生物課自主探究呼喚專題化教材

　　一、教材專題化的必要性和重要性
　　教材既是教師開展教學(xué)活動(dòng)的基本素材，又是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要材料。依據(jù)《全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）編寫的現(xiàn)行各種版本的生物教材，其內(nèi)容在呈現(xiàn)方式上都注意從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究。然而，現(xiàn)行各種版本的教材在設(shè)計(jì)上也有明顯不利于學(xué)生自主探究的缺陷：教材的各個(gè)章節(jié)相對獨(dú)立，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中只能夠看到局部，不能夠看到整體；學(xué)生在學(xué)習(xí)了某個(gè)章節(jié)后，不知道今后該學(xué)習(xí)什么、探究什么，只能被動(dòng)地被教師和教材牽著走，即教材不能夠給予學(xué)生明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和強(qiáng)烈的探究動(dòng)機(jī)；教材涉及的教學(xué)內(nèi)容仍然較多，學(xué)生負(fù)擔(dān)相對較重，嚴(yán)重制約學(xué)生的思考和交流；教材的各個(gè)章節(jié)相對獨(dú)立，缺少對學(xué)生自主探究反復(fù)明確的引導(dǎo)和訓(xùn)練，因而學(xué)生很難在較短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)自主探究的方法。
　　現(xiàn)行各種版本的生物教材不利于學(xué)生自主探究的原因主要是教材中的教學(xué)內(nèi)容多、教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式亂。要引導(dǎo)學(xué)生自主探究，教材的教學(xué)內(nèi)容必須變“多”為“少”；教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式必須增強(qiáng)其規(guī)律性。
　　一個(gè)初級中學(xué)學(xué)段的生物教材只涉及“一個(gè)”問題，并將該問題分解為若干個(gè)等級的若干個(gè)子問題，教材的每個(gè)章節(jié)只設(shè)計(jì)“一個(gè)”該問題的子問題，這樣的教材就是專題化教材。專題化教材的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)非常簡明；專題化教材中的問題和各級子問題在縱向上是層層深入的內(nèi)在的邏輯關(guān)系，而同級子問題之間有著橫向上的相似性，所以專題化教材會(huì)具有明顯的規(guī)律性。
　　1.專題化可為自主探究提供明確的目標(biāo)
　　專題化教材只涉及“一個(gè)”問題，各個(gè)章節(jié)涉及的都是該問題的子問題，問題在縱向上如何發(fā)展、在橫向上如何發(fā)散，均有其自身的規(guī)律性。學(xué)生一旦接觸專題化教材就會(huì)對教材有一個(gè)整體的把握，就會(huì)明確應(yīng)該探究的問題。例如，若教材選擇“探究人體的新陳代謝”作為一個(gè)專題，教材必然涉及到環(huán)境中物質(zhì)和能量的來源、人體與環(huán)境間物質(zhì)和能量的交換、物質(zhì)和能量在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)變、新陳代謝的調(diào)解、新陳代謝的意義等問題。教材一開始就可以從學(xué)生最關(guān)心的問題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生思考“食物是每個(gè)人生存的必備條件，說到‘食物’你想到了哪些問題”。學(xué)生能夠提出：食物從何而來？人為什么要吃飯？食物是怎樣進(jìn)入人體的？食物在人體內(nèi)會(huì)發(fā)生哪些變化？
　　學(xué)生一旦提出上述問題，就有了明確的探究目標(biāo)。同樣，在引導(dǎo)學(xué)生探究一級子問題或二級子問題時(shí)教材也應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將問題分解。學(xué)生通過分解問題會(huì)對一課時(shí)的探究目標(biāo)更加明確和清晰。通過如此引導(dǎo)和訓(xùn)練，當(dāng)學(xué)生遇到一個(gè)問題時(shí)就會(huì)自覺地將一個(gè)問題分解為若干個(gè)小問題。學(xué)生一旦形成強(qiáng)烈的問題意識(shí)，他就會(huì)集中全部精力，主動(dòng)搜集和處理各種相關(guān)的信息。
　　2．專題化可為自主探究創(chuàng)造寬松的環(huán)境
　　專題化教材一課時(shí)只有一個(gè)核心教學(xué)目標(biāo)，只設(shè)計(jì)“一個(gè)問題”，因而可以為學(xué)生探究和思考留出更多的時(shí)間和空間，給學(xué)生個(gè)性化探究留出更多的余地；也為師生的互動(dòng)提供了更多的機(jī)會(huì)。由于學(xué)生探究的問題是學(xué)生在問題情境中自己形成的，對學(xué)生而言是真實(shí)的問題，而不是教師或教材強(qiáng)加給學(xué)生的假問題，很少存在過難過易兩種情況，解決問題的探究活動(dòng)恰好處在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，因而最容易開啟學(xué)生思維的閘門，使學(xué)生能夠主動(dòng)探究。此時(shí)，學(xué)生要探究的問題若沒有外在的幫助，學(xué)生是不能獨(dú)自解決的，需憑借教師或同學(xué)的幫助，因而學(xué)生由此可獲得最佳發(fā)展。
　　3．相似的專題可使學(xué)生快速掌握探究的基本方法
　　每一課時(shí)都按照同樣的方法、同樣的思路引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，學(xué)生就會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)掌握探究的方法和規(guī)律。專題化教材的章節(jié)都是對某一個(gè)問題的專題探究，因而各章節(jié)會(huì)具有明顯的相似性。例如，“探究植物合成淀粉需要哪些原料”，教材可能引導(dǎo)學(xué)生如何根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)或相關(guān)信息提出問題，如何做出假設(shè)，如何制定并實(shí)施探究方案，如何通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論，如何表達(dá)交流等。同樣，探究“光合作用的條件”、“呼吸作用的產(chǎn)物”、“蒸騰作用的意義”等也可以用同樣的方法進(jìn)行引導(dǎo)。
