例談“情境—問題—探究—應用”教學模式在高中生物課中的應用

任志祿

摘 要 結合教學實踐與研究，以“生命活動的主要承擔者——蛋白質”這一節課為例，從“情境—問題—探究—應用”這一教學模式的必要性及其理論基礎、案例分析、教學反思幾個方面闡述了在該課堂教學模式中的實踐與體會。

關鍵詞 教學模式 高中生物 探究

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

1 “情境—問題—探究—應用”教學模式必要性

有位學者做過一個這樣的比喻：將15 g鹽放入你的口中，無論如何你難以下咽；但將15 g鹽放入一碗美味可口的湯中，你在享用佳肴時，就將15 g鹽全部吸收了。情境之于知識，猶如湯之于鹽，鹽溶于湯中，才能被吸收；知識溶入情境之中，才能顯出活力和美感。在課堂上，良好的學習情境不僅能增加學生學習動力，還有助于教師的教和學生的學順利進行。古人云：“學須有疑，學貴有疑，小疑則小進，大疑則大進，不疑則不進”。疑者，覺悟之機也，一番覺悟一番長進。所以教師在教學時，若把“知識問題化，問題情境化”作為突破口，將生物學知識融入情境中，同時用問題串形式貫穿于整個教學過程，引領學生在一個個問題情境中思考、探究，不僅能激發學生的學習興趣，更能有效地促進學生對知識的掌握、內化和應用。基于上述理論，筆者非常贊同陳寶定教師提出的“情境—問題—探究—應用”教學模式，下面就以“生命活動的主要承擔者——蛋白質”這一節課為例，談談在該教學模式中的實踐和體會。

2 “情境—問題—探究—應用”教學模式的理論基礎

高中生物新課標的基本理念是：“提高生物科學素養，面向全體學生，倡導探究性學習，注重與現實生活的聯系。”理念的主旨是將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。建構主義認為，學習總是與一定的社會文化背景即“情境”相聯系的。在情境下學習，可以使學習者利用自己原有的認知結構中的有關經驗去同化當前學習的新知識。所以在教學設計中，教師要選擇適當的教學素材，將教材上的知識轉化為問題，通過創設具體化、形象化的情境。引導學生自主探究，讓學生在探究過程中去學習，進而掌握科學探究的方法，體驗科學探究的樂趣，領悟科學的思想和精神，培養和提高科學探究的能力，最終達到靈活應用。這就體現了“情境—問題—探究—應用”教學模式在課堂中的應用，在這種教學模式下的教學過程更能激發、推動、強化和調整學生的認知活動。

3 案例分析

以人教版高中生物教科書必修一《分子與細胞》中“生命活動的主要承擔者——蛋白質”為例，談談“情境—問題—探究—應用”教學模式在這節課中的實踐和體會。

3.1 情境一

教師提供兩份早餐的內容，要求學生判斷哪份早餐的搭配更合理，更有營養。并提供蛋白質缺乏的兩個事例，讓學生體會蛋白質如此重要，與它的結構和功能密切相關。

設計意圖：新課導入從生活實踐出發，通過問題探討，引出蛋白質的教學，讓學生認同所學生物學知識的價值。

3.2 情境二

教師出示人體胰臟、胰島素空間和平面結構示意圖，并提出問題：

① 攝食的蛋白質能被人體直接吸收嗎？怎樣才能吸收？吸收的是什么？

② 糖尿病人在使用胰島素時應注射而不是口服，為什么？

③ 胰島素結構中小球應該是什么物質？

④ 蛋白質和氨基酸之間是什么關系？

通過短暫的思考，學生很容易回答問題①，人體不能直接吸收蛋白質，需要消化分解成小分子氨基酸才能吸收。學生也很快會明白問題②，假如口服胰島素，則會被分解成氨基酸。通過觀察胰島素空間結構圖片，學生也能猜出小球應該是氨基酸，氨基酸是合成蛋白質的原料和基本單位。這樣就很自然地過渡到“氨基酸結構及其特點”的學習。

