問題驅動教學法課例

黎偉偉

摘要：本節以實驗為載體、問題為導向，活動為形式，實踐了問題驅動教學法在非操作類生物實驗教學中的應用，讓學生感知實驗教學重點并不在于對實驗過程的重現而在于以實驗為素材啟發學生思考，培養學生科學的思維，引導學生掌握一搬的科學方法，從而提高學生分析問題、解決問題的能力。同時以問題交流為媒介給學生搭建一個展示自我、生生交流、師生互動的平臺，讓學生在問題探究中感知科學家的探究歷程，進行科學精神的熏陶，培養學生的生物核心素養，實現生物知識到人格品質的德育滲透。

關鍵詞：問題驅動； 教學方法；DNA；遺傳物質

《DNA是主要的遺傳物質》是人教版高中生物課標教材必修2《遺傳與進化》模塊第3章《基因的本質》第1節的內容。本節教材中涉及了4個實驗，分別是格里菲思的“肺炎雙球菌小鼠體內轉化實驗”、艾佛里的“肺炎雙球菌轉化實驗”、赫爾希和蔡斯的“噬菌體侵染大腸桿菌實驗”以及“煙草花葉病毒感染實驗”。本節內容是科學史的一部分，以實驗為依托揭示了人們對生物遺傳物質從猜想、懷疑、實驗到結論的探究歷程；呈現了艾佛里和同事、赫爾希和蔡斯之間的合作交流；展示了在“蛋白質是遺傳物質占主導“這一背景下，赫爾希、艾佛里等科學家對前人思想的繼承、質疑、論證和創新的過程，為學生呈現著了科學的態度，科學的精神和科學的世界觀[1]；展現了發現問題、邏輯推理、提出假說、實驗驗證等探究過程。

現以《DNA是主要的遺傳物質》一節中的3個經典實驗為例，探討問題驅動教學法在非操作類生物實驗的教學實踐：

實踐一：整合實驗教學素材，將實驗講授改編成實驗問題探究。

教學內容：肺炎雙球菌轉化實驗

教學形式：問題探究引導學生思考，提煉探究方法。

探究一：探究導致小鼠死亡的因素

（1）實驗演示：僅動畫展示格里菲思“肺炎雙球菌小鼠體內轉化實驗”第四組實驗的過程和實驗結果。

（2）提出問題：“實驗中小鼠死亡的原因可能有哪一些？”給予學生時間思考討論，進行邏輯推理分析小鼠可能的原因（活R菌、死S菌、活S菌）。

（3）推理分析：“該如何設計實驗確定小鼠死亡原因？”各小組根據分析的原因，推理合理實驗進行論證，逐步確立小鼠死亡原因。

（4）提出假設：假設活S菌導致小鼠死亡而不是活R菌、死S菌導致小鼠死亡。學生思考：該如何實驗設計并預測可能出現怎樣的實驗結果現象？

（5）實驗驗證：利用多媒體展示格里菲思的實驗結果，讓學生進一步觀察分析，并結合學生結果預測說明假設正確與否，從而得出結論活S菌是導致小鼠死亡的原因。

實踐二：死S菌中的哪種物質促使活R菌轉化成活S菌？

教學形式：小組合作學習，自主實踐探究方法。

最后教師課堂點撥并小結結論：S型細菌的DNA可將R型菌轉化成S型菌（控制著生物的性狀），而多糖、脂質、蛋白質、RNA和DNA水解產物均沒有這樣的功能。這樣得出“DNA是遺傳物質”的結論也就水到渠成了。

合理整合、改編教材中的實驗素材，以問題任務驅動學生學習，讓學生在觀察中發現問題，帶著問題尋找真相，應用“真相”發現新的問題并延伸出新的探究，從而“授人以魚亦授人以漁”。盡管沒能讓學生動手實踐科學家探究的全過程，但卻讓學生在問題探究中體驗科學家的所思所想，感知科學結論的來之不易，同時也進行了一次完整的實驗設計、分析等過程和方法的訓練，有利于培養學生嚴謹的思維、提升學生實驗能力和科學素養。

設計二： 創設問題情景，角色扮演激發學習興趣。

教學內容：噬菌體侵染細菌實驗教學活動：

訪談活動“名人面對面之蔡斯和赫爾希”

活動準備：

①完成導學案，并將預習問題寫在學案上。收集整理、補充學生學案中的提問，按照難度層次依次設置成主持人（老師）的訪談問題，并準備課件呈現。

②角色扮演者：請班上兩名大方、幽默的同學小龍、小凱分別扮演蔡斯和赫爾希，并按照19世紀50年代的風格給予他們適當的裝扮，指導他們深入理解該實驗，并讓他們試著回答整理好的問題，老師給予適當的糾正、補充。

③其他準備：背景音樂等

④活動流程：主持人介紹訪談嘉賓（創設問題情景）→背景音樂響起后嘉賓赫爾希和蔡斯上場→訪談內容（其他學生的問題）→現場互動（提問）→背景音樂響起嘉賓離場→主持人感謝、糾正和小結。

⑤課題問題延伸（是否還有其他物質可以作為遺傳物質）。

實驗素材教學重點并不在于對實驗過程的重現而在于以實驗為素材啟發學生思考，培養學生科學的思維，引導學生掌握科學探究的一搬方法，從而提高學生探究問題、解決問題的能力。講授法進行實驗教學由于內容抽象，學生學習缺少體驗的過程[2]，學生興趣和熱情不高、容易走神，老師絞盡腦汁把實驗講明白也很辛苦，教學目標卻未必能很好地達成。現今的高二學生青春活潑，思維敏捷，樂于表現自我，學生幽默風趣的表演活躍課堂氣氛，尊重了學生的個性，提高學生的興趣，調動了學生學習的主動性和積極性。問題作為學習載體，學生扮演中完成了問題的深加工，既深刻地理解了實驗又展現了自我同時獲得同學的鼓勵、認同，內心滿滿的成就感。利用服裝、道具以及背景圖片和文字說明無形當中已經給學生創設了問題情景將學生的思緒拉回到赫爾希和蔡斯的時代，使大家的思考處于同一起點這增強了學生與扮演者之間交流的針對性，另外問題驅動教學法中的“問和答”為生生交流、師生互動以及學生的全面發展搭建了平臺。通過整理課前學生提出的問題，增強了學生學和老師教的針對性讓課堂教學更加有效，在活動中讓學生成為學習的主體實現生物知識到人格品質的德育滲透，從而有效達成了教學目標。

參考文獻：

[1]陳繼惠.高中生物運用科學史培養學生科學素養的探索 [DB/OL] .萬方數據，2007.

[2]劉小天.講授法的理論基礎及有效性探究[J] .現代教育科學，2015（01）：46-47endprint