摘 要:在高中生物教學中應用“讀、思、達”教學法,引領學生主動通過閱讀教材等獲取相關信息,帶著生物學問題深入思考、分析,多方面去解決(表達)生物學問題,促進學生綜合能力的發(fā)展。本文試以“發(fā)酵工程”單元教學實踐為例,探討讀思達教學法在高中生物學教學中的應用問題。
關鍵詞:“讀、思、達”教學法;高中生物學;單元教學;發(fā)酵工程
學科知識是學科核心素養(yǎng)形成的主要載體,學科活動是學科核心素養(yǎng)形成的主要路徑,學科活動包括教師教的活動和學生學的活動,其中學的活動是根本[1]。“讀、思、達”教學法是一種實現(xiàn)學習中心和體現(xiàn)素養(yǎng)導向的教學法,是推進育人方式變革的重要抓手。它是一種普遍適用于各學科各學段的教學法,是各學科教學的共性要求和共同法則[2]。在高中生物學教學中應用讀思達教學法,將閱讀、思考、表達貫穿其中,能凸顯學生學習的主體地位,更好培養(yǎng)學生的思維能力和實踐能力。
一、讀思達教學法在高中生物學應用價值探析
(一)有利于提升學生的學習動力和積極性
讀思達教學法強調(diào)學生的主動參與和深度思考。在傳統(tǒng)的教學模式中,教師往往扮演著知識的傳授者的角色,學生只是被動地接受知識。這種模式對于培養(yǎng)學生的學習動力和興趣是不利的。而通過應用讀思達教學法,可以使學生在學習過程中充分地思考、解決問題和表達自己的觀點。在“發(fā)酵工程”單元教學中,學生可以嘗試解決一些實際問題,例如如何提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量,如何有效地控制發(fā)酵過程中的條件等。這種質(zhì)疑和問題解決的過程培養(yǎng)了學生的批判性思維和分析能力,激發(fā)了他們對知識的興趣和學習動力。
(二)有利于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維
高中生物學教學的目標不僅僅是傳授知識,還包括培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力。學生在學習過程中,需要通過實踐實驗、解決問題等方式,深入理解生物學的概念和原理,培養(yǎng)科學思維和實踐能力,從而更好地適應社會的發(fā)展需求。創(chuàng)新思維是指通過不斷地思考和探索,靈活運用已有知識解決問題并產(chǎn)生新的思路和觀點的能力。在生物學教學中,學生應該被鼓勵思考和質(zhì)疑,學會提出問題,尋求答案,并發(fā)展出獨立思考和創(chuàng)新的能力。培養(yǎng)創(chuàng)新思維需要在教學中注重啟發(fā)式的提問,引導學生進行思考和討論,激發(fā)學生的思維活躍性。實踐能力是指學生通過實際操作和實踐經(jīng)驗,掌握并應用所學的生物學知識的能力。
發(fā)酵是生物學中的重要概念,也是一種廣泛應用于食品、飲料、生物制藥等領域的生物工藝。通過探究發(fā)酵工程,學生可以了解發(fā)酵過程的原理和條件,并掌握實驗技能,培養(yǎng)實踐能力。在教學設計中,可以通過設計真實的實驗操作,讓學生親自去操作和觀察發(fā)酵過程,從而加深對發(fā)酵工程的了解。此外,可以設計有針對性的問題,引導學生的思考,激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新的能力。例如:可以設計一個關于如何解決發(fā)酵過程效果的問題,讓學生思考實驗方案和參數(shù)設置,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。
二、讀思達教學法在“發(fā)酵工程”單元教學的實踐應用
“發(fā)酵工程”是人教版高中生物學選擇性必修3的第一章節(jié)內(nèi)容,本章通過研究微生物在發(fā)酵過程中的作用和功能,了解掌握發(fā)酵原理和技術,從而培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。在單元教學時,將閱讀、思考、表達貫穿全過程,引導學生的自主學習和合作學習,鼓勵學生提出自己的觀點和想法,培養(yǎng)學生的閱讀理解、思考分析和實踐應用能力,使學生全面深入地了解發(fā)酵工程及其應用。
(一)引導閱讀,培養(yǎng)學生自主學習
1.引導課前的閱讀
