首页 -> 2007年第1期
在生物习题教学中引入原始问题的思考
作者：邓 鹏
一､ 原始问题与传统习题的比较
原始问题是指自然界及社会生活､生产中客观存在且未被加工的生物问题,是生活中的生命现象,保持着生活中生命现象的“原汁原味”;而生物习题则是从实际问题中经过简化､抽象等加工出来并在编制者设定的情境､条件､范围内的练习作业｡确切地说,原始问题的表述形式是对科学现象的描述,它基本上采用文字叙述的方式呈现科学现象,与传统习题显著不同的是:它没有传统习题中常常给定的已知量和未知量,没有传统习题强调的前提和条件,而这些都需要学生根据自己解题的需要去设置｡例如2006年理综试题(全国卷I)第30题关于“探究光合作用和呼吸作用中有无气体的产生和消耗”,题目中除给定了实验材料､用品､试剂外,还给定了实验操作的起始步骤,要求学生在已有的方向和条件下续写后继步骤,这就是一道典型的传统习题｡如果将题中所给信息全部省去,将题目设为“由你自选实验材料､试剂等,设计一个探究光合作用过程中有无气体的产生和消耗的实验”,这就成了一道原始生物问题｡可以看出,原始问题具有更大的开放性,要求的能力更高,题目的灵活性更强,学生可以根据自己所掌握的知识自由发挥,而不是在一条人为设置的胡同里艰难前行,更利于学生创造能力的发展｡
二､ 原始问题的解决过程
原始问题的解决需要经历三个相互衔接的过程(如图):
第一步,问题是针对什么科学现象和事实的,弄清楚原始问题是什么,即认识问题;第二,原始问题怎样通过简化､抽象后转化为科学模型,即科学建模;第三,怎样通过联系所学知识推导､分析并解决问题,即解题技巧｡
由于历史原因,我国传统问题教学往往侧重于图中的第二个过程(建模)和第三个过程(技巧),特别是注重第三个过程(技巧),尤其缺少第一个过程(认识),对科学现象和科学事实把握不够｡具体体现就是学生一旦遇到新情境､新问题往往束手无策,缺乏创造性,这极大地影响了学生能力的发展｡而原始问题则不然,其解决过程除了联系推导(解题技巧)等过程外,还包括建立模型的简化､抽象(科学建模)以及对原始问题加以直觉的认识､判断｡认识问题的过程,需要学生运用分析､综合､抽象､概括等多种思维方法将原始问题转化为习题,然后再联系所学知识､运用等效模型等科学方法解决问题,是对传统习题解决的更高层次的要求,整个过程是多种思维能力的发展和科学方法培养的过程｡
三､ 原始问题的教育功能
1.原始问题有助于解决目前生物教育内部效度和外部效度不能统一的矛盾
一直以来,在生物教学中存在这样的一个矛盾:既要使学生打下坚实的生物学理论知识基础,掌握良好的科学方法;又要学以致用,使学生能利用所学生物学知识解决生活中的生命问题｡这就是我们要解决的问题,即解决生物教育内部效度和外部效度不能统一的矛盾｡传统生物习题教学侧重于知识的传授,强调建立牢固的知识网络｡这样能巩固和加深学生所学知识,考查学生掌握知识的水平,内部效度比较高,但缺乏外部效度｡在这种情况下,我们开始重视起研究性学习｡而对于研究性学习,虽然具有较高的外部效度,但却难以保证科学教育的内部效度｡可以看出,外部效度高的教育结果谈不上对其他情况的普遍意义,而内部效度高的教育结果也不一定能够一般化到现实中去,两者之间总是不能统一｡
原始问题教学并不局限于教育生态强调的情境化,而是把生物学理论知识融入到鲜活的生物学现象中,主张把习题固有的严格性移植到自然真实的科学环境中,并在其中揭示科学教育活动的因果关系｡因此,原始问题教学所采用的方法,具有不同于习题教学强调记忆而忽视学生能力培养的特点,又不同于研究性学习为探究而牺牲知识传授效率的特点,它强调给定的情境虽然是原始的,但问题本身又必须是严格的｡也就是说,它提高了生物学教育的外部效度,而不需以降低内部效度为代价｡另外,原始问题将习题的严格控制应用于科学现象之中,并且经过抽象后可以成为习题,就使它在一定程度上具备高效完成间接经验知识内化的功能,从而将内部效度和外部效度较好地统一起来｡
