李高梅
摘要 以模型、生活、比喻、設問為支架,例談支架式教學策略在釋疑解惑中的應用。
關鍵詞 支架式教學 釋疑解惑
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
“支架式教學”模式最早是由布魯納借用建筑行業中使用的“腳手架”提出的一個術語,后來建構主義理論研究者依據蘇聯著名教育學家維果斯基的“最近發展區”理論,將其發展為一種教學模式。該教學模式的特點是為學習者搭建“腳手架”,并讓學生沿著“腳手架”逐步攀升,從而完成對新知識的建構,實現對知識理解和掌握的一種教學策略。
釋疑解惑是教師經常性的工作,方式方法眾多,下面就“支架式教學”策略在釋疑解惑中的應用,談點粗淺的體會,希望能起到拋磚引玉的作用。
1以“模型”為支架,架設起具體與抽象之間的橋梁,化解疑難
許多生命現象微觀而抽象,不少學生因缺乏感性認識而難以理解。如何化解學生的困惑?夸美紐斯在《大教學論》中寫道:“在可能的范圍以內,一切事物都應該盡量地放到感官跟前。”由此,教師可根據教學需要,提供或設計一定的輔助教具,如模型、標本、掛圖或實物等,為學生創造一個直觀的學習環境,將抽象復雜的內容形象具體化,幫助學生理解與掌握知識,從而解除其困惑。
例如,人教版必修1“生物膜的流動鑲嵌模型”一節中,關于“對生物膜結構的探索歷程”介紹道:荷蘭科學家Goiter和Grendel用丙酮從人的紅細胞膜中提取脂質,在空氣一水界面上鋪成單層分子,測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。由此得出結論:細胞膜中的脂質分子必然排列為連續的兩層!該內容看似簡單,但學生對此推論并不了解。盡管教師抓住“磷脂單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍”啟發學生思考,但仍有部分學生不理解為何可得出這一推論,口中不停地念叨:“憑什么呀?”于是,筆者將一張練習紙對折,問學生:“對折前你們看到的紙的面積是對折后的幾倍?”“2倍!”“原來這張紙是單層的,對折后變成幾層?”“2層!”“那么根據上述材料推測,脂質分子構成細胞膜應該排列成幾層?”學生豁然開朗答:“2層!”。這樣,借助一張紙做“模型”化抽象為具體,學生順利從形象思維過度到抽象思維,自然而然得出推論,他們的疑惑不能就煙消云散了。
[例1]以知某質粒含有M、N兩種限制酶(兩種酶切割序列完全不同)切割位點。若用限制酶M和N切割,通過凝膠電泳分離,分析得出表。請思考回答:該質粒長度為____kb,在該質粒中,M酶與N酶的切割點分別有____、____個。
沒料到許多學生不會做這道題,甚至看了答案也不理解。筆者靈機一動,將一張8K的練習卷卷成筒狀,并首尾相接連成環(用左手捏著接口),構成一個簡易的“環狀質粒”模型;然后將右手的食指和中指叉開,模擬剪刀,做剪的動作,去剪質粒。剪第一刀,松開接口,教師提醒學生注意觀察結果:只是環狀質粒打開變成鏈狀,而不是被剪成兩段。剪第二刀,才會產生兩個片斷;剪第三刀,產生三個片斷;以此類推,剪N刀,產生N個片斷……這樣借助一個簡易的“質粒模型”,學生終于理解其中的緣由。他們思維的閘門一旦打開,后續的問題就水到渠成。
再如,學完細胞有絲分裂后,教師要求學生畫具有2對同源染色體(2n=4)的植物體細胞有絲分裂后期圖,總有學生畫成如圖1所示的狀態。
為什么這樣畫不對?如何讓學生領悟、體會著絲點和柔軟的染色體,在紡錘絲的牽引下,在有細胞質阻力的情況下,移向細胞兩級的位置狀態?僅憑教師語言描述,學生確實難以在頭腦中形成清晰、準確的畫像。筆者急中生智,用講臺上擦黑板的濕毛巾打了個結,以“結”代表著絲點,結兩端柔軟的毛巾代表染色體柔軟的臂,再用手指捏著“結”模仿紡錘絲牽引著絲點拉著染色體做上下左右的牽引運動,并提醒學生注意觀察、總結著絲點和染色體臂與運動方向的關系。結果顯而易見,染色體著絲點始終“走”在運動方向的前面,染色體臂在后面,疑難隨即破解。“教具”雖然簡陋粗糙,但學生在愉快的笑聲中心領神會,解惑效果很好(課后,改用柔軟的絲巾代替,借助“模型”解惑效果比播放課件好)。
由此可見,以“模型”為支架,能使抽象的知識具體化,有利于學生從具體的模型中抽象出相關知識,從而搭建起具體模型與抽象思維之間的橋梁,有效地幫助學生化解疑難。
