周茜
摘 要 以案例形式總結歸納了教學設計中需要關注的幾個問題。強調教學設計中既要重教,更要重學;既要尊重教材,準確理解核心概念,還要主動開發課外資源,豐富課堂教學;既要設計學生的探究活動,也要指導學生自主構建。
關鍵詞 教學設計 主線選擇 學生探究 知識建構 資源利用
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
一節好課離不開一個好的教學設計。教學設計的根本目的是促進學習者的學習。新課程改革特別強調教學中的“四基”:基礎知識、基礎技能、基本態度、基本方法。因此,教師在教學設計中既要重教,更要重學;既要尊重教材,準確理解核心概念,還要主動開發課外資源,豐富課堂教學;既要設計學生的探究活動,也要指導學生自主構建。下面結合筆者自己聽課、評課及教學實踐的案例,談談教學設計中需要重點關注的幾個問題。
1 教學設計中的主線選擇
任何教與學過程中,都應有一條清晰的思路,即教師的“教路”和學生的“學路”。教師的“教路”如果能尊重知識的邏輯結構,尊重學生的認知規律,就能在教學過程中轉變為學生的“學路”,達成促進學習者學習的目的。如何選擇教學主線呢?筆者認為這條主線應是圍繞核心概念展開的。從概念的本質教學入手,擴展到其外延,以及與其他相關概念的邏輯關系。這樣的教學才不會偏離高中生物教學的根本要求。
案例1:在“人類遺傳病”的教學中,圍繞“遺傳病”這一核心概念,可以沿著“遺傳病的概念→遺傳病的類型及遺傳特點→遺傳病的危害性→遺傳病的監測和預防→遺傳病的治療”這一線索進行教學。鑒于學生已有的遺傳規律的學習基礎,“遺傳病的類型及遺傳特點”的教學可以由學生自主歸納交流完成;“遺傳病的危害性、遺傳病的監測和預防、遺傳病的治療”的教學可以由教師提供相應的學習資料,組織學生討論分析。如教師可出示“母親年齡與生育后代先天愚型發病風險曲線”,讓學生討論、分析曲線,自己發現適齡生育的道理。再如,教師介紹世界上第一例成功利用基因治療的方法,治療SCID(重癥聯合免疫缺陷癥)患者的資料,引導學生討論基因治療的原理。
核心概念“遺傳病”是本節課的重點,教學中要注意兩個方面,一個方面是“教什么”的問題,教師要完整而準確地理解概念內容?!斑z傳病”這一概念要從2個層面進行理解。(1) 遺傳病是指由于遺傳物質改變而引起的疾病,這是最低層次上的認識。(2) 遺傳病的發生需要一定的遺傳基礎,也是按照一定的方式傳于后代的,生殖細胞或受精卵的遺傳物質發生突變或畸變是形成遺傳病的根本原因。另一方面是“怎么教”的問題,概念教學的基本模式為:教師提供豐富的事實,指導學生參與討論——在豐富的事實基礎上,引導學生分析、抽象、概括,并準確表述——分析概念要點,進行概念的應用與推廣。教師在課前指導學生完成蘇教版生物必修二教材“邊學邊做”欄目中21三體患者的核型分析,讓學生親身體驗患者患病的原因。在此基礎上,引導學生結合減數分裂的相關知識,分析討論得出結論:異常的減數分裂導致精子或卵細胞中21號染色體多出一條,正常受精后,受精卵內有3條21號染色體。除此以外,教師還可以提供色盲基因發現的故事,分析色盲男孩后代的患病情況等。在此基礎上,學生可以比較準確地概括遺傳病的概念,即由于生殖細胞或受精卵里的遺傳物質在結構或功能上發生了改變,從而使發育成的個體患疾病,這類疾病都稱為遺傳病。緊接著,教師指導學生對“腫瘤是不是遺傳病”進行判斷,并與先天性疾病和家族性疾病進行辨析。
2 教學設計中的學生探究
探究學習是新課程提倡的學習方式。課程中的科學探究指的是學生們用以獲取知識、領悟科學的思想觀念領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。有效的探究活動不應游離于教學目標和教學內容的重點、難點,應是學生可參與的,有利于學生建構核心概念和基本原理的。
案例2:在“進化”一節中,基因頻率的變化是本節的難點,非常抽象。課標中提出了“用數學方法討論基因頻率的變化”的活動建議。教師可以創設2個計算情境,引導學生自主探究,幫助學生學習認識遺傳平衡定律,理解自然選擇是如何改變種群基因頻率的。
活動一放在基因庫、基因頻率、基因型頻率等概念的學習后,教師給出一個種群AA、Aa、aa3種基因型的頻率,假設該種群連續3代進行隨機交配,讓學生計算并填表(表1)。
