基于問題情境 提高學生的思維品質

趙媛玲

（廈門市海滄中學，福建 廈門 361028）

布魯諾說過：“教學過程是一種提出問題和解決問題的持續(xù)不斷的活動。”在概念教學中，教師應創(chuàng)設問題情境，使得學生的思維始于問題，促進學生建立、理解及應用重要概念，掌握高中生物學思想與方法，既能達成教學目標又能提升學生的思維品質，為學生的終身學習打下堅實基礎。

一、創(chuàng)設生活化的問題情境，提高思維的靈活性

思維的靈活性是指思維的靈敏程度。表現(xiàn)為善于從不同的角度、方向思考問題，概括能力、遷移能力強，分析、綜合水平高等特點。教學實踐中，通過創(chuàng)設貼近生活、社會關注的、有趣的真實問題，激發(fā)學生聯(lián)想，或運用分析、歸納與綜合等思維方法，學習生物學重要概念，以提高學生思維的靈活性，運用生物學知識解決生活中的生物學問題。

例如學習物質跨膜運輸實例時，創(chuàng)設“為什么拌西紅柿、黃瓜時，沒有加水，卻會產生水？賣菜的菜農定期給菜噴水的目的是什么？”指導學生分析水分能進出細胞，幫助學生以水為例認識物質跨膜運輸?shù)姆绞健Ｔ偃鐚W習細胞癌變概念時，提出“細胞在什么情況下會發(fā)生癌變？癌細胞有什么樣的特點？目前的治療手段是如何控制癌細胞的？我們在生活中如何預防癌癥的？”指導學生分析目前我國、全球癌癥的發(fā)病率和患病人數(shù)等數(shù)據(jù)，引導學生了解癌細胞的主要特征和生活中常見的致癌因子，認識防治惡性腫瘤的常見方法，幫助學生確立積極健康的生活方式。

二、創(chuàng)設遞進式的問題情境，提高思維的系統(tǒng)性

系統(tǒng)性思維是把零散的認知聯(lián)系為一個整體的認知，對認知具有穿透力和整體性，簡化人們對事物認知的過程，使人們思維更具有全局性和完整性。可以根據(jù)概念的組成提出有遞進式問題，引導學生思考，親身經歷科學概念的建構、修正與完善過程，幫助學生建構正確的重要概念。

例如，學習光合作用時，讓學生根據(jù)已有的初中知識,書寫光合作用的反應式，并創(chuàng)設這樣的問題：“反應式體現(xiàn)了光合作用的哪些要素？請圍繞這些要素梳理光合作用概念。”引導學生建立對光合作用的認識。接著進一步創(chuàng)設問題情境啟發(fā)學生思考“葉片作為植物光合作用主要器官的原因是什么？其他生物能進行光合作用嗎？請說明原因？”以幫助學生系統(tǒng)、準確地理解光合作用的概念和條件，提高思維的系統(tǒng)性。

三、創(chuàng)設探究性的問題情境，提高思維的創(chuàng)造性

創(chuàng)造性思維是具有主動性和獨創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)問題或者解決問題的思維過程。應設計探究性的問題情境，引導學生分析科學家的經典實驗，體驗科學家的科學思想和科學方法，有效學習生物學重要概念，提高思維的創(chuàng)造性。

例如，學習光合作用的發(fā)現(xiàn)史時，首先介紹同位素標記法及其在科學研究中作用，創(chuàng)設探究性的問題情境“在光合作用中為何采用同位素標記法？”學生根據(jù)已有知識提出采用同位素標記法是為了證明光合作用中反應物和產物的關系。比如氧氣中的氧原子是來自于水還是二氧化碳？有機物中的碳原子是否來自二氧化碳？此時還可以進一步創(chuàng)設“以上方法如果用于研究細胞呼吸，可以解決什么問題？”學生認為同位素標記法可以研究有氧呼吸產物二氧化碳中的氧來自于哪一個反應物。學生通過完成實驗設計以及分析、討論以主動探究的方式習得課本中陳述性的科學發(fā)現(xiàn)史，能分析魯賓、卡門和卡爾文的經典實驗，準確闡述光合作用的產物所對應的反應物，學習科學探究方法，能獨創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。再如在學習植物激素時，先展示達爾文的實驗過程和結論，創(chuàng)設“根據(jù)達爾文的實驗結論如何解決向光性的問題？”學生提出以達爾文實驗結論中的某種刺激為自變量設計實驗。再展示詹森和拜爾實驗，創(chuàng)設“詹森和拜爾的實驗能否證明達爾文的猜測？實驗是否存在不完善的地方？”引導學生分析質疑科學家的實驗并完善實驗設計，幫助學生不僅了解植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程，而且體驗科學實驗的設計原則，提高思維的創(chuàng)造性。

