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生物学教学“问题设计”的四大误区及实践归正

2018-11-29侯金海李秋石

生物学教学 2018年7期
关键词:尺蠖问题设计染色体

李 宁 侯金海 李秋石,*

(1 河北师范大学生命科学学院 石家庄 050024; 2 河北石家庄市第二中学 石家庄 050000)

问题作为生物学教学中互动的重要载体,是教学设计中的关键内容。科学、合理、有效的“问题设计”,会带动学生进行高效的科学思维活动。反之,低效或者无效的“问题设计”直接影响教学效果。笔者在职前教师培养和职后教师培训中,梳理了四大“问题设计”的误区并加以例证。

1 问题“内容”杂乱、无章法

生物学核心知识多为通过探究而形成的科学结论。以“问题”主导的探究式教学是生物学课堂常采用的教学方式。探究式教学首要环节是“问题假设”,一个有价值、有层次的探究问题是有效开展教学的重要前提。如果授课教师对探究教学理念认识不深刻、思路不清晰,容易出现教学活动中探究问题多、乱、杂,探究主线无章可循,造成学生思维不聚焦、不连贯,达不到顺延探究脉络、突破教学重难点的目的。

例如,在“自然选择对种群基因频率变化的影响”一课中,教学重点应为:自然选择条件下桦尺蠖基因频率的变化。某教师的探究问题设计为:①探究桦尺蠖表现型发生变化由基因改变决定;②探究桦尺蠖的表现型发生变化由环境改变决定;③探究自然选择对桦尺蠖表现型的影响;④探究自然选择对桦尺蠖基因型的影响;⑤探究自然选择中桦尺蠖基因频率变化情况。

为了能够让学生更明确基因型和表现性之间的关系,教师频频提出对两者的区别比较,不仅容易造成学生思维混乱,更难以区分基因型与表现型的联系与区别,而且探究活动“喧宾夺主”,不利于教学重点“自然选择对种群基因频率变化”内容的理解。

一节好的探究式教学的问题设计不仅要围绕着教学主线,而且要能组建成表述简练、数量适中、富有逻辑性的“问题串”。在“问题串”的引导下带领学生层层探究,突破教学重难点。上述“自然选择对种群基因频率变化的影响”案例中,教师在介绍了哈迪-温伯格(遗传平衡)定律后,可以“起因(条件的变化)—过程(现象的分析)—结论(改变的本质)”为探究逻辑,设计探究“问题串”:①探究种群维持遗传平衡需具备的条件;②探究自然选择对桦尺蠖性状、基因、基因型产生影响的顺序;③探究环境选择影响遗传平衡的本质原因。

2 问题“主题”含糊、不凸显

孔子云,不愤不启,不悱不发。生物学教学是学生带着问题或者任务,通过探究、合作、自主、讲授等学习活动,获取知识的过程。教师设计的问题应该使学生达到“似乎明白但又想不清楚”“想说但又说不出”的“愤”和“悱”矛盾状态,激发出学生的求知和探究欲望。生物学教学中,如果教师不能准确引导学生确立主题和任务,合理聚焦问题的研究范围,往往会出现“学生看似材料充足、认真讨论,实则与教学内容毫无相关”“看似步步思考、环环探究,实则与探究主题大相径庭”的情况。

例如,在“影响酶活性的条件”探究教学活动中,授课教师原计划先组织探究小组在阅读教材资料后,自行提出探究问题,设计实验方案,进行实验,分析结果并得到结论,再结合探究结论进行知识点的梳理和巩固深化。由于教师在探究活动开始前,没有组织学生讨论给出明确的主题和任务,并给予相应的引导。多数探究小组无法理解老师提出的开放性问题,不能按照预期顺利地提出有效可行的实验方案并进行探究,反而在组内聊天闲谈,学习效率大为下降。而教师在看到学生无法完成探究任务时,只好展示自己设计的实验方案。于是全部探究小组都按照教师举例的实验方案进行,得到的实验结论极为相似,没有达到探究学习的目的。

探究教学活动的开放性不能等同于教师对探究主题的“大放手”。探究式教学目标的达成需要明晰的、突出核心问题的探究主题为基础。在“影响酶活性的条件”案例中,教师可以在组织学生阅读教材资料后,引导学生明确选择两个探究主题“探究温度对酶活性的影响”和“探究pH对酶活性的影响”。教师在确保学生围绕“设定不同温度,找出某一化学反应的最适温度”和“设定不同pH,找出某一化学反应最适pH”两个核心问题开展探究实验设计时,便可以大胆将实验的步骤设计、实验数据观察分析、实验结论的讨论等环节完全交由学生完成,以实现在开放性的教学环境下学生核心素养的提高。

