問題式教學在高中生物課堂的落實

□吉林省白山市撫松縣第一中學 李秀萍

在新一輪課程改革的持續(xù)推進下，如何以有效的教學方法落實學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是高中生物教師需要深入思考的話題。傳統(tǒng)的高中生物教學往往由教師單純講授理論知識，給學生灌輸知識，揭示生物概念和原理，導致學生只能被動接受知識，自主學習意識不強。如此教學難以真正意義上讓學生掌握生物原理和本質(zhì)，也難以深化學生的學習體驗。

問題式教學不同于傳統(tǒng)的教學方式，更加突出學生的主體地位，能培養(yǎng)學生良好的思維品質(zhì)。問題式教學是一種以問題為主線、以學生為主體、以教師為主導的教學模式，和傳統(tǒng)的接受式教學模式相比，問題式教學更加有助于培養(yǎng)學生的綜合分析能力與應用能力。因此，在高中生物課堂教學中，教師應以問題為核心引領(lǐng)學生進行分析和思考，在全面提升學生生物綜合分析能力的同時，更有效地實現(xiàn)生物教學改革創(chuàng)新的目標。

一、問題式教學的含義

問題式教學要求有效提問，要求教師清楚明了、有目的有組織地提出簡短、發(fā)人深省的問題，以引起學生的積極反應和回答，促使學生取得進步和發(fā)展。

從問題設計角度分析，問題式教學是在充分分析學習內(nèi)容和學生學情的基礎(chǔ)上設計的、針對最重要和最基本的中心教學內(nèi)容的、充分利用和把握學習環(huán)境的問題；從問題表述方式角度分析，表述的問題便于教師陳述、便于學生理解的問題；從問題內(nèi)容角度分析，問題教學法能夠幫助學生不斷建立和補充知識框架，構(gòu)建相對完整的知識體系。

問題式教學具有諸多功能。從學生的角度分析，問題式教學能夠幫助學生高效理解科學知識，掌握科學探究的技能與方法，發(fā)展科學思維，樹立科學的情感、態(tài)度和價值觀；從教師的角度分析，問題式教學既節(jié)約了教學時間，又能積累教學經(jīng)驗。

二、問題式教學的作用

教學和學習往往伴隨著問題而進行，從教學目的來看，問題的作用可以分為以下四個方面。

一是激發(fā)興趣，吸引學生的注意力。當學生對所學知識感到乏味或注意力不夠集中的時候，提問有助于吸引學生的注意，有趣的問題還能引導學生積極參與課堂學習，使學生保持積極的學習狀態(tài)。例如，在“合理營養(yǎng)”相關(guān)內(nèi)容教學時，教師可以提出問題：“同學們有沒有按時吃早餐？每餐有沒有合理搭配？是否經(jīng)常食用膨化食品、高油高熱量食物？”以問題吸引學生的注意力。

二是幫助學生深入理解知識。有些知識內(nèi)容比較復雜，邏輯性比較強，有效的問題能引導學生回顧已有的知識，梳理所學新知，并建立新舊知識之間的聯(lián)系。

三是鞏固、診斷和督學。提問可以為學生提供練習和反饋的機會，鞏固所學的知識和技能，診斷學生的學習狀態(tài)，督促學生調(diào)整學習狀態(tài)，進而提升其學習效果。

四是讓學生體驗成功的快樂。有些學生表現(xiàn)積極，反應速度快，善于表現(xiàn)，參與度高；有的學生沉默寡言，不愛表現(xiàn)。教師應根據(jù)這兩類學生設置有目的性的問題，有針對性地設問，讓所有學生都能體驗成功的快樂。

三、問題式教學在高中生物課堂中的應用原則

（一）指向教學目標

問題應指向具體的教學目標，這樣的問題才是有效的問題。例如，在“基因指導蛋白質(zhì)的合成”教學時，教學目標中應有這樣一條——說明基因指導蛋白質(zhì)的合成。如果教師將該目標直接告訴學生，則難以激發(fā)學生的學習動力和熱情，若換成下面的方式，教學效果可能會有所改變。具體而言，教師基于“基因→mRNA →蛋白質(zhì)”提問：“翻譯的實質(zhì)是將mRNA 中的堿基序列譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列，組成mRNA 的4 種堿基與組成人體蛋白質(zhì)的21 種氨基酸的對應關(guān)系是怎樣的？”以問題驅(qū)動教學進行。

