生物課堂教學中問題的優化和策略研究

摘 要：隨著素質教育的全面推進，“創新精神與實踐能力”的培養已成為素質教育的核心。對生物問題探究的能力是“創新精神與實踐能力”在生物教育領域的具體體現，是一種重要的生物素質。現從理論及實踐闡述探究優化生物問題教學的策略和方法以及通過生物問題的探究培養學生的創新能力。

關鍵詞：生物問題；優化策略；問題探究；創新能力

一、課題的提出

《普通高中生物課程標準》指出：“具有較強的生物實驗的基本操作技能力、搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決實際問題的能力，從而提高對科學和探索未知的興趣，養成科學態度和科學精神，樹立創新意識。”生物教學過程發展的最高層次是學生的創造能力和發現能力的發展，學生認知結構的擴展過程也是一個不斷創造、不斷發現的過程，是將人們已經發現的結果進行再創造、再發現的過程。隨著教育理論的發展，教育思想的不斷更新，確保課堂教學更高效地落實學生素質的全面和諧發展，尤其是培養學生的創新和實踐能

力，就顯得十分重要和迫切。因此，教師應加強課堂教學設計的創新性研究。毫無疑問，課堂教學中設計“好”的問題并且解決“好”問題是培養學生創新能力的關鍵。

二、優化策略的思考

1.生物問題選擇和呈示的策略

課堂教學中，教師必須要向學生提供一個好問題。一個“好問題”應當具有以下三個特征。

（1）從學習者的角度來看，“好問題”必須具有可接受性、障礙性和探究性

可接受性是指問題要容易為學生所理解問的是什么，要有一定的意義，容易引起學生對問題的關注；障礙性則是要求問題要符合維果斯基的“最近發展區”原理，也就是問題的解決辦法不是顯而易見的，是沒有現成的方法可供使用的但又確實與已學內容有一定聯系的問題；探究性是指學生能進行探究，而探究的過程又有明確的價值取向，如我們可以運用生物實驗創設情境誘發問題。通過實驗演示或學生實驗操作創設問題情境，具有真實、直觀的特點，這種問題情境的創設在生物學教學中具有廣泛的應用。

例如，在學習“植物細胞吸水和失水的特性”這一內容時，可以設立兩組對照實驗：以新鮮植物器官（如蘿卜、馬鈴薯塊莖或白菜的葉柄）為材料，從同一個器官的同一部位上，截取形狀、大小極為相似的四塊。先將其中的兩塊分別放入干燥的甲容器和已注入清水并對水位進行了標記的乙容器內；再將另兩塊分別放入丙和丁兩個干燥容器內，并向丁容器內的材料上撒上一層食鹽。然后引導學生觀察、記錄和分析實驗現象，從中領悟到植物細胞吸水和失水的特性。

這樣既能誘發學生的求知欲，又能使學生對所學內容興趣盎然，讓學生在觀察、記錄實驗現象過程中解決疑問。

（2）從教師的角度來看，“好問題”應當有可控性

可控性是指教師對所選問題在嘗試引導環節中要能對學生的活動圍繞教學中心加以適當的控制與誘導。目前中學生物教學任務繁重，如果要將問題解決教學應用于日常教學，那么大綱、教材的教學任務根本完不成，因此很多教師對“問題解決教學”采取敬而遠之的態度。但是，我們不能回避這個問題。在備課時，需要認真研究學生已有的知識和經驗積累情況，盡可能地收集學生在日常活動和交往中可能接觸到的各種信息，包括社會、經濟、科學以及生活等等，然后將具體某節課中抽象的理性知識，與學生已有的形象的感性認知結合起來，從而引導學生將原有零散的感性認識上升為系統的、科學的理性知識。由于這類問題與學生的生活實際緊密相關，所以往往能引起學生強烈的認同感，調動學生學習的積極性，提高獨立思考、分析和研究問題的能力。

