陈立武(安徽滁州城市职业学院安徽滁州 239000)
生物学教学课堂延伸的形式与原则
陈立武(安徽滁州城市职业学院安徽滁州 239000)
阐述了课堂教学要依据课程标准,紧扣教材;也需要研究挖掘教材,进行适度的补充和延伸。在生物学教学中,可按需要在课堂引入、教学铺垫、解疑释难、体系构建、实验例证等方面,在遵循相应原则下,进行恰当而有效的拓展延伸;从而实现教学的系统优化,获取最佳的课堂效果。
课堂延伸 生物学教学 教材
文件编号:1003-7586(2017)01-0078-03
传统教育认为,教材是教学的蓝本和依据,确定了教学内容,规范了形式和方法,教师教学中应该遵照它,不可偏离。然而新教学理念认为,教师不是“教教材”,而是“用教材”教;可以跳出教材崇拜和依赖,在遵循课程标准的基础上自主选择使用教材。而教材编写受文字(图片)数量、体例编排、编者观点等诸因素的影响,任何版本都难免有疏忽、不足,不可能十全十美。但课堂教学应是个完整系统,教师需要把握知识的内在联系,注意前后逻辑关系,尽可能系统完整地传授科学知识,力求使学生看到生命科学全貌。这就要求教师根据学生的认知水平、心理特征、学习规律以及地域不同等,灵活使用教材,适当调整、合理延伸、有机拓展,努力使教学内容体系完整,教学过程循序渐进,教学任务顺利完成,进而实现课堂教学的优化。这是体现教学统一性与灵活性相结合原则的积极做法。
下面以人教版生物教材为例,谈谈课堂延伸的常见形式及原则。
一堂新课或某一知识点的引入时,教材多有承上启下的引言,是顺利完成教学过渡,引导学生积极思维的必要环节。有时书本对此交待较少,难有此效,教师在教学中可适当地进行延伸。
例如,在教学“细胞的增殖”一节时,为使学生积极思维,顺利进行新课教学,也为解决细胞分裂的起因问题,可做如下引入延伸。
师:同学们可能发现一种极有规律的现象,任何生物都有生长限度,不能无限长大。那么作为生物体的基本单位——细胞能不能无限生长?
生:不能。
师:这是为什么呢?(稍停)教师画一圆球形细胞,师生共同写出其表面积S=4πR2,体积V=4/3πR3。教师交待S表示着细胞膜面积,即细胞膜的物质通透面积,V表示细胞的内容物总量;然后将S和V相比,得到S/V=3/R,得出表面积与体积之比跟细胞半径成反比关系,亦即随着细胞生长(R增大),表面积与体积之比(3/R)相对变小,进而导致物质进出相对减少,细胞需要的物质不能保证供应,细胞内废物难以及时排出,到了一定程度,细胞便停止生长;此时,唯有通过细胞分裂才能有效化解。以简易数学模型引入不仅顺利进入新课,也解决了生物学原理上的问题,能让学生理解相同物种在地理纬度分布上存在的北大南小现象,如东北虎体型明显大于华南虎。
引入性延伸时,教师还可采用激趣式。在教授“伴性遗传”的红绿色盲时,在介绍了道尔顿色盲发现故事后,教师作如下延伸:不知同学们注意了没有,大家参加升学体检,眼科医生让我们看色盲图谱,特别“关照”男同学,常常要翻好多页彩图让我们反复辨认;对女生则显得比较“马虎”,往往一带而过。知道为什么吗?(稍停)原来男性的色盲发生率极高,平均十几人就有一个;而女性则很低,约两百人才有一个。你们想知道内在原因吗?由此揭示出“伴性”的概念,让学生兴趣盎然地进入学习讨论。
新知识学习需要有旧知识的铺垫,反过来,一些旧知识或思维习惯也会干扰新知识的学习。对于后者,教师要认识到位需扫清新知识学习的外围障碍,防止旧知识干扰,避免先入为主式负迁移。
例如,在初接触遗传规律,刚学“孟德尔的豌豆杂交试验”时,教师若问红花豌豆和白花豌豆杂交,子一代会是什么颜色的花,学生会不约而同、脱口答出粉红色或淡红色。这是脑中固有的混合性(教材称融合性)思维在其中作梗,它是学习这部分内容的严重障碍。现实生活中,人多是此种思维,混合性遗传现象的确普遍存在。显性的相对性(不完全显性、共显性)、数量遗传、基因互作等生物混合遗传现象比比皆是,学生产生这种认识完全正常,可以理解。但孟德尔定律却不讨论这些。为取得应有的教学效果,教师必须首先排除这种认识习惯和思维定势,清楚交待相对性状的概念,指出子一代性状只能居两者之一;至于中间类型,不是不存在,而是情况更为复杂,不在目前的研究范围;待升入高校以后再研究学习。
