基于學生問題意識培養建構核心概念

鄧楠 杜彤彤

【摘要】本文以“群落的演替”一課的教學為例，論述在高中生物學教學中培養學生學科核心素養的途徑，提出以學生的問題意識培養為切入點，以建構概念為落腳點，將提出問題、分析問題、解決問題融入課堂教學導、學、評三個環節的教學方式。

【關鍵詞】問題意識 核心概念 教學方式

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2022）17-0127-04

問題意識是指在認知活動中意識到一些難以解決的實際問題或理論問題時產生的一種懷疑、困惑、焦慮、探究的心理狀態，簡言之，就是“提出問題”“分析問題”“解決問題”三種意識的綜合組成。這種心理狀態驅使人們積極思考，不斷提出問題和解決問題，是思維的一種問題性心理品質。當個體活動開始追究“為什么？”“怎么辦？”“是什么？”的時候，思維才算真正發動，創造才成為可能。我國著名教育學家劉恩山教授總結歸納國外學者關于核心概念的解釋后，將核心概念定義為包含重要概念、理論、方法與原理等的概念性內容的基本闡釋及理解，處于學科中心。《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）將核心概念置于生物學科的核心位置，每個核心概念都由重要概念組成，同時，重要概念又能分出多個次位概念，由此形成了完整的生物學概念體系。在生物學科核心問題的指導下建構概念、遷移應用過程中，學生能夠嘗試解決現實問題，不僅減輕了學習負擔，而且提高了分析與解決實際問題的能力。

本文筆者以人教版高二新授課“群落的演替”教學為例，通過構建“質疑—思辨—展評”課堂教學方式，以期在概念教學過程中培養學生的問題意識，發展學生的批判性思維和創造性思維。

一、教材分析及設計思路

“群落的演替”是人教版生物學教材選擇性必修2《生物與環境》第2章《群落及其演替》第3節的內容。教材首先給出群落演替的概念，然后介紹群落演替的類型和演替過程，通過圖文結合的方式讓學生明晰生物與環境的相互作用，并對演替的兩種類型進行了比較，最后講述退耕還林、還草、還湖的國家政策，旨在讓學生理解并關注人類活動對群落演替的速度和方向的影響，從而使其認同國家的有關政策并意識到這些政策的重要意義，體現生物學學科核心素養中社會責任的意識教育。在學習本節內容之前，學生已經學習了模塊2“遺傳與進化”中“共同進化”的內容，能夠結合真實情境分析生物與環境間的相互適應，但他們對“演替”概念比較陌生，需要在教師的引導下建立概念與現象之間的聯系，進而用生物學知識解釋現象，以動態發展觀對演替的本質進行思考，解決實際問題，也為學習第3章《生態系統及其穩定性》打下基礎。

《課程標準》中與本節內容有關的要求主要有4個方面，對應2個次位概念，它們與重要概念和大概念的關系如下頁表1所示。建構群落演替的概念，關鍵是理解群落演替的過程，這也是本節課的重點和難點。《追求理解的教學設計（第二版）》中提到，教師在進行教學設計時，必須思考課程內容的學習價值：“本節教學想要達到的效果是什么？在活動過程中，大概念和要培養的主要技能是什么？該活動的學習證據在多大程度上反映了有價值的內容標準？通過這些過程和結果，學生將獲得怎樣的理解？”基于以上思考，本節課通過創設與日常生活及生產實踐密切相關的真實情境，以逆向教學設計的方式設計問題串，引導學生在層層遞進的問題解決過程中生成概念，在概念的感知、建構和應用過程中，提高學生解決問題的能力，培養學生的問題意識。

二、教學目標

基于《課程標準》與本節課相對應的內容要求，圍繞培養學生的核心素養的宗旨，筆者制訂如下教學目標：分析討論實例，運用結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀分析闡明群落演替的概念、本質;結合實例，通過比較、分析區分初生演替與次生演替，歸納演替的方向;通過正反兩個方面的實例，分析人類活動對群落演替的影響，引導學生樹立辯證唯物主義自然觀，認同人類應遵循群落演替規律，使之朝著對人類有益的方向發展;認同我國實行退耕還林、還草、還湖等措施的意義，通過分析南北實例，進一步形成可持續發展觀，增強保護環境的社會責任感。

三、教學過程

（一）巧設情境，提出問題，感知概念

教師活動：播放視頻，視頻一展現我國甘肅敦煌在沙塵暴來襲時沙塵漫天的震撼場面，視頻二介紹新疆塔克拉瑪干沙漠以及沙漠惡劣環境下植被選育困難重重的情況。組織學生完成任務1的環節①（如圖1所示）。

