研究性教學倡導問題情景的創設,問題只有融入情景之中,才能顯示出活力和美感,才能吸引學生,才能引起學生的情感共鳴,才能誘發主動思考、主動參與。
一、巧設實驗問題情景,引發學生追根求源
生物是一門以實驗為基礎的科學,生物實驗以其趣味性、直觀性、形象性和創造性為學生提供了豐富的感性材料和理性思維的素材。因此,利用生物實驗創設問題情景,能有效激發學生的好奇心和探究欲,有利于教師引導學生通過對實驗的觀察、研究和分析去發現新問題,從而使探究活動更加深入。
【案例一】學習“T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗”時,在引導學生觀察、分析實驗過程和現象后,設置了兩個實驗問題情景:①用35S標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,經短時間的保溫后,攪拌、離心,理論上,只能在上清液中檢測到放射性,沉淀物中不應有放射性,為什么實際操作中,沉淀物中會檢測到少量的放射性?②用32P標記的噬菌體侵染細菌,經短時間的保溫后,攪拌、離心,理論上,只能在沉淀物中檢測到放射性,上清液中不應有放射性,為什么實際操作中,上清液中也檢測到放射性?上述問題情景的設置,激發了學生進一步探究的興趣和動力。
【案例二】學習“酵母細胞的固定化實驗”時,首先要求學生嚴格按照本實驗的方法步驟進行規范操作,在學生完成實驗后,讓每個實驗小組展示他們的實驗成果,學生通過觀察、對比會發現,大多數實驗小組制備的凝膠珠是淡黃色的、球形或橢球形的,有彈性的但也有個別實驗小組制備的凝膠珠顏色過淺、呈白色,個別小組制備的凝膠珠是粘連在一起的,呈蝌蚪狀,這些異常現象的出現,大大激發了學生進一步探究產生異常現象原因的興趣。有的實驗小組開始探究海藻酸鈉濃度對凝膠珠形狀的影響,有的小組探究滴加速度對凝膠珠形狀的影響,有的小組探究滴加時注射器離CaCl2液面的距離對凝膠珠形狀的影響。像這樣依據實驗來設置問題情景,能有效地吸引學生注意力,為學生提供直觀而形象的感性材料,使學習過程充滿著趣味性和挑戰性,引發了學生自主合作探究的熱情。
二、設置拓展性問題情景,引發學生類比推理
拓展性問題是指對原有知識進行延伸、展開和擴充的問題。拓展性問題能開闊學生的視野,打開學生的思路,提升學生思維的空間,激發學生思維的深度和廣度,能有效引發學生進行類比推理。新課程(人教版)特別注重拓展性問題的設置,在每一節的課后練習中,都設置了拓展題,在每一章的自我檢測中,都設置了思維拓展。在教學中,教師除了充分、合理利用這些資源創設拓展性問題情景外,還要開創性地設置一些拓展性問題情景,以加深學生對知識的理解,并將問題的探究引向縱深。
【案例一】學習“豌豆雜交試驗二”時,純種的黃色圓粒豌豆(YYRR)和純種的綠色皺粒豌豆(yyrr)雜交,F1 全部是黃色圓粒(YyRr),F2會出現四種表現型,即黃色圓粒(YR)、黃色皺粒(Yrr)、綠色圓粒(yyR)、綠色皺粒(yyrr),且四種表現型的比為9∶3∶3∶1。在此基礎上,設置一些拓展性問題情景:二倍體結球甘藍的紫色葉對綠色葉為顯性,控制該相對性狀的兩對等位基因(A、a和B、b)分別位于3號和8號染色體上。現用純合的紫色葉植株和綠色葉植株作親本雜交,F1全為紫色葉植株。如F2只有紫色葉植株和綠色葉植株,且紫色葉植株與綠色葉植株的比為15∶1,請寫出兩個親本的基因型并分析F2中紫色葉植株的可能基因型;如F2出現紫色葉植株、花斑色葉植株、綠色葉植株,且它們的比為9∶6∶1,請分析F2中花斑色葉的可能基因型。依此類推,請學生分析F2還可能會出現哪些相關比例,讓學生自己提出問題,分析問題,自主探究。
【案例二】學習“DNA的復制”時,當學生知道了DNA的復制特點是半保留復制后,創設這樣的問題情景:如果用32P標記噬菌體后,讓其侵染細菌,一段時間后細菌裂解,釋放出138個子代噬菌體,其中含有32P的子代噬菌體占全部子代噬菌體的比例是多少?如果用不含放射性的噬菌體,侵染被32P標記的細菌,一段時間后細菌裂解,釋放出138個子代噬菌體,其中含有32P的子代噬菌體占全部子代噬菌體的比例又是多少呢?這種拓展性問題情景的創設,既打開了學生的思路,又拓展了學生思維的空間。
三、設置現實性問題情景,引發學生學以致用
日常生活中的許多現象與生物知識密切相關,也是學生非常熟悉的,這些具體的生活現象和事例具有形象生動、感染力強的特點。課堂上用此創設現實性的問題情景,可以激發學生的學習興趣,增強學生的探究欲望,同時,還能引發學生運用所學的知識分析解決生活和生產中的現實問題。
【案例一】學習“植物細胞的吸水和失水”時,創設了很多現實性的問題情景,如:腌制的黃瓜為什么會皺縮?菜販在夏季為什么要不斷往黃瓜上灑水?農民田間一次施肥過多為什么會造成“燒苗”?炒青菜時,是早期加鹽好還是后期加鹽好?……讓學生分析這些自己熟悉的生產、生活現象,總結出植物細胞在什么情況下吸水、什么情況下失水。隨后,又創設一些現實性問題情景:腌制的食物為什么不容易腐爛變質?腌制糖醋蒜時,蔗糖為什么能進入大蒜細胞內?腌制紅色蘿卜時,外面的鹽溶液變紅的原因是什么?讓學生運用所學的知識來分析、解決這些現實性的問題。
【案例二】學習“細胞呼吸”時,創設了很多現實性的問題情景:人初到高原時為什么會產生呼吸急促、心跳加快、頭暈、胸悶等現象?你在劇烈運動后,為什么會肌肉酸痛?放置久的蘋果為什么會散發出酒香?腌制酸菜為什么要密封腌制的罐子?在學生掌握了呼吸作用的原理后,再提出一些現實性問題:為什么要中耕松土?為什么要及時排澇?為什么提倡有氧運動?培養學生關注現實、學以致用的素養。
實施生物課堂研究性教學,要求教師創設具有生物學科特征的問題情景,精心設計類型豐富、令人深思的有效問題來引發學生思考,并通過設計學生活動實現問題的解決和方法的體驗,激發學生積極參與課堂教學,引發學生自主探究。
(作者單位:江蘇省太倉高級中學)