高贏 虞桂琴
【摘要】問題是探究的起點,如何探究并解決問題?運用“問題驅(qū)動式”教學(xué)模式,正是以問題為驅(qū)動,驅(qū)使學(xué)生參與問題的探究與解決,在這一過程中,提高了學(xué)生分析與解決問題的能力,從而提高學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】問題驅(qū)動 探究教學(xué) 生物核心素養(yǎng)
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)31-0160-02
2018年新高考“6選3”模式將會在全國鋪展開來,高中生物新大綱著重強調(diào)的“發(fā)展學(xué)生生物核心素養(yǎng)”將為今后的高考命題指明方向。生物學(xué)核心素養(yǎng)由生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任組成,自2003年頒布的《高中生物課程標準》以來,國家生物課程中心始終要求教師要把探究教學(xué)作為一種能夠有效培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)方法??茖W(xué)探究主要是以問題為出發(fā)點,采用形式多樣的探究活動,從而讓學(xué)生獲得新知、提高能力、培養(yǎng)情感體驗為目的學(xué)習(xí)方式??茖W(xué)探究的一般思維是:提出問題→解決問題→提出新問題,可見科學(xué)探究的本質(zhì)是一個不斷提出問題、解決問題的過程。生物學(xué)中的科學(xué)探究是學(xué)生積極主動地獲得生物科學(xué)知識、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法而進行的種種活動。問題是探究的起點,如何探究與解決問題?運用“問題驅(qū)動式”教學(xué)模式,正是以問題為驅(qū)動,驅(qū)使學(xué)生參與問題的探究與解決,在這一過程中,提高了學(xué)生分析與解決問題的能力,提高課堂教學(xué)效率。
問題驅(qū)動式教學(xué)是指根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標,將教學(xué)內(nèi)容劃分為若干不同層次和類型的問題或任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)、積極探究、解決問題,從而深層次地理解并掌握基本的知識,實現(xiàn)能力到人格的整體發(fā)展。
問題驅(qū)動式教學(xué)的實施策略:
一、提出問題
愛因斯坦曾說過“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決一個問題也許僅僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏眩岢鲂碌膯栴},新的可能,從新的角度去看舊的問題,卻需要創(chuàng)造性的想象力,而且標志著科學(xué)的真正進步。”在問題驅(qū)動式教學(xué)中,提出問題和解決問題一樣,應(yīng)當被視為問題驅(qū)動式教學(xué)的重要組成部分??茖W(xué)探究中,問題的來源有三個途徑:一是來自自己已有的經(jīng)驗與來自實際觀察的矛盾,二是來自理論本身存在邏輯矛盾,三是來自不同理論的爭論。對中學(xué)生來說,問題主要來自已有的經(jīng)驗與真實觀察到的現(xiàn)象的矛盾。生物新課程標準所強調(diào)的通過觀察或從現(xiàn)實生活中提出問題,這里所說的觀察主要是對生物學(xué)課程學(xué)習(xí)中所作的觀察。現(xiàn)實生活是指學(xué)生的生活經(jīng)驗,也就是日常生活中所做的觀察。因此,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察來發(fā)現(xiàn)問題、提出問題是生物學(xué)中提出問題的最有效手段。
科學(xué)探究主張學(xué)生應(yīng)學(xué)會提出與生物學(xué)相關(guān)的問題,學(xué)會提出可以探究的問題,即真實問題和具體問題。而且應(yīng)當注意,提出的問題值得探究,有的問題過于簡單,不能引發(fā)探究,屬于沒有探究價值的問題。例如人教版高中生物必修一中關(guān)于“探究植物細胞的吸水和失水”實驗中,有的同學(xué)提出問題“植物細胞會出現(xiàn)失水的情況嗎?”,顯然這個問題沒有探究的意義,因為日常生活中植物失水的現(xiàn)象屢見不鮮,如放鹽后蘿卜會有水分滲出。如果引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象去看本質(zhì),“植物細胞在什么情況下會失水?”,“是否跟哺乳動物紅細胞失水一樣?”,“原生質(zhì)層相當于一層半透膜嗎?”,通過討論讓學(xué)生明白探究的目的,從而選擇具有探究價值的問題。
二、分析問題,作出假設(shè)
學(xué)生明確探究問題以后,學(xué)生應(yīng)當對問題進行分析。為了更好理清探究的思路,首先要搜集與問題相關(guān)的資料,可以回憶和梳理自己已經(jīng)掌握的與研究該問題有關(guān)的知識,可以查閱課本,可以利用網(wǎng)絡(luò),可以從圖書館借閱相關(guān)資料。在這里,搜集資料的能力對于解決問題來說很重要,特別是對于具有創(chuàng)造性且學(xué)生比較陌生的問題。資料收集完后,就要對信息進行組織和整合,有利于解決問題中的信息提取。把獲取的信息和已有知識通過線索聯(lián)系起來,然后提出可以解決問題的途徑以及假設(shè)。
