例談基于問題定向的高中生物概念的探究教學(xué)

胡雪珠

摘 要 敘述在進行基本概念的教學(xué)中時實施探究教學(xué)，可以使學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)更趨于合理化和系統(tǒng)化。基于問題定向的概念探究教學(xué)包括三個環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)問題情境、問題定向與多向求解、驗證與交流。

關(guān)鍵詞 問題定向 生物概念 探究教學(xué)

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

1 問題提出的背景

培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)造能力和良好的科學(xué)素養(yǎng)已成為現(xiàn)代教育的目標。但是長期以來，由于種種原因，生物教學(xué)已經(jīng)演變?yōu)椋航處熣毡拘频刂v，幾乎是滿堂灌；學(xué)生成了課堂純粹的聽眾，他們已經(jīng)習(xí)慣了“教師講、學(xué)生聽”的模式，學(xué)生在生物課堂學(xué)習(xí)中主體性嚴重缺失。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物和參與探究的興趣，需要教師做大量的、耐心的、艱苦細致的工作。特別在生物概念的教學(xué)過程中，絕大多數(shù)教師都不為學(xué)生提供自由表達、質(zhì)疑、探究、討論問題的機會。針對這一現(xiàn)狀，筆者提出了高中生物概念的探究教學(xué)的問題，旨在通過較深入地研究和探討，尋找出一條使學(xué)生的探究能力、學(xué)習(xí)能力和解決問題能力等方面有更好發(fā)展的有效途徑。

2 生物概念探究教學(xué)的意義

《禮記·中庸》的“博學(xué)之、審問之、慎思之、明辯之、篤行之”就體現(xiàn)了探究性教學(xué)的理念。近代著名教育家陶行知先生的“教學(xué)做合一”，主張讓學(xué)生“靜觀大千世界，啄開未知之門，飛入神秘之宇宙，找出真理之夜明珠”更是充分體現(xiàn)了其創(chuàng)新教育與探究教育的思想。

生物教學(xué)的目標之一就是讓學(xué)生獲得科學(xué)知識和掌握科學(xué)概念。科學(xué)概念是促進人們思維、學(xué)習(xí)和正確地認識自然和理解自然的基礎(chǔ)，因此，學(xué)生要想增長知識就必須掌握科學(xué)概念。高中生物有大量的生物學(xué)概念，學(xué)生對這些概念掌握的程度直接關(guān)系到他們對生物學(xué)知識的理解應(yīng)用，因此，“概念”的教學(xué)在生物教學(xué)中具有十分重要的地位。基于問題定向的高中生物概念的探究教學(xué)改變了傳統(tǒng)教學(xué)中概念只讓學(xué)生“讀”、“記”的方法，循循善誘地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究的思維和方法，使學(xué)生在類似科學(xué)研究的氛圍中獲取概念，是學(xué)生掌握科學(xué)概念一種有效的方式。教師在進行概念的教學(xué)中實施探究教學(xué)，可以使學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)更趨于合理化和系統(tǒng)化，促進學(xué)生更好地理解概念，掌握概念的本質(zhì)，打破了探究教學(xué)只適合于實驗教學(xué)的傳統(tǒng)理念，可能帶來探究教學(xué)理念上的一種新突破。

3 基于問題定向的高中生物概念的探究教學(xué)環(huán)節(jié)

通過實踐，筆者發(fā)現(xiàn)：教師若在某些生物學(xué)概念的教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生以探究的思維方式研究它們，就能使學(xué)生感悟這些知識的產(chǎn)生和發(fā)展的過程，從而有利于學(xué)生對知識的深刻把握和各種能力的培養(yǎng)，能夠彌補傳統(tǒng)的講授法常常出現(xiàn)的能力與知識分離的不足。基于問題定向的高中生物概念的探究教學(xué)以學(xué)生活動為中心，以問題為核心來展開，以小組合作學(xué)習(xí)為教學(xué)的組織形式。教學(xué)過程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材中的有關(guān)概念為基本探究內(nèi)容，為學(xué)生提供充分自由表達、質(zhì)疑、探究、討論問題的機會，讓學(xué)生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動，理解概念、規(guī)律等科學(xué)知識的產(chǎn)生、發(fā)展過程的教學(xué)活動。教學(xué)過程分為三個步驟：創(chuàng)設(shè)問題情境（概念的引入）、問題定向與多向求解（概念的探究）、驗證與交流（概念的應(yīng)用）。

