學(xué)科教育論文-悖論教學(xué)法在生物教學(xué)中的應(yīng)用摘要：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化過(guò)程可以表述為：平衡不平衡平衡，而悖論教學(xué)法可以使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，打破原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)平衡，建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)平衡。本文主要闡述了在生物學(xué)教學(xué)中幾種常見(jiàn)的導(dǎo)致悖論的方法。關(guān)鍵詞：悖論；動(dòng)機(jī)；生物教學(xué)作者簡(jiǎn)介：胡宏亮，任教于浙江省義烏市第四中學(xué)。悖論的消解，往往會(huì)導(dǎo)致生物學(xué)革命性的飛躍，所以說(shuō)，悖論的產(chǎn)生和消解是生物學(xué)發(fā)展的一種重要形式。一、悖論教學(xué)法的理論思考學(xué)習(xí)論認(rèn)為，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，其認(rèn)知結(jié)構(gòu)是可以變化和重新組合的，其變化過(guò)程可以表述為：平衡不平衡平衡。當(dāng)一個(gè)問(wèn)題能夠納入現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)時(shí)，則這個(gè)問(wèn)題能夠被迅速解決，認(rèn)知結(jié)構(gòu)的平衡不會(huì)被破壞。相反，如果新的問(wèn)題不能納入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，則原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)平衡被打破，這時(shí)，學(xué)生會(huì)積極的調(diào)整已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使問(wèn)題得到解決，從而建立新的平衡。據(jù)此，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該有意識(shí)的“導(dǎo)致”一些悖論，讓學(xué)生在解決悖論的過(guò)程中，更新自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提高解決生物問(wèn)題的能力。二、導(dǎo)致悖論的方法導(dǎo)致悖論教學(xué)法的關(guān)鍵是設(shè)法形成悖論，筆者主要是從下面的幾個(gè)方面入手的：1.先入為主，導(dǎo)致悖論導(dǎo)致悖論：大部分學(xué)生回答選甲，理由是：減數(shù)分裂區(qū)別于有絲分裂的特點(diǎn)：甲號(hào)染色體無(wú)同源染色體存在，故為減數(shù)第二次分裂中期；乙號(hào)有同源染色體且無(wú)染色體聯(lián)會(huì)特點(diǎn)，為有絲分裂中期；丙號(hào)細(xì)胞每一極有同源染色體存在，且染色單體分開(kāi)，故為有絲分裂后期；丁號(hào)出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，故為減數(shù)第一次分裂中期；教師此時(shí)可提出質(zhì)疑，若某一細(xì)胞只含一個(gè)染色體組，則此細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂各時(shí)期的特征如何？消除悖論：在解答此類問(wèn)題時(shí)，只考慮到二倍體的細(xì)胞分裂，頭腦里用學(xué)習(xí)細(xì)胞分裂新課時(shí)早已肯定的方式來(lái)進(jìn)行判斷，不能將后來(lái)的單倍體、多倍體知識(shí)加以綜合分析。教學(xué)啟示：先入為主，原來(lái)是不利的但是如果把“先入為主”當(dāng)做教育資源，用來(lái)導(dǎo)致悖論，則能有效的打破學(xué)生原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)平衡，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。2.拋開(kāi)前提，導(dǎo)致悖論教學(xué)個(gè)案：在進(jìn)行“滲透作用的兩個(gè)條件”教學(xué)中，為幫助學(xué)生正確理解“半透膜兩側(cè)具有濃度差”這一條件，教師可設(shè)置悖論。導(dǎo)致悖論：在滲透裝置中，半透膜一側(cè)放入5%蔗糖溶液，另一側(cè)放入5%的葡糖溶液，問(wèn)這一裝置中是否會(huì)發(fā)生滲透作用？學(xué)生可能很快作出結(jié)論：不會(huì)發(fā)生滲透作用。消除悖論：引導(dǎo)學(xué)生分析討論，得出正確理解：滲透作用發(fā)生的實(shí)質(zhì)是半透膜兩側(cè)單位體積內(nèi)的水分子數(shù)不同，造成單位時(shí)間內(nèi)兩側(cè)溶液透過(guò)半透膜的水分子數(shù)不同，從而引起滲透作用。因此，這里的濃度差應(yīng)該指摩爾濃度差而不是質(zhì)量濃度差。在上述問(wèn)題中，相同質(zhì)量濃度的蔗糖溶液和葡萄糖溶液，其摩爾濃度是不同的，因此引起滲透作用。教學(xué)啟示：通過(guò)本例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何生物的結(jié)論都有其成立的條件，離開(kāi)前提條件，談結(jié)論是沒(méi)有意義的，只有前提和條件一起把握，才算真的理解了。