对中学生物“过程探索”教学的案例分析和探讨

　　对中学生物“过程探索”教学的案例分析和探讨..毕业一、问题的提出信息技术、多媒体技术的高速发展,给生物教育带来了很大的发展契机。许多微观的生理过程,以多媒体技术来呈现,变得直观、生动。如制作精美的“细胞有丝分裂”课件在网络上随处可见,在百度中搜索“有丝分裂课件”就有3870个网页出现。高中教师在使用这些多媒体课件时,一般是将其中的整个过程多次展示给学生。可是这种做法与生物新课程标准提出的要提高学生的科学素养、倡导探究性学习的要求是不符合的。为此,我提出了“过程探索”教学法。这种方法充分重视学生的个体差异,让他们在过程探索中实现知识的融汇与创新,实现思维的流动与发光;充分体现学生的主体性,学生在学习中快乐,在快乐中学习。二、过程探索法及其意义这里所说的过程探索法就是对高中生物教学内容中,细胞的结构以及生命活动(如物质交换、呼吸作用、光合作用等)、生物个体发育、遗传规律这些复杂而细微、难以直接观察其结构,或无法观察其生命活动的具体过程,..毕业通过“创设情景、引导探究、模型构建、变式运用”,实现学生全面发展的教学模式。以2003年全国高考“理综”卷第26题为例来说。本题的题目是:“小麦品种是纯合体,生产上用种子繁殖,现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种;马铃薯品种是杂合体,生产上通常用块茎繁殖,现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序,以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明(写出包括亲本在内的前三代即可)。”这个题目在当年的得分率非常低,究其原因是学生根本就不会用遗传图解来表示这个过程,或许老师曾经多次在黑板或多媒体上演示过这个过程,但是由于学生没有亲自构建过相关的模型,没有利用这个模型来解决过问题,在问题面前就会变得束手无策。事实上,类似的题目我们在平时的训练中经常见到,假如我们有过让学生探究,有过让学生把探究过程用遗传图解表示,学生遇到这些问题时的表现可能就是另一个样子了。三、过程探索法的使用原则(一)动态化原则 动态化原则就是引导学生突破静态学习模式,对学习课题做动态分析、深入分析、综合分析,从而改变学生只听不做的学习方式,让学生在实践中发现问题、解决问题,在求异思考中培养创造性思维能力。如对植物个体发育过程,如果只用几张静态的图片来介绍,学生是很难理解的。这时教师首先向学生灌输动态化思想,沿着“受精卵→胚→种子→幼苗→性成熟的植株”这条线索,以细胞的有丝分裂和细胞的分化为改变因子,逐渐勾勒出植物个体发育过程的动态图,学生就比较容易理解了。(二)探索性原则按照维果茨基的“活动理论”,即“客体—活动—主体”论,在客体的作用和主体的状态变化之间插一个特殊的中间环节——主体活动,在学习中让学生产生活动意识,积极参与教学过程,多动脑动手。所谓探索性原则是指在活动过程中要营造探索气氛,创设探索情境,提供探索契机,从而激发学生主动探索的积极性,使学生在探索的过程中锻炼成长。如在讲减数分裂过程中染色体的变化规律时,课前给学生提供不同形状的染色体(包括细丝状的染色质、只含一个DNA的染色体、含两个DNA的染色体)卡片,以及一些细胞图形,让学生自己把所有的染色体卡片贴到各个细胞图形当中去。学生在探索活动中学会了知识,提高了能力。(三)协作性原则在学习中良好的协作可以提高学生思维的敏捷性,使之能够迅速、正确地做出判断,得出结论。