浅谈高中生物学课堂“好问题”的设计

2018-08-07 09:06吴久宏
生物学教学 2018年1期
关键词:卵细胞孟德尔实验

吴久宏

(江苏省溧水高级中学 南京 211200)

基于问题解决的教学设计最能调动学生的学习欲望,而问题设计则是课堂的“心脏”,好的问题能最大程度激发学生的好奇心和求知欲,能提升学生的思维品质从而形成学生受益终生的关键能力。但“好问题”有什么基本特征,又如何设计呢?

1 “好问题”要对学生的思维产生一定的“侵略性”

在平时的观摩课中,将文本知识“填空化”的提问还屡见不鲜。例如,在“ATP是直接的能源物质”一节中,有教师提出如下“问题串”让学生进行讨论: ①ATP的中文名称是什么?②ATP中的“A”“T”代表的含义是什么?③ATP由哪些元素组成?试问: 这三个问题涉及的是事实性的知识,缺乏深度思考的价值,有没有必要花课堂时间让学生去讨论、探究?

在这一课题的引入时,通过“创设实验情境→诱导思考→剖析实验现象→自悟实验结论”的程序,可取得较好的效果。首先,呈现实验背景: 离体的蛙腓肠肌(具生物活性),针刺后会收缩。多次刺激后使其不再收缩。提出问题: ①受刺激后的肌肉不再收缩的原因是什么?②怎样才能让肌肉恢复收缩能力?随后,提供实验方案及结果(图1),提出问题③分析该实验现象,你能得出什么结论?

通过上述实验现象的分析,让学生直观感知到: 只有加了ATP溶液的那一组,针刺后肌肉才会收缩,这时学生自然会悟出ATP是直接的能源物质。在此基础上,简要解读一下ATP的分子组成。

图1 蛙离体腓肠肌在三种不同溶液作用下针刺后的反应

“好问题”的设计要能“侵略”学生已有知识和经验,进而引发认知冲突,体现“学以致用”的教学原则。当然,设计富有“侵略性”的问题,要注意难度的把控,要适合学生的“最近发展区”,如果所提问题超越了学生思维的边界,学生没有能力回答,也不是好问题。

2 “好问题”要对教学具有“聚焦性”

教学目标是组织课堂教学活动的“灵魂”,一切教与学的活动都要在目标的指引下前行,一些“满堂问”导演的表观热闹课堂,导致教学重点模糊,难点没有得到突破,走出课堂,学生获得的是零散、杂乱的知识碎片。

2.1 问题设计要聚焦“核心概念” “核心概念”是学科结构的主干知识,展现当代学科图景,围绕核心概念

进行课堂教学已成为优质课堂的主要特征之一。例如,“减数分裂”是“必修2遗传与进化”非常重要的“核心概念”之一,本节课的问题设计应该主要从以下几个方面展开: 同源染色体在何时分开?着丝点在何时分裂?染色体在哪一阶段减半?为什么说减数第二次分裂是一次特殊的有丝分裂?与有丝分裂相比,减数分裂过程中染色体行为有哪些特殊之处?……以上问题,紧扣课堂重点,始终引导学生思考“减数分裂”概念中“减”的含义,这样教与学的主线脉络清晰、直观。

又如,在必修3“种群的特征”一节中,在课堂开始时,可出示资料(图2),请学生自学教材相关内容,思考资料中划线部分的含义是什么?学生在这些问题的指引下,主动走进教材进行新知的探寻。教师课堂总结时,再次回应这段资料,整理出对应的概念(图2)。这样,学生对一些抽象的数据直观化解读,概念理解起来也容易得多,更重要的是引领学生运用所学的知识解读、解析生活中的数据,对学生的生物学科素养提升大有裨益。

图2 第六次全国人口普查某省部分数据

2.2 问题设计要聚焦学生认知难点 教师要精于分析并把控学情,找准学生原有认知水平与新知识之间的差距,剖析学生的认知障碍处,通过层层递进的“问题链”引领学生拾阶而上,从而易化难点,久之学生也会学到突破难点的方法。例如,在“卵子的形成”这一节,学生对分裂过程中的“细胞质两次不均等分裂”不理解,如果采用“讲授法”直面灌输效果往往不好,在这一难点上,可设计以下问题: ①哺乳动物体内最大的细胞是什么?(学生回答: 卵细胞。)②在“细胞大小与物质运输关系”实验中,我们得知: 细胞体积越小,相对表面积越大,物质运输的效率就越高。那么,卵细胞如此之大,岂不是与该结论矛盾吗?学生此时非常困惑,教师做一定的认知铺垫: 受精卵形成以后进行有丝分裂、分化形成胚胎,在分裂早期要消耗大量能量,这需要营养保障,而营养不能从外界吸收,只能靠细胞自身提供。③请学生预测,受精卵早期分裂营养主要来自精子还是卵细胞?(学生回答: 卵细胞。)④一个卵原细胞最终形成几个卵细胞,才能保证营养最大化?(学生回答: 1个。)⑤如果卵原细胞形成卵细胞分裂过程与精原细胞形成精子时一样也是细胞质均等分裂,这样行吗?如果不可行,你认为该如何解决这个问题?(学生会联系到减数第一次分裂时细胞质不均裂,减数第二次分裂时细胞质再次不均等分裂。)

通过以上5个层层递进的问题提出与问题解决,学生会自然悟出“不均裂”的意义所在,这比直接讲解效果要好。

3 “好问题”对发展学生的质疑能力具有“启迪性”

“好问题”的设计要引领学生善于在无疑处生疑,从看似平常中见奇,这是学生持续学习的宝贵品质。例如,在“遗传因子的发现”第1课时“基因的分离定律”新授课时,可带领学生一起“穿越”到孟德尔时代,在“一对相对性状的杂交试验”中,可设计这样几个问题:

①孟德尔把买来的34个不同品种的豌豆一起试种了2年,这些种子都产生了完全稳定和各自相似的后代,这能说明什么问题?这样有什么好处?试种有什么意义?通过这个问题,引出豌豆在自然状态下为纯种,进而进一步揭示出“自花传粉”“闭花受粉”的特点;通过试种,让学生体会到科学的严谨和艰辛的付出,有利于升华学生的情感体验。②孟德尔时代,人们对遗传的认识还很粗浅,基本认同“混合遗传”学说: 遗传是“黑+白=灰”,由此推理,纯种高茎和矮茎杂交的后代理论是什么?而孟德尔实际实验的F1全是高茎,如果你是孟德尔,你当时会有哪些想法?让学生和孟德尔一起产生“惊讶”进而激发学生提出假说,体验“假说—演绎”这种科学研究方法的基本程序,培养学生的科学素养。③谁能解决孟德尔的“困惑”?——孟德尔当时的杂交实验: ♀高茎×♂矮茎→F1高茎,孟德尔当时怀疑: F1全是高茎,是不是因为亲本的母本选择的是高茎?请设计实验,消除他的“困惑”。这个问题的提出,容易激发起学生的探究热情,学生很快会想到“♂高茎×♀矮茎”这样的杂交组合,在这里自然渗透了遗传学的重要实验设计思路: 正、反交实验。

总之,课堂问题设计要在“质”上下功夫,要能聚焦课堂串起教学主线,要能提升学生的思维品质,从而提升学生的核心素养。

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