基于問(wèn)題導引的探究式教學(xué)研究論文
探究式教學(xué)（亦稱(chēng)探究性學(xué)習）是指學(xué)生在學(xué)習時(shí)，教師創(chuàng )設問(wèn)題情境，讓學(xué)生自己通過(guò)閱讀、觀(guān)察、實(shí)驗、思考、討論等，獨立學(xué)習，自行發(fā)現并掌握相應的原理或結論的教學(xué)種方法。其指導思想是在教師的指導下，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生主動(dòng)地探索，掌握認識和解決問(wèn)題的方法和步驟，研究客觀(guān)事物的屬性，發(fā)現事物發(fā)展的起因和事物內部的聯(lián)系，從中找出規律，形成自己的概念。劉恩山教授說(shuō)過(guò)：“探究性教學(xué)的要點(diǎn)：要有高質(zhì)量的思考�！痹谥袑W(xué)生物學(xué)教學(xué)中，探究并不僅僅是實(shí)驗的探究，更多的應該是思維的探究。下面以“基因在染色體上”為例，闡述以問(wèn)題導引的方式開(kāi)展探究式教學(xué)。
1教材分析
本節是人教版高中生物《必修2遺傳與進(jìn)化》第二章第二節的內容。按照科學(xué)發(fā)展史的順序，該內容是遺傳因子發(fā)現、減數分裂過(guò)程發(fā)現的延續。按知識的邏輯關(guān)系，薩頓假說(shuō)、摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗是聯(lián)系“遺傳定律”與“減數分裂”的橋梁。教材敘述了從薩頓運用類(lèi)比推理法，推測基因在染色體上，到摩爾根通過(guò)果蠅雜交實(shí)驗，提供基因在染色體上的實(shí)驗證據。這一科學(xué)探究的歷程對學(xué)生來(lái)說(shuō)是較好的科學(xué)史教學(xué)材料，同時(shí)也是學(xué)習后續內容如伴性遺傳、人類(lèi)遺傳病等的基礎。
2學(xué)情分析
在學(xué)習本節課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習了孟德?tīng)栠z傳定律和減數分裂，具備了“遺傳因子”（即基因）的概念，了解了染色體在配子形成過(guò)程中的變化規律。在此基礎上，解決基因與染色體的關(guān)系順理成章，符合學(xué)生的認知規律。學(xué)生已掌握孟德?tīng)柕倪z傳定律、遺傳圖解、假說(shuō)演繹法和減數分裂，為學(xué)習本節內容奠定了良好的認知基礎。但不同學(xué)生的思維方式不同，所以教師要進(jìn)行充分的預設，并做好應對意外生成的準備。
3教學(xué)目標
3.1知識目標
�。�1）說(shuō)出基因位于染色體上的理論假說(shuō)和實(shí)驗證據。
�。�2）運用有關(guān)基因和染色體的相關(guān)知識，闡明孟德?tīng)栠z傳規律的實(shí)質(zhì)。
3.2能力目標
比較、推理、觀(guān)察、分析的能力。
3.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標
認同科學(xué)研究需要豐富的想象力，感受科學(xué)探索中的質(zhì)疑、求實(shí)、創(chuàng )新精神，體驗科學(xué)探究過(guò)程中的樂(lè )趣。
4教學(xué)設計思路
教師如果完全按照教材的編排方式講授，本節課會(huì )有以下不足：將“基因在染色體上”的推論和證明基因在染色體上的實(shí)驗證據直白地告訴學(xué)生，教學(xué)過(guò)程將平淡乏味，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，更重要的是學(xué)生缺少了體驗“類(lèi)比推理法”和“假說(shuō)—演繹法”兩種重要科學(xué)研究方法的機會(huì )。這樣會(huì )使教學(xué)遠離課程標準中“倡導探究性學(xué)習”和“提高生物科學(xué)素養”的課程理念。筆者將本節課設計成基于問(wèn)題導引的探究式學(xué)習。通過(guò)承前啟后的系列化問(wèn)題，既開(kāi)啟了學(xué)生的思維，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習的興趣；同時(shí)又給學(xué)生的探究學(xué)習指明了方向，避免課堂上學(xué)生盲從地探究。最終，學(xué)生在這些層次化問(wèn)題的指引下，經(jīng)過(guò)思考、討論、分析等思維的探究過(guò)程，體驗科學(xué)研究的兩種重要方法，深刻理解了本節課的結論。另外通過(guò)延伸的問(wèn)題，使學(xué)生深刻地理解孟德?tīng)栠z傳定律的實(shí)質(zhì)，為其學(xué)習后續內容打下堅實(shí)的鋪墊。
