丁志鋒
摘要
闡述了課堂教學中教學情境創設的意義,并根據情境創設的目標和依托點的不同,結合教學實踐,具體論述了在“生物膜的流動鑲嵌模型”中相關教學情境的創設與應用,并對如何創設更有內涵的教學情境進行了探討和總結。
關鍵詞教學情境模型構建假說演繹
中圖分類號G633.91
文獻標識碼B
新課程背景下的課堂教學,特別注重合理教學情景的設置與運用。情境之于知識,猶如湯之于鹽,鹽需要融入湯中才能被更好地吸收,知識也要融入于情境,才能更容易被理解、掌握,課堂才能顯示其活力和美感。“情”能激發學生學習的熱情、喚起學生的求知欲,“境”可以通過一種直觀的方式,再現教材知識所表征的生物學現象或者現象的相關背景。教師通過巧妙設置、合理運用情景,教學過程就容易實現形象與抽象、實踐與理論、感性與理性以及舊知與新知間的過渡和轉化,從而使得學習和理解變得容易、有趣。下面,結合“生物膜的流動鑲嵌模型”一課的教學實踐,談談筆者對于在生物課堂教學中如何創設與處理教學情境的粗淺認識。
1依據教學內容。巧妙創設、運用教學情境
1.1創設圖文情境,激發探究欲望
生物課堂教學中,教師可通過一些生物學圖片、視頻等多媒體形式作為課堂引入、佐證解讀相關原理和生理過程。這種形式最大的優點就是容易激發學生的學習興趣,且直觀形象。例如,在本節課課堂引入時,展示課前的實驗成果:呈現數碼顯微鏡下觀察到的血液中的紅細胞在三種不同溶液中(蒸餾水、生理鹽水、質量分數為9%的NaCl溶液)的三種形態照片;煙草植物細胞在去除細胞壁之后形成的原生質體在不同濃度溶液中的形態照片。利用動植物細胞的滲透作用吸水、失水的真實、清晰圖片,瞬間達到震撼效果,所有學生的注意力立刻集中到課堂上,同時產生了探究的強烈沖動和濃厚興趣,通過該情境順利導入課題。
1.2創設實驗情境,激發思維沖突
生物學是一門以實驗為基礎的自然學科。通過實驗創設的教學情境,可以引發實驗現象與學生已有認識之間的認知沖突,據此激發他們不斷探究的興趣,并在觀察思考、動手實踐、分析總結的過程中,對生物體的結構層次、生命活動規律形成直觀認識。例如,在解讀歐文頓實驗中通過“溶于脂質的物質更容易通過細胞膜”這一現象推測出膜中含有脂質,教師可設計這樣一個小實驗幫助學生直觀理解:向兩支裝有等量花生油的試管中分別滴入2滴食醋和2滴乙酸乙酯,觀察哪一組能夠溶解在一起。解讀分析:花生油中含有油酸、亞油酸等脂肪酸,屬于酯類物質,乙酸乙酯也屬于一種酯類,它們屬于同一類物質,結構相似,根據實驗現象,它們可以互溶;而食醋中主要成分是水和醋酸,結構與酯類物質相差很大,根據實驗現象,它們不能互溶。這樣從而說明:結構相似的物質可以相互溶解。
1.3創設活動情境,優化模型構建
模型構建主要是指通過構建數學模型、物理模型、概念模型來呈現、解讀、反映生物結構、生理過程及規律,具有簡化性和直觀性。如在分析生物膜中磷脂、蛋白質分子結構分布時,可請學生根據磷脂分子的結構特點以及細胞內外的環境,用模型擺放出磷脂雙分子層;通過羅伯特森電鏡實驗現象,學生很容易自主構建出“蛋白質—脂質—蛋白質”三層靜態結構模型,后通過冰凍蝕刻電鏡技術對膜結構的成像照片,對三層靜態結構模型進行修正、重建。通過必要的模型構建、分析和重建,既可將本節中零散的實驗、發現按內在邏輯聯系串聯成一個有機的研究整體,又能讓學生掌握通過模型建構解決實際問題的一般探究方法。
1.4創設問題情境,優化問題解決策略
