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“思考与讨论”栏目类型及其使用策略

[日期:2016-03-16] 来源:中学生物学 2016年2期  作者:羊垂功 [字体: ]
  人教版生物新教材为了落实“以学生为本”的教育理念,在《分子与细胞》《遗传与进化》《稳态与调节》3本必修教材中设置了“资料分析”“科学史话”“科学前沿”“技能训练”和“思考与讨论”等众多新颖的栏目,以突出强调学生的主体性,提高学生的综合科学素养。其中,“思考与讨论”栏目常以问题的形式出现。“思考”主要培养学生独立解决问题的能力,而解决问题的方法受制于个体的知识经验和思维方式,这时需要“讨论”。讨论包括师生讨论和生生讨论。通过共同分析讨论,有利于学生发散思维能力的形成,并达到智慧共享的目的。虽然“思考与讨论”栏目的主要呈现方式是“问题”,但它绝不仅仅是承接上下文的练习题,每一个“思考与讨论”栏目都有各自的功能和作用。 
  1 “思考与讨论”栏目类型 
  在人教版高中生物教科书众多栏目中,“思考与讨论”栏目所占的比例较大,一般构成形式为“问题”或“知识背景+讨论”。其中知识背景为解决问题提供了大致的思考方向,要讨论的问题则具有启发性、开放性和综合性等特点,旨在启发、发散学生思维。依据“思考与讨论”栏目中的问题、内容和作用的不同,可将该栏目分为三类:启发类“思考与讨论”、应用类“思考与讨论”和探究类“思考与讨论”。 
  1.1 启发类“思考与讨论” 
  启发类“思考与讨论”,顾名思义,就是引导学生独立思考、交流合作,从而得到各种启示。该类主要包括两种类型:① 根据教学需要,激活学生已有的相关知识、经验,引导学生深入理解将要学习的知识;② 启发学生根据学习内容得出感悟,例如科学精神的感悟或学习方法的转变等。其中有许多启发类“思考与讨论”栏目渗透着具有启发作用的类比和比较等逻辑方法。 
  例如《分子与细胞》中“物质跨膜运输的实例”思考与讨论栏目中的问题为:① 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?② 红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜?③ 当外界溶液的浓度低时,红细胞一定能吸水吗?④ 红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?该栏目中的问题是在学生探讨、明确渗透作用发生条件的基础上,进一步启发学生通过分析血红蛋白不能通过细胞膜实例,联系红细胞吸水涨破的实验现象,类比推理出动物细胞是“一套特殊的渗透装置”,进而使学生更好地理解动物细胞渗透吸水与失水的原理。 
  再如《分子与细胞》“物质跨膜运输的方式”思考与讨论栏目中的问题为:① 自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗?为什么?② 自由扩散和协助扩散有什么异同?③为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?该栏目中的问题是在学生学完自由扩散与协助扩散的基础上,通过比较自由扩散与协助扩散的异同,归纳、总结出被动运输的特点,进而使学生更加深入地了解被动运输的类型与特点。教学中,教师应引导、启发学生运用这些方法建构知识体系,以培养学生科学思维方法,提高其综合素质。 
  1.2 应用类“思考与讨论” 
  生物是一门实用性很强的自然学科,与社会、生活、生产实际等有着密切的关系。学生不仅要学习知识,更重要的是灵活运用知识。由于每个学生都是这个社会的成员,在学习应用类“思考与讨论”栏目过程中,学生会联想到很多社会、生活、生产实际中的实例。教师应合理利用这一点激发学生的学习兴趣,以培养学生理论联系实践的能力。 
  例如在《稳态与环境》“生态系统的能量流动”中,“思考与讨论“栏目提出的问题为:我国古代就已发展出“桑基鱼塘”生产方式,利用桑叶喂蚕,蚕沙(蚕粪)养鱼,鱼塘泥肥桑,在桑、蚕、鱼之间形成良性循环。古人在设计这种农业生产方式时,不一定清楚其中的科学道理。请从生态系统能量流动特点出发,分析这种设计的合理性。由于学生已经明确能量流动的过程、特点,所以在交流、讨论后,可分析出“桑基鱼塘”的设计原理:该设计能使能量得到多级利用、充分利用流经各营养级能量,而使生态系统能量利用率提高,进而使生产效益提高。 
  由以上实例可知,应用类“思考与讨论”栏目与教科书中的内容具有因果关系,即学生掌握了教科书中的知识,可以使生活中的问题得到解释或解决。这类栏目的设计不仅可以加深学生对知识的理解,还会提高学生运用知识解释生活中的生物现象、解决社会发展和生产实际问题的能力。所以教师应举一反三,尽可能将所学的生物学知识与社会、生活和生产实际相联系。应用类“思考与讨论”栏目是连接理论和实际的桥梁。 
  1.3 探究类“思考与讨论” 