同时,在教学中经过适当的组织,以合理的小组方式对问题展开讨论,以激励评价鼓励每个学生都参与其中,发挥集体的智慧,学生不但有机会充分展现自己,而且可以在相互协作的过程中感受到团队合作的价值,这对于培养学生良好的个性品质也是非常重要的。四、过程探索法的教学模式五、过程探索法的教学实践(一)创设情景创设情景是激发学生内在需求的必不可少的一个环节。在合适的情景下学生原有的知识会被迅速提取出来,并以某种形式外化。1.生活情景用生活情景激活生物课堂,目的是为了在学生的生活体验和教学内容之间建立联系,使教学内容很快纳入学生原有的知识结构之中。如在讲“动物行为的产生原因”时,以图片展示3只小鹅跟随玩具车奔跑的情景,学生一下子就产生了浓厚的学习兴趣,在老师的引导下,很快进入到对产生这个行为的原因的探究。2.新闻情景新闻具有真实性较强的特点。结合教学内容,选择一些有关的新闻展示给学生,能激发学生探究的欲望。比如,在讲“光合作用过程”时,展示2003年7月1日《北京晨报》的一则新闻: 人也会光合作用?印度一男子靠水和阳光存活8年据《悉尼晨锋报》6月30日报道,一名印度男子在过去的8年中,从未吃过一粒粮食,仅靠喝水和接受太阳光照射就能活命。《印度时报》对此人做过详细报道后,引起了美国NASA的注意。目前,这名印度男子已被NASA邀请到美国进行实验,科学家想解开发生在这名印度男子身上的神奇之谜。当学生看到这则新闻时,完全进入了接受知识的状态,这对教学非常重要,主动学习、体现学生的主体性都需要在这个基础上进行。学生迫切想知道事情的真相,想知道这个男子是不是真的能进行光合作用,接下来对光合作用过程的探索,就成为很自然的事了。3.问题情景问题情景是指在新奇未知事物的刺激下,学生自己提出问题或接受教师提问后,产生解决问题的强烈愿望,并以此作为自己学习活动的目的的一种情景。创设问题情景的实质在于揭示生物现象的矛盾,引起学生认知的冲突,动摇学生已有认知结构的平衡,从而唤起学生的思维,激发学生学习的内驱力,使学生进入问题探索者的“角色”,真正“卷入”到学习活动之中,以达到掌握知识、训练思维的目的。(二)探索模式生物过程有微观性、复杂性、多变性的特点,过程探索法对其主要采取组块探索、实验探索和标记探索三种探索模式。它们的关系可以用下图表示:1.组块探索组块探索就是在生物教学中把一个复杂、分阶段的过程分解为几个学生容易接受的组块让学生进行探索。它能够完成探索的全过程,这与一般的“线性”探索有所不同。参照组块理论,可提出“生物组块拓展教学策略”的构想。比如,学生在探究“某鸟类体内一个性周期的激素调节过程”时,教师首先创设“在养鸡场的鸡舍中,傍晚和清晨都要用灯照明以达到产卵增多的目的,请你讲出其中的道理”这样一个生活情景,然后分三个组块进行探索:(1)光照被鸡眼感受的过程;(2)下丘脑神经分泌细胞分泌激素作用垂体细胞的过程;(3)垂体细胞分泌激素作用卵巢的过程(见下页图4)。学生在各个组块的探索中,利用原有的知识结构(眼的结构、反射弧的结构、细胞中有关物质的合成分泌过程、内环境的组成等)逐渐构建起“某鸟类体内一个性周期的激素调节过程”的知识。2.实验探索 实验探索就是对生物过程探索中一些不能观察、需要验证或研究的环节,通过设计实验来完成。探索性实验的主要教学程序如下:(1)提出研究课题如提出课题“水稻中一个矮秆粳稻和一个高秆糯稻品种基因型的确定(茎的高度由A—a控制,粳稻、糯稻由B—b控制)”。(2)引发科学猜想我们通过已学的知识知道有9种基因型,如果没有其他的任何条件,同学们是不能猜到基因型是怎样的。大家首先会想到要确定显隐性的关系,这里我们假设高秆、糯稻为显性。(3)设计实验步骤(如图5)第一步:以这两个品种的水稻作为亲本进行杂交实验。结果如下:①全部是粳稻;②种下去全部长成高秆;假设成立。