运用“支架式教学”策略,提高释疑解惑效度

2018-01-19 08:41李高梅
中学生物学 2018年3期
关键词:着丝点支架式教学疑难

李高梅

摘要 以模型、生活、比喻、设问为支架,例谈支架式教学策略在释疑解惑中的应用。

关键词 支架式教学 释疑解惑

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

“支架式教学”模式最早是由布鲁纳借用建筑行业中使用的“脚手架”提出的一个术语,后来建构主义理论研究者依据苏联著名教育学家维果斯基的“最近发展区”理论,将其发展为一种教学模式。该教学模式的特点是为学习者搭建“脚手架”,并让学生沿着“脚手架”逐步攀升,从而完成对新知识的建构,实现对知识理解和掌握的一种教学策略。

释疑解惑是教师经常性的工作,方式方法众多,下面就“支架式教学”策略在释疑解惑中的应用,谈点粗浅的体会,希望能起到抛砖引玉的作用。

1以“模型”为支架,架设起具体与抽象之间的桥梁,化解疑难

许多生命现象微观而抽象,不少学生因缺乏感性认识而难以理解。如何化解学生的困惑?夸美纽斯在《大教学论》中写道:“在可能的范围以内,一切事物都应该尽量地放到感官跟前。”由此,教师可根据教学需要,提供或设计一定的辅助教具,如模型、标本、挂图或实物等,为学生创造一个直观的学习环境,将抽象复杂的内容形象具体化,帮助学生理解与掌握知识,从而解除其困惑。

例如,人教版必修1“生物膜的流动镶嵌模型”一节中,关于“对生物膜结构的探索历程”介绍道:荷兰科學家Goiter和Grendel用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质,在空气一水界面上铺成单层分子,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层!该内容看似简单,但学生对此推论并不了解。尽管教师抓住“磷脂单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍”启发学生思考,但仍有部分学生不理解为何可得出这一推论,口中不停地念叨:“凭什么呀?”于是,笔者将一张练习纸对折,问学生:“对折前你们看到的纸的面积是对折后的几倍?”“2倍!”“原来这张纸是单层的,对折后变成几层?”“2层!”“那么根据上述材料推测,脂质分子构成细胞膜应该排列成几层?”学生豁然开朗答:“2层!”。这样,借助一张纸做“模型”化抽象为具体,学生顺利从形象思维过度到抽象思维,自然而然得出推论,他们的疑惑不能就烟消云散了。

[例1]以知某质粒含有M、N两种限制酶(两种酶切割序列完全不同)切割位点。若用限制酶M和N切割,通过凝胶电泳分离,分析得出表。请思考回答:该质粒长度为____kb,在该质粒中,M酶与N酶的切割点分别有____、____个。

没料到许多学生不会做这道题,甚至看了答案也不理解。笔者灵机一动,将一张8K的练习卷卷成筒状,并首尾相接连成环(用左手捏着接口),构成一个简易的“环状质粒”模型;然后将右手的食指和中指叉开,模拟剪刀,做剪的动作,去剪质粒。剪第一刀,松开接口,教师提醒学生注意观察结果:只是环状质粒打开变成链状,而不是被剪成两段。剪第二刀,才会产生两个片断;剪第三刀,产生三个片断;以此类推,剪N刀,产生N个片断……这样借助一个简易的“质粒模型”,学生终于理解其中的缘由。他们思维的闸门一旦打开,后续的问题就水到渠成。

再如,学完细胞有丝分裂后,教师要求学生画具有2对同源染色体(2n=4)的植物体细胞有丝分裂后期图,总有学生画成如图1所示的状态。

为什么这样画不对?如何让学生领悟、体会着丝点和柔软的染色体,在纺锤丝的牵引下,在有细胞质阻力的情况下,移向细胞两级的位置状态?仅凭教师语言描述,学生确实难以在头脑中形成清晰、准确的画像。笔者急中生智,用讲台上擦黑板的湿毛巾打了个结,以“结”代表着丝点,结两端柔软的毛巾代表染色体柔软的臂,再用手指捏着“结”模仿纺锤丝牵引着丝点拉着染色体做上下左右的牵引运动,并提醒学生注意观察、总结着丝点和染色体臂与运动方向的关系。结果显而易见,染色体着丝点始终“走”在运动方向的前面,染色体臂在后面,疑难随即破解。“教具”虽然简陋粗糙,但学生在愉快的笑声中心领神会,解惑效果很好(课后,改用柔软的丝巾代替,借助“模型”解惑效果比播放课件好)。