（3）從生物內部來看，問題要具有可生性、開放性

可生性是指所選取的問題要有新問題或新知識的生長點，能夠在更改部分條件下產生新的問題，或是問題能夠遷移、變形，或變換思維角度有不同的解法。如，我們可以借用錯誤案例創設問題情境。在學生的作業、試卷和課堂和回答、討論中，往往受原有知識經驗或思維定式的影響，對遇到的新問題“想當然”地進行分析，從而導致錯誤結果的產生。以這些錯誤為切入點，創設問題情境，使學生利用錯誤的觀點進行錯誤的推論，最終得出自相矛盾的結果，從而真正意識到自己的錯誤。例如，在學習“生物進化”這一內容時，在講到同功器官和同源器官時，我先介紹了兩者的概念，問學生明白了沒有，多數學生明白。“那么就請你們列舉哪些動物是同源器官。”我接著提問。“馬和羊的前肢、河馬的前肢和海龜的前肢、蜻蜓的翅膀和蛾的翅膀、鳥的翅膀和蝴蝶的翅膀、海豚的胸鰭和魚的胸鰭……”學生們得意地喊著，我則不動聲色地將他們所列舉的動物寫在黑板的醒目之處，突然，喊叫聲停止了，伴隨著一聲“啊？”學生們都笑了，顯然他們已經發現了錯誤。“怎么不說了？”我故作詫異地問。——“出錯了！”——“錯在何處？”——“把概念理解錯了。”

此做法易給學生留下深刻的印象，因而糾錯效果顯著。選擇了一個好問題，教師必須創造性地加工和處理教材，對教學內容做到取舍有度，創設一定情境導入。教師在創設情境導入設計時，應考慮以下原則：

針對性：才能滿足學生的聽課需要；

啟發性：可以發展學生的思維能力；

新穎性：能夠吸引學生的注意指向；

趣味性：可以激發學生的學習興趣；

互動性：才有學生的一直參與，而不是等待問題的出現；

簡潔性：能夠節約學生的聽課時間。

只有將課本研究活了，在教學設計中才能有一個好的導入，這樣問題解決教學中呈示出來的問題才會有分量、有質量。

2.問題提出的策略

（1）培養學生“提出問題”的意識

利用多媒體向學生展示科技發展史尤其是生物發展史，讓學生意識到重要的問題歷來都是推動生物科學前進最重要的力量，“疑問是發現之母”，創新來源于“問題的提出”“生物問題的提出是生物發展的源頭”“提出一個問題，比解決一個問題更重要，因為解決問題也許是一個生物上或實驗上的技能而已，而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步”。

（2）創設“提出問題”的情境

要使學生能夠提出有價值的“好問題”，需要教師創設問題情境，讓學生會觀察、分析、揭示和概括。教師通過精心設計教學程序，利用以多媒體技術與網絡技術為核心的現代教育技術，在生物實驗室中創設與主題相關的、盡可能真實的情境，使學習能在和現實情況基本一致或相類似的情境中發生。創設多種教學情境來激發學生的學習情感。使教學過程中，師生之間、學生之間充分地互相交流，民主地、和諧地、理智地參與教學過程，這正是師生相互作用的最佳形式，因而也是發揮教學整體效益的可靠保證。

（3）指導學生掌握“提出問題”的方法

①課題質疑法。生物學習目標猶如指南針，為后面的學習指明方向，可從知識的產生、運用以及知識的前后聯系上去質疑。

②聯想質疑法。根據兩個對象或兩類事物在某些方面（如特征、屬性、關系等）相同或相似之處，產生聯想，并由此入手提出問題：這些對象在其他方面是否也有相同或相似之處？為什么？

③比較質疑法。高中生物課程中有很多僅一字之差而又有聯系的概念，這些概念的掌握有一定難度，并且很容易混淆。可引導學生邊比較邊質疑。

④批判質疑法。進行批判性質疑就是不依賴已有的方法和答案，不輕易認同別人的觀點，而通過自己獨立思考、判斷，提出自己獨特的見解，其思維更具挑戰性。它敢于擺脫習慣、權威等定式，打破傳統、經驗的束縛和影響，在一定程度上推動了學生的理解與思維的發展。在獲取初步探索的結果上，要培養學生對已明白的事物繼續探究的習慣，永不滿足，進行探究性質疑，這樣才能充分激發學生的好奇心和內在的創新欲望，培養學生探究性思維品質。

