高中生物新课程教学巧设问题情境案例及反思

王洪钰

高中生物新课程以提高学生生物素养为目标,倡导探究性学习.在课堂教学中教师要努力将教学理念转化为教学行为,引导学生有效地进行探究性学习.问题是探究的核心,那么,问题从哪里来?情境学习理论认为,真正的、完整的知识是在真实的学习情境中获得的,教学过程中要提供能反映知识在真实世界中的运用方式的真实情境,提供真实活动,支持学生知识的合作建构.可见问题从情境中来,创设问题情境,是实现有效探究的重要保障.笔者在近年的高中生物教学实践过程中,积累了为学生创设问题情境的案例,现整理如下.

一、以旧推新,引发思维冲突

【案例1】 减数分裂

减数分裂是高中生物的教学重点,也是难点.如何激发学生的探究兴趣?在导言中,笔者首先提出:有性生殖过程中,两性生殖细胞是如何形成的?是否是有丝分裂?假若是,以人为例,结果会怎样?接着,引导学生根据人的生殖发育过程,分析不同细胞的染色体数量.学生很快发现:若通过有丝分裂形成两性生殖细胞,精子和卵细胞的染色体数均为46条,受精后形成的受精卵的染色体数则为92条,增加了一倍.如果是这样，那么孔子的第23代传人体细胞染色体数将是46×223了.显然,有性生殖细胞的形成不是通过有丝分裂.此时,学生发现原有的知识不能解决问题,产生了学习新知识的需求.笔者抓住时机追问:“要保证子代与亲代保持染色体不变,关键是什么?”学生不难答出:“产生的两性生殖细胞的染色体数减半.”“那么这样的分裂是怎样进行的?今天,我们将在有丝分裂知识的基础上,借助模型和讲义自主探究.”教师及时把问题交给学生,把课堂和时间让给学生自主探究,适时给学生一些指导,最后引导学生归纳总结,构建并完善新的知识结构.这样不仅达到了很好的教学目的，而且激发了学生学习生物的兴趣.

【反思】探究性学习源于学生与学习环境的不协调,主要表现在学生对问题的困惑、疑虑的产生或新知与旧知的矛盾.教师如能及时提出问题或引发矛盾的产生,就能及时调动并维持学生主动探究的欲望,达成问题的解决、疑虑的消除和新旧知识矛盾的适当处理,使学生建构新的知识.

二、模拟现象，追寻发现历程

【案例2】 “噬菌体侵染细菌”实验

“噬菌体侵染细菌”实验是生物遗传史上一个经典实验,它不仅充分证明了DNA是遗传物质,而且蕴含着科学家独特的科学思维方法和事实求是的科学精神,是进行探究学习的极好案例.如何很好地利用这一实验引导学生进行探究性学习?

笔者首先播放“噬菌体侵染细菌”的Flash动画,引导学生观察子代噬菌体和亲代噬菌体的相似之处,引出生物的遗传现象.接着,引导学生观察实验并思考:决定生物遗传现象的是亲代噬菌体的DNA?还是蛋白质?还是两者均有?为什么?通过观察动画,学生很快给出了答案:是亲代噬菌体的DNA决定了生物的遗传性状,因为亲代噬菌体的DNA进入了细菌细胞中,而蛋白质外壳却留在外面.“那么,科学家有什么证据证明只有噬菌体的DNA进入细菌,而蛋白质外壳却留在外面?请同学们带着下列问题,阅读课本,寻找答案.”问题如下:（1）选择合适的实验材料是实验成败的关键之一,本实验中科学家选用了什么材料?有何好处?（2）科学家用何方法进行探究?（3）用何元素标记噬菌体的蛋白质和DNA分子?为什么?（4）实验中用了同位素示踪法来标记噬菌体的DNA和蛋白质,为什么不直接标记噬菌体,而要先标记细菌呢?（5）搅拌离心后,上清液是什么?沉淀物是什么?为什么?（6）实验现象是什么?分析实验现象,如何证明DNA是遗传物质?（7）从理论上讲,标记DNA的实验中,放射性只应出现在沉淀物中,实际结果在上清液中也有少量放射性;标记蛋白质的实验中,放射性只应出现在上清液中,实际结果在沉淀物中也有少量放射性,如何解释这些现象?（8）本实验能证明DNA是遗传物质,能否证明蛋白质不是遗传物质?学生带着明确的探究目标,在问题的引导下,运用原有知识构建新的知识.

【反思】苏霍姆林斯基说过:“如果教师不想方设法使学生进入情绪高昂和智力振奋的内心状态,就急于传授知识,那么这种知识只能使人产生冷漠的态度,而不动感情的脑力劳动,就会带来疲倦.”教师将已知的生命现象借助媒体真实地展现给学生,引导学生仔细观察,并适时地对现象提出质疑,能激活学生的探究本能,体验豁然开朗的快乐.

三、巧联生活，学以致用

【案例3】 酶的特性

有关酶的特性，教材是通过两个实验验证的，很多教师也都是按教材讲授的.实际上，这一节和实际生活联系紧密，笔者从央视广告中的雕牌洗衣粉引入，联系其中的“只用一点点”，“油渍、汗渍”，“温水”等广告词，创设情景，设疑这些词的用意是什么，从而激发学生的求知欲，紧接着引入两个实验.此时，学生对这两个实验中遇到的问题会开动脑筋积极思考，笔者此时只起引导作用.实践证明一个人在求知欲望越大时，他的思维就越活跃，同时也就越易于接受新知.在本节课讲授完毕后，笔者回归生活，让学生自己设计告词，要求科学准确，让学生感受到所学的知识与生活密切联系，在生活中有很大的用处，这样可以大大提高学生学习的热情.

【反思】人遇到自己感兴趣的话题时，思维会很活跃.本节从平时每个人都常接触到的事物入手进行分析，让学生感受到原来生活中的很多东西都蕴涵着一定的科学道理，感悟到知识的重要性.学生在获取新知的同时获得了很大的满足感.这样，既很好地达到教学目标又得到了感情的升华，体现了新课程的理念.

四、自主实践,激活探究热情

【案例4】 制作小生态瓶

制作小生态瓶的实验是“生态系统稳定性”一节的实验,很多教师往往只讲不做,或是作为验证性实验,放在课后做.笔者略做改进,在课前让学生分组,利用手边现有的材料,选择小型的动植物,制作密闭的生态系统,并观察、记录生物生活的情况.一周后,学生们带着自制的生态瓶上课,介绍生态瓶的制作过程和所观察到的结果.教师引导学生分析:生态瓶能在较长时间内不用喂食和通氧的理由是什么?为什么有的生态瓶维持时间长,有的则较短?学生从生态系统的成分及作用,从能量流动及物质循环的角度分析其原因,最终得出结论.

【反思】情境学习理论认为,对学习情境的设计应遵循2个指导思想,学习应在高度真实的环境中进行;学习者必须能参与实践,在环境中能有效地与他人、环境进行协商、合作,与环境互动.生物学教学越接近大自然,越接近真实的生物,越能说明问题.因此,让学生亲自动手创设真实的学习情境,在此情境中体验和探究,才能得到真实完整的基础知识，实现有效探究.

综上所述,探究情境的创设,有利于唤起学生探究愿望和探究热情;有利于激发学生积极思维和开展探究行动.教师创设的问题情境应是真实的、有意义的、富有挑战性的,应与学生的已有知识或经验以及现实的学习生活和学生未来的发展需求和意愿直接相关.只有在此情境中生成的问题,学生才有能力在最近发展区内进行探究,并使学生对问题保持有足够的热情和解决的愿望.

［责任编辑：廖银燕］