張耀峰
摘? 要:在高中生物教學中引入探究性學習形式,有利于改變學生對生物教學的態(tài)度,提升學生團隊協(xié)作能力,改善師生之間的關(guān)系,實現(xiàn)事半功倍的教學效果?;诖耍處熜枰e極轉(zhuǎn)變教學觀念和手段,立足學情和教學目標等,有的放矢地展開探究性學習活動,構(gòu)建高效的教學課堂。文章主要對探究性學習在高中生物教學中的應用策略進行闡述,希望對教學改革起到積極的參照作用。
關(guān)鍵詞:探究性學習;高中生物;教學改革
高中生物知識復雜煩瑣,學生理解難度較大,教師可以引入探究式教學方法,提高學生參與教學活動的積極性,激發(fā)學生學習的潛能和主觀能動性,逐步培養(yǎng)學生的高階思維等學科核心素養(yǎng)。探究性學習確保了學生學習的深入性,但前提是給學生提供展示與表達自我的機會,引導學生思維自然過渡,使其緊跟教學進度,達到預期的教學效果。
一、提供導學案
為提高學生課前預習的有效性,教師合理設(shè)計預習學案,其完整地包括了學習目的、學習重點、學習難點、探究任務(wù)、知識網(wǎng)絡(luò)、隨機訓練及易錯點解析等項內(nèi)容,采取先學后教的模式,確保學生課上學習的有效性。
如在人教版高中生物必修2第五章第一節(jié)“基因突變和基因重組”中關(guān)于細胞癌變內(nèi)容的教學中,一是在導學案中明確闡述教學目標,包括理解癌細胞的主要特征、分析引起癌癥的原因等。二是明確學法的內(nèi)容,癌細胞特征可以結(jié)合口訣記憶。細胞癌變的原因是本課時的一個難點,可以利用結(jié)腸癌簡化模型為例,分析細胞癌變原因并嘗試歸納癌細胞的特征。三是預習癌細胞的特征內(nèi)容,了解其含義、引起原因、特點等內(nèi)容,完成主要特征相關(guān)的填空習題。四是質(zhì)疑探究的內(nèi)容包括致癌機理、癌癥的預防和診療等。五是設(shè)置問題導思,包括“如何理解癌細胞的無限增殖”“癌細胞的表面會發(fā)生哪些變化?說明了癌細胞具有哪些特征”“癌細胞的致病機理是什么”等問題,明確學生預習探究的方向。六是設(shè)計檢測習題,如判斷“癌細胞彼此之間的黏著性減小,導致在機體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移”的說法是否正確等習題。
教師在課前預習環(huán)節(jié)加強學習方向的引導,發(fā)展學生的自主學習能力,學生圍繞跟蹤訓練習題等內(nèi)容,討論交流預習中的個性和共性問題。教師整理學生預習中的學習問題,及時答疑解惑,解決學生學習中的個性問題。將共性問題作為課堂教學的重要內(nèi)容,使其帶著問題學習,確保學生課上的深度學習。
二、加強合作探究
(一)合理設(shè)問
問題是活躍學生思維和引發(fā)學生探究學習的關(guān)鍵所在,需要教師掌握課上設(shè)計問題串的方法,從學生的就近發(fā)展區(qū)入手,合理設(shè)計情境式和引導式等問題串。
一是設(shè)計情境式問題串。要求所設(shè)計的問題背景是真實完整的,以促進學生在學習過程中提煉解決問題的關(guān)鍵點。如在人教版高中生物必修1第六章第二節(jié)“細胞的分化”的教學中,課程標準是說明細胞的分化及細胞的全能性等。教學重點是細胞分化與細胞分裂的關(guān)系。教師從學生的原有認知入手,設(shè)計矛盾式的問題串,如“回顧以往學過的有絲分裂知識,思考細胞在有絲分裂后形成的細胞內(nèi)是否都具有相同的遺傳物質(zhì)”等問題,引發(fā)學生的認知沖突,讓學生投入對問題的探究中。
二是設(shè)計引導式問題串,引導學生自主學習。教師可以基于過程性知識或發(fā)現(xiàn)性知識,合理設(shè)計引導式問題串,使學生在自主探究中加深理解記憶。問題串側(cè)重發(fā)展學生的快速閱讀的能力和口語表達能力,學生在不斷的思考和挖掘中,逐漸發(fā)現(xiàn)教師所設(shè)的“陷阱”,并改正了因“陷阱”而造成的錯誤。學生在反復的內(nèi)悟與內(nèi)省中,深刻理解所學知識,更利于發(fā)展其獨立發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。
