在設問情景中學習生物科學

摘要 敘述了生物教學中運用目標設問教學策略，科學合理地設置問題情境，引導學生思考分析問題，組織學生開展探究學習的具體做法。

關鍵詞 設問教學 問題情境 生物學教學

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

發展科學探究能力，初步學會分析問題，闡明與研究該問題相關的知識，是普通高中生物課程標準的基本要求之一。這就要求生物學教師在組織教學設計時能夠充分地安排系列問題學習情境，使學生在若干的問題串中逐漸認識問題、探究知識重點，破解知識難點。近年來，筆者在運用自行創立的目標設問教學策略組織生物學教學的過程中，經過精心編制的問題情境組織教學活動，基本實現了這一新課程理念。目標設問教學策略的一般教學步驟為：課前預習一嘗試問題一課堂示標一設置問題一課堂預習一學生討論一學生分析一檢測反饋。這一教學策略從根本上改變了“教師講得多，學生被動聽”的傳統滿堂灌課堂教學形式。只要教師備課時根據課文內容精心設計安排問題情境，學生就能在探究解決系列問題的學習過程中，主動地研究問題，分析問題，提示問題的本質屬性，從而養成善于質疑的思維習慣，獲取系統的生物科學知識。具體的設問情境主要有以下五種情況。

1 充分使用教材中的問題

在現行人教社編寫的普通高中生物教科書中，幾乎每節內容都編排了節首的“問題探討”，多數內容中都穿插了“思考與討論”。在教學活動過程中，倘若教師能夠對這些問題進行合理的組織，引導學生思考其中的問題，必將對學生起到承上啟下，或前呼后應，或求解新知的啟迪作用。

例如人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修3《穩態與環境》中“群落的演替”中“問題探討”關于“喀拉喀托火山爆發”內容如下：1883年8月7日，印度尼西亞喀拉喀托火山爆發，熾熱的巖漿滾滾而出，所到之處生物全部死亡，成了一片裸地。幾年之后，地面上稀稀疏疏長出了小草，還出現了一種蜘蛛。到了1909年，已有202種動物生活在這塊新的土地上了。1919年已有動物增加到621種，1934年增加到880種。在此期間植物逐漸繁茂起來，形成了小樹林。討論：①生物是如何一步步地定居在新土地上的?②這一地區有可能恢復原來群落的結構嗎?就這一“問題探討”所列的問題，學生預習時不一定能完全回答清楚，但通過這樣一組問題的引入，必將激起學生對課文內容學習的好奇和渴望，從而促使學生潛心思考學習教材的相關內容，提高學生學習的積極性和源動力。

又如人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修3《穩態與環境》中“細胞生活的環境”一節中，在介紹了組織液、血漿、淋巴后，教材設計了這樣一組“思考與討論”題：①為什么細胞外液是細胞直接生活的環境?②組織液、血漿和淋巴有什么異同?③組織液、血漿和淋巴之間有什么內在聯系?能不能說全身的細胞外液是一個有機的整體?教師通過組織學生思考分析這些問題，一方面加深了對細胞外液概念的內涵和外延的整體把握和認識，另一方面又為深入學習后續的內環境、細胞外液的成分等知識導出了引線。

2 依據圖表，設定問題情境

為了說明知識的內在聯系和知識體系，教科書中穿插了很多圖表，這些圖表包含了大量的信息，如果教師上課時簡單地講述圖表，學生常常會聽之乏味，效果甚微。倘若能夠根據圖表設計若干思考問題，不但能夠引起學生的思維振蕩，還能加深對所學知識的理解和消化。

例如同繞人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修3《穩態與環境》中圖5-5“某陸地生態系統的食物網”。設計如下問題：①圖中的食物網中有幾條食物鏈?②鷹占有幾個營養級?③如果大量捕殺食蟲鳥，將會怎樣?④蛇與青蛙是屬于什么關系?⑤這個食物網抵抗外界干擾的能力如何?通過這些問題的思考和解答，學生對食物網的基本情況就會更清楚了，更為重要的是幫助學生進一步認識了課文中提出的一些關于食物網的基本觀點。

