■廣東省佛山市順德區(qū)樂從鎮(zhèn)樂從中學 關永韶
問題是課堂的靈魂,適時的提問不僅能引導學生思考,更能激發(fā)學生思維的維度,促進課堂的精彩生成。但并非所有的提問都能達到課堂教學的預期目標。在生物課堂教學中,何時設置問題才能高效地發(fā)揮課堂提問的效能,需要在教學實踐中不斷探索。
教學要從學生已知的東西開始,在學生面前揭示出能夠引起他們疑問的事物本質,而疑問激發(fā)的感情色彩,會引起學生探索的愿望,引導學生從習以為常的事件中發(fā)掘不平常的東西。因此,在課堂教學中,教師應在幫助學生建立知識結構時,找準新舊知識的連接點,讓學生在新舊知識的連接點上產(chǎn)生疑問,教師于此設置問題,激起學生探究的欲望,讓學生運用其過去的知識去尋求解決問題的途徑。例如,為了確認被拐兒童的身份,需利用PCR技術對被拐兒童的DNA進行擴增和檢測。教師圍繞此材料提出:(1)PCR 的工作原理是什么?(2)人體內(nèi)的 DNA 如何復制?(3)人體內(nèi)的DNA復制需要哪些條件?(4)人工復制DNA過程與人體內(nèi)的DNA復制所需條件有什么不同?(5)如何判定樣本DNA是否與死者DNA相符?
由此,學生在建構自己知識體系時,自身產(chǎn)生的“疑問”是一個獲取新知識的引爆點。教師要及時抓住和利用這個“引爆點”,讓學生在原有知識的基礎上利用已有知識來解決問題,并在教師的指導、引導下,邁上另一個更新、更高的臺階。
高中學生對事物的認識既好奇又不深刻,對事物之間比較突出的、各自不同的特征常會產(chǎn)生疑惑。生物學中有許多實驗結果或現(xiàn)象和學生已有的生活經(jīng)驗不相符,若善于利用這些引起學生思維沖突、認知矛盾的知識,通過教師的問題設置,引發(fā)學生的探究欲望,激發(fā)學生的學習潛能,能夠收到更好的學習效果。如在進行“滲透作用”教學時,教師讓學生觀察滲透作用的實驗結果,學生發(fā)現(xiàn)水竟然從低處流向高處,這與學生的生活經(jīng)驗產(chǎn)生矛盾,使之產(chǎn)生困惑。教師接著提出以下問題:(1)清水和蔗糖溶液中,哪種溶液的單位體積中水分子相對含量高?(2)水分子和蔗糖分子都能通過半透膜嗎,為什么?(3)單位時間內(nèi),流入燒杯的水多還是流入漏斗的水多?通過上述問題引導學生得出滲透裝置必須具備的條件,然后再設置以下問題:(1)比較成熟植物細胞與滲透裝置在結構上的相似點;(2)若先用鹽酸處理洋蔥表皮細胞,再進行實驗,其結果是否一致?(3)若用KNO3溶液代替30%蔗糖溶液,實驗結果為什么出現(xiàn)差異?(4)干種子、幼嫩植物的細胞沒有成熟液泡,通過什么方式吸水?
因此,在生物的課堂教學中,教師善于利用引起學生思維沖突、認知矛盾的生物知識,通過一系列的問題設置,不僅能夠引發(fā)學生的探究知識欲望,激發(fā)學生無窮的學習潛能,還能創(chuàng)造一個高效的課堂。
課堂教學的關鍵點,是在課堂教學的過程中通過師生互動,教師尋找或及時抓住師生之間產(chǎn)生思維碰撞的地方。這個地方不僅是達到課堂教學高潮的地方,更是能引導學生進入深層思考的地方。例如,在學習“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”這一內(nèi)容時,教材提供了“賽達伯格湖的能量流動圖解”。如果教師在教學過程中時只按圖索驥,讓學生被動地接受知識,就不能調(diào)動學生的思維。倘若將圖中數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)形式進行轉換,并據(jù)此設計問題串,不僅能引燃學生思維的火花,更可以深化學生對能量流動過程的理解,因此教學時將“賽達伯格湖的能量流動圖解”轉化為以下表格:
并設計如下問題:(1)無機環(huán)境中的能量如何進入生物群落,流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量有多少?(2)能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)以何種形式和途徑流入下一營養(yǎng)級?(3)各營養(yǎng)級間的能量傳遞比例分別為多少?(4)肉食動物為什么不能百分之百得到植食動物的能量,這揭示了能量流動的什么特點?(5)流經(jīng)這一生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)中來?