作出假設(shè)是指根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗,對提出的問題所作的一種推斷和解釋。作出假設(shè)是探究教學(xué)中一個重要環(huán)節(jié),在提出假設(shè)的整個過程中,學(xué)生始終在對問題進行分析和了解。不管假設(shè)最后是被證實還是被否定,都具有推動認識發(fā)展的作用。特別要注意的是,假設(shè)不是胡說,而且要有科學(xué)根據(jù)。合理的假設(shè)與學(xué)生知識經(jīng)驗的多少,思維能力的高低有著極為密切的關(guān)系。教師要善于根據(jù)學(xué)生的認知水平引導(dǎo)學(xué)生作出合理的假設(shè)。例如,關(guān)于“原生質(zhì)層相當于一層半透膜嗎?”的問題,有的學(xué)生說:“我作出的假設(shè)有兩種,一種相當于,一種不相當于?!比绻@樣的話,假設(shè)就形同虛設(shè)了。有的學(xué)生說:“我作出假設(shè)是原生質(zhì)層不相于一層半透膜?”顯然這一假設(shè)是沒有根據(jù)自己前面已掌握的科學(xué)知識而作出來的,因為植物的細胞膜和液泡膜都是生物膜,而原生質(zhì)層是指細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì),生物膜是具有半透性的。當然,就算所作的假設(shè)是有依據(jù)的,也只是一種推測,還需要檢驗證實。
三、解決問題
解決問題的本質(zhì)其實就是合理地選擇和運用策略。在解決問題過程中,常用的策略有:
1.觀察法 科學(xué)觀察的最基本要求是客觀地反應(yīng)可觀察的事物,并且是可以檢驗的、可重復(fù)的。只有可重復(fù)、可檢驗的觀察結(jié)果,才是可靠的。另外,科學(xué)觀察不同于一般的觀察,觀察里要全面、細致、實事求是以及及時記錄。觀察過程中,要積極思考,還需要與其他同學(xué)交流與討論。例如,“原生質(zhì)層相當于一層半透膜嗎?”要解決這一問題,用的就是觀察法。
2.實驗法 有些問題的解決,光靠觀察是不夠的,還要通過實驗來解決。在人為干預(yù)、控制所研究對象的條件下進行的觀察就是實驗。中學(xué)生物實驗,通常是指在實驗室用實驗儀器進行的各種探究活動。學(xué)生通過親自動手做實驗、分析實驗、總結(jié)實驗結(jié)果,看假說是否成立,從而解決問題。高中生物,大部分的探究問題,都是通過實驗法來解決的。
3.模型法 模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述,可以定性,也可以定量。高中生物中,構(gòu)建模型是解決問題的最有效途徑之一。如果學(xué)生選擇模型來解決問題,首先要合理安排學(xué)生構(gòu)建模型的時間,一節(jié)課只有45分鐘,學(xué)生既要動手操作,又要完成知識構(gòu)建,時間緊張,教師可以在課前將任務(wù)布置下去。另外,針對不同的問題,選擇合適模型很關(guān)鍵,模型包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。例如在解決“人體如何進行血糖調(diào)節(jié)?“這一問題時,可以先構(gòu)建物理模型,甲同學(xué)將2張?zhí)强ǚ诺阶雷由?,模擬吃飯后的反應(yīng),乙同學(xué)懂得出示 “胰島素卡”,而后丙同學(xué)將2張“糖卡”由正面翻到背面。但在“模擬運動時的反應(yīng)”時,甲從桌子上拿走一張正面朝上的“糖卡”后,不少學(xué)生卻出現(xiàn)了仍舊出示“胰島素卡”,把桌面上的一張“糖卡”由正面翻到背面的錯誤,學(xué)生親歷了錯誤的過程,對血糖的平衡與胰島素、胰高血糖素的關(guān)系有了形象的認識,化抽象為具體,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出正常情況下血糖的來源和去路概念模型和血糖調(diào)節(jié)的概念模型。
4.調(diào)查法 調(diào)查法的一般程序:選擇調(diào)查對象→制訂合理的調(diào)查方案→獲取信息、分析整理信息→成果展示→交流與討論。調(diào)查法要注意的幾個問題:首先是選擇調(diào)查對象,一般情況下對調(diào)查對象的選擇抽樣調(diào)查,即選取一部分對象進行調(diào)查,并以樣本的結(jié)果來代表對象全體的情況。其次是選擇調(diào)查手段,調(diào)查手段應(yīng)當根據(jù)調(diào)查的具體內(nèi)容采用不同方法,采樣、訪問、觀察、問卷、測驗、座談、查閱資料等均是常用的調(diào)查手段。最后是整理信息,獲得結(jié)果,調(diào)查過程中要如實記錄,對調(diào)查的結(jié)果要整理和分析,必要時還要用數(shù)學(xué)方法進行統(tǒng)計。
四、反饋總結(jié)
反饋總結(jié)果是問題驅(qū)動式教學(xué)中的結(jié)論形成階段。在這里,如果作出的假設(shè)被驗證為正確的,則形成結(jié)論。另外,可以把這一研究過程形成范例,用以指導(dǎo)以后其它問題的解決。如果通過檢驗,其問題解決的過程是不正確或不是完全正確,那么再重新進入問題解決的步驟,這樣讓學(xué)生獨立去解決,讓學(xué)生自己學(xué)會檢驗和評價自己的研究過程。當然,在學(xué)生進行這些檢驗和評價的過程中,教師要起到一個指導(dǎo)作用,及時引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)在探究過程中錯誤出現(xiàn)的原因,能夠及時地去解決出現(xiàn)的問題,并找出新的問題情境,提出新的問題。同時學(xué)生在獲得知識和規(guī)律性認識后,教師應(yīng)及時設(shè)置有一定層次的針對性的訓(xùn)練題目,指導(dǎo)學(xué)生使知識得到遷移并內(nèi)化,用以解決實際問題,達到對知識加深理解和鞏固的目的。
參考文獻:
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[3]馮梅春.高中生物教學(xué)中問題解決教學(xué)模式的應(yīng)用策略[J].中學(xué)教學(xué)參考, 2009.
作者簡介:
高贏,湖北省襄陽五中生物教師。
虞桂琴,湖北省襄陽五中生物教師。