5教學(xué)過(guò)程
5.1引入
教師簡(jiǎn)述孟德?tīng)栠M(jìn)行豌豆雜交試驗和魏斯曼提出的減數分裂過(guò)程的科學(xué)史，提出學(xué)案上“復習回顧”部分的3個(gè)問(wèn)題：
�。�1）依據孟德?tīng)栠z傳定律畫(huà)圖，并總結Y、y和R、r兩對遺傳因子在形成配子時(shí)的行為變化規律。
�。�2）依據減數分裂的一般過(guò)程圖示，總結含兩對同源染色體的細胞在形成配子時(shí)，同源染色體的行為變化規律。
�。�3）孟德?tīng)柼岢龅某蓪z傳因子與減數分裂中的同源染色體之間有何聯(lián)系？學(xué)生通過(guò)回顧、思考，不難總結出基因和染色體之間存在著(zhù)對應關(guān)系。通過(guò)這三個(gè)問(wèn)題的分析，學(xué)生無(wú)意識地運用了類(lèi)比推理的科學(xué)思維方法。這比教師舉例講述什么是類(lèi)比推理，更為深刻。而且，學(xué)生思維的興奮點(diǎn)很自然地聚焦在本節課的重點(diǎn)和難點(diǎn)上。
5.2薩頓的假說(shuō)
教師利用課件展示薩頓照片和實(shí)驗材料———蝗蟲(chóng)，并展示提問(wèn)學(xué)案上“課前預習”的3個(gè)問(wèn)題：
�。�1）薩頓假說(shuō)的內容是什么？
�。�2）薩頓假說(shuō)的依據是什么？
�。�3）薩頓假說(shuō)的提出，運用的是什么研究方法？得出的結論一定是正確的嗎？這一部分知識在課本上有較為詳細的文本敘述，且難度不大。所以筆者設計為讓學(xué)生課前預習，課堂上展示。通過(guò)以上兩個(gè)環(huán)節，學(xué)生親自體驗了“薩頓假說(shuō)”的發(fā)現過(guò)程，不僅體會(huì )到了成功的喜悅，而且學(xué)生的興奮點(diǎn)也自然轉移到了“基因位于染色體上的實(shí)驗證據”的探索。
5.3基因位于染色體上的實(shí)驗證據
教師利用課件展示摩爾根和實(shí)驗材料———果蠅，并提出問(wèn)題①：果蠅作為遺傳學(xué)研究的重要材料，有何優(yōu)點(diǎn)？結合教材的文本描述和教師的提示，學(xué)生解決這個(gè)問(wèn)題不是難事。接下來(lái)，教師課件展示摩爾根的果蠅實(shí)驗和紅、白眼果蠅圖片，并提出問(wèn)題②：摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗的過(guò)程、結果分別是什么？對于這個(gè)問(wèn)題的回答，學(xué)生需要把教材中的遺傳圖解轉換為規范的語(yǔ)言描述。以上兩個(gè)問(wèn)題的解決過(guò)程培養了學(xué)生從教材文本中提取信息的能力和知識遷移能力。此時(shí)，在教師的引導下，學(xué)生的學(xué)習自然過(guò)渡到“如果我們是摩爾根的研究助手，面對這樣的雜交結果，我們又該做何分析呢？”教師提出問(wèn)題③：根據摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗，分析：①紅眼和白眼這對相對性狀，哪個(gè)是顯性性狀？為什么？②實(shí)驗結果符合孟德?tīng)柕倪z傳定律嗎？③F2中3∶1的性狀分離比，說(shuō)明了什么？④用孟德?tīng)栠z傳規律分析，什么現象不能得到合理解釋?zhuān)繉W(xué)生通過(guò)觀(guān)察、思考、推理，結合前面學(xué)習的知識，完全可以解決前3個(gè)小問(wèn)題。但對第四個(gè)小問(wèn)題充滿(mǎn)了疑惑。