  探究类“思考与讨论”栏目主要培养学生主动参与、乐于探究的意识,其呈现方式以研究探究性问题为主。探究性问题的设计一般由易到难、逐层深入,能够引导学生掌握研究问题本质的方法,此类栏目内容、问题的设置具有符合学生认知发展规律的特点。 
  例如,在《分子与细胞》“生物膜的流动镶嵌模型”思考与讨论栏目提出的问题为:① 最初认识到细胞膜是由脂质组成的,是通过对现象的推理分析,还是通过对膜成分的提取和鉴定?② 在推理分析得出结论后,还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗?③ 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。请运用相关的化学知识,解释为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层,而科学家又如何从这一现象推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的。由欧文顿细胞膜通透性实验可知细胞膜由脂质组成的实验结论,再通过对实验现象的推理分析得出。同样科学家推出脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层,也是在测得单分子层面积恰为红细胞表面积2倍的基础上推理分析得出。但仅靠推理得出的结论不一定准确,还应通过科学实验进行检验和修正。通过这一系列由表及里的问题思考与讨论,帮助学生透过科学家探索历程,深刻理解“提出假说”的本质,即假说的提出要有实验和观察为依据,同时还需要严谨的推理和大胆的想象。假说需要通过实验进一步验证和完善。这充分体现了探究类问题在培养学生认识研究问题本质方面的功能。通过探究类“思考与讨论”栏目的设置,学生可以先思考,再合作探究,最后交流,从不同思考角度提出可行的解决问题的方法,充分体现了教材与学生的“对话功能”,有利于学生学习方式的转变、科学探究能力的培养及思维的开发和创新,因此这类栏目是学生全面可持续发展的阶梯。
  通过上述分类可知,不同的“思考与讨论”栏目具有不同的作用。总体来看,“思考与讨论”栏目在教学中的意义体现在:① 创设生动的问题情境,以学生为本,调动学生的积极性;② 结论的开放性有利于发展学生的发散思维和创新能力;③ 思考后的交流讨论,不仅训练了表达能力、决策能力,还体现了合作精神;④ 不仅重视知识的理解和应用,更注重学生在自主学习中分析问题、解决问题的能力和科学精神的形成等,符合三维目标有机结合的要求。 
  2 “思考与交流”栏目的使用策略 
  通过以上的分析,每一类“思考与讨论”栏目都具有各自的功能。教师在教学时,只有先辨别出“思考与讨论”栏目的类型,才能针对问题充分发挥栏目的作用,使每个学生都能得到全面的发展。 
  2.1 仔细阅读上下文和“思考与讨论”栏目问题,找到它们之间的联系 
  教师应该正确地认识“思考与讨论”栏目,它不是一个单独列出的思考题,而是与教科书内容紧密联系的一种教学活动。 
  例如,在《遗传与进化》“DNA的分子结构”中,思考与讨论栏目提出的问题为:(1)请你根据资料回答有关DNA结构方面的问题:① DNA是由几条链构成?它具有怎样的立体结构?② DNA的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于DNA的什么部位?③ DNA中的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?(2) 上述资料中涉及到哪些学科的知识和方法?这对你理解生物科学的发展有什么启示?(3) 沃森和克里克默契配合,发现DNA双螺旋结构的过程,作为科学合作研究的典范,在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示?该启发类“思考与讨论”栏目附在DNA分子结构探索史之后,既承接着DNA分子结构探索史的故事,又连接DNA分子结构的特点,所以该栏目在教材中起到承上启下的作用。如果不结合上下文,很多学生像“看热闹”一样,不加思考,便失去了生物科学史的教育意义。教学中,教师可以引导学生先阅读“DNA双螺旋结构模型构建史”,再引导学生对思考与讨论栏目中的问题进行交流、讨论,以促使学生了解DNA分子结构特点的同时,感悟:现代科学技术中许多成果的取得,都是多学科交叉运用的结果。从事科学研究除了有兴趣和激情外,还要善于利用他人的研究成果和经验;要善于交流和沟通,因为闪光的思想总是在交流与撞击中获得。进而启发学生获得科学研究的经验和形成科学精神,这对学生的可持续发展有着至关重要的作用。教师遇到“思考与讨论”栏目时,应先熟读上下文,再根据该栏目内容,分析此处强调的知识点的具体内容,找到栏目内容与知识的联系,这是实施“思考与讨论”栏目的基础。 
  2.2 辨别“思考与讨论”栏目的类别,充分发挥其作用 