要解決上述問題，教師需要將上述問題分解成一些容易解決的、具體的小問題。（1）幾個堿基決定1個氨基酸？（2）1 個mRNA 分子翻譯出來的蛋白質(zhì)分子含多少個氨基酸？堿基與氨基酸之間的對應關(guān)系是怎樣的？（3）堿基是如何決定哪種氨基酸的？小問題是日常教學中常見的問題，大問題指向教學目標，是本節(jié)課要解決的重點問題，是驅(qū)動教學發(fā)展的方向指標。解決這些小問題，大問題即驅(qū)動策略中的問題才能真正解決。

（二）注重問題的邏輯性

教學過程中會涉及一系列問題，這些問題之間是否具有層層遞進的邏輯關(guān)系，這關(guān)系到知識內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，也關(guān)系到學生理解知識的系統(tǒng)性。問題的邏輯性可以讓教學有遞進式、有條理性地推進，也讓學生的思維具有連續(xù)性，使其學起來更輕松、更清晰。問題具有較強的邏輯層次性，前面的問題是后面的問題的基礎(chǔ)，只有解決了前面的問題，后面的問題才有提出的必要和解決的可能，將這些問題解答完，學習任務也可以順利完成。

例如，在“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”教學時，教師以“火星移民”進行課前導入，提出“能否用人工光合作用系統(tǒng)代替綠色植物”的問題，以問題串的形式引導學生分析人工光合作用系統(tǒng)每個模塊的劃分依據(jù)及原理。（1）為什么要設計大面積的太陽能板？（2）為何要利用太陽能發(fā)電？（3）能量轉(zhuǎn)換裝置中具體發(fā)生了何種變化？（4）模塊3 為何設置了一個酶系統(tǒng)？（5）整個模塊3 為何是一個循環(huán)裝置？（6）為什么要設計模塊2——能量流通裝置？

通過一系列問題的引導，讓學生基于證據(jù)支持或反駁現(xiàn)有觀點并提出疑問、收集證據(jù)、論證自己的觀點，不斷完善光合作用流程，并深入理解光合作用的過程。

（三）略高于學生已有的認知

問題具有驅(qū)動作用，說明提出的問題不能過于簡單，應具有一定的思維含量，不經(jīng)過認真思考就不能作答。比如，針對某個觀點、某個事實或某個判斷問學生“對不對”“是不是”“行不行”“能不能”等類似的問題，這種簡單的問題是不假思索的，沒有分析、推理、判斷的思維過程，是一種無效的反應，如“細胞的生活需要物質(zhì)和能量，對不對？”這一問題。與此相反，如果問題非常復雜，課前導入階段即提出“蛋白質(zhì)為什么是生命活動的承擔者？”這樣的問題，學生會無從回答，因為蛋白質(zhì)包含太多內(nèi)容，需要從多方面進行考慮，不是用簡單是與否、對與錯就能回答的。

根據(jù)布魯納的“腳手架”理念和維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，當孩子開始學習新的概念時，他們需要來自教師或其他成人的主動支持。一開始，他們依賴于成人的支持，但逐漸地在學習過程中獲得新技能、新知識，會變得越來越獨立，因而這種支持也會逐漸降低。

例如，在“氨基酸的結(jié)構(gòu)”教學時，如果教師把精力放在學生不清楚的氨基和羧基的組成、結(jié)構(gòu)和功能上，會導致學生由于化學知識的局限而投入大量的時間和精力，學起來非常困難，容易產(chǎn)生畏難情緒。但如果教師將氨基和羧基作為一個整體的結(jié)構(gòu)告訴學生，并從字面意思理解這兩個基團的特征，則會變得容易一些，此時學生才會把注意力放在氨基酸的結(jié)構(gòu)特點上，才能順利達到教學目標。

