基于學科素養發展的生物問題情境設計

孫鋼

摘?要：基于核心素養的高中生物情境教學強調在具體的情境教學中融入核心素養，突出生物學特色，釋放師生潛能，有效促進學生生物學核心素養的培養，其教學情境設計策略側重生活化問題情境設計、體驗式問題情境設計、拓展式問題情境設計。

關鍵詞：問題情境;學科素養;高中生物

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A ????文章編號：1992-7711（2018）24-074-1

學科核心素養正成為深化基礎教育課堂教學改革的根本指導方向。如何在課堂教學中有效提升學生的學科素養？這是我們每一位教師需直面的一個課題。大量的課堂實踐和學習理論告訴我們，有效提升學生學科核心素養的學習需要創設多樣化的、適切的問題情境，促進學生在課堂上高效、積極主動的深度學習。下面具體討論三種類型。

一、生活化問題情境：從感性到理性的轉變

多元智能理論之父霍華德·加德納說：“除非學生在學習過程中扮演積極的角色，除非他們學會提問、學會動手做，除非他們在腦海中能夠重新構建所學的知識并根據需要轉換，否則他們的學習成果都會消失。”也就是說知識的獲得主要來自于生活和個人的直接經驗，因此生物課堂教學應突出認知活動與社會生活的融合，理順感性認知與理性認知的關系，打通現實生活與科學世界的聯系。

案例1：“體外受精和胚胎早期發育”教學中的情境設計

多媒體展示：據英國《金融時報》中文網報道，英國農戶很快將向中國同行出口種豬和豬精液。

英國首相利用他的訪華之旅，幫助推動與中國政府達成協議，為英國向中國銷售豬人工授精材料鋪平道路。英國首相府表示：“中國市場對豬肉的需求越來越大，但中國養殖方法的效率卻未能相應提高。這個出口豬精液的新協議將意味著英國最優良的豬將幫助支撐世界上最大的豬群。”……

教師提問：你若是一名相關的科技工作者，準備如何利用這匹進口的豬精液及種豬，讓我們國人盡快吃上高品質的英國豬肉呢？

生1：利用英國優良種豬進行交配

生2：讓英國優良種豬與中國本地豬進行雜交

生3：用進口的種豬精液對中國本地豬進行體內受精

生4：用進口的種豬精液與進口的種豬的卵細胞進行體外受精并培養

在教師問題的引導下，學生分組討論出了多種方案，并從優良遺傳性狀的保持、繁衍后代的速度等方面對不同方案進行了評價。同時圍繞該核心問題學生自然生成了下列子問題：如何獲取卵細胞？如何在體外受精并進行早期培養？目前體外受精胚胎發育率如何？

基于現實的問題解決，讓學生面對一個真實的問題情境，立足于學生的感性認知，引導學生進行思考探討，課堂上學生思維活躍、互動積極，有效地突破了現代生物學技術中概念多重抽象的難點。

二、體驗式問題情境：從表象到內涵的深化

英國學者柯林彼爾德在“體驗式學習的力量”一書中說：脫離體驗談論學習沒有任何意義。只有當學生已有的體驗與當前學習活動生成的新體驗融合，才能對知識深刻理解、對方法深刻感受、對思想切實領會。因此教師在課堂教學中應更多關注學生在親歷與體驗中對知識的理解程度，解決問題中的思維發展程度。

案例2：“種群的特征”教學中的情境設計

教師帶領學生來到校園內的生態園，布置了用不同方法模擬調查一定區域內某植物種群密度這一任務。

體驗1：教師指出了實地取樣的三種植物（沿街草、牽牛、一年蓬），學生通過觀察、分析、比較、討論，選擇自己認為“合適”的植物作為調查對象。學生談各自在調查中的感受，確定最佳調查植物。

體驗2：學生用細鐵絲制作樣方進行調查，樣方有圓形有方形;樣方有大有小;樣方數有多有少;位于樣方邊線上的植株有的全部計入、有的忽略不計。在教師的引導下，學生針對調查方法談感受，確定最佳樣方大小、數量及合理計數。

基于體驗的問題解決，問題就在教育的現場生發，“一石激起千層浪”，一連串問題的生發，給課堂帶來了探究活力。通過體驗，讓書本知識在學生頭腦中形成直觀、可操作的表象，進而進行有效思維，實現從體驗往體悟的轉變，逐漸養成良好的科學品質。

三、拓展式問題情境：從低階到高階的提升

蘇霍姆林斯基曾說過：“每個人內心深處都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。”拓展式問題情境，能留給學生足夠大的思維空間，讓學生從不同視角、更深層次思考、分析并解決問題，使學生對知識的關注由理解層上升到創新層，實現從“學會”到“會學”的跨越。

案例3：“果酒果醋的制作”教學中的情境設計

學生在探究不同果酒的制作中，發現西瓜酒的制作不是很成功（產生的氣泡少，酒精度低）。同樣的操作、同樣的實驗裝置、同樣的環境條件，為什么唯獨西瓜酒制作失敗，而葡萄酒、蘋果酒等卻是成功的呢？

生1：西瓜是去皮后榨汁的，而酵母菌常附著在果皮上，可能由于缺少酵母菌導致發酵失敗。

生2：這個西瓜可能不夠甜，糖分含量少，導致發酵失敗。

教師趁熱打鐵要求學生設計一組對照試驗來證明猜測是否正確。此時，學生真正遭遇挑戰，開始針對自己的想法設計實驗方案、選擇實驗材料并實施實驗。經過一個星期的觀察記錄、檢測及其不同組之間實驗現象的對比，最終得出結論是酵母菌的數量太少，影響了發酵的進程。

基于拓展的問題解決，學生不再按照教材內容的統一模式去思考，無須按圖索驥尋找答案，而是有意識地思考學科中蘊含的思想方法，反思自己的思維方法，從而提高了學生獨立探究問題、解決問題的能力。

總之，作為一名一線教師，我們要想真正實現培養學生學科素養的根本目標，那就必須通過問題情境的創設，把知識學習從“知識線索”翻轉為“問題線索”，將有待學生著重建構的核心知識轉化為精當而真實的學科核心問題，并按問題內在的邏輯關系形成問題群，讓學生在問題解決的活動中提高學科核心素養水平。