章 青
(江蘇省蘇州實驗中學(xué) 215011)
學(xué)習(xí)金字塔是由美國學(xué)者、著名的學(xué)習(xí)專家愛德加·戴爾1946年首先發(fā)現(xiàn)并提出的一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式的理論。它用數(shù)字形式形象顯示了采用不同的學(xué)習(xí)方式,學(xué)習(xí)者在兩周以后還能記住內(nèi)容(平均學(xué)習(xí)保持率)的多少(圖1)。
從圖1可以看出:上部分是被動學(xué)習(xí),下部分是主動學(xué)習(xí)。愛德加·戴爾提出,學(xué)習(xí)效果在30%以下的幾種傳統(tǒng)方式,都是個人學(xué)習(xí)或被動學(xué)習(xí);而學(xué)習(xí)效果在50%以上的,都是團隊學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)和參與式學(xué)習(xí)?!皩W(xué)習(xí)金字塔理論”表明,學(xué)生的主動學(xué)習(xí)可以明顯提高學(xué)習(xí)效率。在減負增效的大環(huán)境中,如何根據(jù)學(xué)習(xí)金字塔理論,通過優(yōu)化教學(xué)行為來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,是生物學(xué)教師值得探討的問題。
圖1 學(xué)習(xí)金字塔
在目前的教育大環(huán)境下,學(xué)生聽講在一些地方仍然很流行,但根據(jù)學(xué)習(xí)金字塔理論,這種學(xué)習(xí)方式的效率是很低的。上課時可以將一些內(nèi)容讓學(xué)生自己閱讀,教師要講則是學(xué)生不容易理解的,或者是學(xué)生在閱讀過程中自已產(chǎn)生的新問題。
例如,人教版生物學(xué)教材必修3中“碳循環(huán)”的內(nèi)容,由于學(xué)生之前已經(jīng)有了光合作用、呼吸作用、食物鏈和食物網(wǎng)的知識,他們通過閱讀就能夠理解碳循環(huán)的過程。可先讓學(xué)生閱讀教材內(nèi)容,然后再讓學(xué)生提出問題,教師在此基礎(chǔ)上進行講解,并且就學(xué)生可能沒有注意的知識加以解釋。例如,碳循環(huán)為什么是全球性的?碳循環(huán)是單向的原因是什么?然后教師再提出拓展學(xué)生思維的相關(guān)問題。例如,有哪些與碳循環(huán)有關(guān)的細胞結(jié)構(gòu)?或提出與學(xué)生生活實際有聯(lián)系的問題。例如,出現(xiàn)溫室效應(yīng)的原因是什么?溫室效應(yīng)可能造成什么后果?采取哪些措施可以緩解溫室效應(yīng)?
這種教學(xué)方式與學(xué)生被動聽講相比,效率無疑要高,因為學(xué)生主動參與了學(xué)習(xí)過程,其中不僅有閱讀,而且進行了思考。當然,根據(jù)不同層次班級的學(xué)生,教師可以在閱讀之前提出一些如碳循環(huán)的過程如何?碳以什么形式進行在生物群落與無機環(huán)境中循環(huán)的?等問題引導(dǎo)他們帶著問題閱讀。
很多生物學(xué)現(xiàn)象需要通過實驗來驗證來解釋,生物體的結(jié)構(gòu)要通過實驗來觀察,但由于條件的限制,不是所有的實驗都能讓學(xué)生親身體驗,有的實驗可考慮教師示范,有的實驗可安排學(xué)生參與演示。
例如“滲透作用的原理”演示實驗,教師可以在課前準備清水和30%或40%的蔗糖溶液、長頸漏斗與蛋殼膜(在常溫下用10%HCl浸泡生雞蛋一晝夜溶解掉蛋殼并去掉蛋白與蛋黃得到)。在上課開始后用蛋殼膜包在漏斗口并用棉線扎緊,按照教材的示意圖安裝實驗裝置,使漏斗中的液面高度與燒杯中的液面高度一致,然后在漏斗頸的液面處用紅線做好標記,放在講臺上,一段時間后再觀察液面變化。這個實驗可以在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生參與演示,隨后通過讓學(xué)生觀察液面高度變化,討論液面變化的原因。這樣可以吸引學(xué)生的注意力,給學(xué)生留下深刻的印象。
高中生物學(xué)教材依據(jù)課程標準提出的“提高生物科學(xué)素養(yǎng)、面向全體學(xué)生”這一理念,設(shè)有“問題討論”、“辯論會”等專欄。在教學(xué)過程中,不少教師沒有利用好這個材料,或者由教師來介紹問題探討的答案,闡述自己的觀點,這樣就沒有達成教學(xué)目標。讓學(xué)生討論問題,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生語言表達能力,還可從學(xué)生討論中發(fā)現(xiàn)新的問題。例如“物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗币还?jié)課,先演示滲透作用實驗,然后讓學(xué)生圍繞課本中的3個問題進行討論:①漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高?②如果用一層紗布代替玻璃紙,漏斗管內(nèi)的液面還會上升嗎?③如果燒杯中是與漏斗內(nèi)同樣濃度的蔗糖溶液,結(jié)果會怎樣?通過分組討論,讓學(xué)生分析滲透作用現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,總結(jié)滲透作用必需的兩個條件。討論時學(xué)生可能還會提出新的問題,如除了玻璃紙還可以用什么材料做這個實驗?水換成其他溶液行嗎?這些新問題的出現(xiàn)可為后面的學(xué)習(xí)與探究提供研究課題。學(xué)生討論的形式還可采取辯論的方法,如轉(zhuǎn)基因食品是否存在安全性問題、人為因素對群落演替的影響是正面的還是負面的等。
