陳慧謙

(福建省福州屏東中學(xué) 350003)

新課程教學(xué)觀認(rèn)為，教學(xué)是一種交往與溝通，教學(xué)過(guò)程是教師與學(xué)生相互啟發(fā)、積極互動(dòng)、共同發(fā)展的過(guò)程[1]。那么，高中生物學(xué)教學(xué)如何創(chuàng)設(shè)教學(xué)相長(zhǎng)的情境、激活學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)生理性的思維品質(zhì)和良好的學(xué)科素養(yǎng)？本文以“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”微課設(shè)計(jì)為例，闡述 “自主—交互—提升”教學(xué)模式的建構(gòu)和體會(huì)。

1 自主——與自身的交流和對(duì)話

“一切教育本質(zhì)上都是自我教育，一切學(xué)習(xí)本質(zhì)上都是自學(xué)”。自主的學(xué)習(xí)，因?yàn)榘殡S著與自身的親密對(duì)話以及心靈的無(wú)拘束的成長(zhǎng)，因而是快樂(lè)的。微課是教師引導(dǎo)下促進(jìn)學(xué)生自我對(duì)話的理想媒介，它容量小，支持在線播放，可以重復(fù)觀看，有利于學(xué)生在相對(duì)獨(dú)立的小環(huán)境中從容構(gòu)建自己的知識(shí)體系。微課設(shè)計(jì)的起點(diǎn)是在學(xué)生的已知和未知之間架設(shè)情境橋梁；重點(diǎn)是在情境橋梁下引發(fā)學(xué)生的理性思維和自身對(duì)話；終點(diǎn)是預(yù)留教學(xué)目標(biāo)等待課堂交互時(shí)實(shí)現(xiàn)。

“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)” 是分子遺傳學(xué)研究史上的一個(gè)里程碑式的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，在《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中屬于最高層次的知識(shí)性目標(biāo)，它邏輯嚴(yán)密、環(huán)環(huán)相扣，完美呈現(xiàn)了探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟。但是，分子水平的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)涉及同位素標(biāo)記等跨學(xué)科知識(shí)，學(xué)生暫時(shí)不具備這種能力，微課視頻就以Flash動(dòng)畫(huà)的形式直接呈現(xiàn)，圍繞這個(gè)“腳手架”，輻射探究實(shí)驗(yàn)的其他環(huán)節(jié)，尋找學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。這種感性的動(dòng)態(tài)的視覺(jué)沖擊可以激發(fā)學(xué)生刨根問(wèn)底的本能好奇，例如，赫爾希和蔡斯為什么會(huì)設(shè)計(jì)“攪拌”這一環(huán)節(jié)？病毒侵染細(xì)菌的時(shí)候一定是遺傳物質(zhì)進(jìn)入細(xì)菌，非遺傳物質(zhì)留在外面嗎？這樣的疑問(wèn)源于教材簡(jiǎn)略化的處理，從“提出問(wèn)題”直接切入“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”，中間隱去了“作出假設(shè)”這一關(guān)鍵步驟。而假說(shuō)在探究中占有核心地位，是科學(xué)思維的核心要素。因此，視頻播放到此時(shí)，有必要讓學(xué)生按下暫停鍵逆向思考：本實(shí)驗(yàn)是基于怎樣的假說(shuō)而設(shè)計(jì)的？重啟暫停鍵后，懸念即將揭曉，你給自己打多少分呢？然后補(bǔ)充介紹赫里奧特富有魅力和啟發(fā)性的假說(shuō)：“病毒的作用可能像一個(gè)充滿著‘轉(zhuǎn)化因子’的注射針，它用尾部接觸寄生細(xì)胞，通過(guò)酶的作用在細(xì)胞外膜上鉆一個(gè)小孔，然后病毒頭部的DNA就鉆入細(xì)胞，其余部分不會(huì)進(jìn)入細(xì)胞?！蓖ㄟ^(guò)對(duì)比，學(xué)生會(huì)很有成就感地發(fā)現(xiàn)自己的假說(shuō)本質(zhì)上與之是相同的，只是沒(méi)有那么形象生動(dòng)，這是為什么呢？假說(shuō)雖然源于想象和靈感，但也需要一定的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的依據(jù)。這時(shí)，可以順理成章地提示學(xué)生：從遺傳物質(zhì)的科學(xué)探究歷程以及噬菌體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，推測(cè)本假說(shuō)的依據(jù)何在？課堂期待你的搶答！最后，視頻告訴學(xué)生：假說(shuō)具有相當(dāng)?shù)耐茰y(cè)性，需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)或證偽。為了梳理可能出現(xiàn)的結(jié)果與主張之間的關(guān)系，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前往往需要預(yù)期結(jié)果，使學(xué)生像科學(xué)家那樣思考并填寫(xiě)表格，等待課堂的交流討論(表1)。這樣，將自學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)置于課堂教學(xué)的整體設(shè)計(jì)之中，相輔相成而非簡(jiǎn)單重復(fù)；將獨(dú)立思考和師生互動(dòng)結(jié)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短而非取而代之。

