梅金生
摘 要 通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)出課堂是探究性學(xué)習(xí)的主陣地、探究性學(xué)習(xí)與研究性學(xué)習(xí)課程結(jié)合、實(shí)驗(yàn)是探究性學(xué)習(xí)的重要途徑三大常態(tài)化的探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)策略,并進(jìn)行分析說(shuō)明。
關(guān)鍵詞 高中生物學(xué)教學(xué) 探究性學(xué)習(xí) 常態(tài)化 教學(xué)策略
中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
探究性學(xué)習(xí)是新課程理念的核心,并被列入課程目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)之中。倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),可促使學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程、勤于動(dòng)手和動(dòng)腦,逐步培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、批判性思維能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力等,重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
學(xué)生通過(guò)探究獲得知識(shí)。在探究過(guò)程中,從問題的提出到尋求證據(jù)、論證結(jié)論,給師生留下了廣闊的空間。目前,在高中生物學(xué)教學(xué)中落實(shí)“探究性學(xué)習(xí)”這一新課程理念的關(guān)鍵,是將探究性學(xué)習(xí)成為常態(tài)化的教學(xué)手段。
1 策略一課堂成為探究性學(xué)習(xí)的主陣地
通過(guò)課堂教學(xué)實(shí)施探究性學(xué)習(xí),可以使課堂教學(xué)成為探究性學(xué)習(xí)的主陣地。在新課程的教材中充分體現(xiàn)了倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)的基本理念,問題探討、實(shí)驗(yàn)、探究、模型建構(gòu)、調(diào)查(課外實(shí)踐)、資料分析(資料搜集和分析)、思考與討論、技能訓(xùn)練等欄目,都是進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的良好素材。
1.1 充分利用教材上的“問題探討”
在人教版的生物新課程教材中,每個(gè)小節(jié)都設(shè)置了“問題探討”欄目,該欄目中問題除出自科學(xué)史外,主要是從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)入手充分利用這些問題幫助學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。
好的“問題探討”可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題、形成與前概念間的思維沖突?!皢栴}探討”是課堂教學(xué)中的一個(gè)教學(xué)內(nèi)容,更是進(jìn)行生物教學(xué)的一種有效手段。采用“問題探討”導(dǎo)入新課非常有利于開展“問題驅(qū)動(dòng)模式”教學(xué),有利于開展探究性學(xué)習(xí)。
在具體實(shí)施問題探討時(shí),針對(duì)不同班級(jí)、不同學(xué)生的不同特點(diǎn),教師要注意靈活應(yīng)用,可采用下列三種方式進(jìn)行。
1.1.1 對(duì)教材中的“問題探討”直接使用
在三個(gè)選修模塊的教材中,多數(shù)設(shè)置的“問題探討”比較實(shí)用。例如,必修2教材中的第一章第一節(jié)的“問題探討”內(nèi)容是讓學(xué)生用融合遺傳觀點(diǎn),討論紅、白牡丹花色遺傳,并對(duì)該觀點(diǎn)作出評(píng)價(jià),這樣的一個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程實(shí)質(zhì)就是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了探究性學(xué)習(xí)。在教材中有許多章節(jié)的“問題探討”都是可以直接作為探究性學(xué)習(xí)的素材。
1.1.2 對(duì)教材中的“問題探討”適當(dāng)修改后使用
教材中的有些“問題探討”直接使用時(shí),可能不夠直觀或問題不夠明確,這時(shí)教師可進(jìn)行適當(dāng)修改后再使用。例如,必修2教材第四章第一節(jié)中,如果教師播放一小段《侏儒紀(jì)公園》相關(guān)視頻片段,再引導(dǎo)學(xué)生討論能否利用已滅絕生物的DNA復(fù)活滅絕的生物,這樣學(xué)生可能對(duì)探究性學(xué)習(xí)更有興趣;在第六章第一節(jié)的問題探討中,教材上所用的玉米圖片,不能體現(xiàn)不同品種,教師可找一些更能體現(xiàn)玉米品種之間差異的圖片進(jìn)行替換,學(xué)生有感性認(rèn)識(shí)。
1.1.3 重新設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探討
有時(shí)教材上的問題探討不太適合本班學(xué)生學(xué)情的實(shí)際情況,這時(shí)教師可考慮重新設(shè)計(jì)適合本班學(xué)生的問題。例如必修2教材中第一章第二節(jié)的問題探討,重新設(shè)計(jì)一個(gè)“母親是卷發(fā)雙眼皮,父親是直發(fā)單眼皮,他們的孩子有可能是直發(fā)雙眼皮嗎?”的問題進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),效果則更好。再如第三章第三節(jié)用印章復(fù)制來(lái)引導(dǎo)學(xué)生問題探討,感覺不是非常適合,可重新設(shè)計(jì)。采用明星父子陳強(qiáng)和陳佩斯的圖片,提出“細(xì)胞減數(shù)分裂和受精作用使生物的親代與子代之間保持遺傳性狀的穩(wěn)定性,為什么?”的探討問題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。這樣非常容易引入“DNA的復(fù)制”的學(xué)習(xí)。
