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“问题”是激发思维的火花,是促使人们积极探索解决问题的途径和方法。以“问题”的形式展现知识和能力的生物背景材料,并通过解决问题的思维过程加深学生对生物知识的理解、应用和综合,展现生物知识的发生过程,领悟科学观念,体现学科的价值观是问题解决模式的追求目标。
研究性生物教学目标与传统的生物教学不同,它更强调生物知识的综合性、过程性、创新性和应用性。“问题解决模式”的教学方法,较好地体现了研究性生物教学的特点。
1.“问题解决模式”的一般程序
“问题解决模式”的程序可分为:创设问题情境→提供(收集)科學事实→探求解决问题方法→得出科学结论→运用新知识解决新问题。
2.“问题解决模式”在研究性生物教学中的应用
“影响生物的生态因素”这部分内容涉及面较广,传统的教学方式往往是先讲生态因素的概念、种类,接着讲不同生态因素对生物的影响,并举例说明,最后练习巩固。在这种教学模式下,教师列举许多事实,讲得绘声绘色,学生听得津津有味,但学生也只能是被动地接受。而教师用“问题解决模式”创设问题情境,能使学生主动思考,主动寻找解决问题的方法,充分发挥学生的主体性。
“问题解决模式”中的问题不能过于直接,如光照时间长短是否影响生物繁殖?教师可创设问题情境,培养学生剖析问题能力。如:在瑞士,银灰狐是在每年的1月至2月进行交配的,有人将银灰狐于12月初从瑞士运到南美的阿根廷饲养,发现银灰狐要到第二年的8月开始交配和繁殖。
为什么在不同的国度里银灰狐交配和繁殖的时间存在差异呢?
在回答中,学生一般都认为,阿根廷8月的气候与瑞士1月至2月的气候相似。这样的回答应该是对的,但这种回答跟这节课的关系不大,不过它体现了问题的隐蔽性。如何与生态因素联系起来呢?到底是生态因素中的什么因素呢?这一问促使学生主动地阅读课文内容。他们首先要搞清楚什么是生态因素,接着探讨不同生态因素对生物的影响。这样,把本来教师要讲的内容,转变成学生主动学习的对象。学生掌握一定基础知识以后,小组讨论,一起解决问题。最后,各小组派代表阐述其观点。回答过程中,有的认为温度对银灰狐的繁殖有很大影响;有的则认为是光照时间对银灰狐的繁殖有很大的影响。随着月份变化,温度和光照都在不断的变化。
如何分析是温度还是光照对生物的繁殖有重要影响呢?我引导学生对问题进行分析、探索,经过假设、讨论、归纳等一系列再发现的认知操作过程,找到解决问题的关键。这一步在教学过程中,我设计了一系列相关的问题来展开讨论,设计的问题遵循了学生实现再发现的认知规律。
问题1.假如把银灰狐终年饲养在恒温(瑞士七八月份的气温)的空调房中,光照自然变化,它还能繁殖吗?反过来,假如人工给予银灰狐固定的光照时间(瑞士七八月份的光照长度),温度自然变化,繁殖情况又将如何呢?
