生物課堂教學(xué)中學(xué)生自主學(xué)習(xí)品質(zhì)的培養(yǎng)

丁征

新課程倡導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展能力、形成正確的情感、態(tài)度與價(jià)值觀的過(guò)程。教師必須嘗試從學(xué)生的角度出發(fā)，立足課堂教學(xué)，探索自主學(xué)習(xí)品質(zhì)的培養(yǎng)。

1立足學(xué)生認(rèn)知水平，把教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)是課堂學(xué)習(xí)策略形成和發(fā)展的重要因素。教師在備課過(guò)程中確定的三維教學(xué)目標(biāo)，對(duì)學(xué)生來(lái)講可能僅僅是一種強(qiáng)加在他們頭上的“外在物”，只有將其“內(nèi)化”并轉(zhuǎn)化為自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)才會(huì)在這種目標(biāo)的指向下有效地進(jìn)行。因此教師要依據(jù)課標(biāo)，客觀分析教材，立足學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平，制定出具體化、可操作性的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

案例1“基因突變”的課標(biāo)要求是：舉例說(shuō)明基因突變的特征和原因。教師先把課標(biāo)要求細(xì)化，確定教學(xué)目標(biāo)：概述基因突變的概念；解釋基因突變的原因；舉例說(shuō)明基因突變的特征。再轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)：①通過(guò)分析鐮刀形細(xì)胞貧血癥，找出發(fā)病原因，認(rèn)識(shí)到堿基對(duì)的替換引起基因突變；②利用給定的DNA序列，模擬基因突變的三種方式，即堿基對(duì)的替換、增添、缺失，發(fā)現(xiàn)基因突變對(duì)生物體性狀的影響；③從癌癥的誘發(fā)因素推斷基因突變誘發(fā)的外因：物理因素、化學(xué)因素和生物因素；④理解人工誘變的原理，說(shuō)出誘變?cè)谟N中的運(yùn)用；⑤通過(guò)分析教材中列舉的各種實(shí)例，總結(jié)歸納出基因突變的特征；⑥認(rèn)識(shí)到基因突變的結(jié)果，即引起基因結(jié)構(gòu)的改變，產(chǎn)生新基因，可能使生物出現(xiàn)新的性狀；⑦理解基因突變對(duì)生物進(jìn)化的意義。課堂教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)情境學(xué)習(xí)在完成學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，逐步內(nèi)化教學(xué)目標(biāo)，從而達(dá)到課標(biāo)要求。

2組織信息素材，通過(guò)領(lǐng)悟、推理和分析獲取知識(shí)

學(xué)習(xí)實(shí)際是一個(gè)不斷處理信息、形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)解決問(wèn)題的內(nèi)化過(guò)程。高中生物教材中有大量的“積極思維”、“邊做邊學(xué)”、“知識(shí)海洋”、“拓展視野”等活動(dòng)，旨在讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考、質(zhì)疑、創(chuàng)造。在此基礎(chǔ)上教師備課時(shí)充分收集的科學(xué)實(shí)驗(yàn)與科研成果、生產(chǎn)生活實(shí)例、生物科學(xué)史等教學(xué)資源，都是學(xué)生學(xué)習(xí)的信息素材。教師根據(jù)學(xué)習(xí)要求適時(shí)提供給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行提取、分析、整合，從而領(lǐng)悟、推理出結(jié)論性的知識(shí)。

案例2“生物膜系統(tǒng)”的教學(xué)時(shí)，在完成細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)后，提出問(wèn)題：細(xì)胞能正常完成各項(xiàng)生命活動(dòng)的前提條件是什么?學(xué)生根據(jù)剛學(xué)過(guò)的細(xì)胞器的知識(shí)做出各種回答：線粒體提供能量，細(xì)胞核提供遺傳信息，核糖體合成生命的體現(xiàn)者蛋白質(zhì)等。這時(shí)教師不急于解答，而是拋出3個(gè)圖片素材：①細(xì)胞內(nèi)“膜”的聯(lián)系圖解；②科學(xué)家對(duì)豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌物形成的研究過(guò)程；③分泌蛋白運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外的過(guò)程示意圖。教師引導(dǎo)學(xué)生完成資料分析：有哪些結(jié)構(gòu)參與了分泌蛋白合成和運(yùn)輸過(guò)程?它們之間有什么關(guān)系?科學(xué)家是怎樣研究這個(gè)問(wèn)題的?在資料分析過(guò)程中，學(xué)生直觀發(fā)現(xiàn)細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)上存在著聯(lián)系，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜、核膜直接聯(lián)系；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細(xì)胞膜之間通過(guò)囊泡發(fā)生間接聯(lián)系；又從系統(tǒng)的視角審視細(xì)胞器之間在功能上的協(xié)調(diào)配合，最終在建構(gòu)生物膜系統(tǒng)概念的同時(shí)，認(rèn)識(shí)到細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體，細(xì)胞只有保持完整性，才能正常地完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。

