高中生物探究課中“問題串”設計與應用

莫洪君

摘要：在高中生物探究課教學中，教師要很好地引導學生進行探究，問題串的設置是否得當至關重要。本文強調問題串設計的整體性、情景性、梯度性和多維性等。

關鍵詞：問題串；探究課；設計；應用

在高中生物探究課的教學中，發現有兩種常見的現象：有的課從設計上看是一堂探究課，但上起來還是教師自問自答，學生鴉雀無聲，根本就沒有探究的氛圍；而有的課采用師生問答形式，教師問，學生答，看似熱鬧，但教師對于學生的發言一味簡單化地表揚，只有很少的引導與點撥，從而導致學生缺少深度思考。這些都是無效的探究。

為何缺少有效的探究呢?關鍵在于教師缺乏具體可行的指導策略。在實踐中，設計好“問題串”對于探究的有效進行至關重要。什么是問題串?問題串是指在一定的學習范圍內或主題內，圍繞一定目標，按照一定邏輯結構精心設計的一組問題。使用問題串進行教學實質上是引導學生帶著問題進行積極的自主學習，由表及里，南淺入深地自我建構知識的過程。問題串的設計決定著探究活動的方向、順序，也決定著學生探究思維所能達到的深度和廣度。可以說，問題串是生物探究課的“靈魂”，問題串設計得是否得當，直接影響到探究課的效果。本文就問題串的設計談一些體會。

1注重問題串設計的整體性。優化學生知識體系

1.1研讀《生物課標》和生物教材，從宏觀上把握章節之間的內在聯系

《生物課標》是高中階段生物學教學的基本依據，生物教材是可供教師選擇的主要課程資源，《課標》和教材是上、下位的關系。教師只有在認真學習和研讀《課標》的基礎上，結合地區、學校和學生的實際，才能創造性地利用和整合教材，從整體上把握教學。將《課標》的基本理念和教材資源轉化成具體課堂教學設計，其中最有效的途徑就是要從整體上設計出有效的問題串，有利于學生構建合理的知識體系。這個整體既可以是從整個模塊水平，也可以定位在某一章的水平。例如，在模塊《遺傳與進化》的學習中，該模塊從兩個方面把握：一是教學內容定位的水平；二是按著科學發展的歷史進程安排教學內容，從孟德爾到摩爾根再到沃森和克里克等，從拉馬克到達爾文再到現代生物進化理論。簡而言之，該模塊就是以人類對基因的本質、功能及其現代應用的研究歷程為主要線索展開的。所以整個模塊可以設計成以下的問題串：

人類是怎樣認識到基因的存在的?基因在哪里?基因是什么?基因是怎樣行使功能的?基因在傳遞過程中怎樣變化?人類如何利用生物的基因?生物進化過程中基因頻率是如何變化的?

教師在教學中，以這個問題串為主線，在教學中反復強調，讓學生明確：該模塊就是解決這7個問題，每一章的學習都圍繞一個核心問題展開，學習的過程也是解決問題的過程。學生在不斷學習、探索的過程中，有效地建構起自己的知識體系。

1.2分析每章節知識的形成過程，把握知識間的內在聯系

每章節都有一個核心知識，在科學史上，它的形成都有一個歷史的過程，分析這個過程，就能夠很好地把握知識在形成過程中內在的規律和邏輯聯系。學生在探究時，也會經歷前輩科學家在探索過程中所遇到的挑戰、困惑和收獲的喜悅，從而在模擬探究中自然而然建立起該章節的知識體系。

例如，在《基因在染色體上》一節的學習中，我將整堂課設計成幾個問題：復習舊知識，提出問題，基因在哪里；請將孟德爾分離定律和減數分裂中一對同源染色體的變化過程相比較，你可以提出什么假設；你怎么證明基因在染色體上；對盂德爾遺傳規律的現代解釋是什么；基因與DNA長鏈存在什么關系。

南于該問題串很好地再現了知識的形成過程，教師和學生一道體驗探究中的快樂與困惑，從而建立起富有邏輯性的知識體系。

2注重問題串設計的情景性。激發學生的探究熱情

拋錨式教學(Anchored Instruction)模式理論強調：教學首先要使學生在一個完整、真實的問題背景中，產生學習的需要。另外，在傳統教學電，學生面對的是科學對象和理性化的科學模型，一旦面對實際問題，則不知所措。所以在探究課中，要求創設真實的問題情景，讓學生從實際問題中抓住主要因素，提取出科學對象和科學模型，培養學生解決實際問題的能力。那么如何、創設問題情景呢?

2.1利用學生已有的認知結構和原有認知結構存在的沖突，創設矛盾式問題情景

通過創設矛盾式問題情景，引發學生現有認知結構和原有認知結構之間的沖突，促使學生積極思考和探索，尋找解決問題的途徑，培養學生思維的嚴謹性和批判性。

例如：在學習細胞分化一節中，為了讓學生探究細胞分化的實質，我有意識地設置了如下的問題情景：一個細胞通過細胞分裂和分化，形成多個不同細胞，每種細胞中的蛋白質都不相同，請大家分析：①根據有絲分裂的特點，一個細胞通過有絲分裂形成的多個細胞中的遺傳物質都應該是一樣的；②遺傳物質一樣，根據中心法則，一樣的遺傳物質最后指導合成的蛋白質也應該是一樣的，那么為什么在這里各個細胞中的蛋白質都不相同呢?

