自然分材教學理論指導下的高中生物教學

劉雨絲

摘 要：自然分材教學是教師讓教學內容隨學生的學力差異自然分化并指導學生研究和解決自己學習中存在的問題的教學理論與實踐形態，課例以自然分材教學理論為指導，課堂分為感情調節、自學、互幫、釋疑、合作交流與檢測等環節，體現了以學生為主體的理念，落實了課堂教學效果檢測，培養了學生的生物學核心素養。

關鍵詞：自然分材教學；高中生物；教學實例；基因工程

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 收稿日期：2018-10-17 文章編號：1674-120X（2019）06-0089-02

“自然分材教學”系華東師范大學熊川武教授提出的教學理論，其實質為教師讓教學內容隨學生的學力差異自然分化并指導學生研究和解決自己學習中存在的問題的教學理論與實踐形態[1]，后簡稱為自分教學。自分教學以問題導向為核心，在因材施教、分層教學等傳統教改理論的基礎上，將理解教育的理念與實踐結合，構建了極具特色的理論體系[2]。在課堂教學方面，自分教學有五個彼此聯系的環節，即自學、互幫、釋疑、練習、反思，以上環節可根據需要變換順序[3]，在近幾年的教育實踐中亦有所調整，筆者現結合《基因工程及其應用》的教學實踐，討論自分教學理論的各個教學環節。

一、教學過程

（一）感情調節

自分教學一個鮮明的特色是感情先行。一方面，要精心設計課堂的導入環節。本課以糖尿病人的故事導入，最初生產胰島素的方法是從動物的胰島中提取，其產量之低、售價之貴讓病人無法得到有效治療，此時學生會站在糖尿病人的角度，迫切希望有一種更高效的胰島素生產方法，從而引出基因工程，為整節課提出了一個牽動學生情感并貫穿課堂始末的問題，即“如何讓大腸桿菌合成人的胰島素？”另一方面，自分教學倡導每節課都要有激勵措施，如在湖南師范大學第二附屬中學，由學校統一印制獎券，每節課教師當堂給表現優異的小組發獎券，學校提供多種兌獎方案由學生自主選擇，深受學生喜愛，這也是一種感情調節。

（二）自學

自分教學并非憑空出世的教學理論，而是在已有教學理論基礎上的再發展。如常規教學的自學環節中，教師的指導重心一般在內容上，預設問題，讓學生通過自學找到答案。而自分教學的自學環節，教師的指導不僅有內容上的，更有方法上的指導[4]。本課例中，自學提示包括自學內容、自學時間、自學要求、方法指導、知者加速，其中方法指導翔實：“①用‘___畫出基因工程的概念。②用圓圈標出基因工程三種工具的名稱，用‘___畫出它們的功能。③用序號標出基因工程的四個步驟。④若有疑問，請翻紅牌求助?！痹谒o時間內提前完成了自學任務的學生，進入“知者加速”，具體提示為“完成任務的同學翻綠牌，并在圖6-6上寫出基因工程的四個步驟”。

常規教學中，常因學生人數眾多且教師精力有限而很難落實分層教學，而自分教學給出了極富創造性的解決方案，貫徹了因材施教的教學理念。每個學生都有紅、黃、綠三種牌子，自學開始，所有學生都翻黃牌，遇到困難可翻紅牌求助，提前完成任務翻綠牌，這樣教師便可以輕松掌握全班學生的學習情況。掌握了學情后，教師可采取分層指導，在“知者加速”環節中預設合理的附加任務給學有余力的學生，并給有疑問的學生針對性地答疑，若疑問較多，可記錄共同疑問，在接下去的“釋疑”環節集中答疑。

（三）鄰座互說（互幫）

常規教學中，自學常有而自學檢測卻常被忽略，教師一般會將個別提問作為自學效果的檢測，甚至有時沒有檢測，如此自學的效果便大打折扣了。自分教學提倡讓盡可能多的學生參與課堂教學，因此設計了“鄰座互說”環節。本課當中，教師將此環節設計在自學之后，旨在通過鄰座互說，檢測每一個學生的自學效果。具體要求為：①說者合上課本，用自己的語言說出基因工程的概念、三種工具的名稱和作用，并依次說出四個關鍵步驟，聽者打開課本，檢測是否正確；②一人說完后兩人交換角色；③完成后安靜有序坐下。

