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探究式教學(xué)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用與實踐

2022-02-09 05:00:19胡惠子
新教育時代電子雜志(教師版) 2022年43期
關(guān)鍵詞:生長素分化知識點

胡惠子

(湖北省宜昌市長江中學(xué) 湖北宜昌 443000)

生物學(xué)科是高中基礎(chǔ)教育體系中比較重要的自然學(xué)科,教師可通過這一課程來向?qū)W生揭露生物學(xué)的奧秘,讓學(xué)生學(xué)會根據(jù)自己所學(xué)的生物知識來解釋生活中的某些現(xiàn)象,或者解決生活中遇到的某些問題。教師將探究式教學(xué)法引進(jìn)生物教學(xué)中,是提高學(xué)生對生物學(xué)科知識學(xué)習(xí)效果的重要途徑。教師要善于根據(jù)不同的教學(xué)需要,或者根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)特點,有針對性地優(yōu)化和創(chuàng)新探究教學(xué)方式,最終保障學(xué)生在高中生物教學(xué)中的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

一、依托多媒體技術(shù),開展激趣性的生物探究教學(xué)活動

在高中階段,生物課程不僅知識量多,還具有一定的知識難度,學(xué)生對生物課程知識的學(xué)習(xí)效率并不高。教師可迎合信息化教學(xué)的需要,將多媒體技術(shù)與探究式教學(xué)法相融合,利用圖文并茂的教學(xué)手段來刺激學(xué)生的視聽感官,激發(fā)學(xué)生一定的興趣,使其對新課的生物知識產(chǎn)生探究的學(xué)習(xí)興趣[1]。為此,教師需積極開發(fā)豐富的信息化教學(xué)資源,并加強(qiáng)信息化探究教學(xué)模式下的師生互動,讓學(xué)生主動配合教師發(fā)起的互動,帶著學(xué)習(xí)熱情,積極地參與到自主性的探究學(xué)習(xí)活動中。

例如,在人教版高中生物必修一“細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出”一課中,教師可在多媒體設(shè)備上播放“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸”的動態(tài)圖,吸引學(xué)生的注意,通過師生互動:“仔細(xì)觀察這一動態(tài)圖,圖中的‘膜’是什么膜?為什么它可支持物質(zhì)輸入和輸出呢?圖中表示的究竟是物質(zhì)的輸入,還是物質(zhì)的輸出呢?你們從哪里看出來的?兩種物質(zhì)運(yùn)輸方式存在什么本質(zhì)的區(qū)別呢?它們出現(xiàn)的條件分別是什么?每種運(yùn)輸方式代表的意義是什么?”

教師在互動環(huán)節(jié)向?qū)W生提出的問題,可以讓學(xué)生主動展開探究性的獨(dú)立思考,從教材內(nèi)容中尋找能夠解答這些問題的答案。比如,學(xué)生可以很快地了解到圖中的膜為細(xì)胞膜,細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸方式有兩種,一種是主動運(yùn)輸,另一種則是被動運(yùn)輸。學(xué)生在理解這些基礎(chǔ)的知識點之后,可深入探究主動運(yùn)輸、被動運(yùn)輸?shù)陌l(fā)生條件與意義。

教師可進(jìn)一步在多媒體設(shè)備上放映植物細(xì)胞、動物細(xì)胞的示意圖,繼續(xù)與學(xué)生展開互動交流,讓學(xué)生自主探究:“植物細(xì)胞和動物細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸條件有什么不同?”這可增強(qiáng)學(xué)生良好的探究學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生逐步深入挖掘教材中蘊(yùn)含的重要知識點,讓學(xué)生積累更多的知識量。而本節(jié)課中還有“質(zhì)壁分離”這個比較重要的生物概念,教師可將質(zhì)壁分離發(fā)生的原因以動態(tài)視頻的形式演示出來,讓學(xué)生觀看,了解什么是質(zhì)壁分離,它發(fā)生的根本原因是什么。

基于多媒體技術(shù)的探究式教學(xué)法在高中生物教學(xué)中的運(yùn)用越來越廣泛,教師應(yīng)積極與學(xué)生展開互動,鼓勵學(xué)生利用生動的多媒體教學(xué)資源來展開高效的學(xué)習(xí),提高其知識理解能力與探究學(xué)習(xí)能力。

