淺談高中生物課堂問題驅動式教學

高中生有一定知識基礎和抽象思維能力，好奇心和好勝心都很強，想通過自己的努力解決別人的問題而獲得自信、成功感等良好的心理體驗。課堂教學中以問題的設計和解決為主線，通過教師精心設計問題、學生經充分的討論解決問題，學生能主動獲得知識和能力，使學習逐步深入。筆者在教學實踐中體會到，采用“教師精心設計問題-學生積極思考解決問題-學習過程中產生新問題并解決新問題”的過程，即以問題的設計和解決為中心，組織課堂教學，能有效地促使學生主動學習、提高生物科學素養。

一、問題的設計

一般來說課上的問題老師提出的居多。在設計問題時，應盡量考慮到以下幾點：要圍繞著教學目標和教學重點展開;要大小適中、明確而具體，使學生明確思考的方向;要通過關注現實生活、貼近學生實際來創設問題情境，使學生樂于參與到探究答案的過程中來;要有一定的難度，適合學生的“最近發展區”， 能夠引發學生積極思考，而且經過自己的努力及老師的點撥能解決。

至于具體情境的創設，可結合具體教學內容聯系學生生活、生物科技發展成果、生產實踐等靈活使用。如在“基因工程簡介”一上課，老師拿出一盒胰島素注射針劑，講道，大家知道，咱們年級的х老師患有嚴重的糖尿病，這針劑是他的必備藥。以前的胰島素主要是由豬和牛胰腺提取，但因牛、豬人胰島素結構有差異，容易出現過敏等不良反應。而現在這個藥品說明指出這是通過基因工程的方法由大腸桿菌生產的人胰島素。此時學生頭腦中會立刻產生一個問題：大腸桿菌怎會生產人胰島素？老師回答，這正是我們要解決的，相信通過下面兩節課的學習，大家能自己找到問題的答案。學生的學習熱情一很容易被激發出來。

二、問題的解決

解決問題的過程也是學生提高生物科學素養的過程。教學中應以學生的學習為中心，老師要注意引領學生的思維。當學生的思路陷入困境或對某問題發生爭執而無法深入的時候，教師要抓住關鍵，點撥學生思路。當然，課堂上學生提出的問題，有時出乎老師意料，這要求老師有扎實的專業功底和教學基本功，有高超的駕馭課堂的能力。既保證課堂圍繞教學目標和教學重點而進行，又能充分利用這種課堂上生成的資源。

例如，在“植物體細胞雜交”內容一開始，老師依次出示三張圖片：馬鈴薯植株、番茄植株的照片、虛構的地上結番茄果實地下結馬鈴薯塊莖的圖片，學生感到非常有趣，然后老師提出了這樣一個半開放性的問題：這是目前科學家正在嘗試培育的新的植物。如果這個任務交給你，你有什么方法？可行性如何？為什么？

學生討論交流，提出的方案一般有三種：①讓兩種植物進行異花傳粉;②采用基因工程的方法，將馬鈴薯的基因轉移到番茄體內或相反;③進行人工誘變育種。對這三個方案的可行性的分析，學生之間往往會產生激烈的爭論，對有的方案能達成一致，但對有的方案學生之間常常互不服氣。①不可以。因為不同的物種之間有生殖隔離;②一部分人堅定地認為可以。這時老師適時點撥：一個或數個基因是否能控制果實或塊莖的全部性狀？基因工程通常能轉移的目的基因的數量有什么特點？這樣學生思考后清楚了，基因工程的方法也難奏效。同理，人工誘變中發生變化的基因也是少數，且方向不定，這一方法也不可取。

也可能有的同學提出了第四個方案：嫁接可以嗎？學生對這個問題常常沒有分析思路，此時先作啟發性講解：參考本地農民種無子西瓜的經驗，無子西瓜的幼苗作接穗是可以和葫蘆嫁接的，西瓜和葫蘆不是同種植物但能嫁接成功，從此推論，番茄馬鈴薯也許能嫁接成功。但嫁接屬于營養生殖這時再提出系列問題：①營養生殖的特點是什么？②這里的親本指的是接穗還是砧木？③砧木主要作用是什么？④如果嫁接成功，植株應有什么表現？這樣引導學生的思維，學生能順利分析出即使嫁接成功，地上還是番茄，但地下應結不出馬鈴薯;植株上所結種子也不會是番茄馬鈴薯的種子，所以這種方法應該是行不通的。