这个时候我们可以确定亲本的基因型为矮秆粳稻(aaB________)和高秆糯稻(A________bb)。第二步:继续实验,拿自交。结果如下:①中,约3/4为粳稻,1/4为糯稻;②种下去,不管粳稻还是糯稻,长成的植株都约有3/4高秆,1/4矮秆。学生根据已有的知识——孟德尔的自由组合规律,很快就能确定基因型为矮秆粳稻(aaBB)和高秆糯稻(AAbb)。(4)进行模型构建经过实验得出来的模型要经受得起实践的检验。有的同学想出了进一步验证自己假设的方法:各取其亲本花粉样品,滴上一滴碘液,分别在显微镜下观察。结果发现矮秆粳稻的花粉全部被染成蓝黑色,高秆糯稻的花粉全部被染成红褐色。3.标记探索(三)变式运用学习的目的是掌握知识、发展能力。学生看书往往都说看懂了,可是在做题目的时候,在运用知识的时候,在遇到新情景的时候,却束手无策。这说明他的思维能力还达不到要求。在教学中运用变式可以提高学生的思维能力。在变式训练中,学生重组知识结构,锻炼了思维能力。1.变换条件结论变换条件结论是最常用的一种变式方法。学生用相同的模型,在不同的条件下,解决不同的问题,提高了处理信息的能力和探索问题的能力,实现了知识结构的更新。例如,在上文谈到的“水稻中一个矮秆粳稻和一个高秆糯稻品种基因型的确定”中,假如实验结果在F1中出现——1高秆粳稻:1(矮秆粳稻),学生就会运用已有的知识模型,重新进行探究,得出结论。2.信息转换 生物学习中遇到的文字和图表信息,有时表达的是同一个内容。这就要求学生具备对不同形式的信息的转换能力,提高对不同情景的应变能力。比如,在讲分泌蛋白的合成、加工运输、分泌过程时,学生可能遇到下面两种呈现形式:实际上学生在做题目的时候可能会遇到更多的这种情况,这给一部分学生带来很大的困难,特别是基础比较薄弱的学生。他们在不同的信息面前敏感度不一样,有的学生在识图上能力较强,而有的学生只会看文字信息。在教学中,我们要针对不同的情况实施因材施教,使每个学生都能得到充分的发展。六、过程探索法的操作体会(一)学生的主动性是成败的关键过程探索就是一个学生自主发现问题、提出问题、解决问题的过程,学生始终处于主体地位,没有学生的主动参与,教学工作是很难开展的,学生也不能从这个过程中实现知识更新、思维创新。为了提高学生的兴趣,使学生主动参与探索过程,教学要开好头。比如,开始的教学是放在实验室进行的,利用一些有趣的实验,如蛙的膝跳反射、叶脉书签的制作等,来吸引学生的注意,激发学生的探索欲望。(二)过程探索要着力于提高能力在中学生物教学中,哪些过程需要进行探索,要考虑探索的条件和学生原有的知识结构特点。如果学生已经具备与过程相应的知识结构,那么我们就不应该把教学重点放在知识的掌握上,而应该放在学生思维水平的提高上,通过利用原有的模型进行变式训练,提高他们的应变能力、探索能力、创新能力施因材施教,使每个学生都能得到充分的发展。六、过程探索法的操作体会(一)学生的主动性是成败的关键过程探索就是一个学生自主发现问题、提出问题、解决问题的过程,学生始终处于主体地位,没有学生的主动参与,教学工作是很难开展的,学生也不能从这个过程中实现知识更新、思维创新。为了提高学生的兴趣,使学生主动参与探索过程,教学要开好头。比如,开始的教学是放在实验室进行的,利用一些有趣的实验,如蛙的膝跳反射、叶脉书签的制作等,来吸引学生的注意,激发学生的探索欲望。(二)过程探索要着力于提高能力 在中学生物教学中,哪些过程需要进行探索,要考虑探索的条件和学生原有的知识结构特点。如果学生已经具备与过程相应的知识结构,那么我们就不应该把教学重点放在知识的掌握上,而应该放在学生思维水平的提高上,通过利用原有的模型进行变式训练,提高他们的应变能力、探索能力、创新能力