張紹敏
摘 要:五段教學法將課堂教學分解為“學、思、探、練、評”五個基本要素,在生物探究實驗中實踐和探索,優化了課堂活動,提高了教學效益,取得了明顯可喜的收獲。
關鍵詞:五段教學;生物實驗;應用
赫爾巴特學派概括出人類認識過程的共同要素是“感知、思維、運用”。教師首先通過教學行為呈現每一節課的課堂教學目的,喚起學生大腦中原有的觀念,激發學生用舊觀念解決新問題的矛盾,然后師生帶著當堂課的學習目的,將原有知識和觀念與新知識、新觀念結合起來,而后運用所掌握的新知識去解決相關問題。最后通過評價和反思,對所學新知識進行概括和抽象,讓新老知識模型在學生大腦中長時間的保留,師生都獲得成功的體驗。這個過程就是“學、思、探、練、評”實踐過程,它與赫爾巴特的五段式教學思想不謀而合。
生物學作為一門自然學科,探究實驗在生物課程設置中占據了相當大的比重,北師大版初中生物學教材共設置了70個探究實驗,可見探究實驗在初中生物學教學中的重要地位。探究實驗需可使學習主動性、積極性、思維能力、動手能力、合作能力等得到長足發展。
探究實驗課的第一步就是根據生活所見所聞提出問題,這就要求學生觀察生活現象,進行思考,發現有價值的問題。這與“五段”模式中“學”然后“思”不謀而合。以《性狀遺傳有一定的規律》的教學設計為例來對“五段”教學在生物探究實驗課堂中的應用進行說明。如何指導學生“學”而后會“思”并能提出有探究價值的問題是五段教學法的第一階段“學”和第二階段“思”開展的目的。為了引導學生探究遺傳現象的一般規律,并能在學習前提出有探究價值的問題,教師在教學前對學生的學情就要詳細分析,哪些遺傳學現象是學生容易觀察到卻因生活常識的局限沒有深入思考的。
教材設計了兩個生活中的遺傳變異案例:案例一,一對夫婦,一位有耳垂,一位無耳垂,生的孩子有耳垂。這一案例中根據常識學生知道這一對夫婦所生的孩子遺傳了有耳垂一方的性狀,學生根據前面學習的舊知識可以得出的結論。為引導學生深入的研究這一現象背后的原理,教師可利用導學案的自主學習問題進行提示——有耳垂和無耳垂分別由有耳垂基因和無耳垂基因控制,進一步設問啟發學生:只有有耳垂的基因傳遞給了小孩,無耳垂的基因沒有遺傳給小孩嗎?
為一個問題進行正確引導學生的思考,推出第二個案例:另一對夫婦都有耳垂,卻生了一個無耳垂的孩子,這是變異現象,學生根據常識也可以做出正確的解答,但是既然夫婦雙方都是有耳垂的性狀那么都應該具有有耳垂基因,為什么會生出具有無耳垂基因的小孩?難道小孩的無耳垂基因是憑空變異出來的?這種現象是個別偶然的?還是有一定概率必然的?
為了解決這一系列問題,教師再設計調查問卷進行性狀遺傳和變異的班級調查,學生進行父母眼瞼的性狀和自己及兄弟姐妹眼瞼性狀問卷調查,通過問卷調查交流,學生會發現,第二對夫婦所生的小孩出現的變異現象并不是偶然的,而是普遍存在的,比如初二一班45個同學中出現了8個同學父母都是雙眼皮,而自己卻是單眼皮。這一問卷調查的結果與前面自學所見到的案例有著相同之處,引起了學生一探究竟的學習欲望。
接下來就是如何設計“探”的活動,讓學生對前面所“學”所“思”進行探究。探究遺傳的一般規律,必須要有遺傳學的基礎知識作為支撐,教師再次以導學案為依托,讓學生以小組為單位繪制出遺傳學術語之間關系的概念樹——遺傳、變異、性狀、相對性狀、基因、染色體、DNA、等位基因、顯性基因、隱性基因、顯性性狀、隱性性狀、基因型、表現型。通過小組探討,有的小組概念樹整理得十分的清晰。
通過小組熱烈探究,每個小組建構遺傳概念樹,達成統一認識:有耳垂和無耳垂這對相對性狀中有一個為顯性性狀另一個為隱性性狀,且控制有耳垂和無耳垂的等位基因中也存在顯性基因和隱性基因之分;雙眼皮和單眼皮這對相對性狀中也有一個是顯性性狀另一個是隱性性狀,控制雙眼皮和單眼皮的等位基因中有一個是顯性基因另一個是隱性基因。