  根据“思考与讨论”栏目的分类可以看出,每一类栏目在教科书中的作用和侧重点是不同的,所以只有辨别出“思考与讨论”的类型,才能结合授课内容发挥作用。例如辨别出“思考与讨论”栏目属于启发类,就应给予学生思考和反应的时间,教师只做适当的引导,指导学生注意知识的迁移、概念的形成和思维方式的训练,突出学生的主体地位。若是应用类“思考与讨论”栏目,就不能只局限于书中的例子。教师在课前要做好准备,使问题尽可能多地与实际联系,激发学生的兴趣,培养理论联系实际的能力。若是探究类“思考与讨论”栏目,教师要注意让学生自主探究得出结论,培养学生勇于探究和创新的科学精神。
  例如,在《稳态与环境》“群落的演替”中,思考与讨论栏目的知识背景与讨论为:离小路远近不同的地方,杂草的分布和种类是不一样的:经常被踩踏的地方生长着茎秆低矮的车前草等植物;几乎不被踩踏的地方,生长着茎秆较高的狗尾草等植物;轻度踩踏的地方,生长着茎秆高度介于两者之间的狼尾草等植物。讨论①你能解释小路周围杂草的这种分布与人类活动的关系吗?讨论②如果小路废弃后,会出现“远芳侵古道,晴翠接荒城”的景象吗?上述“思考与讨论”栏目是培养学生学以致用的能力,属于应用类“思考与讨论”栏目。学生结合知识背景较容易理解人类活动对植物分布、群落演替产生的影响。但这也仅仅局限于书本中问题的解决,只有引入更多、更贴切的生活实例,才会使学生得到更感性的认识。教师可以“借题发挥”,让学生理解、感悟生活中其他实例(如您对“世上本没有路,走的人多了也便成了路”这句话及“野火烧不尽,春风吹又生”这两句诗有怎样的理解与感悟),以充分发挥栏目的作用。 
  2.3 基于“思考与讨论”栏目的分类,合理设计教学方案 
  基于“思考与讨论”栏目的分类,教师可以知道该栏目在教学活动中应该扮演的角色,在了解其真正侧重点和意图的情况下,才能设计出合理的教学方案。 
  在进行“思考与讨论”栏目的教学设计时,应该注意以下事项。① 与知识内容紧密结合,根据“思考与讨论”栏目的类别,思考选择合适的阶段呈现,以更好地让学生接受和消化这部分知识,达到该栏目的目的。② 教师要灵活支配教学时间,要协调好“思考与讨论”栏目实施与其他教学环节的时间关系,课前做好准备,对课堂时间加以控制,使每个环节都充分发挥它应有的作用。③ 教师要合理安排学生活动。在“思考与讨论”栏目的教学中,合理安排学生活动包括安排学生思考和师生讨论或生生讨论活动。 
  例如,在《分子与细胞》“细胞中的糖类和脂质”中,思考与讨论栏目提出问题为:① 在人和动物体内,脂肪主要分布在哪些部位?② 请说出脂肪含量比较高的几种植物。脂肪主要分布在这些植物的什么器官中?③ 脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用?④ 关于脂肪,你还想了解哪些问题?请提出来与同学和老师讨论交流。根据栏目提出的要求,学生需要共同讨论,不断探究才能得出合理的答案,属于探究类“思考与讨论”栏目。由于该栏目的任务较大、需要学生运用互联网、图书、杂志进行资料的搜集、整理、分析。所以采用小组合作的方法是最佳的教学设计方案,但需要教师注意灵活安排教学时间和学生活动。教学中,教师可以提前进行学生分组并布置作业,让学生做好预习,在课堂上,组员把采集的内容汇总、讨论交流。这样每个学生都能参与其中,既能对脂肪在动植物体内的分布、作用有正确的理解、又能拓宽对脂肪更多知识的了解,还能培养学生的合作探究精神,充分发挥了探究类“思考与讨论”栏目的作用。 
  再如,在《分子与细胞》“能量之源—光与光合作用”,思考与讨论栏目提出问题为:① 光反应阶段和暗反应阶段在所需要条件、进行场所、发生的物质变化和能量转换等方面有什么区别?② 光反应阶段和暗反应阶段之间的物质和能量的联系是怎样的?该启发类“思考与讨论”栏目旨在引导学生通过比较光反应与暗反应的区别与联系,启发学生感悟光反应与暗反应既有区别又有联系,是缺一不可的整体。 
  教学中,教师可以依照教材安排的顺序设计教学方案。即引导学生先学习光合作用的过程,再组织学生制作表格梳理、总结、感悟光反应阶段与暗反应阶段的区别与联系。教师也可以根据教学需要,对上述顺序进行调整,重新设计教学方案。即教师可以先将光反应阶段与暗反应阶段区别的相关项目制作成表格,然后引导学生自主学习光合作用的过程,最后教师再进行点拨、启发,以使学生感悟光反应阶段与暗反应阶段的区别与联系。 
  总之,在人教版生物教科书中,各个“思考与讨论”栏目的教学目的都有所不同,教师要了解每一个栏目的用意,课前做好准备,通过对栏目的分析和实践,使每个栏目都发挥作用,并及时进行自我反思与评价。教师应该学会变通地使用“思考与讨论”栏目,可以根据学生的需要,自主地设计一些不同栏目类型的问题,让学生思考并讨论,使学生在认知能力上得到完善,在处理问题的思维方法上获得训练,在品德修养和价值观上得到全面发展,从而提高学生的综合素质,达到优化课堂教学的目的。
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