例談問題解決法在高中生物教學中的應用

問題解決法是在教師有計劃、有步驟的指導下，通過設置一系列的問題，讓學生在學習過程中，不斷運用解決問題的行為方式和科學的事實、理由去解決問題，獲得問題的答案進而形成系統的知識的方法。問題解決法一般包括五個教學環節：創設問題情境、提供科學事實、探求解決方法、得出科學結論、應用新知解題。[1] 在新課程改革的過程中，教育理念發生了改變，為適應新的課程標準，教師的教學方法也隨之發生改變。筆者在參與新課程改革的過程中，在教學中使用問題教學法進行教學，積累了一定的教學實踐經驗。本文利用案例說明問題解決法在生物教學中的應用。

一、案例

下面以人教版高中生物必修一《 分子與細胞 》第二章第二節《 生命活動的承擔者——蛋白質 》為例，呈現利用問題解決法進行教學設計的主要過程。

引入：通過上節課學習，我們了解到組成細胞的化合物中有機化合物含量最多的是蛋白質，這和蛋白質的結構和功能有密切關系。

設計意圖：此引入起到承前啟后的作用。

問題1：你能夠說出多少種富含蛋白質的食品？

問題解決：教師指導學生觀察課本中富含蛋白質的食物的圖片，然后閱讀問題探討中的文字，回答討論中的第一個問題。

設計意圖：此問題和學生的生活密切相關，具有調動全體學生積極性的作用。

問題2：你知道蛋白質在生命活動中的主要作用有哪些？

問題解決：此問題的解決涉及蛋白質的功能，教師先讓學生思考后回答，然后讓學生閱讀課本上的文字補充，最后總結為“一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者”。

設計意圖：此結論作為研究氨基酸內容的伏筆。

問題3：蛋白質的功能很多，我們知道結構和功能應該相適應，蛋白質的結構怎樣？

問題解決：引出氨基酸及其種類的內容。氨基酸的種類由學生閱讀課本中相關文字得出。氨基酸的結構特點由學生觀察課本中思考與討論的四種蛋白質的結構得出。在此基礎上觀察課本中由氨基酸形成蛋白質的示意圖，引出脫水縮合的過程，脫水縮合過程是本節課的難點，可以用動畫輔助教學，以方便學生理解。

問題4：N個氨基酸脫水縮合，形成1（或M）條多肽鏈脫出水的個數、形成的肽鍵的個數？

問題解決：教師選擇合適習題加以鞏固學生對蛋白質形成過程的掌握。

問題3、4的設計意圖：突破本節課難點，掌握蛋白質形成的過程。

問題5：蛋白質多樣性的原因是什么？

問題解決：因此時學生還沒有學習排列組合的知識，故蛋白質結構多樣性的原因需要教師舉簡單的數學實例便于學生理解。

設計意圖：便于學生對蛋白質多樣性的理解。

在以上五個問題達成教學目標的同時，教師讓學生總結，布置課后練習鞏固。

二、問題解決法的應用

1.達成教學目標教學方法選擇的層次性

問題解決法一般包括創設問題情境、提供科學事實、探求解決方法、得出科學結論、應用新知解題五個教學環節，在教學的過程中，此環節可以是整個教學設計的全過程，也可以是一個個小問題的學習的過程。對于蛋白質這部分內容，整個教學設計是圍繞為什么蛋白質是生命活動的承擔者此內容而開展的。在此問題下主要包含兩個方面的問題：蛋白質的功能和蛋白質的結構，此問題又被分解為若干小的問題。對于問題的解決，因好奇而開始，到問題解決終止。在氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程中，雖然借助于多媒體展示脫水縮合的過程，但是通過學生觀察、討論，最后還是要描述此形成過程，多媒體手段的應用在于幫助學生更形象、更直觀、更感性地理解此形成過程，此過程利用現代技術手段，利用觀察法、講述法進行教學。所以教無定法，要立足于學生的實際，根據自己所擁有的教學資源、學生的實際選擇合適的教學手段解決問題是選擇教學方法的依據。

