淺談在高中生物教學(xué)中營造問題空間的藝術(shù)——以“DNA分子的結(jié)構(gòu)”為例

鐘靜芳

(江蘇省蘇州市第五中學(xué) 215008)

問題是促進學(xué)生主動探究，積極思考的導(dǎo)火索.教師在高中生物課堂上要善于利用問題來激發(fā)學(xué)生的求知欲，促進學(xué)生參與到課堂探究過程中，通過新穎具有挑戰(zhàn)性的問題來引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)知識規(guī)律，形成深刻認識.教師要積極地為學(xué)生營造問題空間，從學(xué)生的認識發(fā)展水平和已有的知識、經(jīng)驗出發(fā)，通過具體、明確的問題來引導(dǎo)學(xué)生層層深入，通過環(huán)環(huán)相扣的方式促進學(xué)生理解知識.通過學(xué)生觀察、對比、歸納、概括總結(jié)出結(jié)論，形成對問題的認識，進而理解生物知識，提高探究能力.

一、營造問題空間的重要性

通過教師營造問題空間，呈現(xiàn)探究問題，會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和興趣，為學(xué)生提供探究機會，促進學(xué)生積極思考，實現(xiàn)對知識的內(nèi)化.學(xué)生會通過探究問題把自己對知識的理解反饋給教師，有利于教師優(yōu)化課堂教學(xué)，科學(xué)管理課堂教學(xué).教師營造問題空間會改變傳統(tǒng)的學(xué)生被動接受知識的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生思維活躍，主動探究知識，在思考中形成客觀認識和理性理解.學(xué)生會通過問題探究逐步形成生命觀念，并積累基本的生物活動經(jīng)驗，提高學(xué)習(xí)能力.

二、營造問題的形式

教師營造的問題應(yīng)該是不同形式的，能夠通過不同方式來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，促進學(xué)生通過不同維度來探究知識.教師的問題形式應(yīng)該包括知識性問題、理解性問題、應(yīng)用性問題、分析性問題、綜合性問題以及評價性問題.通過不同形式的問題來點燃學(xué)生的探究欲望，促進學(xué)生積極主動地參與到課堂思考過程中，積極地對生物知識進行加工和處理.教師的問題設(shè)計要恰當(dāng)、具有一定的目的性、啟發(fā)性、針對性、順序性和趣味性，促進學(xué)生圍繞著知識重難點來思考，通過深度思考的方式來掌握知識規(guī)律，提高學(xué)習(xí)能力，提高探究能力.

三、教師營造問題空間的策略

1.創(chuàng)設(shè)探究情景，激發(fā)思考熱情

為了給學(xué)生營造問題情景，教師就要創(chuàng)設(shè)探究情景，關(guān)注啟發(fā)引導(dǎo)的時機，促進學(xué)生融入到學(xué)習(xí)環(huán)境中，主動思考和分析.教師要通過有效的探究情景來促進學(xué)生回顧舊知識，引出新知識，為學(xué)生營造問題空間.例如在講“DNA分子的結(jié)構(gòu)”時，教師可以為學(xué)生提供資料，使學(xué)生了解沃森和克里克在構(gòu)建DNA模型過程中的探究方法和思路.之后詢問學(xué)生沃森和克里克在構(gòu)建DNA模型過程中發(fā)現(xiàn)DNA模型結(jié)構(gòu)是怎樣的？不同組的DNA模型有什么不同，DNA中的遺傳信息蘊藏在哪？堿基對數(shù)量n和堿基對排列方式的關(guān)系是怎樣的？他們的探究對你有什么啟示？探究情景中，學(xué)生會主動思考，積極分析，通過對知識的思考和總結(jié)發(fā)現(xiàn)不同組的DNA模型堿基對的排列順序是不同的，在DNA中的遺傳信息是在堿基對的排列順序中，堿基對數(shù)量和堿基對排列方式的關(guān)系是4n.學(xué)生在情境中思考，有利于學(xué)生主動加工知識，產(chǎn)生探究欲望，通過思維活動來主動理解知識.探究情境中，學(xué)生會調(diào)動每一個細胞，在問題空間中回憶已知的知識，加工未知的知識建立問題的初始態(tài)和終止態(tài)，形成對知識的理性理解.對于問題的思考會促進學(xué)生在探究中把握知識的邏輯關(guān)系，理解知識本質(zhì).情景會促進學(xué)生主動感知，有利于學(xué)生系統(tǒng)整合知識，促進學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高思維品質(zhì).

