丁志鋒
摘要 結合具體教學片段中的課堂問題設置案例,從問題設置意圖、發(fā)展生物學學科核心素養(yǎng)等角度進行了深度分析,并從回歸學科本質、豐富探究環(huán)境、優(yōu)化知識生成等方面,就高中生物課堂問題設置策略進行了優(yōu)化反思。
關鍵詞 學科核心素養(yǎng) 問題設置 教學實踐
中圖分類號 G633.91
文獻標志碼 B
1引言
生物學概念的生成始于問題,生物學原理是在研究問題的過程中建立的。課堂教學無論如何創(chuàng)新,教學模式無論如何優(yōu)化,問題設置永遠是課堂教學中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。當前,由于應試教學的固化、教師傳統(tǒng)教學理念和模式的沿襲以及對模塊教學問題線索研究的缺乏,導致課堂教學中問題設置環(huán)節(jié)存在以下典型問題:不能立足于模塊知識整體構建進行問題設計;問題設置脫離學情,脫離生活實踐;死摳教材字眼,糾纏于局部細節(jié);問題設置無梯度,缺乏思考、引導價值......因此,在高中生物課堂教學中,如何讓課堂問題服務于學生生命觀念構建、讓課堂問題成為學生深刻理解生物學規(guī)律的有效推手,需要教師對問題設置策略進行積極探究和不斷優(yōu)化。
2教學實踐案例
2.1案例1:“生物膜的流動鑲嵌模型”教學片段
教學環(huán)節(jié):探究生物膜中磷脂分子的排布方式。
教師:磷脂的結構由頭部和尾部組成。磷脂的頭部具有親水性,尾部具有疏水性。如果將磷脂分子鋪在空氣——水的界面上,請結合磷脂的結構特點,推理分析一下磷脂分子應該呈現(xiàn)怎樣的姿態(tài)。如果在磷脂分子平鋪在水面上形成單分子層后,充分攪動液面形成乳濁液,磷脂分子在乳濁液中有可能會呈現(xiàn)怎樣的姿態(tài)?若磷脂分子球的內部有水,又該如何排布?以細胞膜為例,膜的兩側多數(shù)情況下是水環(huán)境,那么,膜中的磷脂分子該是何種排布方式呢?
學生分小組討論分析,觀察磷脂分子的結構聯(lián)系化學性質,推測磷脂分子在空氣——水的界面上,頭部在水面尾部在空氣的排列方式:如果磷脂在水中單層,可能是頭部向水、尾尾相對的排列方式。如果磷脂分子球內部有水,則相反。如果兩層磷脂分子外側有水,則是尾尾相對,頭部向外排列。
科學探究從提出問題開始。在物理模型建構過程中,教師通過給學生設置已知和未知,引導學生思考分析,運用科學方法,不斷檢驗修正模型。這樣學生的學習就不僅僅停留在對生物膜模型本身的結構和分布形態(tài)的探索上,而是上升到科學思維發(fā)展的高度,感悟到“結構與功能相適應”這一生命觀念。教師通過引導學生不斷分析與建構,培養(yǎng)學生科學探究能力。
2.2
案例2:“生態(tài)系統(tǒng)的結構”教學片斷
教學環(huán)節(jié):探究生態(tài)系統(tǒng)的生物成分。
教師播放“走進森林生態(tài)系統(tǒng)”視頻,指出視頻中出現(xiàn)過的部分生物種群,要求學生根據(jù)它們獲取營養(yǎng)方式上的差異予以分類,并提出問題:不同生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群在獲取營養(yǎng)方式上有無共性、有無規(guī)律可循?闡述每一類別的生物種群獲取營養(yǎng)的方式,分別通過何種生理作用實現(xiàn)?它們各自分別屬于何種代謝類型?總結歸納生態(tài)系統(tǒng)中各生物種群在營養(yǎng)獲取方面的共性,并據(jù)此分類。
學生通過觀察視頻,指出森林、海洋生態(tài)系統(tǒng)中生物種群,在小組進行交流,相互補充完善。學生利用已有生物學知識,探尋不同生態(tài)系統(tǒng)中生物種群在營養(yǎng)獲取方面的共性規(guī)律,生成各生物成分的類別。生產(chǎn)者屬于自養(yǎng)型生物,消費者與分解者屬于異養(yǎng)型生物。
學生在教師問題引導下,利用已學知識,通過類比推理探尋生物學規(guī)律,充分體悟“物質與能量觀”這一生命觀念。該過程的生成認知為下一階段生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)、能量流動的學習進行了知識鋪墊,為綜合運用科學、技術、工程學原理進行方案設計,解決生態(tài)學實際問題提供了基礎理論支撐。學生通過比較與歸納培養(yǎng)理性思維能力,通過小組合作培養(yǎng)團結協(xié)作的意識。
