淺談在高中生物教學中營造問題空間的藝術——以“DNA分子的結構”為例

鐘靜芳

(江蘇省蘇州市第五中學 215008)

問題是促進學生主動探究，積極思考的導火索.教師在高中生物課堂上要善于利用問題來激發(fā)學生的求知欲，促進學生參與到課堂探究過程中，通過新穎具有挑戰(zhàn)性的問題來引導學生總結知識規(guī)律，形成深刻認識.教師要積極地為學生營造問題空間，從學生的認識發(fā)展水平和已有的知識、經(jīng)驗出發(fā)，通過具體、明確的問題來引導學生層層深入，通過環(huán)環(huán)相扣的方式促進學生理解知識.通過學生觀察、對比、歸納、概括總結出結論，形成對問題的認識，進而理解生物知識，提高探究能力.

一、營造問題空間的重要性

通過教師營造問題空間，呈現(xiàn)探究問題，會激發(fā)學生的學習動機和興趣，為學生提供探究機會，促進學生積極思考，實現(xiàn)對知識的內(nèi)化.學生會通過探究問題把自己對知識的理解反饋給教師，有利于教師優(yōu)化課堂教學，科學管理課堂教學.教師營造問題空間會改變傳統(tǒng)的學生被動接受知識的學習方式，使學生思維活躍，主動探究知識，在思考中形成客觀認識和理性理解.學生會通過問題探究逐步形成生命觀念，并積累基本的生物活動經(jīng)驗，提高學習能力.

二、營造問題的形式

教師營造的問題應該是不同形式的，能夠通過不同方式來調(diào)動學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習動力，促進學生通過不同維度來探究知識.教師的問題形式應該包括知識性問題、理解性問題、應用性問題、分析性問題、綜合性問題以及評價性問題.通過不同形式的問題來點燃學生的探究欲望，促進學生積極主動地參與到課堂思考過程中，積極地對生物知識進行加工和處理.教師的問題設計要恰當、具有一定的目的性、啟發(fā)性、針對性、順序性和趣味性，促進學生圍繞著知識重難點來思考，通過深度思考的方式來掌握知識規(guī)律，提高學習能力，提高探究能力.

三、教師營造問題空間的策略

1.創(chuàng)設探究情景，激發(fā)思考熱情

為了給學生營造問題情景，教師就要創(chuàng)設探究情景，關注啟發(fā)引導的時機，促進學生融入到學習環(huán)境中，主動思考和分析.教師要通過有效的探究情景來促進學生回顧舊知識，引出新知識，為學生營造問題空間.例如在講“DNA分子的結構”時，教師可以為學生提供資料，使學生了解沃森和克里克在構建DNA模型過程中的探究方法和思路.之后詢問學生沃森和克里克在構建DNA模型過程中發(fā)現(xiàn)DNA模型結構是怎樣的？不同組的DNA模型有什么不同，DNA中的遺傳信息蘊藏在哪？堿基對數(shù)量n和堿基對排列方式的關系是怎樣的？他們的探究對你有什么啟示？探究情景中，學生會主動思考，積極分析，通過對知識的思考和總結發(fā)現(xiàn)不同組的DNA模型堿基對的排列順序是不同的，在DNA中的遺傳信息是在堿基對的排列順序中，堿基對數(shù)量和堿基對排列方式的關系是4n.學生在情境中思考，有利于學生主動加工知識，產(chǎn)生探究欲望，通過思維活動來主動理解知識.探究情境中，學生會調(diào)動每一個細胞，在問題空間中回憶已知的知識，加工未知的知識建立問題的初始態(tài)和終止態(tài)，形成對知識的理性理解.對于問題的思考會促進學生在探究中把握知識的邏輯關系，理解知識本質(zhì).情景會促進學生主動感知，有利于學生系統(tǒng)整合知識，促進學生養(yǎng)成良好的學習習慣，提高思維品質(zhì).

