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[摘 要] 生物学作为一门实验科学,在探究学习中有着得天独厚的优势。然而,一切探究始发于问题,问题往往融于一定的情境中,问题情境是启发学生思维,激发学生探究学习的起点。在教学实践中,可以从生活经验、原有知识、生物学史、生物实验、生活热点、前概念等途径创设问题情境,引导学生进行探究学习,培养学生的创新思维。
[关键词] 问题 问题情境 探究学习
著名教育家苏霍姆林斯基说过:“人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者。”在我国新一轮基础教育课程改革中,明确把探究性学习作为一种课程理念,改变了传统的接受式学习方式,形成了一种有利于培养学生主动获取知识、解决问题的能力的,有利于培养学生思维能力和创新品质的学习方式。然而,一切探究始发于问题,而问题往往融于一定的情境中。问题情境是启发学生思维,激发学生探究学习的起点。因此,教师要善于创设有利于知识内化的问题情境,利用问题引起学生认知的冲突,激起学生强烈的问题意识和探究欲望,引发学生积极思考,从而独立地解决问题,发展其思维能力的创造性。笔者结合自己的教学实践,通过以下途径创设问题情境来引导学生进行探究学习。
一、利用生活经验创设问题情境
著名的教育家陶行知先生指出:“生活即教育,在生活里找教育,为生活而教育”。生物学知识来源于生活,生物学知识也将应用于生活。因此,从学生已有的生活经验出发创设问题情境,即可让学生感觉到所面临的问题是熟悉的、常见的,同时又让学生觉得是富有挑战性的,从而激发起学生的探究欲望。
【例1】在讲“探究蚯蚓适应土壤生活的特征”时,笔者事先课前安排学生自己去捕捉蚯蚓的活动,使学生对蚯蚓的生活环境有感性认知。课上引导学生思考:你在什么的环境中捕捉到了蚯蚓?学生很容易回答:阴暗潮湿的地方。在此基础上追问:蚯蚓生活的土壤环境为蚯蚓提供了什么?土壤的这些环境条件与蚯蚓的哪些生命活动有关呢?通过充分的讨论,学生初步认识到土壤环境与蚯蚓的保护色、运动和呼吸有关,因而很自然地引出本节课一系列的探究活动。如①探究蚯蚓的外形适应土壤生活的特征②探究蚯蚓的运动③探究蚯蚓的呼吸④探究蚯蚓对湿度的反应。将学生被动的学习课堂变成学生自主探究的课堂,促进学生探究能力的发展。
二、利用原有知识创设问题情境
实践表明,在新旧知识结合点上产生的问题,最能激发学生的认知冲突。因此,问题情境的创设,必须以对学生已有的知识经验和教材内容全面科学的分析为基础,这样才能找到新旧知识结合点,诱发学生的探究活动。
【例2】在讲“绿色植物的生长需要无机盐”时,笔者沿用了“植物的光合作用”这节中学生熟悉的科学家海尔蒙特的实验引入情境:只给柳树浇雨水,柳树生长的过程中土壤质量减少了60g,这60g物质哪里去了?提出问题:植物从土壤中获得了什么?学生面面相觑,不知如何回答。这时,教师不需要直接奉上答案,可以让学生观看“无土栽培”的相关图片、视频资料,继续提出问题:为什么植物离开了土壤也能枝繁叶茂、硕果累累呢?“无土栽培”成功的原因是什么?通过设计一系列的问题一步步地引导学生为接下来的“探究无机盐对植物生长发育的作用”的活动做好铺垫。
三、利用生物学史创设问题情境
生物学史是对科学家的高度概括、结晶和升华,是生物学科宝贵的财富。生物学史的产生过程,本身就蕴含着一个个的探究过程。因此,在课堂上通过介绍生物史等形式来创设问题情境,引导学生追寻科学家探索的脚步,学会像科学家一样思考和解决问题。
【例3】在讲 “激素的调节作用”时,笔者将课题改为“探究激素的作用”,介绍科学家为研究糖尿病的发病原因而做的一系列实验,由偶然发现切除胰腺的狗患糖尿病这一现象,进而通过结扎胰管,给糖尿病的狗注射胰岛细胞提取液等实验,一步步揭示了糖尿病的发病原因与胰岛功能异常有关。循着科学发现的历程,不仅让学生体会到科学家缜密的思维和探究的方法,学生的逻辑思维能力也得到了锻炼和提高。因此,利用教材中的许多生物学经典的史料训练学生的探究思维是绝好的机会。
