生物课堂教学中学生自主学习品质的培养

丁征

新课程倡导学生的自主学习，强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感、态度与价值观的过程。教师必须尝试从学生的角度出发，立足课堂教学，探索自主学习品质的培养。

1立足学生认知水平，把教学目标转化为学习目标

学习目标是课堂学习策略形成和发展的重要因素。教师在备课过程中确定的三维教学目标，对学生来讲可能仅仅是一种强加在他们头上的“外在物”，只有将其“内化”并转化为自己的学习目标，学生的课堂学习才会在这种目标的指向下有效地进行。因此教师要依据课标，客观分析教材，立足学生现有的认知水平，制定出具体化、可操作性的学习目标。

案例1“基因突变”的课标要求是：举例说明基因突变的特征和原因。教师先把课标要求细化，确定教学目标：概述基因突变的概念；解释基因突变的原因；举例说明基因突变的特征。再转化为学生的学习目标：①通过分析镰刀形细胞贫血症，找出发病原因，认识到碱基对的替换引起基因突变；②利用给定的DNA序列，模拟基因突变的三种方式，即碱基对的替换、增添、缺失，发现基因突变对生物体性状的影响；③从癌症的诱发因素推断基因突变诱发的外因：物理因素、化学因素和生物因素；④理解人工诱变的原理，说出诱变在育种中的运用；⑤通过分析教材中列举的各种实例，总结归纳出基因突变的特征；⑥认识到基因突变的结果，即引起基因结构的改变，产生新基因，可能使生物出现新的性状；⑦理解基因突变对生物进化的意义。课堂教学过程中，学生通过情境学习在完成学习目标的基础上，逐步内化教学目标，从而达到课标要求。

2组织信息素材，通过领悟、推理和分析获取知识

学习实际是一个不断处理信息、形成知识网络解决问题的内化过程。高中生物教材中有大量的“积极思维”、“边做边学”、“知识海洋”、“拓展视野”等活动，旨在让学生学会思考、质疑、创造。在此基础上教师备课时充分收集的科学实验与科研成果、生产生活实例、生物科学史等教学资源，都是学生学习的信息素材。教师根据学习要求适时提供给学生，引导学生进行提取、分析、整合，从而领悟、推理出结论性的知识。

案例2“生物膜系统”的教学时，在完成细胞亚显微结构的学习后，提出问题：细胞能正常完成各项生命活动的前提条件是什么?学生根据刚学过的细胞器的知识做出各种回答：线粒体提供能量，细胞核提供遗传信息，核糖体合成生命的体现者蛋白质等。这时教师不急于解答，而是抛出3个图片素材：①细胞内“膜”的联系图解；②科学家对豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成的研究过程；③分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图。教师引导学生完成资料分析：有哪些结构参与了分泌蛋白合成和运输过程?它们之间有什么关系?科学家是怎样研究这个问题的?在资料分析过程中，学生直观发现细胞器在结构上存在着联系，内质网膜与细胞膜、核膜直接联系；内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间通过囊泡发生间接联系；又从系统的视角审视细胞器之间在功能上的协调配合，最终在建构生物膜系统概念的同时，认识到细胞是一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动。

案例3“基因控制蛋白质的合成”的教学中，蛋白质的转录和翻译过程是重点，而遗传密码的破译则是理解“翻译”过程的关键。教材中提供了尼伦贝格的实验过程图解，学生思考探究后能达成共识：用单核苷酸人工合成RNA，分多个实验组，分别加入不同的氨基酸，即可破译UUU这个密码子。这时疑问自然产生：上述方法只能破译AAA是赖氨酸的密码子，CCC是脯氨酸的密码子，GGG是甘氨酸的密码子，即只能确定4种氨基酸的遗传密码，那么密码子中肯定还有2种或3种碱基组合的情况，科学家又是如何破译的呢?教师提供1个科学史素材：1966年科学家霍拉纳发明了一种新的RNA合成方法，通过这种方法合成的RNA可以是2个、3个或4个碱基为单位的重复序列，例如将A、c两种核苷酸缩合为ACACACACAC……长链，以它做人工信使进行蛋白质合成，结果发现产物是苏氨酸和组氨酸的多聚体，说明苏氨酸的密码子可能是ACA，也可能是CAC；同样，组氨酸的密码子可能是CAC，也可能是ACA。学生通过分析认识到运用此类方法可以破译其他氨基酸的遗传密码，并认同科学的研究过程。

