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生物学课堂 让“死记硬背”走开

[日期:2012-07-03]   来源:福建基础教育网  作者:生物百花园   阅读:208[字体: ]

1.从儿子的家庭作业谈起

儿子的老师又通过校讯通发短信布置作业了:“今天的生物作业是背诵八年级上册66—84页,家长严格要求并签条。”面对这样的作业,真的很无语!以前的作业一般是背诵第几章第几节,快要期末考试了,作业量也加大了。可是,现在问问儿子去年所学的生物知识,已经全部忘记了,没有留下任何痕迹,当时也曾经背诵得滚瓜烂熟,每天背书、家长签条证明、到校后将签条交给老师,暂且不说此作业的程序是否合理,就作业本身来说,这样的背诵作业到底有什么意义?这样的学习方式到底能给孩子什么?有一天孩子走出校门,当这些死记硬背的知识点很快忘记后,还能剩下什么?如果我们的学生忘掉那些死记硬背的知识点后,其他一无所有,这难道不是我们教育的悲哀?老师们是否应该想想,难道我们就不能想办法让孩子们快乐学习?难道我们就不能给孩子一些终身受益的东西?

2.这样的教学内容应该怎样处理?

总是会有一些这样的教学内容:有图片,教材文字信息很少,属于概括性介绍的结论性文字。如果让学生课前预习,一眼就看完了,仅仅是一个死记硬背的过程;学生看了结论,失去了对相关内容的神秘感觉,失去了探究的兴趣;如果让学生查阅资料,这些相关资料很艰涩难懂,一般见于大学教材,并且也仅限于结论性知识点;学生查到相关资料,也仅仅是知识面的拓宽,而无助于理解与思维的提升;如果让学生合作探究,有什么可以探究的呢?常常听到老师们议论上述问题并发出感叹。于是,课堂就简化成了一个记忆甚至背书的场所,老师不过是把教材内容从书上搬到黑板上,照本宣科,稍微好些的也就是多了几个例子和讲解,或者把知识总结一下,而总结的过程也不过是有利于死记硬背罢了。理科的课堂不同于语文课,语文课的朗读可以给孩子文学和美的熏陶,也可以培养孩子的语感。可是科学课,背诵与单纯记忆对学生没有任何意义,只能摧毁孩子们的学习兴趣,老师们是否想过,传说中的“书声琅琅”在理科的课堂上很可恶!面对这样的内容,我们怎么办?

其实,教材内容是死的,我们的备课过程是活的,并且我们要“用教材教,而不是教教材”。这样的教学内容,到底该如何处理呢?如何避免枯燥讲授和死记硬背的注入式教学,让课堂灵动而又鲜活起来?如何让学生从被动接受的角色转变成为主动探索的角色,真正成为学习的主体?如何做到师生、生生互动交流中的碰撞与生成?

让学生终生受益的不仅仅是知识,更重要的是提升思维和创新能力,应用知识解决新问题的能力,养成独立思考的意识和习惯,在学习中养成兴趣,在体验中健康成长。所以,我们想要把课堂建设成能让学生终生受益的地方,就必须让课堂有激情、氛围、思考、交流、碰撞、体验、生成、兴趣,也许这些“课堂关键词”还可以重组、杂交,生成更多精彩。

3.举个例子谈一谈

比如,高中《生物》(分子与细胞)有这样的教学内容:“线粒体的结构和功能”,教材中仅仅提供了一幅电子显微镜照片和一幅结构模式图,文字内容很少,简单介绍了线粒体的结构特点和基本功能。如图。

 

这个内容如何进行课堂教学?我首先查阅了关于线粒体研究的科学史,把多位科学家的研究成果整理和重新组合,变成一系列小资料,让学生根据这些小资料进行思考和分析。再根据学生的认知特点,设计了推理过程,以便引导学生进行推理分析,并把初中所学知识利用起来推理出线粒体的功能。这里要注意,查阅的资料以后可以多年使用,以后再进行补充和更新就可以了。教学过程如下。

3.1 先说说历史

1850年,科学家对细胞的研究已经开始深入,不仅仅限于细胞膜、细胞质、细胞核。一些科学家给细胞染色的时候,发现细胞质并非仅是一种胶状物,里面有一种实体结构存在,呈颗粒状,开始以为是染液中的杂质,重新配制染液后重复实验,还是发现了这种结构。有一位德国科学家叫Benda,他对此进行了较为系统的研究,观察很多材料后发现这种结构总是呈短线状、颗粒状,为了进一步研究的方便,他就给这种结构命名了,不知道功能,也不知道基本结构,叫什么名字呢?因为在光学显微镜下观察,它呈短线状、颗粒状,就叫它“线粒体”吧,这个名字一直沿用到现在。下面我们就开始研究这种细胞器的结构和功能。

讲到这里,学生们已经有了兴趣,我看到,有的学生很惊奇地“哦!”了一声,还有的学生面带微笑地小声说:“名字原来是这么来的!” 名字的由来都知道了,而且是通过这样一个科学研究故事,印象一下子就很深刻,怎么可能忘记呢?

