左延柏 趙玉柱

探究思維能力的培養是通過發現因素的誘導來促進學生探究能力的發展。它的基本過程是:學生在教師指導下,依據教材所提供的或教師結合教材補充設計的實驗等問題來讓學生發現問題,經過假設、實驗驗證來探究發現相應的原理和結論。而生物課堂的“過程”教學強調了知識的發生過程,并重視了學生的思維過程,故它能更好地調動學生的學習積極性,發揮學生的主體作用,從而促進學生探究思維能力的培養。
現行高中生物教材中學生必做實驗雖然不多,但有關科學實驗內容的知識點很多,特別是驗證結論、探究結果的實驗特別多,若教師有意識地將這些教材內容按“過程”教學的程序設計,就有利于學生探究思維能力的培養。下面以“物質跨膜運輸實例——水”這一內容為例談談“過程”教學的實施步驟及能力培養方法。
1、創設探究問題的情境
教師可以通過指導學生課外實驗、課堂演示實驗、錄像、媒體及描述相關的自然現象,使學生獲得感性認識,增加探究問題的興趣。
在講“植物細胞吸水原理”時,先選擇兩個大小一樣,去皮馬鈴薯塊莖,讓學生給每個馬鈴薯用打孔器打出大小一樣的缺口。然后在一個缺口內加清水,另一個加等量的稀鹽水,放置1~2d,觀察缺口內的液面變化。根據液面變化情況,讓學生開展討論(植物細胞如何吸水、失水,吸水、失水的條件等)激發學生的探究興趣。
2、定位探究問題的目標
教師利用教材,緊扣教學目標,提出富有啟發性、可探究的問題,激發學生的學習動機,使學生明確探究目標。
在“植物細胞吸水原理”的課堂教學時,教師先演示教材所示的滲透裝置實驗,要求學生觀察現象,回答以下問題:
長頸漏斗內液面發生什么變化?液面變化這一現象,在以下情況下能否出現:①用紗布或塑料薄膜代替半透膜(動物的膀胱膜);②半透膜兩側均用清水或用等濃度的蔗糖溶液;③對換裝置中水與蔗糖的位置。
通過啟發點撥讓學生歸納出滲透作用的必備條件,同時結合植物細胞亞顯微結構以及馬鈴薯塊莖實驗,圍繞植物細胞內外水分如何進出液泡展開探究,提煉出主要問題(馬鈴薯細胞內是否具有相當于半透膜特性的結構),最終提出假說(原生質層相當于半透膜,當其內外溶液存在濃度差時,可發生滲透吸水或失水)決定探究目標。
3、指導探究結論的發現
這是培養學生探究思維能力的關鍵,也是教師引導學生發現問題,造成學生求知,懸念的關鍵一環,教學中這種情境的出現會引起學生的思考和探究行為,是培養學生探究思維能力的原動力。在這個過程中教師根據“過程”教學的要求,提供植物細胞滲透吸水、失水的實驗用品,指導學生事實求是地完成質壁分離和復原的實驗,并讓學生將觀察到的實驗現象記錄下來,引導學生歸納實驗結果,判斷假說,形成結論(原生質層具有半透膜的特性,當外界濃度高于細胞液的濃度時,植物細胞就通過滲透作用失水;反之,就吸水)。
4、討論探究結論的運用
對原有結論加以討論、評價,把探究研究的結果與教學內容統一起來,同時讓學生運用結論分析、解決問題,并有意識地改變實驗條件,對學生進行探究思維培養,也是教師發現教學中存在問題的重要途徑。因此,教師可選一些綜合性、趣味性、應用性強的問題來提高結論反饋運用的效果。讓各組學生匯報各自得出的實驗結論,對有些因實驗不當得出的錯誤結論,引導學生進行分析討論,同時,改變原有實驗條件,引導學生探究思考以下問題:
①將原有質量分數為30%的蔗糖溶液改為50%的蔗糖溶液,實驗結果有何變化?
②將30%的蔗糖溶液改為30%的KN03溶液,實驗結果又有何變化?(有條件可讓學生親自做上述兩個實驗)
為了達到結論的反饋運用,要求學生設計以下兩個實驗:
①利用滲透裝置的實驗材料,設計一個鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液(10%的蔗糖溶液與35%的蔗糖溶液),要求寫出實驗步驟及結果分析。
②給出洋蔥、蔗糖、蒸餾水及必要的實驗工具,設計一個測定洋蔥表皮細胞細胞液濃度范圍的實驗方案,要求寫出實驗原理、方法及結果分析。
教師還可以創設新隋景,讓學生運用結論來解決實際問題。如分析在日常生活中家庭淹制蘿卜時會有較多的水滲出、夏天魚肉用鹽淹后不易腐敗、農民種田時一次給作物施肥過多后出現“燒苗”現象等的原因。
5、重視“過程”教學與常規教學效果的比較(表1~表3)
研究表明,重視過程教學與常規教學相比較具有它的科學性和實用性,對學生探索思維能力培養具有一定的理論和實踐價值。