1.2 設(shè)計(jì)問題串,引導(dǎo)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)
教師利用“問題驅(qū)動(dòng)模式”非常有利于探究性學(xué)習(xí),因此在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該努力設(shè)計(jì)問題串,以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。例如,學(xué)習(xí)“光合作用的探究歷程”時(shí),可設(shè)計(jì)如下問題串:海爾蒙特實(shí)驗(yàn)的直接和間接結(jié)論各是什么?普利斯特利實(shí)驗(yàn)比海爾蒙特進(jìn)步之處是什么?有什么缺陷?英格豪斯實(shí)驗(yàn)證明了什么?瑞士索緒爾實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明什么?薩克斯實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?恩格爾曼實(shí)驗(yàn)中哪些巧妙的設(shè)計(jì)?能證明什么?魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了什么技術(shù)?證明了光合作用中的什么物質(zhì)變化?卡爾文實(shí)驗(yàn)又證明了光合作用的哪個(gè)過(guò)程?在這樣的問題串設(shè)問下,使學(xué)生通過(guò)探究性的學(xué)習(xí),理解科學(xué)家在光合作用探究歷程中的艱辛。
再如,學(xué)習(xí)“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(一)”時(shí),教師可設(shè)計(jì)以下問題串:為什么孟德爾首先對(duì)豌豆的一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究?選用一對(duì)相對(duì)性狀(高莖和矮莖),如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究?豌豆自然條件下是自交,如何實(shí)現(xiàn)雜交?預(yù)測(cè)高莖和矮莖的雜交后代的性狀?孟德爾的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:子代全是高莖,你對(duì)此做出何種解釋?子一代高莖個(gè)體中是否有控制矮莖性狀的物質(zhì)呢?如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明?孟德爾的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:子一代自交得到的子二代中出現(xiàn)高莖和矮莖,且比例接近于3∶1,出現(xiàn)了矮莖,說(shuō)明什么?3∶1的性狀分離比是偶然還是必然?如何解釋3∶1的現(xiàn)象?如何驗(yàn)證以上解釋?通過(guò)這樣的問題串,學(xué)生一直都在不斷地進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。
2 策略二結(jié)合研究性學(xué)習(xí)課程開展探究性學(xué)習(xí)
在三個(gè)必修模塊中都有調(diào)查和課外實(shí)踐的欄目,這也是探究性學(xué)習(xí)的好材料,但這一內(nèi)容僅通過(guò)課堂教學(xué)難以進(jìn)行,可結(jié)合學(xué)校開設(shè)的研究性學(xué)習(xí)課程進(jìn)行。
如在高一的第二個(gè)學(xué)期可開設(shè)“調(diào)查轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展現(xiàn)狀”的研究性學(xué)習(xí)課題。具體操作流程:① 報(bào)名分組,由學(xué)校統(tǒng)一組織,或所任教的多個(gè)班中讓學(xué)生自由報(bào)名;將選該課題的學(xué)生以班為單位分成若干小組;② 是集中講解和布置任務(wù),教師選擇時(shí)間將這些選課題的學(xué)生集中,講解轉(zhuǎn)基因食品、調(diào)查的方法和注意事項(xiàng),并布置任務(wù);③ 學(xué)生利用放假的機(jī)會(huì),在各自所在的鄉(xiāng)鎮(zhèn)超市進(jìn)行調(diào)查;④ 再利用下一次放假的機(jī)會(huì),進(jìn)行媒體調(diào)查;第五步各個(gè)小組抽時(shí)間進(jìn)行匯總,再由各組的組長(zhǎng)執(zhí)筆形成報(bào)告;⑤ 全體成員再次集中,交流各小組的報(bào)告。課堂教學(xué)進(jìn)行到相應(yīng)的內(nèi)容時(shí),再讓各小組在自己的班上介紹課題的實(shí)施過(guò)程和報(bào)告結(jié)果。這樣,將學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)推上新臺(tái)階。這樣的課程安排一舉三得:一方面解決了課時(shí)緊張的問題;另一方面可以完成研究性學(xué)習(xí)課題的開設(shè);同時(shí)還可大大提高學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的能力。
3 策略三實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為探究性學(xué)習(xí)的重要途徑