三是設(shè)計梯度式問題串,推進探究進程。從學生的就近發(fā)展區(qū)入手提問,保證所設(shè)計的問題難度與之相匹配,避免學生產(chǎn)生畏難情緒。例如,在人教版高中生物必修2第二章“基因和染色體的關(guān)系”的教學中,組織學生圍繞“果蠅實驗”的結(jié)論展開討論,把握學生學情,設(shè)計“在這幾組雜交實驗中,判斷果蠅的顯性性狀應該通過哪組實驗”“孟德爾分離定律能用于對果蠅白眼性狀的遺傳分析嗎”“實驗現(xiàn)象是否與孟德爾分離定律存在差異”“假如控制果蠅眼色的基因在X染色體上,用W來表示,如何將摩爾根所進行的果蠅雜交實驗的遺傳圖用這兩個字母進行表示”“帶入摩爾根的角色,完成這組實驗后,你怎么對果蠅的白眼性狀遺傳進行說明”等問題串,有效引導學生在課堂上開展相應的探究性學習活動。
四是設(shè)計層次式問題串,滲透因材施教的理念。如在學習人教版高中生物必修2第三章的第2節(jié)“DNA的結(jié)構(gòu)”的相關(guān)內(nèi)容時,出示DNA分子的結(jié)構(gòu)模型,并設(shè)計“觀察DNA分子的空間結(jié)構(gòu),它屬于什么形狀”“DNA分子在空間上,內(nèi)外側(cè)各由什么組成”“內(nèi)側(cè)的堿基對是如何進行排列的”“根據(jù)準備好的實驗材料,利用對DNA分子的有關(guān)學習來動手做出DNA分子模型”“對比制作的DNA模型,發(fā)現(xiàn)有哪些差別”等問題串。先引導學生觀察并掌握DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特征,為制作模型夯實基礎(chǔ)。再布置開放性的問題,以刺激學生進行創(chuàng)造性的思考,呼應以往學過的DNA分子的結(jié)構(gòu)特征知識。利用整體到局部再到整體的結(jié)構(gòu)體系,使學生直觀形象地了解抽象的生物結(jié)構(gòu)知識,并可以清晰地描述其結(jié)構(gòu)特征。
(二)小組任務(wù)
小組任務(wù)的學習模式,有利于提高學生的學習能力,使其感受到生物知識的魅力,激發(fā)學習興趣。高中生物知識體系尤為龐大,而形成相互糾正和指導的合作學習氛圍,可以減少學習的無用功,使其在小組的頭腦風暴中獲得實質(zhì)性的學習成果,最終實現(xiàn)取長補短和優(yōu)勢互補。如在人教版高中生物必修1第一章“走近細胞”的教學中,課上合理分組,各學習小組的整體學習水平均衡,使其在相互配合下共同完成課堂的教學任務(wù)。各小組各使用一臺顯微鏡,讓學生在顯微鏡下觀察不同的細胞具有哪些相似的特征。學生在觀看細胞的過程中形成的看法與在小組內(nèi)的集思廣益產(chǎn)生思維碰撞,在討論總結(jié)中得出完整性的結(jié)論,再派小組代表發(fā)表學習成果。采取小組合作探究的教學模式,有利于發(fā)展學生的探究合作能力,為學生今后個人發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
組織學生開展小組合作活動,還可以通過對話題觀點的深入探究,加深學生對教學內(nèi)容的理解記憶。如在人教版高中生物選擇性必修3第四章第一節(jié)“轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性”的教學中,教學目標是舉例說出日常生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品;舉例說明對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的不同觀點和論據(jù);通過辯論、調(diào)查等活動,理性地看待轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性和轉(zhuǎn)基因技術(shù);形成對待轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的理性和求實的態(tài)度。