生物问题教学模式的探索

浙江教学研究 2003年第 4期 生物问教学模式的 平阳县教育局教研 室 王名忠 中共中央国务院<关于深化教育改革全面推进素质教育 的决定>中指出：我们的教育观念、教育结构、人才培养模式、 教育和教学方法 的相对滞后 ，影响了青少年的全面发 展，不能适应提高国民素质的需要。在全面推进素质教育 的 今天，其核心是培养学生的创新精神和创新能力。如何培养 学生的创新精神和创新能力，课堂教学是主渠道，改变传统 的教学模式乃是当务之急。那么，怎样的课堂教学模式才能 适应时代的要求 ，培养出高素质的人才呢?笔者通过近几年 的研究和探索，总结出中学生物的问题教学模式能较好的解 决这个问题。 一 、问题教学模式提出的理论依据 我国的平民教育家陶行知先生曾经说 ：“创造始于问题， 有了问题才会思考，有了思考才有解决问题 的方法，才有找 到独立思路的可能，有问题虽然不一定有创造，但没问题一 定没有创造。”前苏联著名心理学家鲁宾斯坦的“问题思维理 论”指出：思维的核心是创新 ，思维起始于问题，是由问题情 境产生的，而且是以解决问题情境为 目的。前苏联教育论专 家马赫穆托夫创立的问题教学论认为：问题教学是一种发展 性教学 ，在这种教学中学生从事系统的、独立的探索活动是 与其掌握现成的科学结论配合进行的，其方法体系是建立在 问题情境的创设、问题的提出和问题的解决基础上。在问题 教学中，学生不仅要掌握科学结论，还需要掌握这些结论的 途径和过程 ，其 目的在于形成思维的独立性和发展创造能 力。 二 、问题教学模式的 内涵 根据问题教学理论 ，问题教学模式是指依据教学内容和 教学 目标 ，由教师创设问题情境 ，以问题的发现 、探究和解决 来激发学生的求知欲、创造欲和主体意识 ，培养学生的创新 精神和创新能力的一种教学模式。在教学过程中，教师创设 问题情境是实现问题教学的中心环节，在问题 的引导下。学 生通过收集资料和深入思考，结合已学过的知识 ，提出假设 ， 发表见解 ，引发争论 ，得 出结论，最后达到应用，通过应用又 产生新问题，使问题逐步深入。并且把教学过程为学生 主动探索知识，进行创新思维的经历过程，以提高学生分析 问题解决问题的能力，培养学生的创新品质。其教学模式程 序图如附图所示。 实 现 问 题 教 学 的 中心 环节 · 9 · 维普资讯 http://www.cqvip.com 浙江教 学研 究 2003年 第 4期 三、问题教学模式在生物教学中的应用 通过笔者的研究认为，中学生物知识有相当多的部分可 以由学生在问题情境下和教师促进 中，经过独立的认识和思 考来获得 ，因此，教师可以在课堂教学中根据问题教学理论 ， 通过引导学生共同发现问题、分析问题和解决问题的模式实 施 教学 。 1．创设 问题情境 思维通常是由问题情境产生的，而且是以解决问题情境 为目的的。因此，教师无论是在教学的整体过程中，还是在 教学过程中的某些微观环节，都应十分重视问题情境的创 设 ，揭示事物的矛盾或引起学生认知冲突，动摇学生已有认 知结构的平衡状态，从而唤起思维，激发其内驱力，使学生进 入问题探索者的“角色”。创设的问题情境应生动直观 ，富有 启发性，要善于运用直观演示 、实验探索、多媒体技术、趣味 实验等手段把抽象的问题具体化 ，深奥的道理形象化，枯燥 的知识趣味化 ，从而激发学生发现问题的欲望和探究问题的 热情。生物教学中问题情境创设的方法很多，下面介绍几种 常见 的方法 。 (1)用生活中常见的事实创设 问题情境 日常生活中有 许多的生物学知识，只要我们细心观察、善于发现。在高中 生物<绪论)生物应激性的教学中，教师可以列举一些生活中 常见的例子，如合欢树为什么夏 日晚上叶子闭合下垂，白天， 叶子又向外展开?比 目鱼的体色为什么随环境色彩的变化 而变化?植物的根为什么向地下生长，而茎向光生长?老鼠 遇猫头鹰为什么会迅速逃避或躲藏?