深度學習視域下的高中生物教學“問題串導學模式”研究

曹秋菊

摘? ?要：為培養高中生的生物學科核心素養，讓學生由淺層學習向深度學習發展，教師需要發揮教學主導作用，引領學生主動構建知識體系，形成批判和反思的高階思維。“問題串導學模式”通過設置目標性強，開放度大，邏輯層次清晰的問題，有效地引領學生進行深度學習。本文通過人教版新教材“基因突變和基因重組”這節教學案例，探討“問題串導學模式”在深度學習視域下的應用策略。

關鍵詞：高中生物;深度學習;問題串;新教材

2014年教育部研制印發《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，如何提高中學生核心素養成為教育的重要目標指向。而落實學科核心素養的培養目標，就要擺脫被動輸入式的，以獲取知識事實為目標的淺層學習。因此深度學習再次引起教育界的關注，隨之，深度教學的理論研究和實踐探索也逐步開展。深度教學強調教師通過對知識的處理，引導學生逐步到達一定的學習深度[ 1 ]。 “問題串導學模式”是教師通過設置一系列邏輯嚴密，層層推進的問題，幫助學生主動構建知識體系，提升學科核心素養的一種教學模式。該模式能有效地提升學生的信息獲取能力和知識遷移能力，鍛煉了學生的批判思維和反思精神，實現深度學習。

下面以人教版2019年新版高中生物必修二第五章第一節“基因突變和基因重組”為教學案例，提出高中生物教學中“問題串導學模式”的幾點應用策略。

1? 以學生已有認知為起點，以本節課教學目標為落點

“問題串”設置的起點應該是學生的已有認知，利用前面學過的知識做鋪墊，學生結合課本閱讀和資料分析獲得新信息，進而得出新概念，達成本節課的教學目標。例如，教師在基因突變的概念引入上，并不是直接讓學生閱讀課本呈現的概念，而是通過“鐮狀細胞貧血”的實例分析，讓學生根據已經學過的中心法則推測出該病發生的根本原因，總結出概念。在學習基因重組的概念時，教師設置的問題以孟德爾豌豆雜交實驗二中新的性狀組合產生的原因為起點，激發學生調動已有認知，重溫孟德爾的自由組合定律的實質。教師進一步設置問題“如果兩對等位基因位于一對同源染色體上，是否會產生四種配子”“什么情況下也能產生四種配子”，引發學生回憶“交叉互換”的相關內容，在鞏固舊知識的基礎上，歸納出基因重組的概念。在這個過程中，學生得以溫故知新，舊知識得以應用，新知識以一種探究發現和歸納總結的形式呈現，學生不再是死記硬背知識點，而是內化為自身的認知。

2? “問題串”的設置要給足信息，問題推進的速度要適當

“問題串”的設置要根據學生的知識和能力水平提供足夠的必要信息，這些信息發揮著彌補知識盲區，搭設探究支架的作用。“問題串”一定要邏輯嚴密，問題推進的速度要適當，推進速度太慢，學生容易失去探究欲望，推進太快，學生則容易有“跟不上，夠不到”的失落感。本節課教師先是利用已學過的中心法則對鐮狀細胞貧血的病因進行分析，引出基因突變的概念;而后又從中挖掘出基因突變的類型，提出“堿基對替換、增添和缺失后，基因編碼的氨基酸序列發生了怎樣的變化”？該題目實質上是由同義突變、錯義突變、無義突變和移碼突變的概念演變過來的。但是本節課并未要求學生識記這些概念，所以教師并未給出這些名詞，而是讓學生利用中心法則通過自己的分析，發現了基因突變的類型，并對基因突變是否能產生新基因，是否產生新的蛋白質，是否引起性狀改變等問題進行回答。由于問題環環相扣，前一個問題的解決為下一個問題做鋪墊，學生在學習的過程中有順理成章之感，并沒有因為接觸多個新概念而感到疲勞。

