黃東姐
摘要 以人教版教材中“T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”為例,通過TBL教學(xué)法展開教學(xué),提高高中生的生物學(xué)學(xué)科科學(xué)思維素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞 任務(wù)驅(qū)動教學(xué) 團(tuán)隊合作學(xué)習(xí) 科學(xué)思維
中圖分類號 G633.91
文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
TBL教學(xué)法可以指任務(wù)驅(qū)動教學(xué)(Task-Based Learning),也可以指團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)(Team-Based Learning)。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)是教師通過設(shè)計“問題任務(wù)”把學(xué)習(xí)的主動權(quán)還給學(xué)生,以培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)的思維品質(zhì);團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)是通過學(xué)生參加團(tuán)隊活動,在合作學(xué)習(xí)中資源共享、合作分工、頭腦風(fēng)暴、溝通交流,以提升個人能力并建立自主學(xué)習(xí)的觀念?,F(xiàn)以“T2噬菌體侵染細(xì)菌實驗”為例,嘗試將任務(wù)驅(qū)動教學(xué)和團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)兩者有機(jī)結(jié)合,利用團(tuán)隊任務(wù)驅(qū)動展開TBL教學(xué),以達(dá)到提升學(xué)生生物學(xué)科科學(xué)思維素養(yǎng)的目的。
1課例中蘊含的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)剖析
教材中先介紹了T2噬菌體的組成成分、結(jié)構(gòu)特點、增殖原理;然后,介紹了科學(xué)家利用同位素標(biāo)記法所進(jìn)行的實驗步驟和現(xiàn)象;最后,通過分析上清液、沉淀物和子代噬菌體的放射性情況,得出“噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA”這一結(jié)論。
教材的編排是對赫爾希和蔡斯所做的T2噬菌體侵染細(xì)菌實驗的重現(xiàn)。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生按照教材的邏輯,循著科學(xué)家的研究軌跡溯本求源,感悟科學(xué)探究的基本思路和方法,達(dá)到《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中所述的“訓(xùn)練學(xué)生運用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力”的要求。
2T2噬菌體侵染細(xì)菌的TBL教學(xué)策略
赫爾希和蔡斯的實驗經(jīng)歷了以下一系列過程:提出實驗假設(shè)→設(shè)計實驗思路→細(xì)化實驗步驟→分析實驗現(xiàn)象→得到實驗結(jié)論等。本節(jié)課的教學(xué)關(guān)鍵就是引導(dǎo)學(xué)生以赫爾希和蔡斯的視角去重溫這些過程,理解科學(xué)本質(zhì),以提升科學(xué)思維品質(zhì)并形成相關(guān)的生命觀念。為了能更好地完成教學(xué)目標(biāo),教師采用運用團(tuán)隊合作和任務(wù)驅(qū)動相結(jié)合的TBL教學(xué)法。
2.1團(tuán)隊任務(wù)一:先獨立完成思考題并設(shè)計實驗思路,再進(jìn)行小組內(nèi)交流
教師展示思考題:用什么元素分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)與DNA,可以達(dá)到區(qū)分它們的目的?T2噬菌體侵染細(xì)菌后,應(yīng)檢測T2噬菌體還是細(xì)菌的放射性?放射性的S、P元素是標(biāo)記到同一個T2噬菌體,還是不同的噬菌體中?
教師引導(dǎo)學(xué)生思考實驗思路:用32P或35S標(biāo)記的T2噬菌體去侵染不同的、無放射性的大腸桿菌,最后檢測寄主細(xì)菌內(nèi)的放射性和子代噬菌體的放射性。
本環(huán)節(jié)的教學(xué)流程建議:思考題的結(jié)論是幫助學(xué)生設(shè)計實驗思路的腳手架。所以,建議教師先組織學(xué)生完成思考題任務(wù),在學(xué)生對思考題的的結(jié)論形成正確的認(rèn)識后,再進(jìn)行實驗思路的設(shè)計。在實驗思路的設(shè)計環(huán)節(jié),教師可以捕捉不同小組的共性錯誤和典型錯誤,供后續(xù)的組間交流(即班級展示交流)環(huán)節(jié)展示,并通過組間交流、辯論或教師講解,幫助學(xué)生理清思維誤區(qū),找到正確的實驗思路。
本環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖:科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炈悸肥菍嶒烅樌瓿傻南葲Q條件,也是實驗設(shè)計者們進(jìn)行頭腦風(fēng)暴、碰撞創(chuàng)新思維的關(guān)鍵所在,所以本環(huán)節(jié)是本節(jié)課的重難點所在。高一學(xué)生對病毒生活史、同位素標(biāo)記法等相關(guān)知識了解甚少。為了彌補學(xué)生由于知識的不足而帶來的思維局限性,教師將與實驗設(shè)計相關(guān)的必備知識設(shè)置成思考題,以此引導(dǎo)學(xué)生用同位素標(biāo)記法去區(qū)分T2噬菌體的蛋白質(zhì)與DNA,進(jìn)而為實驗思路的設(shè)計做好鋪墊。實驗思路的設(shè)計則可以幫助學(xué)生理清本實驗的主干脈絡(luò),為后續(xù)的完善實驗步驟做好準(zhǔn)備。
