“問(wèn)題”是探究的核心

問(wèn)題是科學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)，也是探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的核心。高中生物的科學(xué)探究性學(xué)習(xí)，是一個(gè)以問(wèn)題為核心展開的科學(xué)探究過(guò)程。為了探討，筆者在“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)中，有意識(shí)地采用了“基于問(wèn)題”的教學(xué)形式，略有收獲。現(xiàn)將案例整理，以供繼續(xù)探討研究。

一、案例背景

在生命科學(xué)史上，生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程具有一定的研究代表性，通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)從一定程度上反映了科學(xué)探索實(shí)驗(yàn)的一般方法。并且，利用胚芽鞘作材料還可以挖掘出許多新的研究?jī)?nèi)容，讓學(xué)生帶著問(wèn)題參與到這一知識(shí)的探究過(guò)程中去，對(duì)于學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)的探究能力有重要的作用。

二、教學(xué)過(guò)程

1.課前準(zhǔn)備

（1）每班選幾位學(xué)生（自愿報(bào)名）成立探究小組，每組2～3人承擔(dān)一個(gè)探究任務(wù)；

（2）發(fā)預(yù)習(xí)提綱，提出一些問(wèn)題，主要是：你想利用玉米胚芽鞘做哪些實(shí)驗(yàn)？然后根據(jù)學(xué)生的想法及實(shí)驗(yàn)條件確定探究課題，如《胚芽鞘是否具有向光性》；

（3）要求學(xué)生按以下要求操作：提出問(wèn)題→提出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→預(yù)期結(jié)果→實(shí)驗(yàn)探究→收集資料并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析→得出結(jié)論。寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，屆時(shí)匯報(bào)交流。

2.課堂展開

（1）從觀察中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

教師首先運(yùn)用多媒體向?qū)W生展示玉米苗的向光性生長(zhǎng)現(xiàn)象，然后設(shè)問(wèn)：為什么會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象呢？同學(xué)有什么問(wèn)題或想法可展開討論。

（2）從問(wèn)題中引發(fā)猜想

學(xué)生通過(guò)啟發(fā)提出許多問(wèn)題，如：為什么有向光性？是否任何植物都有向光性？一些適宜在陰暗環(huán)境中生長(zhǎng)的植物有向光性嗎？等等。

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想：大家都提出了許多問(wèn)題，同學(xué)們基本上都認(rèn)為這些現(xiàn)象都是由植物的向光性引起的，要解決這些問(wèn)題我們首先要知道向光性是怎樣產(chǎn)生的。

（3）從猜想中尋找事實(shí)

教師：為了證實(shí)我們的猜想是否正確，請(qǐng)大家自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證玉米胚芽鞘是否具有向光性，請(qǐng)同學(xué)們按照事先分好的小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

（投影儀顯示：探究任務(wù)1：胚芽鞘是否具有向光性？）

（學(xué)生分組討論，代表發(fā)言。總結(jié)出實(shí)驗(yàn)方案。）

（4）從事實(shí)中歸納結(jié)論

教師引導(dǎo)：剛才大家提出了許多很好的意見，在課前我們當(dāng)中已經(jīng)有幾位同學(xué)對(duì)剛才的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)并已經(jīng)付諸實(shí)際了，下面我們請(qǐng)他們來(lái)介紹一下實(shí)驗(yàn)的有關(guān)情況，展示一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

生：（組長(zhǎng)汪曉介紹探究的有關(guān)情況，展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并讓同學(xué)提出問(wèn)題進(jìn)行答辯。）

（在整個(gè)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)所涉及的問(wèn)題例如：實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察、實(shí)驗(yàn)的手段和方法、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置等，都在學(xué)生激烈的討論中得到解決。）