3.指導學生掌握“提出問題”的方式

（1）學生自我設問

每個學生都有自己的經驗世界，不同學生會對同一種問題形成不同的理解和看法，各人的接受能力也不相同。在生物實驗室中創設與主題相關的、盡可能真實的情境，并指導學生在自主探索的基礎上獨立地提出問題。

（2）學生之間設問

學生在進行自主學習生物課程的過程中，常常會遇到一些自己無法解決的問題，這時候可以向其他學生詢問。對于某些方面的生物教學內容，教師有必要組織學生通過網絡進行學生之間的互相提問。通過學生之間的溝通互動，他們會看到各種不同的理解和思路。而且在此過程中，學生要學會理清和表達自己的見解，學會聆聽、理解他人的想法，學會相互接納、贊賞、爭辯、互助，他們要不斷對自己和別人的看法進行反思和評判。通過這種合作和溝通，學生可以看到問題的不同側面和解決途徑，從而對知識產生新的洞察。

（3）師生之間設問

教師可以通過作業和平時的表現觀察每一位學生的學習進程，及時了解學生的學習狀況。并通過課余時間對學生進行一對一的個別輔導，個別提問，也可以通過QQ群給部分或全部的學生，向他們提出共同的問題。教學策略是對完成特定的教學目標而采用的教學活動的程序、方法、形式和教學媒體等因素的總體考慮。對于教學來說，沒有任何單一的策略能夠適應所有的情況，而有效的教學必須要有可供選擇的各種策略因素來達到不同的教學目標。教學設計者只有掌握了較多的不同的策略，才能根據實際情況制定出良好的教學方案。因此，在教學時要靈活運用“提出問題”策略，并匹配最適合學習者學習的網絡技術，充分利用交互技術和網絡的多維性來優化學習過程和教學過程，培養學生的創新意識和實踐能力。

4.關于問題解決教學的策略

“問題解決教學”是以生物問題為中心，在教師的引導下，通過學生獨立思考和交流討論等形式，對生物問題進行求解、發展與延伸、遷移與變形等環節，培養學生處理信息、獲取新知、應用新知的能力、積極探索的科學精神、團結協作的能力。

（1）“問題解決”是生物教學的核心

在課堂教學中設計“好”的問題是極其重要的。在每節課中，問題要努力做到：①包含明顯的生物概念或技巧；②能推廣或擴充到生物各單元知識和各種情形；③有多種解決方法。

（2）怎樣進行問題解決教學

①從學生的已有經驗出發提出問題，引起學生對結論的迫切追求的愿望，將學生置于一種主動參與的位置；②大膽鼓勵學生運用直覺去尋求解題策略，必要時給一些提示；③討論各種成功的解決，歸納出問題解決的核心。如果可能的話和以前的問題聯系起來，對問題進行推廣，概括出一般原理。

（3）優化“問題解決”的心理機制

在從已知狀態到目標狀態的問題過程中，要進行一系列心理操作，課堂教學中要努力地解決：①領會與同化。學生要用自己的語言轉換命題，并整體地將問題吸入已有的認知結構中去；②尋求策略與驗證。思維有躍向結論的傾向，分析解題的過程有助于學生尋求策略技能的提高，各種解題策略的比較與驗證更能增強學生的創造性與批判精神。

（4）運算能力、邏輯思維能力、空間想象能力、分析問題解決問題能力以及學生的智力和認知特點等構成了學生的生物素質

把生物的概念教學、問題解決教學的立足點放在提高學生素質上，這是今天生物教學的方向，是完全可以做到的。

（5）通過解決實際問題，培養學生的創新能力

在以往的教學中，我們關注較多的是學生能否記住生物公式、法則，能否利用知識完成題目的解答。而在問題教學的課堂中，我們更加關注學生能否將生物知識與自己的生活經驗緊密地聯系起來，以及在靈活應用生物知識、創造性地解決實際問題的同時所表現出來的情感、態度和價值觀。