2.問題情境創設的多樣性

在建構主義學習理論的影響下，形成了支架式教學模式，創設問題情境起到建構“支架”的作用。教師在創設問題情境時要關注學生的知識廣度和深度，密切聯系學生的生活實際，以此種情景吸引學生注意力，并從中提出問題，起到為引入新學習內容搭好支架的作用。課本中的問題情境非常豐富。如章首頁、問題探討、本節聚焦、資料分析、思考與討論、科學史等內容，在教學中，以問題（任務）驅動，引導自主、探究、合作式的學習，是基本的策略和方式。教師選擇性加以利用，合理布局，定會取得好效果。在蛋白質內容學習中，學習氨基酸的結構時教師可以讓學生觀察甘氨酸、纈氨酸、丙氨酸、亮氨酸的結構總結而出，解決此問題的情境圖片來自于課本。教師也可以根據需要自己創設一些新的情境。在蛋白質結構的學習中，教師自己創設情境搭設支架進行蛋白質到氨基酸的過渡，教師創設的問題情境是讓學生回憶初中學習的消化和吸收的內容，說明蛋白質必須經過消化的過程形成氨基酸之后才能被吸收，氨基酸是形成蛋白質的基本單位。從而非常自然地過渡到氨基酸內容的學習上來。

3.提出問題的層次性

問題解決法，因問題提出進入學習，因問題解決而完成教學任務。提出問題需要層次性，太難，學生難以回答；太容易，不易于激起學生學習新內容的探究意識。設計問題應該難易結合，環環相扣。引起學生思維沖突，達到實現教學目標的目的。前文案例的問題1“你能夠說出多少種富含蛋白質的食品？”學生都能回答，此問題好像沒有提問價值。此問題設置的目的是密切聯系學生生活。教師的指導作用可以表現在更深層次上。通過師生交流，發現學生回答語序凌亂，沒有對列舉的食品分類，教師可以指導學生回答得更有條理一些，如此可以使一個簡單的問題滲透嚴密的思維過程，體現教師的指導作用。問題2“你知道蛋白質在生命活動中的主要作用有哪些？”此問題深入一些，需要學生思考并結合閱讀課本中的資料才能有相對全面的認識。而問題3“蛋白質的功能很多，我們知道結構和功能應該相適應，蛋白質的結構怎樣？”此問題學生是無法立刻回答的，通過由此引出氨基酸及其種類的內容、蛋白質形成的過程的內容的學習，才能對此問題有清晰的認識，這是更深層次的問題。

4.探求解決方法的多樣性

問題結論的獲取，總是基于一些事實，此事實的獲得可以通過多種渠道獲得。氨基酸種類的得出可以根據課本上與生活的聯系中的相關文字。氨基酸的結構基于課本上對實例氨基酸結構的觀察和分析上。蛋白質形成的過程通過對課本中圖示的觀察，借助于動畫展示得出。蛋白質的多樣性通過問題和探討中簡單實例的計算得出。蛋白質分子與雙縮脲試劑的顏色反應通過實驗探究得出。血紅蛋白觀察和獲得可以通過凝膠色譜法提取。通過學生閱讀相關文字、實驗探究、觀察圖片和模型等措施使提出的問題得到解決，從而得出科學結論。

5.應用新知解題的層次性

應用新知解題涉及對所學知識、方法、能力的鞏固、遷移問題。原則是用好課本中的自我評價的資料，在此基礎上適量增加教師選擇的習題。新課程標準課本中習題的設置包括每節后的練習和每章之后的自我檢測題，這是自我評價的重要內容。人教版在每節后的練習，包括基礎題和拓展題，后者有一定難度，既有思維拓展，也有知識應用，還有某些科學探究技能的訓練等。每章之后，有較豐富的、多形式的自我檢測，包括概念檢測（含判斷題、選擇題和畫概念圖）、知識遷移、技能應用、思維拓展四類。學生可以通過檢測，了解自己的水平，發現問題，促進反思，進一步提高。自我評價的工作使學生逐步養成自主學習的習慣，提升自主學習的能力。教師可結合學生情況，加以指導，對內容予以增刪，以養成學生及時總結、練習和自我測評的好習慣。

實施問題解決教學的關鍵是創設適當的問題情境，在此問題情境下，設置有層次的問題，用問題激起學生創造性的思維。在采取問題教學法的大前提下，通過各種教學方法適當搭配，采取適當的解決方法，利用各種層次的習題進行解題訓練以構建有效的教學模式。

（作者單位：湛江市第二中學，廣東 湛江，524000）

參考文獻：

[1]陳英水.高中生物教學中問題解決教學的實踐研究 [J].中學生物教學， 2011（7）.