由此,教師在“辯論會”轉(zhuǎn)基因食品是否安全的環(huán)節(jié),先在“從社會中來”板塊,引入2016年中央一號文件《中共中央國務(wù)院關(guān)于落實發(fā)展新理念加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 實現(xiàn)全面小康目標的若干意見》等文件信息,再介紹“我國為了保證轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性,都采取哪些監(jiān)控和預防措施”的問題,引導學習小組從立法、多環(huán)節(jié)監(jiān)控、安全評價內(nèi)容具體且嚴格等角度去分析,引導學生在探究中得到完整性的結(jié)論。
在知識拓展的環(huán)節(jié),利用“資料卡”引導小組更多地了解農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的標識管理,使其明確政策與基因工程技術(shù)發(fā)展之間的關(guān)系。利用“到社會中去”的調(diào)查活動學以致用,讓學生與時俱進,更全面地了解轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀。組織小組展開辯論活動,引導小組根據(jù)觀點查閱資料,確保觀點的說服力,鼓勵小組參與社會調(diào)查,由此拓展學生的知識面和眼界。
(三)實驗教學
實行開放式實驗教學法,通過學習和體驗實驗的一般原理和方法,學會利用實驗去研究和解決生物學問題,學生可以形成良好的科學素養(yǎng)。如在“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復原”相關(guān)的實驗教學中,導入卵殼膜滲透作用實驗,創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和分析問題的能力。根據(jù)“燒杯中的水會不會進入植物細胞”的問題,引導學生開展馬鈴薯條分別與濃蔗糖溶液和等量清水之間的實驗,觀察馬鈴薯條硬度變化的情況。針對學生提出的有無水分進出細胞實驗現(xiàn)象不明顯的情況,組織學生開展紫色洋蔥鱗片葉外表皮做材料的實驗操作,鼓勵學生探究實驗的基本思路,并動手展開實驗操作,展示實驗結(jié)果。教師給予“質(zhì)壁分離中的‘質(zhì)代表什么結(jié)構(gòu)?‘壁代表什么結(jié)構(gòu)”“質(zhì)與壁是如何分離的?是從四周開始分離,還是從某處開始分離,或是其他情況”等問題引導學生總結(jié)。在此基礎(chǔ)上,引導學生思考“除了蔗糖溶液,其他溶液是否會達到相同的實驗效果”的問題,學生探究氯化鈉溶液、尿素溶液、鹽酸溶液、硝酸鉀溶液對實驗結(jié)果的影響。學生自由選擇感興趣的問題進行探究,做出假設(shè),并設(shè)計實驗步驟,動手展開實驗操作,得出結(jié)論后表達交流。
教師在觀摩學生實驗操作的過程中,給予適當?shù)闹笇АT谘芯砍晒故经h(huán)節(jié),學生說明選擇各種溶液的原因,如選擇鹽酸溶液的目的是探究植物細胞死亡后是否會吸水或失水;選擇尿素溶液和硝酸鉀溶液的目的是探究質(zhì)壁分離是否會自動復原;選擇氯化鈉溶液是為了探究蔗糖溶液質(zhì)壁分離與復原所用時間的長短等。教師鼓勵學生接受其他學生的評價提問,引導學生利用證據(jù)和邏輯辯護自己的結(jié)論,并做出反思和修正。
三、布置探究性作業(yè)
