問題式教學在高中生物課堂的落實

□吉林省白山市撫松縣第一中學 李秀萍

在新一輪課程改革的持續推進下，如何以有效的教學方法落實學生核心素養的培養是高中生物教師需要深入思考的話題。傳統的高中生物教學往往由教師單純講授理論知識，給學生灌輸知識，揭示生物概念和原理，導致學生只能被動接受知識，自主學習意識不強。如此教學難以真正意義上讓學生掌握生物原理和本質，也難以深化學生的學習體驗。

問題式教學不同于傳統的教學方式，更加突出學生的主體地位，能培養學生良好的思維品質。問題式教學是一種以問題為主線、以學生為主體、以教師為主導的教學模式，和傳統的接受式教學模式相比，問題式教學更加有助于培養學生的綜合分析能力與應用能力。因此，在高中生物課堂教學中，教師應以問題為核心引領學生進行分析和思考，在全面提升學生生物綜合分析能力的同時，更有效地實現生物教學改革創新的目標。

一、問題式教學的含義

問題式教學要求有效提問，要求教師清楚明了、有目的有組織地提出簡短、發人深省的問題，以引起學生的積極反應和回答，促使學生取得進步和發展。

從問題設計角度分析，問題式教學是在充分分析學習內容和學生學情的基礎上設計的、針對最重要和最基本的中心教學內容的、充分利用和把握學習環境的問題；從問題表述方式角度分析，表述的問題便于教師陳述、便于學生理解的問題；從問題內容角度分析，問題教學法能夠幫助學生不斷建立和補充知識框架，構建相對完整的知識體系。

問題式教學具有諸多功能。從學生的角度分析，問題式教學能夠幫助學生高效理解科學知識，掌握科學探究的技能與方法，發展科學思維，樹立科學的情感、態度和價值觀；從教師的角度分析，問題式教學既節約了教學時間，又能積累教學經驗。

二、問題式教學的作用

教學和學習往往伴隨著問題而進行，從教學目的來看，問題的作用可以分為以下四個方面。

一是激發興趣，吸引學生的注意力。當學生對所學知識感到乏味或注意力不夠集中的時候，提問有助于吸引學生的注意，有趣的問題還能引導學生積極參與課堂學習，使學生保持積極的學習狀態。例如，在“合理營養”相關內容教學時，教師可以提出問題：“同學們有沒有按時吃早餐？每餐有沒有合理搭配？是否經常食用膨化食品、高油高熱量食物？”以問題吸引學生的注意力。

二是幫助學生深入理解知識。有些知識內容比較復雜，邏輯性比較強，有效的問題能引導學生回顧已有的知識，梳理所學新知，并建立新舊知識之間的聯系。

三是鞏固、診斷和督學。提問可以為學生提供練習和反饋的機會，鞏固所學的知識和技能，診斷學生的學習狀態，督促學生調整學習狀態，進而提升其學習效果。

四是讓學生體驗成功的快樂。有些學生表現積極，反應速度快，善于表現，參與度高；有的學生沉默寡言，不愛表現。教師應根據這兩類學生設置有目的性的問題，有針對性地設問，讓所有學生都能體驗成功的快樂。

三、問題式教學在高中生物課堂中的應用原則

（一）指向教學目標

問題應指向具體的教學目標，這樣的問題才是有效的問題。例如，在“基因指導蛋白質的合成”教學時，教學目標中應有這樣一條——說明基因指導蛋白質的合成。如果教師將該目標直接告訴學生，則難以激發學生的學習動力和熱情，若換成下面的方式，教學效果可能會有所改變。具體而言，教師基于“基因→mRNA →蛋白質”提問：“翻譯的實質是將mRNA 中的堿基序列譯為蛋白質的氨基酸序列，組成mRNA 的4 種堿基與組成人體蛋白質的21 種氨基酸的對應關系是怎樣的？”以問題驅動教學進行。

要解決上述問題，教師需要將上述問題分解成一些容易解決的、具體的小問題。（1）幾個堿基決定1個氨基酸？（2）1 個mRNA 分子翻譯出來的蛋白質分子含多少個氨基酸？堿基與氨基酸之間的對應關系是怎樣的？（3）堿基是如何決定哪種氨基酸的？小問題是日常教學中常見的問題，大問題指向教學目標，是本節課要解決的重點問題，是驅動教學發展的方向指標。解決這些小問題，大問題即驅動策略中的問題才能真正解決。

（二）注重問題的邏輯性

教學過程中會涉及一系列問題，這些問題之間是否具有層層遞進的邏輯關系，這關系到知識內容的內在聯系，也關系到學生理解知識的系統性。問題的邏輯性可以讓教學有遞進式、有條理性地推進，也讓學生的思維具有連續性，使其學起來更輕松、更清晰。問題具有較強的邏輯層次性，前面的問題是后面的問題的基礎，只有解決了前面的問題，后面的問題才有提出的必要和解決的可能，將這些問題解答完，學習任務也可以順利完成。

