基于“问题解决”模式的高中生物专题教学尝试_思维品质论文

基于“问题解决”模式的高中生物学说题教学尝试,本文主要内容关键词为:学说论文,模式论文,高中生物论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

高中生物习题教学往往固定在“学生做题——教师讲题”的僵化的程式上,造成学生的知觉定势、思维定势,不利于学生问题解决能力的培养。学生在遇到类似问题时有“似曾相识”之感,却往往“懂而不会”,不能独立解决。针对这种情况,笔者在教学中以“问题解决”为基本模式,在教学实践中引入“说题”教学,取得了较好的教学效果。

一、问题解决

问题解决是指由一定情境引起,按照一定目标,应用一定认知操作或技能活动,使得问题得以解决的过程,是一个人有目的的、主动的认知活动过程。一般说来,问题解决的周期包含问题识别、问题定义、策略构思、信息组织、资源分配和监控、评价几个步骤,如图1所示。

问题解决可以大致归纳为问题表征、策略构思、执行策略及监控评价四个主要阶段。在问题解决的实践中,教师可以灵活地根据问题解决过程的情况改变其顺序,甚至可以跳过或重复某些步骤。

二、“说题”教学

“学生做题——教师讲题”的习题教学模式中,教师面对的是学生静态、最终的问题解决方案,无法获知学生的内在、隐性的思维过程及思维错误点、遗漏点、薄弱环节等,无法洞悉学生有无形成有效认知策略。

基于“问题解决”模式的说题教学,让学生按照问题解决的基本阶段步骤叙述其解题过程,外化其思维,有利于教师加以诊断、评价和监控,修正、完善认知结构。

在说题教学中,主要有两种教学形式:课堂说题和课后说题。课堂说题主要对学生的知识、技能及思维、策略等有普遍意义的问题,让学生在课堂上进行说题,有利于大多数学生共同形成良好的问题解决方法。课后说题,包括课后学生和教师一对一的说题及学生和学生之间的说题,让具有认知及思维异质性学生之间相互进行思维碰撞,达到合作学习、共同发展的效果。

三、说题教学的一般程序及教学实例

根据问题解决的基本程序,设定说题的主要程序,包括让学生进行问题表征、说策略构思、说解题过程、说监控评价等。以下结合具体教学实例加以说明。

1.说题教学实例及程序

(1)说问题表征

针对问题情境,说问题的目标状态和起始状态,即说出要解决的问题和已知条件、问题所涉及的知识点。

用放射性同位素标记玉米体细胞的全部染色体的DNA,包括DNA两条脱氧核苷酸链,为问题起始状态。问题的目标状态是两次有丝分裂的中期、后期的染色体中放射性物质的分布情况。假定的已知条件是DNA分子的复制的半保留复制特征、细胞分裂过程中染色体数目的变化规律及染色体与DNA之间的关系。

(2)说策略构思

说出解决问题的策略。通过问题的分析,了解已知的条件,到问题目标状态的距离,决定运用何种策略解决问题。需要发散性思维和聚合性思维,思考各种各样不同的可能解决问题的方法,进行归纳,找出最佳方案。

已知一个细胞的20条染色体由标记,可以通过作图法,以细胞中含有一条染色体为例,画出两次有丝分裂过程,及第二次分裂中期、后期染色体的同位素标记情况。

(3)说解题过程

即让学生说出从问题的起始状态到目标状态的程序和路径。教师可以了解学生在问题解决过程中的信息组织和资源分配的情况,并进行诊断。

第一次分裂完成时,所有细胞中的DNA分子都是含有标记的,只是每个DNA分子的双链中,只有一条链含有。第二次分裂,根据半保留复制特征,分裂中期,着丝点未分开,所有20条染色体都含有标记。分裂的后期,着丝点分开,一个细胞中,染色体的数目加倍为40条,其中有一半的染色体含有,即有20条染色体含标记,如图2所示。

