薛曉紅
(江蘇省無錫市第一中學(xué) 214031)
解凱彬
(南京師范大學(xué)教師教育學(xué)院 210097)
思維能力是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中最需要的能力和最有用的工具,也是青少年學(xué)生心智成長的重要指標(biāo),簡稱“思”。表現(xiàn)活動通常是指學(xué)生直接參與的探究、討論、制作、交流、表演等能表現(xiàn)學(xué)習(xí)狀態(tài)的活動。生物學(xué)課堂中的表現(xiàn)活動還包含課堂實驗、野外實踐等專項學(xué)習(xí)活動,表現(xiàn)活動通常簡稱為“做”。課堂教學(xué)中把握好思維活動和表現(xiàn)活動的辯證關(guān)系,合理設(shè)計思維活動與表現(xiàn)活動間的互動,對于高中生物學(xué)課堂而言是一個有價值的研究視角,值得思考與實踐。
1.1 做在思維的發(fā)散處 科學(xué)探究通常需要在多向的可能性中尋找一條正確的道路,發(fā)散思維是發(fā)現(xiàn)可能性的前提?!白鲈谒季S發(fā)散處”可以使發(fā)散思維變得直觀、有序、豐富,能為發(fā)散思維的逐步聚焦提供更直接的素材,也能讓學(xué)生更充分地體驗發(fā)散思維的樂趣和意義所在。
例如,在“細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型”的教學(xué)中,教師先指導(dǎo)學(xué)生了解磷脂分子的結(jié)構(gòu)和極性基團(tuán),這時“磷脂分子將如何在細(xì)胞膜中排布”自然就成為思維的發(fā)散點。隨后請學(xué)生動手“排出”或“畫出”磷脂分子在細(xì)胞膜中各種排布的可能性,就是一個很有必要的表現(xiàn)活動,它可以使學(xué)生分別把思維發(fā)散的各個方向逐一呈現(xiàn)出來。然后,結(jié)合磷脂分子的極性部位和細(xì)胞膜兩側(cè)面臨的水環(huán)境,逐一排查每種模型的可能性,這個過程使發(fā)散思維變得有序。同時,其他相關(guān)知識的適時運用,使學(xué)生的發(fā)散思維逐步聚焦到雙層磷脂分子的排布方式上,為下一步探究找到了最合理的方向。
1.2 做在思維的聚焦處 學(xué)離不開思,思維的聚焦處往往是學(xué)習(xí)的重點或難點。在思維的聚焦處設(shè)計有序的表現(xiàn)活動,可以引導(dǎo)學(xué)生的思維由表及里、由淺入深、由繁入簡、由單一變綜合,幫助他們逐步達(dá)成對重點、難點問題準(zhǔn)確全面的理解。
例如,“基因表達(dá)載體的構(gòu)建”是基因工程的核心環(huán)節(jié),也是該節(jié)知識的重點和難點。初學(xué)這部分內(nèi)容時,學(xué)生常常困惑: 為什么要用同種限制酶切割目的基因和運載體?深入研究更為合理的表達(dá)載體時,學(xué)生又會產(chǎn)生新的困惑: 為什么用兩種限制酶分別切割目的基因和運載體是構(gòu)建表達(dá)載體過程中更為合理的技術(shù)環(huán)節(jié)?因此,如何構(gòu)建一個更為合理的基因表達(dá)載體是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中思維的聚焦點。這時,設(shè)計表現(xiàn)活動化解學(xué)生思考的難點是很有必要的??捎卯嬘袎A基對的紙條模擬目的基因和運載體作為表現(xiàn)活動的素材,教師先請學(xué)生用同種限制酶切割目的基因和運載體,然后模擬用DNA連接酶將4個相同的黏性末端連接起來?;谶@一項表現(xiàn)活動,學(xué)生產(chǎn)出兩點質(zhì)疑: ①四個黏性末端完全相同,DNA片段可能自身環(huán)化;②目的基因在表達(dá)載體上的連接可能是反方向的,這會影響基因的表達(dá)嗎?看來用同種限制酶切割目的基因和運載體似乎并不是最好的方法??梢杂貌煌N的限制酶嗎?針對令人糾結(jié)的問題,學(xué)生的表現(xiàn)活動繼續(xù)成為思考探索的抓手。有學(xué)生拿著手中的紙條興奮地比劃起來……這個案例呈現(xiàn)的是: 當(dāng)學(xué)生在思維的聚焦處百思不得其解時,表現(xiàn)活動是化解思維聚焦處糾結(jié)的好方法。
1.3 做在思維的延伸處 引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)過的基礎(chǔ)知識去辨析具體問題,把思維從對基礎(chǔ)知識的理解中延伸開去,能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固知識,學(xué)習(xí)舉一反三。