四、創(chuàng)設實驗設計的問題情境，提高思維的發(fā)散性

發(fā)散性思維是一種擴散狀態(tài)的思維模式，呈現(xiàn)多維度，寬視野的思維方式。

教學實踐中，在教師搭建的問題支架下，引導學生的多角度思維，發(fā)現(xiàn)概念間的相互聯(lián)系，認識生物學概念的本質。

如開展“質壁分離以及復原的實驗”時，從實驗原理、材料、步驟、結果、結論應用等角度出發(fā)，創(chuàng)設問題情境“質壁分離實驗采用洋蔥根尖細胞能否觀察到現(xiàn)象？內表皮鱗片葉觀察到的現(xiàn)象是什么？與紫色洋蔥鱗片葉外表皮結果相同嗎？本實驗理想的材料需要什么條件？如果在實驗中用加有紅墨水的蔗糖溶液做實驗觀察到什么？”引導學生分析質壁分離和復原發(fā)生的條件及實驗現(xiàn)象，還可以創(chuàng)設這樣的問題“質壁分離指的是什么分離？質壁分離的細胞是不是活細胞？如何證明？”引導學生思考、理解質壁分離的實質。再如進行“酶的專一性”教學時，提供多種探究實驗材料，如質量分數(shù)為3%的可溶性淀粉，2%的淀粉酶溶液、蛋白酶、蛋白質，20%的豬肝研磨液，3%的過氧化氫，以及檢驗試劑碘液、斐林試劑及雙縮脲試劑等，創(chuàng)設問題情境“探究實驗的設計原則是什么？一種底物兩種酶或一種酶兩種底物是否都可以證明酶的專一性？以上材料中反應物可以是過氧化氫嗎？如果選擇可溶性淀粉作為反應物，檢測的試劑是碘液還是斐林試劑？理由是什么？”指導學生根據(jù)探究實驗的設計原則，多角度發(fā)散性思維，設計實驗方案，尋求解決問題的途徑與方法。

為了更好地創(chuàng)設實驗設計的問題情境，教師不但要熟悉實驗的原理、器材、方法步驟，還要及時掌握學生實驗過程中可能出現(xiàn)的結果，將學生錯誤的實驗方法或者步驟作為關鍵點來創(chuàng)設問題，引導學生多角度的思考，提高思維的發(fā)散性。

五、創(chuàng)設矛盾的問題情境，提高思維的批判性

批判性思維指能抓住問題要領，遵循一定的邏輯規(guī)則，不斷進行質疑和反省。生物學概念學習過程中，學生經常會出現(xiàn)錯誤理解或者混淆概念間的關系。教師應創(chuàng)設矛盾的問題情境，暴露學生的錯誤概念，激發(fā)學生的批判性思維意識，通過自我批判、同伴互助、教師指導等方式，修正和完善概念，強化對重要概念的理解。

例如，染色質、染色體、染色單體、DNA、有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)別等是學生學習有絲分裂和減數(shù)分裂的難點。通過學情了解發(fā)現(xiàn)，造成學生學習困難的原因是學生混淆了染色質、染色體、染色單體、DNA在有絲分裂和減數(shù)分裂存在的差別。為此創(chuàng)設以下的問題：“染色質、染色體、染色單體以及DNA這四種物質是否相同？同一個體的細胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂后期染色體、染色單體及DNA的數(shù)目一樣嗎？”引導學生明確染色質、染色體、染色單體以及DNA的區(qū)別和聯(lián)系應該與有絲分裂、減數(shù)分裂中染色體的形態(tài)和行為相聯(lián)系，逐步認識減數(shù)分裂和有絲分裂的過程，找出這兩種分裂的區(qū)別，幫助學生逐步修正、完善對有絲分裂和減數(shù)分裂等重要概念的認識。再如，在學習生長素的兩重性前，學生已經了解生長素的生理作用可以促進植物的生長，在分析水平生長的植株時創(chuàng)設“使用高濃度的生長素促進植株的生長的做法是否可行？植株的莖是背地生長的，那么根也應該是背地生長？”等問題情境，刻意暴露出學生的錯誤思想，然后引導學生思考、質疑與糾正，使得學生真正理解生長素生理作用的兩重性。

總之，如何有效地提高學生的思維品質，還需要每個教師在教學的過程中以備課組為單位，共同研究與實踐，指導學生運用不同的思維方法來解決學習的重難點，有效地學習生物學重要概念，提高科學思維能力。

［1］徐業(yè)儀.對高中生物學教材“問題探討的利用”［J］.生物學教學，2008（4）.

［2］李高峰.初中生物學前科學概念研究［M］.北京：北京師范大學出版社，2011.