3分析图与图群，在阅读、识图和释疑中建构知识

图文并茂、以图代文是新课程下的教材的表现形式。教材中凡重点、难点的部分都配有一定篇幅的插图，予以帮助学生掌握重点、突破难点。在教学中，教师要充分利用这些图，选准切人点，设计与图文相匹配的读图指导题，引导学生阅读、识图、释疑，让学生自己去发现图所传递的生物知识信息，培养学生的读图能力，探究图中所隐含的生物学问题，通过对问题的解答释图，最终自主构建知识。

案例4光合作用的过程是教学重点与难点，教材用一个图群呈现，引导学生利用图解理解光反应与暗反应这两个非常抽象的理论。教师必须在学生的读图过程中设计读图指导题：①光反应的场所在何处?光反应的条件是什么?②色素吸收的光能有哪两个方面的用途?③光反应中物质变化和能量变化是怎样?试用反应式写出物质变化。④暗反应是否像光反应一样也必须在光下才能进行呢?⑤光反应中产生的[H]和ATP到哪里去了?⑥暗反应的场所在何处?暗反应的条件是什么?是否一定不能有光?⑦暗反应中物质变化和能量变化是怎样?试用反应式写出物质变化。⑧列表比较光反应和暗反应的区别和联系。

简明的图解增加了学生的感性认识，带着思考题的读图有利于学生掌握光合作用的过程，同时培养观察和分析能力。③、⑦问题中能量的变化是隐藏在图示中的，需要学生对ATP与ADP转化的实质理解透彻，从而梳理出光合作用能量变化的实质；而用反应式写出物质的变化，则可以帮助学生了解光合作用过程中H₂O、CO₂的变化。列表比较更是培养了学生归纳和类比的能力。

案例5“兴奋在神经元之间的传导”教学完全建立在对突触图群理解的基础上，因此识图很重要，所以安排学生阅读并设计了以下一个读图指导的思考题：①兴奋在神经元与神经元之间是通过什么传递的?②什么叫突触?指出图中的突触的结构。③突触小体长在轴突上，还是树突上?④神经递质存在哪里?递质是怎样传递兴奋的?⑤突触小体内有较多的线粒体，说明什么问题?推测神经递质的运输方式。⑥神经冲动如何从前膜经间隙传到后膜?⑦兴奋能从树突传到轴突吗?为什么?⑧突触传递的特点怎样?⑨兴奋在神经纤维上传导速度与在神经元之间的传递速度一样么?说出判断理由。⑩若递质不被水解，将会出现什么结果?这些问题层层深入，引发学生的思考，学生在自主学习的基础上充分讨论，最后通过释疑、交流，归纳出兴奋在神经元之间单向的传导特点。这样的学习过程既能训练学生识图能力、表达能力，又能活跃课堂气氛，增强学习兴趣与热情。

4注意精讲点拨，拓展学科知识的广度和深度

教师在教学过程中适当精选知识点，讲授时围绕学生自己不能解决的问题和重要理论(概念、观点、原理)，在学生思考讨论的基础上，针对学生认识中的疑点、模糊点和新知识，进行精讲点拨，启发诱导，设置认知冲突，突出基本观点，从而有效地帮助学生拓展学科知识的广度和深度。

案例6教材中对渗透的概念描述为：水分子从浓集区域通过细胞膜等结构，向水分子稀少区域的扩散现象称为渗透。就概念而言，研究的前提是溶液中的溶质分子不能通过半透膜的情况下水分子的扩散，这时影响渗透作用的因素是溶液的浓度，由于溶液浓度表示方法多样，有溶质的质量分数、质量浓度，物质的量浓度三种。学生遇到具体问题时，通常只考虑数据大小，而不会考虑是哪种表示方法。教师要给予精讲：概念中所指的溶液应包括两大类，一类是膜两侧的溶液是同溶质的溶液，不论溶液浓度是以溶质的质量分数、质量浓度，还是物质的量浓度给出的，水等溶剂分子均是从低浓度的溶液通过半透膜向高浓度的溶液扩散的；另一类是膜两侧溶液是不同溶质的溶液，这时溶液的浓度指的是能表示单位体积的溶液中溶质微粒数量多少的“物质的量浓度”，而不是“溶质的质量分数”或“质量浓度”，水从物质的量浓度小的溶液通过半透膜向物质的量浓度大的溶液扩散。