學生在這種認知沖突的情景中，激發了極大的探究欲望。古人云：“知之者不如好之者，好知者不如樂之者。”一旦學生產生了興奮點，接下來教師要做的就是利用適合的問題串加以因勢利導罷了。

2.2了解學生實際生活，提煉相關背景材料，創設生活化問題情景

人教版生物教材最大的一個亮點就是每節開始都會設置一個問題探討，其問題情景大多貼近學生的實際生活，這樣就更容易激發學生探索的動機。

例如，在基因指導蛋白質的合成一節中，就利用美國科幻電影《侏羅紀公園》中的情節，“復活的恐龍是科學家利用提取出的恐龍的DNA分子培育繁殖而來的。”然后引導提問：利用已滅絕的生物的DNA分子，真的能夠使滅絕的生物復活嗎?南于多數學生對這部電影都很熟悉，所以一時間大家激情高漲，其教學效果就可想而知了。

2.3利用多媒體技術、生物教具和生物學實驗，創設直觀性問題情境

高中階段是學生抽象思維能力發展的關鍵時期，但并不排斥形象思維能力的發展。相反，借助一定的直觀分析，化抽象為直觀，有助于抽象思維能力的發展。生物本質上是一門實驗學科，在實驗教學中應充分利用產生的現象進行直觀教學，對于微觀領域或者相對抽象的生物學概念、原理，積極利用多媒體技術和生物教具，創設直觀性問題情景。例如，在減數分裂和有絲分裂的教學中，學生對于染色體、染色單體和DNA行為的變化常常難以把握，如果借助多媒體課件或者用生物教具直接展現整個變化過程，學生學習效果就好多了。

3注意問題串設計的梯度性，保證探究的有效進行。同時適應學生的個體差異

3.1充分了解學生的最近發展區，把握好問題之間跨度

根據前蘇聯教育家維果茨基提出最近發展區理論，只有設計問題難度剛好在學生“最近發展區”，才能讓學生產生探究的欲望；所提問題難度過于接近學生已經達到的知識水平，問題就會過于簡單，學生產生不了探究動力；相反，所提問題難度遠離最近發展區，問題就會偏難，學生同樣也產生不了探究熱情。例如，在《基因在染色體上》一節中，利用果蠅實驗證明基因在染色體上時，針對學生的實際情況，我設計了如下的問題串：根據哪一個雜交組合可以判斷出果蠅的顯性性狀?為什么?果蠅的白眼性狀遺傳是否符合孟德爾的分離定律?與孟德爾分離定律相比較，這個實驗中有什么異常的情況嗎?如果控制果蠅眼色的基因用字母W表示，而且它位于X染色體上，你能用基因W和X染色體寫出摩爾根的兩組果蠅雜交實驗的遺傳圖解嗎?如果你是摩爾根，你將如何解釋果蠅白眼性狀的遺傳?需要設計一個測交實驗來驗證你的解釋嗎?為什么?如何設計?由于設計的問題難度適合學生的實際情況，所以學生能夠進行有效探究。

3.2設計不同梯度的問題串，適應學生的個體差異

《課標》要求面向全體學生，適應不同學校的條件和不同學生的學習需求，促使學生有個性地發展。那么具體到一個班級中，如何在探究性學習中解決好這個差異性的問題，做到因材施教呢?教師在備課的時候就要充分地了解學生，根據學生的掌握層次分成若干個學習小組，然后根據每組的實際水平設計出梯度不同的問題串。對優等生問題串的梯度可合理加大，對普通生可逐步升級，對后進生則可更加細致些。在這里我就不再舉例說明。

4注意問題串設計的多維性，培養學生的創新思維

問題串往往具有一定的預設性，師生之間的互動按著一定的思路進行下去，從而達到一定的教學目標，這是毋容置疑的。但是課堂不是表演，課堂更應該是一個充滿靈性互動與思維碰撞的場所。不能因為課堂的預設就對學生的質疑和異想天開視而不見，或者故意繞過。在我看來，這些稍縱即逝的思維火花比起中規中矩的問與答更值得教師去開發。課堂不應該是一維性的，而是在師生互動中有機生成的。課堂中，幾個因素決定了問題串的設計要具有多維性。首先是學生，各個學生的生活經歷不同，思考問題的角度也就可能不一樣，教師在設計問題串時就應該從學生的角度充分考慮可能提出的問題，做到有備無患。其次是生命現象本身的原因。生命本來就是世界上最復雜的現象，所以在探索現象背后的實質與原因時，往往具有不確定性。正是由于這些因素，教師在課前教學問題串的設計時，要注意設計的多維性。

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