師：（動(dòng)畫展示，達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)。）

生：（觀察，思考，比較，討論。）

生：得出結(jié)論，玉米胚芽鞘具有向光性。

在接下來(lái)的教學(xué)過(guò)程中教師進(jìn)一步提出一些新問(wèn)題供學(xué)生探究思考：

探究任務(wù)2：胚芽鞘的向光生長(zhǎng)是否與尖端有關(guān)？

探究任務(wù)3：感光部位在胚芽鞘的尖端還是尖端的下方？

探究任務(wù)4：胚芽鞘生長(zhǎng)的部位在胚芽鞘尖端還是在下方？

……

在每一步的探究過(guò)程中，都要求學(xué)生對(duì)他們所提出的假設(shè)設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明，并重點(diǎn)討論了探究任務(wù)4：探索玉米幼苗感受光刺激的部位。

（通過(guò)一系列的探究過(guò)程最終由學(xué)生得出胚芽鞘向光生長(zhǎng)的本質(zhì)原因。）

3.課后延伸

課后探究任務(wù)：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證生長(zhǎng)素能否從胚芽鞘的形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。讓學(xué)生帶著更多新的問(wèn)題走出教室，產(chǎn)生進(jìn)一步探究的愿望。

三、分析和反思

問(wèn)題式教學(xué)可包括“設(shè)疑，探疑，釋疑”三個(gè)前后相關(guān)聯(lián)的環(huán)節(jié)。設(shè)疑以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，探疑以研究問(wèn)題，釋疑以破釋問(wèn)題。以問(wèn)題為核心展開科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)，是“基于問(wèn)題”教學(xué)的重要特征。

1.以問(wèn)題為起點(diǎn)展開課題

問(wèn)題是一切研究的出發(fā)點(diǎn)。問(wèn)題從哪里來(lái)呢？對(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō)，從自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的觀察中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。因此，把“從觀察中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”作為“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”課堂教學(xué)的首要環(huán)節(jié)，體現(xiàn)了探究性教學(xué)的“問(wèn)題性”特征。例如，教師在運(yùn)用動(dòng)畫展示了植物向光性的現(xiàn)象后，要求學(xué)生就現(xiàn)象每人提出一個(gè)問(wèn)題，然后把與本課題有關(guān)的最典型的問(wèn)題表述為“植物為什么會(huì)趨向光生長(zhǎng)呢？”，由此展開討論。

2.以問(wèn)題為核心進(jìn)行探究

提出問(wèn)題的目的是為了探究和解決問(wèn)題，這就常常需要對(duì)問(wèn)題的答案作出猜想和推測(cè)，也就是“從問(wèn)題中引發(fā)猜想”。例如，學(xué)生通過(guò)啟發(fā)往往提出以下一些問(wèn)題：為什么玉米會(huì)趨向光生長(zhǎng)？是否任何植物都有這種性質(zhì)？一些適宜在陰暗環(huán)境中生長(zhǎng)的植物也這樣嗎？等等。這些都是學(xué)生所涌現(xiàn)出的創(chuàng)造性浪花，此時(shí)教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行必要引導(dǎo)，使其在一定程度上有所收斂，作出盡可能正確的猜想。例如，教師可作這樣的引導(dǎo)：大家都提出了許多問(wèn)題，同學(xué)們基本上都認(rèn)為這些現(xiàn)象都是由植物的向光性引起的，可以推測(cè)，所有的植物都具有向光性。

總之，探究的目的來(lái)自于探究的問(wèn)題，探究的具體方案和要求則來(lái)自根據(jù)探究問(wèn)題所提出的猜想或假設(shè)。問(wèn)題是各個(gè)探究環(huán)節(jié)的核心。

3.以問(wèn)題為歸縮歸納結(jié)論

探究的最終成果是歸納結(jié)論，破釋猜想，即“釋疑”。

“釋疑”的前提是分析論證。這是一個(gè)抓住條件與現(xiàn)象之間相互聯(lián)系，尋找因素之間相互關(guān)系特征的過(guò)程。也是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生因果推理能力的過(guò)程。例如實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，不受光照的玉米直立生長(zhǎng)，受單側(cè)光照的玉米彎向光源生長(zhǎng)，由此可推得光對(duì)于玉米生長(zhǎng)的方向有因果關(guān)系，從而進(jìn)一步歸納出植物具有向光性生長(zhǎng)性質(zhì)的結(jié)論。

總之，問(wèn)題不僅是探究的起點(diǎn)，也是探究的最終歸縮。