四、借助生物实验创设问题情境
生物学是一门以实验为基础的学科,精心设计的生物学实验在给学生带来惊奇、不解和矛盾的同时,更能激发起学生强烈的求知欲望,使学生在由实验产生的问题情境中形成对新知识的需要和探索。在中学生物学实验中,许多实验现象、结果本身就构成了良好的问题情境。通过生物实验,可以使生物教学更加生动,更有吸引力,更能调动学生主动参与,更好地培养学生的创新精神和实践能力。
【例4】在讲“植物的蒸腾作用”时,植物的蒸腾作用的现象非常常见,但观察到蒸腾作用的现象需要一定的时间,故需要提前1天的时间由兴趣小组亲自动手设计实验、实施实验,课堂上让学生展示测定植物蒸腾作用的实验过程和实验装置的现在状态。学生通过观察实验现象,分析实验变量,很快地得出结论:植物进行蒸腾作用的主要器官是叶片。在学生有了直观感性认识的基础上,继续设疑:叶为什么可以进行蒸腾作用呢?水蒸气是从叶片什么结构中散失的呢?你能设计一个简单的实验来验证吗?各小组积极讨论,制定简便易行的实验方案,根据教师提供的实验材料,学生自主、合作探究,将教材上的知识内化成自己的知识,这样比教师直接告诉结论要有效得多。
五、利用生活热点创设问题情境
生活热点贴近学生的真实生活,利用生活热点创设问题情境,能够极大地吸引学生的注意力,激发学生探究兴趣,架起情境和知识学习的桥梁。
【例5】在讲“呼吸系统的组成”时,笔者播放了一段有关雾霾的新闻:2013年,中国遭遇史上最严重雾霾天气。12月25日,圣诞节,记者统计中央气象局发布的信息显示,当天山东、河北、安徽等省份发布省级雾霾预警,地级市发布预警的多达25个。此前两日,全国大部分地区大气细颗粒物PM2.5日均浓度明显升高。平安夜,京津冀晋豫鲁陕苏局地均有重度雾霾。有网民调侃说,和朋友度过了一个“只闻其声、不见其人”的“难忘的雾霾圣诞节”。
学生看完后,个个跃跃欲试,这时笔者向学生抛出了一个热点话题:雾霾对你的身体产生了哪些影响?雾霾主要影响的是人体的哪些器官?通过问题的层层深入,引导学生对呼吸系统的知识进行小组合作学习。
六、利用前概念创设问题情境
学生在学习科学概念前,头脑里并非一片空白,他们通过对日常生活现象的感知,以及长期的生活经验的积累,已经对常见现象和事实形成大量的个人观点和认识,我们称之为前科学概念,简称前概念。学生已有的前概念往往是不精确的,或是片面的,有时甚至还是错误的。当科学概念和前概念不一致时,教师要善于创设情境,引发学生认知冲动、主动探究科学概念,实现错误前概念向科学概念的转变。
【例6】在讲“呼吸作用”时,很多学生会认为植物呼吸过程中吸入二氧化碳,释放出氧气。因此,在了解到学生这个错误的前概念后,笔者首先拿出一个已经黑暗处理一昼夜的、装有新鲜的菠菜的广口瓶,设疑:如果植物只放出氧气而不吸收氧气,那么瓶中的氧气含量会发生怎样的变化?学生很快得出答案:会增多。如果把一支点燃的蜡烛迅速伸入到瓶中,会出现什么现象?学生也能很快说出答案:蜡烛燃烧的更旺。是不是这样呢?谁想试试?这时一位学生立刻跑到前面,将蜡烛快速伸入瓶中,结果蜡烛立刻熄灭。通过演示,学生意识到他们的前概念与事实不符,产生强烈的认知冲突,在冲突中认识到前概念的错误,进而建立起科学概念。
古人云:“学起于思,思起于疑。”教学实践表明,教师根据学习主体的需要,巧妙地利用各种资源,创设各种不同的问题情境,有利于有效地引发学生的认知冲突,激发学生探究的兴趣;有利于引导学生在探究活动中不断地思考和实践,培养学生的探究能力和科学思维。
参考文献:
[1] 刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2] 冯莉体.验生物科学探究.北京:高等教育出版社,2004.