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是探究性學(xué)習(xí)的重要途徑。高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)在訓(xùn)練學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)儀器,提高其動(dòng)手技能及理解能力方面是占有優(yōu)勢(shì)的。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生解決問題的能力、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、獲得科學(xué)研究的方法等有很大提高。因此,探究性學(xué)習(xí)往往被視為在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的教學(xué)或是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。
以現(xiàn)有人教版的高中生物教材為例,有不少實(shí)驗(yàn)屬于探究性實(shí)驗(yàn)。如必修1中的探究植物細(xì)胞的吸水和失水、探究影響酶活性的因素、探究酶母菌的呼吸方式、綠葉中色素的提取和分離、環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響、細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化、探索生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度、用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化、土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究、土壤微生物的分解作用、設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸,觀察其穩(wěn)定性等實(shí)驗(yàn)都是探究性實(shí)驗(yàn)。
進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要實(shí)施“探究”,千萬(wàn)不能是“無(wú)探究”的實(shí)驗(yàn)。例如在進(jìn)行“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可設(shè)計(jì)如下探究過(guò)程:① 教師引導(dǎo)學(xué)生討論酵母菌細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。學(xué)生很快知道酵母菌是一種單細(xì)胞真菌,是真核生物,具有真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu),應(yīng)該有細(xì)胞核及包括線粒體在內(nèi)的多種細(xì)胞器。再聯(lián)系前面所學(xué)知識(shí),學(xué)生知道具有線粒體的細(xì)胞應(yīng)該能進(jìn)行有氧呼吸。此時(shí),教師提示:酵母菌在有氧和無(wú)氧的條件下都能生存。由此學(xué)生立即推測(cè)出酵母菌在無(wú)氧條件下也能進(jìn)行呼吸。② 教師引導(dǎo)學(xué)生分析生活中酵母菌的實(shí)際應(yīng)用,學(xué)生會(huì)想到釀酒,說(shuō)明酵母菌的呼吸作用可產(chǎn)生酒精,由做蛋糕、饅頭的應(yīng)用知道酵母菌的呼吸作用還可產(chǎn)生二氧化碳。此時(shí),教師提問:酒精、二氧化碳是在有氧條件下還是在無(wú)氧條件下產(chǎn)生的?這時(shí)學(xué)生的觀點(diǎn)各不相同,無(wú)法確定,由此確定探究的課題。③ 由教師提供實(shí)驗(yàn)材料、器具和參考資料,學(xué)生根據(jù)自己的探究課題開始組裝實(shí)驗(yàn)裝置。此時(shí),教師要提醒學(xué)生檢查實(shí)驗(yàn)裝置的準(zhǔn)確性。④ 學(xué)生完成實(shí)驗(yàn),根據(jù)結(jié)果得出結(jié)論:酒精在無(wú)氧條件下產(chǎn)生,二氧化碳則有氧、無(wú)氧條件下都能產(chǎn)生。⑤ 進(jìn)一步探究哪種條件下產(chǎn)生二氧化碳多。學(xué)生通過(guò)觀察單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù),可得出有氧條件下產(chǎn)生二氧化碳多的結(jié)論。
除了探究性實(shí)驗(yàn)外,另外還有技能性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。技能性實(shí)驗(yàn)主要訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)作技能,不需多作改動(dòng),但一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是可以加入部分探究性的元素。例如“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”是一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,可以加入部分探究?jī)?nèi)容,如教師可引導(dǎo)學(xué)生分別將根尖解離1 min、3 min、5 min、7 min等不同解離時(shí)間,由此探究根尖經(jīng)歷不同的解離時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;還可引導(dǎo)學(xué)生探究根尖不經(jīng)漂洗直接染色對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響等問題。再如“檢驗(yàn)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”也是一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)教師可多準(zhǔn)備一些檢驗(yàn)材料,如檢驗(yàn)還原糖的材料除教材中上推薦的梨和蘋果外,再準(zhǔn)備一些桔子、番茄、柿子等材料,讓學(xué)生通過(guò)探究從而理解為什么檢驗(yàn)還原糖要用淺色的實(shí)驗(yàn)材料的原理。
綜上所述,教師如果能認(rèn)真按照上述策略開展探究性活動(dòng),就能保證在高中生物教學(xué)中將探究性學(xué)習(xí)常態(tài)化,從而實(shí)現(xiàn)“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”這一新課程的基本理念。