學生對生物知識的建構必然要借助一定的操作對象,因此教師在教學過程中必須為學生的主動建構提供豐富的相關材料,要給學生提供能引發深入思考的素材,促進高水平思維的參與和發展。教師要緊密聯系社會生活實際,把學習置于真實的、復雜的情境之中。新課程人教版生物教材中的“思考與討論”欄目很好地為教師提供了這一素材。
1 “思考與討論”欄目促進學生學習方式的改變
“思考與討論”貫穿于整個學習活動中,把知識以“問”的形式展開,讓學生進行多角度、多層次的分析、討論,獨立或合作完成對知識的探究和獲取;是學生積極主動地獲取生物知識、認識和理解生物問題的重要實踐活動。它是一種重要的學習方式。“思考與討論”通過給學生一個或多個開放性的問題,讓學生通過合作,對可能的答案作出猜想與假設,對獲得的信息進行處理,得出結論。與傳統的教學方式中學生被動地、機械地學習相比,“思考與討論”更強調的是學生的自主學習與過程體驗。
例如必修3《穩態與環境》第17頁的“思考與討論”:(1)碳在自然界以什么形式存在?(2)碳是如何分別進出生產者、消費者、分解者各個環節的(以什么形式、通過哪種生命活動、形成哪些產物等)?請用關鍵詞、線段、箭頭、方框等表示討論的結果。本欄目安排在學生對物質循環的重要性及二氧化碳的去向等知識有了完整的感性認識后,提出了“碳的存在方式及其在生物群落與無機環境中如何循環”的問題。學生通過閱讀課本內容,積極主動地通過小組內交流、親自動手實踐,親身體驗概念模型構建的思路與方法再得出結論,抽象出物質“碳”在生物群落與無機環境之間的循環過程,整個過程即是一個完整的自主構建生物概念模型的過程。它融合了新課程的知識與技能、過程與方法以及情感、態度與價值觀的內容。
“思考與討論”不是也不應是單純體驗過程和訓練方法,而是結合具體的知識與技能的教學來進行。它承載著知識與技能、過程與方法、情感、態度與價值觀三個維度的目標,勢必成為科學素養與三個維度目標之間的紐帶和橋梁。教師很好地運用”思考與討論”既是對傳統學習方式的沖擊,也是對傳統教學方法的挑戰,它也必將對培養學生的創新精神和實踐能力起到不可估量的重要作用。
2 “思考與討論”欄目培養學生的創新精神和實踐能力,全面提升學生的科學素養
學生在教師的指導下,圍繞教學內容進行的“思考與討論”的一系列活動,都離不開用腦想、用手做、用眼看、用耳聽、用嘴說。這種親身經歷與體驗,是激發學生學習興趣、培養學生良好的科學態度、邏輯思維能力、概括總結能力和想象能力等科學素養、邏輯思維能力、概括總結能力和想象能力等科學素養最直接、最有效的途徑。
2.1激發學生學習興趣,加深學生對生物概念的理解
現代學習理論指出,學習需要感知,但感知并不是學習的根本原因,學習的根本原因在于問題。因為只有問題,才能誘發和激發起求知欲望,促使學生深入探究和思考。“思考與討論”欄目正是根據這一理論,在各個學習環節中,設置若干個問題,通過問題設置來創設問題情境,激發學生學習的欲望。而且欄目中的問題指出了學習的目標和方向,能很好地吸引學生的注意力,激發學生進行意義學習的心向,對新知識的學習起到定向和引導作用。
例如必修3《穩態與環境》第9頁的“思考與討論”:(1)你有過高燒的經歷嗎?談談高燒最嚴重時的感受。體溫過高時為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施?(2)大量出汗或嚴重腹瀉后,如果只喝水,不補充鹽,內環境的滲透壓出現什么變化?這會帶來怎樣的后果?(3)有人到青藏高原后會出現頭痛、乏力、心跳加快甚至血壓升高等癥狀,為什么?這說明外界環境與內環境穩態之間有什么關系?本欄目通過列舉日常生活中學生熟悉的大量生活實例,讓學生初步達成人類的一些不良反應或癥狀都與環境穩態有關的感性認識,并引導學生定向思考它們與內環境穩態的關系,使學生獲得對內環境穩態重要性的感性認識,豐富學生對內環境穩態重要性的理解。引導學生思考“為什么要物理降溫或藥物降溫及為什么要喝鹽水”等,進而激發他們的學習興趣,樹立“學好生物,服務生活”的價值觀。
2.2培養學生的創造思維能力
進行創新教育必須培養學生的創新意識,只有具有發表自己見解的意識和勇氣,學生才能有所發現、有所創造。教材中的“思考與討論”是編者精心設計的,目的是通過師生對問題的討論,使學生進一步加深對生物規律和概念的理解,分散教學難點,培養學生發表見解的意識和勇氣。在教學過程中,教師應該組織學生積極思考,充分發揮學生的主體作用,不可包辦代替或直接告訴學生結論。
