文/深圳市西鄉(xiāng)中學 苗陳陳
隨著生物科技的發(fā)展,一些熱點問題在生物高考中頻頻出現(xiàn)。如何將書本中知識與生物熱點聯(lián)系起來?如何在教學中既能傳授知識,又能提升學生思維能力、解題能力呢?筆者通過將生物熱點問題化為背景材料,以“展示背景—提出問題—解決問題—總結提升”這條主線貫穿于教學始終,將書本知識變成解決問題的武器,讓學生思維的火花在解決問題中碰撞,讓課堂成為知識碰撞的殿堂。
下面以“細胞呼吸”課堂教學為例,闡述以酵母菌為背景材料的問題導學法運用。提出問題:
問題一:酵母菌是單細胞真菌,與細菌的結構有什么不同呢?
設計意圖:此問題考察真核生物與原核生物結構和功能上的區(qū)別,為探究酵母菌呼吸場所作鋪墊。
問題二:酵母菌在有氧條件下,生長繁殖較快。酵母菌在生長發(fā)育中所需的能量從哪里來呢?
設計意圖:此問題考察有氧呼吸的過程與場所。
問題三:在缺氧條件下,酵母菌也能生長,這是為什么呢?酵母菌常用作釀酒,酵母菌是怎樣釀酒的呢?
設計意圖:此問題考察無氧呼吸產生酒精過程與場所。并總結酵母菌代謝類型為兼性厭氧性。
問題四:在缺氧條件下,所有的生物都能生長嗎?生物無氧呼吸都產生酒精嗎?乳酸菌是怎樣發(fā)酵酸奶的呢?
設計意圖:此問題考察無氧呼吸發(fā)酵乳酸過程及場所,將所有生物的代謝類型進行分類、歸納。
問題五:有一位同學欲設計實驗探究酵母菌細胞呼吸方式,在實驗實施前,你能為他提供一些建議,并幫助他設計實驗裝置嗎?
設計意圖:此問題聚焦核心素養(yǎng),提升科學思維和科學探究能力,引導學生對實驗裝置進行分析和應用。
總結提升:教師引導學生對細胞呼吸的概念建模,總結基本概念、反應過程,實驗探究、建立知識網(wǎng)絡。
本節(jié)課以酵母菌為背景材料,在“展示背景—提出問題—解決問題—總結提升”中,達成學習目標,利于學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
玉米在基因分離定律、基因自由組合定律、生物育種、基因工程中常作為背景材料,應用頻率較高。下面以“生物育種專題復習”課堂教學為例,闡述以玉米為背景材料的問題導學法運用。
展示背景:玉米,一年生禾本科草本植物,雌雄同株。玉米是全世界總產量最高的糧食作物,中國各地均有栽培,營養(yǎng)價值豐富,深受人民喜愛。玉米的病蟲害有30 多種,主要有大、小斑病,絲黑穗病,青枯病,病毒病和莖腐病等。蟲害有玉米螟、地老虎、螻蛄、紅蜘蛛、高粱條螟和粘蟲等。
提出問題:
問題一:品種A 籽粒多,但不抗黑粉病;品種B 籽粒少,但抗黑粉病。設想你是一位玉米育種專家,有什么方法能培育出籽粒多,抗黑粉病的優(yōu)良品種?
設計意圖:此問題考察雜交育種的原理、過程、優(yōu)缺點。
問題二:雜交育種時間過長,市場需求不能快速滿足,有沒有更快速的方法得到穩(wěn)定遺傳的籽粒多,抗黑粉病的玉米品種呢?
設計意圖:此問題考察單倍體育種過程、方法、優(yōu)缺點。
問題三:玉米是高產作物,但由于自然、生產、社會等不同因素的影響,玉米的增產潛力得不到充分的發(fā)揮。要想培育出產量更高的玉米新品種,你有什么方法呢?
設計意圖:此問題考察誘變育種的方法、優(yōu)缺點、特點。
問題四:農業(yè)生產中,常用人工誘導多倍體的育種方法來提高玉米作物產量,該如何操作呢?
設計意圖:此問題考察多倍體育種過程、特點、優(yōu)缺點。
問題五:玉米螟是玉米常見蟲害之一,凡被玉米螟為害的果穗或莖稈,穗腐與莖腐同時發(fā)生,經濟損失嚴重?,F(xiàn)科學家發(fā)現(xiàn)在某種微生物中存在玉米螟抗性基因,你有培育抗蟲玉米品種解決方案嗎?
設計意圖:此問題考察基因工程的方法、優(yōu)缺點、特點。
總結提升:建立五種育種方法知識網(wǎng)絡和概念模型,幫助學生學會用知識解決實際問題,提升社會責任。
在高中生物教學中,除了酵母菌和玉米,還有很多生物可作為背景材料,像小麥、豌豆、家兔、小鼠、水稻、棉花等。教師可依據(jù)教學內容進行科學選擇和編寫,以背景材料將問題串情景化,形成教學支架高效支撐課堂,讓學生解決生物實際問題,這對提升學生核心素養(yǎng)具有現(xiàn)實意義和深遠影響。
問題設置有效化??勺裱皬膶W生中來,到學生中去”的原則。課前預習顯得尤為重要。教師需在課前組織好學生進行預習,幫助學生尋找、搜集資料,讓學生事先了解背景材料中涉及的知識,有一定能力在課堂上解決問題。學生還可以通過預習發(fā)現(xiàn)問題,主動提出問題,完成學習任務。問題設置階梯化。既要緊貼背景材料,突出背景材料與相關知識的聯(lián)系,又要把握學情,明確學習目標,由易到難地組織問題。問題難度值的設置要符合最近發(fā)展區(qū)。問題設置系列化。教師通過一系列“問題串”,抓住學生的注意力,環(huán)環(huán)相扣,層層遞進,貫穿課堂始終。問題設置應循序漸進,切勿問偏題、問跑題、問怪題。
問題解決引導化。著名教育家布魯克說:“最精湛的教學藝術,遵循的最高準則是讓學生提出問題。”在問題導學中,“問”是基礎,但“導”是關鍵。讓學生從“有問”到“無問”再到產生“新問”。問題解決科學化。學生可采用小組討論、自我建模、演算推理等方式,通過分析、判斷、優(yōu)化,共同探究中提升科學思維。問題解決準確化。教師應為引導者,在學生思維碰撞后,及時給予點撥,做好知識轉化的腳手架,將知識真正內化到學生心中。
教師引導學生對背景材料中隱含的生物知識進行科學分析,完整、系統(tǒng)地構建起知識網(wǎng)絡,將感性知識上升為理性知識,學生深層思維能力得到發(fā)展。
教學有法,但無定法,貴在得法。將背景材料融入問題導學法中,將課堂變得有神有形,神不散形亦不散。小小問題,其實蘊藏著無限的智慧。