2.動手參與操作，主動發(fā)現(xiàn)問題

學(xué)生才是課堂的主體，教師要鼓勵學(xué)生通過動起來的方式來探究知識.教師可以組織學(xué)生通過動手實驗或者是動手制作的方式來理解知識，幫助學(xué)生感受生物知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，促進學(xué)生掌握知識規(guī)律.通過學(xué)生的動手操作，學(xué)生會在過程中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，最終解決問題.例如在本課的學(xué)習(xí)中，教師可以鼓勵學(xué)生通過動手制作DNA分子結(jié)構(gòu)的方式來感知DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點.動手操作中學(xué)生會提出很多問題，如DNA是由幾條鏈構(gòu)成的？它的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位呢？堿基位于DNA的什么部位？DNA中的堿基是如何配對的？帶著問題學(xué)生會一邊想，一邊動手操作，在實踐中感受生物知識的神奇，體會探究的快樂.在實踐中，學(xué)生會逐步地理解到DNA是由兩條鏈構(gòu)成的，是雙螺旋的立體結(jié)構(gòu)，而且通過學(xué)生的動手制作，學(xué)生也會了解DNA分子中的磷酸和脫氧核糖交替排列，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè).而且兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且A一定與T配對，C一定與G配對.動手會提高學(xué)生的興趣度，促進學(xué)生在體驗中感受神奇的雙螺旋分子結(jié)構(gòu)，理解其中的生物奧秘，提高學(xué)生對知識的理解能力.

3.結(jié)合生活事實，積極感知分析

問題能夠激起疑惑，促進思考，教師為學(xué)生營造問題空間，就是將材料中的理論知識轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)學(xué)生探究的問題形式，會讓學(xué)生變被動接受式學(xué)習(xí)為主動式學(xué)習(xí).在為學(xué)生營造問題空間時，教師要從學(xué)生的實際出發(fā)，從學(xué)生熟悉的生活出發(fā)，關(guān)注生活中的生物知識，促進學(xué)生通過熟悉的情景來主動思考和分析，更好地理解知識規(guī)律.教師在課堂上通過生活事實提出問題，會促進學(xué)生了解生物知識在生活中的應(yīng)用，感受到生物知識的實用性，進而帶著濃厚的興趣來思考，在探究中理解知識.例如在本課的學(xué)習(xí)中，教師可以詢問學(xué)生，在公安局案件偵破過程中，DNA指紋法起著重要作用，很多時候工作人員都會去犯罪現(xiàn)場提取DNA樣品，對于案件破獲提供了有效的線索和證據(jù).之所以提取DNA樣品，其中的原因是什么呢？運用了什么生物學(xué)原理？通過學(xué)生對問題的思考，結(jié)合所學(xué)知識，學(xué)生會認識到不同人體內(nèi)的DNA所含的堿基種類相同，都是A、T、C、G；不同人體內(nèi)的DNA所含的五碳糖和磷酸也是相同的；不同人的DNA空間結(jié)構(gòu)也相同，但是DNA所含的脫氧核苷酸排列順序不同，也就是人與人之間遺傳信息不同，這種遺傳信息儲藏在堿基對的排列順序中，對于案件的偵破起著決定性的作用.通過對問題的探究，學(xué)生不僅對DNA分子結(jié)構(gòu)以及遺傳信息有了更清楚的認識，對生物知識在生活中的重要性也有了新的認識，會積極地利用生物知識來感受生活，豐富生活.

4.營造發(fā)散空間，經(jīng)歷思維蔓延

為了促進學(xué)生思維活躍，教師在課堂探究中要為學(xué)生營造爭論空間，促進學(xué)生通過爭論的方式來實現(xiàn)思維碰撞.只有學(xué)生的思維活躍起來，才能夠促進學(xué)生進行邏輯推理和分析判斷，使學(xué)生能夠理解知識.學(xué)生的爭論會促進學(xué)生大膽質(zhì)疑，說出自己對生物知識的理解和認識，在溝通中主動分析，明確知識的來龍去脈，形成科學(xué)認知，解決學(xué)習(xí)上的困惑.例如在本課的探究中，教師就可以讓學(xué)生探究DNA分子結(jié)構(gòu)的特征是什么？在對問題的探究中，學(xué)生會從不同角度來思考和分析，有的學(xué)生根據(jù)脫氧核苷酸鏈形成穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)說明了它具有穩(wěn)定性.有的學(xué)生根據(jù)堿基對的排列順序多種多樣說出了DNA分子結(jié)構(gòu)具有多樣性.還有的學(xué)生根據(jù)每種生物的DNA都有特定的堿基數(shù)目及特定的堿基排列順序說出了DNA分子具有特異性.還有的學(xué)生根據(jù)DNA分子兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變也說出了DNA分子結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性的特點……學(xué)生通過溝通和交流的方式來積極表達自己的觀點和認識，在交流中開闊了視野，豐富了知識，活躍了思維，也在探究中理解了知識.通過學(xué)生的總結(jié)和歸納，學(xué)生認識到了DNA分子結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性、多樣性、特異性的特點，促進學(xué)生在討論和分析中實現(xiàn)知識的生成.

總之，恰當(dāng)?shù)貭I造問題空間拓展了學(xué)生的思路，豐富了學(xué)生的認識，有利于學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，掌握有效的學(xué)習(xí)方法.學(xué)生會通過思考使自己處于“憤悱”狀態(tài)，產(chǎn)生探究熱情，圍繞著知識進行學(xué)習(xí)和探索，最終解決問題.問題激發(fā)了學(xué)生的探究興趣和探究欲望，使學(xué)生能夠融入到探究環(huán)境中，主動思考，積極分析，形成對知識的系統(tǒng)性認識.