那么有耳垂和無耳垂基因中哪一個是顯性基因哪個是隱性基因?雙眼皮和單眼皮基因中哪一個是顯性基因哪個是隱性基因?要解決這兩個問題,按照探究實驗的步驟就需要對提出的問題進行假設,此時,教師可組織學生對這兩個問題做出假設,有的學生做出的假設是有耳垂基因是顯性基因,無耳垂基因是隱性基因,也有的學生做出的假設是有耳垂基因是隱性基因,無耳垂基因是顯性基因;有的學生做出的假設是雙眼皮基因是顯性基因,單眼皮基因是隱性基因,也有學生做出的假設是雙眼皮基因是隱性基因單眼皮基因是顯性基因。
如何對學生做出的兩類截然不同的假設進行驗證?接下來就是設計實驗方案并實施實驗方案進行驗證,但是對于這樣兩個遺傳變異現象,不可能在短時間內進行實驗完成,因此,可以將實驗改為案例分析。此時教師發揮主導作用引導學生以小組為單位根據教材上的兩個有耳垂和無耳垂遺傳變異現象的案例,以及班級調查的雙眼皮和單眼皮遺傳變異的結果進行探討分析。
通過小組探討,學生對第一個案例進行分析得出結論,無論有耳垂和無耳垂基因哪一個是顯性都有可能出現此現象;學生對第二個案例進行分析得出結論,只有當有耳垂基因是顯性基因時才能出現夫婦雙方都是有耳垂生下一個無耳垂的小孩的現象。理由——小孩無耳垂性狀是由無耳垂基因控制,而小孩的無耳垂基因是來自于夫婦提供的配子的,夫婦雙方應該含有無耳垂基因,但是夫婦雙方表現出來的都是有耳垂的性狀,因此無耳垂基因控制的無耳垂性狀沒有得到表現,由隱性基因的概念可得出結論無耳垂基因應該為隱性基因,有耳垂基因應該為顯性基因,那么夫婦雙方的基因型都應該是一對基因中有一個為有耳垂(顯性)基因,一個為無耳垂(隱性)基因,當夫婦雙方的配子都是無耳垂基因的配子結合成受精卵時,此受精卵發育成的小孩為基因型為雙無耳垂(隱性)基因的小孩,此小孩因為只含有兩個隱性的無耳垂基因,因此可以表現為無耳垂的性狀。同理可根據雙眼皮的夫婦生出單眼皮的小孩這一變異現象可得出雙眼皮基因是顯性基因單眼皮基因是隱性基因。通過探討,師生可以共同總結出性狀顯隱性的判別規律:同生不同,同為顯性不同為隱性(雙眼皮的夫婦生出單眼皮的子女,雙眼皮基因為顯性基因,單眼皮基因為隱性基因)。此時教師可讓學生繪制性狀遺傳圖,明確基因可以用字母表示,等位基因用同一字母的大小寫表示,大寫字母表示顯性基因,小寫字母表示隱性基因,親代的基因組成都是成對的,配子的基因組成少一半成單存在,受精卵的基因組成又是成對的,子代的基因組成與受精卵的基因組成相同。
通過探究和自學,學生基本掌握了遺傳的一般規律,此時可以讓學生“預測一對夫婦所生子女的性狀表現”,讓學生獨立將雙親的配子種類填寫在表格中,并且嘗試繪制這對夫婦生育左利手和右利手子女的遺傳圖解,然后再獨立完成一只黑毛豚鼠和一只白毛豚鼠雜交所生三窩子代全部是黑毛豚鼠的遺傳圖解的繪制,并根據遺傳圖解判斷黑毛豚鼠和白毛豚鼠的黑毛基因和白毛基因的顯隱性。最后根據練習結果總結出性狀顯隱性判別的規律:不同生同,同為顯性不同為隱性的規律。
當學生進行練習后,練習結果首先在小組內有了交流反饋,然后在教師的組織下在班級內有了交流反饋,這樣的交流反饋讓每一個班級成員都有了提出問題、進行解釋的機會,并在此過程中獲得與人交流的成功體驗。組內成員智慧的摩擦和班級內組間智慧的碰撞,激起了學生對本節課所學進行反思分析和總結,并且在練習中用本節課所學新知識解決生活的遺傳和變異問題,獲得知識解決問題的成功體驗。這樣的交流、反思、分析和總結即達到了五段教學第五個階段“評”的目的。
上面是“五段”教學模式在生物探究實驗課堂中的一次嘗試,我們深切感受到,這樣的課堂拉近了生物科學知識與學生現實生活之間的距離,讓學生感受到知識與人的生命、生活是息息相關的。教師每一個教學環節的設計都要充分考慮學生的主體地位,為學生的自主學習,合作探究創設有利情境,讓學生在生活情境中學習、交流、合作、探索,去經歷學習的過程,這樣課堂才真正喚起了學生探索與創造的興趣,啟發了學生積極的思維活動,拓展了學生的思路和方法,讓學生深刻地感受到知識的產生和獲取的過程,加深了學生對知識的理解掌握,并且在情感上獲得了掌握知識可以解決生活問題的深層次的體驗,讓生物經歷一次真實有趣、自主創新的體驗與探究。
參考文獻:
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