精準制導 追索目標

陳曉麗

摘 要 敘述高中生物教學中實施問題定向的探究性教學，力圖促進學生的認知結構趨于合理化和系統化，并結合“染色體變異”新授課課例進行說明。

關鍵詞 高中生物 問題定向 探究性教學

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

1 研究背景

對于“探究”這一術語的理解，研究者們提出了多種不同的看法。美國《國家科學教育標準》中的探究定義為：“科學探究指的是科學家們用于研究自然并基于此種研究獲得的證據提出解釋的多種不同途徑。探究也指學生用以獲取知識、領悟科學家的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的種種活動。”定義后句中的探究是指對教學中的探究，實則是對科學探究的探究。

我國古代的《禮記·中庸》的“博學之、審問之、慎思之、明辯之、篤行之”很好地體現了探究性教學的思想。教育家陶行知先生的“教學做合一”，更是充分體現了其創新教育與探究教育的思想。新課程改革倡導探究性學習，旨在引導學生主動參與探究過程，提高學生的創新和實踐能力。而廣大教師對于探究性學習經歷了從認知到認同的升華過程，并在行動上開始實踐，課堂呈現出勃勃生機。

2 問題定向的探究教學

問題是思維的起點，是學習的動力，是創新的基石。在生物學課堂中，學生在教師設置的情境中會產生許多想要探究的問題。但是有些問題在學生的頭腦中與已有的知識之間只是形成一些模糊聯系；有些問題在學生現有的知識水平下根本無法通過探究得出某些實質性的結論；有些問題根本就不值得去探究。因此在探究教學中，教師設置問題情境后，要想方設法引導、優化和集中學生的問題，使學生下一步要探究的問題定向化，也就是指讓學生在全面分析問題情境的基礎上提出需要解決的實質性問題，使這些問題明朗化。

生物學知識主要包括事實、概念和原理。基于問題定向的探究教學的內涵：在教師的組織引導下，學生主要采取自主學習以及小組合作的學習方式，將生物學中的核心概念、基本原理及生理過程、生物科學發展史作為基本探究內容，學生在討論、質疑、總結歸納、表達、評價等過程中理解概念、規律等科學知識的產生、發展過程的教學活動。

3 策略應用

下面以“染色體變異”為例談如何運用策略。染色體變異是人教版《必修2·遺傳與變異》第五章第二節的內容，屬于可遺傳變異的三大來源之一。課程標準和教學指導用書的要求是：簡述染色體結構變異和數目變異；說出染色體結構變異的基本類型，說出染色體數目的變異。教學重點是染色體的數目變異；教學難點是染色體組的概念，二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯系。筆者在教學中注意搭建教學的腳手架，通過設置一系列定向的問題情境，提供足夠的感性材料，引導學生在演繹、歸納、類比等多元模式中感悟多種思維方式，引導學生在模型建構過程中主動參與概念的形成、分析、運用和辨析。

3.1 設計研究話題——鎖定目標

教師展示21三體綜合征和特納氏綜合征的相關資料，引導學生得出結論——細胞中個別染色體數目可以增加或減少。在此基礎上，教師引導學生繼續分析圖片中兩種草莓染色體數目的差異，鼓勵學生提出困惑。學生在獲得感性認識的基礎上提出什么是染色體組。教師順勢告知染色體組是本節內容中的教學難點。

設計意圖：學生通過分析兩則資料，能感知到細胞中發生了個別染色體的增加或者減少。學生通過觀察野生型和多倍體草莓的分裂圖像，能感知多倍體細胞中染色體數目成倍增加，結合教材上的表述，自然而然提出困惑：“什么是染色體組？”這樣旨在提高學生識圖、析圖的能力，培養學生自主提出問題的意識，同時使接下來要探究的問題明朗化。

3.2 建構物理模型——自設軌道

（1） 構建雌雄果蠅體細胞中染色體組成模型。

教師呈現“果蠅”的小資料，引導學生提煉關于其染色體組成的關鍵信息，并引導學生對照活動說明，采用小組合作的方式利用信封中的塑料片構建出雌雄果蠅體細胞中染色體組成的模型。一個學生小組在黑板上利用帶有磁性的塑料片構建雌雄果蠅體細胞中染色體組成并匯報構建的理由。