課堂提問是一種通過問題的設計和解決為核心的課堂教學方法。教師應善于依據知識原理之間的邏輯聯系和因果關系,科學地設置問題情境,有計劃地、針對性地提出問題,引導學生按一定的思路去分析、判斷和推理,及時回收學生的反饋信息,了解學生學習困難的關鍵,并及時予以點撥、啟發,讓學生在思維的跨越中體會學習、研究的快樂。如在探究生物膜中磷脂分子的分布時,可通過這樣一系列循序漸進的問題,創設教學情境:根據磷脂分子的結構特點,請你分析判斷它在空氣——水界面上是如何排布的?此時,如果充分攪動液面形成乳濁液,磷脂分子在乳濁液中是呈現球形,還是一個平面呢?有可能會呈現怎樣的姿態呢?(學生一般只能呈現出單層脂質分子團,可在其排布好后,教師啟發學生思考:內部若有水,又該如何排布?再要求一組學生上臺排布雙層球形脂質體模型。)那細胞膜中磷脂的排布是屬于哪一種情況呢?通過1925年兩位荷蘭科學家實驗現象的佐證,最終確認生物膜中磷脂雙分子層的結構。
1.5設置科學事實情境,提升科學方法
生物科學中的很多學說和發現的提出,假說演繹是一種重要的方法。提出一種新的假說往往需要大膽的質疑和豐富的想象。有時,不同的假說都能在一定程度上解釋某一科學事實,哪一個假說能夠成為公認的理論,取決于進一步的觀察和實驗。因此,在課堂教學中,教師就應該借助于假說——演繹創設的教學情境來還原這種研究發現過程,讓學生在獲取相關知識的同時,更好地掌握研究的一般方法。如在探討羅伯特森提出的生物膜的靜態模型構建是否合理時,通過變形蟲的變形活動現象,學生很容易質疑:生物膜是靜態的嗎?然后再通過進一步實驗——綠色熒光蛋白的淬滅和修復實驗予以研究,發現膜中絕大多數蛋白質分子是可以運動的。教師引導學生結合其他實驗的研究成果,發現膜中的磷脂分子也是可以運動的。最終修正羅伯特森的理論:生物膜不是靜態的,而是具有一定的流動性。
2立足學科特點,合理挖掘、優化教學情境
2.1利用學生的學習經驗
學生的經驗包括認知經驗和生活經驗。任何有效的教學都始于對學生已有經驗的充分挖掘和利用。美國著名的教育心理學家奧蘇伯爾有一段經典的論述:“假如讓我把全部教育心理學僅僅歸納為一條原理的話,那么,我將一言蔽之:影響學習的唯一最重要的因素就是學生已經知道了什么,要探明這一點,并應據此進行教學。”這段話道出了“學生原有的知識和經驗是教學活動的起點”這樣一個教學理念,同時也進一步明確了創設教學情境的前提。
2.2利用真實生活中的科學
強調情境創設的生活性,其實質是要解決生活世界與科學世界的關系,新課程呼喚科學世界向生活世界的回歸。為此,教師創設教學情境,需要在學生鮮活的日常生活環境中發現、挖掘學習情境的資源。利用學生日常生活中經常遇到的一些問題作為切入點,才能有效激發學生的探究興趣,學生才能切實弄明白相關的知識原理。
2.3注重情境創設的形象性
強調情境創設的形象性,其實質是要解決形象思維與抽象思維、感性認識與理性認識的關系。為此,教師所創設的教學情境,首先,應該是感性的、可見的、摸得著的,它能有效豐富學生的感性認識,并促進感性認識向理性認識的轉化。其次,應該是形象的、具體的,它能有效刺激和激發學生的想象和聯想,使學生能夠超越個人狹隘的經驗范圍和時間、空間的限制,既能使學生獲得更多的知識、掌握更多的事物,又能促進學生形象思維與抽象思維的互動發展。
2.4注重問題設計的邏輯性
有價值的教學情境一定是內含問題的情境,它能有效引發學生的思考。情境中的問題要具備目的性、適應性和生動性。目的性是指問題要根據既定的教學目標而提出的,目標是設問的方向、依據,也是問題的價值所在。適應性是指問題難易程度要適宜,要適合學生的實際認知水平,可回答、能回答的問題才有價值。生動性是指問題的設計和表述具有新穎性、生動性,真正吸引學生。這樣的問題才會成為感知思維的對象,從而在學生心里造成一種懸而未決但又必須解決的求知狀態,實際上也就是使學生產生問題意識。
在新課程背景下,教師對于教學情境的創設需站在一個新的高度來重新認識。教師需要主動思考、探索新的途徑、方式、媒介來創設更有內涵、更有價值的教學情境,幫助學生克服純粹認知活動的缺陷,提高課堂實效。