以导质疑 以疑促学
2014-04-17蒋国娣
蒋国娣
摘 要:针对目前高中学生在生物实验中的质疑情况进行调查和分析,从培养学生质疑能力对于学生全面发展的重要性出发,在现有的实验教学中采取相应的应变措施,从“诱导”“引导”“利导”“指导”几个方面着手,促使学生敢于提问、乐于提问、勤于提问、善于提问,进一步提高学生实验技能、培养学生的创新能力,使实验教学真正成为实践素质教育的一个重要阵地。
关键词:实验教学;培养学生;质疑能力;提出问题;解决问题;引导探究
一、学生质疑能力的现状分析
在近几年的生物实验教学中,发现分组实验中学生都是按照课本指定的材料以一定的模式进行的。即按照书上的操作流程按部就班地做下来,这样大部分学生往往能得到预期的实验效果,而部分没有得到书上所描述的实验现象的学生也不会去细细探究、分析失败的原因。笔者认为,实验教学的重要目的之一就是要让学生学会发现问题、教给学生如何探究未知a。因此,在实验教学中首先要鼓励学生提出问题,包括实验设计的原理、实验材料用具、实验操作步骤、实验结果等方面的问题,引导大家共同讨论。要让学生带着问题进实验室,发现问题在实验室,带着新问题离开实验室。然而,有学生在课堂上“敢”颠倒过来向老师提出实验中遇到的问题、质疑或提出自己看法的实在是难得一见。因此,对“学生质疑能力”的现状进行调查研究,并找到行之有效的解决方法是十分重要和必要的。
(一)开展调查
笔者随机抽取了我校高二年级106名学生进行了问卷调查,回收有效问卷106份,统计结果如下:
(二)对调查情况进行分析
1.学生对提问的认识
从调查结果来看,大部分学生认为提问在学习过程是有必要的。
2.学生不提问的原因
(1)无疑可问。目前学科课时安排比较紧,教师忙于“赶”教学进度,因此,学生实验课更是安排相当紧凑,往往是两三个实验安排在一节课内完成,因此,在课堂上能按部就班地做完实验就不错了,学生没有自己的“闲暇”时间想问题,这样还有什么问题可以问呢?
(2)不敢问。有些学生存在胆怯或自卑心理,碰到问题不敢问,怕丢面子,认为向教师或同学问问题,会给别人留下不好的印象。
(3)不知怎样问。部分学生由于基础差或缺乏相应思维能力而“无从下口”——不知怎样问。
(4)没有机会问。由于学生智力因素、非智力因素的不同,在实验教学过程中地遇上这样或那样的问题,有些学生有时有问题想提出来,可老师不给他机会,学生只好不了了之。也有是因为实验课安排的比较紧凑,如果碰到问题就追跟刨底不但没有完成任务还耽误了下节课的正常上课。课堂上没时间,下课学生也就不会找机会去问。
二、质疑能力培养的思考
《基础教育课程改革纲要》指出:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”这就要求教师在课堂上要注重学生质疑能力的培养,改变学生上课只听不讲,不善提问的现状,使课堂教学充满活力,激发学生问的勇气,使学生敢质疑、会质疑。
(一)培养质疑能力,有利于学生主体作用的发挥
教学过程是师生双向互动的过程,而教师对学生质疑能力的培养,能使他们带着问题去学习,激发探究知识的灵感,从而调动学生积极主动地学习。再者,当学生在探究过程中获得成功的愉悦情感时又有助于强化求知欲和学习兴趣。兴趣是推动学生学习的一种最实际的内部驱动力,是学生学习积极性中最活跃、最现实的心理成分,学生一旦对学习产生了兴趣,就会在大脑中形成优势兴奋中心,促进各种感官包括大脑处于最活跃状态,引起学生的高度注意,为参与学习提供最佳的心理准备,从而使学生更积极、更主动地参与教学过程,在教学过程中充分发挥学生的主体作用。
