高中生物新課程教學巧設問題情境案例及反思

王洪鈺

高中生物新課程以提高學生生物素養為目標,倡導探究性學習.在課堂教學中教師要努力將教學理念轉化為教學行為,引導學生有效地進行探究性學習.問題是探究的核心,那么,問題從哪里來?情境學習理論認為,真正的、完整的知識是在真實的學習情境中獲得的,教學過程中要提供能反映知識在真實世界中的運用方式的真實情境,提供真實活動,支持學生知識的合作建構.可見問題從情境中來,創設問題情境,是實現有效探究的重要保障.筆者在近年的高中生物教學實踐過程中,積累了為學生創設問題情境的案例,現整理如下.

一、以舊推新,引發思維沖突

【案例1】 減數分裂

減數分裂是高中生物的教學重點,也是難點.如何激發學生的探究興趣?在導言中,筆者首先提出:有性生殖過程中,兩性生殖細胞是如何形成的?是否是有絲分裂?假若是,以人為例,結果會怎樣?接著,引導學生根據人的生殖發育過程,分析不同細胞的染色體數量.學生很快發現:若通過有絲分裂形成兩性生殖細胞,精子和卵細胞的染色體數均為46條,受精后形成的受精卵的染色體數則為92條,增加了一倍.如果是這樣，那么孔子的第23代傳人體細胞染色體數將是46×223了.顯然,有性生殖細胞的形成不是通過有絲分裂.此時,學生發現原有的知識不能解決問題,產生了學習新知識的需求.筆者抓住時機追問:“要保證子代與親代保持染色體不變,關鍵是什么?”學生不難答出:“產生的兩性生殖細胞的染色體數減半.”“那么這樣的分裂是怎樣進行的?今天,我們將在有絲分裂知識的基礎上,借助模型和講義自主探究.”教師及時把問題交給學生,把課堂和時間讓給學生自主探究,適時給學生一些指導,最后引導學生歸納總結,構建并完善新的知識結構.這樣不僅達到了很好的教學目的，而且激發了學生學習生物的興趣.

【反思】探究性學習源于學生與學習環境的不協調,主要表現在學生對問題的困惑、疑慮的產生或新知與舊知的矛盾.教師如能及時提出問題或引發矛盾的產生,就能及時調動并維持學生主動探究的欲望,達成問題的解決、疑慮的消除和新舊知識矛盾的適當處理,使學生建構新的知識.

二、模擬現象，追尋發現歷程

【案例2】 “噬菌體侵染細菌”實驗

“噬菌體侵染細菌”實驗是生物遺傳史上一個經典實驗,它不僅充分證明了DNA是遺傳物質,而且蘊含著科學家獨特的科學思維方法和事實求是的科學精神,是進行探究學習的極好案例.如何很好地利用這一實驗引導學生進行探究性學習?

筆者首先播放“噬菌體侵染細菌”的Flash動畫,引導學生觀察子代噬菌體和親代噬菌體的相似之處,引出生物的遺傳現象.接著,引導學生觀察實驗并思考:決定生物遺傳現象的是親代噬菌體的DNA?還是蛋白質?還是兩者均有?為什么?通過觀察動畫,學生很快給出了答案:是親代噬菌體的DNA決定了生物的遺傳性狀,因為親代噬菌體的DNA進入了細菌細胞中,而蛋白質外殼卻留在外面.“那么,科學家有什么證據證明只有噬菌體的DNA進入細菌,而蛋白質外殼卻留在外面?請同學們帶著下列問題,閱讀課本,尋找答案.”問題如下:（1）選擇合適的實驗材料是實驗成敗的關鍵之一,本實驗中科學家選用了什么材料?有何好處?（2）科學家用何方法進行探究?（3）用何元素標記噬菌體的蛋白質和DNA分子?為什么?（4）實驗中用了同位素示蹤法來標記噬菌體的DNA和蛋白質,為什么不直接標記噬菌體,而要先標記細菌呢?（5）攪拌離心后,上清液是什么?沉淀物是什么?為什么?（6）實驗現象是什么?分析實驗現象,如何證明DNA是遺傳物質?（7）從理論上講,標記DNA的實驗中,放射性只應出現在沉淀物中,實際結果在上清液中也有少量放射性;標記蛋白質的實驗中,放射性只應出現在上清液中,實際結果在沉淀物中也有少量放射性,如何解釋這些現象?（8）本實驗能證明DNA是遺傳物質,能否證明蛋白質不是遺傳物質?學生帶著明確的探究目標,在問題的引導下,運用原有知識構建新的知識.

