依托問題驅(qū)動 發(fā)展核心素養(yǎng)

魏文

［摘 要］高中生物學(xué)知識較抽象且零碎，學(xué)生較難厘清知識之間的關(guān)系，因此較難構(gòu)建完整的知識體系。問題驅(qū)動式教學(xué)可以引導(dǎo)學(xué)生主動對知識進行探究，幫助學(xué)生厘清知識之間的關(guān)系，構(gòu)建完整的知識體系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在高中生物學(xué)教學(xué)中，教師可從優(yōu)化問題設(shè)計、巧設(shè)問題鏈、創(chuàng)設(shè)探究情境、關(guān)注真實性問題等方面有效開展問題驅(qū)動式教學(xué)。

［關(guān)鍵詞］問題驅(qū)動；核心素養(yǎng)；思維

［中圖分類號］ ? ?G633.91 ? ? ? ?［文獻標識碼］ ? ?A ? ? ? ?［文章編號］ ? ?1674-6058（2022）20-0097-03

學(xué)習(xí)離不開思維，而思維離不開問題的引導(dǎo)。“在問題解決中學(xué)習(xí)”的想法由來已久，無論是孔子、杜威，抑或是蘇格拉底，都對問題教學(xué)法展開了深入的研究。孔子的啟發(fā)式教學(xué)和布魯納的發(fā)現(xiàn)教學(xué)法等，都是以問題為中心的教學(xué)方法。在高中生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)精心設(shè)計問題，依托問題驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)、思考并解決問題，從而促進學(xué)生思維和生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、整合信息資源，優(yōu)化問題設(shè)計

課堂教學(xué)過程應(yīng)是一個對新知識進行深入探索的過程，它能讓教師和學(xué)生有新的收獲。教師應(yīng)精心設(shè)計好每一節(jié)課，優(yōu)化問題設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的求知欲，并通過師生的共同探索，有效提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。在高中生物學(xué)教學(xué)中，教師整合信息資源，優(yōu)化問題設(shè)計，能激發(fā)學(xué)生的求知欲，有效激活學(xué)生的思維，促進學(xué)生饒有興致地去探究知識中深藏的“奧秘”。

對于整合信息資源、優(yōu)化問題設(shè)計、發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，有許多課例值得我們研究和學(xué)習(xí)。例如，在教學(xué)“分子與細胞”的知識內(nèi)容時，教師應(yīng)從生命活動的基本單位——“細胞”的知識點入手，整合英國科學(xué)家羅伯特·胡克發(fā)現(xiàn)細胞、荷蘭生物學(xué)家列文虎克觀察活細胞、德國植物學(xué)家施萊登和動物學(xué)家施旺提出細胞學(xué)說等信息資源，分析與挖掘其中的實驗情境，并對問題進行優(yōu)化設(shè)計。如提問：羅伯特·胡克觀察到的“小室”是真正的細胞嗎？細胞的發(fā)現(xiàn)具有什么意義？請學(xué)生嘗試概括細胞學(xué)說的主要內(nèi)容。學(xué)生在分析、思考問題的過程中遷移應(yīng)用相關(guān)知識，構(gòu)建完整的知識體系，提高了知識遷移能力。

又如，新人教版高中生物學(xué)教材必修2第3章第3節(jié)“DNA的復(fù)制”的教學(xué)中，在整合教材資料的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生了解DNA的兩種復(fù)制方式——半保留復(fù)制和全保留復(fù)制的提出過程，精心設(shè)計以下問題：兩種復(fù)制方式中得到的子一代DNA最大的不同是什么？怎樣區(qū)分母鏈和子鏈？用何種元素進行標記？假設(shè)用N元素進行標記，如何讓細胞中的DNA被標記上？怎樣讓親代DNA與子代DNA做上不同的標記？子代DNA中母鏈與子鏈的組合有幾種？如何進行觀察并區(qū)分？通過層層遞進的問題，學(xué)生經(jīng)歷了DNA半保留復(fù)制的探究過程，真正理解了“半保留復(fù)制”這一核心概念，并逐漸形成了“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)。

上述教學(xué)過程通過整合信息資源，采用問題驅(qū)動策略，幫助學(xué)生有效構(gòu)建了生物學(xué)知識體系，實現(xiàn)了生物學(xué)核心概念的系統(tǒng)化，發(fā)展了學(xué)生的思維。