例如，在“光合作用與能量轉化”教學時，教師以“火星移民”進行課前導入，提出“能否用人工光合作用系統代替綠色植物”的問題，以問題串的形式引導學生分析人工光合作用系統每個模塊的劃分依據及原理。（1）為什么要設計大面積的太陽能板？（2）為何要利用太陽能發電？（3）能量轉換裝置中具體發生了何種變化？（4）模塊3 為何設置了一個酶系統？（5）整個模塊3 為何是一個循環裝置？（6）為什么要設計模塊2——能量流通裝置？

通過一系列問題的引導，讓學生基于證據支持或反駁現有觀點并提出疑問、收集證據、論證自己的觀點，不斷完善光合作用流程，并深入理解光合作用的過程。

（三）略高于學生已有的認知

問題具有驅動作用，說明提出的問題不能過于簡單，應具有一定的思維含量，不經過認真思考就不能作答。比如，針對某個觀點、某個事實或某個判斷問學生“對不對”“是不是”“行不行”“能不能”等類似的問題，這種簡單的問題是不假思索的，沒有分析、推理、判斷的思維過程，是一種無效的反應，如“細胞的生活需要物質和能量，對不對？”這一問題。與此相反，如果問題非常復雜，課前導入階段即提出“蛋白質為什么是生命活動的承擔者？”這樣的問題，學生會無從回答，因為蛋白質包含太多內容，需要從多方面進行考慮，不是用簡單是與否、對與錯就能回答的。

根據布魯納的“腳手架”理念和維果斯基的“最近發展區”理論，當孩子開始學習新的概念時，他們需要來自教師或其他成人的主動支持。一開始，他們依賴于成人的支持，但逐漸地在學習過程中獲得新技能、新知識，會變得越來越獨立，因而這種支持也會逐漸降低。

例如，在“氨基酸的結構”教學時，如果教師把精力放在學生不清楚的氨基和羧基的組成、結構和功能上，會導致學生由于化學知識的局限而投入大量的時間和精力，學起來非常困難，容易產生畏難情緒。但如果教師將氨基和羧基作為一個整體的結構告訴學生，并從字面意思理解這兩個基團的特征，則會變得容易一些，此時學生才會把注意力放在氨基酸的結構特點上，才能順利達到教學目標。

四、問題式教學在高中生物課堂中的應用策略

（一）創設問題情境，引發學生科學探究問題動因

在高中生物教學中，問題式教學的應用建立在學生的興趣基礎上，換言之，只有對生物知識有濃厚的學習興趣，學生才會積極參與問題的思考。如此情形下，教師需要了解高中學生的思維方式和認知規律，根據問題式教學的原則，創設合理的問題情境，以契合學生思維方式和認知規律。

例如，在人教版必修二“基因和染色體的關系”中“減數分裂”教學時，教師可以實行問題驅動教學，以學生學習過的有絲分裂知識為著手點，對相關的問題情境進行創設，基于舊知識引入新知識。教師可以使用多媒體設備，播放有絲分裂的Flash 動畫，加強學生引導，使其在認真觀看動畫的同時細致觀察染色體的分裂；引發學生思考，使其回顧所學知識提出問題。比如，教師可以設問細胞分裂有哪些分類和方式？在有絲分裂中，染色體在不同時期有哪些形態特征？有絲分裂在各時期中，有多少染色體數、染色單體數、DNA 數？能否繪制相關的曲線圖？減數分裂和有絲分裂是細胞分裂的主要類型，學生能在直觀的問題情境中豐富自身的知識儲備，積累生物學習經驗，自動在新知識的學習中遷移有絲分裂的學習經歷。這樣可以系統化學習生物知識，完成關鍵性問題的探究，達到學習目標。

（二）引發認知沖突，有效激活學生的靈動思維

在高中生物教學中，學生只有濃厚的學習興趣還不夠，還需要具有強烈的、持續的內在動因，有直面困難和克服困難的意志品質，能夠自主解決問題。對此，教師可以使用問題驅動教學法，引發學生的認知沖突，使其在調動求知欲和靈動思維中學習知識、探究問題，進而提升解題能力。

