基于科學思維下的初中生物拓展式問題串設計研究

張春芳

(河北省保定市清苑區臧村中學 河北 保定 071100)

2017《普通高中生物學課程標準》明確提出生物學科的核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。科學思維作為生物核心素養的主要內容是生命觀念建立的工具，是科學探究的基礎。課標中明確指出科學思維是尊重事實與證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度；是運用科學思維方法認識事物解決實際問題的思維習慣和能力，是一種態度、習慣、能力。科學思維具有邏輯性、系統性、創新性的特點，是比較與分類、歸納與演繹、分析與綜合、抽象與概括、模型與建模的過程。而建構主義的學習觀認為學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己建構知識的過程。學生不是簡單被動地接收信息，而是主動地建構知識的意義，這種建構是無法由他人來代替的。

初中生物拓展式問題串是在生物學科核心素養和建構理論的指引下，根據學生已有的學習情況和教材知識的結構特點而設計的一連串由淺入深，由簡單到復雜，有邏輯性，相互關聯的問題。目的在于讓學生在解決問題的過程中，更多的接觸到事實材料，提煉分析形成重要概念和知識體系，培養學生的科學思維和探究能力。

在初中生物課堂中我們如何設計問題串？而拓展式問題串在教學中應用的效果？通過自己在平時教學中的實踐和反思，總結了幾點看法，分享如下：

1.從三個層面設計拓展式問題串

1.1 教材層面。教材本身是向學生傳遞知識、概念、原理、定義。而這些知識之間，概念之間是有一定的邏輯關系的，教師就要分清事實材料、一般概念和重要概念。例如：初中生物七年級下冊第二章第二節內容《運輸物質的器官-血管》一課，對于血管學生不陌生，但要科學的講清它們的分類和結構特征還是有一定的困難。學生觀察自己手臂的血管、雞心臟部位的血管和小魚尾鰭血管這都是事實材料，根據自己的觀察提煉分析出動、靜脈和毛細血管的定義，區分它們的結構特點和功能是一般概念，通過學習形成結構與功能相適應的生命觀念是重要概念。根據知識之間的聯系設計拓展式問題串：(1)我們全身布滿了血管，同學們你能在手臂上找到它們嗎？(2)這些血管有什么不同？(3)我們握住手腕會發現什么?為什么血管會有隆起的小包？(4)你能感受到脈搏嗎？這說明血液流動的方向是怎樣的？(動脈、靜脈是本課的重要概念，我并沒有直接講解它們的定義，而是讓學生去觀察分析，總結動脈和靜脈的定義。)(5)通過脈搏的跳動你能判斷血液的流動的速度嗎？(6)動脈和靜脈是各不相連嗎？(7)血管的功能是什么？(8)毛細血管為了完成它的任務有怎樣的結構？(9)動脈、靜脈和毛細血管之間的血液流動方向是怎樣的？

1.2 學生層面。學生在進入課堂之前是有自己的生活經驗的，并不一張白紙，單純由老師的講解和灌輸。是在就知識的基礎之上對新的問題進行分析、探究、整理而獲得新知。這就需要教師對學生已掌握的知識和思維特點進行分析，設計問題串。例如：七年級生物上冊第二章第三節《多細胞生物體》生物體的結構層次是一個抽象的概念，學生只能從宏觀上了解植物和動物，對于各部分的結構也是零碎的認識，為此我設計了這樣的問題串：(1)我們身邊形形色色的動物和植物是由什么構成的？(2)這些細胞是雜亂無章的嗎？(3)什么是結構層次舉例說明？(4)觀察油菜花它有什么結構，各有什么功能？(5)綠色植物有哪些組織？植物的根、莖、葉、花、果實、種子都是由哪些組織構成，你能指出嗎？(6)什么是器官？植物的這些器官可以分類嗎？分成幾類？說明原因。(7)綠色植物的結構層次是怎樣的？(學生在觀察分析時逐步解決問題，對于植物的結構層次也有了具體和系統的認識)。

1.3 實驗的過程和材料的創新層面。實驗是生物課堂的主要任務之一，實驗的材料應選擇身邊容易獲得和貼近學生的生活為原則。學生在親自實驗中也會提出不同的問題。例如：八年級生物上冊第四章第二節《蒸騰作用》課本中的實驗設計是在同一株植物上選擇兩個枝條，一個不做處理，一個兩面都涂上凡士林然后套上塑料袋觀察水珠的形成。而學生在實驗時有了創新—葉片的上表皮和下表皮氣孔一樣嗎多嗎？水生植物和陸生植物的氣孔有區別嗎？因此我設計了這樣的拓展式問題串：(1)為什么我們走到樹蔭下會有涼爽的感覺？(2)我們用常見的綠蘿作為實驗材料，用塑料袋套住涂滿凡士林的葉片會有什么發現？有無陽光有影響嗎？對照組怎樣處理？(3)葉片只涂上表皮和只涂下表皮有不同嗎？(4)如果材料換成浮水植物-睡蓮有不同嗎？(5)什么是蒸騰作用？(學生在對實驗的過程和實驗材料不斷創新的過程中加深了對氣孔和蒸騰作用概念的理解)

2.拓展式問題串在教學中的作用

2.1 激發了學生的學習興趣。在問題串的驅動下學生成為了問題情境的主人，激發了學生的學習興趣。由于提出的問題是與生活相連，是將復雜的知識與社會經驗相連，是由淺入深，螺旋上升逐步深入的過程，學生有了解決問題的興趣，充分利用了學生的有意注意。

2.2 培養了學生自主探究的能力。教師提出的是精細化、系統化、邏輯性強的問題串，教師不斷幫助學生深入理解問題，解決問題，在教師的有效引導下，學生逐漸達成探究目標，清晰思路，領悟探究的精髓。例如：《生物體的結構層次》一課，問題1、一株完整額綠色植物都有哪些結構？問題2、這些結構有什么功能？問題3、根、莖、葉、花、果實、種子由什么構成？學生通過觀察分析逐漸理解器官是由多種組織構成，能行使一定功能的結構單位。

2.3 培養了學生的邏輯思維能力。生物知識本身就有一定邏輯性，問題串也是層層遞進，逐步深入的過程。學生通過這樣的訓練，邏輯思維能力會得到強化。當學生再次看到生活中的植物后就不會聯想到是由一粒種子發育而來，由細胞的分裂、生長、分化形成不同組織，不同組織構成器官，各種器官構成植物體。看到不同顏色、不同形狀、不同氣味的花時會想到，它的結構一定是與功能相適應的。

2.4 培養了學生的創新能力。例如：《種子呼吸釋放熱量》的實驗，問題1、用保溫瓶做實驗，瓶口封禁有什么現象發生？問題2、如果換做玻璃瓶，還需要怎樣保溫？問題3、室內溫度對實驗有影響嗎？課本的實驗是標準化的，學生在實際的操作過程中會思考怎樣替換實驗材料，會發生哪些意想不到的事情，怎樣避免。在問題串的引導下，學生打破了課本的束縛，有了自己與眾不同的想法，創新能力得到了培養。

教育是心靈與心靈的碰撞，是思想的升華。通過我們不斷的思考、發現、創造一定會設計出更加優質的問題串，喚醒學生的思維。正如陶行知先生所說：發現千千萬，起點是一問。智者問得巧，愚者問得笨。思維的源頭是提問，希望教師的提問能激起學生思維的浪花！