“情境、問題、探究、應(yīng)用”教學(xué)模式探索

吳海峰

“情境、問題、探究、應(yīng)用”教學(xué)模式從新課程改革要求和學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，貫徹“以學(xué)生發(fā)展為本”的新課程理念，通過轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的一種教學(xué)模式。

該模式的特點(diǎn)是重視教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)，重視學(xué)習(xí)問題的提出和自主解決，突出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，突出知識的應(yīng)用；教師尊重學(xué)生的選擇性、能動性、自主性、創(chuàng)造性，把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生有自主學(xué)習(xí)的時間和空間，學(xué)生廣泛參與教學(xué)活動，積極思考，主動建構(gòu)，嘗試應(yīng)用，發(fā)展能力等。“情境、問題、探究、應(yīng)用”生物課堂教學(xué)模式的基本程序如圖1。

下面以蘇教版高中生物《必修2·遺傳與進(jìn)化》“探索遺傳物質(zhì)的過程”一節(jié)的復(fù)習(xí)教學(xué)為例介紹該模式的應(yīng)用。

1 案例呈現(xiàn)

1.1 教學(xué)環(huán)節(jié)1——“課堂導(dǎo)入”的設(shè)計(jì)

情境資料：用多媒體展示父母和孩子、動物親子、植物的親代和子代的照片，請仔細(xì)觀察，回答問題。

教師提出問題：① 這些照片有什么樣的規(guī)律？② 染色體的數(shù)量雖然保持穩(wěn)定，但是染色體并不是只由一種成分構(gòu)成的，想想染色體的成分主要有什么？③ 這些成分都是遺傳物質(zhì)嗎？④ 生物的遺傳物質(zhì)是什么？⑤ 生殖過程中，親代傳給后代什么？⑥如果讓你來做實(shí)驗(yàn)，你如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能找出什么是遺傳物質(zhì)？

教學(xué)提醒：這些問題聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)問題情境，環(huán)環(huán)相扣層層遞進(jìn)，幫助學(xué)生由表及里由淺入深分析這種現(xiàn)象，以此激發(fā)學(xué)生對生物遺傳現(xiàn)象的興趣，幫助學(xué)生帶著問題進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

1.2 教學(xué)環(huán)節(jié)2——“肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)

教師以2008年江蘇省高考試題創(chuàng)設(shè)情境：某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個實(shí)驗(yàn)：① S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠；② R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠；③ R型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠；④ S型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠。以上4個實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是（ ）

A. 存活，存活，存活，死亡

B. 存活，死亡，存活，死亡

C. 死亡，死亡，存活，存活

D. 存活，死亡，存活，存活

學(xué)生分析：這題綜合了格里菲斯和艾弗里的實(shí)驗(yàn)。① S型菌的DNA+DNA酶，DNA被水解，失去了轉(zhuǎn)化作用，對后面加入的R型菌沒有轉(zhuǎn)化作用，R型菌無毒，注射入小鼠體內(nèi)，小鼠存活。② R型菌的DNA+DNA酶，DNA被水解，不起作用，加入S型菌，有毒性，注射入小鼠體內(nèi)導(dǎo)致小鼠死亡。③ R型菌+DNA酶，DNA酶對細(xì)菌不起作用，高溫加熱后冷卻，DNA酶變性失活，R型菌被殺死，但是R型菌的DNA有活性（冷卻后復(fù)性），加入S型菌的DNA，沒有了R型活菌，不能轉(zhuǎn)化，也就相當(dāng)于把兩種DNA注射入小鼠體內(nèi)，兩種DNA沒有毒性，也不會轉(zhuǎn)化小鼠的細(xì)胞，小鼠存活。④ S型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠，和③類似，也是兩種DNA，無毒，小鼠存活。