例如，在“細胞的能量‘貨幣’ATP”教學時，ATP是典型的教學難點，因為過于抽象，導致學生無法深刻理解和記憶。若教師仍然使用直接提問的方式讓學生學習，顯然難以提高教學效率。此時，教師應分析本節課的核心概念，分析與該概念相關的故事，如囊螢映雪，通過螢火蟲發光這一生物現象激活學生思維，實施問題驅動教學，使其深入探究思考。教師詢問學生：“螢火蟲發光的能量是哪里來的？如何產生的？”加強和學生之間的互動，以問題式教學讓學生了解ATP，以類比比喻的方式將ATP 比作“現金”，糖類為“存折”，引發學生的認知沖突，使其思考要想存折有效，需要怎么做。這種結合生活實際的案例，可以讓學生明白ATP 和糖類的關系，基于認知沖突了解細胞能量轉化過程，深化認知的同時搭建基礎的生物知識支架。

（三）增強問題意識，由學生提出并分析問題

問題式教學需要始終堅持以學生為主體的原則，讓學生成為學習活動的“主人”，增強學生的問題意識，提升學生的思維活力，從而提升教師“教”、學生“學”的質效。教師應該轉變教學方法，不再單純地采取教師提問、學生回答的模式，而是讓學生自己學習、自己提問并自己分析解決，增強其問題意識，在豐富的學習體驗中塑造良好的思維品質。

例如，在“基因表達與性狀的關系”教學時，首先，教師可以利用多媒體展示鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病的病因圖解，指導學生細致觀察鐮刀型細胞貧血癥和囊性纖維病的病因，以課題和主要知識為結合點思考基因對性狀的控制。其次，教師將學生進行小組劃分，使其以小組形式提出問題、篩選問題、設計關鍵性問題并制作小組問題清單，借助提煉后的問題深化自身認知，理解核心內容，揭示生物學的本質。再次，教師要求每個小組對自己小組的學習成果進行匯報和展示，詳細介紹問題和生物知識之間的關聯，說明選擇此問題的原因后陳述這些問題對自己的啟示。最后，教師評價學生的成果，以學生的問題清單為前提對教材和資料進行全新拓展，從不同角度創新思路，讓學生自主解決問題，提升其自主探究的驅動力，進而保障教學的有效性。

（四）指導問題解決，培育學生的生物素養

在高中生物問題式教學中，教師需為學生提供多方面的指導，以幫助學生解決問題，及時糾偏。

例如，在“生態系統的物質循環”教學時，學生根據教師創設的問題情境分析“大氣中二氧化碳和生產者之間進出的方式”“生態系統中碳從生產者到消費者是通過什么途徑實現”等問題，和同組學生合作探究，簡單繪制碳循環的過程示意圖，將圖示與教材內容結合，在合作探究中說明自己的意見想法，分析解決問題，并在整合所有想法和觀點后梳理內容，搭建生物知識架構。

再例如，在“DNA 是主要的遺傳物質”教學時，教師可以以春季流行的諾如病毒為情境要素引入復習課，引導學生關注本節課的核心問題——諾如病毒的遺傳物質是什么？根據格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡斯的實驗提出相關主張，讓學生從資料、課本中找出不同意某種主張的確切證據，最終探討得出DNA 是遺傳物質的主張。有的學生質疑，以煙草花葉病毒為證據，提出RNA 是主要遺傳物質的新主張。此時，教師再將問題回歸到探究諾如病毒的遺傳物質上，做到前后呼應，使一個情境貫穿始終，讓學生在具體情境中解決問題，提升思維品質。

（五）基于大概念核心問題，設計學習活動

為了有效推進“三新”背景下的高中生物教學，教師應聚焦大概念核心問題，由此開展問題式教學。

例如，在遺傳與進化模塊的第3 單元教學時，該模塊的大概念為“自然界中常見的變異有基因突變、染色體變異和基因重組，這些變異是可以遺傳的，并應用于現實生產生活中。”該單元的大概念為“基因突變可能導致其所編碼的蛋白質及相應細胞功能發生改變，某些基因突變能導致細胞分裂失控甚至發生癌變。某些化學物質、射線以及病毒可能提高基因突變的概率。”為了更好地落實大概念核心問題教學，并落實核心素養教學目標，在提出問題環節時，教師可以將與癌癥相關的新聞報道視頻作為新課導入資源，由此引出本節課的核心問題——建構模型，探究基因突變的方式；基于資料和生活經驗，闡述基因突變的原因、特點及意義。

為了解決上述核心問題，教師依次設計以下三個學生活動：（1）以男女綜合發病率均較高的結腸癌為例，引導學生進行圖文分析，探討細胞癌變的原因和癌細胞的特點。（2）引導學生分析學案中正常基因和突變后的5 個異常基因中堿基對的變化及其表達的蛋白質中氨基酸的變化。（3）通過生生、師生交流，加深基因突變概念的理解。

五、結語

總而言之，在高中生物問題式教學中，學生是學習主體，問題是主線和驅動力則。教師應該基于目標性、主體性、邏輯性等原則創設問題，以激活學生的思維，助力其自主或合學思考問題、解決問題，增強問題意識，提升生物素養。