2以“生活”為支架,架設起感性與理性之間的橋梁,突破疑難
知識源于生活,也應用于生活。但學生往往將生活與學習割裂開來,以至于產生困惑。
[例2]恒溫動物的體溫存在調定點機制,即有一個確定的數值(如人體為37℃)。若體溫偏高這一數值,機體就會啟動相應的調節機制。回答下列問題:
(1)正常情況下,盡管氣溫波動較大,但健康人的體溫始終接近37℃,說明機體的____基本相等。當突然受到寒冷刺激時,人會打寒顫,請以反射弧的形式具體寫出該調節過程:____。
(2)當病原體入侵人體后,釋放的毒素會作用于體溫調節中樞,將調定點數值上調,引起人體的____產生____(填“冷覺”或“熱覺”)。
(3)發熱病人通過____調節網絡,使調定點恢復,從而維持內環境穩態。
參考答案:(1)產熱量和散熱量 冷覺感受器興奮→傳入神經→下丘腦體溫調節中樞→傳出神經→骨骼肌收縮 (2)大腦皮層 冷覺 (3)神經-體液-免疫
對題(2)中的“體溫定點數值上調,將引起人體產生冷覺”,學生感覺無從下手,也難以理解答案。
筆者引導學生回顧生活體驗:人體正常體溫約37℃,即定點體溫為37℃,當外界氣溫遠低于定點體溫37℃時,如冬天,你的感覺是什么?(學生不假思索說“冷”)但夏天,當外界氣溫接近或高于定點體溫37℃時,你的感覺是什么?(學生異口同聲說“熱”)假如外界氣溫不變,我們把定點體溫調高,你的感覺應該是什么?(學生恍然大悟:“冷”)這樣借助學生原有的生活經驗,并促使他們用積累的經驗,來感受其中所蘊含的生物學知識。學生就能在表象的感知中,逐步升華到理性深層認識,從而有效地化解疑難。
由此可見,教師結合現實生活,從學生熟知的生活經驗或現象入手,搭建起感性認識與理性思維之間的橋梁,亦能提高答疑解惑的效度。
3以“比喻”為支架,架設起簡單與復雜之間的橋梁,破解疑難
高中生物學有些內容復雜、抽象難理解,倘若教師還照本宣科按字面意義去講解,釋疑效果勢必大打折扣。適當運用“比喻”,不僅可以使原本復雜抽象的內容變得簡單形象,疑難順勢而破,而且給學生留下鮮明、深刻的印象,課堂教學也變得生動、活潑。
例如,關于細胞凋亡的意義,其中之一是:多細胞生物體完成正常發育的關鍵。然而,不少學生由于不理解而難以內化。筆者以胚胎發育過程中人手指的形成為例,說:“人手指的形成就是手指間細胞凋亡的結果。假如胚胎發育過程中,手指間的細胞不凋亡,五個手指將愈合在一起,像把‘肉鏟子。”并配以肢體動作,五指并攏做“鏟狀”。學生哄然大笑,有的還模仿教師,也五指并攏做“鏟狀”。課堂氣氛輕松活潑,疑難問題迎刃而解。
由此可見,借用形象的比喻來解讀抽象的疑難,可將復雜、抽象、難懂的教學內容轉換成淺顯、生動、易懂的知識加以理解,解惑效度自然提高。
4以“問題”為支架,架設起已知與未知之間的橋梁,自主釋疑
大量科學研究證明:巧設問題不僅能夠激發學生主動學習的積極性,同時對他們分析問題、力求解決問題的意志也有著巨大的推動作用,這對提高釋疑解惑的效度也是大有裨益的。
[例3]據圖2和圖3回答利用農桿菌轉化法培育轉基因植物的相關問題:
用兩種限制酶Xba Ⅰ和Sac Ⅰ(兩種酶切出的黏性末端不同)切割某DNA,獲得含目的基因的片段。若利用該片段構建基因表達載體,應選用圖2中的何種Ti質粒?( )
許多學生錯選丙,出錯的原因是沒有弄清楚農桿菌轉化法的實質——農桿菌的Ti質粒上的T-DNA(可轉移的DNA)可轉移至受體細胞,并且整合到受體細胞染色體的DNA上。根據農桿菌的這種特點,如果將目的基因插入到Ti質粒的T-DNA上,通過農桿菌的轉化作用,就可以使目的基因進入植物細胞,并將其插入到植物細胞中染色體的DNA上,使目的基因的遺傳特性得以穩定維持和表達。
為了彌補該知識缺漏,加深理解,筆者結合圖3設問:攜帶外源基因的DNA片段為什么要插在Ti質粒的T-DNA上,而不插在其他部位?其優越性在哪里?
一語點醒夢中人,學生立馬翻書,開動腦筋,很快就在書本上找到答案。至此,不需要教師多費口舌,學生已弄清困惑。
可見,有些疑難問題,只要教師“巧問”,引導得當,在已知與未知之間架設好支架,學生思路打開,便可自主完成。
教學中,學生的疑難問題層出不窮,解疑的方法也多種多樣。教師只要根據教學實際,多想辦法,恰當地運用各種手段,搭建易于學生理解的橋梁,學生的思維空間得以拓展,答疑解惑的效度就能提高。