問題教學法是指在課堂中創(chuàng)設問題情境,有意識地設計問題串,以問題驅動學生的學習過程。問題教學法能夠誘發(fā)學生認知沖突,活躍學生的思維。教師在教學時盡可能引導學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,組織學生討論,鼓勵不同觀點之間的相互辯論。按此操作,課堂生動有趣,學生參與率高,效率必然大大提高。
本文以人教版必修三“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)為例,闡述筆者在課堂教學時采用“問題教學法”的一些具體做法。
一、課題的導入
“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)設計的“問題探討”描述的是植物的向光性。以其導入再合適不過了。上課時,我設計了以下的問題供同學們思考討論:①圖中植物的生長方向有什么特點?②可能是哪種環(huán)境刺激引發(fā)了這株植物生長方向的改變?③這種改變有什么適應意義?④你有沒有思考過為什么有這樣的現(xiàn)象?這些問題層層遞進,幫助同學們由表及里由淺入深分析這種現(xiàn)象,從而引出本節(jié)課課題。
人教版生物教材每一節(jié)都有“問題探討”,描述的都是一些常見的現(xiàn)象。我們要充分利用這一有效資源,以此作為課題導入的突破口。但要注意的是,“問題探討”注重的是問題分析的過程,而非問題的答案。有些“問題探討”的答案得在本節(jié)學完之后才能得出,所以在利用“問題探討”時要注意它的地位和作用。
二、教學的過程
本節(jié)內容包括兩個方面:一是生長素的發(fā)現(xiàn)過程,這是本節(jié)教學的重點也是難點。主要介紹四位科學家所設計的實驗。二是介紹植物激素的概念和生長素的產生、運輸和分布。
首先是介紹達爾文、詹森、拜爾、溫特的實驗設計。
達爾文的實驗設計比較復雜。我設計了如下問題讓學生思考討論:①實驗設計的基本原則是什么?②設計實驗驗證胚芽鞘具有向光性;③設計實驗探究與胚芽鞘向光彎曲生長有關的結構;④設計實驗探究胚芽鞘的感光部位;⑤設計實驗探究胚芽鞘向光彎曲的部位;⑥每組實驗的自變量、因變量分別是什么?每組實驗能得出什么結論?⑦胚芽鞘尖端感受到單側光的刺激,但彎曲部位卻是尖端的下面一段,為什么?⑧該實驗能得出什么結論?
從達爾文的實驗推論中的疑問——“刺激”是什么,過渡到詹森的實驗。課本上關于詹森的實驗不是很完整。授課時,我給同學們提了以下問題:①設計實驗證明胚芽鞘尖端能產生刺激;②設計實驗證明尖端產生的刺激能傳遞到下部的伸長區(qū);③課本上有關詹森實驗示意圖是否完整?如果不完整,該怎樣補充?④詹森的實驗可以得出什么結論?
詹森的實驗證明了胚芽鞘尖端產生的刺激傳遞到下部的伸長區(qū),那么刺激在運輸過程中如何引起胚芽鞘的向光彎曲生長?引出拜爾的實驗設計。在拜爾實驗中強調黑暗條件,這時要求同學們思考:胚芽鞘尖端產生刺激與單側光有沒有關系?哪些實驗可以證明?試著運用達爾文、詹森和拜爾的實驗方法或結論來解釋胚芽鞘的向光彎曲生長的原因。
達爾文、詹森、拜爾的實驗初步證明尖端產生的刺激可能是一種化學物質,那么怎樣通過實驗來證明呢?利用化學物質能夠在載體中長時間保存而且不會失去功效,而物理信號沒有這種性質來驗證。從而引出溫特的實驗。在講述溫特的實驗前,我要求同學們根據(jù)實驗目的,自己來尋找自變量和因變量,并且自己寫出實驗步驟,最后根據(jù)自己的實驗步驟來看溫特的實驗設計。鼓勵同學們主動去發(fā)現(xiàn)問題、思考問題,自己試著去解決問題,調動他們學習生物的積極性,培養(yǎng)他們學習生物的興趣。
溫特將尖端產生的物質命名為生長素,但生長素是什么呢?1931年科學家從人尿中分離出了具有生長素效應的物質——吲哚乙酸。在這里,我提了一個問題:能不能把吲哚乙酸認為是生長素?為什么?為植物激素概念的學習打好基礎。1946年人們從高等植物中成功分離出生長素。在此我要求同學們算算從達爾文研究植物向光性開始,到最后分離出生長素,前后共經歷了多長時間。時間的漫長、科學家們的努力,讓同學們體會到科學研究的艱辛、科學成果的來之不易。
第二部分是關于植物激素概念的學習。首先,我提出問題復習動物激素的來源、運輸、作用以及作用特點。與動物激素類似,植物激素的概念共包含五個要點:①產生②運輸③作用④含量⑤化學本質。這樣同學們就很容易理解植物激素的概念,同時又掌握了動物激素和植物激素的區(qū)別。
根據(jù)植物激素的概念來學習生長素的產生、運輸和分布比較簡單。其中最復雜的是生長素的極性運輸,即從形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸。我根據(jù)一棵正常植株的生長方向來確定主干、側枝、主根和須根的形態(tài)學上端和形態(tài)學下端,明確指出形態(tài)學上端和形態(tài)學下端不會因為植株的地理位置的變化而變化。有關生物素這一運輸特性的實驗設計,我提了以下問題:本實驗的實驗目的是什么?自變量是什么?因變量是什么?如何設計對照實驗?同學們通過思考討論自己來完成,并且將課本后的技能訓練加以完成。
三、教后的反思
本節(jié)內容主要是科學家們的實驗設計。同學們經過高一的學習,已經初步具備了分析實驗、設計實驗的能力。在授課時,只要把實驗設計中的關鍵(實驗目的、自變量、因變量)以問題的形式呈現(xiàn)出來,他們就能很快地理解這些實驗,效果反應也比較好。
從內容上來看,本節(jié)課的容量比較大,課時安排卻只有一節(jié)課。為了在一節(jié)課內完成教學任務,我給同學們設計了以問題為主的預習提綱。課上我把學生分成四組,分別討論達爾文、詹森、拜爾和溫特的實驗。最后四個組的代表分別闡述本組的討論結果。這樣能節(jié)省很多時間,同樣也達到預期的效果。