通过这些生活常见的 事实创设问题情境 ，给学生造成一种悬念 ，激发学生的学习 兴趣，增强求知欲。 (2)通过生物实验创设问题情境 生物是一门以实验为 基础的科学 ，通过生物实验，学生可以掌握实验方法，获得生 物学知识，培养实验技能和学生的观察、动手能力 ；同时，教 师可以通过生物实验创设 问题情境 ，培养学生发现问题、分 析问题的能力。例如，在讲<新陈代谢与酶)时，让学生取三 支试管，编上号，各加入 2mL过氧化氢溶液。分别向三支试 管中滴人 2滴的肝脏研磨液、2滴氯化铁溶液和 2滴 的蒸馏 水 ，学生发现三支试管里产生气体的速率明显不 同，为什么 会产生这样的结果呢?学生思维矛盾 自然也就产生。 (3)通过 日常观念和科学观念的冲突创设问题情境 日 常观念是人们在 日常生活 中形成的对一些 问题的看法、观 点 ，一般的日常观念都蕴涵着一定的科学道理 ，但有些 日常 观念往往是错误的，与科学观念相冲突。例如，在学习<光合 作用)和<呼吸作用)时，先 问学生早上公园空气(含氧量)好 还是下午好?学生们肯定地回答：早上好 ，因为早上锻炼的 人多 ，空气肯定好。当教师告诉学生公园空气下午好时，同 学们都有点惊讶，从而就引发了学生认知心理上的矛盾与冲 突 ，产生 问题情境 。 · 10 · (4)结合图文创设 问题情境 <全 日制普通高中生物教 科书》(试验修订本)中有大量的彩色插图，结合一些文字 ，图 文并茂，形象具体，并包含着大量的生物学知识。如在讲<酶 需要适宜的条件》一节时，先让学生看酶的活性受温度和 PH 影响的示意图，然后教师创设 问题情境 ：为什么酶作用要有 适宜的温度 PH，高温、低温 以及过酸过碱都会影响酶的活 性 ? 2．提供科学事实 教师不但要创设好问题情境 ，还要引导学生选择、收集 与解决问题有关的事实。学生在获得大量事实材料的基础 上 ，通过进一步的思维加工处理，从而获得对问题的本质认 识。教学中常可以通过以下几种方法为学生提供科学的事 实 。 (1)由文字材料提供事实 学生解决问题之前，教师可 以把学生无法知道的，但又必须用到的知识或科学方法以文 字材料的形式呈现给学生，让学生在认真阅读文字材料的基 础上去获得科学的知识和方法。如生物综合题就把生物科 学的一些前沿知识呈现给学生，学生通过阅读背景材料 ，获 得相应的知识，为准确、快速解题提供了条件。 (2)由教学媒体提供事实 随着多媒体技术在生物教学 中的应用 ，不仅大大加强了信息传输 的容量 ，且提高了信 息 的可信度 ，还把肉眼看不到的微观结构 ，非 常形象直观呈现 给学生，便于学生对知识的理解和掌握。如细胞膜 的结构 ， 动植物细胞的亚显微结构、叶绿体立体结构等。 (3)由实验提供事实 生物是以实验为基础的一 门科 学 ，通过生物实验，学生不仅可以掌握实验基本方法和基本 技能，而且获得大量的生物学知识，提供了实验事实 ，使生物 的许多问题都可通过实验宋解决。如细胞液浓度的测定，学 生可以通过观察植物细胞的质壁分离与复原实验，测得细胞 液的大致浓度。 3．解决问题的方法和得 出科学的结论 在前面两个环节的基础上，教师帮助学生运用科学的方 法或逻辑思维方法对生物现象 、事实进行加工处理，探求解 决问题的方法，促进学生将感性认识上升到理性认识。特别 是当学生的思维陷入困境或对某问题发生争执而无法深入 的时候，教师应准确地分析形势 ，把握实际 ，传授思维方法， 点拨学生思路，盘活学生思维。除了要求学生运用分析、归 纳、演绎，比较等一般的解答问题的方法之外，还可有意识地 教给学生一些特殊的科学思维方法，如生物模型法、联想类 比法 、假设验证法、整体思维法 、转换法、逆推法等，使学生触 发联想，获得顿悟与突破性成功，提高学生的创新能力。这 一 环节的主体是学生，教师是协助者。