(二)培养质疑能力,有利于激发学生的学习动机
动机对人的行为、活动有着极为重要的意义,它决定着个体活动的自觉性、积极性、倾向性和选择性。动机水平的高低和强弱决定着个体活动的质量、水平和效果。在教学活动中激发学生学习的动机是一个十分重要的环节。学习是“无疑—有疑—解疑”的过程,这既是一个认识的过程,又是一个探究的过程。生物是一门思维性比较强的学科,教师必须根据学生已有的认知结构,创设问题情境,以引起学生内部认知矛盾的冲突,激发学生质疑的欲望。经过学生积极主动的思考和分析,提出解决问题的途径和方法,就能达到发展智力和培养能力的目的,培养学生的质疑能力。从无疑到有疑,再到无疑,以致再产生新疑,是不断激发学生学习动机、调动学生学习积极性的最直接、最有效的方法。
(三)培养质疑能力,有利于锻炼学生追求科学的精神
学生对所学知识产生的质疑,就会产生解决问题的需要和强烈的内驱力。在试图精确地提出问题及提出解决问题的各种设想时,学生必须调动观察力、注意力、记忆力、想象力、思维能力及动手操作能力等。这样,在“做中学”的过程中,学生的能力尤其是创造力可以得到培养。而现实中一些教师由于受传统教学思想的影响,只注重传授知识,及对现成知识的理解,将自己的思维方式粗暴地强加在学生身上,从不考虑学生在学习过程中疑问的激发,这势必扼杀创造力的萌发。从人才成长的规律与教育实践来看,那些富有创造才能的学生,也就是那些具有强烈质疑意识的学生,他们大都有好问、多问、深问、怪问的思维品质,增强学生的质疑意识可以改变学生总是围绕教师、教材、书本转以及迷信权威和安于现状的学习态度和习惯,从而突破思维惰性与定式的局限,发展求异思维和创造性思维,为提高学生的创造能力以及勇敢地探索科学结论奠定基础。
(四)培养质疑能力,有利于个体思维能力的发挥
问题的存在是思维的起点,没有问题的思维是肤浅的思维、被动的思维。当学生的学习活动与自己已有的认知结构产生矛盾时,会主动地去问“为什么”,此时思维才算真正启动。因此,具有强烈质疑意识的思维,才能体现思维品质的活跃性和深刻性。显而易见的问题无需发现,难以发现的是蕴涵在习以为常现象背景后的问题。意识到寻常现象中的不寻常处,是思维活动中解决问题的关键。正是这种思维的品质,促使学生不断质疑、解惑,从而推动学生创造力的发展。
三、培养学生质疑能力的对策与措施
美国教育家布鲁巴克认为:“最精湛的教学艺术就是教会学生能自己提出问题,能质疑课本知识。”那么,怎样培养学生在生物实验过程中质疑问难的能力呢?现阶段,我校采用“114导学”模式教学已经有三年多,在教学上也初步取得成效,同样,在生物实验教学过程中,笔者认为可以充分利用一个个“导学”问题,通过迁移发挥其“导问”的功能,从而培养学生在实验过程中发现问题、提出问题到解决问题的能力,使学生真正学会学习。
(一)诱导——营造疑惑氛围,激发质疑兴趣
1.建立和谐融洽的师生关系,点燃学生的学习兴趣
(1)建立民主、和谐的新型师生关系。教师给学生的印象往往只是师与生的关系,这将直接影响学生进行实验的积极性,所以建立良好的师生关系,重视情感的培养是不能忽视的。
(2)创建恰当、适宜的实验环境。恰当、适宜的环境能有效地激发学生的热烈情绪,提高活动的质量和效率。教师要营造宽松、和谐、互动、融洽的实验环境,帮助学生形成良好的心理状态,这是教师有效调动学生情感、激发学习兴趣的基础。
