應用基于核心素養的“問題串”突破高中生物教學難點

蘇 麗

(陜西省勉縣武侯中學 陜西 勉縣 724200)

引言

“探究性學習”是我國新課程標準改革所倡導的重要理念之一,“問題串”教學法正是符合該理念的教學方式。教師在教學中運用巧妙的“問題串”將抽象的課本知識抽絲剝繭的層層呈現在學生面前，調動學生學習的積極性。本文研究如何基于生物學學科核心素養、針對生物學科教學難點設置問題串。在教學中，分別突破生物學“生命觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“社會責任”四個科學素養維度的教學難點，從而達到體現培養學生生物學核心素養的目的。

1.運用問題串突破“生命觀念”知識的教學難點

人教版必修一中很多知識蘊含著生命觀念，因為蘊含生命觀念的知識覆蓋面大，其形成了其雜、碎的特點[1]，基于此，可采用遞進式問題串解決此類教學難點，即基本問題+單元問題+主問題+子問題[2]。如第2章第2節《生命活動的主要承擔者——蛋白質》中，蛋白質的結構多樣性和功能多樣性的探討屬于教學難點，問題串構建如下表。

表1 “蛋白質的結構多樣性和功能多樣性”問題串構建

以基本問題、單元問題為引導，設置主問題不偏離核心素養。主問題概念下設計5個子問題。第1、第2個是簡單問題，學生能明確組成蛋白質的基本單位、肽鍵的位置及形成規律，讓學生充滿解決問題的信心。學生明確蛋白質的構成過程后，提出第3、第4及第5個子問題，這三個問題能讓學生將知識從“蛋白質結構的改變”過渡到“蛋白質功能的改變”，從而解決教學難點。以小組合作的方式，解決這3個子問題，最大程度的調動學生的主觀能動性，幫助學生自主構建知識，建立知識間的聯系，突破難點。

2.運用問題串突破“科學思維”知識的教學難點

將學生科學思維的培養深刻融入于課堂教學中，教師可設計教學環節引導學生對科學現象及規律做出合理解釋，并且由淺層至深層地啟發學生的科學思維[3]。在設置此類問題串時，應該遵循啟發式原則，使用“延展式問題串”解決教學難點，即關鍵問題+延伸問題。如在第3章第2節《細胞器——系統內的分工合作》時，以分泌蛋白的合成和運輸過程為依托，讓學生體深刻理解細胞器之間的配合及聯系，這需要學生基于已學內容體會各細胞器之間的協調配合，屬于教學難點，問題串構建如下表。

表2 “分泌蛋白的合成與運輸”問題串構建

學生已學習細胞器的結構、功能，但很多學生只是死記硬背，沒有真正理解細胞器的功能。提出“分泌蛋白如何合成與運輸？”，圍繞這個關鍵問題，有兩個延展方向：分泌蛋白的合成及分泌蛋白的運輸。分析兩個方向，由整體到部分，各個擊破。重點分析“分泌蛋白從合成至分泌到細胞外，經歷過哪些位置？”通過這些問題，使學生深刻理解各個細胞器的功能及細胞器之間的協調與配合，完善分泌蛋白合成與運輸的知識體系，啟發學生的思維，以突破教學難點。

3.運用問題串突破“科學探究”知識的教學難點

實驗探究是“科學探究”的重要環節，教師實驗教學時可設計相應的問題，幫助學生對實驗內容進行深層次的探究。此類問題串的構建思路：圍繞科學探究步驟、實驗設計原則、實驗中的變量、實驗材料、實驗方法及實驗現象等設置“問題串”[4]，即實驗現象問題——實驗原理問題——實驗數據問題——得出實驗結論。本文以“探究環境因素對光合作用強度的影響”為例，設置“探究式問題串”解決教學難點。教師設置“光照強度影響光合速率”的實驗，取生長旺盛的綠葉，用打孔器打出直徑為1cm的小圓形葉片。將葉片置于注射器內，注入清水，等葉片內氣體逸出，把葉片放人黑暗有清水的燒杯中，小圓形葉片沉到水底。取3只燒杯，加入等量NaHCO3溶液，分別向3只燒杯中放人等量葉片，用燈泡光照處理，燒杯離燈泡距離不定，記錄葉片浮起的時間與數量。設計如下問題串。

表3 “影響光合作用的環境因素”問題串構建

第1、第2個問題引導學生描述實驗現象，誘發學生的學習興趣，進而引發3個問題，思考實驗原理。明確實驗原理后，通過第4個問題即分析實驗的量來引導學生深入的思考，進一步加深對光合作用影響因素內容的理解。小組合作探究解決第5個問題，得出實驗結論：在一定范圍內，隨光照強度不斷增強，光合作用強度也不斷增強(光合作用越強，單位時間內小圓形葉片中產生的O2越多，浮起的小圓形葉片也越多)。

通過探究實驗，設計問題，引導學生自主學習探究，并且積極展開討論，把討論的結果概述出來，充分調動學生思維的積極性，讓學生主動獲取知識、合作探究，這是思維可見的過程，有利于讓學生清晰該實驗的實驗原理。

4.運用問題串突破“社會責任”知識的教學難點

社會責任的內容蘊含在教材中科學史和社會議題相關的內容中[5]。社會責任的相關知識很多都是與人類的健康、生產生活及科學發展密切聯系的[6]。在設置此類問題串時，構建因果式的問題串[2]。此問題串的設計思路為：設計一個起始題，根據這個起始問題的答案引出下一個問題，以此類推，不斷衍生出新問題。現以“細胞癌變”為例，使用“因果式問題串”解決教學難點。

表4 “細胞癌變”問題串構建

第1個問題引發學生的興趣，訓練學生的語言表達能力。之后，進一步引發學生思考，得出第2個問題的答案。第2個問題回答后，即可講述出第3個問題答案，以此類推，一直到第6個問題。學生一方面了解了癌變的機制及影響癌變的因素，另一方面培養了其理性面對癌癥、健康生活、關愛他人的社會責任。

問題串不是幾個簡單問題的組合，而是圍繞著一個核心來設置的，問題契合學生的學情，是有邏輯順序的問題系列，利于知識的學習及能力的形成。教師適時引導學生積極思考，圍繞知識展開交流與討論，進而找到問題的答案，這能夠有效地培養學生的創造性思維。