教師不僅要善于針對教學內(nèi)容的重點、難點、關鍵點等來為學生精心設計問題,還要使問題的設計結合學生的“學情”,這樣才能使學生有目的地思考,有計劃地探究,并在有限的時間里掌握新知識。
學生思維的啟動需要教師的助力,教師的問題猶如火種,點燃學生學習激情。學生在學習推進過程中遇到困惑時,教師的問題猶如燈塔,引導學生沖破迷霧;學生思緒在各自的知識海洋中遨游的時候,教師的問題猶如漩渦,能使思維匯聚;學生在攻堅克難意猶未盡之時,教師的問題猶如雷電,迸發(fā)出破局的火花。例如,在學習“減數(shù)分裂的概念”時,發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂形成的配子染色體數(shù)目減半,而有絲分裂過程,子代細胞染色體數(shù)目卻不變,這一認知上的矛盾使學生在產(chǎn)生疑惑。為此,教師提出以下問題來引導學生思維:(1)由精原細胞發(fā)育成精子細胞需要經(jīng)過幾次分裂?(2)依據(jù)分裂模式圖分析分裂過程中染色體發(fā)生了哪些變化?(3)細胞再每一次分裂前染色體都會進行復制嗎?(4)分裂結束細胞中染色體數(shù)目會減半,這對生物的遺傳具有什么重要意義?
找準學生思維的轉折點,就此設置相應的問題串,讓學生的思維歷經(jīng)質疑、頓悟、開闊、開拓,并讓學生得到有序的、科學的、合理的訓練,更好地理解生命現(xiàn)象的本質。
生物學知識有許多的規(guī)律可供學生探索。教師如果能憑借例子設置問題或創(chuàng)建問題情境,讓學生進行觀察、思考、分析、推導、探索、歸納這一系列的學習過程,不僅可以使學生理解和掌握生物知識,還能達到舉一反三、融會貫通的學習效果。
例如,在學習“基因與染色體的關系”時,列表讓學生思考基因型分別為Aa、AaBb 和AaBbCc 的個體經(jīng)減數(shù)分裂后,一次能產(chǎn)生多少種配子?再讓學生思考n 對等位基因的個體是否一定能產(chǎn)生2n 種配子?學生會由于慣性思維誤認為一定能產(chǎn)生,這時教師再創(chuàng)設非等位基因位于同源染色體的情境,學生觀看后產(chǎn)生頓悟,進而實現(xiàn)思維品質的提升。
又如,在學習“DNA的復制”時,已知某個大腸桿菌的DNA 分子含有腺嘌呤脫氧核苷酸a 個,該菌在培養(yǎng)基中繁殖n 代后,共需消耗腺嘌呤脫氧核苷酸多少個?若該細菌的DNA 已被15N 標記,現(xiàn)置于14N 的培養(yǎng)基中培養(yǎng),繁殖n 代后,請計算含15N 標記的DNA 占的比例以及被15N 標記的單鏈占的比例。學生通過推導,很快就能發(fā)現(xiàn)其中蘊含的規(guī)律,并構建相關的變化模型。由此,找準生物學知識規(guī)律的探索點,不僅可以鍛煉學生的邏輯思維能力和建構模型能力,還可以使學生的學習能力和科學素養(yǎng)得到有效的提高。
在現(xiàn)行的高中生物教材中,其中所蘊含的生物學知識能引申的地方有很多。在這些知識被教師“有意”引申的時候,學生自然就會產(chǎn)生疑問。為了讓學生的問題得到妥善的解決,教師應進行相應、恰當、必要的引導。在課堂內(nèi)引申的時候,可以根據(jù)不同的學生“現(xiàn)有發(fā)展水平”,設置難度不一的問題,引導學生進行深層次的思考,使學生的智力、思維都得到不同程度的發(fā)展、拓展。例如,通過對植物向光性的學習,學生知道單側光照射后,胚芽鞘背光側生長素含量比向光側多,同時生長素促進植物的生長。在此基礎上,教師進一步設置問題來使學生的知識得到引申:(1)單側光使生長素分布不均勻,是因為向光側的生長素被破壞,還是向光側的生長素移向背光側,如何設計實驗證明?(2)生長素具有促進生長的效應,是通過促進細胞生長還是促進細胞分裂來完成,如何設計實驗證明?
