高中生物教學創設問題情境的路徑探析

李 偉

（江蘇省南通第一中學 江蘇南通 226001）

學生學習和探究活動的發生和維持往往帶有一定的意識傾向，與相應的情感相聯系，因此落實學科核心素養的高中生物教學的各個環節應該是在激發學生認知需要和積極情感體驗的情境中進行的，使學生善思樂學。創設問題情境就是教師結合教學目標和教學內容，重構教學要解決的關鍵問題，并在此基礎上創設真實的、有價值和意義的問題情境，將學生由原有認知狀態，帶入一種新的問題情境中去，從而喚起學生積極思維，激發學生內驅力，使學生帶著解決問題的迫切愿望進入學習和探究活動中。有效的問題情境有利于學生運用已有的生物學知識、證據和邏輯對問題進行思考和討論，在理解問題、分析問題、解決問題的過程中掌握科學思維和科學探究的方法，提高從實踐層面分析問題、解決問題的能力，從而形成獨立解決現實生活中復雜問題的能力，有利于學生在解決真實情境的實際問題時逐步形成正確的價值觀、必備品格和關鍵能力。教師在教學的整個過程，甚至在教學的每一個環節都應該高度關注問題情境的創設。下面就問題情境的創設進行一定的探析。

1 挖掘教材思維題材，創設問題情境

教材是課程實施的基本依據和載體，高中生物新教材提供了豐富的創設問題情境的素材。以2019年人教版高中生物學教材為例，教材中“問題探討”“科學·技術·社會”“思考·討論”“拓展應用”“探究·實踐”“科學方法”“思維訓練”“生物科技進展”“知識鏈接”“與社會的聯系”“生物科學史話”等欄目等都蘊含著大量與教學內容密切聯系和符合知識積累的邏輯順序的素材。教師應對這些素材進行加工，結合知識的發生和發展過程，理順知識之間的相互關聯，創設問題情境，使學生帶著問題閱讀教材、進行實驗、討論問題，從而達到既深化知識又發展能力的目的。

例如，在“蛋白質是生命活動的主要承擔者”一節中，教師可以利用“問題探討”中的問題，創設蛋白質的組成單位以及基本單位如何構成蛋白質的問題情境，利用“思考·討論”欄目中氨基酸的結構信息，創設氨基酸結構的共同特點及氨基酸名稱與結構的對應關系等問題情境；利用“與社會的聯系”的信息創設與氨基酸與健康生活的問題情境；利用教材圖片1-12創設氨基酸如何構成蛋白質問題情境；利用教材圖片2-8創設蛋白質功能問題情境。圍繞蛋白質一系列問題的探討和解決過程不僅以持續的驅動力促使學生主動構建知識，還有效地調動學生的積極思維，促進學生的生物學學科核心素養的養成。

2 基于生物實驗探究，創設問題情境

在生物實驗教學時，教師常常要求學生嚴格按照教材上的步驟去操作，會束縛學生的思維，會出現“學生動手時不用動腦，動腦時又不用動手，手腦分離”的狀態。這種流于形式的生物實驗只會把學生訓練成流水線上的操作工。生物實驗教學決不是用粉筆在黑板上的“做實驗”，也不是電腦視頻上的“看實驗”，更不是報告冊中“填實驗”，而應該是為了每一個學生的發展，把學生看作具有生成潛能的主體，以生物實驗為載體，促進學生應用科學方法親自參與整個實驗過程，從而學習從全方位、多角度發現問題和解決問題。這就要求教師創設問題情境，設計探究性生物實驗，根據生物學科的特點、實驗的具體內容，設計一些具有一定的研究價值、可行的又富有啟發性的問題情境，使學生經常處于積極的思維之中，讓實驗成為思維的必然需要。例如，在“調查種群密度”的實驗介紹前，可通過視頻或資料激發學生急于知道某地區某種生物數量的情境。然后，學生自然就會思考有調查某地區某種生物數量的方法。再如，在“綠葉中色素的提取和分離”的實驗中，教師可展示菠菜的綠葉和黃葉，引導學生思考討論綠葉變黃的原因，促進學生比較綠葉和黃葉的色素種類與含量。這樣，色素的提取和分離的方法成為一種思維的必然。

教師可以將驗證性實驗改為探究性實驗、定性實驗改成定量實驗，以此創設問題情境，打開學生思維的大門，引導學生收集各種證據、基于證據進行分析推理以及建立解決復雜生物問題的思維框架。同時，在創設問題情境時，教師要注意緊密結合實驗要求，使實驗成為問題解決的需要。在學生開展探究時，教師要引導學生搜集信息，提出假設，并能結合證據進行分析推理，通過證據得出結論，從而落實新課程標準中科學探究和科學思維的核心素養培養目標。

