問題導(dǎo)向下的高中生物學(xué)教學(xué)探究

摘 要：問題導(dǎo)向下的生物學(xué)教學(xué)以學(xué)生為本，以問題為引領(lǐng)，重在引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷問題解決過程，扎實掌握生物知識，發(fā)展學(xué)習能力。這種教學(xué)契合新課標理念，值得教師落實于日常。在此背景下，本文進行問題導(dǎo)向下的高中生物學(xué)教學(xué)探究，以《綠葉中色素的提取與分離》為例，以具體的教學(xué)流程為重點，介紹具有可行性的教學(xué)策略，希望實現(xiàn)問題導(dǎo)向教學(xué)價值，落實新課標理念。

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)；問題導(dǎo)向教學(xué)；教學(xué)策略

問題導(dǎo)向教學(xué)是以學(xué)生為本，以中心問題為核心，由教師提供必要的學(xué)習資源或搭建適宜的學(xué)習支架，促使學(xué)生自主、合作、探究的一種教學(xué)活動[1]。在整個教學(xué)活動過程中，學(xué)生需要在情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。而教師則要充分發(fā)揮自身的教學(xué)引導(dǎo)作用，在了解學(xué)生學(xué)習情況的基礎(chǔ)上，有機地引導(dǎo)學(xué)生體驗多樣的探究活動。如此，學(xué)生可以牢牢地掌握學(xué)習主動權(quán)，成為學(xué)習的主人。尤其，他們通過經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題這一過程，扎實地掌握基礎(chǔ)知識，習得學(xué)習方法，鍛煉學(xué)習能力，發(fā)展核心素養(yǎng)。而教師通過不斷地引導(dǎo)學(xué)生探究，可以發(fā)展教學(xué)能力，提高專業(yè)水平。在教學(xué)相長的情況下，課堂教學(xué)可以提質(zhì)增效。眾所周知，《普通高中生物學(xué)課程標準》（2017年版2020年修訂）提出“教學(xué)過程重實踐”課程理念，指出本課程應(yīng)當高度關(guān)注學(xué)生在學(xué)習過程中的實踐經(jīng)歷，提倡讓學(xué)生主動參與整個教學(xué)過程，強調(diào)讓學(xué)生多動手、多動腦，積極體驗探究性學(xué)

習[2]。問題導(dǎo)向教學(xué)與該課程理念相契合，可以被教師作為生物學(xué)教學(xué)“法寶”。

一、創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)興趣

創(chuàng)設(shè)問題情境是為引發(fā)學(xué)生探究興趣，調(diào)動學(xué)生思維積極性，圍繞教學(xué)內(nèi)容，運用恰當?shù)氖侄巍⒎绞綘I造場景，提出具有探究性的問題[3]。問題情境中的情境是學(xué)生熟悉的，問題契合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。如此，學(xué)生可以發(fā)揮主觀能動性，主動克服學(xué)習困難，進入積極的學(xué)習狀態(tài)中。一般情況下，教師要在生物學(xué)問題導(dǎo)學(xué)的起始環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生進入課堂。

例如：在《綠葉中色素的提取與分離》的起始環(huán)節(jié)，教師可以利用多媒體技術(shù)出示兩株植物。其中一株植物的葉子是黃色的，另外一株的葉子是綠色的。熟悉的生活事物很容易將學(xué)生帶入生活情境中。教師則可以順勢發(fā)問：“大家覺得哪一株植物更容易存活下來？”大部分學(xué)生會遷移生活經(jīng)驗，提到“葉子是綠色的植物更容易存活下來”。教師可以追問“為什么”。學(xué)生會調(diào)動生物學(xué)知識儲備庫，聯(lián)想到“植物不吸收深綠色光線”“綠葉能最大限度地吸收陽光中的能量”等。教師可以繼續(xù)追問：“大家提到了光合作用。想一想，進行光合作用首先需要獲取充足的光能。那么，綠葉依靠什么來獲取光能呢？”此問題雖然超出了學(xué)生的認知范圍，但很容易引起學(xué)生的探究興趣。所以，大部分學(xué)生有目的地走進本節(jié)課中，興致勃勃地探究問題答案。

二、圍繞教學(xué)要點，提出問題

提出問題是學(xué)生分析、解決問題的前提，在一定程度上影響著課堂教學(xué)效果。因為，生物學(xué)課堂教學(xué)時間有限，但是教學(xué)任務(wù)繁重。尤其，學(xué)生在自主、合作地體驗分析問題、解決問題的過程中會耗費大量的時間。如此很容易導(dǎo)致教學(xué)任務(wù)無法完成。為了提高課堂教學(xué)效率，教師要圍繞教學(xué)要點，提出問題，驅(qū)動學(xué)生集中精力地進行自主、合作、探究。