四、問題式教學在高中生物課堂中的應用策略

（一）創(chuàng)設問題情境，引發(fā)學生科學探究問題動因

在高中生物教學中，問題式教學的應用建立在學生的興趣基礎(chǔ)上，換言之，只有對生物知識有濃厚的學習興趣，學生才會積極參與問題的思考。如此情形下，教師需要了解高中學生的思維方式和認知規(guī)律，根據(jù)問題式教學的原則，創(chuàng)設合理的問題情境，以契合學生思維方式和認知規(guī)律。

例如，在人教版必修二“基因和染色體的關(guān)系”中“減數(shù)分裂”教學時，教師可以實行問題驅(qū)動教學，以學生學習過的有絲分裂知識為著手點，對相關(guān)的問題情境進行創(chuàng)設，基于舊知識引入新知識。教師可以使用多媒體設備，播放有絲分裂的Flash 動畫，加強學生引導，使其在認真觀看動畫的同時細致觀察染色體的分裂；引發(fā)學生思考，使其回顧所學知識提出問題。比如，教師可以設問細胞分裂有哪些分類和方式？在有絲分裂中，染色體在不同時期有哪些形態(tài)特征？有絲分裂在各時期中，有多少染色體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA 數(shù)？能否繪制相關(guān)的曲線圖？減數(shù)分裂和有絲分裂是細胞分裂的主要類型，學生能在直觀的問題情境中豐富自身的知識儲備，積累生物學習經(jīng)驗，自動在新知識的學習中遷移有絲分裂的學習經(jīng)歷。這樣可以系統(tǒng)化學習生物知識，完成關(guān)鍵性問題的探究，達到學習目標。

（二）引發(fā)認知沖突，有效激活學生的靈動思維

在高中生物教學中，學生只有濃厚的學習興趣還不夠，還需要具有強烈的、持續(xù)的內(nèi)在動因，有直面困難和克服困難的意志品質(zhì)，能夠自主解決問題。對此，教師可以使用問題驅(qū)動教學法，引發(fā)學生的認知沖突，使其在調(diào)動求知欲和靈動思維中學習知識、探究問題，進而提升解題能力。

例如，在“細胞的能量‘貨幣’ATP”教學時，ATP是典型的教學難點，因為過于抽象，導致學生無法深刻理解和記憶。若教師仍然使用直接提問的方式讓學生學習，顯然難以提高教學效率。此時，教師應分析本節(jié)課的核心概念，分析與該概念相關(guān)的故事，如囊螢映雪，通過螢火蟲發(fā)光這一生物現(xiàn)象激活學生思維，實施問題驅(qū)動教學，使其深入探究思考。教師詢問學生：“螢火蟲發(fā)光的能量是哪里來的？如何產(chǎn)生的？”加強和學生之間的互動，以問題式教學讓學生了解ATP，以類比比喻的方式將ATP 比作“現(xiàn)金”，糖類為“存折”，引發(fā)學生的認知沖突，使其思考要想存折有效，需要怎么做。這種結(jié)合生活實際的案例，可以讓學生明白ATP 和糖類的關(guān)系，基于認知沖突了解細胞能量轉(zhuǎn)化過程，深化認知的同時搭建基礎(chǔ)的生物知識支架。

（三）增強問題意識，由學生提出并分析問題

問題式教學需要始終堅持以學生為主體的原則，讓學生成為學習活動的“主人”，增強學生的問題意識，提升學生的思維活力，從而提升教師“教”、學生“學”的質(zhì)效。教師應該轉(zhuǎn)變教學方法，不再單純地采取教師提問、學生回答的模式，而是讓學生自己學習、自己提問并自己分析解決，增強其問題意識，在豐富的學習體驗中塑造良好的思維品質(zhì)。