學生活動：獨立思考，寫下自己的問題，如植被選育為什么這么困難？什么樣的植物才能在沙漠生存？它們具有什么樣的結構和功能特點？等等。

設計意圖：以與本節課內容密切相關的實例導入，迅速切入主題，同時有效吸引學生的課堂注意力，學生在感受震撼的沙塵暴現象后再接收教師提供的信息，會形成自己的思考并產生質疑，從而輕松地提出問題。

（二）思辨探索，分析問題，建構概念

教師通過設計逐層深入的問題，引導學生運用多種方式分析問題、解決問題，并在此過程中逐步構建本節課的概念圖。

1.激活舊知，完成任務一

教師活動：在活動過程中，教師傾聽學生小組討論，時刻了解學生的疑問和關注點。聚焦典型的問題和解答，在全班進行展示。最后，引導學生一起總結大家的問題和答案中的關鍵信息。

學生活動：學生以4人小組為單位，相互交流所提出的問題，并積極發表自己的見解，再完成文字整理。緊接著各小組代表發言，先說出本組所提的問題，然后講述本組的觀點。

設計意圖：在學生完成任務一的環節①后進入相互答疑的環節，學生的質疑精神得到激發;情境所涵蓋的知識是由淺入深的，能順利激活學生已有知識，引導他們建立原有觀念和所學知識之間的內在聯系，促使學生運用結構與功能觀分析問題。學生提出問題、分析問題、解決問題的能力得到初步鍛煉。

2.深化問題，完成任務二

教師活動：教師提出問題“所選的植物種下之后，如果都能存活，多年后會出現森林嗎？”，并通過學習單的方式下達任務2（如圖2所示），指導學生完成課本閱讀;討論過程中教師要注意傾聽，了解學生的疑問和關注點，及時給予學生幫助。最后，在組間交流之后，教師引導學生一起總結其他學生觀點中的核心信息。

學生活動：學生首先在腦海中形成設想“會出現森林”或“不會出現森林”，接著在教師的指導下精讀教材，尋找和記錄知識要點，如“在時間和氣候允許的情況下，荒漠也能形成森林”，然后嘗試說服組員。在交流環節，各小組代表聯系課本內容說明個人觀點和轉述小組觀點，結合自己多方面的認知進行表達和交流。最后，在教師的引導下匯總大家的表述，生成概念“生物之間、生物與環境之間相互作用、相互影響”。

設計意圖：以問題為引導，讓學生回歸教材，培養學生科學閱讀的能力以及收集、整理信息的能力。在課堂生成概念的過程，進一步培養學生的概括和表達能力，強化進化與適應觀這一生命觀念。

3.圖文結合，完成任務三

圖片資料：1984年與現今的塔克拉瑪干沙漠的一組對比圖片，展示從前公路兩旁的沙漠，如今被大片的樹林覆蓋。

文字資料：（高考真題）河水攜帶泥沙流入大海時，泥沙會在入海口淤積形成三角洲。在這個過程中，會出現3種植物群落類型：①以蘆葦為主的植物群落（生長在淡水環境中），②以赤堿蓬為主的植物群落（生長在海水環境中），③草甸植物群落（生長在陸地環境中）。該三角洲上的植物群落是通過群落演替形成的，演替的順序是怎樣的？

教師活動：在前兩個環節概念構建的基礎上，教師可以結合圖片資料順理成章地引入“群落的演替”的概念，即像塔克拉瑪干沙漠的變化一樣，隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程就是群落的演替。隨后，教師展示文字資料，讓學生回答問題。

學生活動：通過觀看塔克拉瑪干沙漠重現綠洲的圖片實例，很好地理解“演替就是隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程”，進而根據本節課上所生成的概念“不同生物具有不同的形態結構、生理功能特點，因此能適應不同的生存環境”，就能順利解答高考真題。

設計意圖：通過圖片對比讓學生獲得直觀感受，從而使學生更深入地理解概念;通過高考練習，強化學生對概念的理解和應用。

4.矛盾沖突，完成任務四

視頻資料：《塞罕壩的守望者》，視頻描述三代務林人跨越半個多世紀接力與傳承，使塞罕壩從荒原禿嶺變成綠水青山，成就了全世界面積最大的人工林的傳奇事跡。

教師活動：教師指導學生閱讀課本第38頁“問題探討”的資料——“喀拉喀托火山爆發之后重現綠洲”，同時指導學生回顧本節課中塔克拉瑪干沙漠重現綠洲和海口淤積形成三角洲的兩個實例，并提出問題“請思考這三個現象是否都是演替造成的？如果是的話，它們有什么不一樣嗎”，進而引出“初生演替”和“次生演替”的概念，逐步指導學生構建完整的概念圖（如圖3所示）。最后，教師帶領學生一起觀看視頻資料《塞罕壩的守望者》，了解我國退耕還林、還草、還湖的政策及其重要意義。

