運用問題解決教學策略培養學生生物學科核心素養的實踐探索

黃春燕

筆者嘗試在高中生物教學中運用問題解決教學策略將課堂劃分為不同的教學環節，每個環節的教學均按照“在情境中提出問題——在活動中解決問題——在應用中評價問題”3個步驟進行設計，而每個問題又都包含一條“線”和一條“鏈”，線與線、線與鏈以及鏈與鏈都存在邏輯關聯。通過來源于真實生活的情境提出值得學生討論的問題，與學生已有概念造成一定的沖突性激發學生探究與討論的興趣，調動學生在解決問題的過程中找到新知識的“生長點”，并建構科學的思維模型應用到新問題的解決中，從而培養學生的問題意識和思辨能力，促進其學科核心素養的發展。

一、運用問題解決教學策略在《神經系統的分級調節》一節的實踐

1.教材分析與教學設計。《神經系統的分級調節》是人教版選擇性必修1第2章神經調節的第4節內容，主要包括神經中樞對軀體運動的調節和對內臟活動的調節，這兩者既有相同之處也有不同之點，因此教材將兩部分內容分開討論。大腦皮層第一運動區與軀體各部分關系是學習的難點，教材通過實驗和資料分析來幫助學生訓練思維。用概念圖或流程圖構建神經系統對軀體運動的分級調節過程和神經系統對內臟活動的分級調節過程是本節的重點，在教學過程中通過情境分析和邏輯推理來突破。文中預防眼外傷的旁欄、腦卒等資料的分析對學生的健康生活具有指導性作用。

2.核心素養培養目標。（1）生命觀念——通過了解大腦皮層的結構，建立其結構和功能相適應的觀點，同時掌握大腦皮層第一運動區的特點。（2）科學思維——構建模型加深理解神經系統對軀體運動和內臟活動是如何進行分級調節的；逆向思維分析自主神經系統如果完全不自主或者絕對自主對機體穩態調控的影響，培養推理和邏輯分析能力。（3）社會責任——通過戰士可以訓練到長時間不眨眼，幫助學生建立人類可以通過訓練培養堅持不懈、吃苦耐勞等優良品質。

3.教學實施過程

環節一：創設情境導入，激發學生思考與興趣。情境線：多媒體展示縮手反射和醫院體檢指尖采血的圖片。問題鏈：①不小心被針扎后縮手需要哪些條件？②針扎后產生痛覺是反射嗎？為什么？③體檢指尖抽血時你感覺到痛卻不縮手，為什么？活動線：引導學生復習回顧反射弧的結構基礎和完成反射的條件，分析情境中不同情況下縮手反射的神經中樞與反射弧的差異。方法鏈：總結出“在大腦中也存在控制縮手反射的中樞”的結論。形式線：分析回答教材第31頁的問題探討，分析眨眼反射的神經調節。方式鏈：生生評價與教師評價結合。設計意圖：通過貼近生活的實例入手，復習回顧反射與反射弧的相關知識，結合問題探討激發學習的興趣和求知欲，引入新問題。思政教育：通過戰士可以訓練到長時間不眨眼，幫助學生建立人類可以通過訓練培養堅持不懈、吃苦耐勞等優良品質的思想。

環節二：探析情境，構建神經系統對軀體運動的分級調節模型。情境線：資料1老年人的腦卒現象，資料2大腦皮層第一運動區與軀體各部分關系示意圖。問題鏈：①在資料1中老人的上肢、下肢和脊髓都沒有受傷，為什么不能運動呢？這說明大腦與脊髓之間有什么關系？②軀體各部分的運動調控在大腦皮層有沒有對應的區域？③它們的位置有什么特點？④怎么解釋各代表區與軀體各部分大小比例不相符合？活動線：分組觀察人腦的結構模型；觀察課本和PPT展示的大腦皮層中央前回與各部位軀體運動關系圖解，描述大腦皮層與軀體運動的關系。方法鏈：歸納大腦皮層與軀體運動的關系。形式線：構建軀體運動的分級調節模型。方式鏈：組間互評與教師評價結合。設計意圖：通過識圖與信息提取，引導學生總結中央前回控制軀體運動的特點，幫助學生對神經系統的分級調節從感性認識上升到理性認識。思政教育：通過腦卒的現象分析，引導學生關注家人健康，關愛老人，掌握疾病預防的知識，倡導健康生活方式。

環節三：再探情境，構建神經系統對排尿反射的分級調節模型。情境線：自主學習資料。問題鏈：①嬰幼兒和一些老年人需要使用紙尿褲的原因分別是什么？②成年人憋尿和主動排尿的反射弧？③ “嚇尿”是怎么回事？活動線：閱讀排尿反射具體過程，通過典型例題分析神經系統對排尿反射的分級調節。方法鏈：指導學生對比軀體運動的分級調節模型，引舊推新，構建神經系統對排尿反射的分級調節模型。形式線：學生思考回答教材第35頁的“思考·討論”，理順嬰兒尿床的排尿反射和特殊情況下成人主動排尿的控制過程，自主構建神經系統對排尿反射的分級調節模型并與小組交流。方式鏈：小組間互相評價所建構的模型，師生共同總結。設計意圖：引導學生通過閱讀資料提取信息，理順排尿反射的反射弧。思政教育：通過排尿反射的分析，引導學生不要長期憋尿，珍愛生命，健康生活。

環節四：情境拓展，構建神經系統對內臟活動的分級調節模型。情境線：女排運動員在發球時，一般會先長吸一口氣，然后聚精會神、屏住呼吸將球打出；在搶球時，加速奔跑，此時呼吸和心跳也加快。在這個過程中大腦皮層有沒有參與呼吸和心跳的調節？問題鏈： ①腦干和下丘腦在內臟活動中有什么作用？②自主神經系統是完全自主的嗎？③如果內臟神經系統絕對自主或者不自主，機體的調控技能可能發生哪些改變？活動線：以女排運動員在比賽中呼吸和心跳的調節構建神經系統對內臟活動的分級調節模型。方法鏈：指導學生通過批判性思維分析回答教材第36頁“拓展應用”。形式線：通過對比教學法，引導學生從排尿反射的例子擴展到呼吸、心率和胃腸蠕動等生活實例，由點及面幫助學生理解人體基本生命活動依賴神經系統各中樞的調節。方式鏈：生生評價與教師評價相結合。設計意圖：形成正確的生命觀念。思政教育：形成珍愛生命，堅持運動，養成健康生活方式的習慣。

環節五：總結歸納神經系統分級調節的意義。活動線：比較大腦對軀體運動調節與對內臟活動調節的特點，完成知識梳理與評價。方法鏈：指導學生自主構建本節內容的知識網絡，理順知識之間的關聯。設計意圖：引導學生以結構與功能相適應的角度來理解大腦皮層的結構與功能，以系統觀來構建神經系統分級調節的模型。

二、教學反思

基于問題解決策略的教學是以學生為中心，以素養為本，以問題的激發-探究-歸納-總結來將知識再發現、再創造的過程。本節課立足課程標準，以貼近生活的實例入手，指導學生通過實例的延展，結合模型的遷移和理解的升級，達到由點及面地理解模型并利用模型解決實際問題，提升了學生自主學習能力和科學思維素養。

責任編輯 邱 麗