設計意圖：面向全體學生，培養學生生物科學素養，引入氨基酸的學習。

3.3 情境三

教師指導學生閱讀教材P20“思考與討論”中4種氨基酸的結構簡式，并回答問題：組成蛋白質的氨基酸結構有何特點？

探究活動1：氨基酸的結構特點。

學生活動：（1） 觀察并思考。（2） 觀察氨基酸的空間結構，識別各種原子和基團，觀察R基的變化。通過比較、分析和小組討論，找出各種氨基酸的共性和差異，得出氨基酸的結構通式。（3） 總結特點：“每個氨基酸至少有一個氨基和一個羧基，且都連接在同一個碳原子上”。

設計意圖：利用已有知識，促進學生形成新概念。此外，學生認識了甘氨酸的立體結構，有助于今后對基本知識的遷移和應用。此探究活動充分利用了教材資源展開，引導學生在自主學習的基礎上進行小組合作探究通過比較和判別，從中提煉出規律，既對學生進行了思維能力的訓練，又加深了學生對氨基酸結構式的理解和記憶。

教師提出問題：20種氨基酸是如何形成蛋白質的？

3.4 情境四

學生自己組裝實物模型，進行探究。材料：銅線、小方塊（用胡蘿卜、綠蘿卜和白蘿卜制作）。

教師提出問題，結合教材P21圖2-4，用■代表氨基酸，寫出氨基酸形成蛋白質的過程示意圖，并標出二肽、三肽、多肽、蛋白質、平面結構、空間結構等概念。

根據自制、自畫的示意圖，指出肽鍵、脫水部位，理解寫出肽鍵數、脫去水分子數與氨基酸數的關系式。

探究活動2：氨基酸形成蛋白質的過程。

學生活動：（1） 動手做：各小組用銅線將小方塊（代表氨基酸）隨意串聯起來，串滿一根導線，就是一條多肽鏈。各組將每根串有小方塊的銅線（模擬肽鏈）扭成螺旋狀或折疊起來，隨意做出不同的造型。（2） 小組討論，歸納：“氨基酸—多肽—蛋白質”的結構層次。（3） 動手操作，觀察、理解肽鏈的折疊和盤曲等變化。（4） 讀圖后理解：脫水縮合、肽鍵、二肽、多肽。（5） 總結規律：肽鍵數=失去的水分子數目。endprint

設計意圖：首先，學生形成初步的直觀印象，再進行微觀反應的學習，由易入難；利用模型，通過學生自己的動手操作，加深其對蛋白質結構層次的認識，也為下一步理解“蛋白質結構為何多樣”奠定基礎；多媒體輔助使氨基酸脫水縮合的過程形象、直觀，易于理解，促進學生知識遷移。

教師提出問題：生物界組成蛋白質的氨基酸有20種，且都是按照相同的方式形成蛋白質，但是生物體中蛋白質的種類多達1010～1012種，為什么蛋白質的結構如此多樣？蛋白質結構的復雜性決定了蛋白質功能的多樣性，蛋白質具有哪些功能呢？

探究活動3：蛋白質結構多樣性的原因。

學生活動：（1） 利用實物教具，相鄰兩個小組比一比手里的蛋白質模型是同一種嗎？區別在哪里呢？（2） 學生一邊快速閱讀教材，觀看插圖，一邊跟著教師的點撥思路，理解蛋白質的功能、結構、催化、運輸、信息傳遞、免疫，理解“蛋白質分子結構的多樣，決定了蛋白質功能的多樣性”。

設計意圖：通過小組合作探究，學生動手模擬蛋白質分子結構的多樣性，又通過分析和比較，歸納蛋白質結構多樣性的原因。學生參與性強，課堂氣氛活躍，有效地突破了教學難點。這樣使學生理解生物學的基本觀點，結構決定功能，認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。