3 聯系實際生產生活，創設問題情境

課程標準要求能運用科學的觀點、知識、思路和方法，探討或解決現實生活中的某些問題。因此在生物學教學過程中，生命觀念的建立、生命規律的探究需要學生在教師創設的問題情境，應用生物學知識解決具體問題應結合具體的實際情境。教師要注意緊密聯系學生的生產、生活實際，提煉出有關問題，創設問題情境，激發起學生有意義學習，有利于學生真正理解和掌握知識本質，并能運用所掌握的知識解決生產、生活實際問題，形成生物學科核心素養。

教師展示距離教室被陰面較近和較遠的兩株同時栽種的長勢相似的茶樹多年后生長狀況的照片，創設問題情境，引導學生探討光合作用影響因素。再如，利用過氧化氫的儲存條件（低溫、避光、避免鐵罐儲存）創設問題情境，促進學生探討影響過氧化氫分解的因素。又如，借鑒草場退化問題，創設過度放牧的問題情境，引導學生探討能量流動問題。這樣聯系生產、生活實際，將會大大提高學生的學習興趣和熱情，促進學生思維的發展。

4 融合生物科學史，創設問題情境

生物科學史是一個個問題解決、一個個生命奧秘被發現的歷史。生物科學史的內容在很大程度上反映了科學家的探究活動與方法，能夠作為理解科學探究、掌握科學思維的范例。教師在教學中充分挖掘、利用生命科學史創設問題情境，不僅可以使教學不再局限于現成知識本身的靜態結果，而且可以追溯到它的來源和動態演變的過程，使學生理解生物科學的動態產生過程，同時揭示出反映在認識過程中的科學態度和科學思想。學生能通過過程式的學習，形成理解知識和運用知識的科學方法，激活創造力，逐步形成科學的世界觀。例如，在細胞膜成分和結構的探索過程中，從1895年歐文頓對植物細胞膜通透性進行了上萬次實驗，到1925年人紅細胞膜面積和其脂質單層分子面積關系的研究，再到細胞膜表面張力的研究，直至1972年桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型。前后近80年的時間，凝聚了幾代科學家孜孜不倦的探索。他們探索中所遇到的問題都可以成為教師創設問題情境的素材，如細胞膜成分的推測，不同成分是如何構成細胞膜的。此外，教師還可結合磷脂分子特點，讓學生嘗試構建磷脂雙分子層，從而促進學生構建流動鑲嵌模型等。學生在重溫生物膜結構和功能的探究歷程中，感悟科學家發現問題、進行推理判斷、提出假設進行驗證的科學思維過程，激發興趣，激活思維，使情感活動與認知活動相結合，體驗知識發生、發展的過程，提高科學素養和創造性思維能力。

5 關注社會熱點，創設問題情境

新課程強調教學內容要聯系社會關注的與生物學有關的熱點問題。在立足新課程標準教學要求的前提下，教師精選與生命科學相關的熱點問題創設問題情境，有利于調動學生學習積極性，讓學生體驗生物學知識對解決社會熱點問題的應用價值，培養學生的社會責任感。例如，教師可結合新冠疫情，從病毒的致病機理、核酸檢測基本流程和原理、抗體檢測的原理、疫苗的研制過程和發揮作用原理等生物學密切相關的問題設置問題情境，加強學生相關知識的理解和運用，引導學生學會辨別網上不科學的言論，培養學生的社會責任素養。再如，結合本地區生態保護或治理措施創設問題情境，運用種群、群落和生態系統的知識解決保護、治理和開發利用生態資源中的一些問題，形成生態意識，樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。教師利用社會熱點問題創設情境，加強對學生的科學引導，使學生體驗知識價值，產生學習的渴望，培養學生分析問題和解決實際問題的能力，使他們理解學好生物學的重要意義，同時培養學生遇到社會熱點問題獨立思考、正確判斷的能力。

此外，近年來，高考命題趨向于強化試題與社會實際、學生生活之間的聯系，習題的情境化已成為命題的必然要求。因此，高中生物教學中問題情境的創設，有助于學生順利理解、分析新情境中的問題，有效建立與已有知識的關聯，實現知識的遷移應用。同時，恰當地利用問題情境教學是實現新課改目標，落實學科核心素養的重要途徑。教師應該在教學實踐中積極思考，合理運用。