學生對這個問題的進一步研究，無疑會激發其學習生物的主動性，且能開拓學生創造性思維能力，養成善于發現問題，獨立思考的習慣。

5.問題解決教學策略應注意的問題

問題解決的教學活動過程是在教師組織、引導下，學生參與活動的過程，因此在教學活動過程中教師的地位、作用，學生的學習方式等都是不同于傳統教學。在教學中，教師要注意：

（1）啟發學生的思維

在課堂教學中，教師的對話與指導要有一顯一隱兩條主線：外顯的主線是學生的活動，內隱的主線則是學生的思維。問題解決教學設計中，根據學生的外顯的活動對學生的思維進行分析并適時進行指導；在啟發指導時使用的語言要具有發散性，不能禁錮學生的思維；不論學生得出的結論怎樣，要在與學生的對話中鼓勵學生大膽說出自己是怎么想的；教師指導學生的重點應是啟發學生怎么去想，怎么做就是順理成章的事。

（2）引導問題發展和遷移

問題的發展是指進行問題解決教學時，在創設的問題情境中的問題已經獲解的情況下，在問題情境中的新問題、新知識的生長點上，對問題進一步探究進而提出新的問題并形成新的問題情境，作為問題解決教學的進一步延伸或升華。這一環節，充分體現生物思維的深刻性、批判性和創造性。教師通常采用的策略有：

①對學生的錯解進行剖析。在問題解決教學中，對問題的解決，既可以指肯定性的獲得，也可以指否定性的判斷，即證明了原來的問題是不可能得到解決的或是某些方法是不可能對這一問題進行解決的。還可以指對學生具有反面意義的典型的錯誤思維方式與思維過程。這是培養和提高學生認知能力的有效方法，是優化學生思維品質的有效途徑。

②對問題情境中的條件進行考察、變更，探索提出新的結論。在問題獲解以后，教師并沒有停留在問題表面，而是通過對條件進行考察，得到新的發現或新的問題。

③對課本例題進行變式思考，或者換位思考。問題的變式或換位思考，是生物思想的根本，有利于教學內容的深化和引申，是培養學生創新意識和能力的有效途徑，應當是當前生物問題解決教學中要引起重視的一個方面。

（3）問題的形成要加工提煉，突出重點

有時教師的問題過于簡單、膚淺，真正切中教材要害的問題少；課堂提出的問題串設計目的不明確，結果是學生頻繁問答，表面上看熱熱鬧鬧，實質上學生沒有思考，只是把原有的知識倒出來重復一遍，起不到引導學生思考的作用。問題的組合也不能圍繞教材的核心形成一個有條理的、層層鋪墊、不斷深入的思維框架；忽視學生的年齡特征，提問偏題，脫離學生的“思維發展區”，啟而不發。長此以往學生懶得動腦，懶得動筆，懶得回答。問題太迂曲，太深奧，學生想半天連問題的要點還弄不明白，也沒有什么好處。

三、優化策略的操作

精心創設問題情景，努力發展學生的思維。常言道，思源于疑，無疑不惑。要讓學生在40鐘內高效率學習，就必須結合教學內容聯系生活實際，創設一系列問題情景，提高學生的學習興趣。

1.激發學生對問題研究的興趣

生物學習首先要從現實的、有興趣的、富有挑戰性的真實問題情景開始。讓學生一開始進入學習探索就真真切切地感受到生物就在自己身邊，體驗到學習生物的價值，從而激發起學習興趣，萌發積極主動探索的求知欲望。

例1：在講染色體畸變時，采用病例來激發學生的興趣，層層誘導讓學生在不知不覺中深入課程，引發內在的求知欲。

圖1這是貓叫綜合癥病人的染色體，該病癥狀為兩眼距離較遠，耳位低下，生長發育緩慢，存在嚴重的智力障礙。患兒哭聲輕，音調高，很像貓叫。人群中發病率1/10萬。

1.染色體畸變包括幾種類型，分別是什么？

2.貓叫綜合癥屬于哪一類型？

例2：染色體數目變異

1.染色體組

細胞中的一組非同源染色體，在_______和_____上各不相同，攜帶著控制生物生長發育、遺傳和變異的________的染色體。如，人的為22常+X或22常+Y。

