黎偉偉
摘要:本節(jié)以實(shí)驗(yàn)為載體、問題為導(dǎo)向,活動為形式,實(shí)踐了問題驅(qū)動教學(xué)法在非操作類生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,讓學(xué)生感知實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)并不在于對實(shí)驗(yàn)過程的重現(xiàn)而在于以實(shí)驗(yàn)為素材啟發(fā)學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維,引導(dǎo)學(xué)生掌握一搬的科學(xué)方法,從而提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。同時以問題交流為媒介給學(xué)生搭建一個展示自我、生生交流、師生互動的平臺,讓學(xué)生在問題探究中感知科學(xué)家的探究歷程,進(jìn)行科學(xué)精神的熏陶,培養(yǎng)學(xué)生的生物核心素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)生物知識到人格品質(zhì)的德育滲透。
關(guān)鍵詞:問題驅(qū)動; 教學(xué)方法;DNA;遺傳物質(zhì)
《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》是人教版高中生物課標(biāo)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》模塊第3章《基因的本質(zhì)》第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)教材中涉及了4個實(shí)驗(yàn),分別是格里菲思的“肺炎雙球菌小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”、艾佛里的“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”、赫爾希和蔡斯的“噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)”以及“煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)”。本節(jié)內(nèi)容是科學(xué)史的一部分,以實(shí)驗(yàn)為依托揭示了人們對生物遺傳物質(zhì)從猜想、懷疑、實(shí)驗(yàn)到結(jié)論的探究歷程;呈現(xiàn)了艾佛里和同事、赫爾希和蔡斯之間的合作交流;展示了在“蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)占主導(dǎo)“這一背景下,赫爾希、艾佛里等科學(xué)家對前人思想的繼承、質(zhì)疑、論證和創(chuàng)新的過程,為學(xué)生呈現(xiàn)著了科學(xué)的態(tài)度,科學(xué)的精神和科學(xué)的世界觀[1];展現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)問題、邏輯推理、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等探究過程。
現(xiàn)以《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》一節(jié)中的3個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為例,探討問題驅(qū)動教學(xué)法在非操作類生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐:
實(shí)踐一:整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材,將實(shí)驗(yàn)講授改編成實(shí)驗(yàn)問題探究。
教學(xué)內(nèi)容:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
教學(xué)形式:問題探究引導(dǎo)學(xué)生思考,提煉探究方法。
探究一:探究導(dǎo)致小鼠死亡的因素
(1)實(shí)驗(yàn)演示:僅動畫展示格里菲思“肺炎雙球菌小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”第四組實(shí)驗(yàn)的過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(2)提出問題:“實(shí)驗(yàn)中小鼠死亡的原因可能有哪一些?”給予學(xué)生時間思考討論,進(jìn)行邏輯推理分析小鼠可能的原因(活R菌、死S菌、活S菌)。
(3)推理分析:“該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定小鼠死亡原因?”各小組根據(jù)分析的原因,推理合理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證,逐步確立小鼠死亡原因。
(4)提出假設(shè):假設(shè)活S菌導(dǎo)致小鼠死亡而不是活R菌、死S菌導(dǎo)致小鼠死亡。學(xué)生思考:該如何實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并預(yù)測可能出現(xiàn)怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果現(xiàn)象?
(5)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:利用多媒體展示格里菲思的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,讓學(xué)生進(jìn)一步觀察分析,并結(jié)合學(xué)生結(jié)果預(yù)測說明假設(shè)正確與否,從而得出結(jié)論活S菌是導(dǎo)致小鼠死亡的原因。
實(shí)踐二:死S菌中的哪種物質(zhì)促使活R菌轉(zhuǎn)化成活S菌?