課后布置開放性的探究類作業(yè),有利于升華學生主動學習、樂于參與、自主探求的精神,發(fā)展學生對信息的搜集與處理以及綜合應用生物學解決實際問題的能力,激發(fā)并保持對生物學的學習興趣和動力,樹立并不斷鞏固學好生物學的信心。探究類作業(yè)是一種學生成長的需要,可以培養(yǎng)和發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng),契合素質(zhì)教育和新課改的要求。
一是布置生活探究類作業(yè)。如課上完成了“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復原”的實驗探究后,布置生活化的作業(yè),要求學生制作一種涼菜或腌制一種蔬菜,寫出設(shè)計方案,包括使用的調(diào)料及濃度、制作的過程、時間長短與現(xiàn)象的關(guān)系、原理等內(nèi)容,家長品嘗后進行評價并反饋給教師。
二是布置合作類作業(yè)。設(shè)計一些家長和學生合作、學生之間合作完成的作業(yè),如釀制葡萄酒等類型的作業(yè),家長與學生加強溝通學習,幫助學生理解動手操作中的道理,同時這也能讓家長了解孩子的學習情況,增進彼此感情。
三是布置思維發(fā)展類作業(yè)。學生在作業(yè)完成的過程中,經(jīng)歷了理解題意、整理條件、解決問題、語言表達等一系列的思維過程。如學習完細胞呼吸相關(guān)的內(nèi)容后,教師可以設(shè)計“鄰居在陽臺上養(yǎng)了許多花,到了冬天擔心花被凍死,于是她把花搬進臥室養(yǎng)。但自此之后,夜里她經(jīng)常會覺得胸悶、氣短,呼吸困難”的探究問題,要求學生利用所學的生物學知識去解釋和解決問題。學生自主設(shè)計解決問題的方案,這可以幫助學生理解和掌握知識,更利于鍛煉學生問題分析和解決的能力,對學生的思維能力發(fā)展具有舉足輕重的作用。
四是讓學生領(lǐng)悟生物學科理論或模型的科學美。課后布置制作生物模型的作業(yè),模型是一種生動的感性材料,也是完善學生知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。學生在制作模型的過程中,自己動手并開動腦筋,根據(jù)課本上的知識原理,利用塑料泡沫、橡皮泥以及其他材料去完成生物模型的制作。在制作過程中,學生可以將理論知識與實際動手操作、想象力等緊密結(jié)合,以培養(yǎng)學生的探究精神和科學態(tài)度。教師鼓勵學生將課后作業(yè)環(huán)節(jié)的問題進行交流,發(fā)揮班集體的集思廣益的力量,及時解決學生的思維障礙問題。教師還可以將學生的作業(yè)成果上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺,接受其他師生以及社會各界人士的點評,拓展作業(yè)的完成思路,確保學生思維的開放性和靈活性,以達到預期的教學效果。
四、結(jié)語
在高中生物教學中,教師引導學生主動參與探究過程,勤于動手和動腦,提供學生展示與表達自我的機會,滲透以學生為中心的現(xiàn)代化教學理念,不僅可以拓展課堂容量,確保學生學習的深入性,更利于滿足學生個性化的學習需求。教師突出學生的主體地位,了解學生的創(chuàng)意想法,鼓勵學生通過查閱資料或動手操作等途徑深入研究,有利于促進學生構(gòu)建完整的知識結(jié)構(gòu)體系,掌握更多有效的學習方法。
參考文獻:
[1]徐紅梅. 淺談通過生物實踐課培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力[J]. 文理導航·教育研究與實踐,2021(01):147-148.
[2]李慧. 翻轉(zhuǎn)課堂在高中生物教學中的應用研究[J]. 高考,2018(28):138.
[3]黃蘇喬. 發(fā)展高中生“分析與綜合能力”的生物教學策略總結(jié)[J]. 試題與研究:教學論壇,2021(22):69.
(責任編輯:廖? 藝)