雜交、轉基因、誘變、嫁接都不行，還能怎么辦？學生困惑了，此時老師作點拔，提出系列問題：番茄-馬鈴薯可以說集中了兩種植物的許多性狀，性狀由什么控制？那么有什么辦法能讓一種植物表現出兩種植物的性狀？請大家討論思考，并將操作大致過程的流程圖畫出來。學生很快想到，如果能讓兩種植物的基因集中在一個植物的細胞中，再讓這個細胞能發育成植株，則問題迎刃而解。由此，大多數學生能畫出這樣的圖：接著老師又提出了系列問題：從圖中可看出，解決這個問題的步驟主要有兩個：一是讓兩種植物的細胞融合成一個細胞，二是讓這個融合后的細胞發育成完整的植株。那么請思考：第一，要選擇兩種植物的什么細胞？第二，能否直接讓兩個細胞融合成一個細胞？第三，通過什么方法讓融合后的一個細胞長成一個植株？

學生經思考討論后得出結論：第一應選擇體細胞。因為兩種植物的生殖細胞不能自然融合、若人為讓其融合還要使其染色體加倍，才能得到可育的植株;體細胞則沒有這個問題;第二，讓兩個細胞融合首先是細胞膜融合，先要克服細胞壁的障礙。即要先除去細胞壁。用纖維素酶果膠酶最好，因為不損傷細胞其它結構。第三，細胞融合直接形成的只是一個原生質體，還需長出細胞壁才能稱為一個雜種細胞，這個細胞長成一個植株可采用植物組織培養的方法。

這些問題解決了，老師請學生完善自己的植物體細胞雜交過程流程圖，然后讓大家看書，科學家如何做這件事？看后都會心地笑了：原來科學家也是這樣做的啊。這樣的教學過程能使學生對知識理解更深刻性，同時思維的邏輯性、深刻性、批判性等品質得到提高，同時得到積極的情感體驗。

三、在解決新的問題中感悟、提升

學生在獲得新知識后，應及時設計更高層次的問題，讓學生感知和體驗生命科學的價值和魅力，領悟生命科學發展的規律和研究方法，提升自己的知識水平和能力水平。

如上述植物體細胞雜交過程內容完成后講到，老師提到，如果大家沒有什么問題了，老師還有兩個問題：到此我們學過了雜交育種、單倍體育種、多倍體育種、誘變育種、基因工程育種、植物體細胞雜交育種。想想看，如果讓你培育一個能穩定遺傳的植物新品種，請思考第一，育種中最關鍵的操作對象是什么？第二，與傳統的育種方法比，植物體細胞雜交育種最大的優勢是什么？

這個過程，實際是對學生高中生物所學所有育種方法的一個小結，是需要學生對已有知識的進行概括和梳理，也是提練加工知識、培養分析比較等思維能力的過程，在老師的啟發下，學生通過思考討論能答出如下要點：新品種是體現在若干個優良的新性狀上，性狀是由遺傳物質控制的，所以操作的對象應是基因;傳統育種方法得到的是種內新品種，植物體細胞雜交育種能克服遠源雜交不親合障礙，得到種間新品種，即能使不同物種生物的優良性狀綜合在一個植物體上。

接著老師還可提供一個科學事實：科學家已通過植物體細胞雜交的方法得到了番茄馬鈴薯植株，但遺憾的是未達到地下結馬鈴薯地上結番茄的理想結果。學生立刻提出了新的問題：為什么呀？要怎樣做才能得到理想的植株？老師講到，據老師了解，目前詳細機制科學家也不清楚，這一問題的解決還需要進一步研究。

四、幾點注意

（1）營造寬松、民主、活躍的課堂氛圍。教師應時刻以學生的學習為中心，引導并和他們一起共同研究、探索，尊重學生、保護學生學習積極性，師生共同感受提出問題和解決問題的喜悅。

（2）保證問題的質量。問題不能為提問而設置，而是要為學生的有效學習而設。歡迎學生質疑，對學生積極參與提出問題、解決問題行為及時加以肯定。有時學生質疑關注點較偏，不足以體現教學重點，教師可通過問題引導學生思路，回到教學重點上。

（3）處理好預設與生成的關系。老師要盡量提前預設課堂上學生可能提出的問題并思考對策，以保證課堂教學中點撥到位，少走彎路，同時盡量使學生提出的問題是高質量的。有充分的預設，才容易出現精彩的生成。遇到拿不準的問題，教師要坦承自己的不足，采取平等、誠實的態度，和學生共同研究思考。