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基于“问题提出型”生物学课堂教学的情境创设

作者:jiaoshilw.com 更新时间:2018/2/5 15:38:01

  在教学实践中,教师创设的情境根据教学需要,可分为两类:问题提出型情境与问题解决型情境。教师对问题解决型情境的创设与利用相对研究得较多,但对问题提出型情境的创设与利用显得较为薄弱。科学的逻辑起点是问题,人类的文明就是在不断地提出问题并且分析解决问题的过程中进步的。新课标要求学生“在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中习得生物学知识”,这需要教师建构“问题提出型”课堂教学,促使学生能提出问题,从而主动地进行知识的生成与建构。在“问题提出型”课堂教学中,如何创设情境诱导学生提出问题是首要环节。 
  1 构建“问题提出型”生物学课堂教学的情境创设类型 
  1.1 生命现象类情境创设 
  1.1.1 基于学生生活实践经验的情境创设 
  杜威提出:教育即经验的不断改造和重组。教师在创设情境时,要联系学生的生活实际,善于利用他们所具有的教育性经验和反教育性经验,帮助学生建构或改造认知结构。例如,教师展示受伤后伤口红肿的图片,诱导学生提出问题:伤口为什么会既红又肿?教师展示有籽西瓜和无子西瓜的对照图片,促使学生生成问题:无子西瓜是如何培育的? 
  1.1.2 实验情境的创设 
  生物学实验能引起学生的直接兴趣。教师需要创设真实的实验情境,让学生观察演示实验或参与实验操作,进行体验与感知,使学生的兴趣由直接兴趣、操作兴趣的层面进入因果认识的兴趣、概括认识的兴趣层面。例如在学习“血糖的平衡及调节”时,教师可以创设情境:分别用本尼迪特试剂检验正常人与糖尿病人的尿液。根据两者结果的差异,教师引导学生提出问题,使学生主动探究学习。 
  1.2 文献资料类情境创设 
  1.2.1 简述问题产生的历史背景 
  问题可以直接来自于科学研究当时的争论或当时亟待解决的生物学问题。教师可以简要叙述产生这一问题的时代背景、社会背景或科学家的观点。例如在学习孟德尔的“分离定律”时,教师可先简述当时的科学家的观点:亲代性状的遗传是“融合遗传”,还是“颗粒遗传”?在学习“赤霉素”时,教师可简要介绍日本当时出现的“恶苗病”。教师将这些科学观点、社会热点巧妙设置为教学情境,既可以激发学生的探究欲望,又可以培养学生的社会责任感与科学使命感。 
  1.2.2 叙述某个科学研究的具体过程 
  教师将某个科学研究过程设置为教学情境,学生通过分析、质疑,提出问题。例如在学习“DNA是遗传物质”的过程中,教师详细介绍艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验,引导学生质疑:“他的实验有什么缺陷?”在学习“生长素的发现”时,教师介绍波森和詹森实验后,也可以同样诱导学生提出问题:“是不是因为云母片和明胶片而导致实验结果的不同?” 
  1.2.3 陈述科学研究的系列事件 
  教师可以将一系列相关的科学研究按一定的逻辑完整地呈现或分步地呈现给学生。完整呈现一系列科学研究的情境设计可以让学生对此进行归纳和分析,从而提出问题。例如在学完“基因的分离定律” “自由组合定律”和“伴性遗传”等内容后,教师可以让学生从不同的角度归纳分析来提出问题: 
  (1) 从基因所處的位置来看,学生可以归纳出这些研究的基因均在染色体上,由此可以将这些研究归为一类,即位于染色体上的基因是如何遗传的。因此,学生可以联想到其他情况:① 位于细胞质中的基因是如何遗传的?② 原核生物没有染色体结构,其基因如何遗传?③ 病毒的基因如何遗传? 