再如,在学习“能量之源——光和光合作用”时,学生对暗反应中固定CO2的C5(二磷酸核酮糖)的来历不理解,因此教师要首先交待C5是CO2的接受体和中介者(像房屋中介和排球二传手),它一边不停地被利用,一边又在光合环中不断产生。
教材中的许多内容潜在着一定的理论难题,不少内容未能清楚说明,而教学中常被一些积极思考的学生提出来。对此教师要给予必要的解答,既不挫伤学生的积极性,又利于学生全面理解把握教材,避免教学卡壳。
比如,在学习“减数分裂与受精作用”时,学生在掌握了精子的形成后,通过看图自学找出卵子形成与精子形成的不同之处——两次不均等分裂。但书中对卵子为何进行不均等分裂却没有交待,学生此时往往会提出疑问,教师需做解疑性延伸。教师画出精卵大小差不多,卵子明显大的两种受精图示,请学生作选择;学生一般会选择后者。接着教师交待说明受精作用中,精子只有头部遗传物质进入卵细胞,受精后初期胚胎发育的营养完全靠卵子提供,若卵子太小,则无法保证受精卵的初期发育。如果卵子形成过程中进行均等分裂,则四个卵子都不够大,受精后难以进行正常的初期发育;只有通过不均等分裂,生成一个足够大的、具有生物活性的卵子(三个无活性的极体很快消失),去完成受精后的发育。
再如,在学习“线形动物”中蛔虫的寄生生活时,个别学生会问:为什么有的人咳嗽时会咳出小蛔虫?这便提出了蛔虫生活史中的“童虫移行”问题,让教师不得不回答。教师要交待说明虽然成体蛔虫能耐低氧,可在氧气稀薄的小肠内生活,但由虫卵孵化出的童虫却不行,它的发育需要充足氧气。教师提供大气、肺泡、血液、小肠等处的氧分压数据,让学生通过比较明白:童虫是为了获得氧气而移行的。童虫出壳后不耐低氧,会穿肠壁,进血管,通过血液循环至肝、心、肺,在肺内尽情呼吸新鲜空气蜕皮长大;然后沿气管上行,至咽部再下行进入消化道。医学资料告知,童虫也可随血流到达其他器官,但唯有移行至肺脏的才能长大。这无疑证实了获氧移行的正确性。
中学生物学教材受文字数量等的限制,一些知识点的阐述往往过于简单,有时会造成学生的错觉和偏差。因此,教师对有些教学内容需做些补充,努力构建完整的知识体系,避免断章取义,以讹传讹。
比如,在学习“人的性别遗传”,对于人类生男生女的责任问题,学生都感到好奇和神秘。如果按教材中XY型性别决定内容简单处理,往往会使学生产生认识误区。教材指出:女性只提供一种配子(X型),而男性提供X型和Y型两种配子,因而生男生女是由提供异型配子的男方决定的。但这纯粹是从理论上讲的,这样提有其社会意义——保护女性,减轻女方的社会压力。实际上,责任也不应在男方,男方应该振振有词:我们提供的X型和Y型配子是相等的,生男生女应当取决于女方(卵子)的选择。可见,生男生女犹如一枚硬币的两面,完全是一种随机事件,谁也左右不了它。如果教学中不对此做些补充交待,就会使学生产生误解,造成片面理解问题的恶果。
再如,在讲授“食物中的营养物质”时,教材列出“蛋白质、糖类、脂类、水、无机盐、维生素”六类人体营养素。糖类中的多糖包括了淀粉和纤维素,为何营养素只提到了淀粉而没有纤维素?这就需要教师交待人类在熟食进化过程中盲肠逐渐退化,导致现代人不再像食草动物样具备分解纤维素的能力。虽然人类不能消化利用,但纤维素却不是可有可无的,对于促进胃肠蠕动、粪便排出、预防结肠癌等大有裨益。所以,膳食纤维也是人体的营养物质之一,有人称之为“第七营养素”;在此基础上引导学生多吃粗粮和蔬菜。
实验是检验理论知识的根本手段,更是发现问题,获取新知的重要途径。实验中会出现一些意想不到的问题,需要教师去探究延伸。
做“观察草履虫”实验,在用稻草培养草履虫时会发现,培养液中除有许多大小不一的草履虫外,还有其他浮游动物,尤其是个体较大的轮虫(如臂尾轮虫、旋轮虫、椎轮虫等)。仔细观察发现,这些轮虫是以草履虫为食的,像常见的臂尾轮虫捕食草履虫的本领就很强,每分钟能吸食十多只草履虫。针对这一情况,在介绍实验要求、布置学生观察时,教师需要提醒学生注意:除了草履虫还能看到什么样的动物?它们和草履虫之间存在什么样的关系?其个体数量和草履虫数有何种联系?这样引导学生对这些教材之外的问题进行观察研究。在观察认识草履虫的同时,通过教师的点拨和自己饶有兴趣的观察思考,学生认识到了水生浮游生物的多样性,加深了对微观生态和微观食物链的理解,提高了观察和思维的积极性。
