“問題驅(qū)動”下的高中生物課堂教學(xué)

陳彩虹

【摘要】本文通過問題驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，提出問題，發(fā)現(xiàn)本質(zhì)，究其原因，總結(jié)概念。再通過類比推理對概念進行擴展延伸，再通過層層設(shè)問，抽絲剝繭，讓學(xué)生根據(jù)已有的知識去解決生物學(xué)問題的同時掌握新的知識點并運用于生活。

【關(guān)鍵詞】高中生物;問題驅(qū)動;概念延伸;核心素養(yǎng)

生物學(xué)是一門研究并總結(jié)生命現(xiàn)象和生物活動規(guī)律的學(xué)科，根據(jù)課堂上創(chuàng)設(shè)的情境對現(xiàn)象進行歸納、總結(jié)得出概念以此來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，由多個科學(xué)思維構(gòu)建的小概念逐漸形成大概念即生命觀念，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，思考如何解決問題來提高科學(xué)探究能力，從而解決生物學(xué)問題（社會責(zé)任）。為了將上述生物學(xué)科素養(yǎng)貫穿于整個課堂教學(xué)，我們以問題為驅(qū)動來引起學(xué)生自主學(xué)習(xí)動力，再以提出問題、解決問題、總結(jié)概念和概念的延伸為主線，創(chuàng)造性的對教學(xué)內(nèi)容深度加工，最后形成以“問題驅(qū)動——核心素養(yǎng)”為主題的高質(zhì)量的課堂。

一、問題驅(qū)動在生物課堂教學(xué)的優(yōu)勢

細(xì)胞作為一個開放的系統(tǒng)，需要與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換，由于細(xì)胞本身比較小需借助顯微鏡才能觀察物質(zhì)是如何進出細(xì)胞的，我們可以通過看得到的現(xiàn)象猜測物質(zhì)進出細(xì)胞的方式。所以本文結(jié)合問題驅(qū)動教學(xué)法進行教學(xué)設(shè)計，嘗試根據(jù)知識的發(fā)生順序和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，將知識點轉(zhuǎn)化為問題串，通過課前預(yù)想學(xué)生可能存在的問題進行設(shè)計相關(guān)存在關(guān)聯(lián)與邏輯的問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生在課堂中自主學(xué)習(xí)和歸納，最后解決概念性的問題并形成概念的知識結(jié)構(gòu)。

二、學(xué)生的知識背景分析

在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，應(yīng)該強調(diào)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，而不是知識的轉(zhuǎn)移和傳遞，更應(yīng)該是基于原有的知識經(jīng)驗的生成來充實和豐富學(xué)生的知識和能力。因此，分析學(xué)生的已有知識背景是進行問題驅(qū)動教學(xué)設(shè)計的基本前提。在學(xué)習(xí)該課題之前，學(xué)生已經(jīng)知道細(xì)胞是由細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，也知道細(xì)胞作為一個開放的生命系統(tǒng)，時刻與外界進行物質(zhì)交換，通過水分子為例，來研究水分子是如何進出細(xì)胞從而總結(jié)細(xì)胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的方式。為了吸引學(xué)生的注意力，可在課前讓學(xué)生進行物理滲透裝置完成水分子進出半透膜的實驗并將其錄制，在課上通過觀察實驗現(xiàn)象生成問題，解決問題，最后總結(jié)概念和概念的延伸，這樣新的知識建構(gòu)在已有的知識基礎(chǔ)上，自行思考，使學(xué)生的知識及能力得到延伸和發(fā)展。

三、被動運輸?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)和重難點分析

為了探究物質(zhì)進出細(xì)胞的方式，我們以水分子為例，水分子是細(xì)胞內(nèi)含量最多的一種化合物，研究水分子進出細(xì)胞從而得出被動運輸?shù)母拍?。由于水分子進出細(xì)胞比較抽象，學(xué)生不容易理解，所以水分子進出細(xì)胞是本節(jié)的重點以及難點。水分子進出細(xì)胞就類似滲透現(xiàn)象，通過讓同學(xué)觀察滲透現(xiàn)象得出滲透作用的本質(zhì)，通過類比推理得出水分子是通過滲透作用進出動物細(xì)胞;由于植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)較動物細(xì)胞多了細(xì)胞壁和液泡等結(jié)構(gòu)，提出水分子是否也是通過滲透作用進出植物細(xì)胞問題，讓學(xué)生嘗試做出相應(yīng)的假設(shè)，通過設(shè)計實驗驗證假設(shè)是否正確從而提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。最后總結(jié)水分子是通過滲透作用進出動植物細(xì)胞，從而延伸出被動運輸?shù)母拍睢Ｋ员竟?jié)課的教學(xué)目標(biāo)是要讓學(xué)生明白由于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)決定控制物質(zhì)進出這一個功能，從而體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念;其次通過分析滲透現(xiàn)象，概括滲透作用的原理，根據(jù)自由擴散和協(xié)助擴散的模示圖歸納出被動運輸?shù)膬煞N形式的異同點來提升學(xué)生的科學(xué)思維能力;最后通過水分以滲透作用進出細(xì)胞，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，分析和解決現(xiàn)實生活的問題，從而提升學(xué)生的社會責(zé)任。