二、創(chuàng)設(shè)問題式情境,啟發(fā)學(xué)生在情境體驗下展開探究

利用有效的課堂問題創(chuàng)設(shè)生動的教學(xué)情境,可以讓學(xué)生在獲得良好的情境體驗時,對課堂問題產(chǎn)生一定的探究欲望。目前問題情境創(chuàng)設(shè)法受到教師的廣泛關(guān)注,高中生物教師也不例外,他們開始注重利用教學(xué)情境來增強(qiáng)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)積極性,并輔以有效的課堂問題來啟發(fā)學(xué)生展開思考。教師可在創(chuàng)設(shè)問題教學(xué)情境時,可增強(qiáng)課堂問題的啟發(fā)性,讓學(xué)生朝著明確的方向來學(xué)習(xí)新知識,嘗試?yán)眯轮R來解決生物問題[2]。

例如,在人教版高中生物必修二“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”一課中,教師可創(chuàng)設(shè)如下情境:“在《侏羅紀(jì)公園》這部美國科幻電影中,科學(xué)家提取了恐龍的DNA分子來‘復(fù)活’了恐龍,這種說法有科學(xué)依據(jù)嗎?從生物學(xué)的角度來看,我們?nèi)绾谓忉尶茖W(xué)家對恐龍的培育和繁殖方式?”很多學(xué)生都觀看過這部著名的科幻影片,對影片中科學(xué)家的做法產(chǎn)生了好奇心。

教師開展問題情境教學(xué),可以促使學(xué)生主動回憶自己看過的電影劇情,啟發(fā)他們走進(jìn)情境中,主動圍繞重要的生物學(xué)問題展開探究學(xué)習(xí)。有的學(xué)生提出了自己的猜想:DNA的提取,為培育和繁殖滅絕生物提供了條件。根據(jù)這一猜想,學(xué)生自主地從教材內(nèi)容中提取了驗證自己猜想的生物知識,并展開逐層遞進(jìn)的探究學(xué)習(xí)。

學(xué)生列出了以下幾點探究學(xué)習(xí)內(nèi)容:(1)探究基因與DNA、DNA與蛋白質(zhì)之間的關(guān)系;(2)探究RNA是如何充當(dāng)DNA信使的;(3)探究DNA的遺傳信息是如何傳遞給mRNA的;(4)探究遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和DNA的復(fù)制之間存在哪些相同點;(5)探究遺傳信息的翻譯過程、堿基和氨基酸兩者間的對應(yīng)關(guān)系;(6)探究tRNA在蛋白質(zhì)合成中扮演的角色、發(fā)揮的作用。

學(xué)生可在自主探究學(xué)習(xí)中,利用所學(xué)知識點來解決問題情境中的具體問題,驗證自己提出的猜想是否具有合理性與現(xiàn)實性。在這一探究學(xué)習(xí)活動中,教師為了讓學(xué)生掌握好本節(jié)課比較繁雜的知識點,還可讓學(xué)生建立思維導(dǎo)圖,將這些知識點串聯(lián)起來,填進(jìn)圖式結(jié)構(gòu)中,便于有效識記這些知識點,并快速掌握它們之間的邏輯關(guān)系。學(xué)生可基于此,對生物知識進(jìn)行深刻的理解與全面的掌握。

三、依托學(xué)習(xí)研究法,提高生物探究學(xué)習(xí)活動的深度性

目前很多高中生對生物知識的學(xué)習(xí)依舊停留在淺層學(xué)習(xí)的層面,沒能深度挖掘生物知識,建構(gòu)健全的生物知識結(jié)構(gòu)。為了改善這方面的生物教學(xué)問題,教師可依托學(xué)習(xí)研究法來指導(dǎo)學(xué)生展開自主性的研究學(xué)習(xí)活動,加深自己對生物知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)具備的生物知識綜合運(yùn)用能力[3]。

例如,在人教版高中生物必修一“細(xì)胞的分化”一課中,教師可鼓勵學(xué)生發(fā)揮其學(xué)習(xí)主體性作用,自主設(shè)計研究學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容、過程和方法,展開有深度的研究學(xué)習(xí)。有的學(xué)生設(shè)計了以下的自主研究學(xué)習(xí)方案。

自主學(xué)習(xí)目標(biāo):了解細(xì)胞分化與個體發(fā)育之間的密切關(guān)系;學(xué)會對細(xì)胞研究與人類健康的各種學(xué)習(xí)資料進(jìn)行自主收集與分析;學(xué)會關(guān)注重大社會問題,增強(qiáng)社會責(zé)任感,學(xué)會關(guān)愛生命。