3.2 科学家们就是这样研究的

因为这位德国科学家发现了这种结构----线粒体,就有很多科学家开始了深入研究,人们首先想弄明白的就是这种结构有什么功能,它在细胞里起什么作用呢?下面是不同阶段科学家们的研究成果,同学们看一看,然后分组讨论:线粒体可能有什么功能?

①1890年,德国生物学家在光学显微镜下观察到动物细胞质中存在一种颗粒状结构,称作“生命小体”。1897年Benda重复了以上实验,因这种小体呈短线状或颗粒状,故根据形态将其命名为线粒体(mitochondrion,源于希腊字mito:线、chondrion:颗粒)

②后来的研究发现,线粒体普遍存在于动、植物细胞中。

③在植物幼嫩组织和分生组织中较多,衰老组织中较少。

④哺乳动物的肝细胞和心肌细胞较表皮细胞多(如每个肝细胞可达2000个,而一般细胞只有200个左右)。

⑤在同一细胞中分布不均匀。比如常聚集在精子尾基部,原生动物的纤毛基底部,小肠上皮细胞的微绒毛基部等。

看到这些小资料,学生们感觉很新奇,科学家们就这样研究的,可是从这些研究成果里能看出来什么呢?学生们会经历如下思考过程:

线粒体普遍存在于动、植物细胞中----说明这种结构很重要,是各种细胞必不可少的结构;在植物幼嫩组织和分生组织中较多,衰老组织中较少----幼嫩组织和分生组织新陈代谢较快,衰老组织新陈代谢较慢,这种结构与新城代谢有关,并且可能会有促进作用;哺乳动物的肝细胞和心肌细胞较表皮细胞多----肝细胞和心肌细胞较表皮细胞新城代谢快得多,进一步证实了它可以促进新陈代谢;在同一细胞中分布不均匀----精子尾是精子运动所必需的,原生动物的纤毛也是运动所必需的结构,小肠上皮细胞的微绒毛和细胞内外物质的搬运有关,而这些过程都需要消耗能量,那么,这种结构难道可以提供能量?

此时,有学生会提出合作讨论的成果:线粒体可能与能量供应有关。

尽管学生还不能确定这个结论是否准确,但他们的推理是合理的,这个过程所给他们的决不仅仅是一个小知识点,他们在讨论、分析的过程中培养了思辨能力,在思考过程中丰富了体验、感知了科学研究中思考的力量、养成了思考的习惯。并且,这样获得的知识会忘记吗?还需要布置背书的作业吗?

当我告诉学生们:你们和当时科学家思考的结果是一样的,他们当年也得出了“线粒体可以给生命活动提供能量”这样一个结论,学生们有的欢呼起来,是啊!经过自主探究获得知识,整个过程都是快乐的,甚至是激动人心的,哪个学生不喜欢呢?

3.3 我们也来当当科学家

下面的启发式谈话法要把学生的思维牢牢抓住,又要让学生大胆想象和推理,因为不仅要用到初中所学的生物学知识,还要用到化学知识。这个过程中,学生必须把原有知识系统化、整体化,转化为获取新知识的能力,利用这些知识去推理,建构新的知识,让知识显示出应有的力量,达到学以致用的效果。

①根据初中所学内容,同学们想一想,生命活动所需的能量是从哪里来的?

学生会想到初中所学的食物的营养、消化和吸收、有机物的氧化供能等知识,当然就会想到生命活动所需的能量来自于有机物,对人来说,这些有机物来自于食物。

②有机物中的确含有能量,只有释放出来才能被生命活动利用,但这些能量怎样才能释放出来呢?

初中生物课上学习过,有机物燃烧可以释放出大量能量,有机物在细胞内被氧化分解也会释放出能量,学生很容易就可以想到,有机物通过氧化分解即可释放出能量。

③有机物在有氧条件下分解被称做细胞的有氧呼吸,线粒体和能量供应有关,由此你能推出线粒体的功能吗?

能量来自于有机物,有机物在细胞内的氧化分解叫做有氧呼吸,而线粒体又和能量供应有关。难道线粒体就是专门氧化分解有机物的场所?学生自然而然就会推理出这样一个结论。此时,结论“线粒体是有氧呼吸的主要场所”的形成水到渠成。

老师们可以想一想,这样得出的结论,和直接告诉学生的结论或者让学生死记硬背这样一个结论相比较,同样一个知识点的教学,是不是有本质的不同?