案例7在引出“转录”概念时，通常会用以下的引导语：DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质中的核糖体上进行的，DNA所携带的遗传信息需要通过RNA为媒介传递到细胞质中去。这就涉及到一个核心问题“DNA为什么不能从细胞核中出来”。此问题实际上在必修1学习细胞核的时候就遇到，学生可能由于教材的结论性语句而忽视对其原因的思考，但这确实是存在于学生头脑中的问题，在学习到此时，做一个深刻剖析。教师先引导学生从DNA与RNA的大小上进行比较，DNA要比一般RNA大很多，mRNA经常只是DNA上一小段模板转录出来的，从体积上看核孔不允许DNA从细胞核内出来。教师再给予知识补充：DNA就算不形成染色体，也不是游离状态的，结合了各种DNA结合蛋白，体积大。另外核孔并不是自由进出的开口，而是一个相对独立的复杂结构，即核孔复合体，可以看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道。大分子物质进出核孔，受到蛋白的控制，比如RNA出孔，就是RNA结合蛋白引导的。DNA正常情况下没有类似的蛋白结合，不能出核孔。

5孕育问题意识，让设问和释问贯穿学习全过程

学习不仅仅是获取知识的途径，更重要的是在知识探究的过程中孕育一种问题意识，在学习过程中，要善于发现知识点背后隐藏的问题，亲自寻找并实践解决问题的途径。学生面对问题会形成强烈的知识和技能的“饥饿感”，从而激发学习的动机和行为。

案例8“染色体变异在育种上的应用”中，对于三倍体无子西瓜的培育过程，教材提供了一个图群，学生在读图的基础上可以描述，但图中隐含着丰富的信息，教师要带领学生继续挖掘，提出问题：①为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖?②获得的四倍体西瓜为什么要和二倍体杂交?③吃过无子西瓜的同学有没有注意过西瓜瓤里依然有一些白色的软软的“子”，知道那是什么吗?④三倍体西瓜为什么没有种子?真的一颗都没有吗?⑤每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法?这些问题的思考活动实际把减数分裂、多倍体、染色体组、生长素促进果实发育、无性繁殖等概念都串连在一起，能帮助学生加深对概念的理解，认识到理论在实践中的应用。

在课堂教学过程中，发现学生在读图思考时会提出这样两个问题：①如果由四倍体作父本，二倍体作母本，能否获得无子西瓜?②既然三倍体植株在减数分裂时染色体联会紊乱，不能形成生殖细胞，那就没有必要用二倍体植株传粉处理，为什么还要这样做呢?学生的探究的思路已打开，这是教师最希望看到的，当然这两个问题学生以必修2现阶段的知识是不能做答的，教师予以知识拓展：①如以♀(2n)×♂(4n)，同样也可以得到3n的种子，但这种3n植株的雌花中的胚珠会生成硬壳，像有种子一样，所以这种杂交方案不能采用。②三倍体无子西瓜因为不形成种子，所以缺乏由幼嫩种子产生的生长素，要刺激子房发育成果实，就要授以成熟的花粉。因此必须把三倍体和二倍体相间种植，以保证有足够的二倍体植株的花粉传到三倍体植株的雌花上去。教师的解答满足了学生对知识的渴望，达到了很好的互动效果。

问题引领学生进入到深层次的学习探索中，学生在设问和释问的过程中萌发自主学习的动机和欲望。通过阅读、设疑、思考、感悟、释疑的过程逐渐养成自主学习的习惯，在实践中不断优化自主学习的过程和方法，初步体验到尝试探究学习的成功喜悦，唤起他们进一步学习的内驱力，从而促进学习方式的变革。