陳曉麗

摘 要 敘述高中生物教學(xué)中實施問題定向的探究性教學(xué)，力圖促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)趨于合理化和系統(tǒng)化，并結(jié)合“染色體變異”新授課課例進(jìn)行說明。

關(guān)鍵詞 高中生物 問題定向 探究性教學(xué)

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 研究背景

對于“探究”這一術(shù)語的理解，研究者們提出了多種不同的看法。美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中的探究定義為：“科學(xué)探究指的是科學(xué)家們用于研究自然并基于此種研究獲得的證據(jù)提出解釋的多種不同途徑。探究也指學(xué)生用以獲取知識、領(lǐng)悟科學(xué)家的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界所用的方法而進(jìn)行的種種活動?！倍x后句中的探究是指對教學(xué)中的探究，實則是對科學(xué)探究的探究。

我國古代的《禮記·中庸》的“博學(xué)之、審問之、慎思之、明辯之、篤行之”很好地體現(xiàn)了探究性教學(xué)的思想。教育家陶行知先生的“教學(xué)做合一”，更是充分體現(xiàn)了其創(chuàng)新教育與探究教育的思想。新課程改革倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，旨在引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究過程，提高學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力。而廣大教師對于探究性學(xué)習(xí)經(jīng)歷了從認(rèn)知到認(rèn)同的升華過程，并在行動上開始實踐，課堂呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)。

2 問題定向的探究教學(xué)

問題是思維的起點，是學(xué)習(xí)的動力，是創(chuàng)新的基石。在生物學(xué)課堂中，學(xué)生在教師設(shè)置的情境中會產(chǎn)生許多想要探究的問題。但是有些問題在學(xué)生的頭腦中與已有的知識之間只是形成一些模糊聯(lián)系；有些問題在學(xué)生現(xiàn)有的知識水平下根本無法通過探究得出某些實質(zhì)性的結(jié)論；有些問題根本就不值得去探究。因此在探究教學(xué)中，教師設(shè)置問題情境后，要想方設(shè)法引導(dǎo)、優(yōu)化和集中學(xué)生的問題，使學(xué)生下一步要探究的問題定向化，也就是指讓學(xué)生在全面分析問題情境的基礎(chǔ)上提出需要解決的實質(zhì)性問題，使這些問題明朗化。

生物學(xué)知識主要包括事實、概念和原理?；趩栴}定向的探究教學(xué)的內(nèi)涵：在教師的組織引導(dǎo)下，學(xué)生主要采取自主學(xué)習(xí)以及小組合作的學(xué)習(xí)方式，將生物學(xué)中的核心概念、基本原理及生理過程、生物科學(xué)發(fā)展史作為基本探究內(nèi)容，學(xué)生在討論、質(zhì)疑、總結(jié)歸納、表達(dá)、評價等過程中理解概念、規(guī)律等科學(xué)知識的產(chǎn)生、發(fā)展過程的教學(xué)活動。

3 策略應(yīng)用

下面以“染色體變異”為例談如何運(yùn)用策略。染色體變異是人教版《必修2·遺傳與變異》第五章第二節(jié)的內(nèi)容，屬于可遺傳變異的三大來源之一。課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)指導(dǎo)用書的要求是：簡述染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異；說出染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型，說出染色體數(shù)目的變異。教學(xué)重點是染色體的數(shù)目變異；教學(xué)難點是染色體組的概念，二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系。筆者在教學(xué)中注意搭建教學(xué)的腳手架，通過設(shè)置一系列定向的問題情境，提供足夠的感性材料，引導(dǎo)學(xué)生在演繹、歸納、類比等多元模式中感悟多種思維方式，引導(dǎo)學(xué)生在模型建構(gòu)過程中主動參與概念的形成、分析、運(yùn)用和辨析。

3.1 設(shè)計研究話題——鎖定目標(biāo)

教師展示21三體綜合征和特納氏綜合征的相關(guān)資料，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論——細(xì)胞中個別染色體數(shù)目可以增加或減少。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)分析圖片中兩種草莓染色體數(shù)目的差異，鼓勵學(xué)生提出困惑。學(xué)生在獲得感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上提出什么是染色體組。教師順勢告知染色體組是本節(jié)內(nèi)容中的教學(xué)難點。

設(shè)計意圖：學(xué)生通過分析兩則資料，能感知到細(xì)胞中發(fā)生了個別染色體的增加或者減少。學(xué)生通過觀察野生型和多倍體草莓的分裂圖像，能感知多倍體細(xì)胞中染色體數(shù)目成倍增加，結(jié)合教材上的表述，自然而然提出困惑：“什么是染色體組？”這樣旨在提高學(xué)生識圖、析圖的能力，培養(yǎng)學(xué)生自主提出問題的意識，同時使接下來要探究的問題明朗化。

3.2 建構(gòu)物理模型——自設(shè)軌道

（1） 構(gòu)建雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成模型。

教師呈現(xiàn)“果蠅”的小資料，引導(dǎo)學(xué)生提煉關(guān)于其染色體組成的關(guān)鍵信息，并引導(dǎo)學(xué)生對照活動說明，采用小組合作的方式利用信封中的塑料片構(gòu)建出雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成的模型。一個學(xué)生小組在黑板上利用帶有磁性的塑料片構(gòu)建雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成并匯報構(gòu)建的理由。