案例3“基因控制蛋白質(zhì)的合成”的教學(xué)中，蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程是重點(diǎn)，而遺傳密碼的破譯則是理解“翻譯”過(guò)程的關(guān)鍵。教材中提供了尼倫貝格的實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖解，學(xué)生思考探究后能達(dá)成共識(shí)：用單核苷酸人工合成RNA，分多個(gè)實(shí)驗(yàn)組，分別加入不同的氨基酸，即可破譯UUU這個(gè)密碼子。這時(shí)疑問(wèn)自然產(chǎn)生：上述方法只能破譯AAA是賴氨酸的密碼子，CCC是脯氨酸的密碼子，GGG是甘氨酸的密碼子，即只能確定4種氨基酸的遺傳密碼，那么密碼子中肯定還有2種或3種堿基組合的情況，科學(xué)家又是如何破譯的呢?教師提供1個(gè)科學(xué)史素材：1966年科學(xué)家霍拉納發(fā)明了一種新的RNA合成方法，通過(guò)這種方法合成的RNA可以是2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)堿基為單位的重復(fù)序列，例如將A、c兩種核苷酸縮合為ACACACACAC……長(zhǎng)鏈，以它做人工信使進(jìn)行蛋白質(zhì)合成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物是蘇氨酸和組氨酸的多聚體，說(shuō)明蘇氨酸的密碼子可能是ACA，也可能是CAC；同樣，組氨酸的密碼子可能是CAC，也可能是ACA。學(xué)生通過(guò)分析認(rèn)識(shí)到運(yùn)用此類方法可以破譯其他氨基酸的遺傳密碼，并認(rèn)同科學(xué)的研究過(guò)程。

3分析圖與圖群，在閱讀、識(shí)圖和釋疑中建構(gòu)知識(shí)

圖文并茂、以圖代文是新課程下的教材的表現(xiàn)形式。教材中凡重點(diǎn)、難點(diǎn)的部分都配有一定篇幅的插圖，予以幫助學(xué)生掌握重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。在教學(xué)中，教師要充分利用這些圖，選準(zhǔn)切人點(diǎn)，設(shè)計(jì)與圖文相匹配的讀圖指導(dǎo)題，引導(dǎo)學(xué)生閱讀、識(shí)圖、釋疑，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)圖所傳遞的生物知識(shí)信息，培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力，探究圖中所隱含的生物學(xué)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的解答釋圖，最終自主構(gòu)建知識(shí)。

案例4光合作用的過(guò)程是教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，教材用一個(gè)圖群呈現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生利用圖解理解光反應(yīng)與暗反應(yīng)這兩個(gè)非常抽象的理論。教師必須在學(xué)生的讀圖過(guò)程中設(shè)計(jì)讀圖指導(dǎo)題：①光反應(yīng)的場(chǎng)所在何處?光反應(yīng)的條件是什么?②色素吸收的光能有哪兩個(gè)方面的用途?③光反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化是怎樣?試用反應(yīng)式寫出物質(zhì)變化。④暗反應(yīng)是否像光反應(yīng)一樣也必須在光下才能進(jìn)行呢?⑤光反應(yīng)中產(chǎn)生的[H]和ATP到哪里去了?⑥暗反應(yīng)的場(chǎng)所在何處?暗反應(yīng)的條件是什么?是否一定不能有光?⑦暗反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化是怎樣?試用反應(yīng)式寫出物質(zhì)變化。⑧列表比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。

簡(jiǎn)明的圖解增加了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，帶著思考題的讀圖有利于學(xué)生掌握光合作用的過(guò)程，同時(shí)培養(yǎng)觀察和分析能力。③、⑦問(wèn)題中能量的變化是隱藏在圖示中的，需要學(xué)生對(duì)ATP與ADP轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)理解透徹，從而梳理出光合作用能量變化的實(shí)質(zhì)；而用反應(yīng)式寫出物質(zhì)的變化，則可以幫助學(xué)生了解光合作用過(guò)程中H₂O、CO₂的變化。列表比較更是培養(yǎng)了學(xué)生歸納和類比的能力。