3.1 創(chuàng)設(shè)問題情境（概念的引入）

著名教育家陶行知先生認為：“發(fā)明千千萬，起點是一問，智者問得巧，愚者問得笨，人力勝天工，只在每事問。”基于問題定向的生物概念探究教學(xué)的一個顯著特點是圍繞問題展開教與學(xué)的活動，它重在讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程中，獲取新概念、理解新概念。因此生物概念探究教學(xué)中，教師要有目的、有意識地創(chuàng)設(shè)一種使學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的情境，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而將學(xué)生帶入概念學(xué)習(xí)中來。

如在進行“人類遺傳病”一節(jié)教學(xué)時，教師可以用與學(xué)生崇拜的明星偶像周杰倫有關(guān)一則報道（周杰倫出道不久就公開承認患有家族性遺傳病——僵直性脊椎炎，經(jīng)常性地全身疼痛。該病的發(fā)病期一般在20歲至40歲階段）激發(fā)學(xué)生對人類遺傳病相關(guān)概念的思考，引出問題：什么是人類遺傳病呢？是不是家族性的疾病都是遺傳病呢？再如在進行“染色體變異”一節(jié)的教學(xué)時可以挖掘生活資源，以學(xué)生們最熟悉的無子西瓜為例引出問題：為什么無子西瓜沒有種子呢？這種西瓜的變異屬于什么類型呢？從而引起學(xué)生對有關(guān)“染色體變異”一系列概念的思考。

由于問題是學(xué)生自己提出來并迫切希望解決的，自然就轉(zhuǎn)化為學(xué)生內(nèi)在的探究需要。在創(chuàng)設(shè)問題情境時教師應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的需要精心組織創(chuàng)設(shè)情境的材料，選擇那些與揭示科學(xué)概念直接有關(guān)的材料；避免探究目標的分散，從而提高探究的實效性。教師在選擇材料時應(yīng)注意：（1） 所選材料必須要有適應(yīng)性，要與所學(xué)的概念有關(guān)，并且緊緊圍繞它們組織和展開教學(xué)活動。（2） 材料要能引起學(xué)生的興趣，使它們產(chǎn)生心理共鳴，激起探究的欲望，如生活中的自然現(xiàn)象、蘊含哲理的有趣故事、生動形象的錄像等。

3.2 問題定向與多向求解（概念的探究）

學(xué)生在教師設(shè)置的情境中會產(chǎn)生各種各樣的想要解決和探究的問題，但是有些問題在學(xué)生的頭腦中也許只是一些模糊的印象，有些問題也許在學(xué)生現(xiàn)有的知識水平下根本就無法通過探究得出某些實質(zhì)性的結(jié)論，有些問題也許不值得探究等。即使學(xué)生有了強烈的探究欲望，若不能針對實質(zhì)性的問題進行探究，探究活動也難以展開和深入。因此探究教學(xué)中，教師要想方設(shè)法通過引導(dǎo)、優(yōu)化和集中學(xué)生的問題，使學(xué)生的問題定向，即讓學(xué)生在全面分析問題情境的基礎(chǔ)上，提出需要解決的或者可以解決的實質(zhì)性問題，使這些問題明朗化。

如在進行“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”教學(xué)時，通過多媒體展示一株放在窗臺上久不移動的盆栽植物，把學(xué)生平時熟視無睹的向光性現(xiàn)象做了一個特意的放大，引發(fā)了學(xué)生的思考并提出問題：植物為什么會出現(xiàn)向光性呢？若一開始教師就讓學(xué)生對著這個問題進行討論，結(jié)果是可想而知的，因為學(xué)生原有的知識結(jié)構(gòu)不足以解決這個問題，但教師此時若幫著學(xué)生把問題細化定向成：引發(fā)窗臺植物生長方向改變的環(huán)境刺激是什么呢？你能否設(shè)計實驗來證明你的觀點？學(xué)生通過觀察教師展示的情境，能夠得出，環(huán)境中的單側(cè)光照使得植株的生長方向改變了，并能設(shè)計出這樣的實驗來佐證他們的觀點：同樣的植株均分兩組：A組放在均勻光照下，B組放在單側(cè)光照下，若A組植株生長方向沒變，B組生長方向朝向光源方向，說明結(jié)論正確……