例如：在體驗問題情境的過程中，大部分學(xué)生通過閱讀教材，將注意力集中在“綠葉的色素”上。設(shè)計、操作綠葉中色素的提取和分離實驗是《綠葉中色素的提取與分離》這節(jié)課的教學(xué)要點之一。所以，教師可以以此為中心，簡單地介紹綠葉中的色素性質(zhì)。一些學(xué)生認真傾聽、思考，發(fā)現(xiàn)、提出問題：“為什么綠葉中的色素可以溶解在層析液中？層析液是由什么成分構(gòu)成的？層析液的作用是什么？”這一個個問題很容易引發(fā)學(xué)生的探究興趣。他們會主動地閱讀教材，或翻閱工具書，從不同角度了解層析液。之后，他們會主動地與小組成員交流，進一步地完善自己的已有認知，并踴躍作答。如：“層析液的成分有己烷、苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、丙酮等”“層析液可以溶解樣品。例如要想分析A物質(zhì)和B物質(zhì)，可以將其溶解于層析液中。因為物質(zhì)不同，所以溶解能力和移動速度不同，結(jié)果會反應(yīng)在薄層板上。溶解度大的物質(zhì)會快速地在濾紙上擴散，遠離液面。反之，則擴散得較慢，靠近液面”。教師可以贊賞他們的良好表現(xiàn)，加以引導(dǎo)：“層析液中的不同色素的溶解度不同。溶解度高的可以在濾紙上快速擴散，而溶解度低的擴散速度較慢。如此，綠葉中的色素很容易被區(qū)分開來”。基于此，教師可以提出問題：“我們要如何提取、分離綠葉中的色素？”學(xué)生會明確本節(jié)課的探究重點：設(shè)計提取、分離綠葉中的色素實驗。

在整個過程中，學(xué)生不僅可以通過發(fā)揮主觀能動性，自主地分析、解決一些問題，獲取一些生物學(xué)基礎(chǔ)知識，明確課堂學(xué)習要點，還可以進一步地活躍思維，有利于進行深入探究。

三、搭建教學(xué)支架，（分析）解決問題

（分析）解決問題是生物學(xué)問題導(dǎo)向教學(xué)的重頭戲。在此環(huán)節(jié)，教師應(yīng)當始終關(guān)注、了解學(xué)生的探究情況，有依據(jù)地搭建教學(xué)支架，引導(dǎo)學(xué)生進行深入探究。所謂的教學(xué)支架是教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習的腳手架，包括任務(wù)支架、問題支架、材料支架等。

（一）搭建任務(wù)支架

搭建任務(wù)支架是為實現(xiàn)教學(xué)目標，提出具有導(dǎo)向性的任務(wù)，催生適宜的教學(xué)探究活動。通過搭建任務(wù)支架，學(xué)生可以有目的地進行自主、合作探究，推動課堂教學(xué)發(fā)展。

例如：在學(xué)生厘清本節(jié)課的探究重點后，教師可以搭建任務(wù)支架：要如何設(shè)計綠葉中的色素提取、分離實驗?zāi)兀空埓蠹蚁茸灾魈骄浚_定實驗原理、實驗材料、實驗工具、實驗步驟、注意事項，再在小組中進行交流，合作制定出提取綠葉中的色素實驗方案和分離綠葉中的色素實驗。此任務(wù)簡單、明了，可以使學(xué)生確定“做什么”“如何做”。在完成任務(wù)的過程中，大部分學(xué)生思維活躍，遷移已有認知，認真設(shè)想實驗材料、實驗工具、實驗步驟等。

在分享自主探究成果時，各組成員認真傾聽、思考，發(fā)現(xiàn)、提出不同的看法，由此展開激烈的討論，碰撞出思維火花，最終確定實驗方案。如：

提取綠葉中的色素實驗方案：

實驗原理：綠葉中的色素能溶解在無水乙

醇中。

實驗過程：取材（稱取5g新鮮綠葉）——研磨（將剪碎的綠葉放入研缽中，加入少許二氧化硅、碳酸鈣，加入10mL無水乙醇，快速地進行研磨）——過濾（將單層尼龍布放在漏斗基部，將研磨液倒入玻璃漏斗中進行過濾）——收集（用小試管收集色素溶液后，用棉塞塞住試管口）。