二、巧設(shè)問題鏈，激發(fā)學(xué)生自主思維

在課堂教學(xué)中，教師可以結(jié)合教學(xué)目標和學(xué)生的認知水平設(shè)計一系列問題，問題與問題之間要環(huán)環(huán)相扣、層層遞進，形成既分別獨立又相互聯(lián)系的問題鏈。

核心素養(yǎng)背景下，以問題鏈為核心的教學(xué)能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，突破教學(xué)難點，啟發(fā)學(xué)生進行自主思維，提高思維能力。

在高中生物學(xué)教學(xué)中設(shè)計問題鏈引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，可收到“以疑激思，以思激學(xué)”的效果。問題鏈的設(shè)計應(yīng)遵循真實性、遞進性、層次性原則，問題中要融入多元化的學(xué)習(xí)情境，以使學(xué)生可以深刻理解生物學(xué)概念、公式、定理，提高學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力和思維能力。

例如，在教學(xué)新人教版高中生物學(xué)教材必修1第3章第1節(jié)中的“對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索”內(nèi)容時，教師可以細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程為線索，將科學(xué)家做實驗時的情境和資料進行整合，設(shè)計相關(guān)問題鏈（如表1），引導(dǎo)學(xué)生分析及思考實驗的原則和方法，并理解細胞膜是如何在細胞中形成的，進而掌握細胞膜的功能與結(jié)構(gòu)，以及細胞膜的結(jié)構(gòu)模型。

這樣結(jié)合科學(xué)家的實驗資料設(shè)計問題鏈引導(dǎo)學(xué)生分析、思考，促使學(xué)生在體驗知識探究過程的同時掌握知識規(guī)律與方法，進而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和思維能力。

三、創(chuàng)設(shè)探究情境，培養(yǎng)學(xué)生提問意識

思維源于問題，創(chuàng)新從發(fā)現(xiàn)問題開始。課堂教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生的自主提問意識必須立足于“真問題”，即學(xué)生發(fā)自內(nèi)心深處的實實在在的問題。傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生常常迫于教師的要求，提出一些“違心問題”，這不能算作提問，這比沒有提出問題更糟，因為它會引導(dǎo)學(xué)生將“求偽”誤認為是“求真”。

在高中生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生自主提問，再針對學(xué)生所提出的問題引導(dǎo)學(xué)生積極思考，啟發(fā)學(xué)生的思維。

教師可創(chuàng)設(shè)實驗探究情境，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。例如，在青蛙腓腸肌收縮的ATP演示實驗中，教師先制作青蛙腓腸肌標本，用微電極不斷刺激后耗盡其能量，再分別滴加等量的ATP和葡萄糖，然后用微電極再次刺激，觀察腓腸肌的收縮情況，發(fā)現(xiàn)只有滴加ATP的青蛙腓腸肌收縮。這時，教師提出問題：“ATP和葡萄糖哪個是直接能源物質(zhì)？”促使學(xué)生在強烈的質(zhì)疑下進行探究學(xué)習(xí)。

在教學(xué)中，教師要學(xué)會“留白”，即不要一次性地將所有知識都全部對學(xué)生講解完，要給學(xué)生留出一定的思考時間。例如，在新人教版高中生物學(xué)教材必修1第2章第1節(jié)“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生探究細胞膜能否控制細胞與外界進行物質(zhì)交換時，教師給學(xué)生提供紫色甘藍的葉片、鹽酸等相關(guān)材料和用具，讓學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，并進行實驗探究。雖然通過實驗發(fā)現(xiàn)細胞膜能夠控制細胞與外界進行物質(zhì)交換，但是有的學(xué)生卻提出了問題：實驗中紫色甘藍葉片撕開后是否有色素從細胞中溢出？溢出的色素是否會對實驗結(jié)果造成影響？如何才能消除這種影響？此時，教師應(yīng)給學(xué)生留足思考時間，讓學(xué)生思考、探究、解決問題，這樣學(xué)生對相關(guān)知識的理解一定會更加深刻。

教師還要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)認知沖突情境，使學(xué)生能夠通過理解矛盾進而思考和解決問題。例如，在教學(xué)新人教版高中生物學(xué)教材必修2中“非等位基因”這一概念前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了基因分離定律和自由組合定律，對此教師在呈現(xiàn)純種的灰身長翅果蠅和黑身殘翅果蠅雜交得到F1的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生預(yù)測F1和雙隱性個體測交的結(jié)果，學(xué)生熟練地說出了測交后代的表現(xiàn)型和比例為灰身長翅∶灰身殘翅∶黑身長翅∶黑身殘翅=1∶1∶1∶1。而當教師用多媒體演示測交結(jié)果為灰身長翅∶黑身殘翅=1∶1時，學(xué)生產(chǎn)生了強烈的認知沖突，他們迫不及待地想知道原因，于是在教師的引領(lǐng)下進行探索、推理、驗證。創(chuàng)設(shè)這樣的探究情境對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維具有重要作用。