  (2) 从基因之间的相互关系来看,这些研究的前提条件是基因在遗传时互不干扰,独立分配。由此又能想到另外三种情况的遗传:① 两对等位基因互不干扰,但不是独立分配,相互之间完全连锁或不完全连锁;② 两对等位基因独立分配,但两对等位基因之间有相互作用(如隐性上位、显性上位等);③ 两对等位基因之间既相互干扰,又不是独立分配。 
  如果创设教学情境时,教师将一系列相关的科学研究分步呈现给学生。那么,对于每一个子研究,教师既可以将其作为学生问题解决的验证,又可以作为新的情境,让学生提出问题。例如在学习“DNA是遗传物质的证据”中,教师设置情境,学生明确提出问题:“转化因子是什么?”此时,教师可以让学生设计实验进行探究。艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验可以作为学生问题解决是否正确的一个验证。同时,教师又可以让学生分析这个实验,将其作为下一个实验——噬菌体侵染细菌的实验的教学情境。而且“DNA是遗传物质的证据”又可以作为下一个研究——RNA也可以作为某些生物的遗传物质的教学情境。 
  2 构建“问题提出型”生物学课堂教学的情境创设策略 
  2.1 针对不同的教学内容,选择不同的教学情境 
  教学情境创设的目的是为学生搭建一个提出问题与分析解决问题的平台。根据教学内容与教学目的的不同,教师需要选择不同的情境创设类型。例如在学习“细胞学说”时,教师可以创设实验探究的情境;在学习“DNA是遗传物质的证据”时,则可重现当时的科学家的争论引导学生探究;在学习“酶的发现”时,可以介绍当时法国酿酒业的危机等。 
  2.2 基于学生已有的认知水平创设教学情境 
  学生对知识的发现与探索是建立在原有的认知结构的基础上的。在激发学生提出问题的情境创设过程中,教师要依据维果茨基的“最近发展区”理论,使学生能够利用原有的认知结构中的相关经验去分析教学情境。否则,即使学生能通过分析情境提出问题,但如果无法利用已有认知结构进行探究,那么创设的这个教学情境也是无意义的。例如,教师呈现系列科学资料归纳分析出“有些病毒的遗传物质为单链RNA,有些病毒为双链RNA”,诱导学生联想提出“有没有遗传物质为单链DNA的生物”的问题。这个问题就高中学生的认知结构是无法进行探究的。因此,教师没有必要为了让学生提出问题而创设这样的情境。 2.3 创设贯穿教学活动全过程的教学情境 
  课堂是学生围绕教学情境提出问题和探索解决问题的重要阵地。但由于教学情境通常是在教学活动展开之前创设的,因而教师往往将情境创设仅仅用于新课导入,后续教学活动经常会脱离情境,不再对情境探本求真,不利于学生进行科学探究。在课堂教学中,教师需要激励学生对情境分析不断深入,诱导学生不断地提出问题→分析解决问题→再提出问题→再分析解决问题……这个过程中促使学生的认知结构不断地重组发展。例如在“生长素的发现”学习中,教师可以通过创设“动手实验:单侧光培养黄豆幼苗”的实验情境激发学生的直接兴趣与操作兴趣,让学生观察实验现象,诱导学生提出问题:“植物向光弯曲生长的部位在哪里?植物对单侧光的敏感部位在哪里?”并进一步引导学生观察现象,追因索果:“植物是如何向光弯曲生长的?”教师再次通过实验创设情境:让学生对黄豆芽进行纵剖,显微镜下观察比较植物向光侧细胞与背光侧细胞。进一步引导学生提出探究性问题:“两侧细胞为什么生长状况不同?弯曲生长部位与对单侧光敏感部位之间有什么联系?”这些问题使学生由对生物学现象的好奇进入到对生命本质的探究,不断完善与发展认知结构。 
  2.4 力图创设多功能性的教学情境 
  教育要促进学生的全面发展,发展学生的生物学核心素养,因此创设多功能性的教学情境是必不可少的。一个良好的教学情境不仅能促进学生认知结构的建构与重组,还具有促进学生情感、态度与价值观的发展的作用。例如在学习“免疫”时,教师通过展示种牛痘进行预防接种的情境创设,不仅能激发学生提出问题去探究“特异性免疫”的知识,更能增强学生的社会责任感与科学使命感。 
  2.5 创设真实的教学情境 
  教学情境的“真实性”有两个含义:① 来自于学生真实的现实生活实践的情境。它不但给学生提供了丰富的分析探究的载体,还提供给学生进行问题解决的机会,这种情境有利于学生从“现实生活”走向“科学世界”再回归“现实生活”,理解科学的意义。② 来自于真实的科学研究情境,包括真实的科学研究背景、科学观点等。教师在进行情境创设时需要对其进行剪辑整合,恰当地还原社会背景、科学观点、科学思维方法,恰当地揭示科学研究逻辑,恰当地体现科学态度、科学精神等,使创设的教学情境源于真实材料,又高于原始的真实材料。创设的教学情境越真实,学生越能建立起牢固的知识结构,知识也越易发生迁移,也越能够提高学生的生物学核心素养,促进学生的全面发展! 
  参考文献: 
  [1] 詹尼弗·特拉斯特德.科学推理的逻辑[M].河北:河北科技出版社,2003. 
  [2] 赵彧.“经验”即“教育”么?——“教育性经验”的认识论解读[J].湖南师范大學教育科学学报.2009,(02):78-81. 
  [3] 夏凌翔,郑涌.高中生学科兴趣的变化历程及原因的初步研究[J].四川心理科学,1999,(02):9-11.