2.2團(tuán)隊任務(wù)二:結(jié)合思考題,完善實驗步驟;對實驗步驟進(jìn)行組內(nèi)交流,并推薦優(yōu)秀答案供班級展示研討
教師展示思考題:現(xiàn)有2個實驗方案,哪個方案能獲得被32P或35S標(biāo)記的噬菌體?把噬菌體分別培養(yǎng)在含有35S、32P的培養(yǎng)基中(方案1);把大腸細(xì)菌分別培養(yǎng)在含有35S、32P的培養(yǎng)基中,再用T2噬菌體分別侵染被標(biāo)記的細(xì)菌(方案2)。
學(xué)生分析討論,得出實驗步驟:
1標(biāo)記大腸桿菌(方法:把大腸細(xì)菌分別培養(yǎng)在含有35S、32P的培養(yǎng)基中);
2標(biāo)記T2噬菌體(方法:用噬菌體分別侵染被35S或32P標(biāo)記的細(xì)菌);
3用35S或32P標(biāo)記的T2噬菌體分別去感染無放射性的大腸桿菌;
4培養(yǎng)適宜時間后,將大腸桿菌和吸附在細(xì)菌上的T2噬菌體分離;
5先檢測大腸桿菌內(nèi)的放射性,再檢測子代T2噬菌體的放射性。
本環(huán)節(jié)的教學(xué)流程建議:學(xué)生先獨立進(jìn)行實驗步驟完善,然后在小組內(nèi)交流討論,形成統(tǒng)一答案。最后,教師隨機(jī)抽取幾個小組的答案在班級中交流研討。在班級研討環(huán)節(jié)中,建議教師引導(dǎo)全班尋找小組答案間的不同之處,并鼓勵小組派代表對本組答案中合理之處進(jìn)行辯護(hù)。
本環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖:合理的實驗步驟是實驗順利進(jìn)行的保障。本環(huán)節(jié)一方面可以幫助學(xué)生檢測和修正自己對實驗思路的理解,另一方面可以訓(xùn)練學(xué)生運用生物學(xué)知識和思維方法進(jìn)行實驗設(shè)計的能力。
2.3團(tuán)隊任務(wù)三:分析教材中的實驗結(jié)果,得出本實驗的結(jié)論;再由小組推薦代表闡述本組的分析過程和相關(guān)結(jié)論
本環(huán)節(jié)的教學(xué)流程建議:教師先要求學(xué)生分析教材中的資料,得出結(jié)論;然后,學(xué)生在組內(nèi)闡述自己的推理過程和結(jié)論,其他組員可提出意見和建議;最后,各小組選出一個代表在班級中分享本組的推理過程和結(jié)論。
本環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖:本環(huán)節(jié)的任務(wù)一方面著力于訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析推理,進(jìn)而得出實驗結(jié)論的科學(xué)思維能力;另一方面通過組內(nèi)和組間成員一起分享自己的思維過程,訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)地運用生物學(xué)知識和術(shù)語去交流、表達(dá)自己觀點的能力。
3TBL教學(xué)策略下的教學(xué)反思
本課例中的三個團(tuán)隊任務(wù)都按照“學(xué)生獨立思考→組內(nèi)交流修正→組間展示研討”3個環(huán)節(jié)展開?!皩W(xué)生獨立思考”環(huán)節(jié)能保證每個學(xué)生的思考空間;“組內(nèi)交流修正”環(huán)節(jié)能給每個學(xué)生提供一個發(fā)表個人觀點、進(jìn)行思維碰撞的小平臺;“組間展示研討”環(huán)節(jié)則是對前兩個環(huán)節(jié)的檢驗和提升,是班級同學(xué)互相學(xué)習(xí)的大舞臺。但教師在運用TBL教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)時,應(yīng)注意以下幾點。
3.1注意結(jié)合學(xué)情選擇恰當(dāng)?shù)娜蝿?wù)量
在一節(jié)課中同時完成三個團(tuán)隊任務(wù)需要學(xué)生有較高的思維品質(zhì),教師則要有較好的課堂把控能力。如果學(xué)生思維能力較低或初試TBL教學(xué)法的教師,建議從上述三個團(tuán)隊任務(wù)中選擇適合學(xué)情的一、二項任務(wù)進(jìn)行TBL教學(xué)法的教學(xué)研究。
3.2每項任務(wù)的完成都應(yīng)完整實施三個環(huán)節(jié)團(tuán)隊任務(wù)中的三個環(huán)節(jié)層層遞進(jìn),既保障了知識目標(biāo)的落實,又創(chuàng)造了眾多訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維的機(jī)會。所以,教師不論選擇進(jìn)行幾項團(tuán)隊任務(wù),都應(yīng)盡量完整實施上述三個環(huán)節(jié)。教師要特別要注意保證“學(xué)生獨立思考”和“組內(nèi)交流修正”這兩個環(huán)節(jié)的落實,以利于培養(yǎng)學(xué)生歸納和概括、交流研討、創(chuàng)造
性思維等科學(xué)思維能力。
3.3充分利用“組間展示研討”環(huán)節(jié),發(fā)展高階思維
“組間展示研討”是建立在前兩個環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上的高階思維。在該環(huán)節(jié)中,學(xué)生可以對與本組不同的觀點進(jìn)行辯論和研討,進(jìn)而迸發(fā)出更多的思維火花。本環(huán)節(jié)的教學(xué)既可以訓(xùn)練學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)造性思維等科學(xué)思維,又可以訓(xùn)練教師的課堂調(diào)節(jié)和把控能力。
綜上所述,本節(jié)課利用團(tuán)隊任務(wù)驅(qū)動展開TBL教學(xué)法,一方面幫助學(xué)生逐步建構(gòu)出T2噬菌體侵染細(xì)菌實驗中相關(guān)的生命觀念和知識,另一方面又培養(yǎng)學(xué)生的歸納概括、演繹推理、批判性思維等科學(xué)思維品質(zhì),有效落實了高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
曹凈值.PBL與TBL兩種教學(xué)模式之比較[J].教育教學(xué)論壇,2014,(5):88-89.