例談高中生物學教學中的“問、想、做、評、悟”

常曉芳

(廣東省東莞市常平中學 523570)

ATDE教學模式是由臺灣陳龍安教授1990年在總結了吉爾福特、帕尼斯、泰勒等人模式的基礎上提出的一種培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的教學模式[1]。該模式由問(asking)、想(thinking)、做(doing)、評(evaluation)四個環(huán)節(jié)所組成，筆者在此基礎上增加了悟(insight)這一環(huán)節(jié)(圖1)，構成ATDEI，使學生能夠在問中想、想中做、做中學、學中評、評中悟，從而真正實現(xiàn)知識和能力的內(nèi)化。現(xiàn)以人教版高中生物必修二“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”教學片段為例，探討該理念在高中生物學教學中的應用。

圖1 增加“悟”環(huán)節(jié)的教學模式圖

1 問——精心設疑，誘發(fā)想象

問是教學的起始環(huán)節(jié)，強調(diào)問題的設置應以學生的已有知識和生活經(jīng)驗為情境。這樣的情境來源主要是兩個：教材和現(xiàn)實的生活。教師應該特別關注教材中材料分析、一些典型案例以及能夠和生產(chǎn)生活實踐相結合的內(nèi)容模塊，通過一系列問題的設計，喚醒學生的舊知和生活經(jīng)驗，激發(fā)學生的探究欲望，誘導學生展開進一步的想象。

例如，在“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”教學中，學生已經(jīng)知道了染色體在生物體的遺傳和變異中起著重要作用以及染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。此時，教師可以提出開放性問題：染色體的兩種組分中究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？請說明理由。

2 想——激發(fā)思維，問題求解

想象力比知識更重要，知識往往是有限的，而想象力卻涵蓋了整個世界，它是推動知識不斷進步和完善的源泉，雖然想象不能直接產(chǎn)生有創(chuàng)新價值的新形象，但是卻可以為產(chǎn)生新形象的創(chuàng)新思維活動提供解決問題的方法。針對上一環(huán)節(jié)提出的問題，鼓勵學生進行類比和聯(lián)系，給予學生充足的時間，發(fā)散思維、充分聯(lián)想，也可以教材中的背景材料為出發(fā)點，驅(qū)動學生的想象。

例如，在“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”教學中，依據(jù)教師提出的開放性問題(染色體的兩種組分中究竟哪一種是遺傳物質(zhì))組織學生展開分組討論，給予學生適當充裕時間進行交流，教師在教室中巡視并征集問題解決方案，進行歸類并在大屏幕上投影。在這個環(huán)節(jié)，學生提出來的思維方案主要有三種：①蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。原因是各種氨基酸按照不同的方式排列形成了不同的蛋白質(zhì)，在氨基酸多種多樣的排列順序當中可能蘊含著遺傳信息；②DNA是遺傳物質(zhì)。原因是DNA是由4種脫氧核苷酸聚合而成，每種核苷酸都有一個特定的堿基，在構成DNA的那些脫氧核苷酸排列順序中可能儲存有遺傳信息；③蛋白質(zhì)和DNA都可以作遺傳物質(zhì)。原因是蛋白質(zhì)和DNA都是由其基本單位脫水縮合而成，在基本單位的排列順序中都有可能蘊含遺傳信息。教師在對這些設想進行點評時，不要急于公布最終的正確答案，而應引導學生以小組討論的形式認真交流、比較，尋找異同，引發(fā)學生間思維的碰撞。引導學生“能不能通過實驗來證明呢？”讓他們帶著問題進入到下一環(huán)節(jié)。

3 做——探索實踐，尋求真知

做是教學的關鍵環(huán)節(jié)。針對上一環(huán)節(jié)學生提出的假設，學生強烈渴望知道其假設是否正確。教師可以通過組織學生進行各種有效的活動，讓學生在做中學、學中做、做中評、做中悟，通過“做”的一系列活動找出解決問題的方法，獲得問題的最佳答案。在做的過程中，按照小組分工來進行，在討論和交流中相互合作、相互啟迪，在實際活動中尋求解決問題的策略，培養(yǎng)自身的高階思維。

例如，在“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”教學中，經(jīng)過上述一系列“想”之后，學生對科學問題有了更加深入的認識，再加上小組內(nèi)和小組間激烈的討論，這有助于學生批判性思維和創(chuàng)新性思維的養(yǎng)成。本實驗由于在高中階段進行模擬或演示都比較困難，所以教師可以安排學生閱讀教材，并用投影儀將格里菲斯的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗動畫展示給學生，在教室中巡視并觀察學生的執(zhí)行情況。當學生看到第四組實驗：將R型活細菌與加熱殺死后的S型細菌混合后注射小鼠，小鼠死亡，且從小鼠體內(nèi)分離出S型活細菌時，學生表現(xiàn)出疑惑的表情，自發(fā)地在小組內(nèi)展開了討論?？梢钥闯觯寒攲嶒灛F(xiàn)象與學生的預期不一致時，可以大大提高學生的興趣和求知欲。學生經(jīng)過小組討論，選取代表回答。通過分別對比實驗中的一、二組，二、三組，三、四組可以得出：加熱殺死的S型細菌中必然含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，這種轉(zhuǎn)化因子將無毒性的R型活細菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細菌。

