探究学习模式在生物有效教学中的应用

林朝霞

新课程必须面对的一个问题就是如何使课堂教学效益最大化,有效教学是解决此问题的一条重要途径。有效教学是指教师在遵循教学活动的客观规律下,以尽可能少的时间、精力和物力投入,取得尽可能多的教学效果,以满足社会和个人的教育价值需求而组织实施的活动。高中生物教学和“有效”,更强调高中生物学的学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感、态度与价值观的过程。因此在新课程中适当地引进建构主义教学模式,有利于建构多样化的生物学课程教学模式,实现让学生自主学习、主动建构知识的生物有效教学的新课程目标。

建构主义提倡在教师的指导下以学习者为中心的学习,强调学习者对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构,教师不再是知识的传授者和灌输者,而是意义建构的帮助者和促进者。换句话说,建构主义认为,知识不是通过教师的直接传授得到的,而是学习者在一定的情境中,借助于教师和其他学习者的帮助,通过意义建构而主动获得的。“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是建构主义学习环境中的四大要素。人们在建构主义思想指导下,建构多种以探究为基础的建构主义教学方式,“萨其曼探究训练模式”和“探究学习环模式”就是其中的两种。

一、萨其曼探究训练模式和探究学习环模式

萨其曼探究训练模式是由美国教育家理查德·萨其曼创立的。萨其曼的探究训练模式,重点是帮助学生认清事实,建立正确的科学概念,并形成假设以解释新接触到的现象式事物。当学生处在一个使他感到困扰的环境时,就会本能地开始探究,这就是探究活动的起源。所以,探究训练教学模式,首先就是要创造一个足以使学生感受到困扰的问题或情况,亦即需要一个促使学生引发其认知冲突的问题和情况。首先,教师要鼓励学生提问,而且要问具体的问题,而非开放性问题。并且要告诉学生教师只回答“是”或“不是”的问题,不要等老师来解答问题,当面对问题时,要根据资料和原有经验,建立假设,并加以验证。教师要经常提示学生先分析问题,查寻资料以了解问题的本质、情况或相互间的关系,再提出假设,即让学生身体力行地来学习。萨其曼认为,人类的本能中,其中一项就是探究的行为。同时,萨其曼相信学生皆能做有意识的探究活动,而这种探究技能是可以被教导、被训练出来的。教师只要能安排出适当的学习活动,就可教导、训练学生探究问题的过程技巧。萨其曼经过长期的研究,将探究训练分成如下四个阶段:问题设计与展示——假设和搜集资料——提出新假设,重新搜集资料——得出结论。

探究学习环模式始于20世纪60年代,罗伯特·卡普拉斯最初提出的学习环有探索、创造和发现三个阶段,后来

发展为概念探讨、概念介绍和概念运用三个阶段。

二、萨其曼探究训练模式和探究学习环模式的应用实例——《伴性遗传》一节课的探究教学

根据《伴性遗传》教学需要,应用了萨其曼探究训练模式,引导学生在分析数据和遗传家系图谱的基础上,得出有关伴性遗传一般性结论。同时还运用了探究学习环模式,通过让学生运用概念推理完成遗传图解,进而总结出伴性遗传的特点。

1. 萨其曼探究训练模式的应用

问题设计和展示:教师应联系生活,善于为学生准备好问题情境素材,设置适当的途径使学生进入“情境”。

出示红绿色盲家系图,提出讨论问题,教师引导学生进行讨论,分析人类红绿色盲的遗传性质。

(1) 红绿色盲基因是显性基因,还是隐性基因?

(2)红绿色盲基因在常染色体上,还是在性染色体上?

(3)红绿色盲基因位于X染色体上,还是Y染色体上?

假设和搜集资料:这个阶段实际上是求证阶段,经过搜集资料认清问题中的事物本质和各种情况,认清问题是怎样产生的。

师:假设红绿色盲基因在常染色体上,那么它在遗传上会有什么表现?

生:假设红绿色盲基因在常染色体上,男、女性患病的比例应该是1:1,但家系图三代共20个个体中,有4个患者都是男性,说明红绿色盲基因极有可能在性染色体上。

师:这只是一个家庭的家系图,有可能会存在偶然性,在我们学校甚至我们国家,红绿色盲的发病情况如何呢?

学生展示课前各小组调查数据,证明红绿色盲患者中男性远远多于女性。

据统计:我国男性色盲患者近7%,女性色盲患者近0.5%。

生:由以上数据可以得出结论:红绿色盲患者男性远远多于女性。

提出新假设,重新搜集资料:如果搜集的资料与假设相反,需要重新提出假设,则循环重新开始,直到这一假设被资料所证实。

师:性染色体有X染色体和Y染色体两种,红绿色盲基因位于X染色体上,还是Y染色体上?假设红绿色盲基因在Y染色体上,那么它在遗传上会有什么表现?为什么红绿色盲基因在X染色体上,而不在Y染色体上呢?

展示人类男性和女性染色体组型图(见下图),引导学生分析X染色体和Y染色体在形态上的差别。

得出结论:随着假设——搜集资料——假设这个循环的完成,假设能够准确说明所有现存的资料,且无需修改时,结论就产生了。

经讨论得出结论:红绿色盲的遗传性质是伴X染色体隐性遗传病。

2. 探究学习环模式的应用

概念探讨:目的使学生将自已的观念、经历与所学的内容联系起来。

师生共同分析,并逐步显示以下遗传图解。

由以上分析可知,红绿色盲基因的传递途径是父亲——女儿——外孙子。

概念介绍:教师扮演向导的角色,引导并促使学生把自已发现物体与事件之间的关系作一个恰如其分的说明。

像以上分析那样,男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。这种遗传特点,在遗传学上叫做交叉遗传。

概念运用:要求学生将所学到的概念知识或技巧应用到其他情景。

(1)学生完成必修2课本第36页图2-14,女性红绿色盲基因携带者与男性红绿色盲婚配的遗传图解;图2-15,女性红绿色盲与正常男性婚配的遗传图解。引导学生根据两个遗传图解总结出:女儿患病,父亲一定患病;母亲患病,儿子一定患病。

(2)给出病例,让学生充当遗传咨询医生,指导病人如何优生。

小李(男)和小芳是一对新婚夫妇,小芳在两岁时就被诊断为血友病患者。如果你是一名医生,他们就血友病的遗传情况和如何优生向你进行遗传咨询,你会建议他们最好生男孩还是生女孩?(血友病是一种伴X染色体隐性遗传病,这种病患者的血液中缺少一种凝血因子,因此在造成轻微创伤时,也会流血不止。)

责任编辑潘孟良