結(jié)合學(xué)生的討論和分析結(jié)果，教師PPT展示（可以是小組預(yù)習(xí)時提出的問題）下列問題串：① 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則是什么？② 為何S型細(xì)菌會致病，而R型細(xì)菌不能致?。竣?肺炎雙球菌的致病原因是因?yàn)榍v膜有直接的毒性嗎？④加熱殺死怎么理解？⑤ 為什么格里菲思要做第四組實(shí)驗(yàn)？⑥ 在第四組實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)能否分離出R型菌？⑦ 每組實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？⑧ 該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？⑨ 轉(zhuǎn)化屬于什么變異？⑩ 格里菲思的實(shí)驗(yàn)結(jié)論的缺陷是什么？

教學(xué)提醒：用一系列的問題串，引導(dǎo)學(xué)生重溫科學(xué)探究歷程，親身體驗(yàn)科學(xué)研究的方法和思路，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和合作精神；體驗(yàn)科學(xué)探索的艱辛，形成周密的邏輯思維，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

1.3 教學(xué)環(huán)節(jié)3——“艾弗里等人和赫爾希、蔡斯的實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)

教師創(chuàng)設(shè)情境：給學(xué)生設(shè)計(jì)一個空表格（表1），要求學(xué)生用“假說—演繹法”的方法來分析艾弗里等人和赫爾希、蔡斯的實(shí)驗(yàn)過程。

教學(xué)提醒：為了學(xué)生能夠完成上述表格，像科學(xué)家一樣思考，針對艾弗里等人的實(shí)驗(yàn)，教師提出如下問題：① 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則是什么？② 艾弗里等人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本思路是什么？③ 有關(guān)艾弗里等人的實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量是如何消除的？④ 課本上有關(guān)艾弗里等人的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是否完整？如果不完整，該怎樣補(bǔ)充？⑤ 艾弗里等人的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？⑥ 艾弗里等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)論的缺陷是什么？

學(xué)生分析：艾弗里等人所做的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)用了對照的方法同時也用了單因子變量的方法，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果只有加入DNA，R型菌才能轉(zhuǎn)化成S型菌，在此基礎(chǔ)上，又做了另外一個對照，用DNA酶處理DNA使其分解，結(jié)果R型菌就不能發(fā)生轉(zhuǎn)化。通過此對照，一方面排除了可能因?yàn)镈NA提取不純而混有其他未知因素的影響，另一方面也說明DNA只有保持分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性才能行使其遺傳功能。所以，像DNA這樣，能攜帶遺傳信息，控制生物體的特定性狀，并通過細(xì)胞增殖過程將遺傳信息傳遞給后代的物質(zhì)稱為遺傳物質(zhì)。

針對赫爾希、蔡斯的實(shí)驗(yàn)，教師提出如下問題：① 病毒的繁殖過程是什么？每一步的特征是什么？② 該實(shí)驗(yàn)用了什么方法？在什么探究中還用過此方法？③ 用35S、32P標(biāo)記物質(zhì)的理論基礎(chǔ)是什么？能否用14C和18O進(jìn)行標(biāo)記？④ 為什么要先培養(yǎng)含有35S、32P的大腸桿菌？⑤ 如果實(shí)驗(yàn)用上述方法進(jìn)行，測試的結(jié)果如何？表明了什么？注意點(diǎn)是什么？⑥ 噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的？子代噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別是怎樣形成的？⑦ 此實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想是什么？⑧ 此實(shí)驗(yàn)證明DNA具備遺傳物質(zhì)的哪些特性？⑨ 實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？⑩ 實(shí)驗(yàn)結(jié)論的缺陷是什么？

1.4 教學(xué)環(huán)節(jié)4——“病毒嫁接實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)