(3)架设巧妙、自然的实验桥梁。实验课的导入环节,对学生实验兴趣的形成起着潜移默化的作用,导课的方法标新立异而又不失自然自在,容易吸引学生的注意力,也容易激发学生的兴趣、诱发疑问、增强学生的求知欲,进而有效地调动学生实验的主动性和积极性,久而久之,学生的质疑兴趣也会逐渐浓厚。
2.创设问题情境,活跃质疑氛围
学生质疑能力的培养,不但依赖于良好的师生关系和知识、能力的基础,而且依赖于问题情境的设置。因此,教师要善于根据学生的年龄和心理特点,创设新奇别致的问题情境,使学生置身于“心欲求而不得,口欲言而不能”的情境中,从而激发学生的求知欲,以趣生疑,使学生的思维处于主动、积极、愉快的获取知识的状态中。
例如,一次学生生物实验中,我们要求学生利用所给的实验材料,来探索植物细胞质壁分离和质壁分离复原实验在使用不同的试剂种类和试剂不同的浓度条件下,实验结果究竟有什么不同。试剂采用5%的盐水、30%的蔗糖溶液、50%的蔗糖溶液。
学生通过实验发现:5%的盐水和30%的蔗糖溶液以及50%的蔗糖溶液,都可以使植物细胞顺利发生质壁分离现象,但5%的盐水在没有做任何操作之下,已经发生质壁分离的细胞竟然自动发生质壁分离复原现象;30%的蔗糖溶液可以使发生了质壁分离的细胞,通过使用清水引流操作后,发生质壁分离复原现象;50%的蔗糖溶液能很快使细胞发生质壁分离,但通过使用清水引流后不再使细胞发生质壁分离复原现象。实验现象出来后:
师:请同学们思考为什么会出现这种情况?
生:50%的蔗糖溶液是由于高浓度导致细胞死亡,而无法恢复。
师:正确。
师:那5%的盐水和30%的蔗糖溶液怎么解释?
生:相互之间对不同的实验现象发生了激烈争执。
有的说是小分子物质可以自由出入;马上有人提出5%的盐水发生质壁分离的细胞竟然自动发生质壁分离复原现象,说不通……
师:引导学生充分关注自己讨论的议题并从实验的原理着手探讨实验现象的本质,并提醒物质进出细胞的方式。
生:马上有人说扩散、易化扩散、主动转运,又有人说30%的蔗糖溶液应为扩散原理,5%的盐水有些不好确定。
师:提醒主动转运条件是什么?
生:半透膜、载体、能量、浓度差。
通过讨论和反思,学生自己总结出了这个实验所需要的理论知识点主要有渗透作用的基本原理、半透膜的性质、细胞原生质层的性质、质壁分离发生的条件。通过把观察到的实验现象和理论知识不断对比,并探究实验操每一个步骤的合理性,学生终于从中找到了答案!5%的盐水之所以能够发生质壁分离自动复原是因为组成盐水的两种离子是细胞生命活动所必需的离子,可以透过原生质层,因此,随着两种离子逐渐进入细胞,细胞内的水势不断下降,最终导致细胞从周围环境中自动吸水,出现质壁分离自动复原现象;蔗糖分子因为不能直接进入原生质层,所以,细胞失水的状态无法自动改变,不能发生自动复原。
从上面这个例子我们可以看出:教师要把诱导学生质疑作为课堂教学中一个必不可少的环节,保证有一定的时间留给学生进行质疑。课堂教学首先应把唤起学生的问题意识看做创新的动力源泉,教师在进行课堂教学时,必须为学生营造安全、宽松、民主、和谐的教学氛围,使学生能以轻松愉快的心情投入到学习中去,无论学生提出什么问题,教师都要积极鼓励。对于大胆提问的学生,不论问题的质量如何都应给予鼓励,对于提了错误问题的学生也不能批评,而要以和蔼的态度、亲切的笑容给予积极的鼓励,为学生营造良好的质疑问难氛围。
(二)引导——把握设疑契机,引导学生质疑
教师在日常教学过程中要养成经常设疑的习惯。选择好的设疑时机可以有效地提高教学效率,及时地反馈学生的信息。在什么时候设疑能引导学生质疑呢?