【反思】蘇霍姆林斯基說過:“如果教師不想方設法使學生進入情緒高昂和智力振奮的內心狀態,就急于傳授知識,那么這種知識只能使人產生冷漠的態度,而不動感情的腦力勞動,就會帶來疲倦.”教師將已知的生命現象借助媒體真實地展現給學生,引導學生仔細觀察,并適時地對現象提出質疑,能激活學生的探究本能,體驗豁然開朗的快樂.

三、巧聯生活，學以致用

【案例3】 酶的特性

有關酶的特性，教材是通過兩個實驗驗證的，很多教師也都是按教材講授的.實際上，這一節和實際生活聯系緊密，筆者從央視廣告中的雕牌洗衣粉引入，聯系其中的“只用一點點”，“油漬、汗漬”，“溫水”等廣告詞，創設情景，設疑這些詞的用意是什么，從而激發學生的求知欲，緊接著引入兩個實驗.此時，學生對這兩個實驗中遇到的問題會開動腦筋積極思考，筆者此時只起引導作用.實踐證明一個人在求知欲望越大時，他的思維就越活躍，同時也就越易于接受新知.在本節課講授完畢后，筆者回歸生活，讓學生自己設計告詞，要求科學準確，讓學生感受到所學的知識與生活密切聯系，在生活中有很大的用處，這樣可以大大提高學生學習的熱情.

【反思】人遇到自己感興趣的話題時，思維會很活躍.本節從平時每個人都常接觸到的事物入手進行分析，讓學生感受到原來生活中的很多東西都蘊涵著一定的科學道理，感悟到知識的重要性.學生在獲取新知的同時獲得了很大的滿足感.這樣，既很好地達到教學目標又得到了感情的升華，體現了新課程的理念.

四、自主實踐,激活探究熱情

【案例4】 制作小生態瓶

制作小生態瓶的實驗是“生態系統穩定性”一節的實驗,很多教師往往只講不做,或是作為驗證性實驗,放在課后做.筆者略做改進,在課前讓學生分組,利用手邊現有的材料,選擇小型的動植物,制作密閉的生態系統,并觀察、記錄生物生活的情況.一周后,學生們帶著自制的生態瓶上課,介紹生態瓶的制作過程和所觀察到的結果.教師引導學生分析:生態瓶能在較長時間內不用喂食和通氧的理由是什么?為什么有的生態瓶維持時間長,有的則較短?學生從生態系統的成分及作用,從能量流動及物質循環的角度分析其原因,最終得出結論.

【反思】情境學習理論認為,對學習情境的設計應遵循2個指導思想,學習應在高度真實的環境中進行;學習者必須能參與實踐,在環境中能有效地與他人、環境進行協商、合作,與環境互動.生物學教學越接近大自然,越接近真實的生物,越能說明問題.因此,讓學生親自動手創設真實的學習情境,在此情境中體驗和探究,才能得到真實完整的基礎知識，實現有效探究.

綜上所述,探究情境的創設,有利于喚起學生探究愿望和探究熱情;有利于激發學生積極思維和開展探究行動.教師創設的問題情境應是真實的、有意義的、富有挑戰性的,應與學生的已有知識或經驗以及現實的學習生活和學生未來的發展需求和意愿直接相關.只有在此情境中生成的問題,學生才有能力在最近發展區內進行探究,并使學生對問題保持有足夠的熱情和解決的愿望.

［責任編輯：廖銀燕］