關于《細胞膜——系統的邊界》一課的問題設置

徐茜

摘要：本文根據《細胞膜——系統的邊界》一課的教學實踐，分析了現有生物課堂中師生“問題意識”的現狀，通過一系列問題設置從而激發、培養學生的問題意識，實現了教學目標，滲透了生物學的學科素養。

關鍵詞：高中生物；問題意識；問題設置

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）06-0113

有效的教學活動不應停留在讓學生記住一些生物學事實，而是要幫助學生掌握其重要的內涵和外延，為學生能夠在新情境下解決新的問題奠定基礎。問題驅動式的引導是相對有效的手段之一，能夠激發學生的“問題意識”，而核心操作就是“問題設置”。

一、課堂教學中“問題意識”的現狀分析

1.教學中“問題意識”存在的意義

問題意識在思維過程和科學判斷中占有重要位置。問題意識就是在人們的實踐活動中產生的一些難以解決的問題，由此引發懷疑、困惑、焦慮、探索的心理狀態，這種心理又驅使發問者積極思維，不斷提出問題，從而為解決新問題提供更加準確的途徑與策略，使其思維得到長足的發展。

2.教師和學生“問題意識”的現狀及成因分析

目前，高中課堂教學時，經常出現教師“滿堂問”，學生個別回答。這是由于教師本身缺乏問題意識，進而使他們不能提出“有效問題”。這可能來自于自己學生時代“知識灌輸”的慣性思維；也可能來自現代教育的功利化，讓教師只注重知識“掌握的結果”，喜歡給學生“講懂講透”，不留“遺憾和死角”，殊不知這種“完美主義的行徑”，沒有給自己樹立問題意識的機會。

學生的現狀也不容樂觀。一方面，學生的父母等在其生活中包辦太多，沒有給他們留下獨立思考和解決問題的機會，由此形成的思維習慣，而導致其對教師的提問不感興趣、懶得回答問題；一方面，學生為達到“提高分數”的最終目標，大部分時間用來鍛煉自己“解題能力和技巧”，只有很少時間用于“探討問題，深入思考問題”，從而讓其失去了產生問題意識的時間和空間，也有可能是過分信任教材，或是畏懼教師的權威。

3.基于“問題意識”現狀的解決措施

首先，社會、學校、家庭要給學生在生活、學習方面創造良好“獨立解決問題”的空間和時間，給予他們解決問題和思考問題的機會；其次，教師要摒棄陳舊的教學思維、態度和方法，最大程度激發學生的對問題的興趣。最為關鍵的就是，進行“科學而有效的問題設置”，用學過的知識解答未知的問題，用舊問題中解決新問題，使其思維得到長足的發展。

二、問題意識與問題設置

問題意識是問題設置的內在動力，而問題設置是問題意識的外在體現，問題設置解決了問題意識中的“矛盾”，如果問題設置精彩、精準，那么教學效率和成果就會優良。

1.問題設置的原則

問題設置要有趣味性，盡量激發學生的興趣；問題的設計要有預設性，要讓學生有獲得“答案”的知識來源，或是教材或是生活經驗；問題的設置要有有效性，不是簡單的一問一答，照本宣科；問題的設置要有針對性、指向明確；問題的設置要有層次性有感性到理性、由淺入深；問題的設置要有強弱性，讓大多數學生都有話可說；問題的設置要有開放性，從不同的角度設題，避免絕對和唯一。

2.問題設置的方法

通過長期的教學實踐，總結出如下方法。（1）溫故知新，設置問題；（2）創設情境，設置問題；（3）聯系生活，設置問題；（4）承上啟下，設置問題；（5）圖文列表，設置問題；（6）重現科學探究史，設置問題。