2.染色體組數目判別

（1）請根據細胞中的染色體判斷染色體組數。

（2）下列字母表示位于染色體上的基因，請根據此基因型判斷該生物的染色體組數。

3.二倍體和多倍體和單倍體的比較

創設意圖：據學生的心理分析，他們喜歡在熟悉的問題上有所發現、有所結論。學生的這種問題探究是鞏固和擴大知識，同時是吸收、消化知識為能力的過程，是激發學生創造性思維的有利時機。在此階段教師要鼓勵每一位學生深入思考、注重挖掘、積極探究，收獲成果，哪怕是“一丁點”，也是他們自己的勞動果實。

教學反思：讓學生根據“問題提綱”充分交流，能激發學生對學習材料產生興趣，使他們興趣盎然地進入對生物知識的探索。他們在親身經歷的生物活動中實實在在地感受到生物應用的價值，增強學習的信心。并且在探究氛圍中思考、質疑、傾聽、表述，體驗到成功的喜悅，通過自身的努力掌握重點，解決難點，讓學生成為學習的主人。

2.探索問題，激勵學生主動參與

問題教學探究模式從根本上改變了原有的教師講、學生聽，

教師指揮、學生操作的教學現象。基于問題學習要求學生在問題解決中學習，學生要在自己生活經驗的基礎上不斷地提出問題、

分析問題，對各種信息進行加工轉換，對新經驗和舊經驗進行綜合概括，解釋有關現象。在教學過程中，教師可以提供一定的支持和引導，設計有思考價值的問題。學生可以小組合作研究探索，允許學生從不同的角度去觀察分析，允許學生用自己喜歡的方法學習生物，通過各自想法的交流、碰撞，使問題得到解決。

例如，在講“蛋白質”一節的教學中，蛋白質的計算是一個難點，為了突破這個重難點，設計了以下幾個具有層次性的問題：找規律

1.如圖

10個氨基酸形成一條肽鏈時，脫掉_____個水分子，形成個肽鍵。

2.如圖

（1）10個氨基酸形成兩條肽鏈時，脫掉_____個水分子，形成個肽鍵；

（2）以此類推，10個氨基酸形成3條肽鏈時，脫掉_____個水分子，形成_____個肽鍵；

（3）某蛋白質由n個氨基酸形成m條肽鏈，脫掉_____個水分子，形成個肽鍵；

結論1：肽鍵數=_____=_____-_____。

3.若每個氨基酸的相對分子質量為120，某蛋白質有一條肽鏈，10個氨基酸形成，則該蛋白質的相對分子質量是多少？（列公式表示）

4.若每個氨基酸的相對分子質量為a，某蛋白質有n條肽鏈，m個氨基酸形成，則該蛋白質的相對分子質量是多少？（列公式表示）

結論2：蛋白質分子量=_____×_____-_____×18

設計意圖：該設計主要體現在導學案中對于知識的深入貫

穿，能充分體現學生的認知規律，使學生在實驗中得出結論，并予以梳理。從而使學生真正意義上掌握蛋白質的知識點。

教學反思：像這種層層推進的問題設計，不會使學生感到迷茫，無從下手。通過作圖的形式更加直觀和易于理解。既可以引起學生的獨立思考，又可以促進學生之間的合作，努力探究問題的本質，使學生自己合作突破重難點，得出結論，獲得成功的體驗。

四、成效與分析

1.問題教學可以培養學生的創新能力

設計的問題要具有一定的開放性。“標準化”的問題，答案唯一，思路唯一。學生在分析和解決過程中只能通過教師的思路去想，去解決問題，千人一法，無疑不利于學生創造性思維的培養。相反，開放性的問題，要求學生從不同的側面，不同的角度去分析和回答問題，要求學生設計不同的方法去解決問題。學生思考問題的角度和解決問題的方法不同，得出的答案亦不相同。這有利于培養和鍛煉學生的發散性思維品質。一個人的發散性思維能力的大小是創新能力強弱的一個重要標志。因此，教學中設計的問題應盡可能注意開放性。

2.問題教學，可以充分體現學生的主體作用和教師的主導

作用

任何一個知識點的學習和掌握都不是教師硬性灌輸給學生的，都是由學生通過親身的觀察、分析、討論和總結得出的，這樣學生的學習過程就充滿樂趣，充滿激情，對知識的掌握更為牢固，因為它們來源于學生的直接經驗。教師在整個教學過程中要加以適當的干預，起到領導者和組織者的作用。