美國學(xué)者布魯巴克曾說過：“最精湛的教學(xué)藝術(shù)，遵循的最高準則就讓學(xué)生能夠自己提問題。提出問題是思維的動力、是創(chuàng)造的基石，也是解決問題的重要途徑。”在教學(xué)中，教師應(yīng)為學(xué)生營造有利于互動的教學(xué)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生自主探究、自主提問的意識，進而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

四、關(guān)注真實性問題，促進學(xué)生認知發(fā)展

美國教育家蘇娜丹戴克曾說過：“告訴我，我會忘記；做給我看，我會記住；讓我參加，我就會完全理解。”教師可結(jié)合實際生活對學(xué)生進行問題驅(qū)動式教學(xué)，并確保問題具有互動性、激勵性、情境性、真實性的特點，這也是發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的根本要素。

例如，在教學(xué)新人教版高中生物學(xué)教材必修2第2章第3節(jié)中的“伴性遺傳”時，教師為學(xué)生講述了“一雙襪子”的故事，通過一雙棕灰色的襪子引出“色盲”的定義，以此幫助學(xué)生形成生命觀念。教師可通過“道爾頓不放過身邊的小事”這一事例，來培養(yǎng)學(xué)生敢于批判、大膽質(zhì)疑的科學(xué)精神。對于伴性遺傳，教師可通過紅綠色盲檢查圖檢測，快速吸引學(xué)生的注意力，通過生產(chǎn)、生活中的內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生進行思考，培養(yǎng)學(xué)生的社會責任意識。對于系譜圖分析，在討論遺傳方式時，教師可結(jié)合人類紅綠色盲癥系譜圖設(shè)置問題鏈：（1）將資料中的基因型和表現(xiàn)型補充完整；（2）分析系譜圖，并試著對紅綠色盲的遺傳性進行總結(jié)與分析；（3）紅綠色盲中為何女性患者少而男性患者多？（4）依據(jù)紅綠色盲的遺傳特點，嘗試歸納伴性遺傳的特點。利用學(xué)生身邊的事例和接觸到的生命規(guī)律推動學(xué)習(xí)進程，提出的問題又使學(xué)生感同身受，背景知識的鋪陳也降低了學(xué)習(xí)的難度，幫助學(xué)生順利實現(xiàn)從感性認識到理性認識的升華。

又如，新人教版高中生物學(xué)教材選擇性必修1“體溫的調(diào)節(jié)”這一內(nèi)容的教學(xué)中，教師結(jié)合學(xué)生實際創(chuàng)設(shè)馬拉松運動這一情境，設(shè)計如下真實性問題：運動員在劇烈運動的過程中呼吸會發(fā)生什么變化？運動員在比賽中呼吸頻率加快有什么意義？運動員產(chǎn)熱增多，為什么體溫不會持續(xù)升高？運動結(jié)束后馬上進入低溫的空調(diào)房間，運動員及其機體會有什么反應(yīng)？通過創(chuàng)設(shè)與學(xué)生現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系的教學(xué)情境，并設(shè)計問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生思考，驅(qū)動學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題。通過真實的圖片和情境，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)人體熱量的來源和去向，充分體現(xiàn)了生成性教學(xué)的理念，有利于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，促使學(xué)生形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀。

核心素養(yǎng)背景下，教師在教學(xué)時應(yīng)選擇一些體驗性較強的素材內(nèi)容，如實踐活動、生物實驗、生活常識等，啟發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生能夠自發(fā)自覺地學(xué)習(xí)，并在熟悉的場景中思考問題。此外，教師還應(yīng)挖掘教材內(nèi)容與生活的關(guān)聯(lián)性，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活情境深入理解生物學(xué)知識。

總之，為了更好地發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，教師應(yīng)深入研讀新課標，結(jié)合新課標的要求和教材內(nèi)容，設(shè)計相應(yīng)問題，引導(dǎo)學(xué)生分析和思考，使學(xué)生能更好地理解知識，提高學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力，推動生物學(xué)課堂教學(xué)有效發(fā)展。

（責任編輯 黃春香）