通过多年的“鲫鱼解剖实验”,笔者发现:鲫鱼明显雌多雄少,雌雄比大约3~5∶1。有时,提前购买备用的实验活鱼,由于鱼多水少、换水不勤,不少鲫鱼个体死去。解剖发现,死鱼中雄性明显较多,甚至超过了雌性。剩下的雄性很少,雌雄比又超过了常规。为什么雄鱼先死去?是雄鱼耐氧力差还是有其他原因?笔者想起一篇文章的观点:在动物群体遇到危险,种群注定要消亡一部分时,雄性会向雌性发出特定信号,让雌性继续生活下去,维持种族延续。雄鱼先死去,是否就是留下生活空间,让雌鱼获得足够氧气而生活下去呢?于是,便找来鱼类学有关书籍做了对比实验——在两个盛有同样水量的鱼缸内,保持同样的放养密度并置于同一环境条件下,观察其生活情况。结果发现分养两缸的雌鱼和雄鱼,死亡几乎是同步的。这说明雌雄鱼耐氧力无明显差异,雄性遇险时自觉为雌性留下生活空间确有一定道理。在实验中,教师就此做些说明,并组织展开讨论,让有趣的生物现象激发学生热爱生物科学、进行科学探究的兴趣。
教材为说明问题多举出一些例证,但有时例证较少或与地方实际有差异,教师教学中可适当补充,以增强说服力,使学生从多维度、多层面去理解掌握理论知识。
例如,学习“人类遗传病”,教材介绍单基因显性遗传病举出了“软骨发育不全症”(有图示),隐性基因遗传病却没有详细材料,而这却是更常见、隐藏深、危害大的一类遗传疾病。教师最好以多数学生见过的白化病为例,展示一幅白化病患儿的照片,讲述“月亮女儿”的故事:大西洋中有个小岛,岛上住着300多位居民。他们的皮肤极白,头发几乎透明,眼睛怕光,视力极差,所以白天深居简出以避光,只有皓月当空时,才走出家门,在海滩上高歌狂舞,故被称为“月亮女儿”。为什么岛上的人都患这个病呢?很长时间内一直是个不解之谜。直到1927年,这个谜才被解开——原来这是由于该岛长期与世隔绝,岛上居民近亲婚配,结果白化病得以蔓延。如此利用故事情境,渲染了该病的病情,使学生理解到遗传病的发生原因,也提高了学习的积极性。
再如,学习了“水中生活的动物”,得出鱼是以鳃呼吸、以鳍运动,终生水生的脊椎动物的概念。学生会找出鱼与水生习性的适应特征:身体侧扁,梭形;体表覆鳞片,有黏液;躯干和尾部有鳍;体色背深腹浅,有鳔调节沉浮……这些无疑正确但不够全面,鱼类还有非常重要的一种适应——生殖适应,在一个繁殖季节里,一条雌鱼能产卵10~30万粒。这是因为在水中完成受精作用,所以受精率、孵化率、成活率都极低,为了适应水生,才产下如此多卵,来保证种族延续。教师以此补充,把问题说得透彻明白,用学生无不熟知的鱼籽做例证,俯拾即来,与生活密切相联,十分有说服力。
练习是课堂教学的检查巩固环节,教学过程必不可少。教师可在教材安排的“练习”和“自我检测”基础上做些补充,切实加强知识和技能训练,以提高学生分析和解决问题的能力。此类材料多泛,这里不再赘述。
总之,教师适当地补充和延伸教材内容,能体现教学的完整性,利于学生全面理解系统把握科学知识,并突出重点,突破难点,解决书本上没有的又是生活实践中的难题;同时又可以拓宽知识面,培养学生的科学思维和辩证唯物主义观点。要确保取得实效,教师必须把握以下四条原则:
①紧密性原则。延伸和补充应与教材内容紧密相联,要寻找最佳内容、最佳结合处,有机地补充延伸,使课堂教学顺理成章,自然贴切,以提高教学效率,保证教学质量。
②通俗性原则。补充和延伸常常是为说明问题、解疑答难的,应化繁为简,化难为易,力求通俗易懂,言简意赅;谨防晦涩难懂,越讲越不明白。
③适度性原则。一切补充和延伸都是为核心教学内容服务的,要简明扼要,适可而止,确保教学任务完成;谨防无限扩展,舍本逐末,冲淡教学主题。这点青年教师尤其应当注意。
④积累性原则。在日常学习和教学反馈中,教师要积极寻找需要补充和延伸的教学内容,认真写好教后感、教后记,不断总结积累,努力使教学更具针对性和实效性。
G633.91
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