（二）搭建問題支架

搭建問題支架是為推動學(xué)生進行深入探究，提出具有關(guān)聯(lián)性的系列問題。通過搭建問題支架，學(xué)生可以走進深入探究活動中，逐步地強化已有認知，同時進一步地活躍思維，提高思維積極性、靈活性和深刻性。

例如：大部分學(xué)生因為生物學(xué)知識基礎(chǔ)不扎實、實驗經(jīng)驗不足等，設(shè)計出的實驗方案存在一些問題。或者，他們沒有對實驗方案建構(gòu)出深刻的認知。針對此情況，教師可以鼓勵各組輪流展示實驗方案，發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，或值得深入探究的內(nèi)容，搭建問題支架，指引學(xué)生進行深入探究。如：問題一，為什么要向裝有剪碎的綠葉的研缽中加入二氧化硅、碳酸鈣？問題二，為什么在過濾研磨液之前要向漏斗底部放入一塊單層尼龍布？問題三，收集色素溶液后，為什么要快速地用棉塞塞住試管口？全體學(xué)生會調(diào)動知識儲備庫，設(shè)想二氧化硅、碳酸鈣的性質(zhì)、特點等，踴躍作答：“向研缽中加入二氧化硅可以研磨得更充分”“向研缽中加入碳酸鈣可以防止色素被破壞”“將單層尼龍布放入漏斗底部是為了使提取出的色素更純”“快速地用棉簽塞住試管口，是為了防止揮發(fā)”。在學(xué)生動手操作實驗后，教師可以以實驗操作過程和實驗現(xiàn)象為著眼點，繼續(xù)搭建問題支架。問題一，能不能將過濾的色素直接溶解在層析液中？問題二，怎樣才能使綠葉中的色素從同一個起點開始擴散？

實踐證明，學(xué)生在一個個問題的指引下可以有目的、有深度地進行探究，進一步地強化已有認知，實現(xiàn)知識間的融會貫通，同時提升科學(xué)思維能力和問題解決能力。

（三）搭建材料支架

搭建材料支架是教師為實現(xiàn)教學(xué)目標，在整個教學(xué)過程中為學(xué)生提供適宜的材料，諸如實驗設(shè)備、實驗材料、學(xué)習資料等，驅(qū)動學(xué)生進行自主、合作、探究。在生物學(xué)教學(xué)中搭建材料支架，可以使學(xué)生獲得動手操作機會。尤其，在動手操作過程中，大部分學(xué)生會邊觀察邊思考邊交流，發(fā)展科學(xué)探究能力。

例如：教師可以依據(jù)學(xué)生設(shè)計出的實驗方案，為他們提供新鮮的綠葉、研缽、無水乙醇、單層尼龍布、二氧化硅、碳酸鈣等。學(xué)生會根據(jù)實驗方案，規(guī)范地操作這些材料，獲得直觀的實驗現(xiàn)象，并認真觀察、思考，與小組成員進行討論，一步步地得出實驗結(jié)論。

綜上可見，學(xué)生在不同的支架的引導(dǎo)下可以體驗不同的探究活動，建構(gòu)一定的認知。生物學(xué)課堂氛圍會愈加輕松、自由，課堂教學(xué)效果可以因此得到提高。

四、站在整體角度，抽查問題

抽查問題是指教師在了解學(xué)情的基礎(chǔ)上，圍繞課堂上解決的所有問題，隨機地從中抽取出幾個問題，引導(dǎo)學(xué)生思考、作答。通過抽查問題，教師既可以了解學(xué)生的學(xué)習情況，還可以有針對性地給予學(xué)生指導(dǎo)，幫助學(xué)生查漏補缺。因為問題導(dǎo)向教學(xué)重在引導(dǎo)學(xué)生探究教學(xué)要點，所以教師要圍繞教學(xué)要點進行問題抽查。

例如：在學(xué)生先后探究提取綠葉中的色素、分離綠葉中的色素之后，教師可以隨機地提出問題，諸如“層析液由石油醚、丙酮、苯等混合而成，可以分離綠葉中含有的幾種色素。那么，在操作提取綠葉中的色素時，我們能不能將色素直接溶解在層析液中？”“通過操作分離綠葉中的色素實驗，我們可以得出怎樣的結(jié)論？色素的移動距離和溶解度之間有沒有關(guān)系”等。在一個個問題的驅(qū)動下，學(xué)生會在腦海中描繪探究提取綠葉中的色素、分離綠葉中的色素實驗過程，調(diào)動知識儲備庫，解決每個問題。面對無法解決的問題，他們會主動地進行提問。教師可以有機地幫助他們解決問題。如此，大部分學(xué)生既可以有針對性地查漏補缺，建構(gòu)較為系統(tǒng)、深刻的認知，還可以提高思維整體性、邏

