問題式教學在初中探究性實驗生物課堂的應用

【摘要】所謂“問題式教學”指的是教師以問題為主線貫穿教學過程，學生在教師引導下不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題進而獲得重要概念及科學原理。初中生物是一門實驗性較強的學科，如何在初中生物課堂實驗探究過程中靈活使用問題式教學方法并達到更佳學習效果是該篇文章探討的核心，筆者以探究“蚯蚓生活習性”為例更為系統(tǒng)的闡述問題式教學在初中探究性實驗生物課堂中的應用。

【關鍵詞】問題式教學 初中生物 蚯蚓

【keyword】Problem-based learning（PBL）method；Biology in Junior High School；Earthworm

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018） 11-0116-02

滬版初中生物教材內(nèi)容主要以闡述科學知識、解釋科學原理為主，因此課本內(nèi)容往往缺乏趣味性而過分強調科學性，這直接導致教師易采取“滿堂灌”教學模式。鑒于傳統(tǒng)教學存在過多弊端，傳統(tǒng)教學方式一再被質疑和改進，新的教學方式從理論層面逐漸走向日常教學。課堂不再是教師一個人的演講，而是一場學生和教師之間思想的交流和碰撞，更像是一場精彩的“教學對話”。

如何充分調動學生積極性，使得學生愿意主動參與這場“教學對話”就是在考察教師個人教學能力和業(yè)務水平。根據(jù)筆者近年的教學經(jīng)驗，問題式教學正是一種極容易調動學生課堂興趣度和參與度，激發(fā)學生好奇心和探索欲望的教學模式。問題式教學往往是以“問題”為中心，一切活動都是圍繞問題而展開，大多數(shù)初中生生物常識較為薄弱，因此教師以問題來展開課程極易調動學生學習的積極性，如“人需要吃飯，那植物需要吃飯嗎？”引入光合作用、“沒有鼻子的動物如何呼吸”引入動物的身體器官等等。

僅僅是以問題式教學處理生物課程往往形式過于單一，且初中生命科學是一門以實驗為基礎的科學課程，因此筆者建議將探究性實驗教學與問題式教學進行“強強聯(lián)合”，不僅可以讓學生手動起來，更能促進學生“心動”和“腦動”，真正讓學生成為了課堂的主人。接下來筆者將以探究“蚯蚓生活習性”為例更為具體闡述問題式教學在初中探究性實驗生物課堂的應用。

該節(jié)課探究性實驗有9個子項目，但是探究結果和本節(jié)課要掌握的“蚯蚓適應土壤中生活的特征”這一重要概念存在著一定距離。筆者以問題為主線將9個探究性實驗彼此聯(lián)系為一個整體，且在教學時需要不斷通過提問及追問引導學生對實驗現(xiàn)象進行分析總結并得到相應的探究結果，挖掘隱藏在探究結果中的本質概念，最終實現(xiàn)教育目標[1]。

一、實例分析

1.以謎語導入新課-構設問題情境

教師提問：“沒眼也沒腳，走路愛扭腰。雨天出門逛，晴天地下貓，生來濕漉漉，就怕太陽照?！边@是哪種生物（A鯽魚、B蛇、C蚯蚓、D黃鱔）

追問①：從剛才的謎面中，你能得到關于蚯蚓的哪些信息？

分析：以猜謎語的形式導入新課充滿童趣，且最直接最有效直奔主題-探究蚯蚓，該謎語最妙之處在于每句話中都蘊藏了蚯蚓的一些生理特性，為之后的探究實驗做好鋪墊。學生們在看到該謎語時很難想到蚯蚓，因此教師為了降低難度，給出四個選擇項供學生思考進而根據(jù)學生生活經(jīng)驗較容易選出正確選項。

