基于問題化學(xué)習(xí)的初中生物教學(xué)實(shí)踐與思考

錢 亮

（江蘇省南京市金陵中學(xué)河西分校 江蘇南京 210019）

學(xué)源于思，思源于疑。以學(xué)習(xí)為中心的課堂強(qiáng)調(diào)理解性學(xué)習(xí)，注重學(xué)生的認(rèn)知過程，關(guān)注學(xué)生的已有知識，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自身對學(xué)習(xí)調(diào)控能力的發(fā)展與培養(yǎng)，重視學(xué)生元認(rèn)知能力的發(fā)展。以學(xué)習(xí)為中心的課堂是思維的課堂，思維不是自然發(fā)生的，但是它一定是由難題和疑問或一些困惑、混淆或懷疑引發(fā)的。

問題化學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者在情境中自主發(fā)現(xiàn)并提出問題、聚焦核心問題、持續(xù)探索追問、形成問題系統(tǒng)、獨(dú)立及合作解決問題的自我建構(gòu)學(xué)習(xí)。它既是學(xué)習(xí)者對外部世界的探索，也是其對內(nèi)部世界的認(rèn)識，更是學(xué)習(xí)者關(guān)鍵能力與必備品格在主動學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和持續(xù)學(xué)習(xí)中自然“生長”的過程。

1 學(xué)教新邏輯：“問題化學(xué)習(xí)”理論

作為一種學(xué)習(xí)新方式，問題化學(xué)習(xí)通過自主發(fā)現(xiàn)提出問題、聚焦核心問題、建構(gòu)問題系統(tǒng)、持續(xù)自我追問、獨(dú)立與合作解決問題、自我反思與設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)知識的連續(xù)建構(gòu)、能力的持續(xù)發(fā)展、品格的不斷完善和學(xué)習(xí)的有效遷移。與一般意義上“基于問題的學(xué)習(xí)”的區(qū)別，除了在問題范圍上更為廣義之外，問題化學(xué)習(xí)最顯著的特征是：通過系列的問題來引發(fā)持續(xù)性學(xué)習(xí)的活動，它要求學(xué)習(xí)活動以學(xué)習(xí)者對問題的自主發(fā)現(xiàn)與提出為開端，用有層次、結(jié)構(gòu)化、可擴(kuò)展、可持續(xù)的問題系統(tǒng)貫穿學(xué)習(xí)過程和整合各種知識，通過系列問題的解決，實(shí)現(xiàn)知識的整體建構(gòu)、學(xué)習(xí)的有效遷移與能力素養(yǎng)的逐步形成。

1.1 以學(xué)生的問題為起點(diǎn)，重建課堂教學(xué)的“邏輯”

遵循“三位一體”問題解決的教學(xué)首要原理，也就是以學(xué)生的問題為起點(diǎn)、以學(xué)科的問題基礎(chǔ)、以教師的問題為引導(dǎo)。教師在設(shè)計教學(xué)時，要建立一個以學(xué)習(xí)為中心的設(shè)計路徑：摸清學(xué)生真問題、聚焦核心問題、預(yù)設(shè)問題系統(tǒng)、設(shè)計學(xué)材學(xué)單、設(shè)計學(xué)習(xí)活動、設(shè)計引導(dǎo)策略、設(shè)計學(xué)習(xí)評價。同時，從學(xué)科的基本要求、學(xué)生的真實(shí)問題、教師的適宜引導(dǎo)，建立起教師、學(xué)生和教學(xué)內(nèi)容之間的多次“對話”與循環(huán)設(shè)計。

1.2 問題系統(tǒng)化，重構(gòu)課堂教學(xué)的“算法”

