摘" "要:高中生物教學(xué)要致力于培育學(xué)生的生物“本質(zhì)思維”?!氨举|(zhì)思維”是一種“刨根問底”的思維,也是一種具有“關(guān)系性”“關(guān)聯(lián)性”的思維。在高中生物教學(xué)中,教師要借助問題來引發(fā)學(xué)生的“本質(zhì)思考”,借助任務(wù)引發(fā)學(xué)生的“本質(zhì)探究”,借助證據(jù)支撐學(xué)生的“本質(zhì)表達”。培育學(xué)生的生物“本質(zhì)思維”,有助于促進學(xué)生的高中生物自主學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:高中生物 學(xué)科本質(zhì) “本質(zhì)思維”
高中生物是一門兼具演繹性、歸納性的學(xué)科。它不僅需要學(xué)生展開縝密的思考,也需要學(xué)生進行大量的觀察、推理。教師應(yīng)當(dāng)采用一種“實證”的方式,來引導(dǎo)學(xué)生進行生物學(xué)習(xí),發(fā)展學(xué)生的“本質(zhì)思維”?!皩嵶C”就是注重證據(jù),注重論證過程?!氨举|(zhì)思維”不僅是一種“刨根問底”的思維,也是一種具有“關(guān)系性”“關(guān)聯(lián)性”的思維。
一、問題催生:引發(fā)學(xué)生的“本質(zhì)思考”
問題是高中生物教學(xué)的重要載體?!安聹y與證實”“猜測與反駁”“猜測與證偽”等是學(xué)生進行生物學(xué)習(xí)的幾種重要范式。要培育學(xué)生的生物“本質(zhì)思維”,教師首先就應(yīng)當(dāng)設(shè)計問題,啟發(fā)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,引導(dǎo)學(xué)生分析并解決問題。有效的問題往往能引導(dǎo)學(xué)生聚焦“生物本質(zhì)”,培育學(xué)生的科學(xué)思維。
例如,在教學(xué)人教版高中生物選擇性必修2《生物與環(huán)境》時,筆者就采用問題導(dǎo)學(xué)的教學(xué)策略,來引導(dǎo)學(xué)生閱讀、思考、研討。生物與環(huán)境是一個統(tǒng)一的整體,其中生態(tài)因子(主要包括生物因子和非生物因子)會影響植物的生長、發(fā)育。而生物因子主要包括種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系,非生物因子主要包括光、溫度、水等。在教學(xué)中,筆者引導(dǎo)學(xué)生“像生物學(xué)家一樣思考”“像生物學(xué)家一樣探究”,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)現(xiàn)象、假說、論證等過程,從而充分、深刻地認識到生物知識的科學(xué)本質(zhì)。例如,在引導(dǎo)學(xué)生探究“光與植物的生長發(fā)育”時,筆者首先引導(dǎo)學(xué)生閱讀“美國科學(xué)家弗林特和麥卡利斯特用不同波長的光源分別照射浸泡過的萵苣種子”的歷史故事。在這個過程中,學(xué)生自然提出了這樣的問題:為什么波長520nm到700nm的光照能促進萵苣種子的萌發(fā)?為什么在這樣一個范圍內(nèi),波長越長效果越明顯?由此引導(dǎo)學(xué)生研究光質(zhì)、光周期、光照強度等對植物生長發(fā)育的調(diào)控作用。在此研究的基礎(chǔ)上,筆者引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合溫度、水對植物生長發(fā)育的作用,讓學(xué)生認識“限制因子”,引導(dǎo)學(xué)生抽象、提煉、概括出“最小因子定律”等。這樣的教學(xué),是基于問題發(fā)現(xiàn)、提出、猜想、驗證的歸納性教學(xué)。
在高中生物教學(xué)中,教師可以從歷史故事、事件、現(xiàn)象等入手,引導(dǎo)學(xué)生自主提出相關(guān)問題,并圍繞相關(guān)問題展開積極的閱讀、思辨、研討,從而讓學(xué)生概括、歸納出生物學(xué)科知識的本質(zhì)。在高中生物教學(xué)中,教師要鼓勵學(xué)生通過自主閱讀、思考去尋找證據(jù),并積極地應(yīng)用證據(jù)證明自己的猜想,引導(dǎo)學(xué)生形成具有整體性、系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性的生物學(xué)科知識體系。
二、任務(wù)驅(qū)動:引導(dǎo)學(xué)生進行“本質(zhì)探究”
科學(xué)探究是高中生物教學(xué)的基本范式。在高中生物教學(xué)中,教師可以設(shè)計研發(fā)相關(guān)的任務(wù),來驅(qū)動學(xué)生的生物學(xué)“本質(zhì)探究”。任務(wù)不僅是學(xué)生生物探究的動力引擎,也是學(xué)生生物探究的重要載體、媒介。在高中生物教學(xué)中,教師要幫助學(xué)生打造生物探究平臺,賦予學(xué)生充分的生物探究機會,讓學(xué)生積極主動地投身于生物探究。作為教師,我們要鼓勵學(xué)生積極主動地收集探究素材、資源,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程,形成良好的科學(xué)素養(yǎng)。