例如,在減數(shù)第一次分裂中,每對同源染色體兩兩分離導(dǎo)致非同源染色體自由組合,這是理解基因規(guī)律的重要的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。記住這一知識點的表述似乎并不難,但遇到具體問題時,學(xué)生常常會暴露對這一知識點理解上的漏洞,不同的學(xué)生還會有不同的誤解。單調(diào)地加重語氣或重復(fù)的講解不一定能引起學(xué)生的重視。這時生動有趣的表演活動反而能激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的興趣。表演活動前,教師提出了一個值得延伸思考的問題: 對于人的精子或卵細(xì)胞中的染色體而言,它們同時來自父親或母親的可能性有多大?有學(xué)生快速得到答案,但大部分學(xué)生有遲疑。這時課堂表演活動能夠把抽象的思考轉(zhuǎn)化成快樂的表演: ①四位女生代表隨卵子而來的母方染色體,四位男生代表隨精子而來的父方染色體;②他們混合在一起,代表受精作用;③此處省略表演有絲分裂、細(xì)胞分化;④減數(shù)分裂第一次分裂時,原先規(guī)定好代表同源染色體的各對男女學(xué)生兩兩配對,表示同源染色體聯(lián)會;⑤各對男女學(xué)生兩兩分離表示同源染色體分離;⑥由于每一對男女學(xué)生分離時移向哪一側(cè)是隨機(jī)的,當(dāng)這一環(huán)節(jié)重復(fù)多次時,最終形成的兩組學(xué)生的組合就非常多……這項表演活動看似簡單,但它讓思維的延伸變得直觀: 四對同源染色體分離后形成的配子中的染色體組合尚且有這么多,那么23對染色體的兩兩分離最終形成的配子中染色體的組合就更多了……這項表演使學(xué)生把“非同源染色的自由組合是配子多樣性的重要原因”變成了直觀有趣的感受,讓思維在表演中延伸能使學(xué)生在舉一反三中達(dá)成對具體知識更精準(zhǔn)的理解。
2.1 帶著問題去實踐 “帶著問題去實踐”是指讓思維為實踐引路,引導(dǎo)學(xué)生更細(xì)致地品味實踐的過程性體驗,更深刻地感悟?qū)嵺`的意義與價值。
例如,在關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性討論中,人教版教材只是提供了基本觀點和有限的素材,學(xué)生對于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的態(tài)度是支持還是反對,一時間拿不出有依據(jù)的個人態(tài)度。用“對于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用,你支持或反對的理由是什么?”為導(dǎo)引,指導(dǎo)學(xué)生開展資料查詢、合作討論、小組論辯、小論文寫作與交流等表現(xiàn)活動,不僅能夠引導(dǎo)學(xué)生找到支持或反對轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用的理由,更能夠引導(dǎo)學(xué)生體會知識的浩瀚,品味閱讀的方法,體驗思維的樂趣。
2.2 讓反思提升實驗的價值 實驗是生物學(xué)教學(xué)中最常見的課堂表現(xiàn)活動。實驗后的反思是引導(dǎo)學(xué)生將感性認(rèn)識轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識的重要環(huán)節(jié)。
例如,“綠葉中色素的提取與分離”實驗后,幾乎每位學(xué)生都得到了一張有色素帶的濾紙條。這張小小的濾紙條也給學(xué)生帶來了一定的成就感,承載了學(xué)生實踐的快樂。但引導(dǎo)學(xué)生思考“濾紙條帶來的啟示”,能使學(xué)生從實驗的感性認(rèn)識過渡到理性分析中。筆者采用了以下問題串引導(dǎo)實驗后的反思: 四條色素帶高低先后的次序說明了什么?四種顏色驗證了什么?色素帶的寬窄說明了什么?為什么有的同學(xué)的濾紙條上色素帶很淡,甚至若有如無?
這一反思環(huán)節(jié)一方面使學(xué)生對實驗原理、現(xiàn)象、結(jié)果、實驗操作等的認(rèn)識更深刻;另一方面,也引導(dǎo)學(xué)生深入思考實驗的科學(xué)價值,從實驗中得到更多的啟示。
2.3 用創(chuàng)新思維激發(fā)創(chuàng)新實踐 創(chuàng)新思維是一種復(fù)雜的、高級的心智活動,但并不是高深莫測、遙不可及的。生物學(xué)教學(xué)中可培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維之處也隨處可見,關(guān)鍵在于教師要善于激發(fā)和引導(dǎo)。
例如,傳感器是物理學(xué)技術(shù)應(yīng)用于生物學(xué)教學(xué)的新“武器”。筆者應(yīng)用傳感器測試常見果蔬(蘋果、香蕉、黃瓜等)中過氧化氫酶的催化效率,引起學(xué)生很大興趣。當(dāng)這些學(xué)生學(xué)到光合作用與呼吸作用的關(guān)系時,就有學(xué)生提出,用傳感器代替毛細(xì)管直接測試密閉容器內(nèi)氧氣或二氧化碳的濃度變化是更直接便捷的方法……
這樣的案例有很多,教師用創(chuàng)新思維指導(dǎo)創(chuàng)新教學(xué),就是給學(xué)生做出好的示范。學(xué)生中的創(chuàng)新潛力是巨大的,如有學(xué)生為了觀察離心力對生長素分布的影響,把小麥胚芽鞘綁到了持續(xù)晝夜轉(zhuǎn)動的大吊扇上;還有學(xué)生嘗試用合適的溶劑提取花瓣、橘皮中的色素……可以說他們的創(chuàng)新思維與實踐甚至給教師的教學(xué)以滋養(yǎng)和反哺。