2.原始问题有助于学生思维能力的培养
根据耗散结构理论,非平衡是有序之源,一个系统中只有开放才能有序｡这是因为有序的结构需要不断与外界进行交换才能维持,封闭的系统无法进行有效的交换,最终会变得混沌｡思维的发展过程同样如此,思维之所以不断深化,是因为在大脑的认知过程中,原来认知结构的平衡状态被外来刺激所打破,发生了“同化”或更为深刻的“顺应”过程,使原来的认知结构得到充实或变革,达到新的水平和条件的平衡｡
传统的问题,往往与生活现象相脱离,大量的记忆题､类似题､抠字眼题甚至是争议题充斥着学生的大脑,学生拿到题目就是寻找关键字词,猜测出题者意图,回忆课本相关知识,认真规范答题,这个过程从习题到课本,思路格式化､套路化,往往不问其生活源头,也不思考其生活应用｡为了做题而做题,感受不到科学现象真实与鲜活的一面,久而久之便桎梏了创造性思维的发展｡而且由图可知,习题在一定程度上就是一个封闭系统,其边框为虚线框,它基本上排除了其他环境因素的影响,很难激起学生进行积极思维｡
原始问题则不然,由于构成原始问题的背景信息往往来源于现实生活或客观存在的生命现象,学生在解决此类问题时,就要注意生活现象及其相互关系的隐蔽性和知识运用的迁移性｡况且原始问题具有开放性特点,这也决定了原始问题的解决必然是探索和发现的过程,原始问题与哪些生物知识发生联系､应该用什么生物学概念和规律,采用什么生物模型解决问题并不是一目了然的｡面对一个信息庞杂､客观真实的原始问题,学生很难找到可以拿来直接仿效的原型,学生的思维处于非平衡状态,需要学生对问题条件及其相互关系进行综合考虑,深化､活化对概念､规律的理解,进行抽象和概括､推理和联想,并将已经掌握的知识和方法进行有效迁移,才能解决问题达到培养学生创造性思维的目的｡
3.运用原始问题培养学生掌握科学方法的能力
现在的很多习题都是从原始问题抽象出来的,已经把原始问题的一些次要细节､非本质的联系舍去,没有科学现象与事实作为背景,甚至完全脱离科学现象,使学生思维的一部分已经被习题编制人员“越俎代庖”地完成了｡同时,习题教学还存在着模式化倾向,过于重视程序与记忆､熟练与技巧,缺乏科学思想的分析和科学方法的渗透｡这种“重知识传授､轻方法教育”的倾向,其结果是学生学了很多知识,但不清楚知识的“来龙去脉”,没有形成良好的认知结构｡
而原始问题恰好为科学方法教育搭建了一个理想的“平台”｡由于原始问题贴近生活,能客观而真实地反映现实中的生物现象和原理,因此能利用原始问题进行科学方法的教育｡例如,通过生活现象“绿色植物能进行光合作用而人和其他动物不能”,我们进行分析并得出原因:绿色植物具有进行光合作用的结构,而人和其他动物却缺乏这种,从而明白了生物具有结构与功能相适应的科学分析方法｡通过对原始问题的不断了解､积累､熟悉和解决,就能使学生形成一种运用科学方法解决实际问题的能力｡学生能够借助科学方法,以快捷的速度去获取知识进而在头脑中形成良好的认知结构,深刻地领会和掌握知识,牢固地记忆知识,达到事半功倍的效果｡同时,还可以使学生产生一种对问题的敏感性,并能运用科学方法迅速抓住问题的实质,更快找出问题的解决途径｡
综上所述,原始问题在培养学生能力方面有着习题教学无法替代的作用｡当然,我们强调原始问题教学并不是完全抛弃习题教学,因为习题教学也有众多优点可取｡我们希望通过对原始问题的探讨,深化对生物教育理论与实践的认识,打破现在中学生物教学中习题教学一统天下的局面,主张在保留习题教学优点的同时,克服其不足,并通过与原始问题教学的相互结合来达到提高教育效能的目的｡
(责任编辑 孙晓雯)