例如，在“基因表達與性狀的關(guān)系”教學時，首先，教師可以利用多媒體展示鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病的病因圖解，指導學生細致觀察鐮刀型細胞貧血癥和囊性纖維病的病因，以課題和主要知識為結(jié)合點思考基因?qū)π誀畹目刂啤Ｆ浯?，教師將學生進行小組劃分，使其以小組形式提出問題、篩選問題、設計關(guān)鍵性問題并制作小組問題清單，借助提煉后的問題深化自身認知，理解核心內(nèi)容，揭示生物學的本質(zhì)。再次，教師要求每個小組對自己小組的學習成果進行匯報和展示，詳細介紹問題和生物知識之間的關(guān)聯(lián)，說明選擇此問題的原因后陳述這些問題對自己的啟示。最后，教師評價學生的成果，以學生的問題清單為前提對教材和資料進行全新拓展，從不同角度創(chuàng)新思路，讓學生自主解決問題，提升其自主探究的驅(qū)動力，進而保障教學的有效性。

（四）指導問題解決，培育學生的生物素養(yǎng)

在高中生物問題式教學中，教師需為學生提供多方面的指導，以幫助學生解決問題，及時糾偏。

例如，在“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”教學時，學生根據(jù)教師創(chuàng)設的問題情境分析“大氣中二氧化碳和生產(chǎn)者之間進出的方式”“生態(tài)系統(tǒng)中碳從生產(chǎn)者到消費者是通過什么途徑實現(xiàn)”等問題，和同組學生合作探究，簡單繪制碳循環(huán)的過程示意圖，將圖示與教材內(nèi)容結(jié)合，在合作探究中說明自己的意見想法，分析解決問題，并在整合所有想法和觀點后梳理內(nèi)容，搭建生物知識架構(gòu)。

再例如，在“DNA 是主要的遺傳物質(zhì)”教學時，教師可以以春季流行的諾如病毒為情境要素引入復習課，引導學生關(guān)注本節(jié)課的核心問題——諾如病毒的遺傳物質(zhì)是什么？根據(jù)格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡斯的實驗提出相關(guān)主張，讓學生從資料、課本中找出不同意某種主張的確切證據(jù)，最終探討得出DNA 是遺傳物質(zhì)的主張。有的學生質(zhì)疑，以煙草花葉病毒為證據(jù)，提出RNA 是主要遺傳物質(zhì)的新主張。此時，教師再將問題回歸到探究諾如病毒的遺傳物質(zhì)上，做到前后呼應，使一個情境貫穿始終，讓學生在具體情境中解決問題，提升思維品質(zhì)。

（五）基于大概念核心問題，設計學習活動

為了有效推進“三新”背景下的高中生物教學，教師應聚焦大概念核心問題，由此開展問題式教學。

例如，在遺傳與進化模塊的第3 單元教學時，該模塊的大概念為“自然界中常見的變異有基因突變、染色體變異和基因重組，這些變異是可以遺傳的，并應用于現(xiàn)實生產(chǎn)生活中。”該單元的大概念為“基因突變可能導致其所編碼的蛋白質(zhì)及相應細胞功能發(fā)生改變，某些基因突變能導致細胞分裂失控甚至發(fā)生癌變。某些化學物質(zhì)、射線以及病毒可能提高基因突變的概率?！睘榱烁玫芈鋵嵈蟾拍詈诵膯栴}教學，并落實核心素養(yǎng)教學目標，在提出問題環(huán)節(jié)時，教師可以將與癌癥相關(guān)的新聞報道視頻作為新課導入資源，由此引出本節(jié)課的核心問題——建構(gòu)模型，探究基因突變的方式；基于資料和生活經(jīng)驗，闡述基因突變的原因、特點及意義。

為了解決上述核心問題，教師依次設計以下三個學生活動：（1）以男女綜合發(fā)病率均較高的結(jié)腸癌為例，引導學生進行圖文分析，探討細胞癌變的原因和癌細胞的特點。（2）引導學生分析學案中正?；蚝屯蛔兒蟮? 個異?；蛑袎A基對的變化及其表達的蛋白質(zhì)中氨基酸的變化。（3）通過生生、師生交流，加深基因突變概念的理解。

五、結(jié)語

總而言之，在高中生物問題式教學中，學生是學習主體，問題是主線和驅(qū)動力則。教師應該基于目標性、主體性、邏輯性等原則創(chuàng)設問題，以激活學生的思維，助力其自主或合學思考問題、解決問題，增強問題意識，提升生物素養(yǎng)。