问题教学法是指在课堂中创设问题情境,有意识地设计问题串,以问题驱动学生的学习过程。问题教学法能够诱发学生认知冲突,活跃学生的思维。教师在教学时尽可能引导学生发现问题、提出问题,组织学生讨论,鼓励不同观点之间的相互辩论。按此操作,课堂生动有趣,学生参与率高,效率必然大大提高。
本文以人教版必修三“植物生长素的发现”一节为例,阐述笔者在课堂教学时采用“问题教学法”的一些具体做法。
一、课题的导入
“植物生长素的发现”一节设计的“问题探讨”描述的是植物的向光性。以其导入再合适不过了。上课时,我设计了以下的问题供同学们思考讨论:①图中植物的生长方向有什么特点?②可能是哪种环境刺激引发了这株植物生长方向的改变?③这种改变有什么适应意义?④你有没有思考过为什么有这样的现象?这些问题层层递进,帮助同学们由表及里由浅入深分析这种现象,从而引出本节课课题。
人教版生物教材每一节都有“问题探讨”,描述的都是一些常见的现象。我们要充分利用这一有效资源,以此作为课题导入的突破口。但要注意的是,“问题探讨”注重的是问题分析的过程,而非问题的答案。有些“问题探讨”的答案得在本节学完之后才能得出,所以在利用“问题探讨”时要注意它的地位和作用。
二、教学的过程
本节内容包括两个方面:一是生长素的发现过程,这是本节教学的重点也是难点。主要介绍四位科学家所设计的实验。二是介绍植物激素的概念和生长素的产生、运输和分布。
首先是介绍达尔文、詹森、拜尔、温特的实验设计。
达尔文的实验设计比较复杂。我设计了如下问题让学生思考讨论:①实验设计的基本原则是什么?②设计实验验证胚芽鞘具有向光性;③设计实验探究与胚芽鞘向光弯曲生长有关的结构;④设计实验探究胚芽鞘的感光部位;⑤设计实验探究胚芽鞘向光弯曲的部位;⑥每组实验的自变量、因变量分别是什么?每组实验能得出什么结论?⑦胚芽鞘尖端感受到单侧光的刺激,但弯曲部位却是尖端的下面一段,为什么?⑧该实验能得出什么结论?
从达尔文的实验推论中的疑问——“刺激”是什么,过渡到詹森的实验。课本上关于詹森的实验不是很完整。授课时,我给同学们提了以下问题:①设计实验证明胚芽鞘尖端能产生刺激;②设计实验证明尖端产生的刺激能传递到下部的伸长区;③课本上有关詹森实验示意图是否完整?如果不完整,该怎样补充?④詹森的实验可以得出什么结论?
詹森的实验证明了胚芽鞘尖端产生的刺激传递到下部的伸长区,那么刺激在运输过程中如何引起胚芽鞘的向光弯曲生长?引出拜尔的实验设计。在拜尔实验中强调黑暗条件,这时要求同学们思考:胚芽鞘尖端产生刺激与单侧光有没有关系?哪些实验可以证明?试着运用达尔文、詹森和拜尔的实验方法或结论来解释胚芽鞘的向光弯曲生长的原因。
达尔文、詹森、拜尔的实验初步证明尖端产生的刺激可能是一种化学物质,那么怎样通过实验来证明呢?利用化学物质能够在载体中长时间保存而且不会失去功效,而物理信号没有这种性质来验证。从而引出温特的实验。在讲述温特的实验前,我要求同学们根据实验目的,自己来寻找自变量和因变量,并且自己写出实验步骤,最后根据自己的实验步骤来看温特的实验设计。鼓励同学们主动去发现问题、思考问题,自己试着去解决问题,调动他们学习生物的积极性,培养他们学习生物的兴趣。
温特将尖端产生的物质命名为生长素,但生长素是什么呢?1931年科学家从人尿中分离出了具有生长素效应的物质——吲哚乙酸。在这里,我提了一个问题:能不能把吲哚乙酸认为是生长素?为什么?为植物激素概念的学习打好基础。1946年人们从高等植物中成功分离出生长素。在此我要求同学们算算从达尔文研究植物向光性开始,到最后分离出生长素,前后共经历了多长时间。时间的漫长、科学家们的努力,让同学们体会到科学研究的艰辛、科学成果的来之不易。
第二部分是关于植物激素概念的学习。首先,我提出问题复习动物激素的来源、运输、作用以及作用特点。与动物激素类似,植物激素的概念共包含五个要点:①产生②运输③作用④含量⑤化学本质。这样同学们就很容易理解植物激素的概念,同时又掌握了动物激素和植物激素的区别。
根据植物激素的概念来学习生长素的产生、运输和分布比较简单。其中最复杂的是生长素的极性运输,即从形态学上端向形态学下端运输。我根据一棵正常植株的生长方向来确定主干、侧枝、主根和须根的形态学上端和形态学下端,明确指出形态学上端和形态学下端不会因为植株的地理位置的变化而变化。有关生物素这一运输特性的实验设计,我提了以下问题:本实验的实验目的是什么?自变量是什么?因变量是什么?如何设计对照实验?同学们通过思考讨论自己来完成,并且将课本后的技能训练加以完成。
三、教后的反思
本节内容主要是科学家们的实验设计。同学们经过高一的学习,已经初步具备了分析实验、设计实验的能力。在授课时,只要把实验设计中的关键(实验目的、自变量、因变量)以问题的形式呈现出来,他们就能很快地理解这些实验,效果反应也比较好。
从内容上来看,本节课的容量比较大,课时安排却只有一节课。为了在一节课内完成教学任务,我给同学们设计了以问题为主的预习提纲。课上我把学生分成四组,分别讨论达尔文、詹森、拜尔和温特的实验。最后四个组的代表分别阐述本组的讨论结果。这样能节省很多时间,同样也达到预期的效果。