3 问题“间隔”随意、少精准

问题作为师生课堂对话的“媒介”,不仅是教师引导教学活动动态性生成的“工具”,还是学生思维发展、知识结构重建的重要“学具”。因此,问题设计不仅要承载教师的“教”,还要衔接学生的“学”。生物学教学中,如果授课教师提出的问题过多关注了教师的教学过程,问题一出,立即要求学生回答。或者处处提问、频频提问,没有给学生足够的思考、讨论和分析的时间、空间,教学过程会教条呆板,课堂缺乏活力。

例如,在“减数分裂”一课中,教师在一个教学课时中设计了以下五个问题用以完成教学内容讲授:①阅读教材,请描述减数分裂的定义、发生范围、特点、结果;②请找出减数分裂发生的场所;③请描述减数分裂各时期的变化过程和特点;④举例说明减数分裂各时期染色体数目、染色单体数目以及DNA数目变化;⑤请你谈谈对同源染色体、联会、四分体、交叉互换之间关系的认识。

虽然教师结合教材内容设计的问题,准确地提炼出本节课的教学重难点,但是在短短45分钟的课堂中学生难以全部消化学习任务。过于丰富的知识内容、紧迫的时间设置只会使得学生疲于翻阅教材,没有时间思考、咀嚼所找到的答案。学生与教师只是表面上热闹的“对答”互动,对知识的真正理解与吸收无益。

因此,生物学教学设计要根据教学知识量、难易程度划分合适的教学时长。教学问题的设计也要综合考量任务驱动力度和学生学情给予适当的问题“间隔”。在“减数分裂”案例中,教师对答案明显的概念性问题可以给予短的间隔:①阅读教材,请描述减数分裂的定义、发生范围、特点、结果(3分钟);②请找出减数分裂发生的场所(2分钟);③请描述减数分裂各时期的变化过程和特点(10分钟)。

在完成内容性问题的学习后,教师发现学生在“染色体数目减半发生的时间”和“减数分裂为什么是复制一次,分裂两次”存在疑惑和不同的观点。教师可结合教学实情,设计教学问题:④请对染色体数目减半发生的时间表述你的观点,并做出解释说明(10分钟);⑤请以精子形成过程或者卵子形成过程为例,验证减数分裂复制一次,分裂两次的观点(10分钟)。给予适当的时间进行讨论、解答。

最后,教师可以将容易造成学生混淆的“染色体、染色单体、同源染色体、四分体、联会”等概念辨别和“减Ⅰ、减Ⅱ、有丝分裂中期、后期”图像辨别作为课后作业,深化、巩固学生对知识的建构。

4 问题“难度”趋同、缺分层

生物学教学中,好的问题设计利于学生在已有知识结构、生活经验、学习背景基础上发展学科思维和科学逻辑,利于学生知识框架的不断重构。生物学教学中问题的设计不仅要考虑问题的广度和深度,还要考虑问题的层次性。如果授课教师没有考虑到因材施教,问题难度相同,就不能达到对全体学生启迪心智的目的。然而现实课堂中,很多教师设计的问题或浮于表象、不触及知识本质,学生不假思索即可回答;或简单明了,局限在“对与错”“是与不是”的问答形式,忽视了问题的分层。

例如,在“基因在染色体上”一课中,教师设计了5个探究问题,预留出10分钟开展小组合作探究学习:①描述萨顿假说的内容;②例证类比推理得出的结果是否具有必然性;③摩尔根实验所用的实验材料以及选用原因;④摩尔根如何合理的解释实验现象并得出结论;⑤分析基因分离定律、自由组合定律的实质。

大部分小组快速从教材中找到了问题的答案,探究过程、讨论过程、合作过程均没有得到明显体现。问题的设计看似抓住了教学重点,但问题过于浅显,并不能达到激发学生探究热情、锻炼思维能力的教学目的。问题的层次应为表层性问题与深层性问题的整合,是否问题、甄别问题、陈述问题、思维问题与开放问题的整合。一节课程中的教学问题应具备层次性、梯度性,按照学生知识框架的建构规律和学习进阶逐级提升问题的难度。

“基因在染色体上”案例中,教师可以从基于文本知识的内容性问题,过渡到基于知识迁移的实践性问题,上升到促进思维发展的思维性问题分层设计教学问题。内容性问题(基础知识):①描述萨顿假说的内容;②摩尔根实验所用的实验材料以及选用原因;③分析基因分离定律、自由组合定律的实质。实践性问题(知识迁移):①图解表示等位基因和染色体两者的数量变化的相似性;②设计测交实验,验证摩尔根的基因在染色体上的论断。思维性问题(思维发展):①探究减数分裂和受精过程中,等位基因与染色体数量变化规律的关系;②如果白眼基因是常染色体遗传,如何用摩尔根的方法进行证明。

(项目基金:河北师范大学第15批重点教改项目“高师学生教学技能培训新样态——‘同伴训练队’十年活动探索”;*通信作者)

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