[3] 林晓红.培养问题意识 激发学生探究[J].中学生物教学,2002(12)
[关键词] 问题 问题情境 探究学习
著名教育家苏霍姆林斯基说过:“人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者。”在我国新一轮基础教育课程改革中,明确把探究性学习作为一种课程理念,改变了传统的接受式学习方式,形成了一种有利于培养学生主动获取知识、解决问题的能力的,有利于培养学生思维能力和创新品质的学习方式。然而,一切探究始发于问题,而问题往往融于一定的情境中。问题情境是启发学生思维,激发学生探究学习的起点。因此,教师要善于创设有利于知识内化的问题情境,利用问题引起学生认知的冲突,激起学生强烈的问题意识和探究欲望,引发学生积极思考,从而独立地解决问题,发展其思维能力的创造性。笔者结合自己的教学实践,通过以下途径创设问题情境来引导学生进行探究学习。
一、利用生活经验创设问题情境
著名的教育家陶行知先生指出:“生活即教育,在生活里找教育,为生活而教育”。生物学知识来源于生活,生物学知识也将应用于生活。因此,从学生已有的生活经验出发创设问题情境,即可让学生感觉到所面临的问题是熟悉的、常见的,同时又让学生觉得是富有挑战性的,从而激发起学生的探究欲望。
【例1】在讲“探究蚯蚓适应土壤生活的特征”时,笔者事先课前安排学生自己去捕捉蚯蚓的活动,使学生对蚯蚓的生活环境有感性认知。课上引导学生思考:你在什么的环境中捕捉到了蚯蚓?学生很容易回答:阴暗潮湿的地方。在此基础上追问:蚯蚓生活的土壤环境为蚯蚓提供了什么?土壤的这些环境条件与蚯蚓的哪些生命活动有关呢?通过充分的讨论,学生初步认识到土壤环境与蚯蚓的保护色、运动和呼吸有关,因而很自然地引出本节课一系列的探究活动。如①探究蚯蚓的外形适应土壤生活的特征②探究蚯蚓的运动③探究蚯蚓的呼吸④探究蚯蚓对湿度的反应。将学生被动的学习课堂变成学生自主探究的课堂,促进学生探究能力的发展。
二、利用原有知识创设问题情境
实践表明,在新旧知识结合点上产生的问题,最能激发学生的认知冲突。因此,问题情境的创设,必须以对学生已有的知识经验和教材内容全面科学的分析为基础,这样才能找到新旧知识结合点,诱发学生的探究活动。
【例2】在讲“绿色植物的生长需要无机盐”时,笔者沿用了“植物的光合作用”这节中学生熟悉的科学家海尔蒙特的实验引入情境:只给柳树浇雨水,柳树生长的过程中土壤质量减少了60g,这60g物质哪里去了?提出问题:植物从土壤中获得了什么?学生面面相觑,不知如何回答。这时,教师不需要直接奉上答案,可以让学生观看“无土栽培”的相关图片、视频资料,继续提出问题:为什么植物离开了土壤也能枝繁叶茂、硕果累累呢?“无土栽培”成功的原因是什么?通过设计一系列的问题一步步地引导学生为接下来的“探究无机盐对植物生长发育的作用”的活动做好铺垫。
三、利用生物学史创设问题情境
生物学史是对科学家的高度概括、结晶和升华,是生物学科宝贵的财富。生物学史的产生过程,本身就蕴含着一个个的探究过程。因此,在课堂上通过介绍生物史等形式来创设问题情境,引导学生追寻科学家探索的脚步,学会像科学家一样思考和解决问题。
【例3】在讲 “激素的调节作用”时,笔者将课题改为“探究激素的作用”,介绍科学家为研究糖尿病的发病原因而做的一系列实验,由偶然发现切除胰腺的狗患糖尿病这一现象,进而通过结扎胰管,给糖尿病的狗注射胰岛细胞提取液等实验,一步步揭示了糖尿病的发病原因与胰岛功能异常有关。循着科学发现的历程,不仅让学生体会到科学家缜密的思维和探究的方法,学生的逻辑思维能力也得到了锻炼和提高。因此,利用教材中的许多生物学经典的史料训练学生的探究思维是绝好的机会。
四、借助生物实验创设问题情境
