生物課堂中的分析性學習
趙紅偉
“問題”是激發思維的火花,它促使人們積極探索解決問題的途徑和方法。以“問題”的形式展現知識和能力的生物背景材料,并通過解決問題的思維過程加深學生對生物知識的理解、應用和綜合,展現生物知識的發生過程,領悟科學觀念,體現學科的價值觀是問題解決模式的追求目標。
研究性生物教學目標與傳統的生物教學不同,它更強調生物知識的綜合性、過程性、創新性和應用性。“問題解決模式”的教學方法,較好地體現了研究性生物教學的特點。
1“問題解決模式”的一般程序
“問題解決模式”的程序可分為:創設問題情境→提供(收集)科學事實→探求解決問題方法→得出科學結論→運用新知識解決新問題。
2“問題解決模式”在研究性生物教學中的應用
“影響生物的生態因素”這部分內容涉及面較廣,傳統的教學方式往往是先講生態因素的概念、種類,接著講不同生態因素對生物的影響,并舉例說明,最后練習鞏固。在這種教學模式下,教師會列舉許多事實,可能講得繪聲繪色,學生聽得津津有味,但學生也只能是被動的接受。而“問題解決模式”創設問題情境,使學生主動思考,主動尋找解決問題的方法,充分發揮學生的主體性。
“問題解決模式”中的問題不能過于直接,如光照時間長短是否影響生物繁殖?可創設問題情境,培養學生剖析問題能力。如:
在瑞士,銀灰狐是在每年的1月至2月進行交配的,有人將銀灰狐于12月初從瑞士運到南美的阿根廷飼養,發現銀灰狐要到第二年的8月開始交配和繁殖。
為什么在不同的國度里銀灰狐交配和繁殖的時間存在差異呢?
在回答中,學生一般都認為,阿根廷8月的氣候與瑞士1月至2月的氣候相似。這樣的回答應該是對的,但這種回答跟這節課的關系不大,不過它體現了問題的隱蔽性。如何與生態因素聯系起來呢?
到底是生態因素中的什么因素呢?這一問促使學生主動的閱讀課文內容。他們首先要搞清楚什么是生態因素,接著探討不同生態因素對生物的影響。這樣,把本來教師要講的內容,轉變成學生主動學習的對象。學生掌握一定基礎知識以后,小組討論,一起解決問題。最后,各小組派代表闡述其觀點。回答過程中,有的認為溫度對銀灰狐的繁殖有很大影響;有的則認為是光照時間對銀灰狐的繁殖有很大的影響。隨著月份變化,溫度和光照都在不斷的變化。 如何分析是溫度還是光照對生物的繁殖有重要影響呢?
引導學生對問題進行分析、探索,經過假設、討論、歸納等一系列再發現的認知操作過程,找到解決問題的關鍵,這一步在教學過程中,可以設計一系列相關的問題來展開討論,設計的問題要遵循學生實現再發現的認知規律。
問題1假如把銀灰狐終年飼養在恒溫(瑞士七八月份的氣溫)的空調房中,光照自然變化,它還能繁殖嗎?反過來,假如人工給予銀灰狐固定的光照時間(瑞士七八月份的光照長度),溫度自然變化,繁殖情況又將如何呢?
這一問題的設計,主要是引導學生研究事物,可以通過假設來進行分析,以便幫助學生迅速擺脫無所適從的思維狀態,盡快找到解決問題的“門路”。讓學生領悟到,一個恰到好處的假設可以成為解決問題的良好開端,從中也學到了開展問題研究的一般方法:問題發現,提出問題→解決問題(假設—實驗設計—結果分析—討論)→結論的運用。
實驗設計是一個比較復雜的過程,具體的實驗操作過程更難。因此,這個環節放在課堂上讓學生來完成不太現實,而且完全沒有必要。教師可以讓學生收集相關材料進行分析,也可以提供實驗結果讓學生分析討論。如銀灰狐在恒溫的空調房里繁殖,在固定的光照時間(瑞士七八月份的光照長度)沒有繁殖。這說明光照時間對生物的繁殖有重要影響。其實在瑞士,每年的1月至2月白晝開始延長,而在阿根廷,白晝開始延長時間是8月,因此銀灰狐交配和繁殖是需要在日照開始延長的條件下進行的。由此可見,光周期對生物繁殖起了很大的作用。
學生通過分析討論,獲取知識,然后應用知識。學生舉例,如人們可以通過人工延長(給予人工光照)或縮短光照(放在黑暗中處理)來改變生物的繁殖時間。菊花開花需要在短日照的條件下進行,為了使菊花在夏天開花,就可將它每天放在黑暗中處理一段時間。
問題2除了光周期外,溫度對繁殖沒有一點影響嗎?這個問題的設計,目的在于引導學生考慮問題要全面,不要知道了光周期對生物繁殖有重要影響,而忽略了溫度等其他因素的綜合作用。
在這個問題的解決過程中,學生不僅習得了生態學的基本知識,而且領悟到了生物實驗中常用的對照實驗法(此實驗中,恒溫中的銀灰狐、固定光照下的銀灰狐、自然條件下的銀灰狐)。學生掌握這一實驗方法,有利于解決一系列問題,如雷鳥的換羽,影響雷鳥換羽的生態因素是光照還是溫度。
3“問題解決模式”的研究性生物教學,有助于教育觀轉變、能力培養以及情感目標和人文精神的體現
20世紀末迅猛發展的生物學,在21世紀將主導潮流。中學生物教學必須轉變傳統的教學觀念,提高全社會公民的生物學素質,要著重創新思維、解決問題能力和實際應用能力的培養。
“問題解決模式”的研究性生物教學,以生物問題情境為媒介,在整個教學過程中以學生為中心組織教學,激發學生學習熱情,充分發揮學生的主體性,讓他們主動參與問題的解決;教師在整個教學過程中只是引導學生思考。在培養學生能力的同時,還有助于情感目標與人文精神的體現,諸如學習興趣,合作精神,探求知識的欲望,知難而進的意志,標新立異、獨立思考、勇于反思、聯系實際、敢于創新的精神。