这一问题的设计,主要是引导学生研究事物。教师可以通过假设来进行分析,以便帮助学生迅速摆脱无所适从的思维状态,尽快找到解决问题的“门路”。教师要让学生领悟到,一个恰到好处的假设可以成为解决问题的良好开端,从中也学到了开展问题研究的一般方法:问题发现,提出问题→解决问题(假设—实验设计—结果分析—讨论)→结论的运用。
实验设计是一个比较复杂的过程,具体的实验操作过程更难。因此,这个环节放在课堂上让学生来完成不太现实,而且完全没有必要。教师可以让学生收集相关材料进行分析,也可以提供实验结果让学生分析讨论。如银灰狐在恒温的空调房里繁殖,在固定的光照时间(瑞士七八月份的光照长度)没有繁殖。这说明光照时间对生物的繁殖有重要影响。其实在瑞士,每年的1月至2月白昼开始延长,而在阿根廷,白昼开始延长时间是8月,因此银灰狐交配和繁殖是需要在日照开始延长的条件下进行的。由此可见,光周期对生物繁殖起了很大的作用。
学生通过分析讨论,获取知识,然后应用知识。学生举例,如人们可以通过人工延长(给予人工光照)或缩短光照(放在黑暗中处理)来改变生物的繁殖时间。菊花开花需要在短日照的条件下进行,为了使菊花在夏天开花,就可将它每天放在黑暗中处理一段时间。
问题2.除了光周期外,温度对繁殖没有一点影响吗?这个问题的设计,目的在于引导学生考虑问题要全面,不要知道了光周期对生物繁殖有重要影响,而忽略了温度等其他因素的综合作用。
在这个问题的解决过程中,学生不仅习得了生态学的基本知识,而且领悟到了生物实验中常用的对照实验法(此实验中,恒温中的银灰狐、固定光照下的银灰狐、自然条件下的银灰狐)。学生掌握这一实验方法,有利于解决一系列问题,如雷鸟的换羽,影响雷鸟换羽的生态因素是光照还是温度。
3.“问题解决模式”在研究性生物教学中的作用
“问题解决模式”的研究性生物教学,有助于教育观转变、能力培养、情感目标和人文精神的体现。20世纪末迅猛发展的生物学,在21世纪将主导潮流。中学生物教学必须转变传统的教学观念,提高全社会公民的生物学素质,要着重创新思维、解决问题能力和实际应用能力的培养。
“问题解决模式”的研究性生物教学,以生物问题情境为媒介,在整个教学过程中以学生为中心组织教学,激发学生学习热情,充分发挥学生的主体性,让他们主动参与问题的解决,教师在整个教学过程中只是引导学生思考。该模式在培养学生能力的同时,还有助于情感目标与人文精神的体现,诸如学习兴趣,合作精神,探求知识的欲望,知难而进的意志,标新立异、独立思考、勇于反思、联系实际、敢于创新的精神。
研究性生物教学目标与传统的生物教学不同,它更强调生物知识的综合性、过程性、创新性和应用性。“问题解决模式”的教学方法,较好地体现了研究性生物教学的特点。
1.“问题解决模式”的一般程序
“问题解决模式”的程序可分为:创设问题情境→提供(收集)科學事实→探求解决问题方法→得出科学结论→运用新知识解决新问题。
2.“问题解决模式”在研究性生物教学中的应用
“影响生物的生态因素”这部分内容涉及面较广,传统的教学方式往往是先讲生态因素的概念、种类,接着讲不同生态因素对生物的影响,并举例说明,最后练习巩固。在这种教学模式下,教师列举许多事实,讲得绘声绘色,学生听得津津有味,但学生也只能是被动地接受。而教师用“问题解决模式”创设问题情境,能使学生主动思考,主动寻找解决问题的方法,充分发挥学生的主体性。
“问题解决模式”中的问题不能过于直接,如光照时间长短是否影响生物繁殖?教师可创设问题情境,培养学生剖析问题能力。如:在瑞士,银灰狐是在每年的1月至2月进行交配的,有人将银灰狐于12月初从瑞士运到南美的阿根廷饲养,发现银灰狐要到第二年的8月开始交配和繁殖。
为什么在不同的国度里银灰狐交配和繁殖的时间存在差异呢?