又如圍繞人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修3《穩態與環境》中圖5—8“賽達伯格湖的能量流動圖解”。首先，將圖中的數據轉換為表格(表1)。

并設計如下問題如下：①由圖中箭頭方向說明了能量流動具有怎樣的規律?②由生產者流入植食性動物和植食性動物流入肉食性動物的能量比例分別為多少，揭示了怎樣的特點?③生態系統中的能量流動和轉化是否遵循能量守恒定律?為什么?通過上述問題的探究解惑，學生對能量流動的一般規律也就迎韌而解了。

3 在解剖知識時，設置問題

在優秀教師那里，學生學習的一個突出特點，就是他們對學習的對象采取研究的態度。在普通高中生物教科書中，有些基本的理論知識或概念部分，敘述時都比較瑣碎或單調，學生在學習這部分知識時也比較機械，甚至不能被有效地消化吸收。假如教師在編排教學設計時有意識地安排一些問題并轉換成一些習題形式，學生在自主預習時就能夠具有針對性和方向性。

例如學習人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修1《分子與細胞》中“細胞中的無機物”一節時，圍繞“細胞中的水”設計如下的思考題：①水與生命的關系怎樣?②生物缺水會怎樣?③水在細胞和生物體的含量怎樣?④水的存在形式怎樣?⑤不同形式的水在細胞內的比例怎樣?分別有何作用?同時列出一組相關的填空類習題，讓學生在思考上述問題后解答：

水是構成細胞的重要____________________，一般地說，水在細胞的各種化學成分中含量____________________。生物體的含水量隨著生物種類的不同____________________差別，生物體在不同的生長發育期，含水量____________________。水與細胞內的其他物質結合，叫做____________________。細胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動，叫做____________________。____________________是細胞內的良好溶劑，____________________是細胞結構的重要組成部分。

如學習人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修2《遺傳與進化》中“染色體變異”一節，對第一個知識點“染色體結構的變異”設置如下問題：①染色體變異有哪幾類?②染色體結構的變異有哪幾類?③染色體結構的改變為什么會產生新的變異?④染色體結構的變異有何缺點?同時配合如下填空習題：

染色體變異可分為____________________和____________________兩類。染色體結構的變異可分為____________________、____________________、____________________和____________________四類。染色體結構的改變，都會使排列在染色體上的____________________發生改變，從而導致性狀的變異。大多數染色體結構變異對生物體是____________________的，有的甚至會導致生物體____________________。

這樣，學生在課前和課堂預習教材及師生分析探究活動的過程中，緊緊圍繞深入淺出的問題串，一邊思考問題，一邊解答習題，從而使學生既有預習的導向性，更有學習的重點和方向，使所學的相關知識點內容記憶更持久，理解更深刻。

4 在討論分析后提出疑問

教師不僅要向學生揭示教材的實質，而且要教會學生思考，使他們也能夠獨立地、依靠自己的努力做出同樣詳細的解釋。在生物學知識體系中，有些知識的學習是比較抽象和枯燥的。經過一堂課上師生或生生間的分析討論，在進行知識歸納總結時，一部分學生可能對于部分知識的認識可能還知之不清或不甚理解。在這種情況下，就需要教師在課堂教學時專門安排時間讓這部分學生大膽地提出疑問，從而請其他學生幫助這類學生來一起分析探究，直至搞懂弄通為止。

如在學習人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修1《分子與細胞》中的“光合作用的過程”時，由于學生缺乏相應的有機化學基礎知識，且教材對相應的知識內容濃縮較多，敘述跨度較大，學生普遍感到光反應和暗反應的過程不易理解，更難將兩者結合起來解決具體問題。這時，學完教材內容后，教師要充分安排時間，讓學生相互之間對所學內容進行討論交流，并鼓勵學生提出自己的疑難問題。有的學生會問：①[H]怎能成為活潑的還原劑?是怎樣還原CO₂成為糖類的?②[H]還原CO₂：成糖類(CH₂O)后原子的數量不平衡?③有的C₃怎會形成C₃的?④從光合作用的化學反應式來看，產生的OO₂中的氧原子不是全部來自H₂O的?⑤H₂O的光解和CO₂的固定需要酶嗎?……