案例5“興奮在神經(jīng)元之間的傳導(dǎo)”教學(xué)完全建立在對(duì)突觸圖群理解的基礎(chǔ)上，因此識(shí)圖很重要，所以安排學(xué)生閱讀并設(shè)計(jì)了以下一個(gè)讀圖指導(dǎo)的思考題：①興奮在神經(jīng)元與神經(jīng)元之間是通過(guò)什么傳遞的?②什么叫突觸?指出圖中的突觸的結(jié)構(gòu)。③突觸小體長(zhǎng)在軸突上，還是樹突上?④神經(jīng)遞質(zhì)存在哪里?遞質(zhì)是怎樣傳遞興奮的?⑤突觸小體內(nèi)有較多的線粒體，說(shuō)明什么問(wèn)題?推測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的運(yùn)輸方式。⑥神經(jīng)沖動(dòng)如何從前膜經(jīng)間隙傳到后膜?⑦興奮能從樹突傳到軸突嗎?為什么?⑧突觸傳遞的特點(diǎn)怎樣?⑨興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)速度與在神經(jīng)元之間的傳遞速度一樣么?說(shuō)出判斷理由。⑩若遞質(zhì)不被水解，將會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果?這些問(wèn)題層層深入，引發(fā)學(xué)生的思考，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上充分討論，最后通過(guò)釋疑、交流，歸納出興奮在神經(jīng)元之間單向的傳導(dǎo)特點(diǎn)。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程既能訓(xùn)練學(xué)生識(shí)圖能力、表達(dá)能力，又能活躍課堂氣氛，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣與熱情。

4注意精講點(diǎn)撥，拓展學(xué)科知識(shí)的廣度和深度

教師在教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)精選知識(shí)點(diǎn)，講授時(shí)圍繞學(xué)生自己不能解決的問(wèn)題和重要理論(概念、觀點(diǎn)、原理)，在學(xué)生思考討論的基礎(chǔ)上，針對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)中的疑點(diǎn)、模糊點(diǎn)和新知識(shí)，進(jìn)行精講點(diǎn)撥，啟發(fā)誘導(dǎo)，設(shè)置認(rèn)知沖突，突出基本觀點(diǎn)，從而有效地幫助學(xué)生拓展學(xué)科知識(shí)的廣度和深度。

案例6教材中對(duì)滲透的概念描述為：水分子從濃集區(qū)域通過(guò)細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)，向水分子稀少區(qū)域的擴(kuò)散現(xiàn)象稱為滲透。就概念而言，研究的前提是溶液中的溶質(zhì)分子不能通過(guò)半透膜的情況下水分子的擴(kuò)散，這時(shí)影響滲透作用的因素是溶液的濃度，由于溶液濃度表示方法多樣，有溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量濃度，物質(zhì)的量濃度三種。學(xué)生遇到具體問(wèn)題時(shí)，通常只考慮數(shù)據(jù)大小，而不會(huì)考慮是哪種表示方法。教師要給予精講：概念中所指的溶液應(yīng)包括兩大類，一類是膜兩側(cè)的溶液是同溶質(zhì)的溶液，不論溶液濃度是以溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量濃度，還是物質(zhì)的量濃度給出的，水等溶劑分子均是從低濃度的溶液通過(guò)半透膜向高濃度的溶液擴(kuò)散的；另一類是膜兩側(cè)溶液是不同溶質(zhì)的溶液，這時(shí)溶液的濃度指的是能表示單位體積的溶液中溶質(zhì)微粒數(shù)量多少的“物質(zhì)的量濃度”，而不是“溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”或“質(zhì)量濃度”，水從物質(zhì)的量濃度小的溶液通過(guò)半透膜向物質(zhì)的量濃度大的溶液擴(kuò)散。