輯性。

五、組織隨堂練習，延伸問題

延伸問題是指根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容提出更多的問題。面對這些問題，學(xué)生需要活躍思維，有目的地、靈活地聯(lián)想課堂學(xué)習內(nèi)容，選用適宜的知識點、方法等來分析、解決問題。如此，學(xué)生既可以做到學(xué)以致用，還可以做到查漏補缺，切實提高課堂學(xué)習效果。所以，教師要依據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情，組織隨堂練習活動，為學(xué)生提供應(yīng)用所學(xué)分析、解決問題的機會。

例如：在《綠葉中色素的提取與分離》課堂教學(xué)過程中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進行了提取綠葉中的色素實驗探究、分離綠葉中的色素實驗探究，建構(gòu)了一定的認知。但是，因為學(xué)習興趣、學(xué)習能力、學(xué)習態(tài)度、知識基礎(chǔ)等方面存在明顯的差異，所以，學(xué)生的認知水平不同。在這樣的情況下，教師可以設(shè)計難度不同的練習題：

《綠葉中色素的提取與分離》隨堂練習

【基礎(chǔ)鞏固】

回顧提取綠葉中的色素實驗、分離綠葉中的色素實驗，根據(jù)提示回顧實驗過程，填寫表格。

1.提取綠葉中的色素

操作內(nèi)容（材料、試劑、關(guān)鍵步驟）及操作目的。

2.分離綠葉中的色素

操作內(nèi)容（試劑、關(guān)鍵步驟）及操作目的。

【能力提升】

1.下面關(guān)于高等植物葉綠體中色素的表述錯誤的是（" ）

A.生長在黑暗環(huán)境中的植物幼苗的葉片呈現(xiàn)黃色，這是因為葉綠素合成受阻

B.紅外光和紫外光可以被植物中的葉綠素吸收進行光合作用

C.葉綠體中的色素能溶解在有機溶劑乙醇中

D.植物的根可以從土壤中吸收構(gòu)成葉綠素的鎂

2.用新鮮的菠菜進行色素提取、分離實驗，下列說法正確的是（" ）

A.就算不將菜葉剪得很碎，也可以提取出四種光合作用色素

B.為了獲得10mL的提取液，在研磨時需要一次性地加入10mL的乙醇，這樣可以得到最好的效果

C.在層析結(jié)束后，需要快速地記錄實驗結(jié)果，否則葉綠素條帶會隨著溶液的揮發(fā)迅速消失

D.向研磨后的碎葉中快速地加入碳酸鈣，可以防止酸破壞葉綠素

3.在對葉綠體的色素濾液進行色素分離實驗時，圓形濾紙的中央點會得到四個近似同心環(huán)的色素圈，排在最外側(cè)的色素呈現(xiàn)出的顏色與吸收的光分別是（" ）

A.黃色、紅光和藍紫光

B.黃綠色、紅光

C.橙黃色、藍紫光

D.藍綠色、紅光和藍紫光

在解決每個問題時，學(xué)生都會不斷地回想本節(jié)課學(xué)到的內(nèi)容，盡可能地寫出正確答案。但是，在此過程中，他們當中的一些人會產(chǎn)生疑問，或猶豫不決，由此發(fā)現(xiàn)自己存在的認知問題。教師可以以此為著眼點，有針對性地進行指導(dǎo)，幫助學(xué)生查漏補缺。

結(jié)束語

總之，實施生物學(xué)問題導(dǎo)向教學(xué)，可以借助問題替代教師的灌輸。尤其，學(xué)生可以在經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題這一過程中成為學(xué)習的主人，進行自主學(xué)習、深度學(xué)習。而教師可以在整個教學(xué)過程中切實地了解學(xué)生的學(xué)習情況，有針對性地進行學(xué)習指導(dǎo)，做到先學(xué)后教、以學(xué)定教，提高課堂教學(xué)的針對性。同時，教師和學(xué)生可以獲得協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)教學(xué)相長。基于此，教師可以將問題導(dǎo)學(xué)教學(xué)作為實施生物學(xué)教學(xué)的“法寶”，運用情境教學(xué)、支架式教學(xué)等引導(dǎo)學(xué)生親歷生物學(xué)探究過程，與學(xué)生一起獲得良好發(fā)展，推動生物學(xué)教學(xué)提質(zhì)增效。

參考文獻

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