又如在學習人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修1《分子與細胞》中的“有絲分裂的過程”時，由于學生往往從平面角度理解有絲分裂，較難將細胞以立體空間的角度來認識，故在學習這部分知識后。同樣會提出各種疑難問題。這時，教師要讓學生大膽地質疑和暴露自己，如：①分裂間期的一條染色質，為什么到了分裂前期就成為兩條姐妹染色體?②為什么分裂前期核仁解體、核膜消失，到了分裂末期又重新出現了?③染色體散亂地分布在細胞中，形態比較穩定、數目比較清晰，這時為什么稱為分裂中期?④為什么有絲分裂產生的兩個仔細胞中染色體形態和數目與親代細胞相同……

在這種情況下，教師要善于把握學生學習后生成的問題契機，并努力引導學生在識圖、讀圖的過程中，通過其他同學的真知酌見，來幫助“問題學生”理解問題、解決問題，從而實現課堂教學目標的全面完成。5在反思總結中設問求解

在生物學知識體系中，有些知識具有事物規律的普遍性，有些知識還有其本身的特殊性。知識的思維定勢常常使學生只能認識一些表面現象，從而使所學知識單調或生硬，甚至導致知識的負遷移，妨礙學生對知識體系的重組和建構，影響想象的思維空間。

如在學完了人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修1《分子與細胞》中“細胞的能量‘通貨’——ATP”一課內容后，根據學生課前、課堂預習及上課時的分析體會，請鄰近座位的同學相互交流討論所學內容，并鼓勵學生大膽地質疑提問，提出異議。這時，細心鉆研的學生可能會提問(如果沒有學生提問，則教師應該順水推舟地提出問題讓學生思考再討論分析)：教科書P89第三自然段第一句話，細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的，①這里的‘絕大多數’是指什么意思?②這個問題又告訴了我們什么道理?③今后的學習要注意什么問題?在學生廣泛討論的基礎上，自然地認識到了學習過程中要注重知識的前后聯系，仔細地思考，辯證地分析，正確地遷移，養成善于質疑的習慣。

又如在學完了人教社普通高中課程標準實驗教科書生物必修1《分子與細胞》中“細胞的分化”一節內容后，有的學生可能會提出：同植物的組織培養相比，為什么不將單個已經分化的動物細胞培養成一個新的動物個體?既然干細胞是具有分裂能力和分化能力的細胞，為什么一個干細胞至今還不能培養成一個器官或一個新個體?能夠提出這些有價值問題的學生，說明其思考問題的深度和廣度較一般學生深刻得多，這時教師要善于引導學生客觀地認識當前生物科學的發展研究水平，并鼓勵學生今后投身到生命科學的研究之中，從而更好發現問題，研究問題，解決問題，建功立業，造福于民。

運用目標設問教學策略，讓學生在設問的情境中學習生物學知識時，教師需要注意：(1)所有的問題可以是教師課前預設，也可能是課堂教學活動中生成的，這就要求教師備課時充分考慮知識的前后關聯和內在聯系，從而胸有成竹地駕馭課堂。(2)所有的問題都應該由學生個體或小組討論后得以解決，而不能由教師越俎代庖。(3)要營造積極的課堂教學氛圍，鼓勵學生在學習過程的任一環節大膽質疑，提出問題，從而提高學生的學習興趣，真正鞏固所學知識。(4)在課前和課中要充分發揮學生的主體作用，安排專門時間讓學生預習梳理知識，養成自學探究的習慣，從而通過自主預習真正解決大部分知識疑點。