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教研教改
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"问题解决"与生物学教学 |
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江苏省常州市北郊中学(213002) 吴举宏 |
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R·M·加涅在《学习的条件》中早已提出了学习的八种类型,并将"问题解决(Problem Solving)"作为学习的最高级形式。在当前国际国内的中学教育中,问题解决已成为课程的必不可少的组分和教育研究的核心问题。 |
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1 |
问题解决的实质和意义 |
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那种把问题解决仅理解为"先前习得的概念、公式、定理、原理的运用过程",是浅显的、不全面的。虽然问题解决的活动既是概念规则的自然延伸,也是由概念规则整合成的"图式学习(R-M·加涅语)"的自然延伸,但更是更高级、更复杂的心理过程,具有更重要的学习意义。学习者原有的知识和能力预示着问题解决的方向和途径,它使问题解决仅仅成为一种可能,不代表着一种事实和结果,因为问题解决涉及到对问题情境的全面分析,以及为实现终极目标不断提取、加工先得知识和能力的过程,而这种将先前知识和能力与现实问题的"对接"是问题解决的关键,是一种创造性的过程,决不是先前习得的知识和能力的简单重复。同时,问题解决既依赖于先前掌握的概念规则,也依赖构建个体思维新过程的智慧技能,因此问题解决应是技能层次的再度提高过程。这对于学习者的知识巩固和创造性能力的提高是大有裨益的。 |
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2 |
问题解决的过程 |
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2.1 |
问题解决的发生 |
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问题解决者在解决问题中存在大量具体的心理步骤,而问题解决的发生是至关重要的"开端"。一般说来,首先是进行"条件一目标"分析,通常通过阅读、理解、整理,理清问题的条件以及解决问题的目标,这往往是问题解决的切人口。有时对于一些复杂问题,人们还要借助于概括、图像等过程使问题中的信息条理化、直观化。例如,学生在思考这样一道题:"在井水和混合物中混养细菌和小球藻,两者数量都不断增加,而同样混养细菌和草履虫时,则细菌数上升后草履虫数量随后上升,草履虫数量上升后细菌数又随后下降,试分析这两种情况下两类生物的关系。"他们往往首先在草稿纸上用曲线绘出题中的数量变化情况,然后再去思考内在的联系。 |
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2.2 |
问题解决的基本过程(见下图) |
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上述问题解决的基本过程是从信息加工角度出发,仅对学生常见心理活动过程的概述。因为心理活动的复杂性和隐藏性,很难用更清晰的文字步骤具体这一心理程序。同时,由于反馈评估的真、伪的两种结果,可能会引发新一轮的问题解决过程,这种轮回直至问题解决者自认为问题目标达成为止。 |
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2.3 |
问题解决的策略 |
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问题解决策略的研究是关于问题解决研究的一个热点问题,因为这直接关系到问题解决的准确性和效率。对于生物学中一些常见问题,建立相应的思维模式,确实可以大大提高学生解决问题的能力。但也有人士指出:这样会束缚学生的思维,不利于学生思维的创新。因此,怎样扬长避短值得大家在平时教学中研究。下面举例说一说常见的问题解决策略。 |
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| 2.3.1 |
顺推法 |
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即依据问题条件一步一步向问题目标靠拢,最终达成问题解决目标。例如,有这样一个问题:已知一粒玉米种子胚乳细胞的基因型为MMmNnn,试求出这粒种子胚细胞的基因型。思维的大概步骤是:根据胚乳的来源,求出精子和极核的基因型分别是mN和Mn;依据极核的基因型求出卵细胞的基因型是Mn;最后求出胚的基因型是MmNn。 |
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| 2.3.2 |
逆推法 |
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即根据问题的结果逆向推导问题的答案。例如,思考这样的问题:一棵植物幼苗横放在潮湿的土壤上,为何茎向上生长,而根向地下生长?思考过程大致可这样:茎向上生长,说明近地一侧比远地一侧生长快;根向下生长,说明远地一侧比近地一侧生长快;由于地心引力作用,根和茎近地一侧都比远地一侧生长素浓度高;说明茎近地一侧高浓度的生长素是促进生长,而根近地一侧高浓度的生长素是抑制生长;茎和根对生长素的敏感性不同,根比茎对生长素更敏感。 |
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| 2.3.3 |
排除法 |
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即先假设问题答案的种种可能性,然后通过推导一一排除,最后找出问题答案。例如,有这样一道遗传题:一对正常夫妇生了一个患病的女儿,问这种遗传病的遗传方式是什么?解决这一问题的思维步骤是:根据性状分离得知这种遗传病是隐性基因控制的遗传病;有关基因有存在于X染色体、Y染色体和常染色体3种可能性;如果是存在于X染色体,正常父亲的女儿应正常;如果是存在于Y染色体,女儿不可能患病。结果只有一种:这种遗传病基因存在于常染色体上。 |
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3 |
教学中应注意的同题 |
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3.1 |
注意问题的现实性 |
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凡是以发生在学生身边的问题作为问题设计的情境,几乎都能有效地激发学生的探究欲望和兴趣。而问题解决的目的不仅是获得一种高级的学习技能,而且能改善学生的生活质量和解决生活实际问题的能力。例如,在开展研究性学习时,不妨对日常饮用的几种牛奶进行成分分析,比较其营养价值和保质期,从而使学生获得解决有关问题的能力,以及科学选购饮品和正确饮用的生活技能。 |
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3.2 |
注意问题解决的创造性 |
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在问题解决的过程中,应允许学生有充分的思考、猜想、验证的空间。作为教师不应该是简单的肯定和否定,而应是积极地引导和合作。即使学生的猜想是错误的,我们要做的也只有引导学生去自我验证,去自我总结。因为在学生任何大胆的、甚至不切实际的空想中,都蕴藏着一些可贵的创新思想,而且"试误法"本身就是一种问题解决的有效策略。 |
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（摘自《中学生物教学》3/2002) |
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