3.類比不當(dāng)，導(dǎo)致悖論教學(xué)個(gè)案：蛔蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有：葉綠體線粒體核糖體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)AB導(dǎo)致悖論：有些同學(xué)在解題時(shí)，一看到蛔蟲(chóng)，就馬上想到是動(dòng)物細(xì)胞，排除掉葉綠體的可能，于是選了線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，選B。教師質(zhì)疑：蛔蟲(chóng)生活的環(huán)境是高等動(dòng)物的腸道內(nèi)，是一種缺氧環(huán)境，其異化作用類型是厭氧型，而線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所，因此蛔蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)怎么可能有線粒體結(jié)構(gòu)?消除悖論：學(xué)生解題時(shí)只看到了蛔蟲(chóng)與書(shū)本上一般動(dòng)物細(xì)胞的同一性，卻忽視了他們之間的差異性。正確答案為。教學(xué)啟示：如果此題只是機(jī)械的講解不同細(xì)胞之間的區(qū)別，很難引起學(xué)生的注意，而利用悖論教學(xué)法設(shè)置一些懸念，容易造成學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，積極主動(dòng)的參與學(xué)習(xí)。4一見(jiàn)鐘情，導(dǎo)致悖論教學(xué)個(gè)案：給植物全部供給18O標(biāo)記的水，則不久以后發(fā)現(xiàn)植物周圍出現(xiàn)含18O的物質(zhì)，則這些物質(zhì)主要來(lái)自（）A蒸騰作用B光合作用呼吸作用光合作用和呼吸作用導(dǎo)致悖論：就答案而言形式最佳，且光合作用中水的光解生成18O，為呼吸作用利用生成18O，也就是說(shuō)植物周圍出現(xiàn)了18O和18O，故許多同學(xué)對(duì)一見(jiàn)鐘情，未對(duì)其他選項(xiàng)仔細(xì)考慮。此時(shí)教師可提出質(zhì)疑：植物周圍出現(xiàn)含18O的物質(zhì)只有上述兩種嗎？消除悖論：此題條件隱蔽，未明確說(shuō)明植物周圍出現(xiàn)的物質(zhì)為何物，但是可以從題眼“主要來(lái)自”進(jìn)行思考，此表明途徑不止一條，因而著眼點(diǎn)不在于能否產(chǎn)生，而在于量的比較，即周圍出現(xiàn)最多的物質(zhì)應(yīng)該是蒸騰作用產(chǎn)生的水分，故選。教學(xué)啟示：有些學(xué)生在解答選擇題時(shí)，不經(jīng)邏輯推理，僅憑直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)貿(mào)然作出判斷而容易上當(dāng)。5.張冠李戴，導(dǎo)致悖論教學(xué)個(gè)案：大象是植食性動(dòng)物，有一種蜣螂則專以象糞為食。設(shè)一頭大象在某段時(shí)間內(nèi)所同化的能量為107KJ，則這部分能量中可以流入蜣螂體內(nèi)的約為（）A幾乎為0KJB10KJ210KJ10210KJ導(dǎo)致悖論：部分學(xué)生看到此類題目，覺(jué)得非常簡(jiǎn)單，在生態(tài)系統(tǒng)中能量的傳遞效率是1020，蜣螂以象糞為食，則從大象那里得到的能量應(yīng)該為10210KJ，選。此時(shí)教師可提出質(zhì)疑，什么叫同化作用？糞便經(jīng)過(guò)大象的同化了沒(méi)有？消除悖論：傳遞效率指上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的比例，而大象糞便是未經(jīng)消化的植物部分，未經(jīng)大象的同化作用，蜣螂吃大象的糞便，從能量流動(dòng)的角度看實(shí)際上是從植物那里直接得到了能量，因此大象中的能量流入蜣螂體內(nèi)的幾乎為0，正確答案選A。教學(xué)啟示：有些學(xué)生對(duì)生物學(xué)的概念、原理和規(guī)律理解不透，模糊不清，甚至導(dǎo)致張冠李戴，在解答問(wèn)題時(shí)導(dǎo)致上當(dāng)出錯(cuò)。6.遷移不當(dāng)，導(dǎo)致悖論教學(xué)個(gè)案：AaXaa1/2Aa：1/2aa，假定A對(duì)a為顯性，得到4個(gè)子橘，則3個(gè)為顯性，1個(gè)為隱性的概率是（）A1/4B1/5C1/16D3/16導(dǎo)致悖論：解題思路：此為測(cè)交，其后代顯性：隱性=1：1，所以對(duì)于每個(gè)后代來(lái)講顯性概率占了1/2，隱性概率占了1/2，故后代中為3顯1隱的概率為（1/2）31/2=1/16，選C。但若根據(jù)此思路，四個(gè)后代可能出現(xiàn)的組合有5種，分別為：4顯0隱、3顯1隱、2顯2隱、1顯3隱和0顯4隱，每一種組合的概率均為1/16，五者相加等于5/161，這與事實(shí)相矛盾。問(wèn)題出在哪里？消除悖論：引導(dǎo)學(xué)生思維，使這一生物問(wèn)題與數(shù)學(xué)的排列組合相結(jié)合，分析出其中錯(cuò)誤的原因，正確答案應(yīng)該為A。教學(xué)啟示：此題很明顯的可以看到生物學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)解題思想的結(jié)合