（2） 構(gòu)建果蠅精子、卵細(xì)胞中染色體組成模型。

教師引導(dǎo)各小組在此基礎(chǔ)上繼續(xù)構(gòu)建果蠅產(chǎn)生的精、卵細(xì)胞中染色體組成模型，引導(dǎo)學(xué)生評價黑板上擺出的模型，將其與自己構(gòu)建的模型進(jìn)行比較并解釋出現(xiàn)多樣化的原因。

設(shè)計意圖：建構(gòu)模型的活動能夠幫助學(xué)生認(rèn)識果蠅體細(xì)胞中染色體組成。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生能比較準(zhǔn)確地構(gòu)建出果蠅精、卵細(xì)胞中染色體組成模型，有利于學(xué)習(xí)染色體組的概念。

（3） 形成染色體組的概念。

教師引導(dǎo)學(xué)生分析精、卵細(xì)胞中的染色體組成特點，告知學(xué)生精細(xì)胞和卵細(xì)胞中的染色體分別構(gòu)成了果蠅的一個染色體組，同時演示減少或增加任意一條染色體后都不是一個染色體組，引導(dǎo)學(xué)生分析染色體組的特點進(jìn)而構(gòu)建概念。

設(shè)計意圖：染色體組是本節(jié)內(nèi)容的核心，如果學(xué)生直接閱讀教材，很難理解其本質(zhì)。通過設(shè)置兩個定向的問題情境，學(xué)生首先能從果蠅精細(xì)胞、卵細(xì)胞中的染色體組成獲得對染色體組的初步認(rèn)識。再通過分析增加或減少一條染色體后均不符合染色體組的概念，學(xué)生能理解概念中“一個染色體組攜帶著控制果蠅生長發(fā)育，遺傳變異的全部遺傳信息”的內(nèi)涵。

3.3 運(yùn)用類比歸納，縱深推進(jìn)

在學(xué)習(xí)染色體組概念的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以很輕松地說出果蠅體細(xì)胞中有2個染色體組。教師同時展示一則關(guān)于蜜蜂的資料，并告知果蠅、工蜂和蜂王都是二倍體生物，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建二倍體的概念。學(xué)生首先給出的理解是：“體細(xì)胞中有兩個染色體組的個體就是二倍體”。教師評價及引導(dǎo)后，學(xué)生能體會到另一個關(guān)鍵點“由受精卵發(fā)育而來”。在充分理解二倍體概念的基礎(chǔ)上，學(xué)生構(gòu)建出三倍體、四倍體、多倍體的概念。

設(shè)計意圖：學(xué)生往往認(rèn)為含有兩個染色體組的個體就是二倍體，這是他們對于二倍體的前科學(xué)概念。通過繼續(xù)分析資料，學(xué)生完善“二倍體”的科學(xué)概念，理解概念的本質(zhì)，并運(yùn)用類比、歸納的思維方式構(gòu)建出三倍體、多倍體概念。這樣將學(xué)習(xí)的主動權(quán)教給學(xué)生，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉了他們閱讀資料提煉關(guān)鍵信息的能力，同時提升了他們歸納總結(jié)能力。

3.4 引發(fā)認(rèn)知沖突，自主制導(dǎo)

教師呈現(xiàn)關(guān)于蜜蜂的第二則資料，并引導(dǎo)學(xué)生思考：“雄蜂體細(xì)胞中染色體和染色體組的數(shù)目分別是多少？”在此基礎(chǔ)上，教師告知學(xué)生雄蜂是單倍體生物。教師繼續(xù)呈現(xiàn)花藥離體技術(shù)的圖片和文字資料，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建單倍體概念。學(xué)生給出的概念是“由卵細(xì)胞或精子發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有一個染色體組的個體為單倍體”。教師及時評價，肯定單倍體生物的來源，同時引導(dǎo)學(xué)生填寫并分析表格，繼續(xù)完善單倍體的概念。學(xué)生能意識到由卵細(xì)胞或精子發(fā)育而來，體細(xì)胞中不論有幾個染色體組都為單倍體。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生自然能理解教材上給出的概念“含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，為單倍體?！?/p>

設(shè)計意圖：教材上單倍體的概念是從成因來定義的，極為抽象，易與其他概念相混淆。因此教師采用基于問題定向的概念形成方式組織教學(xué)，學(xué)生通過閱讀、分析兩則資料以及表格中豌豆、馬鈴薯、普通小麥形成的單倍體，在思考中產(chǎn)生認(rèn)知沖突，激發(fā)探究欲望，步步深入，層層推理分析，最終形成單倍體概念，掌握概念的內(nèi)涵和外延。

4 結(jié)語

基于問題定向的生物探究教學(xué)雖然還存在局限性，但是從實踐來看，該模式能培養(yǎng)學(xué)生擅于思考、主動發(fā)現(xiàn)、自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，提高學(xué)生的各種能力，尤其是處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力。同時能促進(jìn)教師積極改變教學(xué)思維，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，有利于實現(xiàn)教學(xué)相長，提升教師自身素質(zhì)。