例如,教學(xué)人教版高中生物必修1“酵母RNA的粗提取”部分內(nèi)容時,筆者就引導(dǎo)學(xué)生嘗試“用稀堿法來提取酵母細胞RNA”。在此基礎(chǔ)上,筆者設(shè)計研發(fā)了下列任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生的實驗探究:(1)稱取8g干酵母粉置于100ml的燒杯中,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的40毫升的氫氧化鈉溶液,邊攪拌邊加熱30分鐘。(2)等待溶液冷卻之后,加入乙酸,調(diào)節(jié)pH至5.0到6.0。(3)放入離心機4000r/min離心大約10~15分鐘,取上清液。加入2倍體積的體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇,一邊加入一邊攪拌,然后靜置,等到完全沉淀之后,放入離心機4000r/min離心5分鐘,去除上清液。(4)取沉淀,然后用10ml體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇懸浮,抽濾并保留濾渣,濾渣先用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇洗滌兩次,每一次10分鐘,后用乙醚洗滌兩次,每一次10分鐘,一邊洗滌一邊攪動沉淀。這樣的任務(wù),十分清晰地引導(dǎo)學(xué)生展開實驗操作,能引發(fā)學(xué)生的思考,如“加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的40毫升的氫氧化鈉溶液的作用是什么?”“乙醇的作用是什么?”“RNA提取量不多,可能的原因是什么?”等。結(jié)合任務(wù)、問題,學(xué)生對相關(guān)知識的理解更為深入。在高中生物教學(xué)中,教師利用一切有利條件,引導(dǎo)學(xué)生親身實踐,展開積極的實驗探究,能讓學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中理解、掌握知識本質(zhì),發(fā)展學(xué)生的“本質(zhì)思維”。
高中生物教師要讓學(xué)生積極主動地參與生物實驗探究,讓學(xué)生參與證明或證偽的過程,引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握生物知識的本質(zhì),發(fā)展學(xué)生的生物“本質(zhì)思維”。
三、證據(jù)支撐:引導(dǎo)學(xué)生的“本質(zhì)表達”
在高中生物教學(xué)中,教師可以采用論證式的教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生積極地論證教材中的知識點。用證據(jù)支撐學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí),能催生學(xué)生的生物學(xué)科“本質(zhì)表達”。“本質(zhì)表達”是建立在學(xué)生對生物學(xué)科知識的“本質(zhì)理解”的基礎(chǔ)之上的。同時,“本質(zhì)表達”是學(xué)生“本質(zhì)思維”的可視化,是學(xué)生“本質(zhì)思維”的確證與表征。
例如,在教學(xué)人教版高中生物選擇性必修2“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”部分內(nèi)容時,筆者就引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位展開合作、互動、交流。筆者讓學(xué)生以四人為一個小組,分別對“一條含有四個營養(yǎng)級的食物鏈中的能量流動情況”進行分析。在這個過程中,有的學(xué)生會用文字進行表達;有的學(xué)生嘗試?yán)L制思維導(dǎo)圖,借助文字、箭頭等,表現(xiàn)出各個營養(yǎng)級的能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失等情況。在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中,每一個小組都將自己的營養(yǎng)級分析圖展示出來,從而完整地呈現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動情況,由此開闊了學(xué)生的生物視野。在合作交流中,每一個小組的內(nèi)部成員都積極地表達,從而能催生小組生物學(xué)習(xí)共識的達成。而在小組與小組之間的互動過程中,每一個小組成員都能對比與思考自己小組與其他小組的生物探究,彼此之間相互糾正、取長補短,共同發(fā)展、進步。
證據(jù)是生物學(xué)習(xí)的重要依據(jù)、條件。教師要引導(dǎo)學(xué)生積極尋找證據(jù),對生物學(xué)科相關(guān)內(nèi)容進行積極的論證。充分、豐富的論據(jù)再加上科學(xué)、合理的論證,能讓學(xué)生形成“本質(zhì)思維”,加深學(xué)生對生物知識的理解。在高中生物教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生對知識“追根溯源”,積極地尋找證據(jù),從而有效地培育學(xué)生的生物“本質(zhì)思維”,引導(dǎo)學(xué)生進行“生物表達”。
在高中生物教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)科“本質(zhì)思考”,有助于學(xué)生從知識記憶轉(zhuǎn)向理解和應(yīng)用。教師要致力于培育學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維、實踐能力、批判精神等,引導(dǎo)學(xué)生深入觀察,不斷地推理、不斷地質(zhì)疑,以此培育學(xué)生的生物“本質(zhì)思維”。
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(作者單位:蘇州大學(xué)實驗學(xué)校)