這時(shí)，教師適時(shí)講述果蠅體細胞染色體組成、性染色體及同源區段和非同源區段，并舉例說(shuō)明性染色體上基因型的表示方法。為下面探究環(huán)節做好知識的鋪墊。然后提出問(wèn)題④：如果基因位于染色體上，如何解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗的結果，有幾種可能的假設？與摩爾根的雜交實(shí)驗結果都相符嗎？此時(shí)，學(xué)生探究的欲望被充分激發(fā)，學(xué)生的分組討論激烈展開(kāi)。教師引導學(xué)生用遺傳圖解進(jìn)行分析。學(xué)生先提出四種假設。假設Ⅰ：位于常染色體上（P:WW×ww）；假設Ⅱ：位于Y染色體的非同源區段上（P:XX×XYw）；假設Ⅲ：位于X染色體的非同源區段上（P:XWXW×XYw）；假設Ⅳ：位于X、Y染色體的同源區段（P:XWXW×XwYw）。給過(guò)討論，學(xué)生很快排除假設Ⅰ和假設Ⅱ。教師提問(wèn)，學(xué)習小組代表演板假設Ⅲ和Ⅳ的遺傳圖解，并分析結果。學(xué)生不難發(fā)現兩種假設都可以解釋摩爾根的實(shí)驗結果。此時(shí)，學(xué)生探究的熱情空前高漲。教師順勢提出問(wèn)題⑤，引導學(xué)生繼續討論分析：如何進(jìn)一步設計實(shí)驗，以驗證各假設的合理性？學(xué)生通過(guò)激烈的討論，提出測交的實(shí)驗方案，并演板、分析。至此，本節課的重點(diǎn)得以有效突破。通過(guò)這一系列邏輯關(guān)聯(lián)的問(wèn)題的導引，學(xué)生的邏輯推理、實(shí)驗設計與分析、發(fā)散思維能力等都得到了有效鍛煉。同樣重要的是，學(xué)生雖沒(méi)有進(jìn)行真正的實(shí)驗探究，卻親身體驗了“假說(shuō)—演繹法”的科學(xué)研究過(guò)程。
5.4孟德?tīng)栠z傳規律的現代解釋
教師利用課件展示細胞減數分裂模式圖，引導學(xué)生總結孟德?tīng)栠z傳定律的實(shí)質(zhì)，并提出問(wèn)題⑥：用細胞減數分裂模式圖，分析位于一對同源染色體上的兩對等位基因的遺傳，是否還符合孟德?tīng)柕淖杂山M合定律？教師通過(guò)設置新的認知沖突，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生思考，開(kāi)拓學(xué)生思維。通過(guò)師生的共同分析、總結，不僅加深學(xué)生對基因位于染色體上的理解，同時(shí)又突出了摩爾根的“基因連鎖和交換定律”。這一環(huán)節既解決了本節課的又一個(gè)重點(diǎn)，同時(shí)又拓展了學(xué)生的知識面，為學(xué)有余力的學(xué)生課后進(jìn)一步拓展學(xué)習提出了任務(wù)。
6教學(xué)反思
設計的問(wèn)題串實(shí)現了教學(xué)內容問(wèn)題化；層次化、漸進(jìn)化的問(wèn)題有效地激發(fā)了學(xué)生探究的欲望，使學(xué)生的思維始終處于積極活躍的狀態(tài)。學(xué)生始終是思維活動(dòng)的主體，教師始終是引領(lǐng)者、組織者，有效提升了學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習的能力。在基于問(wèn)題導引的探究式課堂教學(xué)中，教師需要做大量的課前準備工作。首先，教師要精心設計問(wèn)題串，既要體現教材知識問(wèn)題化、問(wèn)題設置層次化、層次預設漸進(jìn)化，為學(xué)生課堂上的有效探究鋪路搭橋，又要考慮學(xué)生的接受程度，讓學(xué)生能夠“跳一跳，摘桃子”。此外，教師如何適時(shí)拋出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生思維，引導學(xué)生探究，充分體現了學(xué)生的課堂主體地位，也是決定課堂教學(xué)成敗的關(guān)鍵。否則，整個(gè)課堂“我問(wèn)你答”，精心設計的探究教學(xué)流于形式。最后，教師還要做好充分的預設，并做好對應意外生成的準備。
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