通過計算,學生發現親代的基因頻率分別為A=0.6、a=0.4,且在子一代、子二代、子三代中均保持不變?;蝾l率為什么能穩定不變呢?通過師生共同討論得出,種群基因頻率穩定不變必須滿足5個條件,即遺傳定律。顯然,在自然條件下,這5個條件不可能同時滿足,因此,基因頻率一定會發生變化。
怎樣變化的呢?教師緊接著,給出第二個計算情境。植物中常見的白化苗是由于缺乏葉綠素,不能成活,無法留下后代。假定有一株小麥苗表現正常且攜帶白化基因,該株小麥自花受粉結出第1代種子,第1代種子種植后自花受粉獲得第2代種子,依此獲得第3代,教師指導學生計算并填表(表2)。
通過計算,學生清楚地認識到,在世代傳遞過程中,發生一次自然選擇,白化基因的頻率由1/2降到1/3,依次會降為1/4、1/5,從而真正理解了自然選擇定向改變基因頻率,進化的方向是由自然選擇決定的。
3 教學設計中的知識建構
建構主義認知理論已被教師們廣為接受。那么如何有效引導學生自主建構呢?朱正威教授認為就是在關鍵之處、深入之處,教師“鋪路”,學生“建橋”,教師不能包辦代替。在實際教學中,資料分析、圖解設計、甚至綜合練習都可以幫助學生建構知識。
案例3:在“免疫調節”教學中,針對“神經—體液—免疫的調節機制”這一要點的教學,教師提供了一系列資料,要求學生在自學資料后,設計圖解說明神經調節、體液調節與免疫調節的關系,并回答問題。
資料一:實驗發現,垂體切除導致免疫細胞增殖抑制,淋巴器官萎縮和幾乎所有免疫功能的退化;而注射甲狀腺激素和生長激素則能逆轉這些效應。研究表明B淋巴細胞膜表面有甲狀腺激素的受體蛋白,甲狀腺激素還可以促使T淋巴細胞分泌細胞因子,而細胞因子反過來又控制甲狀腺激素對免疫的調節。
資料二:電鏡和光鏡下觀察到脾臟內神經末梢與淋巴細胞間有突觸結構,神經末梢釋放神經遞質與淋巴細胞膜上的受體結合,從而控制著機體的免疫。而免疫細胞產生的細胞因子等,在調節免疫系統自身功能的同時,也調節神經內分泌系統的功能。
資料三:在治療過敏反應、自身免疫疾病和器官移植中,通常注射糖皮質激素以抑制免疫功能;在治療中樞神經系統損傷時,可以注射IL-1、IL-2、IL-6等免疫細胞分泌的細胞因子。
問題1:病原體侵入機體后,會影響內環境的穩態嗎?人體能夠通過反射或激素來殺滅病菌或病毒嗎?
問題2:為什么焦慮、緊張等心理因素,過冷、過熱、創傷、疼痛等刺激都可抑制免疫功能?(圖1)
4 教學設計中的資源利用
一節生動的課一定需要豐富的教學資源支撐。教師除了要充分利用好教材中提供的各類資源外,教師還需要針對教學重點、難點及學生的學習水平,開發利用課外資源。在資源的利用上,要兼顧資源的時代性、歷史性、生活性和科學性。
案例4:2012年諾貝爾生理醫學獎獲得者巴特勒和霍夫曼發現了關鍵受體蛋白質(Toll樣受體),它們能夠識別微生物對動物機體的攻擊并激活免疫系統,啟動人體免疫的第一道防線。斯坦曼則發現了能夠激活并調節獲得性免疫的樹突細胞(DC),這種細胞促使免疫反應進入下一階段并將微生物清除出機體。在“免疫調節”的教學中,教師可以利用這一最新的內容,拓展教學,完善免疫反應的激活機制,使學生了解到新的研究為傳染病、癌癥等疾病的防治開辟了新的道路。也可以播放中央電視臺“人物”欄目對“泡泡男孩”的介紹錄像,泡泡男孩的名字是大衛菲利普威特,他患有SCID,他的體內免疫系統缺陷,缺乏抵御細菌、病毒的能力,從出生那一刻起,他就生活在一個無菌透明的塑料隔離罩中,人們稱他為“泡泡男孩”。1983年,醫生為他移植了姐姐凱瑟琳的骨髓干細胞,可兩人的骨髓并不完全匹配,更為糟糕的是,手術后,凱瑟琳骨髓內潛伏的致命病毒侵入了泡泡男孩脆弱的身體,并肆意地繁殖,醫生竭盡全力,也無濟于事。最終,醫生放棄了治療,把“泡泡男孩”從禁錮了他12年的泡泡里抱了出來。在他第一次暴露在空氣中的彌留時刻,他母親終于摸到了他,第一次也是最后一次。針對這一感人的資料,引導學生思考為什么醫生要給他移植骨髓干細胞?他姐姐為什么能防御病毒的侵染?這樣的資源可以增添教學的真實感和科學性,使生物教學更生動,更有意義!
此外,有效的教學設計還需要準確的目標定位和適時的評價反饋??傊昝赖慕虒W從設計開始!