1.在教学过程的最佳处设疑
教学的最佳处可以是以下几种情况:当学生的思维局限于一个小天地无法“突围”时;当学生疑惑不解、厌倦困顿时;当学生各执己见、莫衷一是时;当学生受旧知识影响无法顺利实现知识迁移时。
例如,同样在讲到“质壁分离及复原”这一实验中,实验结果可能会出现两种“意外”情况:一是没有发生质壁分离现象,二是发生了质壁分离但无法复原。针对这两种现象,教师不要立即给学生予以分析解答,可引导学进行质疑:“到底为什么同样的实验材料做同一个实验,会导致不同的实验结果呢?”
在此时设疑,可以激发学生的好奇心,促使学生自己去认真研读教材,自己去解决问题。
2.在教学重点、难点处设疑
为完成课堂教学目标,教师应引导学生把握教学重点,化解知识难点。因此,只有充分调动学生的积极性,使其思维凝聚在教学的重、难点上,才能收到事半功倍的效果。巧妙设疑就能帮助学生抓住重点、理解难点。
例如,在进行“观察植物细胞有丝分裂实验”的教学中,可以适时引导学生从以下几个方面进行设疑:(1)为什么在根尖长到5 cm时取材?(2)解离试剂是什么?解离有何作用?(3)为何要进行漂洗?(4)染色剂有何特点?为什么能使材料着色?(5)压片的目的是什么?
整个过程是在教师的步步设疑、循循善诱下,通过学生阅读思考、相互讨论中进行的,获得了较好的教学效果。因此,在重点、难点处设疑,可以对学生主体作用的发挥起到推波助澜的作用。
(三)利导——创设良好情境,实现主动质疑
创新源于问题,问题源于情境。在生物实验教学中我们要结合生物学科的特点来创设情境,激发学生提出问题。
1.利用生活事实,创设情境
生物源于生活,走向生活。在生物实验教学中教师要利用与生物知识有关的生活事实,创设情境,激发学生的兴趣,唤起学生原有认知与生活体验,从而引导他们提出问题。
例如,在学习“植物细胞渗透吸水和渗透失水的原理”时,可联系日常生活创设这样的情境请学生思考:盐拌黄瓜、糖腌西红柿时盘子里水会变多,变多的水从哪里来?如果青菜发生了萎蔫现象,怎样使青菜变得鲜嫩?学生很快就明白了细胞既能失水又能吸水。在了解了相关知识后,让学生分析:为什么盐碱地上庄稼长不好?一次性施肥过多为什么会造成庄稼烧苗现象等问题。又如,学习“植物的激素调节”内容时,可设问:在窗台上的花会怎样生长?为什么朵朵葵花向阳开?什么物质使它们产生了这样的动力?
这些事例都是学生在生活中经历但未曾深究过的,当教师在课堂上把它们呈现给学生时,自然会激发他们的兴趣,引起质疑,进而对问题进行探究。因此,教师要多从生活事实出发,让学生从生物的角度发现、提出问题。
2.利用探究活动,创设情境
科学探究是一种科学活动的体现,在教学中教师尽可能地创设可启发学生创新思维的条件,激励学生设计出可行的探究课题,使学生不断具备独立思考、勇于探索、勇于创新的精神。
例如,在探究“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”时,可分给每个学生一块馒头片,要求学生慢慢地、细细地咀嚼,然后问学生:“有什么感觉?”学生通过亲身体验很快答出:“有甜味。”那“为什么会有甜味?”这样学生的兴趣勃然而发,会主动提出许多探究性问题:如“馒头的主要成分是淀粉,淀粉变成了什么物质?”“淀粉在口腔中是如何被分解的?”等等。
问题一旦提出,学生就着急想去弄个明白。如此一来,学生主动质疑、自主探究的行为得到进一步加强。
3.通过演示实验,创设情境
用观察和实验导入新课,充分利用直观教学手段,不仅生动具体,把学生对生物现象观察的兴趣引到对生物学理论的学习上来,而且这种直观的感受和抽象的思维相结合,对培养学生的观察能力、分析能力和科学素质的形成都起积极作用。
