章 青
(江苏省苏州实验中学 江苏苏州 215011)
在新课程实施过程中,培养学生的生物学学科核心素养是中学生物教学的目标,而中学生学习力的提升是实现学生核心素养提升的重要途径。在近几年的教学中,笔者结合生物教学实际,采用合理的教学策略提升学生的学习力,取得了一些成果。
学习力是指学校教学体系中,有关学生学科的学习中得到的学习动力、学习毅力、学习能力的总和,也称学科学习力。学习力是综合学习能力的简称,是学生在学习和实践过程中形成和不断发展的以理解力为核心的学习动力、学习毅力以及在理解的基础上发现问题、分析问题和解决问题的能力,是人发展的基本动力和重要标志。
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学习力包括学习动力、学习毅力、学习能力三要素(表1)。
学习力三要素之间的关系如图1所示。有学习动力,学生才知道为何要学习,否则不爱学习;有学习毅力,学生才会持续学习,否则学习不会持久;有学习能力,学生才会知道如何学习,否则不会学习。教师通过激发学习动力、培养学习毅力、提高学习能力,促进学生自己要学习、坚持学习以及用正确的方法学习,从而提升学生的学习力。学习力的提升不仅有利于中学阶段的学习,也有利于人的终身学习。
图1 学习力三要素的关系示意图
教师可以科技进步激发学生的学习动力,结合国内外科学重大进展,如每年的诺贝尔生理或医学奖或与生物学相关的诺贝尔化学奖,将相关的知识简要地介绍给学生,鼓励学生树立远大理想,激发学习动力。这些材料还可以作为试题情境,在使学生了解科学进展的同时,锻炼学生解答科学情境类试题的能力。
教师可以实践体验激发学生的学习动力,联系生产与生活实际、人类健康的生活方式,让学生进行实践体验,激发学生的学习动力。例如,教师联系与人类自身有关如饮食与健康、健康生活方式等实例,提高学生的学习兴趣,使学生认同健康的生活方式。在学习糖类与脂肪的相关知识时,教师使学生知道糖类转变为脂肪很容易,而脂肪转变为糖类却很难,从而指导学生控制体重的重要措施是“管住嘴,迈开腿”。这种学以致用的学习可以激发学生的兴趣。
教师还可以职业规划激发学生的学习动力。通过职业规划,引导学生产生学习需求,如在学习相关知识时介绍相关职业,引导学生热爱生物学或医学工作,以此激发学习动力。人教版生物学教材中有很多与本章内容相关的职业介绍,如必修1第六章的与生物学相关的职业介绍了“病理科医师”,必修2第三章介绍了“测序工程师”,其他章节还有多种职业介绍。在相关内容学习之后,教师向学生介绍这些职业,引导学生进行职业规划,使学生的学习有了目标和动力。笔者所带班级每年都有1/3以上的学生考上了医学院或与生物学相关的专业。
教师要促进学生感受科学家研究的艰辛,培养学生的意志力。在学习孟德尔的遗传定律内容时,可以结合孟德尔研究经历,介绍一些相关科学史知识,让学生知道孟德尔的科学实验进行了长达12年的杂交实验,总结出分离定律与自由组合定律。然后,他的研究成果论文发表之后,当时并没有引起人们的关注,直到35年之后才被重新发现。另外,达尔文的研究经历了8年的环球考察,采集了大量的化石标本,提出了以自然选择为核心的生物进化学说,对当时盛行的神创论观念进行了重大革新,被恩格斯列为十九世纪的三大发现之一。这些科学史知识的适当拓展不仅可以激发学生的兴趣,还能让学生了解科学家的成果是长期坚持的结果,从而培养学生的学习毅力。
另外,教师要注意加强过程管理与关注暂时落后的学生,培养学生的抗挫能力。在学习过程中,教师要随时发现学生遇到的困难,及时反馈学习中存在的问题,防止学生半途而废。例如,有的学生在一次考试中成绩不理想就会丧失信心,教师要及时了解这些学生的学习状况,分析失误的原因,找出解决问题的方法,从而增加学生的抗挫能力。还要关注学习暂时落后的学生,如在学习遗传规律相关内容时,对学生的数学基础要求较高,有的学生会因为数学基础不好、概率计算的学习不适应,而暂时落后。此时,教师要及时掌握学生的学习状况,对这些学生给予帮助或个别辅导,指导他们解决这类问题的常用思维方法与技巧,让他们克服困难,渡过难关,从而让他们能长期坚持学习。
学习能力是指接受新知识、新信息并分析问题、解决问题的能力,主要包括感知力、记忆力、思维力、想象力等。
2.3.1 加强学法指导,培养学生记忆能力
记忆能力是学习的基本能力,学生记忆能力强,学习效率会明显提高。教师要根据具体教学内容指导学生的学习方法,提高其记忆效率。根据遗忘曲线,学生要及时复习,随后复习的间隔时间越来越长。教师要引导学生在生物学的学习中根据不同的内容采用不同的方法进行记忆。例如,线粒体、叶绿体、细胞膜的结构,碳循环、能量流动、激素的分级调节与反馈调节等可以采用图解记忆。这种方法具有形象性与整体性,容易形成长期记忆,并且知识不是零碎的,在应用时也很方便提取相关知识。一些相似的或者有联系的概念可以利用比较的方法记忆。例如,在学习基因表达内容之后,指导学生自行设计表格来比较复制、转录和翻译。这三个生理过程都可以从模板、原料、能量、酶等几个方面进行类比,但是复制、转录和翻译是传递遗传信息的不同环节,它们之间的联系就是传递遗传信息。因此,比较思维不仅要有求异思维,也要异中求同。
2.3.2 通过做模型培养学生想象能力