3.問題設置的意義

教學過程應是師生互動的過程，作為啟發式教學手段之一的問題設置則尤為重要。通過有趣的問題設置，可以活躍的課堂氛圍，調動學生學習的積極性、主動性和主動性，激發學生學習興趣；通過有效的問題設置，可以向學生滲透學科思維、培養學科素養；通過合理的問題設置，還可以給學生創造獨立探究和不斷創新的機會，增強他們的成就感。

三、以《細胞膜——系統的邊界》為例的教學實踐

筆者以《細胞膜——系統的邊界》為例，通過具體的教學設計實施，淺談在教學實踐中課堂問題設置的重要性。

1.《細胞膜——系統的邊界》一課的教材、學情分析

在前幾個章節中已經學習過組成細胞的元素和化合物，本節課主要講了細胞膜的成分和功能，它承接了前面學習的“細胞中元素化合物”，又是對生命系統最基本的單位——細胞的結構進一步的學習。本節課是第三章第一節“細胞的結構”開篇之課，具有著統領全章的重要作用，也為后續《生物膜的流動鑲嵌模型》打下基礎和鋪墊。

學習者為高二年級學生，通過前幾個章節的學習，他們已經了解了構成細胞的元素和化合物，具備相關的基礎知識，但對這些物質的存在位置并不清楚。學生學習積極性高，但自主學習能力較差；具有一定觀察動手能力，但是理解分析問題的能力較弱。

2.《細胞膜——系統的邊界》一課的教學活動、問題設置及設計意圖

知識的掌握需要通過問題設置激發問題意識，這一切必須以課堂活動作為載體。下面是本節課圍繞每一個問題，設計的一系列問題串，所進行的課堂活動過程和問題設計意圖的呈現。

（1）細胞由哪些結構組成

[課堂活動]

①構成細胞的化合物有哪些？

學生回答：水、無機鹽、蛋白質

回答上述問題的同時，將事先準備好6種顏色的液體（模擬6種化合物）混合在一起，并且再次設問：

②將6種化合物混合在燒杯里就能構成“具有生物活性的細胞嗎”？

③怎樣才能構成一個具有生命活性的細胞呢？

[設計意圖]

問題①溫故知新，為細胞膜的組成成分埋下伏筆；問題②③課堂演示激發學生的興趣，對比原有知識、啟發學生新學知識，產生認知沖突，并引起思考，以便進一步引出本章的題目《細胞的結構》，構建總體知識框架，為下面的教學環節做鋪墊。

（2）怎樣獲得細胞膜

[課堂活動]閱讀教材相應的部分，再根據所學知識進行回答。

①自然界常見的有哪些種類的細胞？

學生回答的同時，同步展各種細胞的圖片（動、植物細胞、細菌細胞）。

②你覺得哪一類細胞最適合制備細胞膜？為什么？

③如何利用紅細胞獲取細胞膜呢？用鑷子撕取行嗎？用針刺破行嗎？應當用什么辦法獲取細胞膜？

④采集血液后，回來發現不能用了是為什么？怎樣解決這個問題呢？

播放視頻，制備細胞膜的全過程。

[設計意圖]

問題①感受細胞膜的存在，尤其是細胞膜在細胞膜內的位置，增強學生的感性認識；問題②③展示了動、植物細胞和原核細胞的區別，既回憶鞏固了前面章節的知識，又使學生體會實驗材料的正確選擇對于科學研究的重要性。拓展學生的知識面，增加學生對哺乳動物紅細胞的了解。問題④聯系生活，激發學生解決問題的興趣，在學生已有知識背景下引發新的思考。