課前引導學生閱讀“發(fā)酵工程”單元教材,這是學生自主學習的第一步。大部分學生會在上新課前,對新課的內(nèi)容進行預習即初次閱讀?!鞍l(fā)酵工程”是高二下學期的課程,此時面對的是選擇生物的高二學生,完全具備一定自主閱讀的能力。例如:在該單元的教學內(nèi)容設計時,教材第1節(jié)介紹了傳統(tǒng)發(fā)酵技術的基本概念和原理及四種常見傳統(tǒng)發(fā)酵的案例,學生通過閱讀、思考初步了解傳統(tǒng)發(fā)酵技術的特點和腐乳、泡菜、果酒、果醋的制作原理與步驟,同樣可以初步解決簡單的生物學問題,如:腐乳制作參與發(fā)酵的微生物是什么?泡菜制作主要參與發(fā)酵的微生物是什么?果酒放置久了為什么會變酸?對第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術及應用的自主閱讀,學生可以初步獲得“培養(yǎng)基的配制的概念及其配方”“消毒和滅菌” “微生物的純培養(yǎng)”“選擇培養(yǎng)基”“微生物的數(shù)量測定”等重要知識點,初步掌握解決生活中一些有關微生物的培養(yǎng)等問題,如:牛奶為什么是用巴氏消毒法,而不是用煮沸消毒法和滅菌技術?第3節(jié)發(fā)酵工程及其應用的自主閱讀,學會初步了解“發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)”及發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)牧業(yè)等方面的應用,初步理解發(fā)酵工程的發(fā)展意義。
通過課前對發(fā)酵工程單元教材的自主整體閱讀,獲得有關發(fā)酵的知識,從而具備了解決一些微生物發(fā)酵的簡單問題,這樣充分激發(fā)了學生的學習主動性,培養(yǎng)了學生自學能力和分析能力。
2.引導課中的精閱讀
組織教學活動中,對某個知識點,特別是教學的重點、難點時,教師常設計一些驅(qū)動問題或利用教材中的“思考與談論”“旁欄思考題”等,或組織學生進行小組談論,或借助視頻動畫技術、AI智能等教學手段,引領學生帶著如何解決這些問題再次對部分教材進行精閱讀。發(fā)酵工程的內(nèi)容多且雜,很多的探究與實踐,學生的初步閱讀、思考,這時并不能有效解決微生物中較難的問題。如:為了更好識記四種腐乳、泡菜、果酒、果醋制作的原理、過程及涉及的化學反應式等,學生需要再次進行精閱讀,歸納分析教材的內(nèi)容,通過列表比較,這樣不僅幫助學生識記相關內(nèi)容,同時也鍛煉學生的科學思維能力。
(二)問題引領,啟發(fā)學生深度思考
1.善于利用教材上的問題引領學生思考
教材上每個章節(jié)都精心設計許多問題,如“問題探討”“思維訓練”等內(nèi)容,可以引領學生去思考、實踐,激發(fā)學習的興趣,鍛煉提升思維能力?!秱鹘y(tǒng)發(fā)酵技術的應用》這一節(jié)中,開頭的“從社會中來”葡萄酒與葡萄醋都是以葡萄為原料,結(jié)果竟是一個酒、一個醋呢?而本節(jié)末段“從社會中去”比較葡萄酒與葡萄醋制作方法的異同及轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)需要哪些技術?創(chuàng)設情境,結(jié)合生活實際,激發(fā)學生興趣,引領學生主動去思考、去實踐、去探索,尋找問題的根源所在。又如:教材第2節(jié)《微生物的培養(yǎng)技術及應用》中,在“本節(jié)聚焦”中提出了“什么是培養(yǎng)基?如何配制?”“什么是無菌技術?”“怎樣進行酵母菌的純培養(yǎng)?”3個引領學生閱讀、思考的問題,圍繞解決這三個主題,在教師的輔助下,提供相關的閱讀材料或視頻,學生積極、主動地去思考,獲取必要的知識信息,探索這些生物學問題的答案。除此之外,教材課后的“聯(lián)系與應用”也是引導學生思考的內(nèi)容,如“請你設計一個實驗,從瘤胃中分離出能夠分解尿素的微生物”。通過回顧“土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)”實踐探究活動,組織小組討論活動,可以較快地思考出問題的關鍵“尿素是唯一的氮源”,從而設計一種“以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基”方案,可以從瘤胃中把分解尿素的細菌分離出來。因此,在教學設計過程中,要善于把教材上的問題合理、科學地引領學生閱讀、思考,激發(fā)學生去實踐探索,從而提升學習的效果,發(fā)展學生的核心素養(yǎng),解決發(fā)酵中的一些生物學問題。
2.精心設計關鍵問題驅(qū)動學生深思考
問題引領學習是常見的教學方式,而精心設計關鍵問題往往能驅(qū)動學生進行深入思考,活躍思維,進行深層次學習,達到較好的學習效果。在發(fā)酵工程第二章節(jié)《微生物的培養(yǎng)技術及應用》中《酵母菌的純培養(yǎng)》學習,通過學生課前的閱讀,“倒平板”和“接種”視頻觀看及動手模擬實踐操作,發(fā)現(xiàn)學習的難點集中在“倒平板”“接種和分離”等步驟和技術上?!暗蛊桨濉辈僮髂康氖谦@得無污染的培養(yǎng)基,關鍵問題是操作過程如何防止雜菌的污染?因此,學生在觀看“倒平板”視頻和模擬實踐操作時會特別去關注這個問題,較快地理解倒平板操作過程始終在酒精燈火焰旁進行的原因以及最后將整個培養(yǎng)皿倒過來的目的。微生物“接種”的方法常見的是平板劃線法和稀釋涂布平板法,其核心操作是使聚集的菌種分散開,得到由單個細胞通過純培養(yǎng)變成單個菌落,實驗的成功關鍵在于如何使菌種分散和防止操作過程雜菌污染呢?在學習“酵母菌純培養(yǎng)”時,圍著這個問題,學生特別去思考哪些操作環(huán)節(jié)要避免存在雜菌污染的可能性和多次平板劃線的意義。這樣,學生通過思考、實踐,對“接種和分離”有了深層次的理解,較好地掌握微生物純培養(yǎng)的技術,推理性、批判性思維等綜合能力進一步得到提升。