3問題設置的策略
3.1構建理科屬性問題,回歸學科本質
生物學是研究生物的結構、功能、發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律,以及生物與周圍環(huán)境的關系等的學科,其學科本質指的是生物學科所包含的知識體系,及其本學科獨有的思維方式和探究方法。生物學科作為理科必須“講理”,教師在課堂教學中應注重設置一些尊重事實和證據(jù)、有一定思維深度、有較強邏輯內在的問題。這樣不僅能引領學生弄清生命事件間的因果關系,厘清知識的內在聯(lián)系,還可幫助學生發(fā)現(xiàn)生命世界的內在規(guī)律,使學生學會認識生命奧秘的思維方式和探究方法,建立“生命觀念”。上述兩個教學片斷設置的問題中均貫穿了理科思維,讓構建知識體系與結構與功能觀、物質與能量觀融為一體,使生命觀念的形成在潤物細無聲中完成。
3.2創(chuàng)設問題教學情境,豐富探究內涵
問題不能憑空產(chǎn)生,問題應源于學生過往的學習,源于日常生活的體驗,源于對生產(chǎn)實踐的關注,源于科學工作者對生命奧秘的探索過程等。建構主義教學觀強調:用真實的情境呈現(xiàn)問題,營造問題解決的環(huán)境,有利于幫助學生在解決問題的過程中活化知識,變事實性知識為解決問題的工具,從而完成對新知識的意義構建以及對原有知識經(jīng)驗的改造和重組。教師應深入觀察學生的生活,挖掘生活中的教材,準確把握教學內容與生活的聯(lián)系,創(chuàng)設具有一定真實性和現(xiàn)實意義的教學情境,使學生能真切感受到學習內容與生活的聯(lián)系。上述案例1教學片段中設置的實驗情境,讓學生在問題的引導下不斷地產(chǎn)生認知沖突,循序漸進地解決問題,讓探究有了深度。案例2播放的視頻是一種真實情景,在這種情景中設置提出問題,使學生有一種探究的欲望,使學生的探究有主動性。再如,人教版新教材中的一幅漫畫:一只北京鴨言語道“我每天吃的都是一些玉米、谷類和菜葉,為何長了這一身的肥肉?”這樣的問題情境很接地氣,讓知識有了溫度,接下來的探究就更有內涵。
3.3創(chuàng)設運用類比推理方法,優(yōu)化知識生成類比推理法是根據(jù)兩個或兩類對象在某些屬性上相同,推斷出它們在另外的屬性上也相同的一種推理方法,是科學研究的一種重要方法。在案例2教學片斷中,教師從不同生態(tài)系統(tǒng)中生物種群獲取營養(yǎng)方式的共性角度設計問題,引導學生完成“生態(tài)系統(tǒng)生物成分”這一知識生成。學生利用已有知識深度參與問題解決過程的同時,自身在閱讀材料、分析推理、語言表達等能力方面也得到了充分鍛煉。
類比推理的研究方法在生物學研究中應用廣泛。例如,施旺類比動植物細胞推理細胞是動物體的基本單位;沃森和克里克類比螺旋型蛋白質結構推理DNA螺旋型模型;薩頓類比染色體和基因行為提出“基因在染色體上”的假說。在這些概念的學習中,類比推理法是可以將新舊知識進行有效連接的一種方法。教師在課堂上可以依托一些生物學現(xiàn)象、實驗證據(jù),從一定的維度設計問題,指導學生探尋生成生物學的一般性規(guī)律。
當然,在高中生物學的學習中還有其他科學方法。例如,針對假說—演繹法,教師可以結合相應內容,設置相關問題引導學生應用合理的科學方法來解決問題,從而提高學生的思維能力與科學探究能力。
總之,課堂提問要根據(jù)教學目的,創(chuàng)設問題情景,精心設計具有針對性的問題。問題設置應具有思考價值,從而激發(fā)學生的求知欲望。問題的設置要根據(jù)教學內容設置要考慮到科學方法的應用,在解決問題中培養(yǎng)學生的科學思維與探究能力。對于一節(jié)課的問題來說,前后應該有梯度,由易到難,逐步推進,從而使學生獲得完成學習任務的成就感。教師通過科學合理地設置問題,使學生在解決問題中提升生物學科核心素養(yǎng)。
參考文獻:
劉恩山,曹保義.普通高中生物學課程標準(2017年版)解讀[M].北京:高等教育出版社,2018.