自主學(xué)習(xí)內(nèi)容:(1)解讀細(xì)胞分化的概念內(nèi)涵;(2)站在細(xì)胞學(xué)的角度,用自己的語言來描述個體發(fā)育的過程;(3)探討細(xì)胞分化前后發(fā)生的具體變化;(4)概括細(xì)胞分化的具體特點;(5)討論細(xì)胞分化會對什么產(chǎn)生影響,如:細(xì)胞分化是否會引起遺傳物質(zhì)的變化?(6)對比植物細(xì)胞的全能性、動物細(xì)胞的全能性的大小;(7)舉例說明細(xì)胞分化在科學(xué)研究中起到的作用。

自主學(xué)習(xí)過程及方法:(1)建立概念圖,對細(xì)胞分化的基本含義及其特點進(jìn)行歸納與總結(jié);(2)瀏覽從受精卵到各種組織細(xì)胞的圖片,觀察圖片,并自主描述生命的形成和發(fā)展過程;(3)通過對比方法,探討細(xì)胞分化前的特點、細(xì)胞風(fēng)化后的特點,進(jìn)一步掌握細(xì)胞分化的全過程。(4)自主發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,如:細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化有什么不同?為什么在不同細(xì)胞的遺傳物質(zhì)都相同的情況下,其形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能會產(chǎn)生較大差異?各種細(xì)胞的基因表達(dá)是不是完全不一樣?假如某生物體內(nèi)的細(xì)胞經(jīng)過高度分化之后,沒有了再分裂和分化的能力,那么是否有方法激活其分裂、分化能力?

在學(xué)生展開這一研究學(xué)習(xí)活動時,可挖掘到豐富的生物知識,有助于他們建構(gòu)完善的知識結(jié)構(gòu),還能提高他們對生物問題的分析、探究和解決能力。

四、依托分層教學(xué)法,合理設(shè)計自主性的探究學(xué)習(xí)任務(wù)

高中生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)觀念不同,使其學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)水平也體現(xiàn)了一定的差異性。在高中生物課堂中,教師要開展有效的探究學(xué)習(xí)活動,則需要根據(jù)學(xué)生的探究能力差異性,為其布置合適的探究學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中獲得成長[4]。在必要時,教師還要關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)及其發(fā)展?jié)摿?,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整探究學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生樂于通過探究學(xué)習(xí)來汲取知識、提高生物知識學(xué)習(xí)水平。

例如,在人教版高中生物必修三“生長素的生理作用”一課中,教師可將學(xué)生劃分為三個層次,即基礎(chǔ)層次、提升層次、拓展層次?;A(chǔ)層次的學(xué)生知識基礎(chǔ)較差,探究學(xué)習(xí)能力比較薄弱,教師可為其布置這一探究學(xué)習(xí)任務(wù):瀏覽“一定濃度生長素類似溶液浸泡洋蔥根部”“清水浸泡洋蔥根部”的實驗記錄材料,通過分析實驗材料的方式,探究“生長素的作用”這一知識點;瀏覽“棉花結(jié)桃”“果樹結(jié)果”的實驗材料,繼續(xù)分析“生長素的作用”;分析“歪西瓜”這種現(xiàn)象的根本原因,進(jìn)一步完善“生長素的作用”這一知識點。

提升層次的學(xué)生具有較好的探究學(xué)習(xí)能力,有一定的探究學(xué)習(xí)積極性,教師可為其安排以下的探究學(xué)習(xí)任務(wù)。

任務(wù)一:從生物學(xué)角度分析“無子番茄”的具體由來,探究生長素對未授粉的子房發(fā)育成果實的促進(jìn)作用;探究無子番茄所需的生長素濃度是多少,分析生長素濃度與生長素促進(jìn)作用之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。

任務(wù)二:瀏覽“生長素對促進(jìn)洋蔥根部成長”的實驗材料,統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)表格,計算洋蔥根數(shù)目的平均值。學(xué)生可繼續(xù)觀察NAA濃度值,將這一濃度值當(dāng)作橫坐標(biāo),而洋蔥根的數(shù)目可充當(dāng)縱坐標(biāo),通過描點的方法來制作相應(yīng)的曲線圖。觀察表格和坐標(biāo)圖,適當(dāng)歸納表格和坐標(biāo)圖中蘊(yùn)含的知識點,提高學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力。