比如在学习<细胞膜 成分和结构》时，先给学生讲了这样一段话 ：科学家在实验中 发现 ：脂溶性物质极易通过细胞膜 ，并且细胞膜容易被脂溶 性物质溶解，也易被蛋白酶水解。192．5年 Gorter Gre del用丙 酮提取了细胞膜的磷脂 ，并将它在空气、水界面上展开，发现 维普资讯 http://www.cqvip.com 浙江教 学研 究 2003年 第4期 这片油脂层的面积相当于原来红细胞表面积的 2倍。请同 学们回家研究一下“细胞膜”(没有说明研究什么，属于开放 性问题)，两天后每组推荐一名同学到台上阐述他们的研究 成果。课后有的学生向老师请教，有的同学到图书馆查阅资 料，有的同学通过 Intemet获得了大量资料 ，他们不但弄清了 细胞膜的成分由磷脂分子和蛋 白质分子构成 ，磷脂双分子层 是细胞膜的基本骨架 ，而且弄清了蛋白质和糖类物质在膜上 的分布和细胞膜的主要功能。 4．运 用新知识 解决 实际 问题 知识只有在应用和解决实际问题中才能显示其强大的 力量，学习知识的 目的在于应用，学生也只有在应用知识懈 决实际问题时，才能巩固知识，把知识学活，才能提出新的问 题。爱因斯坦说：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。 学生也只有在解决问题时不断提出问题 ，知识总量才能不断 增加。学生的创新能力也是从应用的实践中诞生，实践是创 新能力的源泉。因此，应用知识作为培养学生创新能力的根 本，学生在获得新的概念和规律后，教师就及时设计不 同层 次的练习，引导学生在解释某种现象、预测某种变化、制作某 种东西、设计某个实验的过程中强化所获知识，让学生在学 中用，在用中学，使学生的创新能力在学习和应用科学知识、 解决实际问题中得到发展。如学生学习了<组成生物体的化 合物>后 ，请学生思考 ：初生蝌蚪或幼小植物体内 自由水减少 时，机体内代谢强度降低 ，生长缓慢 ；自由水比率增大时，机 体代谢活跃 ，生长迅速。通过思考，学生得 出细胞 内水 的存 在状态对生命活动有调控作用 ，同时培养 了学生的创新精 神 。 四、问题教学模式取得的初步成效 近两年来，笔者在生物课堂中开展了问题教学模式的实 践和探索，取得了初步成效。明显发现问题教学班的学生在 问题的发现、探索和解决方面的主体意识和创造力比较强， 求知欲 比较旺，学生的创新精神和创新能力得到了加强 ，发 散性思维得到了锻炼。具体见附表。 附表1问题教学班和传统教学班教学效果统计表 双基 基本能力 中级能力 高级能力 班级 (6o分 ) (5o分 ) (2o分 ) (2o分 ) 平均分 平均分 平均分 平均分 问题 教学 43．2 40．8 12．7 12．4 班 (46人 ) 传统教学 45．2 39．5 10．2 7．6 班 (48人 ) 从上表不难看出，问题教学模式和传统教学模式在学生 双基和基本能力方面的培养差距不大 ，但问题教学模式对学 生中级能力的培养，特别是高级能力的培养 ，大大地超过了 传统教学模式。 信息技术新教材备课活动于七月中旬进行 为配合省级基础教育课程改革实验区执行新的教学 ，省基础教育课程改革研究中心组织力量重新修订 了现行的初中信息技术教材，目前七年级上册已编写完成，即将于今年秋季开始试用。 新编的信息技术教材以学生获取与学习、生活有关的信息，利用信息技术解决日常学习、生活中的实际问题 为出发点，精心设计一系列任务。这些任务有些取材于信息技术的相关知识 ，有些取材于与科学技术发展相关 的内容 ，有些取材于人文学科的内容。在借助信息技术完成这些任务的同时，学习信息的基础知识和基本操作 ， 学会如何获取自己需要的知识 ，学会如何在交流中，构建 自己的知识体系，学会如何整理 、加工并表达信息，最终 目的是培养学生学会学习。 根据省教研室的统一部署 ，信息技术新教材备课活动将于七月中旬进行。 (魏雄鹰) 维普资讯 http://www.cqvip.com