例說探究性學(xué)習(xí)教學(xué)中問題串的設(shè)置
晉江陳埭民族中學(xué) 莫洪君
筆者在高中生物學(xué)的教學(xué)中，對(duì)于探究性學(xué)習(xí)進(jìn)行了多次嘗試，發(fā)現(xiàn)教師對(duì)于整個(gè)探究性學(xué)習(xí)過程中問題串的設(shè)置是至關(guān)重要的，問題設(shè)置得得當(dāng)與否，直接關(guān)系到探究能否順利進(jìn)行下去。那么怎樣設(shè)置有效的問題串呢？下面我就這個(gè)問題通過具體案例來談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)體會(huì)。
這學(xué)期我上高一年生物模塊二《遺傳與進(jìn)化》。這個(gè)模塊其實(shí)整個(gè)就是一個(gè)探究的過程：從孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)開始探究，首先是孟德爾提出遺傳因子的概念，即現(xiàn)在所說的基因；發(fā)現(xiàn)基因的存在以后，接著探究基因究竟在哪里，通過探究得知，基因主要在染色體上，然后又通過一系列實(shí)驗(yàn)證明基因的本質(zhì)是DNA，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究基因的組成結(jié)構(gòu)（靜態(tài)）和基因的各種行為（動(dòng)態(tài)），最后探究基因在進(jìn)化中的作用和在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
可以說，整個(gè)模塊都適合上探究性教學(xué)，如果引導(dǎo)得好，無疑是一件極其有趣的事情。
筆者在上該模塊第二章《基因和染色體的關(guān)系》的時(shí)候，按著自己的思考做了些調(diào)整：我沒有按照課本平鋪直敘地上下去，而是將課題做了一下改變，將原來《基因與染色體的關(guān)系》改為《基因在哪里？》，這樣一來，該課就變成了我們師生一道探究基因在細(xì)胞中位置的過程。方向定下來了，可具體怎么實(shí)施，即教師怎樣引導(dǎo)學(xué)生去進(jìn)行有效地探究？這就涉及到一個(gè)關(guān)鍵的問題——問題串的設(shè)置。
怎樣設(shè)置一系列有趣而且有效的問題來激發(fā)學(xué)生探究的欲望，并引導(dǎo)大家一步步深入分析，最后得出自己的結(jié)論呢？
首先是要提出一個(gè)值得探究的問題。這節(jié)課的問題“基因在哪里？”是怎樣提出來的呢？根據(jù)建構(gòu)理論，一切問題的提出都是與學(xué)習(xí)者本人的認(rèn)識(shí)領(lǐng)域有關(guān)或接近，否則就不會(huì)引起學(xué)習(xí)者的興趣。也就是說，一切探究性活動(dòng)，都只能是建立在學(xué)生已有的基礎(chǔ)上，從學(xué)生原有的知識(shí)領(lǐng)域出發(fā)，來探究未知的世界。那么“基因在哪里？”這個(gè)問題探究的起點(diǎn)在哪里呢？很顯然，我們首先得搞清楚基因這個(gè)概念是怎么樣提出來的?；颍疵系聽栕畛跆岢龅倪z傳因子。在孟德爾的分離定律中，他首次提出了這個(gè)概念。在分離定律中，孟德爾描述了遺傳因子的行為：“在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。”正是這些對(duì)遺傳因子行為的描述，成為我們探究基因位置的源頭。
根據(jù)孟德爾所說的，遺傳因子即基因是在形成配子時(shí)分離的，而且會(huì)隨著配子遺傳給后代。這就必然使我們開始關(guān)注配子的形成過程——減數(shù)分裂。所以，在引導(dǎo)大家復(fù)習(xí)完孟德爾的分離定律后，又繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)チ私鉁p數(shù)分裂的秘密，看看能否在減數(shù)分裂中找到與基因有關(guān)的線索。在學(xué)習(xí)減數(shù)分裂過程的時(shí)候，我引導(dǎo)學(xué)生們把注意的焦點(diǎn)放在對(duì)在形成配子時(shí)基因和染色體行為的比較上。通過比較，學(xué)生發(fā)現(xiàn)基因和染色體的行為存在幾點(diǎn)相似的地方，這樣學(xué)生開始把探究聚焦在基因和染色體的關(guān)系上。
那么基因和染色體究竟存在什么樣的關(guān)系呢？我讓學(xué)生們把基因標(biāo)記在染色體上，然后畫圖來表示精原細(xì)胞形成精子的過程。通過畫圖，學(xué)生們更加直觀地猜測(cè)到：基因很顯然就在染色體上。
這時(shí)，我不失時(shí)機(jī)地給大家介紹了美國薩頓的假說，并重點(diǎn)介紹了他的思維方法——類比推理的特點(diǎn)，使學(xué)生們又認(rèn)識(shí)到兩點(diǎn)：第一，類比推理不是一種邏輯很強(qiáng)的思維方法；第二，假說還不一定是真理，假說上升為真理還需要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。于是，我又很自然地提出：我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)什么樣的實(shí)驗(yàn)來證明基因就在染色體上呢？
