問題系統與生物教學

楊佳麗

摘要：隨著新課程改革的不斷推進，新目標要求教師的教學設計單位由原來的孤立的課時轉變為系統的單元，并以問題為中心培養學生解決問題的能力。問題系統指向問題的中觀特征，將“四何”類問題，即“是何”“為何”“如何”“若何”作為問題系統元素，依照具體原則和過程設計問題系統，提高生物教學質量，促進學生有效學習。文章以“生物和生物圈”單元教學為例，得到“四何”類問題系統。

關鍵詞：生物教學；“四何”類問題；問題系統

一、引言

在知識經濟和信息化時代，我國新課程改革的要點是培養學生終身發展和社會發展的必備品格和關鍵能力，要求課堂從原來“以教師為中心”轉變為“以學生為中心”的教學模式，回歸學習的本質，回歸對于問題的探求。由此，教育界掀起了一陣以問題為中心的教學設計的浪潮。

筆者在4MAT教學模式提出“四何”問題分類法的基礎上，以單元為基本單位建構問題系統。在系統中，各個問題之間相互作用，涌現出問題系統的特征：整體性、層次性、從屬性。

整體性是指問題系統內部各個問題之間的相互制約性。

層次性是指問題系統內部各個問題之間具有一定的層次性，問題的不同層次之間或不同層次的問題之間是相互交叉、重疊、相互滲透的。

從屬性表現為核心問題與周邊問題的主從關系。在生物學中，一般基于基本概念和基本原理形成核心問題，其余問題則為事實性問題、教師引導性問題，以及學生部分課堂問題。

二、問題系統的設計

教師設計問題系統的原則是以單元為一個設計單位。一方面，整體性特征要求教師要從整體上把握問題之間的關系，避免僅從問題的某個側面出發，用系統的部分功能代替整體功能；另一方面，研究者在核心素養體系下設計出新的課程標準，并以此為基礎建立了課程目標、內容標準與學業質量標準的素養目標體系。

新目標要求教師的教學設計單位從“一個一個知識點”轉向“在什么情境下運用什么知識解決什么問題或完成何種任務”。這樣一個教學設計單位，用課程的話語來說，就是單元。教師基于一個學習單元，建構生物教學問題系統。系統中的元素是各種類型問題，利用4MAT教學模式，將問題分為四類，即“是何”“如何”“若何”“為何”，各個問題之間具有聯系，形成完整的知識結構。

教師設計問題系統的基本過程是：首先，明確單元內各課時的關系，形成單元結構。“生物和生物圈”單元的結構層次是“生物—生物與環境的關系—生態系統—生物圈”。其次，教師需要清楚問題系統的核心問題，“生物與生物圈”單元的核心問題是：什么是生物圈？然后根據教學目標、教學內容設計每個課時的問題，并將課時問題依據“四何”問題類型進行分類。最后，教師將各課時的問題匯總，形成單元問題系統。問題系統是大腦中的圖式，教師需要將其可視化，所以需要利用思維導圖、概念圖等形式的工具，將形成的問題結構顯現的表達出來。

1.“是何”指向基本事實

在生物教學中，“是何”類問題，一方面，作為課堂的導入問題，激發學生的學習興趣；另一方面，使學生了解基本概念、基本原理的事實層面的信息，使學生深入學習知識。

例如，“生物的特征”這節課對概念理解的要求較低，主要通過事例讓學生明白生物與非生物的特征，側重設計“是何”類問題，引發學生的思考。

2.“為何”指向生物學中的基本規律、原理

“為何”類問題，是根據基本事實和學生的生活經驗所提出的問題。此類問題在于引起學生的認知沖突，使學生在事實的基礎上推理、分析、歸納，探究生物現象和生物規律背后的邏輯性，即為什么會出現這樣的現象，以培養學生的邏輯思維。

例如，在“生物與環境關系”這節課中，學生應該掌握“生物具有適應環境的形態特征和生理功能”這一概念。結合學生的生活實際，設計“為何”類問題，使學生從表象到實質，得到生物對環境適應的意義是生存。

3.“如何”指向基本途徑、方法和狀態

第一單元“生物和生物圈”設置的“如何”類問題，并不是詢問學生如何操作，即操作主體不是學生，而是“生態系統”“生物”“環境”等生物學名詞。對于此類型的問題，學生從不同方面進行解答，可以培養學生多角度、多層面思考問題的能力。

例如，“生物與環境的關系”這節課中提到環境與生物之間相互影響、相互依存。學生學習的重點是生態因素如何影響生物生活，反過來生物又如何影響環境，它們之間是如何進行“操作”的。

又如，“生物圈是最大的生態系統”這節課，重點是讓學生明白各種類型的生態系統之間如何相互關聯，構成一個統一的整體——生物圈。此類問題能夠使學生不僅知其然，更知其所以然。

4.“若何”指向生物現象改變后產生的新結果

“若何”類問題的引導詞一般是假如、如果。此類型問題需要學生運用全面的知識進行思考。通過假設某種情境，學生推測在這種現象下會產生什么結果，所假設的情況是符合學生認知規律和貼近學生生活經驗的。

例如，“生物與環境組成生態系統”這節課中的生態系統的自動調節能力。通過情境設計，提出問題，使學生明白生態系統通過自動調節維持相對穩定的狀態，基于教學內容形成“四何”類單元問題系統。

三、總結與反思

問題系統與生物教學的結合呈現出不同的特點，分別從教師和學生的角度進行探討。

1.教師角度

從教師的角度來講，運用系統思想設計教學，便于教師管控課堂，以及進行有效的教學反思，不斷提升教師的教學能力。現代教學越來越把教學過程視為一個系統，系統中的各個因素都可能影響學生獲得知識、收獲成就。上課前，教師在頭腦中應該有一個整體預設的問題框架，而不是混亂的各個孤立的問題；上課時，教師可以根據問題系統的設計，有條不紊地進行教學，也可以對于學生提出的生成性問題及時反應并有效解決，不至于手忙腳亂，打亂課堂的節奏；課后，教師可以繼續完善問題系統，提高課堂質量，這也是一種有效的教學反思方法。

2.學生角度

從學生的角度來看，教師運用問題系統，可以幫助學生從生物學基本事實的層面，走向基本原理、基本概念的層面，最終走向知識背后蘊含的價值觀層面。初中生思維主要向抽象邏輯的方向發展，但是該思維的發展仍然需要感性經驗和直觀形象的支持。教師首先提出“是何”類問題，此類問題的目的是激發學生的學習動機，然后教師提出其余類型的問題，引導學生在感性的基礎上進行邏輯分析。其中，“若何”類問題有助于學生發散思維。例如，在教學“生物會對環境產生影響”的概念時，教師提問：假如人類沒有環境保護意識，不斷增加海洋垃圾的數量，那么會發生什么情況呢？學生根據假設的情境發散思維，設想人類可能會食用微塑料，有毒物質通過食物鏈和食物網，有可能最終進入最高營養級別——人類體內。實踐是檢驗真理的唯一標準。問題系統還需要不斷實踐、檢驗、完善，幫助教師提高生物教學質量，促使學生達到有效學習的目的。

參考文獻：

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