3.5 應用練習

根據下列化合物的結構式回答問題：

（1） 該化合物有 個氨基， 個羧基，

個肽鍵。

（2） 該化合物由 種氨基酸分子經

過程而形成，該化合物應叫做 。區分不同氨基酸的基團編號是 。

（3） 該化合物中，肽鍵的編號是 ，寫出肽鍵的化學結構簡式 。

（4） 該化合物水解需要 個水分子，其最右端的肽鍵水解成的氨基酸的結構是 。

設計意圖：本題重點在于促進培養學生的歸納總結能力，以及用自己的語言進行表達的認識能力，是對學生更高層次的要求、鞏固和提高。

4 教學反思

4.1 “情境—問題—探究—應用”教學模式的體會

合適的問題情境有引導學生學習的作用，能夠幫助學生將思維集中在要討論的問題上。陶行知先生曾經說過：“創造始于問題。”學生的思維發展、知識增長往往是從提出問題開始的，所以教師要注重提出問題的質量。

基于高中生物新課標的基本理念，本節課采用了“情境—問題—探究—應用”課堂教學模式，把知識問題化、問題情境化作為這一模式的突破口，用10個問題組成的問題串，環環相扣，深深吸引學生，激發學生主動探究的欲望。教師課前準備好銅線、小方塊（用胡蘿卜、綠蘿卜和白蘿卜制作），課上學生動手操做，各小組用銅線將小方塊（代表氨基酸）隨意串聯起來，串滿一根導線，就是一條多肽鏈。各組將每根串有小方塊的銅線（模擬肽鏈）扭成螺旋狀或折疊起來，隨意做出不同的造型，就是蛋白質。這樣引導學生分組合作、探究學習，培養學生動手動腦能力，進而使學生理解形成蛋白質多樣性的原因。

4.2 學情分析和學生感受

筆者所任教的學校是農村學校，學生知識基礎相對薄弱，想象能力一般，而蛋白質這節內容是微觀知識，一節課下來，學生的應用練習在課堂上未能完成。但大多學生喜歡這樣的課堂，因為他們喜歡動手實踐、自主開放的課堂。

4.3 本節課亮點

本節課運用了“情境—問題—探究—應用”課堂教學模式，準備好銅線、小方塊（用胡蘿卜、綠蘿卜和白蘿卜制作），根據學案中預先設置的問題，學生親自動手操做，引導學生分組合作、探究學習，培養學生動手動腦能力，進而使學生理解本節課的重難點。

4.4 關于模型的制作

這節課用的都是生物材料，學生用完后不能永久保存，時間稍長就會變質。如果改成塑料制品，可作為教學中永久模型使用。

總之，如果條件允許，課堂上教師可以多些學生自己動手操作的實驗，不僅培養學生自主探究和合作精神，同時還能促進學生對知識的理解和記憶。

參考文獻：

陳寶定.高中生物“情境—問題—探究—應用”課堂教學模式的研究與實踐[J].2013.3（6）.endprint

設計意圖：首先，學生形成初步的直觀印象，再進行微觀反應的學習，由易入難；利用模型，通過學生自己的動手操作，加深其對蛋白質結構層次的認識，也為下一步理解“蛋白質結構為何多樣”奠定基礎；多媒體輔助使氨基酸脫水縮合的過程形象、直觀，易于理解，促進學生知識遷移。

教師提出問題：生物界組成蛋白質的氨基酸有20種，且都是按照相同的方式形成蛋白質，但是生物體中蛋白質的種類多達1010～1012種，為什么蛋白質的結構如此多樣？蛋白質結構的復雜性決定了蛋白質功能的多樣性，蛋白質具有哪些功能呢？

探究活動3：蛋白質結構多樣性的原因。

學生活動：（1） 利用實物教具，相鄰兩個小組比一比手里的蛋白質模型是同一種嗎？區別在哪里呢？（2） 學生一邊快速閱讀教材，觀看插圖，一邊跟著教師的點撥思路，理解蛋白質的功能、結構、催化、運輸、信息傳遞、免疫，理解“蛋白質分子結構的多樣，決定了蛋白質功能的多樣性”。