生物学是一门以实验为基础的学科,精心设计的生物学实验在给学生带来惊奇、不解和矛盾的同时,更能激发起学生强烈的求知欲望,使学生在由实验产生的问题情境中形成对新知识的需要和探索。在中学生物学实验中,许多实验现象、结果本身就构成了良好的问题情境。通过生物实验,可以使生物教学更加生动,更有吸引力,更能调动学生主动参与,更好地培养学生的创新精神和实践能力。
【例4】在讲“植物的蒸腾作用”时,植物的蒸腾作用的现象非常常见,但观察到蒸腾作用的现象需要一定的时间,故需要提前1天的时间由兴趣小组亲自动手设计实验、实施实验,课堂上让学生展示测定植物蒸腾作用的实验过程和实验装置的现在状态。学生通过观察实验现象,分析实验变量,很快地得出结论:植物进行蒸腾作用的主要器官是叶片。在学生有了直观感性认识的基础上,继续设疑:叶为什么可以进行蒸腾作用呢?水蒸气是从叶片什么结构中散失的呢?你能设计一个简单的实验来验证吗?各小组积极讨论,制定简便易行的实验方案,根据教师提供的实验材料,学生自主、合作探究,将教材上的知识内化成自己的知识,这样比教师直接告诉结论要有效得多。
五、利用生活热点创设问题情境
生活热点贴近学生的真实生活,利用生活热点创设问题情境,能够极大地吸引学生的注意力,激发学生探究兴趣,架起情境和知识学习的桥梁。
【例5】在讲“呼吸系统的组成”时,笔者播放了一段有关雾霾的新闻:2013年,中国遭遇史上最严重雾霾天气。12月25日,圣诞节,记者统计中央气象局发布的信息显示,当天山东、河北、安徽等省份发布省级雾霾预警,地级市发布预警的多达25个。此前两日,全国大部分地区大气细颗粒物PM2.5日均浓度明显升高。平安夜,京津冀晋豫鲁陕苏局地均有重度雾霾。有网民调侃说,和朋友度过了一个“只闻其声、不见其人”的“难忘的雾霾圣诞节”。
学生看完后,个个跃跃欲试,这时笔者向学生抛出了一个热点话题:雾霾对你的身体产生了哪些影响?雾霾主要影响的是人体的哪些器官?通过问题的层层深入,引导学生对呼吸系统的知识进行小组合作学习。
六、利用前概念创设问题情境
学生在学习科学概念前,头脑里并非一片空白,他们通过对日常生活现象的感知,以及长期的生活经验的积累,已经对常见现象和事实形成大量的个人观点和认识,我们称之为前科学概念,简称前概念。学生已有的前概念往往是不精确的,或是片面的,有时甚至还是错误的。当科学概念和前概念不一致时,教师要善于创设情境,引发学生认知冲动、主动探究科学概念,实现错误前概念向科学概念的转变。
【例6】在讲“呼吸作用”时,很多学生会认为植物呼吸过程中吸入二氧化碳,释放出氧气。因此,在了解到学生这个错误的前概念后,笔者首先拿出一个已经黑暗处理一昼夜的、装有新鲜的菠菜的广口瓶,设疑:如果植物只放出氧气而不吸收氧气,那么瓶中的氧气含量会发生怎样的变化?学生很快得出答案:会增多。如果把一支点燃的蜡烛迅速伸入到瓶中,会出现什么现象?学生也能很快说出答案:蜡烛燃烧的更旺。是不是这样呢?谁想试试?这时一位学生立刻跑到前面,将蜡烛快速伸入瓶中,结果蜡烛立刻熄灭。通过演示,学生意识到他们的前概念与事实不符,产生强烈的认知冲突,在冲突中认识到前概念的错误,进而建立起科学概念。
古人云:“学起于思,思起于疑。”教学实践表明,教师根据学习主体的需要,巧妙地利用各种资源,创设各种不同的问题情境,有利于有效地引发学生的认知冲突,激发学生探究的兴趣;有利于引导学生在探究活动中不断地思考和实践,培养学生的探究能力和科学思维。
参考文献:
[1] 刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2] 冯莉体.验生物科学探究.北京:高等教育出版社,2004.
[3] 林晓红.培养问题意识 激发学生探究[J].中学生物教学,2002(12)