如果說碎片化的“問答”難以形成結(jié)構(gòu)化的知識體系。那么，建構(gòu)問題系統(tǒng)的過程不僅是為了獲得系統(tǒng)的知識，也是為了實(shí)現(xiàn)思維的深度與廣度發(fā)展，優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。此外，“課堂算法”不應(yīng)由代表“教邏輯”的教學(xué)環(huán)節(jié)及指令構(gòu)成，應(yīng)由體現(xiàn)問題解決過程即學(xué)習(xí)內(nèi)在邏輯的“問題系統(tǒng)”所構(gòu)成。所以，問題系統(tǒng)就是內(nèi)在的“學(xué)路”，問題系統(tǒng)建構(gòu)的過程也是學(xué)習(xí)路徑發(fā)現(xiàn)的過程。學(xué)生在這個過程中同時發(fā)展元認(rèn)知，因此促進(jìn)形成學(xué)習(xí)的遷移與能力。

1.3 圍繞問題的持續(xù)探索，重塑課堂教學(xué)的“空間”

“三位一體”讓學(xué)生、學(xué)科和教師問題的解決實(shí)現(xiàn)了有機(jī)統(tǒng)一，但不一樣的學(xué)生有不一樣的問題，且在課堂中也會生成更多的問題。于是，教師可以讓這些問題延伸到課外，讓它連接起更為廣闊的學(xué)習(xí)時空，成為推進(jìn)與深化學(xué)習(xí)的巨大動力，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)在全時域、全場域中發(fā)生。課堂不是學(xué)習(xí)的全部，問題化學(xué)習(xí)的課堂不僅在于達(dá)成特定的課時目標(biāo)，還在于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，并通過問題的不斷觸發(fā)、學(xué)習(xí)的延展建立起課堂與課堂、課程與課程、課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外有效連接的新空間。

2 課堂新形態(tài)：學(xué)與教的設(shè)計過程

下面以“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動”這一課時為例。該節(jié)是蘇教版初中教材八年級上冊第七單元“生物和環(huán)境是統(tǒng)一體”中的第十九章第二節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)”中第一課時的內(nèi)容。教材從營養(yǎng)級的概念出發(fā)，以典型的草地生態(tài)系統(tǒng)中的“草→兔→狼”食物關(guān)系探討生態(tài)系統(tǒng)中能量流動起點(diǎn)和特點(diǎn)，分析此過程中每一營養(yǎng)級的能量流動來源與去路。能量流動特點(diǎn)的總結(jié)與得出應(yīng)是本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生建立能量流動單向性和逐級遞減的觀點(diǎn)，為后續(xù)人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)農(nóng)業(yè)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.1 預(yù)學(xué)設(shè)計

2.1.1 學(xué)習(xí)目標(biāo)

①通過對某生態(tài)系統(tǒng)能量流動情況的分析，說出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的過程和特點(diǎn)。

②通過聯(lián)系生活實(shí)際，正確認(rèn)識人類作為生態(tài)系統(tǒng)中的一員在能量流動中的作用，感受生物之間是密切聯(lián)系的，學(xué)會健康生活。

2.1.2 學(xué)習(xí)重難點(diǎn)

能量流動特點(diǎn)的總結(jié)與得出。

2.1.3 學(xué)習(xí)內(nèi)容

（1）在閱讀本課時課本內(nèi)容時，我產(chǎn)生了哪些問題?

（2）在小組討論時，我們認(rèn)為本文的核心問題有哪些?

（3）我們小組設(shè)計了3或4個問題，按序排列后，發(fā)現(xiàn)解決核心問題的路徑是什么?

2.2 課堂設(shè)計

2.2.1 環(huán)節(jié)一：預(yù)學(xué)交流，初擬問題

教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)課本P101生態(tài)系統(tǒng)的概念，引出新課：在生態(tài)系統(tǒng)中，生物與環(huán)境、生物與生物間的密切聯(lián)系，可以通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)來實(shí)現(xiàn)。能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能。

教師呈現(xiàn)各學(xué)習(xí)小組的預(yù)習(xí)問題，肯定學(xué)生所提出問題的有效性。

小組1的問題：生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭和流動起點(diǎn)都是綠色植物嗎？

