探究性学习基本教学模式的探讨
1 探究性学习基本教学模式的探讨及案例分析
生物学的知识体系是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。探究也是学生认识生命世界、学习生物知识的有效方法之一。笔者根据前人的经验总结及自己的教学实践,提出探究性学习的教学基本模式可分为:创设情景→引导分析→提出问题→作出假设→探究活动→归纳总结等几个阶段。[1~5]下面以“基因分离定律”一节中“性状分离比的模拟实验”的探究实验教学设计为案例分析如下:
1.1 “性状分离比的模拟实验”的探究实验教学设计
1.1.1创设情境
通过认真分析教材内容、学生所处水平和接受能力等实际情况后,在教学中教师应刻意设“疑”,营造氛围,创设发现问题的情境,刻意启发、引导并激发学生对问题的探究兴趣和渴求知识的欲望。由于高中生已具较强的独立性和逻辑推理能力,创设情景的问题要有一定难度,同时也应具一定的探究价值和较强的可实施性。
在基因的分离定律教学中,笔者这样创设了探究情景:“经过前面的学习,我们知道进行有性杂交的亲本,在形成配子时会发生等位基因的分离;而雌雄配子受精时,来自不同亲本的配子又会随机地结合成合子。因此杂交后发育成的个体,在F2代一定会发生性状分离。那么性状分离后,相对性状的个体数量有没有规律可寻?关于这个问题孟德尔做了怎样的研究,结论怎样?你认为孟德尔的结论可信吗?”
1.1.2引导分析
通过疑问情景的设置,引导学生在寻求答案的过程中提出自己的问题。比如:在回答孟德尔的结论时,大家发现孟德尔是通过对子二代中出现的显、隐性个体数量分别进行统计,然后得出性状分离比为3:1的。单从课本的描述来看,难免带有一定偶然性的色彩。
1.1.3提出问题
于是很多同学蒙生了这样的疑问: 3:1的性状分离比,是对实验结果进行数量统计后得出,有没有只是巧合的可能?通过这样的分析过程,同学们自然而然地提出了这样一个探究问题:孟德尔所总结的,关于一对等位基因分离定律的基因组合比1:2:1和性状分离比3:1的结论,是经得起实践检验的规律,还是偶然的巧合?探究问题提出后,再进一步引导和鼓励他们勇敢地作出假设。
1.1.4作出假设
性状分离比3:1和基因组合比1:2:1的得出,究竟是巧合还是规律的探究问题提出后,多数同学提出认为是规律而非巧合的假设;也有少数同学大胆地认为不排除是巧合的可能性。当出现分歧时,笔者和学生一起把主要的不同意见整理出来。并恰当地进行引导:到底谁的假设才正确,得用事实来说话。从而鼓励学生设计探究实验去证明自己的假设。
1.1.5探究活动
实施探究活动首先要设计出切实可行的探究方案。笔者将全班学生按座位分八个组,以小组为单位进行探究实验的设计和讨论。实施过程中由笔者和科代表共同管理和组织。然后以小组为单位进行设计方案的交流,最后全体同学一同进行评价和筛选,选出设计精细巧妙,材料方便好找,操作步骤简单可行的探究方案。
各小组设计思路大体一致,但操作方法和材料选择却五花八门。
设计思路基本都是:用同等数量的两种不同物体代表一对等位基因。然后以同等数量混合均匀后分成两组,每组都含相等数目的两种物体,分别装入两个容器中摇匀,这两个容器就分别代表父本和母本。实验进行时,从两组中各随机抽出一个代表基因的物体,然后来自父方和来自母方的两个基因再进行组合,记录下组合类型,重复操作多次,最后进行统计,看是否符合孟德尔的性状分离比3:1和基因组合比1:2:1。为做到真正随机性,抽取物体时要做到:一,每次抽取要保证每组中都含数量相等的两种代表一对等位基因的物体,且每次抽取前要摇匀。抽取时不得刻意筛选。二,应尽量多重复操作次数,最好重复100次至少不低于50次。
操作过程设计主要是:1、两人合作,一人蒙眼负责抽取,另一同学负责记录和统计。2、一人单独完成,将盛装物体的两个容器下面都打上一大小合适(一次刚好能出一个物体)的小洞,然后随机摇出,再组合起来进行统计。
材料选择主要有:1、用黑白围棋子分别代表两个等位基因,用盛装围棋子的两个盒子分别代表父本和母本;2、用白色和黄色的乒乓球分别代表两个等位基因,用两个不同颜色的塑料桶分别代表父本和母本;3、用两种颜色的玻璃跳棋子(即玻璃珠子)代表两个等位基因,用两个不同颜色的塑料杯子分别代表父本和母本。
记录数据的表格设计主要有:经一番交流和讨论,从合作学习的角度大家选择了第1个操作过程设计方案;材料方面,大家认为第3组材料更易找到且更易于操作。而记录表格,多数同学认为表2的设计既合理又全面。于是笔者布置放学后同桌的伙伴共同准备材料。第二次课每桌两人合作进行探究实验,并对实验结果进行整理。
1.1.6归纳总结
此阶段的进行要求教师能准确把握教材的重、难点,根据课本要求及时引导学生循序渐进揭示事物本质和因果关系,推导出正确结论,将学生从探究实验获得的感性认识上升为理性知识,使探究活动的结果及意义,自然而然地从实践升华到理论。得出孟德尔所总结的:关于一对等位基因的分离定律的基因组合比1:2:1和性状分离比3:1的结论,是经得起实践检验的规律而绝非偶然的巧合。
探究性学习教学的几个阶段,在实施过程中本浑然一体无明显界限,所以在实际运用中显得灵活多变。根据教师的性格特点和教学习惯,以及教材的具体内容和学生具体情况,有着多样的表现形式。但无论形式如何都应殊途同归。即通过该教学方式要努力达到促进学生学习方式的变革,培养学生的探究能力和创新精神,为终生学习打基础。