例如必修1《細胞與分子》第90頁的“思考與討論”:在細胞內,葡萄糖徹底氧化分解后,釋放出2870KJ的能量。(1)計算:1分子葡萄糖徹底氧化分解所釋放的能量是ATP水解所釋放能量的多少倍?(2)有人說,如果把糖類和脂肪比作大額支票,ATP則相當于現金。你認為這種比喻有道理嗎?本欄目通過計算出1mol葡萄糖釋放能量與1分子ATP釋放能量的倍數關系,再妙用生活實例中的支票、現金分別類比葡萄樣、脂肪及ATP,可謂匠心獨具,使學生明白學習生物知識可以借助日常生活中的具體實例來分析與理解。接下來的活動極具開放性,思維極具有創新性。通過整合已學知識、已有經驗,落實對“如果把糖類和脂肪比作大額支票,ATP則相當于現金。你認為這種比喻有道理嗎?”這個知識點,從而培養學生的發散思維能力、創新意識,并將“生物與生活”牢牢扎根學生心中,
2.3培養學生獨立思考、歸納總結所學內容的能力
“思考與討論”可以使學生加深對知識的理解和掌握,明確知識之間的區別與聯系,提高思維能力,根據學生的實際,對他們提出恰當的要求,鼓勵學生自己獨立鉆研,并給以指導。有時教師可組織學生進行討論,培養他們分析問題、討論問題的能力,而不是由教師包辦、都由教師講給學生,能讓學生自己概括、推理、證明的,應該盡量鼓勵學生積極去作。“思考與討論”欄目為培養學生獨立思考的能力、歸納總結所學的內容提供素材。
例如必修1《細胞與分子》第104頁的“思考與討論”:(1)光反應和暗反應階段在所需條件、進行場所、發生的物質變化和能量轉換等方面有什么區別?(2)光反應和暗反應階段之間的物質和能量的聯系是怎樣的?本欄目旨在培養學生獨立思考的能力,意在引導學生對前面所學的內容進行歸納總結,明確光反應和暗反應階段多方面差別及聯系,從而深化學生對光合作用過程的理解,為將來學習“光合作用原理的應用”打下基礎。要求學生從所需條件、進行場所、發生的物質變化和能量轉換等方面出發對比分析兩種生理過程的區別與聯系,深化對這兩種生理過程的認識與理解。
2.4幫助學生深化拓展所學知識,擴大其知識面
“思考與討論”欄目可承上啟下,為今后的教學做好鋪墊。通過對本欄目問題的思考、討論與交流,學生不僅明確新學習任務,而且明確學習的意義,同時通過對方法的歸納,為今后的學習奠定基礎。
例如必修2《遺傳與進化》第100頁的“思考與討論”:與雜交育種相比,誘變育種有什么優點?聯系基因突變的特點,談談誘變育種的局限性。要想克服這些局限性,可以采取什么辦法?本欄目通過與雜交育種比較,討論出誘變育種的優點及局限性既是對本節,內容的歸納整理、延伸拓展,同時又為后續內容的學習埋下伏筆,逐步讓學生養成要學好生物必須具備用分類比較思想指導學習的習慣。學生通過比較知道:誘變育種因能產生新基因而產生新形狀,但由于誘變程中,突變的不定向性導致盲目性大,需要大量的供試材料。那么如何把這種不定向性轉變為定向性,從而為第二節“基因工程及其應用”的學習埋下伏筆。同時還可以引導學生對雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種在原理、方法、優點、缺點、應用等方面進行比較、歸納,從而使生物育種方法這個教學難點在后續“基因工程育種”、“植物細胞雜交育種”教學中得以發散與完善。
3 “思考與討論”欄目提升教師的教育智慧與素養
積極、充分地開展“思考與討論”活動,要求教師只有具備了較高的素質,才能在以學生為主題的教學活動中扮演好指導者、組織者和參與者的角色。“給學生一杯水,自己要有一桶水。”“鼓勵學生創新思維,教師更要創新思維。”“思考與討論”欄目對于改變學生的學習方式和教師的教學模式具有重要意義。教師的知識結構和教學水平對生物課程改革成效起著至關重要的作用,因此教師的智慧和素養始終是教學活動的關鍵因素。智慧不能象知識一樣直接傳授,但它需要在獲取知識、經驗的過程中,不斷得到開啟、豐富和發展。教師的教育智慧是教育科學與藝術高度融合的產物,是教師探求教育教學魅力基礎上長期時間、感悟、反思的結果,也是教師教育理念、知識素養、情感與價值觀、教學風格等多方面素質高度個性化的綜合體現。
新課程生物教材中的“思考與討論”不僅豐富了生物課程內容,也將學生從被動知識接受者轉變為知識的共同構建者。它激發了學生學習的積極性和主動性,課堂教學也就被激活了。同時,教師教育觀念的轉變,也使教師從絕對的實施者變為生物課程的開發者、參與者,在與學生從交流的過程中,得到了共同的發展。