3.在教學中教師要擺正自己的位置

教師在這種教學過程中只是問題的設計者，探究時的參與者，結論的共同形成者。在創設問題情境時，教師應充分發揮自己的主觀能動性，力求設計的問題準確、精練、針對性強。在討論時，教師應注意自己只是一個參加者，不能包辦代替；但當學生遇到一時不能解決的問題時，還要充當點撥者的角色，對有關問題加以適當的說明；在問題討論結束形成結論的過程中，教師更應放手讓學生進行，但由于學生的知識面和經驗有限，對問題的總結往往不全面，用詞不當，教師必須幫助學生運用準確的語言形成科學的概念，以免給學生留下模糊不清的或者錯誤的概念。

4.培養學生觀察、閱讀、分析、討論、判斷推理能力

能使學生接受潛移默化的科學研究方式方法的教育，為學生將來從事科學研究打下基礎；久而久之，可使學生養成良好的設計問題、分析問題、解決問題的習慣。

5.及時總結，引發深思

通過師生互動，有的問題得到了解決。這時，教師應幫助學生順藤摸瓜，及時整理思維路線，總結學習方法，提高解決問題的能力，幫助學生養成良好的學習習慣，保證可持續發展。同時，在初步解決已有問題的基礎上引發更多、更廣泛的新問題，從而把學生引上創造之路，進而成為創造者。無疑，新興問題教學有利于學生主體地位的發揮，學習積極性的提高，但傳統問題教學運用得當，也可取得與新興問題教學一樣的功效。

五、認識與思考

1.問題教學探究模式充分體現了教學過程中以學生為主體、

教師為主導的理念

這種模式改變了學生不肯動手、不肯動腦、被動學習的局面，改變了教師代替學生思索、滿堂灌的課堂氣氛，給學生更大的自主空間，將學習過程轉化為一種探索過程，并能培養學生解決問題的邏輯性、層次性。將知識的學習細化、過程化，可分解課堂教學的難點，有利于學生的掌握。從而提高學生的學習興趣，培養學生主動學習的習慣和創新能力。

2.在生物課堂教學中，要引導學生發現問題、思考問題、解決問題

教師要以培養學生的問題意識為核心，通過有效的方法，指導和幫助學生樹立問題意識，注意引導和鼓勵學生留心各種媒體報道的焦點，發現問題，提出問題，研究問題，形成合理的解決問題方案，并通過實踐去解決問題。激發學生發現問題、探究問題的興趣，幫助學生迅速進入研究者角色。依據“學會選擇，主動學習，卓越發展”的教育理念，在尊重學生的廣泛愛好和個性特長的基礎上，緊密聯系學生生活中遇到的實際問題，設置應用型問題。深入班級與學生座談、討論，從日常生活入手，使學生體會到生活中到處存在著可研究的問題。

3.注重教學過程中的“雙主體”關系與作用

問題教學，要以學生主體主動參與學習為前提，但是學生主體性能否在參與中極大地發揮出來，還有賴于教師正確的指導作用。也就是要把教師教學的主導落在學生的主體的活化與能動性的發揮上。為此，問題教學對教師的主導作用要求不是削弱而是更高了。為使學生成為“理解”和“發現”客觀世界的促進者和引導者，教師要努力在教學中“喚醒”學生在參與學習中的“問題意識”，具有探究心；“創設”豐富的問題情境，使學生能更好地發現問題；“啟發”認知沖突，大力發掘創造潛能；“點撥”問題的關鍵處，使學生提出深層次的問題；“鼓勵”學生積極發現新問題，大膽提出問題；“引導”問題定向，在自主探究中分析、解決問題和拓展問題，更深刻地理解問題。總之，要使問題充滿整個教學過程，不止步于學生的頭腦之中。

參考文獻：

[1]林崇德.高中生心理學[M].浙江出版社，1993-11.

[2]郭景揚，練麗娟，陳振國.課堂教學模式與教學策略[M].學林出版社，2009-06.

（作者單位 浙江省杭州市蕭山區第六高級中學）

編輯 司 楠