設計意圖：通過小組合作探究，學生動手模擬蛋白質分子結構的多樣性，又通過分析和比較，歸納蛋白質結構多樣性的原因。學生參與性強，課堂氣氛活躍，有效地突破了教學難點。這樣使學生理解生物學的基本觀點，結構決定功能，認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。

3.5 應用練習

根據下列化合物的結構式回答問題：

（1） 該化合物有 個氨基， 個羧基，

個肽鍵。

（2） 該化合物由 種氨基酸分子經

過程而形成，該化合物應叫做 。區分不同氨基酸的基團編號是 。

（3） 該化合物中，肽鍵的編號是 ，寫出肽鍵的化學結構簡式 。

（4） 該化合物水解需要 個水分子，其最右端的肽鍵水解成的氨基酸的結構是 。

設計意圖：本題重點在于促進培養學生的歸納總結能力，以及用自己的語言進行表達的認識能力，是對學生更高層次的要求、鞏固和提高。

4 教學反思

4.1 “情境—問題—探究—應用”教學模式的體會

合適的問題情境有引導學生學習的作用，能夠幫助學生將思維集中在要討論的問題上。陶行知先生曾經說過：“創造始于問題。”學生的思維發展、知識增長往往是從提出問題開始的，所以教師要注重提出問題的質量。

基于高中生物新課標的基本理念，本節課采用了“情境—問題—探究—應用”課堂教學模式，把知識問題化、問題情境化作為這一模式的突破口，用10個問題組成的問題串，環環相扣，深深吸引學生，激發學生主動探究的欲望。教師課前準備好銅線、小方塊（用胡蘿卜、綠蘿卜和白蘿卜制作），課上學生動手操做，各小組用銅線將小方塊（代表氨基酸）隨意串聯起來，串滿一根導線，就是一條多肽鏈。各組將每根串有小方塊的銅線（模擬肽鏈）扭成螺旋狀或折疊起來，隨意做出不同的造型，就是蛋白質。這樣引導學生分組合作、探究學習，培養學生動手動腦能力，進而使學生理解形成蛋白質多樣性的原因。

4.2 學情分析和學生感受

筆者所任教的學校是農村學校，學生知識基礎相對薄弱，想象能力一般，而蛋白質這節內容是微觀知識，一節課下來，學生的應用練習在課堂上未能完成。但大多學生喜歡這樣的課堂，因為他們喜歡動手實踐、自主開放的課堂。

4.3 本節課亮點

本節課運用了“情境—問題—探究—應用”課堂教學模式，準備好銅線、小方塊（用胡蘿卜、綠蘿卜和白蘿卜制作），根據學案中預先設置的問題，學生親自動手操做，引導學生分組合作、探究學習，培養學生動手動腦能力，進而使學生理解本節課的重難點。

4.4 關于模型的制作

這節課用的都是生物材料，學生用完后不能永久保存，時間稍長就會變質。如果改成塑料制品，可作為教學中永久模型使用。

總之，如果條件允許，課堂上教師可以多些學生自己動手操作的實驗，不僅培養學生自主探究和合作精神，同時還能促進學生對知識的理解和記憶。

參考文獻：

陳寶定.高中生物“情境—問題—探究—應用”課堂教學模式的研究與實踐[J].2013.3（6）.endprint

設計意圖：首先，學生形成初步的直觀印象，再進行微觀反應的學習，由易入難；利用模型，通過學生自己的動手操作，加深其對蛋白質結構層次的認識，也為下一步理解“蛋白質結構為何多樣”奠定基礎；多媒體輔助使氨基酸脫水縮合的過程形象、直觀，易于理解，促進學生知識遷移。