2.探究蚯蚓生活環(huán)境（表1）

教師提問：結合剛才我們猜的謎語，大家大膽推測下蚯蚓喜歡生活在什么環(huán)境中？（干燥/潮濕、陰暗/陽光充足）

追問①：大家上節(jié)課都出去挖蚯蚓了，有沒有同學可以告訴我你在哪里挖到的蚯蚓最多？為什么？

教師總結：那么到底蚯蚓是否如同學們所推測的喜歡生活在陰暗潮濕的地方呢？我們可以通過三個“迷你”實驗進行驗證。

表1 探究外界部分環(huán)境因子對蚯蚓的影響

探究項目 實驗1蚯蚓對濕度和鹽度的反應 實驗2蚯蚓對溫度的反應 實驗3蚯蚓對亮度的反應

探究結論 蚯蚓喜歡潮濕的環(huán)境，不喜愛鹽。 蚯蚓喜歡溫暖的環(huán)境。 蚯蚓喜歡陰暗的環(huán)境。

探究項目 實驗1蚯蚓對濕度和鹽度的反應 實驗2蚯蚓對溫度的反應 實驗3蚯蚓對亮度的反應

分析：為了培養(yǎng)學生動手能力以及增強學生親近大自然、愛護大自然的環(huán)保意識，教師鼓勵學生以小組形式在校園內(nèi)多個角落動手挖蚯蚓并匯報挖掘情況，教師通過一系列追問引導學生大膽推測蚯蚓喜歡的穴居環(huán)境，并通過三個“迷你”實驗進行驗證。

3.探究蚯蚓其他生理特性-外形篇（表2）

教師提問：“走路愛扭腰”說明蚯蚓體形是怎樣的呢？

追問①：身體分節(jié)對于運動有什么意義呢（大家可以聯(lián)想一下毛毛蟲）？

追問②：通過觀察我們發(fā)現(xiàn)當我們來回撫摸蚯蚓體表時并不光滑而是粗糙，為什么呢？（建議：用放大鏡觀察蚯蚓腹面且閱讀信息卡）

追問③：那么剛毛對蚯蚓的生存有什么幫助呢？（表2實驗4）

追問④：通過剛才實驗，蚯蚓在光滑的表面爬得快還是在粗糙表面爬得快？

追問⑤：蚯蚓在光滑表面爬的時候運動方式有什么不同？

追問⑥：那說明在光滑表面爬的慢和蚯蚓體壁肌肉無關，那和什么有關系呢？（查閱信息卡并聯(lián)想剛毛）

分析：僅僅觀察蚯蚓外形僅僅是培養(yǎng)學生觀察能力和動手能力，實驗后的進一步思考更是提高學生思維能力以及生命科學素養(yǎng)的途徑之一通。通過教師的提問及引導，學生不難想到蚯蚓的體色可以作為保護色保護蚯蚓難以被天敵發(fā)現(xiàn)，體形呈現(xiàn)分節(jié)更有助于蚯蚓靈活運動。值得注意的是，在該部分探究內(nèi)容中學生很難將剛毛與蚯蚓的運動聯(lián)系起來，教師可以通過從易到難的追問循序漸進引導學生逐漸建立起剛毛與蚯蚓運動之間的聯(lián)系，并最終得到蚯蚓可以輔助蚯蚓運動的結論，而這些都是蚯蚓適應土壤生活的表現(xiàn)。

4.探究蚯蚓其他生理特性-呼吸篇（表2）

教師提問：“生來濕漉漉”是什么意思？

追問①：在實驗過程中為什么要使蚯蚓體表保持濕潤，如果蚯蚓體表干燥，蚯蚓又會有怎樣的反應呢？（表2實驗2）

追問②：從剛剛大家所做的這個實驗，你們可以得到什么樣的結論？蚯蚓體表可不可以處于干燥狀態(tài)？

追問③：那么是不是蚯蚓也可以長期生活在水中呢？（表2實驗3）

追問④：為什么蚯蚓既不可以生活在水中，又不可以體表干燥？（在教師下發(fā)的信息卡中尋找答案）

分析：通過實驗，學生發(fā)現(xiàn)蚯蚓必須保持體表潮濕但并不能長期生活在水中，這自然引起學生的思考，教材對該部分內(nèi)容并沒有詳細介紹，因此要求教師在課前準備一些拓展資料制作成信息卡供學生自主學習并解答疑惑。通過信息卡上信息搜索，學生能較容易鎖定答案：蚯蚓體表需要保持濕潤是因為蚯蚓需要靠體表進行呼吸，它沒有專門的呼吸器官，蚯蚓體壁密布毛細血管，氧氣可溶于體表的黏液里，然后進入體壁的血管中，體內(nèi)的二氧化碳也經(jīng)體壁的毛細血管由體表排出，所以蚯蚓體表不可以處于干燥狀態(tài)。當然如果蚯蚓長期生活在水中，水中含氧量很低，蚯蚓呼吸依然受到很大影響，所以蚯蚓也不可以生活在水中。