此时,老师要告诉学生:看来这个线粒体对于细胞来说是必不可少的,非常重要的。我们很想知道它是怎样“工作”的,这就需要研究它的基本结构如何,可是它太微小了!在光学显微镜下,也只不过可以看到它呈“短线状、颗粒状”,内部结构如何?当时没有电子显微镜,科学家们只好进行推测了,我们今天也来推测一下,看看它应该具备怎样的结构?

①有机物氧化是一个很复杂的过程,由几十个步骤的化学反应组成,有几十种中间产物,这些中间产物是集合在一起反应效率高,还是分散开反应效率高?应该有个什么样的结构比较好?

其实,老师的启发式提问可以很好地引导学生进入思考状态,这个问题的作用就是让学生首先进入积极思考的状态,这还用说!当然应该有“膜”把这些中间产物包围起来,和周围其他物质分隔开来,避免其他物质的干扰,这样,内部化学反应就可以高效进行了。

当学生推理完毕并回答后,老师要及时告诉学生:后来的科学研究表明,线粒体不仅有膜结构,而且有双层膜,外膜和内膜,这两层膜把把线粒体内的物质包围起来,创造了一个稳定的内部环境。

②内部膜面积大些好还是小些好?要扩大膜面积有哪些方式?

这就用到化学知识了,化学反应的面积越大,反应速率就越大,可是,扩大面积有哪些方式呢?有的学生站起来说“内膜上应该有很多突起,像毛巾一样”;还有的同学说:“线粒体的内膜应该像发动机的散热器片一样,长出来许多片片”,他们在思考,尽管想象和描述的并不准确,毕竟他们认真思考了,这时必须的一个“思考—模拟—建构”的过程。

其实,真实的线粒体内膜和同学们想象的有很多相似之处,它的内膜多处向里折叠,在里面看,就形成了很多皱褶或者说凸起,科学家给这些结构起了个名字,因为它们像起伏绵延的群山,所以就叫做“嵴”,正是这种叫做“嵴”的结构大大增加了内膜的表面积,使线粒体内的化学反应可以高效进行。

③线粒体内的化学反应是在常温常压下进行的,怎样保证反应能够快速而高效地进行?这又需要哪些条件呢?

有很多物质的化学反应需要在高温、高压等条件下才能进行,细胞内的化学反应不可能有高温条件,更不可能有高压条件,在常温常压等很温和的条件下进行,又必须快速高效进行,同学们分组讨论一下,需要什么条件?学生经过讨论一般都会总结出两个条件:①水溶液环境;②催化剂。研究发现,线粒体的双层膜围成的空腔内充满了液态的基质,线粒体内有一些有催化能力的有机物,我们把它们叫做酶,它的催化能力很强,这些酶就存在于线粒体的内膜上和基质中。

根据上面的思考和推理过程,同学们自己在笔记本上总结线粒体的结构特点,可以表格形式,或总分形式,也可以用概念图的方式。然后老师要找几个有代表性总结的在投影上展示。不可否认,有时候老师往往小看了这些学生们,他们的总结有时候会让老师大吃一惊的,不信,您试试看!因为这些知识是他们通过自己“辛辛苦苦、绞尽脑汁的思考”探索来的,他们??ldquo;很珍惜”这些成果的,当然会用心地把它们总结出来。学生们“辛辛苦苦、绞尽脑汁的思考”不正是我们想要的过程么?正是经历了这样的过程,我们才顺利达成新课程的教学目标,难道不是这样吗?

4.生物学课堂,应该拒绝“死记硬背”

在这个过程中,学生利用以前学过的知识,经过思考、推理,建构了线粒体的结构,没有硬性地灌输,没有死记硬背,整个教学过程学生都处于一种积极思考的状态,通过自己的探索主动去获取知识。老师们想一想,这个过程除了知识的学习、思维能力和推理能力的提升外是否还有更重要的东西?德国哲学家雅斯贝尔斯说:“真正的教育绝不容许死记硬背,教育的过程是让受教育者在实践中自我学习和成长,而实践的特性是自由游戏和不断尝试。所以,自然科学课的开设,是掌握自然科学认识的基本方法论。”

上述教学过程除了知识与技能、过程与方法,更重要的是在引导学生形成生命科学研究的基本观点----结构总是和功能相适应。这就是雅斯贝尔斯所说的自然科学认识的基本方法论。这是死记硬背和灌输式教学永远都别想达到的效果。另外,学生在整个过程中体验了问题的分析与推理,以及获取新知识的内心满足感,对于学生独立思考习惯的养成也起到了很大作用。


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