小組2的問題：能量是不是100%從一種生物流向另一種生物時？

小組3的問題：肉食性魚比草食性魚的數(shù)量少得多，是由于能量在食物鏈中的逐漸遞減嗎？

小組4的問題：能量是由哪類生物流向哪類生物？

小組5的問題：所有太陽能都會流入生態(tài)系統(tǒng)中嗎？

設(shè)計意圖：學(xué)生提出問題，意味著“我的問題”向外界傳達(dá)，表明他正處于“憤”與“悱”的狀態(tài)。教師鼓勵學(xué)生提出問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究意識與創(chuàng)造性，也有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，使學(xué)生集中注意力。

2.2.2 環(huán)節(jié)二：預(yù)習(xí)診斷，確定核心問題

教師引導(dǎo)學(xué)生思考：根據(jù)之前的預(yù)習(xí)，如何理解節(jié)標(biāo)題中“能量流動”與“物質(zhì)循環(huán)”？可以換成“能量循環(huán)、物質(zhì)流動”嗎？

設(shè)計意圖：“是什么、為什么、怎么樣”是理科學(xué)習(xí)中最主要的問題類型。在學(xué)生提出的一堆問題中，教師要選擇與判斷核心問題。核心問題在一個問題系統(tǒng)中具有統(tǒng)領(lǐng)性的價值，對整堂課起到牽引與支撐的作用。

2.2.3 環(huán)節(jié)三：小組討論，發(fā)現(xiàn)問題，互相釋疑

教師提出驅(qū)動問題：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是什么？從哪里來？到哪里去？并利用題目進(jìn)行預(yù)習(xí)診斷。

（2008年中考題改編）圖1表示某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)，請據(jù)圖回答：

圖1 某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)

（1）【能量的輸入】生態(tài)系統(tǒng)能量的最終來源是__________，該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從_________通過__________作用固定_________開始。

（2）【能量的傳遞】該生態(tài)系統(tǒng)共有______條食物鏈。兔在食物鏈中位于第_________營養(yǎng)級，鷹占有______個營養(yǎng)級。能量伴隨______________而流動。

（3）【能量的轉(zhuǎn)化和散失】該生態(tài)系統(tǒng)中，蝗蟲取食草后，草中的能量的去向?yàn)椋篲______________。寫出鷹在該生態(tài)系統(tǒng)中獲得能量最多的一條食物鏈_______________________。

設(shè)計意圖：這部分內(nèi)容是本節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。教師通過典型例題，診斷學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，通過學(xué)生小組討論、教師引導(dǎo)、師生談話等方法，使學(xué)生對“能量流動的過程”有深刻的理解，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、辯證思維和發(fā)散思維的能力。

2.2.4 環(huán)節(jié)四：全班交流，師生研疑，生成推進(jìn)問題

各組依次回答問題，教師適時指導(dǎo)。師生就疑點(diǎn)進(jìn)行交流：每一營養(yǎng)級獲得的能量主要用于自身的生長、發(fā)育和生殖等生命活動。生物只要活著都要進(jìn)行呼吸作用，從而消耗了大量能量。例如，兔喜歡吃嫩草、野菜和樹葉。那么，兔子吃枯枝落葉嗎？它們哪里去了？狼吃兔毛、兔骨、兔的糞便嗎？不吃，這些東西哪里去了？像這些枯枝敗葉、兔毛、兔骨、糞便里面有能量嗎？

設(shè)計意圖：課堂中令學(xué)生體驗(yàn)最深刻的是那些意料之外的事，是師生一起探究的事。學(xué)生對典型習(xí)題的回答不能局限于完成填空，教師圍繞核心問題不斷聚焦與深化，使得問題與問題之間形成內(nèi)在的系統(tǒng)關(guān)系，層層推進(jìn)的問題鏈。

