朱巧干
(江蘇省泰州市興化中學 225700)
高中生物學教學中應高度重視問題情境的創設,以充分培養學生的辯證思維和批判性思維,提高教學的有效性。所創設的問題情境需富有真實性、吸引力和挑戰性,對學生的學習真正起到驅動、激勵和引導作用。
為了提高問題情境的創設效果,筆者結合高中生物學教學的實踐和經驗,提出五個有效創設問題情境的策略。
類比遷移策略是利用情境提出類比的對象,再利用問題將學生類比思維的過程和結果遷移到新的學習內容上,進而導入新課。運用類比遷移策略創設生物學問題情境,需要注意的是:① 通過類比達到遷移常常與形成科學假設相聯系,因此在需要引導學生形成科學假設時可以使用這個策略;② 運用類比遷移策略,需要處理好“類比”與“遷移”的關系,使之恰當銜接。通常的做法是教師提出類比對象和問題,學生自己進行類比,在得出類比結論的基礎上進行遷移,達到類比的目標。
例如,“無籽西瓜之所以無籽,原因在于它是三倍體;水仙只開花不結果,也因為它是三倍體。那么為什么同是三倍體,西瓜能結果,而水仙卻不能結果呢?”這樣的問題情境對學生提出了新的挑戰。學生首先要對兩個物種進行比較,發現其共同點是“三倍體”,接著要進行激烈的思辨,找到“一個物種結了無籽的果實,另一個物種卻不結果”的原因。如果學生戰勝了這個挑戰,知道無籽西瓜栽培中需要用二倍體的成熟花粉刺激子房發育成果實的事實,不僅找到了回答問題的答案,無疑還會對染色體變異的知識理解更深。
遞進問題策略是在情境基礎上,提出問題串,引導學生步步深入進行思考。運用遞進問題策略創設問題情境,需要事先針對某個概念、原理等知識點,挑選相關的情境,同時要精心設計兩個以上的連續問題,層層遞進、刨根問底,激發學生的思維,求得對知識概念的深刻理解。一般前一個問題的答案是學生比較容易得到的,而后一個或者幾個問題則難度逐步增加,最后一個問題甚至可以構成懸念,從而引導學生進入新課的學習。
例如,教師投影展示白化病患兒、紅綠色盲檢查圖、抗VD佝僂病患兒的圖片和資料,組織學生逐一進行觀察,然后提出問題串:為什么有些遺傳病男女發病幾率相同,有些則不同?紅綠色盲和抗VD佝僂病都與性別相關聯,為什么表現又不相同?第一個問題學生從教材中就能獲取答案,雖然可能只是一知半解;后一個問題則需要深入思考,只有回答了后一個問題,對于伴性遺傳的概念才能真正理解。
高中生物學的許多探究性學習需要通過探究性實驗來進行。運用實驗探究策略創設問題情境,主要是在探究性實驗的基礎上巧妙設置問題,將學生的思維從實驗的表面現象,引導到對概念、原理、法則的深入思考。運用實驗探究策略創設問題情境,首先要挑選好探究性實驗的內容,使之與新課緊密聯系;其次要組織學生對實驗結果、數據進行仔細的分析梳理;第三要用巧妙的問題促使學生根據實驗結果、數據、資料進行新的思考,導入到新課的學習。創設中要求教師熟悉實驗所探究的基礎知識和實驗的基本原理、方法、步驟,更要熟悉學生通過實驗可能得到的實驗現象、結果,以及他們的真實想法和思路,抓住其中的關鍵點作為創設問題的突破口。
例如,在進行“檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質”實驗探究時,有的學生將斐林試劑加入待測液中加熱,試劑并沒有像教材預設的那樣,出現“淺藍色→棕色→磚紅色(沉淀)” 的顏色變化,而是呈現黑色。教師據此就可以創設問題情境:是什么原因造成了有些學生的實驗結果是黑色?教師還可以利用學生沒有想到的問題創設問題情境:斐林試劑和雙縮脲試劑成分相似但作用卻完全不同,這是為什么?引導學生對實驗原理與實驗方法進行解析,促進學生在分析問題基礎上加深認識。
認知沖突策略往往是針對學生學習中出現的錯誤,提出與之相沖突的證據,再加上精心設計的點撥性問題組成問題情境。教師在運用中要善于利用學生學習中出現的錯誤作為創設情境的出發點,巧妙地呈現、突出、強化與學生想法相沖突的事實證據,設計好點撥性問題向學生提出挑戰,激發學生進行激烈地思辨,從而導入新課的學習,獲取正確的結論。在教學中使用認知沖突策略創設問題情境,重點是要創設有一定思考難度和深度的問題,以促進學生產生“沖突”,進行思維。
例如,學習光合作用的過程時,可以先要求學生自學“光反應和暗反應兩個階段的原料和產物”,接著要求學生自己寫出光合作用的方程式“H2O+CO2→O2+(CH2O)”,并對方程式進行解釋,挑出有疑問的答案“光合作用產物中的氧氣來自原料中的二氧化碳”呈現給全班,在一部分學生認為此答案正確的情況下,教師呈現魯賓-卡門實驗的方法、過程和結論——植物在光合作用中放出的氧來自于反應原料中的“H2O”。緊接著教師提出問題:為什么氧產生于水,而不是二氧化碳?促進學生積極深刻地思考和理解,提高教學效果。
開放問題策略是指在相關情境的基礎上提出開放性問題或半開放性問題的一種創設問題情境的策略。在運用中首先要仔細挑選適合這一策略的情境,包括實際情境,也可以包括虛擬情境;其次要選擇好情境與問題的銜接點,保證所提問題具有開放的空間;最后所提的問題要有高度策略性,以使問題可以有多個答案,或者不同的學生會提出不同的答案。在教學中開放性問題情境對學生提出了較高的挑戰,可以極大地刺激其理性思維和批判性思維,對于提高學生的核心素養有較大的作用。
例如,摩爾根用紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交,子一代都是紅眼果蠅;子一代自交得到的子二代中,紅眼與白眼的比例是3∶1,但白眼都是雄性。為什么會出現這樣的現象?在教師的引導下,學生首先會想到決定紅眼、白眼的是一對基因,它們與性染色體有關,因而可以提出假設:這對基因位于性染色體上。但是雌果蠅的性染色體是XX,雄果蠅的性染色體是XY,這時教師提出問題:“那么決定眼色的基因究竟位于哪條染色體呢?”這就是一個典型的開放性問題情境。學生經過思考可能會提出三種答案:①因為子二代白眼果蠅都是雄性的,而且只有雄果蠅具有Y染色體,所以決定顏色的基因位于Y染色體上;②從子二代紅眼與白眼的比例是3∶1的結果看,決定眼色的基因可能成對存在,所以也許一個等位基因位于X染色體上,另一個位于Y染色體;③Y染色體比X染色體短很多,可能控制白眼的基因位于X染色體上,而Y染色體不含有它的等位基因。教師順勢追問“究竟哪種答案是正確的?”從而順利導入新課。