3? 通過圖文結合創設情境，由表及里，由現象到本質

新教材中，教學資料更加豐富，“思考與討論”“與社會的聯系”等模塊更加貼近生活實際，增加了許多我國科學家的研究成果，不僅有利于知識學習和能力提升，還可以提高學生的民族自豪感。新教材插圖更加新穎實用，易于學生理解和接受。教師充分利用教材的圖文資料，設置深入細致問題，引導學生的思維向縱深發展。例如，關于結腸癌的發病原因的“問題串”設置，讓學生從教材插圖中獲取信息，分析癌癥發生的根本原因，發現癌變中基因突變的累加效應以及找出癌細胞的特點。另外，教師指導學生閱讀文獻，處理數據、解決問題可以提高學生問題意識和探究能力。例如，本節課中教師提供《結腸癌發病機制中原癌基因與抑癌基因研究及相關藥物治療進展》一文，學生進行片段閱讀，歸納得出原癌基因和抑癌基因在細胞中的功能多與細胞分裂、凋亡、轉移等相關[ 2 ];而且學生發現除了基因突變，這類基因的表達水平變化也對癌癥的發生有重要影響。

4? 聚合性問題和發散性問題搭配進行

設置聚合性的問題可以高效地達成學習目標，還可讓學生的思維更有深度;而發散性的問題則可以拓展學生思維的寬度，培養學生的創新精神。例如，教材中關于“肺癌與吸煙的關系”的討論，學生初步體會相關性與因果關系的差異，教師提出發散性問題“可以通過什么方法探究吸煙可以使肺癌的發病率提高呢？”而后學生進行分組討論。有的小組提出分別用香煙浸提液和清水培養動物細胞，觀察細胞形態和增殖速度;有的小組則提出把若干健康的生理狀態相同的小鼠平均分為兩組，每天分別吸入香煙點燃后的氣體和新鮮空氣，一段時間后，觀察小鼠肺部細胞的形態變化。學生自覺地使用假說演繹法來解決問題，并在討論中對各自實驗的優缺點進行了分析，學生主動地完善了自己的科學思維體系，其學習投入程度和知識理解大大加深了。

5? “問題串”推進過程中，注重生成性問題和個性化問題

“問題串導學”模式中，教師要進行充分的預設，但在實際教學過程中，學生的答案可能與預設的答案不同，而且不同的學生可能會給出不同的答案。教師要注意在學生解決問題的過程中，積極巡視和指導，及時解決課堂上出現的生成性問題和個性化問題。教師不僅要發現學生認知結構的漏洞，及時完善其認知結構，更要挖掘學生答案中的閃光點，鼓勵學生大膽質疑和勇于創新。例如，有學生認為細菌產生抗藥性是有害變異，因為抗藥性會使藥效變差。教師通過一連串的問題，讓學生自己分析出“抗藥性對人的生活有害，但在藥物存在的環境下，這種變異對害蟲的生存是有利的”，而后學生體會到“在環境發生變化時，少數基因突變可能有利于生物的生存，這對生物的進化有重要意義”。又有學生提出“如果沒有藥物存在，這種變異還是有利的嗎？”教師讓學生討論，學生認為是既沒有害，也沒有利的。教師對學生大膽的預測進行了肯定和鼓勵。

綜上，在高中生物教學中，有效的“問題串導學模式”，既可以對舊知識進行復習鞏固，又可以進行知識遷移和獲取新知識。學生不再是被動接受知識，而是主動獲取知識，學習者從具體現象深入到核心概念，從碎片化信息到構建學科知識體系。學生的自主學習和探究能力，批判和反思的高階思維得以發展。該模式具有較強的可操作性，對教學環境的硬件要求不高，適合于大多數學校的常態教學，值得研究和推廣。

參考文獻：

[1] 郭元祥.論深度教學：源起、基礎與理念[J].教育研究與實驗，2017（3）.

[2] 劉靜，黃紅. 結腸癌發病機制中原癌基因與抑癌基因研究及相關藥物治療進展[J].中國藥房，2014（12）.

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