在回答中,学生一般都认为,阿根廷8月的气候与瑞士1月至2月的气候相似。这样的回答应该是对的,但这种回答跟这节课的关系不大,不过它体现了问题的隐蔽性。如何与生态因素联系起来呢?到底是生态因素中的什么因素呢?这一问促使学生主动地阅读课文内容。他们首先要搞清楚什么是生态因素,接着探讨不同生态因素对生物的影响。这样,把本来教师要讲的内容,转变成学生主动学习的对象。学生掌握一定基础知识以后,小组讨论,一起解决问题。最后,各小组派代表阐述其观点。回答过程中,有的认为温度对银灰狐的繁殖有很大影响;有的则认为是光照时间对银灰狐的繁殖有很大的影响。随着月份变化,温度和光照都在不断的变化。
如何分析是温度还是光照对生物的繁殖有重要影响呢?我引导学生对问题进行分析、探索,经过假设、讨论、归纳等一系列再发现的认知操作过程,找到解决问题的关键。这一步在教学过程中,我设计了一系列相关的问题来展开讨论,设计的问题遵循了学生实现再发现的认知规律。
问题1.假如把银灰狐终年饲养在恒温(瑞士七八月份的气温)的空调房中,光照自然变化,它还能繁殖吗?反过来,假如人工给予银灰狐固定的光照时间(瑞士七八月份的光照长度),温度自然变化,繁殖情况又将如何呢?
这一问题的设计,主要是引导学生研究事物。教师可以通过假设来进行分析,以便帮助学生迅速摆脱无所适从的思维状态,尽快找到解决问题的“门路”。教师要让学生领悟到,一个恰到好处的假设可以成为解决问题的良好开端,从中也学到了开展问题研究的一般方法:问题发现,提出问题→解决问题(假设—实验设计—结果分析—讨论)→结论的运用。
实验设计是一个比较复杂的过程,具体的实验操作过程更难。因此,这个环节放在课堂上让学生来完成不太现实,而且完全没有必要。教师可以让学生收集相关材料进行分析,也可以提供实验结果让学生分析讨论。如银灰狐在恒温的空调房里繁殖,在固定的光照时间(瑞士七八月份的光照长度)没有繁殖。这说明光照时间对生物的繁殖有重要影响。其实在瑞士,每年的1月至2月白昼开始延长,而在阿根廷,白昼开始延长时间是8月,因此银灰狐交配和繁殖是需要在日照开始延长的条件下进行的。由此可见,光周期对生物繁殖起了很大的作用。
学生通过分析讨论,获取知识,然后应用知识。学生举例,如人们可以通过人工延长(给予人工光照)或缩短光照(放在黑暗中处理)来改变生物的繁殖时间。菊花开花需要在短日照的条件下进行,为了使菊花在夏天开花,就可将它每天放在黑暗中处理一段时间。
问题2.除了光周期外,温度对繁殖没有一点影响吗?这个问题的设计,目的在于引导学生考虑问题要全面,不要知道了光周期对生物繁殖有重要影响,而忽略了温度等其他因素的综合作用。
在这个问题的解决过程中,学生不仅习得了生态学的基本知识,而且领悟到了生物实验中常用的对照实验法(此实验中,恒温中的银灰狐、固定光照下的银灰狐、自然条件下的银灰狐)。学生掌握这一实验方法,有利于解决一系列问题,如雷鸟的换羽,影响雷鸟换羽的生态因素是光照还是温度。
3.“问题解决模式”在研究性生物教学中的作用
“问题解决模式”的研究性生物教学,有助于教育观转变、能力培养、情感目标和人文精神的体现。20世纪末迅猛发展的生物学,在21世纪将主导潮流。中学生物教学必须转变传统的教学观念,提高全社会公民的生物学素质,要着重创新思维、解决问题能力和实际应用能力的培养。
“问题解决模式”的研究性生物教学,以生物问题情境为媒介,在整个教学过程中以学生为中心组织教学,激发学生学习热情,充分发挥学生的主体性,让他们主动参与问题的解决,教师在整个教学过程中只是引导学生思考。该模式在培养学生能力的同时,还有助于情感目标与人文精神的体现,诸如学习兴趣,合作精神,探求知识的欲望,知难而进的意志,标新立异、独立思考、勇于反思、联系实际、敢于创新的精神。