5.探究蚯蚓其他生理特性-反應篇（表2）

教師提問：“就怕太陽照”說明蚯蚓哪方面的生理特性？

追問①：蚯蚓除了對外界亮度有所反應，蚯蚓還對其他哪些刺激也能產(chǎn)生反應呢？（表2實驗5和實驗6）

追問②：那么為什么蚯蚓沒有眼睛卻能對周圍信息有所反應？（查閱信息卡）

追問③：為什么前端對刺激更靈敏呢？（查閱信息卡）

分析：通過信息卡學習，學生不難發(fā)現(xiàn)蚯蚓雖然沒有眼睛和鼻子，但是它體表有感受細胞，因此蚯蚓能對外界信息有所反應。除此之外，蚯蚓雖然是較低等的環(huán)節(jié)動物，但是它的前端有腦，腦后有腹索神經(jīng)和神經(jīng)節(jié)。因此，它對外界環(huán)境的刺激比較敏感、準確，尤其是身體前端。

表2 探究蚯蚓的部分生理特性

探究項目 實驗結論

實驗1：

觀察蚯蚓的外形特征 蚯蚓的外形結構特征，有助于更好生活在泥土中。

實驗2：

觀察蚯蚓在干燥狀態(tài)的反應 蚯蚓不適宜長期生活在干燥環(huán)境下。

實驗3：

觀察蚯蚓在水中的反應 蚯蚓不能長期生活在水中。

實驗4：

探究蚯蚓在什么物體表面爬的最快 蚯蚓在粗糙的表面爬得更快。

實驗5：

探究蚯蚓有沒有嗅覺 蚯蚓有嗅覺，且蚯蚓喜歡腐殖質不喜歡酸性物質。

實驗6：

探究蚯蚓對外界觸摸的反應 蚯蚓可以對外界觸摸產(chǎn)生反應。

二、拓展延伸

1.學會提問沒那么簡單

隨著國家教育改革的深入，越來越多的一線教師意識到“滿堂灌”教學的各種弊端，問題式教學逐漸成為教學的常態(tài)之一。然而筆者經(jīng)過調研發(fā)現(xiàn)課堂中問題并非越多越好，問題可劃分為兩種類型，僅僅是對書上知識點簡單的重復或者以加強學生記憶為目的，這些問題被稱為“低水平問題”，相反，以考察學生應用、分析、綜合和評價能力的教師提問被稱為“高水平問題”。兩種類型問題各有利弊，“低水平問題”可以幫助學生加強基本知識點的記憶，提高學生成績，但不利于培養(yǎng)學生思維能力?！案咚絾栴}”可以有效提高學習者的理解能力以及拓展性思維，卻易忽略對知識點的鞏固記憶。如何設計問題難度以及合理安排問題出現(xiàn)時機就是教師在課后需要不斷思量和反復斟酌的，因此進行有效提問是一門需要教師不斷研究的學問，并沒有那么簡單。

2.給學生留下充足思考時間很有必要

并非所有“高水平問題”都能得到學生的“高水平回答”，教師在設計問題之前應結合學生自身狀況調整問題難易度，以學生能接受理解的方式呈現(xiàn)出來。無論是何種類型的問題，教師都希望學生的回答是得到充分思考及討論的。一旦學生開始回答問題，就必須給他們充足的考慮時間，讓他們覺得回答問題也是一種責任。有研究表明，在問題提出后投入較長的等待時間能顯著提高學生回答問題的頻率及質量。

3.為理解而提問，讓學生開動腦筋

初中生物是一門實驗性較強的學科，因此為了讓學生在探究性實驗課堂中多思考、有目的理解重要概念，問題式教學是一個極其重要的途徑。學習是一個過程，對于學生來說，為了牢固掌握概念理解所必須的思維操作，他們要學會不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解答問題、不斷與周圍同學及老師交流分享彼此的觀點。作為教師，我們需要學習如何設計、陳述及評估問題，提高問題的有效性，帶動學生思考，引導學生開動腦筋。

總之，問題式教學與探究性實驗教學的有效結合，不僅培養(yǎng)學生實驗操作技能并發(fā)現(xiàn)重要概念，更學會理解、應用和推廣概念。在不斷實驗探究過程中，學生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力、邏輯推理能力、交流總結表達能力和探究學習能力得到了提高，這既符合新課程標準的理念，也培養(yǎng)了學生的終身學習能力[2]。

參考文獻：

[1]趙林娥.“蚯蚓適應土壤中生活的特征”探究實驗中的追問策略[J].生物學教學，2016，41（11）：62-63

[2]李嬌.問題式課堂模式在生物課堂中的應用探究[J].課程教育研究，2016，（09）：122

作者簡介：

宋泉穎（1989-）女，漢族，上海市嘉定區(qū)方泰中學；中學二級研究方向：初中生物教學