2.2.5 環(huán)節(jié)五：師生共同反思，歸納總結(jié)，達(dá)成問題解決

教師引導(dǎo)學(xué)生歸納出生態(tài)系統(tǒng)能量的最終來源、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的起點(diǎn)、生態(tài)系統(tǒng)能量在生物體間的傳遞途徑、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)。

設(shè)計意圖：學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與提出問題的能力是需要長期慢慢培養(yǎng)的。在培養(yǎng)的初期，課堂往往缺乏效率，教師需要更為有效、積極的引導(dǎo)，聚焦核心問題的解決。

2.2.6 環(huán)節(jié)六：教師啟發(fā)，展望探索，發(fā)現(xiàn)新問題

教師聯(lián)系學(xué)生的生活，引動學(xué)生思考：

①如何從能量流動特點(diǎn)的角度解釋“一山不容二虎”？

②隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，食物生產(chǎn)和供給能力的提高，人類膳食結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，主要表現(xiàn)為：谷物食品的攝入量逐年下降，動物性食物消費(fèi)逐年增加，碳水化合物攝入量逐年減少，脂肪的攝入量逐年增加。這種膳食結(jié)構(gòu)被稱之為營養(yǎng)過剩模式。為緩解人口增長帶來的世界性糧食緊張狀況，應(yīng)如何調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)？

設(shè)計意圖：學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)生物學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象，是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)必備的關(guān)鍵能力之一。教師聯(lián)系與生活相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景，使情境生動、明了，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、探索的欲望，讓學(xué)生可以積極、興奮地投入學(xué)習(xí)，主動思考。

2.2.7 環(huán)節(jié)七：小組繪制概念圖，小結(jié)新知，鞏固問題理解

為了幫助鞏固所學(xué)知識，小組應(yīng)用概念圖的形式，實(shí)現(xiàn)對知識點(diǎn)的歸納提升，對預(yù)習(xí)中產(chǎn)生的問題進(jìn)行自我釋疑。

設(shè)計意圖：概念圖可以促進(jìn)意義學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生知識的儲存與加工。學(xué)生在繪制概念圖的過程中，思考概念的上位關(guān)系、下位關(guān)系和組合關(guān)系的層級排列，幫助建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

3 教學(xué)反思

問題化學(xué)習(xí)是一種智慧學(xué)習(xí)。學(xué)生是“問題化學(xué)習(xí)者”，在面對特定的學(xué)習(xí)任務(wù)時，他們能夠主動介入元認(rèn)知系統(tǒng)，綜合高效地運(yùn)用各種認(rèn)知策略與方法，以學(xué)習(xí)者對問題的自主發(fā)現(xiàn)與解決為主線，實(shí)現(xiàn)知識的有效建構(gòu)和智慧的持續(xù)發(fā)展。

作為一種學(xué)習(xí)新方式，問題化學(xué)習(xí)改變了學(xué)生被動接受的學(xué)習(xí)方式，也改變了教師機(jī)械講授的教學(xué)方式，建構(gòu)了學(xué)與教的新邏輯，創(chuàng)建了課堂新形態(tài)，促使學(xué)生在主動學(xué)習(xí)中自然發(fā)展。在此情境下，學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)者與環(huán)境（任務(wù)）的交互，一種能產(chǎn)生并發(fā)展高階智力的智慧行動，體現(xiàn)為對事物認(rèn)知的識以及對事物施為的能，并在這個過程中不斷地“轉(zhuǎn)知成能”“轉(zhuǎn)識成智”。

在“問題化學(xué)習(xí)”的學(xué)與教的研究中，教師要繼續(xù)探索以學(xué)生對問題的自主發(fā)現(xiàn)與提出為開端，通過有層次、可擴(kuò)展、結(jié)構(gòu)化的問題系統(tǒng)來持續(xù)推動學(xué)生學(xué)習(xí)行為發(fā)生，幫助學(xué)生建構(gòu)知識、發(fā)展能力，培養(yǎng)學(xué)會、會學(xué)到樂學(xué)的問題化學(xué)習(xí)者。