　　二、教材專題化的可行性
　　《標(biāo)準(zhǔn)》中涉及的內(nèi)容之間是相互聯(lián)系的，任何一個(gè)專題都會(huì)與《標(biāo)準(zhǔn)》中的所有內(nèi)容建立聯(lián)系。
　　假如選取“探究人體的新陳代謝”作為整個(gè)初級中學(xué)學(xué)段的一個(gè)專題，專題能否涵蓋所有的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)？下面是“設(shè)想的教材專題與內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系”表。
　　從上表可以看出，若選取“探究人體的新陳代謝”作為整個(gè)初級中學(xué)學(xué)段的一個(gè)專題，該專題可以直接涵蓋內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的8個(gè)“一級主題”所涉及的內(nèi)容。
　　由于專題探究是以自主探究為學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)，所以每探究一個(gè)子專題都有涉及第一個(gè)一級主題“科學(xué)探究”所涉及的內(nèi)容。第十個(gè)一級主題“健康生活”的編排可以融于各個(gè)專題之中。由此可見，教材專題化不會(huì)導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)的缺失；同時(shí)專題化教材鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以提出并探究自己在探究過程中發(fā)現(xiàn)的“真問題”，所以教材專題化不僅不會(huì)導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)的缺失，而且還會(huì)豐富和完善教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生在探究“人體的新陳代謝”各個(gè)專題的過程中還可以體驗(yàn)和感悟到“人與生物圈”關(guān)系以及“人與自然和諧發(fā)展”的意義。方法和能力的獲得，情感、態(tài)度和價(jià)值觀的產(chǎn)生都依附于知識(shí)的發(fā)生和發(fā)展的過程之中，是在知識(shí)的探究過程中產(chǎn)生的，所以自主探究有利于實(shí)現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo)的有機(jī)統(tǒng)一。
　　三、專題化教材呈現(xiàn)方式的設(shè)想
　　《標(biāo)準(zhǔn)》中說，“教材內(nèi)容的呈現(xiàn)方式應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的注入式寫法，注意從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究，培養(yǎng)學(xué)生不斷探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，以及終身學(xué)習(xí)的能力”。所以專題化教材以“探究式”寫法呈現(xiàn)更符合《標(biāo)準(zhǔn)》的精神。
　　既要教材“專題化”，又要教材以“探究式”寫法呈現(xiàn)，這就要求編者必須充分理解《標(biāo)準(zhǔn)》，準(zhǔn)確且靈活地把握《標(biāo)準(zhǔn)》，特別要把握《標(biāo)準(zhǔn)》中涉及的各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，恰當(dāng)設(shè)計(jì)方案，引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識(shí)和素材進(jìn)行探究。《標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)“現(xiàn)代生物技術(shù)”的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“舉例說出克隆技術(shù)的應(yīng)用”、“舉例說出轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用”、“關(guān)注生物技術(shù)的發(fā)展對人類未來的影響”等。
　　從實(shí)質(zhì)上看，“基因工程的轉(zhuǎn)基因技術(shù)”和“細(xì)胞工程的克隆技術(shù)”都是利用了“基因決定性狀”這一基本原理進(jìn)行的，因此可以將這兩部分內(nèi)容整合為一個(gè)專題——“改變（或保留）生物性狀的方案”。所以筆者認(rèn)為，“現(xiàn)代生物技術(shù)”這部分教材可以按下面的思路進(jìn)行編寫。
　　1.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境
　　當(dāng)棉花上生有蚜蟲等害蟲時(shí)，農(nóng)民為了確保棉花的豐收，無論天有多么熱，自己多么累、多么渴，都要背著重重的藥桶去棉田打藥。打藥治蟲，不僅很辛苦，而且還會(huì)使蟲產(chǎn)生抗藥性，效果不好；同時(shí)，還會(huì)污染環(huán)境，耗費(fèi)大量的人力和物力。然而，在自然界有許多生物具有抗蟲的性狀，例如，蘇云金桿菌能夠合成殺蟲毒素。那么，有沒有辦法讓棉花具有抗蟲的性狀呢？
　　2.提示
　　蘇云金桿菌能夠合成殺蟲毒素，合成殺蟲毒素是蘇云金桿菌的“性狀”嗎？“性狀”與什么有關(guān)呢？
　　3.自主探究
　　設(shè)計(jì)方案使棉花具有抗蟲性狀。
　　4.歸納總結(jié)
　　通過探究你會(huì)得出哪些結(jié)論？
　　5.拓展創(chuàng)新
　　通過上面的探究我們已經(jīng)知道：要改變生物的“性狀”就要改變生物的基因組成，要使生物獲得一個(gè)“性狀”，就要在生物體內(nèi)導(dǎo)入一個(gè)相應(yīng)的“基因”。那么，要改變生物的‘全部’或部分的“性狀”應(yīng)該怎么辦呢？
　　問題一：因石油產(chǎn)品造成污染可以用細(xì)菌進(jìn)行分解，可是一種細(xì)菌只能夠分解一種石油產(chǎn)品，有什么辦法讓一種細(xì)菌分解多種石油產(chǎn)品呢？
　　問題二：騾子體細(xì)胞中有63條染色體，不能夠產(chǎn)生生殖細(xì)胞，因而不能夠通過正常的有性生殖繁殖后代。但是，騾子的耐力、抗病能力、耐粗飼料的能力均超過驢和馬，如何讓騾子大量繁殖呢？
　　6.印證
　　為學(xué)生提供相關(guān)資料，供學(xué)生參考和判斷自己的正誤。
　　（責(zé)任編輯楊子）