[課堂活動]模擬實驗的開展

①如果讓你用小紙盒、氣球、粉筆頭構建一個細胞模型，那么他們各代表什么結構？

②如果是“哺乳動物成熟的紅細胞”，應該怎樣改裝呢？

如果你是科學家，怎樣讓紅細胞（氣球）漲破呢？

根據上兩個問題的鋪墊進行引導：③如果你是科學家你怎樣利用手中“模擬性材料”得到細胞膜呢？

發出指令：④將第2步做好的模型，用打氣筒向內充氣，模擬紅細胞吸水，觀察現象并進行描述。

繼續充氣，直至氣球爆裂，收集氣球碎屑及其他物質，并說明這些物質代表哪些細胞結構？

[設計意圖]問題①根據4.2.1構建“細胞的結構”，據導課部分構件的細胞的機構框架，加強學生的動手操作能力；問題②通過操作，對“哺乳動物成熟紅細胞”結構特點進一步鞏固，為后續模擬實驗步驟做鋪墊；問題③激發學生的興趣，從而讓學生大膽嘗試；問題④通過此操作讓學生在活動中體驗，科學實驗設計、研究過程協作和邏輯思維得到發展，更好地體驗了“吸水脹破法”，再一步明確“脹破后的物質”就是“細胞膜和血紅蛋白（細胞的內容物）”，鞏固“紅細胞結構組成特點”的同時，為后面“離心法”分離做鋪墊。

（3）細胞膜的成分包括哪些物質

[課堂活動]展示資料“歐文頓的實驗”以及“加蛋白酶細胞膜被破壞的實驗”，讓學生總結。

①細胞膜的成分包括什么？

②主要是指哪種脂質？動物和植物細胞中的脂質相同嗎？

③還有哪些其他成分嗎？

④通過以上成分總結出組成細胞膜相關的化學元素是什么？與哪些物質元素組成相同？

[設計意圖]

問題①增強了學生閱讀和概況能力，自己總結出細胞膜的成分是“脂質和蛋白質”，讓學生理解掌握生物膜中磷脂和蛋白質的排布情況，為“生物膜的流動鑲嵌模型”打下基礎。

問題②③④是對問題①的補充和深化，以便于和前一章節“細胞中的元素和化合物”產生聯系，讓學生理解“元素和化合物”是構成細胞結構的基礎。

[課堂活動]列圖表進行比較變形蟲、小鼠肝細胞、人的紅細胞等三種細胞膜上的脂質、糖類、蛋白質的數量和種類，并進行設問

①哪一種細胞的細胞膜功能較復雜？

②通過圖表顯示，細胞膜功能復雜的原因是什么？

[設計意圖]

問題①②利用圖表的形式，引導學生直觀地總結出細胞膜中“蛋白質”的功能，讓重要的知識點得到了強調。

（4）細胞膜具備什么功能

[課堂活動]閱讀課本并結合兩篇資料，找出細胞膜的功能

資料一：用牙簽輕輕地將卵黃膜扎開，卵黃就流出。

資料二：新鮮的葡萄經過晾曬之后，成為葡萄干。

①資料一、二體現了哪些功能？

②在資料二中什么物質流失了？而吃起來卻更甜了，什么物質沒有留下來？

③細胞膜可以絕對控制物質進出嗎？

[設計意圖]

問題①通過資料一、二，注重與現實生活的聯系，讓學生自己通過感性認識自己總結出“細胞膜的功能”；問題②在學生理解“控制物質進出”的基礎上，引出其功能特點“具有選擇透過”；問題③是對問題②的衍生和補充，即是對此功能特殊性的強調和說明。

[課堂活動]請兩位學生分別扮演兩個細胞甲（信息的發出者）手拿鑰匙、乙（信息的接受者）手拿鎖子，創設情境，讓兩位學生進行自由發揮。當細胞距離很近時……當細胞距離很遠時……在進行活動的時候，隨之發問

①這相當于“哪種信息的交流方式”，這兩種方式有什么不同？

②為什么教師的鑰匙（信息）打不開你的鎖（受體）？

[設計意圖]

問題①通過過創設情境組織課堂活動，激發了學生參與學習的熱情，用巧妙的學具類比信息分子和受體的關系，恰如其分、表達精準；問題②強調“受體具有特異性”特點。

參考文獻：

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（作者單位：新疆維吾爾自治區昌吉州第四中學831100）