學(xué)生討論可分組進行,要讓學(xué)生有充分的準備與討論時間。教師如課前選好主題,并且圍繞主題提出若干相關(guān)問題,這些問題可以是發(fā)散性的,也可以是逐步深入的。通過討論可讓學(xué)生有時間思考,并且可以交流和表達自己的觀點,從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、語言表達能力。雖然在討論時學(xué)生花費的時間也許比教師講述的要多,但討論之后得到的知識來自主動學(xué)習(xí),不容易忘記,其學(xué)習(xí)效率比僅聽教師講要高得多。
在生物學(xué)教學(xué)中進行模型建構(gòu),讓學(xué)生在做模型的過程中學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)效率也會大幅度提高。模型方法是以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法,是邏輯方法的一種特有形式,是以簡化和直觀的形式來顯示復(fù)雜事物或過程的手段,是高中學(xué)生必須掌握的科學(xué)方法之一。例如,在“DNA分子結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建”教學(xué)中,教師可先用不同顏色的硬紙板制成相應(yīng)的“部件”:脫氧核糖、磷酸、4種堿基、磷酸二酯鍵、氫鍵等,并提供訂書機,然后按下列步驟要求學(xué)生制作模型:①每人制作一個脫氧核苷酸,將各“部件”用訂書釘連接起來;②4個學(xué)生為一組,將自己制作的脫氧核苷酸連接在一起形成脫氧核苷酸鏈;③兩個組的學(xué)生將兩條鏈結(jié)合形成雙鏈結(jié)構(gòu);④將雙鏈擰成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
學(xué)生在做模型的過程中,能夠感受到模型建構(gòu)過程中各種組成成分的關(guān)系,從而比較直觀地構(gòu)建DNA分子結(jié)構(gòu)的模型。在模型建構(gòu)教學(xué)活動中,是以學(xué)生為主體,以建構(gòu)模型為主線,讓學(xué)生去探索、交流和學(xué)習(xí),注重學(xué)習(xí)過程的主動性和積極性,而學(xué)生一旦掌握了模型建構(gòu)的方法,也就掌握了一種科學(xué)研究的方法。
生物學(xué)探究活動有許多也是通過實驗來進行的。目前中學(xué)生物學(xué)實驗室完全有條件讓學(xué)生進行實驗和探究。學(xué)生做實驗時,首先要明確實驗的原理,基本實驗步驟要按照規(guī)范化操作要求進行,如觀察植物細胞的有絲分裂實驗,其中裝片的制作要嚴格按照“解離、漂洗、染色、制片”過程進行,并且每個步驟的時間要控制好。實驗結(jié)果固然要重視,但對于不同的實驗結(jié)果要分別進行分析,找到產(chǎn)生不同結(jié)果的原因,這種歸因分析,是科學(xué)實驗的重要思想,因為有時可能會發(fā)現(xiàn)新的研究課題。實驗時根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,對基礎(chǔ)好的班級可以將驗證實驗改為探究實驗,或者對實驗進行延伸與拓展,讓學(xué)生有充分的表現(xiàn)機會。如“探究植物細胞滲透吸水實驗”,可以先讓學(xué)生討論方案,在此基礎(chǔ)上探究各種不同條件下的實驗結(jié)果,這樣體現(xiàn)了實驗原理應(yīng)用的靈活性,使學(xué)生能夠參與實驗設(shè)計的過程。在有條件的學(xué)校還可以進行一些研究性學(xué)習(xí),例如開展“探究不同pH的酸雨對種子萌發(fā)的影響”實驗、生態(tài)魚池的改造與觀察研究、廢舊電池對植物生長影響的實驗等。因此,實驗的開展可以根據(jù)不同學(xué)校的條件和學(xué)生的需求,分層次開展,以滿足不同學(xué)生發(fā)展的需要。
生物學(xué)教師從畢業(yè)到走上崗位,開始時也不熟悉教材,但為了上好每一節(jié)課,會花時間去鉆研教材,查閱參考資料,不僅將教材上的知識弄清楚,還要想辦法讓學(xué)生能夠理解,這樣就必須對教材知識的來龍去脈有清晰的思路。按照這種思路,如果讓學(xué)生來當“老師”,肯定會得到同樣的效果,當然學(xué)生不可能像教師這樣有足夠的時間,這樣可以選擇適當?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容,如習(xí)題課、復(fù)習(xí)課中某個環(huán)節(jié)可以先進行嘗試,也可選擇新課中難度較小的內(nèi)容輪流讓學(xué)生進行準備,讓他們體會做“老師”的成功與辛勞。例如,在上習(xí)題課時,教師可選擇幾道典型的試題分別讓幾位學(xué)生備好課,上課時讓他們來講解。這種講解不僅是自己會做題,更重要的是要將解題思路講解清楚,為什么這樣做,怎么做可能會出現(xiàn)什么錯誤結(jié)果,有什么技巧可以避免錯誤的產(chǎn)生等,通過這種講解,學(xué)生課前必須做好充分的準備,在這個過程中必須對這道題進行深入的理解,通過這種途徑學(xué)習(xí)到的知識保持的時間肯定長。通過這種讓學(xué)生當“老師”的做法,使學(xué)生有一個主動學(xué)習(xí)的過程,學(xué)習(xí)效率就會大幅度提高。