該實(shí)驗(yàn)是書上的小字部分，為了避免學(xué)生忽略了這部分知識學(xué)習(xí)，教師設(shè)計(jì)了如下問題：① 煙草花葉病毒的基本成分是什么？② 科學(xué)家用什么方法處理病毒？保留了什么？為什么要這樣做？③ 得到了RNA后科學(xué)家有是怎么做的？④ 結(jié)果怎樣？⑤ 說明了什么？1957年佛蘭科爾·康拉特等人將車前草病毒的RNA與煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，形成一個類似“雜種”的新品系，用它進(jìn)行侵染實(shí)驗(yàn)，結(jié)果，發(fā)生的病癥以及繁殖的病毒類型，都依RNA的特異性為轉(zhuǎn)移，即依車前草病毒的RNA為轉(zhuǎn)移。這更進(jìn)一步證實(shí)了RNA在遺傳上的作用，從而說明RNA是煙草花葉病毒和車前草病毒的遺傳物質(zhì)。

然后，教師引導(dǎo)學(xué)生了解自然界生物的類型，理解絕大多數(shù)的生物體內(nèi)既有DNA又有RNA，這些生物的遺傳物質(zhì)是DNA；極少數(shù)生物的體內(nèi)只有RNA沒有DNA，這些生物的遺傳物質(zhì)是RNA。最終得出結(jié)論，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

1.5 教學(xué)環(huán)節(jié)5——遷移應(yīng)用（略）

2 教學(xué)體會

2.1 實(shí)現(xiàn)問題的有效解決

本節(jié)內(nèi)容主要是科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生經(jīng)過高一的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步具備了分析實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。在授課時，只要教師把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵（實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、自變量、因變量）以問題的形式呈現(xiàn)出來，他們就能很快地理解這些實(shí)驗(yàn)，效果反應(yīng)也比較好。

從內(nèi)容上來看，本節(jié)課的容量比較大，課時安排卻只有一節(jié)課。為了在一節(jié)課內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，筆者給學(xué)生設(shè)計(jì)了以問題為主的預(yù)習(xí)提綱。課上我把學(xué)生分成四組，分別討論格里菲思、艾弗里、赫爾希和蔡斯、格勒和施拉姆的實(shí)驗(yàn)，最后四個組的代表分別闡述本組的討論結(jié)果。這樣既能節(jié)省很多時間，收到預(yù)期的效果。

2.2 問題預(yù)設(shè)引導(dǎo)課堂精彩生成

問題教學(xué)貫穿于整個教與學(xué)過程中，日常教學(xué)中常遇到學(xué)生提不出問題，或不愿意提出問題的尷尬情況，這就要求教師有兩手準(zhǔn)備，一方面鼓勵學(xué)生提出自己的問題，另一方面，也要認(rèn)真研究學(xué)生的心智水平，模擬學(xué)生預(yù)設(shè)一系列的問題，通過問題預(yù)設(shè)，建構(gòu)課堂教學(xué)主線，增強(qiáng)學(xué)生探究和學(xué)習(xí)的方向性?！皢栴}解決”教學(xué)的關(guān)鍵是如何激發(fā)學(xué)生獨(dú)立提出問題和解決問題。本文僅是探討了如何激發(fā)學(xué)生獨(dú)立地對老師設(shè)計(jì)的問題提出解決問題策略，培養(yǎng)學(xué)生演繹或歸納的思維能力，產(chǎn)生假設(shè)和檢驗(yàn)假設(shè)，允許學(xué)生發(fā)表獨(dú)到的見解，促進(jìn)學(xué)生自主解決問題等策略，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

2.3 帶著問題走出課堂

建構(gòu)主義認(rèn)為，知識并不是對現(xiàn)實(shí)的準(zhǔn)確表征，它只是一種假設(shè)，一種解釋，并不是問題的最終答案，隨者人類的進(jìn)步，還會出現(xiàn)新的假設(shè)，新的解釋；而且，知識并不是一用就靈，而是需耍針對具體情境進(jìn)行再創(chuàng)造。按照這種觀點(diǎn)，課本知識只是一種關(guān)于各種現(xiàn)象的較為可靠的假設(shè)，而不是解釋現(xiàn)實(shí)的“模板”。學(xué)生對該節(jié)知識的掌握就是在“平衡——不平衡——新的平衡”的循環(huán)中得到不斷的提高、豐富和發(fā)展。