（2） 構建果蠅精子、卵細胞中染色體組成模型。

教師引導各小組在此基礎上繼續構建果蠅產生的精、卵細胞中染色體組成模型，引導學生評價黑板上擺出的模型，將其與自己構建的模型進行比較并解釋出現多樣化的原因。

設計意圖：建構模型的活動能夠幫助學生認識果蠅體細胞中染色體組成。在此基礎上，學生能比較準確地構建出果蠅精、卵細胞中染色體組成模型，有利于學習染色體組的概念。

（3） 形成染色體組的概念。

教師引導學生分析精、卵細胞中的染色體組成特點，告知學生精細胞和卵細胞中的染色體分別構成了果蠅的一個染色體組，同時演示減少或增加任意一條染色體后都不是一個染色體組，引導學生分析染色體組的特點進而構建概念。

設計意圖：染色體組是本節內容的核心，如果學生直接閱讀教材，很難理解其本質。通過設置兩個定向的問題情境，學生首先能從果蠅精細胞、卵細胞中的染色體組成獲得對染色體組的初步認識。再通過分析增加或減少一條染色體后均不符合染色體組的概念，學生能理解概念中“一個染色體組攜帶著控制果蠅生長發育，遺傳變異的全部遺傳信息”的內涵。

3.3 運用類比歸納，縱深推進

在學習染色體組概念的基礎上，學生可以很輕松地說出果蠅體細胞中有2個染色體組。教師同時展示一則關于蜜蜂的資料，并告知果蠅、工蜂和蜂王都是二倍體生物，引導學生構建二倍體的概念。學生首先給出的理解是：“體細胞中有兩個染色體組的個體就是二倍體”。教師評價及引導后，學生能體會到另一個關鍵點“由受精卵發育而來”。在充分理解二倍體概念的基礎上，學生構建出三倍體、四倍體、多倍體的概念。

設計意圖：學生往往認為含有兩個染色體組的個體就是二倍體，這是他們對于二倍體的前科學概念。通過繼續分析資料，學生完善“二倍體”的科學概念，理解概念的本質，并運用類比、歸納的思維方式構建出三倍體、多倍體概念。這樣將學習的主動權教給學生，激發了學生的學習熱情，鍛煉了他們閱讀資料提煉關鍵信息的能力，同時提升了他們歸納總結能力。

3.4 引發認知沖突，自主制導

教師呈現關于蜜蜂的第二則資料，并引導學生思考：“雄蜂體細胞中染色體和染色體組的數目分別是多少？”在此基礎上，教師告知學生雄蜂是單倍體生物。教師繼續呈現花藥離體技術的圖片和文字資料，引導學生構建單倍體概念。學生給出的概念是“由卵細胞或精子發育而來，體細胞中含有一個染色體組的個體為單倍體”。教師及時評價，肯定單倍體生物的來源，同時引導學生填寫并分析表格，繼續完善單倍體的概念。學生能意識到由卵細胞或精子發育而來，體細胞中不論有幾個染色體組都為單倍體。在此基礎上，學生自然能理解教材上給出的概念“含有本物種配子染色體數目的個體，為單倍體。”

設計意圖：教材上單倍體的概念是從成因來定義的，極為抽象，易與其他概念相混淆。因此教師采用基于問題定向的概念形成方式組織教學，學生通過閱讀、分析兩則資料以及表格中豌豆、馬鈴薯、普通小麥形成的單倍體，在思考中產生認知沖突，激發探究欲望，步步深入，層層推理分析，最終形成單倍體概念，掌握概念的內涵和外延。

4 結語

基于問題定向的生物探究教學雖然還存在局限性，但是從實踐來看，該模式能培養學生擅于思考、主動發現、自主學習的良好習慣，提高學生的各種能力，尤其是處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力。同時能促進教師積極改變教學思維，優化教學設計，有利于實現教學相長，提升教師自身素質。