四、驅(qū)動性問題的設(shè)計和實施

（一）創(chuàng)設(shè)情境 引入課題

播放課前學(xué)生錄制的滲透裝置演示水分子進出半透膜的視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察長頸漏斗的液面變化，通過觀察漏斗上升現(xiàn)象，生成長頸漏斗液面為什么會升高問題，引導(dǎo)學(xué)生推測該現(xiàn)象是因為水分子通過半透膜從燒杯往漏斗擴散的結(jié)果;為了驗證推測是否正確，嘗試改變裝置，如把半透膜改變成紗布（引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)紗布孔徑比玻璃紙大，可以允許各種分子自由出入），半透膜的兩側(cè)若改變成濃度相同的蔗糖溶液，是否還會出現(xiàn)長頸漏斗液面升高的現(xiàn)象嗎？通過觀察改變前后裝置的現(xiàn)象，即引出滲透作用的概念，再通過概念延伸出發(fā)生滲透作用的原因是具有半透膜以及半透膜兩側(cè)存在濃度差。

（二）動植物細(xì)胞的吸水和失水

通過將動物細(xì)胞放在不同濃度的溶液類比成滲透裝置這個假設(shè)，讓學(xué)生判斷假設(shè)是否正確，并思考動物細(xì)胞是以什么方式吸水和失水，觀察紅細(xì)胞置于清水，等滲的生理鹽水和高濃度的生理鹽水的現(xiàn)象，再進行類比之前滲透裝置，總結(jié)出水分子是通過滲透作用進出動物細(xì)胞。

高等植物細(xì)胞由于具有細(xì)胞壁和中央大液泡等特別的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生思考水分子從植物細(xì)胞擴散出外界溶液需要經(jīng)過哪些結(jié)構(gòu)，從而引出原生質(zhì)層的概念，通過已有的知識引導(dǎo)學(xué)生做出水分子是通過原生質(zhì)層從植物細(xì)胞擴散到外界溶液的假設(shè)，為了驗證自己的猜想是否正確，讓學(xué)生動手制作洋蔥外表皮的臨時裝片，并觀察洋蔥外表皮細(xì)胞置于蔗糖溶液和清水中的現(xiàn)象？根據(jù)現(xiàn)象設(shè)置以下問題串并讓學(xué)生回答：整個過程細(xì)胞的大小有無變化、細(xì)胞的顏色變化，原生質(zhì)層的位置變化等一系列問題串，在同學(xué)們解決問題的同時也掌握了植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的原因，最后類比滲透裝置總結(jié)水分子也是通過滲透作用進出植物細(xì)胞。

（三）總結(jié)被動運輸

通過類比總結(jié)水分子通過滲透作用進出動植物細(xì)胞;進而延伸出像水分子等物質(zhì)通過擴散進出細(xì)胞并不消耗能量的這種跨膜方式稱為被動運輸。結(jié)合教材圖4-4自由擴散和協(xié)助擴散示意圖，比較總結(jié)出被動運輸兩種形式異同點，對被動運輸概念進行延伸。

五、討論

問題驅(qū)動下的高中生物教學(xué)應(yīng)將知識點轉(zhuǎn)化為具有邏輯和遞進關(guān)系的問題鏈，以問題為載體，去引導(dǎo)學(xué)生主動思考與探究從而獲得生物學(xué)知識。同學(xué)們在解決問題的過程中收獲知識點，通過發(fā)現(xiàn)問題、小組合作交流設(shè)計實驗來鍛煉學(xué)生的邏輯推理、總結(jié)歸納和協(xié)作交流的能力，升華到將生活中提煉的生物學(xué)原理最后應(yīng)用于生活。

【本文系廣州市教育科學(xué)規(guī)劃課題2019年度課題“建構(gòu)深度教學(xué)，在問題引領(lǐng)下發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)研究”研究成果（課題編號：201912014）】

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（責(zé)任編輯：伍靜儀）