2.動手參與操作，主動發(fā)現(xiàn)問題

學生才是課堂的主體，教師要鼓勵學生通過動起來的方式來探究知識.教師可以組織學生通過動手實驗或者是動手制作的方式來理解知識，幫助學生感受生物知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，促進學生掌握知識規(guī)律.通過學生的動手操作，學生會在過程中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，最終解決問題.例如在本課的學習中，教師可以鼓勵學生通過動手制作DNA分子結構的方式來感知DNA分子雙螺旋結構的特點.動手操作中學生會提出很多問題，如DNA是由幾條鏈構成的？它的基本骨架是由哪些物質(zhì)組成的？它們分別位于DNA的什么部位呢？堿基位于DNA的什么部位？DNA中的堿基是如何配對的？帶著問題學生會一邊想，一邊動手操作，在實踐中感受生物知識的神奇，體會探究的快樂.在實踐中，學生會逐步地理解到DNA是由兩條鏈構成的，是雙螺旋的立體結構，而且通過學生的動手制作，學生也會了解DNA分子中的磷酸和脫氧核糖交替排列，排列在外側(cè)，構成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè).而且兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，且A一定與T配對，C一定與G配對.動手會提高學生的興趣度，促進學生在體驗中感受神奇的雙螺旋分子結構，理解其中的生物奧秘，提高學生對知識的理解能力.

3.結合生活事實，積極感知分析

問題能夠激起疑惑，促進思考，教師為學生營造問題空間，就是將材料中的理論知識轉(zhuǎn)化為引導學生探究的問題形式，會讓學生變被動接受式學習為主動式學習.在為學生營造問題空間時，教師要從學生的實際出發(fā)，從學生熟悉的生活出發(fā)，關注生活中的生物知識，促進學生通過熟悉的情景來主動思考和分析，更好地理解知識規(guī)律.教師在課堂上通過生活事實提出問題，會促進學生了解生物知識在生活中的應用，感受到生物知識的實用性，進而帶著濃厚的興趣來思考，在探究中理解知識.例如在本課的學習中，教師可以詢問學生，在公安局案件偵破過程中，DNA指紋法起著重要作用，很多時候工作人員都會去犯罪現(xiàn)場提取DNA樣品，對于案件破獲提供了有效的線索和證據(jù).之所以提取DNA樣品，其中的原因是什么呢？運用了什么生物學原理？通過學生對問題的思考，結合所學知識，學生會認識到不同人體內(nèi)的DNA所含的堿基種類相同，都是A、T、C、G；不同人體內(nèi)的DNA所含的五碳糖和磷酸也是相同的；不同人的DNA空間結構也相同，但是DNA所含的脫氧核苷酸排列順序不同，也就是人與人之間遺傳信息不同，這種遺傳信息儲藏在堿基對的排列順序中，對于案件的偵破起著決定性的作用.通過對問題的探究，學生不僅對DNA分子結構以及遺傳信息有了更清楚的認識，對生物知識在生活中的重要性也有了新的認識，會積極地利用生物知識來感受生活，豐富生活.

4.營造發(fā)散空間，經(jīng)歷思維蔓延

為了促進學生思維活躍，教師在課堂探究中要為學生營造爭論空間，促進學生通過爭論的方式來實現(xiàn)思維碰撞.只有學生的思維活躍起來，才能夠促進學生進行邏輯推理和分析判斷，使學生能夠理解知識.學生的爭論會促進學生大膽質(zhì)疑，說出自己對生物知識的理解和認識，在溝通中主動分析，明確知識的來龍去脈，形成科學認知，解決學習上的困惑.例如在本課的探究中，教師就可以讓學生探究DNA分子結構的特征是什么？在對問題的探究中，學生會從不同角度來思考和分析，有的學生根據(jù)脫氧核苷酸鏈形成穩(wěn)定的雙螺旋結構說明了它具有穩(wěn)定性.有的學生根據(jù)堿基對的排列順序多種多樣說出了DNA分子結構具有多樣性.還有的學生根據(jù)每種生物的DNA都有特定的堿基數(shù)目及特定的堿基排列順序說出了DNA分子具有特異性.還有的學生根據(jù)DNA分子兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變也說出了DNA分子結構具有穩(wěn)定性的特點……學生通過溝通和交流的方式來積極表達自己的觀點和認識，在交流中開闊了視野，豐富了知識，活躍了思維，也在探究中理解了知識.通過學生的總結和歸納，學生認識到了DNA分子結構具有穩(wěn)定性、多樣性、特異性的特點，促進學生在討論和分析中實現(xiàn)知識的生成.

總之，恰當?shù)貭I造問題空間拓展了學生的思路，豐富了學生的認識，有利于學生養(yǎng)成良好的學習習慣，掌握有效的學習方法.學生會通過思考使自己處于“憤悱”狀態(tài)，產(chǎn)生探究熱情，圍繞著知識進行學習和探索，最終解決問題.問題激發(fā)了學生的探究興趣和探究欲望，使學生能夠融入到探究環(huán)境中，主動思考，積極分析，形成對知識的系統(tǒng)性認識.