创设问题情境 引导自主探究

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  摘 要:笔者以“植物生长素的发现”为例,在创设问题情境、引导学生自主探究的过程中,主动构建知识,并在培养和锻炼学生的思维能力和创新能力方面做了些尝试,现将一些体会在此与同行交流。
  关键词:问题情境 自主探究 课堂教学
  在生物课堂教学的过程中,教师应当根据教学内容和学生的现实生活、认知特点,创设有效的问题情境,激发学生兴趣和求知动力,引导学生积极思考、自主探究,从而发现问题、解决问题,建构自己的知识体系,掌握和运用相关知识,锻炼和培养学生的思维能力和创新能力。美国心理学家布鲁纳指出:“思维永远是从问题开始的。”以“植物生长素的发现”为例,在此与同行交流这方面的心得。
  首先,在讲解“植物生长素的发现”时,笔者展示一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。学生观察并讨论:这盆植物的生长方向有什么特点?是哪种环境刺激引发了这株植物生长方向的改变?这种改变有什么适应意义?是不是所有的盆栽植物生长特点都是如此呢?为什么?(提示植物的生长环境)然后再引入植物向光性的学习。
  这是一种情境导入。教师通过展示盆栽植物,使学生身临其境,获得同样的感受,吸引学生的注意力,从而对这节课产生浓厚的兴趣。再通过教师的引导,学生仔细观察,相互讨论问题,成功地引入到这节课的学习中来。正如苏霍姆林斯基所说:“你要尽量使你的学生看到、感觉到、触摸到他们不懂的东西,使他们面前出现疑问,如果你能做到这一点,事情就成功了一半。”特别是最后一个问题,学生联系自己的生活经验,就可以回答这个问题。在讲这节课时,就有学生提到:学校广场上放的盆栽植物生长特点与课堂上展示的不同,不会发生弯曲。教师再启发学生:想想这两种盆栽植物的生长环境,讨论回答为什么表现不同?通过这样的问题,教师创设了一个良好的学习氛围,调动学生已有的经验、感受、兴趣,使学生在不自觉中获取知识,并且不经意地渗透生物现象于我们平时的生活中,引导学生在学习的同时要注意观察现实生活,其中蕴含了丰富的生物学原理。
  其次,在讲解“植物生长素的发现过程”的科学史时,笔者遵循历史的足迹,像科学家一样探索。关于达尔文实验的学习,提问:①第一组实验与第二组实验能否成为对照?即是否存在单一变量?若存在,实验变量是?若不存在,原因?反应变量是?实验结论是?②第一组实验与第三组实验能否成为对照?即是否存在单一变量?若存在,实验变量是?若不存在,原因?反应变量是?实验结论是?③第一组实验与第四组实验能否成为对照?即是否存在单一变量?若存在,实验变量是?若不存在,原因?反应变量是?实验结论是?④第二组实验与第三组实验能否成为对照?即是否存在单一变量?若存在,实验变量是?若不存在,原因?反应变量是?实验结论是?⑤总结以上的实验结论,尝试作出假设。(提示:胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?感觉单侧光刺激的又是哪一部分?你怎样解释这一现象?)
  关于詹森实验的学习,提问:①这两组实验能否形成对照?即是否有单一变量?若有,实验变量是?若没有,原因?②分析结果,得出的实验结论。③这个实验是否存在缺陷?若有,如何完善?