例如,在探究“酶的特性”时,如果教师凭空就问:“酶和无机催化剂相比有什么特点”,这种对学生而言毫无事实依据的问题,势必造成问题情境的一片空白,使学生毫无依据地胡思乱想,或是根本就不进行思考。因此,我们不妨通过实验观察来创设这样的问题情境。如,在“比较过氧化氢酶和Fe的催化效率”教学过程中,可以通过对照实验,即在1号试管中加入2 mL过氧化氢溶液和2滴肝脏研磨液,2号试管中加入2 mL过氧化氢溶液和2滴三氯化铁溶液,分别堵住两支试管口,轻轻地振荡两支试管,然后让学生观察、记录和分析实验现象。这时就有学生很惊奇地看到1号试管中的气泡冒出试管外来了,于是情不自禁就问:“怎么会有这么多气泡?”学生立即开始质疑了。此时教师就要留给学生表达自己想法、问题和观点的机会,倾听学生的意见,留出时间让学生质疑、议疑、解疑,那么教学将会生动活泼地开展下去。
(四)指导——指导质疑方法,使学生善于质疑
“授之以鱼,不如授之以渔。”培养学生的质疑能力是培养学生创新能力的有效方法之一。教师应在教学实践中长期注重学生质疑能力的培养,使学生养成质疑的习惯,掌握质疑的方法,形成质疑的能力。教学中我们发现:学生即使有质疑的积极性,但就是提不出问题,或者只能提出一些表层的问题。因此,教师在培养学生质疑能力时,需要给予一些质疑方法上的指导,以提高学生的质疑水平。
1.因果质疑
这是一种最常用的质疑方法,它需要学生每见到一个现象,都要想一想原因,既要知道是什么,又要多问几个“为什么”,做到知其所以然。在严谨的实验中,“因同则果同,因不同则果不同”。如果出现“因不同而果相同”,则要具体分析。
例如,采用同样的材料两组学生分别做蛋白质鉴定实验,一组可以明显观察到溶液变成紫色,而另一组则无明显变化。再如,若采用不同浓度的组织样液与双缩脲试剂发生作用,呈现紫色反徉结果也不相同。这是为什么?
2.比较质疑
从学生已有的认知结构出发,通过比较相互关联或相类似的生物现象、概念、过程、规律的异同,从而发现问题、提出问题,找出解决类似问题的思路和方法。
例如,研究性学习小组的学生想探究“不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用”,提出了甲、乙、丙三种设计方案。甲方案:将生长素类似物配制成10-14 mol/L的浓度溶液,剪取三种植株大小相似的枝条若干,随机分为A、B、C三组,浸泡一定时间,将其扦插在校园生物角的土壤中,观察枝条的长势情况。分析实验结果,得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。乙方案:将生长素类似物配制成10-14 mol/L、10-10 mol/L、10-6 mol/L三种浓度溶液,剪取某种植株大小相似的枝条若干,分为A、B、C三组,A组枝条浸泡在10-14 mol/L溶液中10 min,B组枝条浸泡在10-10 mol/L溶液中20 min,C组枝条浸泡在10-6 mol/L溶液中30 min,然后将其扦插在校园生物角的土壤中,观察枝条的长势情况。分析实验结果,得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。丙方案:将生长素类似物配制成10-14 mol/L、10-10 mol/L、10-6 mol/L三种浓度溶液,剪取某种植株大小相似的枝条若干,分为A、B、C、三组,浸泡一定时间,然后将其扦插在校园生物角的土壤中,观察枝条的长势情况。分析实验结果,得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。上述三种方案是否都合理,为什么?