模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,是逻辑方法的一种特有形式,是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程的手段,是高中生必须掌握的科学方法之一。科学家在建构细胞的模型中,是先通过实验得到相关数据,然后用结构与功能观,通过自己的想像构建出相关模型,由于实验与观察在不断拓展,细胞膜的模型也在不断完善。
例如,学生学习的是DNA分子的结构特点,如何将所学的知识转化成外显知识,需要学生通过建构模型来实现。在“DNA分子结构模型构建”教学中,教师提供不同颜色的硬纸板制成脱氧核糖、磷酸、4种碱基、磷酸二酯键、氢键等相应的“部件”,并提供订书机。然后,学生制作模型:①每人制作一个脱氧核苷酸;②4个学生作为一个小组制作脱氧核苷酸链;③两个小组的学生将两条链结合形成双链结构;④将双链拧成双螺旋结构。学生在做模型的过程中,不仅能够感受到模型建构过程中各种组成成分的关系,并且能够将自己学习的DNA分子的结构特点,用DNA分子结构的模型直观地表现出来。此过程先开展学生独立思考、独立制作,再实施小组合作。模型建构教学活动以学生为主体,以建构模型为主线,让学生去探索、交流和学习,注重学习过程的主动性和积极性。学生一旦掌握了模型建构的方法,也就掌握了一种科学研究的方法。
2.3.3 让学生做“老师”,培养分析能力
很多教师经常有这样的感觉:“这道题讲过,做起来错误率还是很高。”这是学生在没有深入思考的情况下短时间内被动接受所导致的。教师可以选择适当的学习内容,如习题课、复习课中某个部分,或难度减小的新授课内容,轮流让学生主讲,让他们体会做“老师”的成功。
例如,在上习题课时,教师选择几道典型的试题分别让几个学生备好课。上课时,这些学生讲解;讲解的内容不仅是自己会做题,而是要将解题思路讲解清楚,为什么这样做,怎么做,可能会出现什么错误结果,自己有什么技巧。因此,学生课前必须要做充分准备,必然要对这道题进行深入理解。若以后再遇到这种类型的试题,他就会有自己的思路。学生通过这种途径学习到的知识保持的时间肯定长。这种让学生当“老师”的做法可以培养学生的分析能力,学习效率就在会大幅度提高。
2.3.4 让学生实验与探究,培养创新能力
生物科学是一门实验科学,课程标准所倡导的探究性学习,有许多活动也是通过实验来进行的。目前中学生物实验室完全有条件让学生进行实验和探究,从而培养学生的创新能力。
学生开展实验时,教师首先要明确实验的原理、基本实验步骤。例如,观察植物细胞的有丝分裂实验中,教师要提醒学生装片的制作要严格按照“解离、漂洗、染色、制片”过程进行,并且每个步骤的时间要控制好。对于实验结果固然要重视,但教师对不同的实验结果要分别进行分析,引导学生找到产生不同结果的原因。这种归因分析是科学实验的重要思想,有时可能会因此发现新的研究课题,如什么实验材料效果会更好,解离与染色时间是不是教科书中说的效果最好。有条件的学校还可以进行一些研究性学习,如笔者借助省“环境保护与资源循环利用”课程基地,开展了“探究不同pH的酸雨对种子萌发的影响”实验、生态鱼池的改造与观察研究、废旧电池对植物生长影响的实验等。这些探究实验的开发给特别有兴趣的学生提供了一个平台。因此,教师可以根据不同学校的条件和学生需求,分层次开展实验,以满足不同学生发展的需要。
2.3.5 用非试题类作业引导学生自主学习
非试题类作业是相对于目前常用的试题类作业来说的,如绘制图形或图解、分析图解、设计表格、推导规律等。这类作业是从概念的本质出发,注重概念建构过程、知识的整体性、系统性及内在联系。这种作业可使知识系统化,引导学生从做试题到自主学习,从而培养学生的学习能力。下面以学习细胞分裂时,教师布置的作业为例来说明。
在学习减数分裂内容之后,教师布置的作业是:画出一个动物细胞(2N=4)的减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ与有丝分裂的中期、后期模式图,并且在两对同源染色体上标出两对等位基因(A、a与B、b)。在学生所画出的图中,教师可以发现学生的思维障碍,如有的着丝点移向两极的形状是错误的,有的基因标出有错误,最后通过展示这些典型错误并分析其原因。因此在学习细胞分裂知识之后,笔者展示了几个模式图,引导学生分析这些模式图的细胞分裂所处的时期。这种学习方式其实是画图的另一种学习方式。在细胞分裂知识学习时,教师还可以设计表格比较有丝分裂与减数分裂,通过比较减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的前期、中期、后期和末期的特征,以此说明细胞分裂各时期的不同点与相同点。通过上述学习过程,学生总结出细胞图形与曲线的快速辨认规律:对于二倍体生物来说,有联会、四分体则为减数分裂Ⅰ,否则为有丝分裂与减数分裂Ⅱ,然后再根据有无同源染色体来区别有丝分裂与减数分裂Ⅱ。
这种非试题类作业的训练可以引导学生走出题海。但教师要注意这个过程是循序渐进的,先模拟画图形与图解,然后再提供图形让学生分析论证,到设计表格、推导规律,从而引导学生自主复习。
总之,通过分析学习力的构成要素,发现提升学生学习力的方法很多。教师在分析整合的基础上要优选教学方法,根据教学内容、教学目标和学生已有的知识储备选择合适的教学方法,激发学生的学习兴趣,促进学生养成良好的学习习惯,培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力,提升学生的学习力,让学生学会学习,从而达到“教是为了不教”的目的。