  关于拜尔实验的学习,提问:①分析结果,得出的实验结论?②这个实验为什么在黑暗中进行?③这个实验是否存在缺陷,若有,如何改进?④总结詹森和拜尔的实验,解释植物具有向光性的原因。
  关于温特实验的学习,提问:①实验变量是?②分析结果,得出的实验结论是?③是否可以取消对照组实验?请阐述理由。④请利用温特的实验结论解释植物具有向光性的原因。这部分科学史的学习,组织学生分组交流讨论,由学生发言,教师和其他学生给予评价。
  另外,讲解时注意这四个实验不是孤立的,而是有一定内在联系的。达尔文最先对植物向光性生长的原因进行探索,并做出了假设,遗憾的是,他没有来得及对自己提出的假设做出验证,两年后就去世了。但是他却指引着一批年轻的科学家进行探索,詹森和拜尔两位科学家的实验分别验证了达尔文提出的假设。根据这三位科学家的实验又得出了一个推论,即尖端产生的影响可能是一种化学物质,这种化学物质分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。温特的实验就验证了这一点。
  这是属于科学史的学习,科学史是由一系列的实验组成的,这些实验不可能让学生在课堂上完成。但是科学史的学习对学生来说是非常有必要的。它可以让学生置身在与知识相关的接近真实的情境中学习,理解知识的产生过程,能更好地掌握和应用知识;同时体验科学探索过程,体会到一个科学知识的发现要经过多位科学家的不懈努力与积累,是漫长的、曲折的。这样渗透了情感教育,并且可以使学生从中领悟到科学家是如何发现问题、分析问题、解决问题并得出结论的过程,这有助于培养学生的科学探究能力。
  在这些提问中,有些问题是有一定难度的,例如问实验是否完善及如何改进,对这些问题的回答需要与其他同学交流、讨论。更为重要的是,学生学习的过程不仅仅是一个认知的过程,还是一个交流与合作探究的过程。课堂教学以学生为主体,学生充满激情,思维活跃,这有助于培养学生交流与合作的能力,锻炼学生的批判性思维。
  每年高考中生物学实验考察是一个难点,要求学生掌握实验原则及实验方法及其对实验的评价等等。学生这些实验思维能力的提高需要在平时的课堂教学中有所渗透。对于这一部分的教学,通过采取梯度提问,激发学生的好奇心,创造学生自主探究的氛围,有利于学生主动参与并思考,建构自己的知识体系。学生通过解决这一系列问题,对他们的实验思维有一个很好的启发。
  当然学生回答这些问题时,不可能一次就能答得正确且完善。这就需要教师的引导,并及时地给予激励性的评价。评价是教学过程中不可缺少的环节,对学生的见解给予赞许,独特观点给予支持,让学生体验获得成功的喜悦。成功能激发学生兴趣,把学习当作一种快乐、一种享受。苏霍姆林斯基曾说过:“成功的欢乐是一种巨大的情绪力量,它可以促进儿童好好学习的愿望。”对学生的错误之处,也要及时指出并纠正,使学生充分认识到自己存在的问题,有利于学生形成良好的科学实验思维。另外,每一个实验的探究都由一系列的问题组成,这些问题的设置应具有一定的梯度,且从学生已有的知识、现实生活出发,同时应具有一定的挑战性,使学生积极地思考如何解决这些问题。
  最后,在讲解完这四个实验后,根据生长素的特点,与动物激素相比,得出植物激素的概念。这部分教学由学生分组讨论并小结,利用学生已有的知识,比较得出植物激素的概念,再由学生相互补充完善,使学生通过构建知识,达到掌握和应用知识的目的。同时这也锻炼了学生获取新信息、搜集和处理科学信息的能力。学生分组讨论,每一个人对知识的理解存在差异,学生相互启发,能不断完善自己的观点。
  总之,有效的问题情境需要有一定的思维价值,能引发学生积极思考。教师在创设问题情境时,应遵循由易到难、由简到繁、层层递进的原则,并且从学生实际出发,结合学生的认知特点,调动学生的兴趣和好奇心,激起学生的思考。教师通过创设问题情境,引导学生自主探究,积极主动参与到学习中,形成师生互动、生生互动的课堂氛围,学生提出问题、分析问题、解决问题的能力便能得到很大提升。当然,在课堂教学中,教师如何通过有效提问,创设愉快情境,引导学生自主探究?这还需要教师在长期的教学实践中不断反思、总结。
  (作者单位:江西省新余市第四中学)
  实习编辑:胡波波
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