案例7在引出“轉(zhuǎn)錄”概念時(shí)，通常會(huì)用以下的引導(dǎo)語(yǔ)：DNA主要存在于細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行的，DNA所攜帶的遺傳信息需要通過(guò)RNA為媒介傳遞到細(xì)胞質(zhì)中去。這就涉及到一個(gè)核心問(wèn)題“DNA為什么不能從細(xì)胞核中出來(lái)”。此問(wèn)題實(shí)際上在必修1學(xué)習(xí)細(xì)胞核的時(shí)候就遇到，學(xué)生可能由于教材的結(jié)論性語(yǔ)句而忽視對(duì)其原因的思考，但這確實(shí)是存在于學(xué)生頭腦中的問(wèn)題，在學(xué)習(xí)到此時(shí)，做一個(gè)深刻剖析。教師先引導(dǎo)學(xué)生從DNA與RNA的大小上進(jìn)行比較，DNA要比一般RNA大很多，mRNA經(jīng)常只是DNA上一小段模板轉(zhuǎn)錄出來(lái)的，從體積上看核孔不允許DNA從細(xì)胞核內(nèi)出來(lái)。教師再給予知識(shí)補(bǔ)充：DNA就算不形成染色體，也不是游離狀態(tài)的，結(jié)合了各種DNA結(jié)合蛋白，體積大。另外核孔并不是自由進(jìn)出的開口，而是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，即核孔復(fù)合體，可以看作是一種特殊的跨膜運(yùn)輸?shù)鞍讖?fù)合體，并且是一個(gè)雙功能、雙向性的親水性核質(zhì)交換通道。大分子物質(zhì)進(jìn)出核孔，受到蛋白的控制，比如RNA出孔，就是RNA結(jié)合蛋白引導(dǎo)的。DNA正常情況下沒(méi)有類似的蛋白結(jié)合，不能出核孔。

5孕育問(wèn)題意識(shí)，讓設(shè)問(wèn)和釋問(wèn)貫穿學(xué)習(xí)全過(guò)程

學(xué)習(xí)不僅僅是獲取知識(shí)的途徑，更重要的是在知識(shí)探究的過(guò)程中孕育一種問(wèn)題意識(shí)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要善于發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)背后隱藏的問(wèn)題，親自尋找并實(shí)踐解決問(wèn)題的途徑。學(xué)生面對(duì)問(wèn)題會(huì)形成強(qiáng)烈的知識(shí)和技能的“饑餓感”，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和行為。

案例8“染色體變異在育種上的應(yīng)用”中，對(duì)于三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程，教材提供了一個(gè)圖群，學(xué)生在讀圖的基礎(chǔ)上可以描述，但圖中隱含著豐富的信息，教師要帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)挖掘，提出問(wèn)題：①為什么以一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖?②獲得的四倍體西瓜為什么要和二倍體雜交?③吃過(guò)無(wú)子西瓜的同學(xué)有沒(méi)有注意過(guò)西瓜瓤里依然有一些白色的軟軟的“子”，知道那是什么嗎?④三倍體西瓜為什么沒(méi)有種子?真的一顆都沒(méi)有嗎?⑤每年都要制種，很麻煩，有沒(méi)有別的替代方法?這些問(wèn)題的思考活動(dòng)實(shí)際把減數(shù)分裂、多倍體、染色體組、生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育、無(wú)性繁殖等概念都串連在一起，能幫助學(xué)生加深對(duì)概念的理解，認(rèn)識(shí)到理論在實(shí)踐中的應(yīng)用。

在課堂教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在讀圖思考時(shí)會(huì)提出這樣兩個(gè)問(wèn)題：①如果由四倍體作父本，二倍體作母本，能否獲得無(wú)子西瓜?②既然三倍體植株在減數(shù)分裂時(shí)染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成生殖細(xì)胞，那就沒(méi)有必要用二倍體植株傳粉處理，為什么還要這樣做呢?學(xué)生的探究的思路已打開，這是教師最希望看到的，當(dāng)然這兩個(gè)問(wèn)題學(xué)生以必修2現(xiàn)階段的知識(shí)是不能做答的，教師予以知識(shí)拓展：①如以♀(2n)×♂(4n)，同樣也可以得到3n的種子，但這種3n植株的雌花中的胚珠會(huì)生成硬殼，像有種子一樣，所以這種雜交方案不能采用。②三倍體無(wú)子西瓜因?yàn)椴恍纬煞N子，所以缺乏由幼嫩種子產(chǎn)生的生長(zhǎng)素，要刺激子房發(fā)育成果實(shí)，就要授以成熟的花粉。因此必須把三倍體和二倍體相間種植，以保證有足夠的二倍體植株的花粉傳到三倍體植株的雌花上去。教師的解答滿足了學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望，達(dá)到了很好的互動(dòng)效果。

問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入到深層次的學(xué)習(xí)探索中，學(xué)生在設(shè)問(wèn)和釋問(wèn)的過(guò)程中萌發(fā)自主學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和欲望。通過(guò)閱讀、設(shè)疑、思考、感悟、釋疑的過(guò)程逐漸養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，在實(shí)踐中不斷優(yōu)化自主學(xué)習(xí)的過(guò)程和方法，初步體驗(yàn)到嘗試探究學(xué)習(xí)的成功喜悅，喚起他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的變革。