4 再問——進一步設疑，誘發(fā)想象

緊扣上一環(huán)節(jié)，教師在學生已有知識背景下，提出問題串：這種“轉(zhuǎn)化因子”是什么？S型菌的化學成分很多，要找到轉(zhuǎn)化因子，應該如何去設計實驗？其中最關鍵的設計思路又是什么？

5 基于再問的想和做

學生通過查找教材資料中S型菌的化學組成發(fā)現(xiàn)：這種轉(zhuǎn)化因子可能是莢膜多糖、蛋白質(zhì)或DNA等，因為肺炎雙球菌的化學成分只有這些，除此以外別的物質(zhì)不可能做轉(zhuǎn)化因子。為了引導學生，筆者隨手在講臺上拿起一個空粉筆盒模擬S型菌的多糖類莢膜，往里邊裝一只紅色粉筆、一只藍色粉筆還有一只黃色粉筆分別模擬S型菌的DNA、蛋白質(zhì)及其他物質(zhì)，這樣可以化抽象為具體，可以更直觀地引發(fā)學生對問題的思考。學生經(jīng)過思考、分析、討論后不難想到：如果我們能將S型菌中的物質(zhì)進行分離提純并進行鑒定，把這些物質(zhì)分別加入到培養(yǎng)了R型菌的培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)，直接、單獨地觀察它們的作用，上述問題就迎刃而解了。這時，教師再用多媒體展示艾弗里等人的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗給學生。每個學生都仔細地看著模擬動畫，都想知道究竟S型菌中哪種物質(zhì)才是轉(zhuǎn)化因子，也非常想知道觀察的結果是否與自己的想象一致。這樣就強烈激發(fā)了學生的好奇心與求知欲。當學生看到只有加入了S型菌DNA的R型菌培養(yǎng)基才會出現(xiàn)S型菌時，與自己推想結果相同的學生歡呼不已，像是打勝了一場戰(zhàn)役。

6 評——評判公正，收獲實效

公平合理的評價是體現(xiàn)學生學習效果的基礎。師生應相互欣賞、相互尊重，共同制定標準，選擇最佳方案，共同評價。在此過程中，教師應該把形成性評價和終結性評價相結合，知識評價和技能評價相結合，不僅要使學生構建完整的知識體系，還要把學生的終身發(fā)展作為終極目標。學生從中不僅學會了傾聽、學會了質(zhì)疑、學會了表達，還學會了展示，在經(jīng)歷了不同思想的激烈碰撞后，能更好地完善思維，提升自己的語言組織與表達、總結歸納等能力。

例如，在“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”教學中，經(jīng)過上述一系列環(huán)節(jié)，教師和學生通過共同制定的評價標準，對課前資料的收集、問題的引導、創(chuàng)新思維的提出、“做”的過程中個體、小組(內(nèi)、間)分工的明細程度、討論的激烈程度、評判的準確度、語言表達的規(guī)范程度和問題作答的積極程度等作出合理科學的評價。由于學生是多元化的，教師應注意學生間的差異性，善于發(fā)現(xiàn)每個學生的潛能，以不同層面、不同視角看待每一個學生。讓學生真正成為課堂的主體，教師適時地引導，充分調(diào)動學生學習、思維和實踐的積極性，充分提高課堂實效。

7 悟——撥開迷霧，重建新知

悟是教學的最后一個環(huán)節(jié)，也是一個關鍵的環(huán)節(jié)。在“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”教學中，學生通過問-想-做-評兩個循環(huán)的思考、分析、討論、交流、總結后，與自己課前已有的知識和生活經(jīng)驗作對照，做出了創(chuàng)新的想象，經(jīng)歷了嚴謹?shù)摹白觥钡倪^程，探究得出的科學概念更具合理性和可接受性。只有經(jīng)過這種認真思考、反復討論、實驗檢驗、對問題進行合理評價的過程，學生才會完全摒棄之前產(chǎn)生的迷思概念，從而建立起科學概念。在此基礎上，學生進一步思考：如果要使實驗變得更加完善，是否可以給加S型菌DNA的那一組設置一組對照來進一步證明呢？艾弗里等人的實驗中提取出的DNA純度是100%嗎？這樣，經(jīng)過“悟”的環(huán)節(jié)，學生不僅提升了自身的思維能力，對知識有了更全面的認識，同時也很自然地進入到了下一片段的教學中去。