教師提出問題：生物界組成蛋白質的氨基酸有20種，且都是按照相同的方式形成蛋白質，但是生物體中蛋白質的種類多達1010～1012種，為什么蛋白質的結構如此多樣？蛋白質結構的復雜性決定了蛋白質功能的多樣性，蛋白質具有哪些功能呢？

探究活動3：蛋白質結構多樣性的原因。

學生活動：（1） 利用實物教具，相鄰兩個小組比一比手里的蛋白質模型是同一種嗎？區別在哪里呢？（2） 學生一邊快速閱讀教材，觀看插圖，一邊跟著教師的點撥思路，理解蛋白質的功能、結構、催化、運輸、信息傳遞、免疫，理解“蛋白質分子結構的多樣，決定了蛋白質功能的多樣性”。

設計意圖：通過小組合作探究，學生動手模擬蛋白質分子結構的多樣性，又通過分析和比較，歸納蛋白質結構多樣性的原因。學生參與性強，課堂氣氛活躍，有效地突破了教學難點。這樣使學生理解生物學的基本觀點，結構決定功能，認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。

3.5 應用練習

根據下列化合物的結構式回答問題：

（1） 該化合物有 個氨基， 個羧基，

個肽鍵。

（2） 該化合物由 種氨基酸分子經

過程而形成，該化合物應叫做 。區分不同氨基酸的基團編號是 。

（3） 該化合物中，肽鍵的編號是 ，寫出肽鍵的化學結構簡式 。

（4） 該化合物水解需要 個水分子，其最右端的肽鍵水解成的氨基酸的結構是 。

設計意圖：本題重點在于促進培養學生的歸納總結能力，以及用自己的語言進行表達的認識能力，是對學生更高層次的要求、鞏固和提高。

4 教學反思

4.1 “情境—問題—探究—應用”教學模式的體會

合適的問題情境有引導學生學習的作用，能夠幫助學生將思維集中在要討論的問題上。陶行知先生曾經說過：“創造始于問題。”學生的思維發展、知識增長往往是從提出問題開始的，所以教師要注重提出問題的質量。

基于高中生物新課標的基本理念，本節課采用了“情境—問題—探究—應用”課堂教學模式，把知識問題化、問題情境化作為這一模式的突破口，用10個問題組成的問題串，環環相扣，深深吸引學生，激發學生主動探究的欲望。教師課前準備好銅線、小方塊（用胡蘿卜、綠蘿卜和白蘿卜制作），課上學生動手操做，各小組用銅線將小方塊（代表氨基酸）隨意串聯起來，串滿一根導線，就是一條多肽鏈。各組將每根串有小方塊的銅線（模擬肽鏈）扭成螺旋狀或折疊起來，隨意做出不同的造型，就是蛋白質。這樣引導學生分組合作、探究學習，培養學生動手動腦能力，進而使學生理解形成蛋白質多樣性的原因。

4.2 學情分析和學生感受

筆者所任教的學校是農村學校，學生知識基礎相對薄弱，想象能力一般，而蛋白質這節內容是微觀知識，一節課下來，學生的應用練習在課堂上未能完成。但大多學生喜歡這樣的課堂，因為他們喜歡動手實踐、自主開放的課堂。

4.3 本節課亮點

本節課運用了“情境—問題—探究—應用”課堂教學模式，準備好銅線、小方塊（用胡蘿卜、綠蘿卜和白蘿卜制作），根據學案中預先設置的問題，學生親自動手操做，引導學生分組合作、探究學習，培養學生動手動腦能力，進而使學生理解本節課的重難點。

4.4 關于模型的制作

這節課用的都是生物材料，學生用完后不能永久保存，時間稍長就會變質。如果改成塑料制品，可作為教學中永久模型使用。

總之，如果條件允許，課堂上教師可以多些學生自己動手操作的實驗，不僅培養學生自主探究和合作精神，同時還能促進學生對知識的理解和記憶。

參考文獻：

陳寶定.高中生物“情境—問題—探究—應用”課堂教學模式的研究與實踐[J].2013.3（6）.endprint