教學(xué)形式:小組合作學(xué)習(xí),自主實(shí)踐探究方法。
最后教師課堂點(diǎn)撥并小結(jié)結(jié)論:S型細(xì)菌的DNA可將R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌(控制著生物的性狀),而多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA和DNA水解產(chǎn)物均沒有這樣的功能。這樣得出“DNA是遺傳物質(zhì)”的結(jié)論也就水到渠成了。
合理整合、改編教材中的實(shí)驗(yàn)素材,以問題任務(wù)驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí),讓學(xué)生在觀察中發(fā)現(xiàn)問題,帶著問題尋找真相,應(yīng)用“真相”發(fā)現(xiàn)新的問題并延伸出新的探究,從而“授人以魚亦授人以漁”。盡管沒能讓學(xué)生動手實(shí)踐科學(xué)家探究的全過程,但卻讓學(xué)生在問題探究中體驗(yàn)科學(xué)家的所思所想,感知科學(xué)結(jié)論的來之不易,同時也進(jìn)行了一次完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析等過程和方法的訓(xùn)練,有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S、提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)。
設(shè)計(jì)二: 創(chuàng)設(shè)問題情景,角色扮演激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)內(nèi)容:噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動:
訪談活動“名人面對面之蔡斯和赫爾希”
活動準(zhǔn)備:
①完成導(dǎo)學(xué)案,并將預(yù)習(xí)問題寫在學(xué)案上。收集整理、補(bǔ)充學(xué)生學(xué)案中的提問,按照難度層次依次設(shè)置成主持人(老師)的訪談問題,并準(zhǔn)備課件呈現(xiàn)。
②角色扮演者:請班上兩名大方、幽默的同學(xué)小龍、小凱分別扮演蔡斯和赫爾希,并按照19世紀(jì)50年代的風(fēng)格給予他們適當(dāng)?shù)难b扮,指導(dǎo)他們深入理解該實(shí)驗(yàn),并讓他們試著回答整理好的問題,老師給予適當(dāng)?shù)募m正、補(bǔ)充。
③其他準(zhǔn)備:背景音樂等
④活動流程:主持人介紹訪談嘉賓(創(chuàng)設(shè)問題情景)→背景音樂響起后嘉賓赫爾希和蔡斯上場→訪談內(nèi)容(其他學(xué)生的問題)→現(xiàn)場互動(提問)→背景音樂響起嘉賓離場→主持人感謝、糾正和小結(jié)。
⑤課題問題延伸(是否還有其他物質(zhì)可以作為遺傳物質(zhì))。
實(shí)驗(yàn)素材教學(xué)重點(diǎn)并不在于對實(shí)驗(yàn)過程的重現(xiàn)而在于以實(shí)驗(yàn)為素材啟發(fā)學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維,引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)探究的一搬方法,從而提高學(xué)生探究問題、解決問題的能力。講授法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于內(nèi)容抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)缺少體驗(yàn)的過程[2],學(xué)生興趣和熱情不高、容易走神,老師絞盡腦汁把實(shí)驗(yàn)講明白也很辛苦,教學(xué)目標(biāo)卻未必能很好地達(dá)成?,F(xiàn)今的高二學(xué)生青春活潑,思維敏捷,樂于表現(xiàn)自我,學(xué)生幽默風(fēng)趣的表演活躍課堂氣氛,尊重了學(xué)生的個性,提高學(xué)生的興趣,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。問題作為學(xué)習(xí)載體,學(xué)生扮演中完成了問題的深加工,既深刻地理解了實(shí)驗(yàn)又展現(xiàn)了自我同時獲得同學(xué)的鼓勵、認(rèn)同,內(nèi)心滿滿的成就感。利用服裝、道具以及背景圖片和文字說明無形當(dāng)中已經(jīng)給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了問題情景將學(xué)生的思緒拉回到赫爾希和蔡斯的時代,使大家的思考處于同一起點(diǎn)這增強(qiáng)了學(xué)生與扮演者之間交流的針對性,另外問題驅(qū)動教學(xué)法中的“問和答”為生生交流、師生互動以及學(xué)生的全面發(fā)展搭建了平臺。通過整理課前學(xué)生提出的問題,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)和老師教的針對性讓課堂教學(xué)更加有效,在活動中讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體實(shí)現(xiàn)生物知識到人格品質(zhì)的德育滲透,從而有效達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。
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