學生活動：學生通過比較分析可以得出，三個實例中演替的起點、時間跨度、形成原因等有所不同。有的起點是無生物的火山巖，有的起點是有植物生存的海口;有的時間漫長，有的時間相對較短;有的是自然災害引起的，有的是人為導致的。由此可以比較得出“初生演替”“次生演替”的概念的不同，并得出“人類活動和自然因素會通過改變群落結構和群落的豐富度從而影響演替的方向”，認同人類應遵循群落演替規律，使之朝著對人類有益的方向發展。

設計意圖：通過設問，促使學生運用比較、分析的科學思維區分初生演替與次生演替，并歸納影響演替方向的因素，認同我國實行退耕還林、還草、還湖等措施的意義，進一步形成可持續發展觀，增強保護環境的社會責任感。

（三）展評答疑，解決問題，運用概念

教師活動：教師首先創設情境呼應開課階段。植樹造林的做法，在北方能為我們防治沙塵暴作出貢獻，而在南方卻會出現“綠色沙漠”的情況。接著教師提供相關資料——“綠色沙漠”的名字由來以及桉樹林的生長特點，并布置任務，請各小組結合本節課所學內容分析桉樹林被稱為“綠色沙漠”的原因。最后教師總結提出，生產生活建設中要關注人和自然的和諧相處，我們要有可持續發展觀念。

學生活動：學生通過閱讀分析資料獲取關鍵信息，與組內成員交流合作;各小組派代表進行表達和交流。學生通過分析得出結論。

設計意圖：課前利用北方的沙塵暴作為導入，最后以南方的“綠色沙漠”進行結尾，利用南北不同地域的差異引發學生的思考，引導學生在生產生活實踐中利用生物學知識分析、解決問題。在解決問題的過程中進一步加強學生對本節課概念的理解，培養學生的生態意識和社會責任感。

四、教學反思

本節課基于學生問題意識培養，初步構建了“質疑—思辨—展評”課堂教學方式。課堂圍繞“荒漠變綠洲”這一演替現象展開，從沙塵暴和塔克拉瑪干沙漠植被選育困難入手，讓學生提出自己好奇的問題。學生自然地分析沙漠植物的結構及其功能特點，然后提出新問題：“植樹造林是否能讓沙漠變綠洲？”再通過閱讀課文，了解生物與環境之間會相互適應也會相互影響。教師再以補充資料的方式，引導學生通過小組討論、自主閱讀、對比分析等多種途徑分析問題，使其一步步構建本節課的概念。最后教師以現實問題創設情境，讓學生利用所學知識在真實情境中解決問題并將觀點表達出來。整節課培養了學生的問題意識，增強了學生的社會責任感，促進了學生學科核心素養的發展。

本節課的亮點主要有三個。一是充分培養了學生的問題意識。在整節課的設計中，教師將課本和課外資料有機結合，融入學生活動環節，內容編排由淺入深，符合學生的認知規律。在不斷地提供素材的過程中，教師層層遞進引導學生提出問題、分析問題、解決問題，通過小組討論和展評環節，學生的疑惑、思維和觀點等都得以呈現。二是師生共同結合課堂生成的核心概念構建了概念圖。教師巧妙地設計每一個學生活動，引導學生運用未學過的課本知識和概念來解決問題，再由師生共同總結學生的發言要點，在課堂上生成對應的核心概念，最后構建出本節內容的概念圖。三是培養和提升學生多方面的學科核心素養。學生運用結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀分析闡明群落演替的概念和本質，還運用比較、分析等科學思維區分初生演替與次生演替，歸納出演替的方向;在分析南北實例的過程中，樹立了可持續發展觀與辯證唯物主義史觀，增強保護環境的社會責任感。但在課堂教學的各個環節中，學生不斷生成新問題，教學過程如何實現原問題與新問題之間的螺旋式上升，需要教師進一步探討。

參考文獻

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[4]陳靜靜.學習共同體：走向深度學習[M].上海：華東師范大學出版社，2020.

注：本文系2020年度廣西科學規劃課題廣西教研院子課題“高中生物課堂教學中學生問題意識培養的實踐研究——以梧州市市直高中為例”（2020JYY011）的階段性研究成果。

作者簡介：鄧楠（1980— ），江西樂安人，高級教師，主要研究方向為生物學教學;杜彤彤（1985— ），廣西賀州人，一級教師，主要研究方向為生物學教學。

（責編 劉小瑗）