表1 微課資源輔助下的自主學(xué)習(xí)模式

2 交互——與他人的交流和對(duì)話

課前自主學(xué)習(xí)與前者的認(rèn)知傾向比較匹配，對(duì)后者的思維習(xí)慣是個(gè)挑戰(zhàn)和修正；課堂的交互環(huán)節(jié)與后者的認(rèn)知傾向比較匹配，對(duì)前者的學(xué)習(xí)習(xí)慣產(chǎn)生干預(yù)和影響。在一個(gè)平等的對(duì)話性的教學(xué)模式中，尊重和傾聽(tīng)他人的思考和見(jiàn)解，反省和表達(dá)自己的觀點(diǎn)和看法，有利于全體學(xué)生的全面發(fā)展。這個(gè)課堂交互模式的呈現(xiàn)包括課前自學(xué)中“預(yù)設(shè)的結(jié)果”、思維碰撞中“生成的結(jié)果”、課堂檢測(cè)中的“反饋與評(píng)價(jià)”、教師主導(dǎo)下的“拓展和延伸”，教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成借助了互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)支持(表2)。

本節(jié)課對(duì)教材的二次開(kāi)發(fā)體現(xiàn)在還原探究步驟中的“做出假設(shè)”“預(yù)期結(jié)果”和“結(jié)果分析”，目的是深刻領(lǐng)悟“假說(shuō)-演繹法”的科學(xué)精髓。微課視頻中的情境設(shè)置可以順利達(dá)成預(yù)設(shè)的結(jié)果；開(kāi)放性的表格設(shè)計(jì)則為課堂的動(dòng)態(tài)生成預(yù)留了彈性的空間；生成的結(jié)果又為反饋和評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。由于課時(shí)限制，高中生物探究實(shí)驗(yàn)往往缺少對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，尤其缺少與預(yù)期結(jié)果的比較分析，這種意識(shí)和能力是科學(xué)素養(yǎng)重要的組成部分。及時(shí)的反饋關(guān)注的是學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的理解，對(duì)過(guò)程和方法的掌握，相互評(píng)價(jià)機(jī)制重建的是學(xué)生的情感態(tài)度和價(jià)值觀。在此基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行水到渠成的拓展和延伸，引導(dǎo)學(xué)生橫向聯(lián)系并縱向挖掘探究實(shí)驗(yàn)的共性問(wèn)題，從而使“文本課程”轉(zhuǎn)變?yōu)椤绑w驗(yàn)課程”，使學(xué)生在對(duì)話和交流中驚訝于自己的想象力、表達(dá)力、溝通能力和邏輯思維能力，在愉快的情感體驗(yàn)中強(qiáng)化求知欲，激活內(nèi)在的潛能和智慧。

3 提升——與客觀世界的交流和對(duì)話

與客觀世界的交流和對(duì)話的基本態(tài)度是嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)。赫爾希、蔡斯的論文是這么表述的：噬菌體含S的蛋白質(zhì)外殼，與在細(xì)菌上的吸附，和將噬菌體DNA注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)有關(guān)，這種蛋白質(zhì)可能與噬菌體在細(xì)胞內(nèi)的生長(zhǎng)無(wú)關(guān)。DNA具有某種功能，從本實(shí)驗(yàn)中不應(yīng)該做出進(jìn)一步的化學(xué)推理[2]。結(jié)論與假說(shuō)不同，假說(shuō)允許想象，而結(jié)論必須有實(shí)證支持。應(yīng)盡量還原探究的歷史背景和邏輯順序，讓學(xué)生體驗(yàn)到遺傳學(xué)研究是如何一步一步接近生命本質(zhì)的。

展示結(jié)論的原始表述后，教師將動(dòng)畫(huà)的兩幅截圖呈現(xiàn)給學(xué)生：注入的是DNA，倒入離心管時(shí)已經(jīng)變成了噬菌體顆粒，中間發(fā)生了什么呢？從而自然過(guò)渡到后續(xù)研究成果的介紹——噬菌體侵染大腸桿菌的全過(guò)程包括吸附、注入、合成、組裝和裂解。接著，借助英國(guó)哲學(xué)家圖爾敏的論證模型對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)觀的教育：人們雖然接受了赫爾希、蔡斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，但是對(duì)于DNA為什么能夠承擔(dān)起作為遺傳物質(zhì)的重任還是心存疑慮的——它如何具備多樣性、穩(wěn)定性并且能夠控制性狀？也就是說(shuō)，在“資料”和“主張”之間還缺少“支持因素”作為辯護(hù)的“理由”。直到1953年，沃森和克里克提出“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”后，“遺傳因子”神秘的面紗逐漸揭開(kāi)，人們的疑慮也才逐漸消除。這樣就為即將學(xué)習(xí)的“DNA分子的結(jié)構(gòu)”埋下伏筆。最后，師生共同歸納探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟，并借助互動(dòng)電子白板進(jìn)行論證結(jié)構(gòu)的梳理(圖略)。