3.逆向质疑
正面的问题,反过来问又会怎样呢?逆向质疑不仅使学生懂得“为什么必须这样做”,而且还使学生理解“为什么不能那样做。”
例如,“光合色素的提取与分离”有两个关键步骤:一是划滤液细线越细越齐效果越好,二是层析液不能没及滤液细线位置。那反过来做又会怎么样呢?在实验时可以分别作出两组对照:一组滤液细线划得细而齐,另一组滤液细线划得很粗,让学生通过实验进行分析,比较两组实验结果。再设置一个让层析液没及滤液细线位置的实验,让学生看实验结果。这样学生通过对这两个关键步骤所带来的结果既能理解,记忆又深刻。
4.多维发散质疑
多维发散质疑要求学生从某一知识点出发,通过多角度、多层次、多形式的变换,向多个知识点扩散,形成立体的思维网络,从而产生许多新的问题。我们可以改变问题条件设置,一题多问或一题多讲,来指导学生进行发散质疑。
例如,学习“植物细胞吸水和失水”的内容时,可给学生提供如下问题:
(1)人吃咸菜多了为什么感觉渴?
(2)输液时,盐水或葡萄糖溶液浓度过高会产生什么负面作用?如果把盐水或葡萄糖溶液换成蒸馏水,行吗?
(3)为什么夏天喝浓度高的饮料,越喝越渴?
(4)当细胞外液浓度等于细胞液浓度时,细胞的吸水与失水近乎相等,可否以此测出细胞液的浓度?
(5)若把经盐水浸泡后变皱变软的植物再浸入清水中,会再变得硬挺起来吗?
(6)海洋盐度比较高,其中的植物为什么不会有“烧苗”现象发生?
四、成效与反思
近几年,我校强力推进课堂教学改革,伴随着对学生质疑能力的培养,已经初显成效,主要表现在以下几个方面:
(一)教师的教学思想、教育观念有明显的提高
通过对学生质疑能力培养的研究,一方面是完善教师知识结构中问题意识知识的缺陷;另一方面是观念上的更新,转变教师在思想中、思维定势上甚至是潜意识里的传统的、反学生问题意识培养的教育观念。同时,教师深感现有的知识水平和教学水平都有待提高,教师应注重在职自学进修。“问渠那得清如许,为有源头活水来。”
(二)教师教学方式正在发生变化
通过几年的探索,教师一改过去“一言堂”的现象,让学生充当课堂的主角,教师起组织和引导作用,经常性鼓励学生提出问题。
(三)学生学习方式正在发生变化
在实验课中许多学生学习方式发生了可喜的变化:课堂上由单纯地听老师讲、死记硬背、机械训练转变为积极动手、动口、动脑,主动参与课堂活动,敢于质疑并发表自己的见解,思维能力和口头表达能力有了提高。学生由过去单一的接受性学习转变为探究性学习与接受性学习相结合,在教师的指导下学会了合作学习、自主学习,并能采取多种学习方式,创造性地解决问题。
虽然培养学生的质疑能力已经取得了一定的成绩,但在实施过程中出现的一些困惑还在困扰着我们:
五、实施过程中的困惑
(一)在尝试的初始阶段,教师会因为担心影响教学质量,因而放不开,学生的主体地位得不到充分体现。也有的不能很好地把握课堂,完成不了教学任务。
(二)学生还不能提出有创造性的、高质量的问题,且还有相当一部分学生,仍在被动地接受知识的状态。
但观念和习惯的改变、质疑能力的培养并非一朝一夕,需要师生长期共同努力,作为教师,在培养的过程中要从实际出发,要按照循序渐进的教育规律实施,根据学生的现状,采取科学的手段促使学生敢于提问、乐于提问、勤于提问、善于提问。
爱因斯坦说过:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要。”因为有问题,才会思考,有思考,才会寻找解决问题的方法和途径。培养学生的质疑能力是一个循序渐进的过程,它需要教师悉心引导。营造和谐的课堂教学氛围,使学生敢于质疑;创设良好的问题情境,使学生容易质疑;传授科学的思维方法,使学生善于质疑。
研究无止境,在今后的时间里,仍要将培养学生的质疑能力与新课改实验研究结合起来,使学生敢于质疑、勇于质疑,成为学习的主人。
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编辑 马燕萍