(三)結(jié)合情境,引導學生多樣表達
“自主閱讀是課堂教學的基礎,探究是課堂教學的常態(tài),表達是課堂教學的升華”[3]。在“發(fā)酵工程”單元教學中,引領學生在不同的問題情境嘗試不同的表達,旨在提升學生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)科學思維能力,提高解決生物學問題的能力。
1.文字表達
文字表達是學生學習效果的最重要表達方式。書面的作業(yè)或問題需要文字進行表達,完成一篇作文、一道簡答題等都需要文字進行描述,表達出自己的觀點。為了達到掌握“發(fā)酵工程”必備知識,在預習學案中,精心把“發(fā)酵工程”的一些生物學概念設計成填空的問題,如消毒是指使用較為______等方法殺死物體表面或內(nèi)部_____微生物,旨在通過重要文字的強調(diào),訓練學生對重要概念的理解和識記。單元復習鞏固時,引導學生完成“發(fā)酵工程”概念流程圖,建立整體網(wǎng)絡知識框架,使學生更好理解概念,促進學生批判性思維和創(chuàng)造性思維的發(fā)展。同樣,在高考試題中因果關系或設計實驗的思路等生物學問題比比皆是,解決此類生物學問題,文字表達顯得尤其重要。例如:2023年全國乙卷第37題節(jié)選:在粉碎的秸稈中接種菌T,培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解,其原因是____。學生讀題,抓住“為什么菌T能大量分解纖維素?”問題本質(zhì),思考推理之后,還較易(文字表達)寫出“菌T通過分泌纖維素酶分解纖維素”答案。實驗設計的考題往往與社會生產(chǎn)實踐、環(huán)境保護等情景相結(jié)合,如2022年全國乙卷37題節(jié)選:菌株C能夠有效利用制糖廢液的中碳源生產(chǎn)化合物S。若以制糖廢液作為碳源,為進一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度,某同學進行了相關實驗,請簡要寫出實驗思路:_____。首先閱讀獲取信息:制糖廢液濃度不同(自變量),提供的碳源不同,菌株C產(chǎn)生S的量不同(因變量),接著思考和分析、推理:探究菌株C生產(chǎn)S的最適碳源濃度,應測量出濃度制糖廢液中產(chǎn)生S的最大量,最后整理得出:用一系列濃度梯度的制糖廢液分別培養(yǎng)菌株C,一段培養(yǎng)時間后,測量并比較分析各組S的產(chǎn)量,從中尋找最適碳源濃度。此題主要考查學生科學探究能力,以能力立意為導向,聚焦學科核心素養(yǎng),對學生文字表達要求較高。因此,教學時,注重學生文字表達的訓練,有助于提高解決生物學問題能力。
2.口頭表達
口頭表達是課堂師生交流的重要方式。課堂是教學的主陣地,師生頻繁地口頭語言交流,思維火花不斷地碰撞,讓教與學的氣氛融和一起,是高效率課堂的一種外在表現(xiàn)。生物學是一門實踐性很強的學科,實踐能力的培養(yǎng)對學生的學習和發(fā)展至關重要。在組織高中生物教學中,教師精心設計一些問題或提供資料讓學生去閱讀、思考、討論、實踐,充分提供機會,讓學生把對問題的觀點以及解決問題的思路、方法通過口頭與教師、學生交流,從而促使學生提高口頭表達能力、邏輯思維能力及批判性思維能力。在“發(fā)酵工程”單元教學中,學生可以分成4個小組,課外共同合作設計發(fā)酵實驗方案,分別完成“腐乳制作”“泡菜制作”“果酒制作”“果醋制作”實踐操作,在實踐過程中會產(chǎn)生許多新的想法,如實驗裝置的改進、不同的實驗材料等,并根據(jù)實驗結(jié)果向大家介紹他們在實踐過程中的感悟。通過這種互動和合作的方式,學生可以通過小組討論和合作實驗等方式與同學互動,在交流和合作中提高自己的學習效果和學習興趣,同時也可以從他人的經(jīng)驗和知識中獲益,也能夠培養(yǎng)團隊合作精神和解決問題的能力。
結(jié)束語
綜上所述,在“發(fā)酵工程”單元教學中應用讀思達教學法,把閱讀、思考、表達三個階段有機銜接,這樣的教學方式符合學生認識規(guī)律,可以有效促使學生主動、深度學習,進而有利于培養(yǎng)學生歸納、對比等科學思維,提升解決生物學問題的能力,發(fā)展學生的綜合素養(yǎng)。
參考文獻
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[3]張榮麗.對“讀思達”教學法的思考和實踐[J].武夷學院學報,2020,39(6):98-101.
本文系教育部福建師范大學基礎教育課程研究中心2023年度開放課題“基于‘讀思達’理念的高中生物學單元主題教學設計研究”(課題編號:KCA2023056)的研究成果。