此过程中教师要给学生足够时间分析过程,进行板演,并进行适当点评。

(4)说监控及评价

问题解决过程需不断地进行自我检查,对解决效果进行评估,并总结方法和规律,此为问题解决的监控评价阶段。学生“说”监控评价有助于了解学生的元认知调控水平,反映学生对自身的认知活动进行积极的、自觉的监视、调节和控制情况。良好的元认知调控能让良好策略构思内化为可靠的程序性知识,被问题解决者掌握,以便下次遇到类似问题时进行迁移应用。

如对本题进行总结:考查的知识是细胞增殖过程中染色体的行为及DNA复制的特点,并加入了同位素标记这种科学研究方法。解题过程中一般可用图示法。

2.学生问题解决过程中典型错误及分析

(1)一个细胞20条染色体都用标记,学生误认为每条染色体上DNA的一条链被标记;第一次和第二次有丝分裂的染色体行为相同,学生把第一次分裂的结果当成第二次分裂的结果;错认为DNA分子上两条脱氧核苷酸链被标记才算此染色体被标记。

分析:典型的问题定义或表征错误,需要教师加强染色体、DNA、染色单体、脱氧核苷酸链之间关系的教学。

(2)较多学生没有进行作图,而是凭借抽象思维进行思考,导致思维混乱。还有学生试图以一个细胞中2条甚至4条染色体为例进行作图。

分析:策略构思不当,需要教师加强问题解决策略的指导。在有丝分裂中没有同源染色体分离现象,以一条染色体作图即可替代20条染色体的情况。

(3)在作图分析姐妹染色单体分离的情况时,发生分析错误,如下页图3、4所示。

分析:在解题过程的信息组织和利用中,学生的原有知识错误,需要教师加强细胞分裂基本知识如染色体结构等的教学。

(4)学生不能意识到自己在问题解决中的错误,或意识到错误却不能分析错误出现的环节,对问题给出错误的解答。

分析:认知监控及认知评价能力较薄弱,需要平时教学中加强元认知监控能力的培养。

3.变式训练

变式练习通过不断变换问题的非本质特征的呈现形式,让学生逐渐认识到问题的本质及解决问题的方法和规律,有利于培养学生举一反三、触类旁通的能力。

四、说题教学应该遵守的原则

1.适切性原则

不是所有的内容都有说题的必要。根据现代认知理论对知识的分类,说题教学的内容主要是能体现学生的思维能力和思维品质的程序性的知识问题,如DNA分子复制过程的相关计算、有丝分裂及减数分裂过程染色体、染色单体、DNA分子的变化情况,遗传推理和概率计算等。

2.全面性原则

课堂教学时间有限,教师要选取对学生的知识积累、策略运用、元认知水平的提高有普遍意义的问题,让个别学生进行说题活动,引起多数学生兴趣,提高学生的认知能力。学生之间的认知水平、思维品质存在个体性差异,可以组织学生课后个别说题,了解部分学生的思维独创性,或组织学生与学生间说题,提高合作学习能力。

3.主体性原则

说题将学生内在的思维外化成语言而表达出来,主体是学生。“说”的过程遇到困难时,教师若置学生的心理、思维状态于不顾,超前指路,将自己“理想的”解题方法呈现,则会泯灭学生的思维之花,阻碍学生创造性思维发展,违背课堂教学的主体性原则。

五、反思

教学实践中可以看到,说题教学是体现教学中教师主导和学生主体的理想教学模式。学生在精心做题的基础上,阐述采用的思维方式、解题策略、依据及解题后的感想,发生了“被动听”到“主动说”角色转变,化隐性的思维为有声思维,体现了学生的主体性。学生的问题解决思维外显化,教师可以从中了解、诊断学生的陈述性知识、程序性知识及策略性知识在综合运用于问题解决实践中的薄弱环节,从而有的放矢地进行教学活动。另外,从学生的说题过程看到,具有较好元认知监控能力的学生,在问题解决的过程中能不断检查、调整自己的思维策略,往往问题解决的效果较好。元认知监控能力直接影响学生问题解决过程和成果,制约学生的智力水平、思维品质的发展,需教师在说题教学中加以重视。

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