（四）教師釋疑

教師釋疑環節與傳統的講授法有些類似，自分教學并未徹底否定講授法，而是不贊同過度講授。本課的釋疑環節用時15分鐘左右，解決的主要問題如下：

1. 基因工程的概念

2. 基因工程的三種工具

（1）限制酶。提問：獲得目的基因需要什么工具？限制酶被比喻為什么？有什么特點？課件展示幾種限制酶為例，要求學生畫出黏性末端。

（2）DNA連接酶。提問：DNA連接酶的作用？ 作用部位是？

（3）運載體。提問：運載體的作用是？常用種類有？質粒是什么？來源？作為運載體要有哪些要求？講解：標記基因的作用。討論：以圖6-5質粒為例，在插入目的基因的同時，插入一個抗生素抗性基因。請思考如何篩選出導入了目的基因的大腸桿菌？由此可見標記基因的作用是？

3. 基因工程的四個步驟

釋疑環節以問題導學，大部分問題都由學生回答，教師只在有必要的時候補充解釋，比如標記基因的作用是個難點，教材上提供的信息不足以理解，因此教師有必要補充說明，并創設情景引導學生在具體問題中加深理解。

（五）合作交流與檢測

基因工程操作步驟的重難點是第二步“重組DNA的構建”，針對重難點設計了合作交流環節。教師通過合作交流提示語提供方法指導：“①請根據EcoRI限制酶的酶切位點，從人的DNA上剪下目的基因片段，在質粒上特定位置剪出缺口（圖1b）；②請用膠帶模擬DNA連接酶，將目的基因拼接到質粒上，注意膠帶只能粘在DNA連接酶的作用位點（圖1c）；③完成的小組，在重組質粒內側寫上組號上交，同時歸還剪刀與膠帶。”知者加速任務為“完成的小組坐下，不看書，簡要寫出基因工程的四個關鍵步驟”。

與自學提示一樣，小組合作的時間、任務都相當明確，以確保活動的順利進行；都預設了知者加速，使不同層次的小組都能充實地度過這段時間；都預設了獎勵方案，最先完成的小組、正確的小組都可獲得獎券。

全班11個小組中，有5個小組結果正確（圖2a）；4個小組膠帶粘貼位置錯誤（圖2b），即未正確理解DNA連接酶的作用位點；2個小組失敗，其原因為沒掌握限制酶切割位點，直接破壞了目的基因（圖2c）。此次小組活動起到了檢測教學效果的作用，能正確完成任務的小組，可視為已基本掌握教學內容；此外，教師能通過展示暴露學生的錯誤理解，再引導學生發現錯誤，并討論錯誤原因，及時糾正部分學生的錯誤知識。

（六）小結

最后，得出結論。通過基因工程可獲得轉入人的胰島素基因的大腸桿菌，對比利用轉基因大腸桿菌生產胰島素與最初方法的產量，由此可解決糖尿病患者的問題，學生深刻體會到科學的力量。

二、效果與思考

本節教學設計的各個環節滲透了自分教學的思想，有以下優點：第一，充分體現了以學生為主體。堅持以問題導學，教師不過度講授，通過提示語等措施提高學生自學和合作學習的有效性，充分突出學生的主體地位。第二，落實了教學效果的檢測。教學不能脫離檢測空談效果，本課中不論是自學、教師講解或是小組合作學習后，都及時地進行了檢測，且檢測方式多樣，有鄰座之間相互檢測，或通過小組活動檢測，而小組活動的結果也通過展示給予評價，可以及時發現并解決問題。第三，培養了學生生物學核心素養。在講到糖尿病時引入感情調節的概念，關心患者的治療，體現了生命觀念，同時培養了學生的社會責任感；引導學生用科學方法解決胰島素產量低價格高的問題，體現了理性思維的培養；創設情景讓學生解決問題如標記基因的作用、構建重組DNA等活動，帶領學生體驗了科學探究的過程。

參考文獻：

[1]熊川武.論自然分材教學[J].華東師范大學學報（教育科學版），2007，25（2）：1-7.

[2]劉耀明.自然分材教學的理論價值與實踐意義[J].中小學管理，2010（4）：8-12.

[3]熊川武，邵博學. “自然分材教學”的理論與實踐探析[J]. 課程·教材·教法，2009（2）：13-18.

[4]熊川武.自然分材教學與常規教學的八個不同[J].大學教育科學，2011（1）：31-34.