),梳理本節(jié)的重點知識,讓學(xué)生學(xué)有所獲,掌握科學(xué)的實驗方法和流程, 建立科學(xué)實驗的思維方法;再提出新問題,形成課堂小結(jié)。新問題的提出,不僅有益于調(diào)動學(xué)生創(chuàng)新思維,形成認知沖突和問題意識,還有利于對本節(jié)實驗知識和方法的學(xué)以致用,及時鞏固。