以探究性學習促進生物學核心概念的建構

探究性學習是指人們在總結發現式教學或有意義學習經驗的基礎上提出的一種以學生自主探究為主的學習方式。基礎教育課程改革的目標能否達成，學生能否真正學會學習、學會運用、學會創造，很重要的一點就是探究性學習能否成為師生的共識，進而成為自覺的行動，使探究性學習成為學生經常使用的主要學習方式之一。因此，能否有效倡導和實施探究性學習，直接關系到基礎教育改革的成敗。加涅的“學習條件”理論指出，知識是任何學習的必備條件之一，沒有知識基礎或不獲得知識的學習是不成立的。事實上，任何能力的培養、科學探究活動的開展都離不開一定的知識基礎、離不開科學概念或原理的指導，正是有了已有知識的積累，才使新的學習和探究成為可能。因此，在課堂教學中。教師應科學安排并實施科學探究活動，促進生物學核心概念的建構。在生物學的教學過程中，核心概念的構建尤為重要。

例1：讀圖分析，進一步構建DNA分子結構的概念。

探究性學習運用于生物的概念教學，問題情境的設置可從學生已有的基本概念出發，這樣可以幫助學生在鞏固舊知識的同時同化形成新概念。在初步形成對DNA分子的結構的認識之后，可以讓學生讀課本的結構模式圖，圖中的信息可以使學生全面了解DNA的組成、化學鍵的形成、配對方式、鏈的方向等相關的原理，幫助學生理解復雜的概念，同時也培養了學生的空間想象能力，構建難忘的知識體系。

探究的問題情境：

（1）請你觀察DNA是由幾條鏈構成的？它們的位置關系怎樣？它們的方向一致嗎？DNA具有怎樣的立體結構？

（2）DNA的基本骨架是由哪些物質構成的？它們位于DNA的什么部位？

（3）DNA中的堿基是如何配對的？它們位于DNA的什么部位？

（4）怎樣叫一個脫氧核苷酸？它的三個組成成分是怎樣鏈接起來的？

（5）脫氧核苷酸間是怎樣鏈接的？

對于第一個問題中DNA分子的兩條鏈的方向的回答，學生一開始認為兩條鏈的方向都是右旋，是一致的，這時教師不應急于點評。后來通過第二和第四個問題的討論，有學生提出根據脫氧核苷酸的連接方式，兩條鏈的末端的分子并不一樣，這時教師要鼓勵學生的質疑，組織學生重新認識DNA分子的結構。

通過這幾個問題，使學生關注到DNA分子組成的幾個關鍵點，并在大腦里形成有關DNA的具體清晰的結構圖。在此基礎上，通過對課本文字資料的閱讀，整理出有序的、規范的、簡潔的文字描述，形成對DNA分子結構概念的第二步認識。

例2：模型構建，小組合作檢驗概念教學效果，引發新的問題探究。

對于結構概念的學習，模型構建是最直接最有效的教學途徑。在現代生物科學研究中，模型方法被廣泛運用。新課標提出“要讓學生領悟生物科學理論或模型的科學美”。在生物科學學習中，模型提供觀念和印象，是非常吸引學生的生動的感性材料，是學生知識結構的重要組成部分，所以建構模型也可以培養學生的科學探究能力。有效地進行這部分的教學還有助于學生對結構和功能的統一及其它相關內容如“DNA的復制”的理解。

模型建構：每個四人小組自備制作DNA分子雙螺旋結構的材料用具。每個小組組裝一個含有二十個堿基對的雙螺旋DNA分子片斷。時間：10分鐘。超時的小組，全班放學時罰跑步兩圈。

建模活動除了有教學意義之外，還在于回應第一個探究情境的問題四：協作能力的重要性。活動結束后的分享和知識延伸：

（1）當你發現組員出錯或者自己出錯時有什么感受？你周圍的組員中哪些人的行為讓你記憶尤深？問題最后是怎樣得到解決的？

（2）你和你的同桌選用的堿基在一開始就能正確配對嗎？你對你們的成功（不成功）的經驗（教訓）有什么感想？

知識延伸的方面主要在于兩條鏈的方向、DNA的多樣性、DNA的穩定性、DNA中遺傳信息的攜帶、DNA的解旋。據此可以設置如下問題：

（3）各小組DNA的連接是不是都是正確的？

各小組展示自己的制作成果，發現多數小組分子間連接正確，各種小分子的形態、顏色區分明顯，整個DNA分子比例恰當，制作精良。也有個別小組材料準備不充分，如：四種堿基沒有用不同的顏色和形態區分、磷酸和脫氧核糖沒有用形狀區分、沒有立體構型等。多數學生都能指出這些錯誤，說明已經掌握相關知識。

有些班這里沒有錯誤，教師可以自己設置錯誤，如調換磷酸的位置、更換不同顏色的堿基位置等。在明確概念的基本內容的基礎上，給學生舉出有關概念的正面和反面的典型例子，是深刻理解概念的必要手段。學生由于認知能力的局限性，在討論、探究中難免有偏差、錯誤，這就需要教師的指導、點撥。新課標強調“對學生獨特的感受和體驗應加以鼓勵”， 教師也應及時對學生的觀點看法進行點評、補充。

在課堂教學中，學生對概念的掌握往往是一個逐步深入和提高的過程，一般都是由現象到本質、由簡單到復雜、由具體到抽象的完善過程。因此，在教學過程中，感性材料的認識和分析、感性到理性的提升、概念本質的剖析、知識結構的系統化是教師進行概念教學的幾個突破點。在新教材的探究性學習中，基于學生的知識水平和認識規律進行的有計劃的探究性學習，能幫助教師有效的進行概念教學，成功地引導學生沿“感知——分析、綜合等抽象思維——形成概念”這樣的路徑，正確地形成、理解、掌握和運用概念。讀圖分析，動手建模有利于學生加強感性認識，使知識概念經驗化、直觀化，有助于學生記憶和理解，還可以反饋學生對DNA分子結構概念的認識。

本案例主要從教師創設探究情景的角度，對生物概念的課堂教學展開了分析和探究，而創設情景的主要目的是引發學生的探究活動，尤其是思維探究的活動，教師必須對教學進行過程中學生因思維活躍以后迸發出的教學設計、教材外的資源具有敏感性和重組的能力，實現師生積極、有效和高質量的多向互動。因此，教師除了在設計中要有“結構”意識和形成“彈性化”方案，在課堂教學過程中，更重要的是必須學會傾聽，把注意力主要放在學生身上，要學會及時作出合適的應答，通過多向交互作用，推進教學過程。

在教學過程中，教師不僅把學生看作“對象”、“主體”，而且看作是教學“資源”的重要構成和生成者。學生在課堂活動中的狀態，包括他們的學習興趣、積極性、注意力、學習方法與思維方式、合作能力與質量、發表的意見、建議、觀點，提出的問題與爭論乃至錯誤的回答等等，無論是以言語，還是以行為、情緒方式的表達，都是教學過程中的生成性資源。教師要不斷捕捉、判斷、重組課堂教學中從學生那里涌現出來的各種各類信息，推進教學過程在具體情境中的動態生成。

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部.生物課程標準.北京師范大學出版社，2003，2.

［2］任長松.探究式學習:18原則.

［3］張華.論“研究性學習”課程的本質.教育發展研究，2001年05期.

［4］陶銅筑.在生物課堂教學中進行研究性學習的探索 ［D］.華東師范大學，2003年.

［5］林崇德.關于創造性學習的特征［J］.北京師范大學學報(社會科學版)，2000年01期.