再如在進行到溫特實驗的教學(xué)過程時提供了以下相應(yīng)的背景資料：多媒體演示荷蘭科學(xué)家溫特的實驗過程（把尖端切下后放在瓊脂切快上幾小時，移去尖端，再把瓊脂切成小快，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一側(cè)）引發(fā)了學(xué)生疑問：為什么要這么做呢？有的學(xué)生可能就會想到：這是否與尖端產(chǎn)生的物質(zhì)能夠運輸有關(guān)？還有些學(xué)生可能會想問：尖端產(chǎn)生的物質(zhì)在胚芽鞘的生長中會有什么作用呢？如何證明它的作用？學(xué)生此時會很自然地圍繞這些問題展開討論并會主動設(shè)計實驗來驗證自己的假設(shè)……教師此時同樣應(yīng)設(shè)法使學(xué)生的問題定向（再展示溫特實驗的結(jié)果：切去尖端的胚芽鞘彎向放置瓊脂塊的相對一側(cè)）。這樣教師通過具體實例，啟發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題并提出有利于探究的問題，并能夠進行科學(xué)選材，合理設(shè)計驗證實驗方案，理解了為什么植物具有向光性，從而獲得了向光性的科學(xué)概念。

3.3 驗證與交流（概念的應(yīng)用）

驗證與交流是生物概念的探究教學(xué)中學(xué)生形成正確概念的階段，這是探究的完成階段。教師要及時組織學(xué)生進行提升，將潛藏在學(xué)生頭腦中的表象進行梳理、分類、歸納、提升，最終形成科學(xué)的概念，確保學(xué)生真正獲得生物概念，使之成為今后進一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在引導(dǎo)學(xué)生匯報交流時，教師應(yīng)采用多種方法介紹學(xué)生探究的問題的相關(guān)解釋，從而為學(xué)生實現(xiàn)概念的獲得提供契機和可能，這樣才能實現(xiàn)由原有不成熟甚至是錯誤觀念向科學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，從而形成科學(xué)概念。概念的應(yīng)用環(huán)節(jié)中，教師要注意指導(dǎo)學(xué)生自己得出結(jié)論，不要把自己的意見強加給學(xué)生。同時教師應(yīng)起到指導(dǎo)、控制的作用，應(yīng)始終調(diào)控學(xué)生的交流方向、時間和深度，避免學(xué)生注意力分散。

教師在組織學(xué)生討論交流的時候，面對學(xué)生的疑點難點，不要過早解釋，而是要有意識地挑起學(xué)生的爭論。爭論中，只有事實才能使學(xué)生口服心服，教師的簡單評判只會壓抑學(xué)生獨立思維，不但不能幫助學(xué)生科學(xué)地認識事物，還會使學(xué)生錯誤地認為：原來老師是這樣說的，我出錯的原因是我的看法和老師不一樣。如果教師經(jīng)常當“裁判”，時間一久，學(xué)生就會認為回答問題和討論問題時要盡量符合教師的意圖，要盡量猜中教師的答案，否則就是錯誤的。因此，教師必須善于抓住課堂上引發(fā)學(xué)生爭論的因素，讓學(xué)生真正獨立地闡述自己的真實看法，學(xué)生創(chuàng)造的火花就會在闡述和辯論中時時閃爍。概念運用環(huán)節(jié)更為重要的是應(yīng)使學(xué)生嘗試概念圖的構(gòu)建，從而將新學(xué)的概念知識構(gòu)建入已知的知識框架中。概念圖的涵義是：用網(wǎng)絡(luò)圖的方式，促使學(xué)生自己主動建構(gòu)、擴大、改造知識結(jié)構(gòu)的一種教學(xué)策略。概念圖標注了概念間的具體聯(lián)系，促進對知識結(jié)構(gòu)的理解，反映具體事物與知識結(jié)構(gòu)整體之間的關(guān)系：具體事物、具體概念在結(jié)構(gòu)中位置和作用，利于梳理歸納知識體系，靈活運用知識。如在學(xué)完染色體變異后，教師就可讓學(xué)生結(jié)合基因突變、基因重組的相關(guān)知識構(gòu)建出圖1所示的概念圖，從而使學(xué)生對可遺傳變異這一抽象的上位概念有了深刻的理解和認識。

總之，基于問題定向的高中生物概念探究教學(xué)能使學(xué)生將新的概念與先前所學(xué)知識相聯(lián)系。教學(xué)過程中，學(xué)生通過自身的經(jīng)驗，主動探究形成對概念的感性認識和理解，然后通過教師的引導(dǎo)，逐漸發(fā)現(xiàn)事物或事物之間的規(guī)律關(guān)系，形成對科學(xué)概念的準確全面的理解。