“最近發(fā)展區(qū)”是學生現(xiàn)有發(fā)展水平與潛在發(fā)展水平之間的、正處于形成狀態(tài)的心理技能和活動水平。所以,找準新學知識的引申點,把問題設置在學生智力的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi),才能有效激活學生思維。
教學內(nèi)容的重難點,往往是學生在獲取新知形成能力、發(fā)展生物學核心素養(yǎng)上感到最困惑的地方。教師結合教學內(nèi)容的重難點設置激發(fā)學生探索欲望的問題,將會引燃學生的求知欲,促使學生自覺、主動地思考和探索問題。例如,在學習“基因的表達”時,學生已知性狀由基因決定,蛋白質是生命活動的主要承擔者;基因的本質,DNA的分布以及蛋白質的合成場所等相關知識。在此基礎,教師上提出以下問題:(1)作為遺傳物質DNA 能直接從細胞核出來到細胞質中指導蛋白質合成嗎,為什么?②DNA 攜帶的遺傳信息是怎樣由細胞核傳遞到核糖體?③RNA作為DNA的信使需具備哪些條件?④mRNA如何從DNA獲得相應的遺傳信息?⑤mRNA如何正確指導蛋白質的合成?又如,在“種群數(shù)量的變化”這一節(jié)內(nèi)容時,先利用細菌在理想條件的繁殖過程來幫助學生構建細菌的“J”形增長模型,并得出“J”形增長所需的條件。然后教師提出在自然條件下,種群是否也會出現(xiàn)類似細菌在理想條件下的增長情況?學生此時會陷入“自相矛盾”的狀態(tài)。教師緊接著展示野兔被引入澳大利亞后的增長情況和環(huán)頸雉引入某島嶼的增長情況,并提出這兩個實例是否出現(xiàn)類似細菌在理想條件下的“J”形增長?若是有,該如何解釋在自然條件下也會出現(xiàn)理想條件?通過這些問題,學生對“J”形增長模型有了更深入的理解。在此基礎上,教師繼續(xù)追問。野兔在澳大利亞或環(huán)頸雉在島嶼上能不能一直維持“J”形增長,為什么?若不能,那又該如何變化呢?由此又引入了對“S”形增長模型的學習。
因此,在生物課堂教學中,教師給學生創(chuàng)設似乎“自相矛盾”的地方,并在這些地方適時或及時地提問,往往可以引導學生把新學知識理解得更深刻、更透徹。
在備課過程中,教師不僅要關注教學內(nèi)容的重難點,更要關注學生的心理特征、認知能力以及具備的相關知識結構,準確預設學生對新知的疑惑處,找準學生在學習新知的質疑點,于此及時地設置問題,突破學生的思維瓶頸,促進學生對所學內(nèi)容的深入理解。例如,在學習“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”一節(jié)時,依據(jù)學生閱讀過的《魯濱遜漂流記》中的情節(jié)創(chuàng)設問題情境:若你像魯濱遜一樣,流落無人荒島,只有飲用水和僅有少量食物,如一只母雞和15kg 玉米。這一情境不僅有趣,而且能夠調(diào)動學生已有的知識儲備,點燃學生的求知欲。教師接著設置以下問題串:請依據(jù)你的生活體驗判斷下列哪種方式能讓你堅持更長時間等待救援:吃了母雞后再吃玉米;一半玉米用來吃,另一半玉米用來喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋,最后再吃雞。學生思索并討論后統(tǒng)一認為第二種方式。教師此時并不著急做出正誤的評價,而是繼續(xù)拋出后續(xù)的問題。雞吃玉米,是否得到玉米的全部能量?雞得到的能量用于哪些生命活動?雞在生命活動過程中消耗的能量還能不能被人再利用?
學生在上述學習的過程中發(fā)現(xiàn),依據(jù)已有的生活經(jīng)驗得出的方法并不能正確解決問題,對自己的已有知識產(chǎn)生了質疑。這進一步激發(fā)了學生的求知欲,促使學生迫切希望重構自己的知識結構。由此不難看出,處于高中年齡階段的學生正處于渴望了解外部大千世界的時候,運用已有知識去解決問題時,他們會產(chǎn)生疑惑,渴望解決疑惑。然而,學生解決疑惑的過程也就是探索知識、積累知識、完善知識的學習過程。
在生物課堂教學中,如果發(fā)現(xiàn)學生在學習時就新知識的學習有新發(fā)現(xiàn),并提出自己的生物學知識問題時,這種課堂的教學效果最好。因為這時的提問,能極大地發(fā)揮學生的主觀能動性,最大限度地鍛煉學生的問題意識。例如,在學習了“染色體變異”這一節(jié)內(nèi)容后,教師提出以下問題:(1)利用顯性突變體或隱性突變體獲得純合子,分別說出最快捷和最簡易的育種方法以及判斷依據(jù)?(2)在你所學過的育種方法中,能出現(xiàn)新性狀的方法是什么?(3)馬鈴薯和番茄存在生殖隔離,如何才能培育出同時具有二者遺傳性狀的新品種?又如,學生在學習“環(huán)境容納量”的相關知識后,結合學生在校園經(jīng)常會見到老鼠這一事實,向學生提出:校園里老鼠增多,對我們的學習生活帶來諸多的困擾,請同學們結合環(huán)境容納量的相關知識,提出防治鼠害的方法?這些問題會使學生在該課結束時又引出新的開放性問題,不僅能讓學生學以習致用,更能培養(yǎng)學生關注身邊事、參與社會決策的主人翁意識。由此,讓學生帶著問題離開課堂,學生將會進行后續(xù)的思考與學習,這對提高學生生物學素養(yǎng)有極大的益處。
總之,教師在教學的過程中適時地創(chuàng)建問題情境、精心地設計課堂提問,不僅能點燃學生的思維火花,更能提高學生思維的深度和廣度,提升學生的生物學素養(yǎng)。