接著，我給大家介紹了摩爾根以及他的實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)的過程和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，在這里，我重點(diǎn)抓住實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的異常的現(xiàn)象——雜交中出現(xiàn)的白眼果蠅總是雄性的。引導(dǎo)學(xué)生抓住關(guān)鍵現(xiàn)象來分析至關(guān)重要的，這是進(jìn)行成功探究的第一步，使得學(xué)生找到了興趣點(diǎn)——白眼果蠅為什么總是雄性的？那么接下來就是如何讓學(xué)生學(xué)會(huì)分解問題，化難為易，化繁為簡了。首先引導(dǎo)學(xué)生們比較容易地判斷出白眼是隱性性狀，紅眼是顯性性狀；然后又引導(dǎo)大家分析果蠅的染色體情況，指出與人類一樣是XY型；接著引導(dǎo)大家把白眼基因的位置鎖定在性染色體上。這樣，一步步，層層深入，最終得出W基因在X染色體上的結(jié)論。
通過對(duì)摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的分析，學(xué)生們得出一個(gè)結(jié)論：基因在染色體上。本來，探究到這里也可以基本上暫告一個(gè)段落了。但是，在生物學(xué)領(lǐng)域，由于生命現(xiàn)象的復(fù)雜性，每一個(gè)結(jié)論常常有它的局限性。就如基因在染色體上這個(gè)結(jié)論也是如此。所以，我繼續(xù)引導(dǎo)大家分析，提出：如果我們知道基因其實(shí)就是我們所說的DNA片斷，那么，你還認(rèn)為基因只是在染色體上嗎？鑒于有的學(xué)生前面的知識(shí)已經(jīng)遺忘，所以我又讓學(xué)生回顧了DNA在細(xì)胞中的分布情況，做了一下鋪墊，最后學(xué)生們得出結(jié)論：基因不僅存在染色體上，還存在葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。
基因在哪里？到這里我們終于得出了自己的答案。
通過以上案例的分析，我們究竟應(yīng)該如何設(shè)置問題串進(jìn)行有效的探究？筆者認(rèn)為：
第一， 找到一個(gè)真正值得探究的問題。難度要適合，內(nèi)容上要緊緊貼近我們最近的教學(xué)進(jìn)程。對(duì)于教材中陳述性的內(nèi)容，我們可以加以改造，遵循前輩科學(xué)家的研究足跡，簡單再現(xiàn)對(duì)于該問題的研究歷程。在我們?nèi)粘＝虒W(xué)中，還有很多這樣值得我們?nèi)ジ脑?、去嘗試的地方，比如對(duì)于光合作用的探究史、對(duì)于生命起源的探究史等等。
第二， 追溯探究問題的源頭。只有找到探究問題的源頭，才能夠找到問題探究的起點(diǎn)，才能夠根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行行之有效的探究活動(dòng)。如果沒有找到這個(gè)探究的起點(diǎn)，一切探究活動(dòng)就會(huì)流于形式，就會(huì)外在于探究者。從源頭開始探究到最終結(jié)論的提出，是一個(gè)完美的過程，是一個(gè)很自然的過程。
第三， 要善于從問題的分析中發(fā)現(xiàn)下一個(gè)問題的線索。比如在分析孟德爾的分離定律的時(shí)候，由遺傳因子的分離就聯(lián)想到減數(shù)分裂，在分析減數(shù)分裂的染色體行為的時(shí)候，就聯(lián)想到與基因的相似性等等。只有這樣，才能夠在一系列因果聯(lián)系中，我們最終構(gòu)建起主導(dǎo)探究的問題串。
第四， 要善于從復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)中找到關(guān)鍵現(xiàn)象進(jìn)行分析。有時(shí)一個(gè)實(shí)驗(yàn)可能有很多相關(guān)現(xiàn)象，但是往往只有一個(gè)現(xiàn)象才是最關(guān)鍵的。只有抓住最關(guān)鍵的現(xiàn)象進(jìn)行分析，才可能有比較重大的突破。比如在分析摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么白眼果蠅總是雄性的？這就是非常關(guān)鍵的現(xiàn)象。
第五， 要善于運(yùn)用已知的知識(shí)通過邏輯推理得出未知的知識(shí)。例如在分析基因的位置時(shí)，我們不是簡單地得出結(jié)論，一定是在染色體上，而是根據(jù)我們學(xué)生所知道的一個(gè)知識(shí)，即DNA的分布不僅在染色體上，而且在線粒體和葉綠體上，由此進(jìn)一步得出基因在細(xì)胞中的分布情況。
一孔之見，有待和大家深入探討。關(guān)于探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)，雖說教無定法，但是作為新事物，作為剛剛接觸這個(gè)新事物的人，筆者仍然希望在這方面繼續(xù)進(jìn)行探討，以期發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律性的東西，從而指導(dǎo)自己的教學(xué)行為。
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