由此可见,以“模型”为支架,能使抽象的知识具体化,有利于学生从具体的模型中抽象出相关知识,从而搭建起具体模型与抽象思维之间的桥梁,有效地帮助学生化解疑难。

2以“生活”为支架,架设起感性与理性之间的桥梁,突破疑难

知识源于生活,也应用于生活。但学生往往将生活与学习割裂开来,以至于产生困惑。

[例2]恒温动物的体温存在调定点机制,即有一个确定的数值(如人体为37℃)。若体温偏高这一数值,机体就会启动相应的调节机制。回答下列问题:

(1)正常情况下,尽管气温波动较大,但健康人的体温始终接近37℃,说明机体的____基本相等。当突然受到寒冷刺激时,人会打寒颤,请以反射弧的形式具体写出该调节过程:____。

(2)当病原体入侵人体后,释放的毒素会作用于体温调节中枢,将调定点数值上调,引起人体的____产生____(填“冷觉”或“热觉”)。

(3)发热病人通过____调节网络,使调定点恢复,从而维持内环境稳态。

参考答案:(1)产热量和散热量 冷觉感受器兴奋→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌收缩 (2)大脑皮层 冷觉 (3)神经-体液-免疫

对题(2)中的“体温定点数值上调,将引起人体产生冷觉”,学生感觉无从下手,也难以理解答案。

笔者引导学生回顾生活体验:人体正常体温约37℃,即定点体温为37℃,当外界气温远低于定点体温37℃时,如冬天,你的感觉是什么?(学生不假思索说“冷”)但夏天,当外界气温接近或高于定点体温37℃时,你的感觉是什么?(学生异口同声说“热”)假如外界气温不变,我们把定点体温调高,你的感觉应该是什么?(学生恍然大悟:“冷”)这样借助学生原有的生活经验,并促使他们用积累的经验,来感受其中所蕴含的生物学知识。学生就能在表象的感知中,逐步升华到理性深层认识,从而有效地化解疑难。

由此可见,教师结合现实生活,从学生熟知的生活经验或现象入手,搭建起感性认识与理性思维之间的桥梁,亦能提高答疑解惑的效度。

3以“比喻”为支架,架设起简单与复杂之间的桥梁,破解疑难

高中生物学有些内容复杂、抽象难理解,倘若教师还照本宣科按字面意义去讲解,释疑效果势必大打折扣。适当运用“比喻”,不仅可以使原本复杂抽象的内容变得简单形象,疑难顺势而破,而且给学生留下鲜明、深刻的印象,课堂教学也变得生动、活泼。

例如,关于细胞凋亡的意义,其中之一是:多细胞生物体完成正常发育的关键。然而,不少学生由于不理解而难以内化。笔者以胚胎发育过程中人手指的形成为例,说:“人手指的形成就是手指间细胞凋亡的结果。假如胚胎发育过程中,手指间的细胞不凋亡,五个手指将愈合在一起,像把‘肉铲子。”并配以肢体动作,五指并拢做“铲状”。学生哄然大笑,有的还模仿教师,也五指并拢做“铲状”。课堂气氛轻松活泼,疑难问题迎刃而解。

由此可见,借用形象的比喻来解读抽象的疑难,可将复杂、抽象、难懂的教学内容转换成浅显、生动、易懂的知识加以理解,解惑效度自然提高。

4以“問题”为支架,架设起已知与未知之间的桥梁,自主释疑

大量科学研究证明:巧设问题不仅能够激发学生主动学习的积极性,同时对他们分析问题、力求解决问题的意志也有着巨大的推动作用,这对提高释疑解惑的效度也是大有裨益的。

[例3]据图2和图3回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题:

用两种限制酶Xba Ⅰ和Sac Ⅰ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA,获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体,应选用图2中的何种Ti质粒?( )

许多学生错选丙,出错的原因是没有弄清楚农杆菌转化法的实质——农杆菌的Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这种特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞,并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。

为了弥补该知识缺漏,加深理解,笔者结合图3设问:携带外源基因的DNA片段为什么要插在Ti质粒的T-DNA上,而不插在其他部位?其优越性在哪里?

一语点醒梦中人,学生立马翻书,开动脑筋,很快就在书本上找到答案。至此,不需要教师多费口舌,学生已弄清困惑。

可见,有些疑难问题,只要教师“巧问”,引导得当,在已知与未知之间架设好支架,学生思路打开,便可自主完成。

教学中,学生的疑难问题层出不穷,解疑的方法也多种多样。教师只要根据教学实际,多想办法,恰当地运用各种手段,搭建易于学生理解的桥梁,学生的思维空间得以拓展,答疑解惑的效度就能提高。

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