拓展層次的學(xué)生具有相對較強(qiáng)的探究學(xué)習(xí)能力,他們常在課堂中表現(xiàn)出吃不飽的問題,教師可根據(jù)其學(xué)習(xí)需要和學(xué)習(xí)特點布置更高難度的探究學(xué)習(xí)任務(wù)。具體的學(xué)習(xí)任務(wù)為:除了瀏覽洋蔥根部生長的實驗材料,學(xué)生還要瀏覽“生長素促進(jìn)大葉黃楊的枝條生長”的實驗材料,了解大葉黃楊枝條形態(tài),分析兩者間形態(tài)的具體差別,用“生長素”的知識點來描述大葉黃楊的生長現(xiàn)象;探究芽、根、莖等不同植物器官對生長素濃度提出了怎樣的要求,嘗試?yán)L畫出兩者間的關(guān)系圖,一目了然地掌握其中的知識點,發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的規(guī)律。

學(xué)生通過完成不同的探究學(xué)習(xí)任務(wù),可以獲得不同程度的發(fā)展。這要求教師要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)實情,確保自己所安排的探究學(xué)習(xí)任務(wù)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力,使其根據(jù)一定的梯度逐步提升自己的探究學(xué)習(xí)能力。因此,在探究學(xué)習(xí)教學(xué)模式下,教師應(yīng)善于結(jié)合分層教學(xué)理念及方法來優(yōu)化生物教學(xué),讓不同層次的學(xué)生都可在最近發(fā)展區(qū)內(nèi)獲得最大限度的發(fā)展。

五、基于課外實踐平臺,培養(yǎng)學(xué)生在實踐中的探究能力

高中生物教學(xué)受應(yīng)試教育的影響較大,大多教師采取理論知識授課的方式,讓學(xué)生汲取生物知識,積累豐富的生物知識儲備,為其提高生物考試成績奠定良好的基礎(chǔ)。然而這種教學(xué)方式的弊端比較明顯,學(xué)生的知識遺忘率較高,而且學(xué)習(xí)熱情不大,容易產(chǎn)生厭煩、焦慮、緊張等學(xué)習(xí)情緒。

教師應(yīng)適當(dāng)減少理論教育比重,增加實踐教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)生物教學(xué)的發(fā)展活力。在探究式教學(xué)模式下,教師更是可以依托課外實踐活動來培養(yǎng)學(xué)生的探究能力[5]。例如,在人教版高中生物必修三“人口增長對生態(tài)環(huán)境的影響”一課中,教師可讓學(xué)生走進(jìn)社會生活環(huán)境,自主調(diào)查當(dāng)?shù)亟┠陙淼娜丝谠鲩L情況,并通過實地考查的方式了解人口密集、增長速度快地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,并了解人口稀疏、增長速度慢地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,通過對比與分析的方式,探究人口增長與生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)展之間的關(guān)系。

學(xué)生在撰寫實地調(diào)查和考查報告時,可根據(jù)自身的實踐體驗來抒發(fā)自己的個人感受。比如,在人口增長快的地區(qū),我們能夠發(fā)現(xiàn)交通擁擠、光線不足、空氣流通不暢等方面的問題。根據(jù)這些學(xué)習(xí)材料和實踐體驗,學(xué)生可有效理解人口增長對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響。與傳統(tǒng)的機(jī)械學(xué)習(xí)方式相比,學(xué)生參與到課外實踐活動中,可提高自身的生物知識學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)質(zhì)量,還能提高自身的自主探究學(xué)習(xí)能力。因此,在未來很長一段時間內(nèi),以實踐為主的教學(xué)活動將在高中生物教學(xué)中占有較大的比重。

結(jié)語

總之,探究式教學(xué)法是教師開展有效生物教學(xué)活動的科學(xué)教學(xué)方法,可提高高中生對生物知識的理解水平與綜合性的運(yùn)用能力,使其在生物學(xué)習(xí)中獲得顯而易見的成長。為了讓學(xué)生能夠在生物學(xué)習(xí)中建立良好的自信心,加快自己對生物知識的學(xué)習(xí)步伐,教師有必要將探究式教學(xué)法貫穿在高中生物課程教學(xué)的全過程中,鼓勵學(xué)生積極提高自身的生物知識學(xué)習(xí)水平與學(xué)習(xí)能力。

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