“一貫式”情境下問題驅(qū)動式生物學(xué)教學(xué)研究

摘 要：新課程改革以來，教學(xué)方法和育人思想不斷革新，“一貫式”情境成為組織高中課堂教學(xué)的有效策略。本文以“細(xì)胞的增殖”第一課時為例，分析“一貫式”情境下問題驅(qū)動式生物學(xué)教學(xué)研究，探索適合于高中生物學(xué)課堂的有效教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：“一貫式”情境；問題驅(qū)動；有絲分裂

文章編號：1003-7586（2024）07-0015-04 中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

“一貫式”教學(xué)情境建立在真實教學(xué)情境的基礎(chǔ)之上，強調(diào)情境之間的連貫性和邏輯性。在教育教學(xué)過程中，教師可以圍繞一個主題，創(chuàng)設(shè)多個循序漸進(jìn)的教育教學(xué)情境，這些情境層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣共同形成“一貫式”教學(xué)情境，最終實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和育人功能。［1］有效的問題串設(shè)計是問題驅(qū)動式教學(xué)的重要組成部分，也是促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。因此，在開展問題驅(qū)動式教學(xué)時，教師需要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，并規(guī)范操作流程。［2］

本文以人教版普通高中教科書《生物學(xué)·必修1·分子與細(xì)胞》（以下簡稱“教材”）第6章第1節(jié)“細(xì)胞的增殖”第一課時為例，研究“一貫式”情境下問題驅(qū)動式的生物學(xué)教學(xué)研究。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中與本課時相關(guān)的要求為“有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細(xì)胞中的一致性”。學(xué)生在學(xué)習(xí)細(xì)胞的增殖之前，已經(jīng)充分認(rèn)識到“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單位”。

因此在本課時的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過觀察處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞，結(jié)合有絲分裂的模型，描述有絲分裂各時期的主要特征，深刻體會有絲分裂的意義。最終，為學(xué)習(xí)細(xì)胞的減數(shù)分裂和“制作和觀察根尖細(xì)胞有絲分裂簡易裝片” 的實驗教學(xué)打下堅實的基礎(chǔ)。

1 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣

本節(jié)課通過四個教學(xué)活動將知識有效串聯(lián)。活動一：觀察細(xì)胞，概括細(xì)胞周期的概念。活動二：構(gòu)建模型，繪制有絲分裂各時期染色體的變化概念圖。活動三：完善模型，闡明有絲分裂各時期的重要特征。活動四：拓展研究，深刻體會有絲分裂的意義。本節(jié)課以藥用植物“菘藍(lán)”的生長發(fā)育和品質(zhì)研究為學(xué)習(xí)主題和教學(xué)情境載體，創(chuàng)設(shè)的“一貫式”教學(xué)情境如表1所示。

生物學(xué)是一門自然科學(xué)，與實際生活聯(lián)系密切，在生物學(xué)教學(xué)中教師可以創(chuàng)設(shè)多樣的教學(xué)情境輔助課堂教學(xué)。值得注意的是，教學(xué)情境一定是真實的、科學(xué)的、積極向上的、與學(xué)生實際生活緊密聯(lián)系的。真實有效的教學(xué)情境能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加科學(xué)探索的樂趣，讓學(xué)生產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)的動力。“一貫式”教學(xué)情境需要將各個活動情境有效串聯(lián)、緊密聯(lián)系，所有子情境均圍繞一個大主題展開，為課堂教學(xué)服務(wù)，促進(jìn)學(xué)生高效構(gòu)建知識體系，發(fā)展關(guān)鍵能力。

2 問題驅(qū)動，深度思維

“一貫式”教學(xué)情境可以促進(jìn)學(xué)生完成各個教學(xué)活動。在各個教學(xué)活動開展的過程中，教師還需要提出一系列遞進(jìn)式問題串以幫助學(xué)生逐步深入思考，最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。本節(jié)課的問題串設(shè)計如表2所示。

所有的問題串圍繞教學(xué)主題設(shè)計，其目的是指引學(xué)生的思考方向，提升學(xué)生的思維深度，最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

3 探究學(xué)習(xí)，合作構(gòu)建

本節(jié)課的教學(xué)重難點是“構(gòu)建有絲分裂過程中的染色體行為變化”。為了突出重點、突破難點，教師在活動二設(shè)計了圖像模型和實物模型的構(gòu)建的活動。模型的構(gòu)建需要小組合作進(jìn)行，齊心協(xié)力共同完成。在此過程中，教師起到引導(dǎo)、敦促、點評和總結(jié)等作用。在構(gòu)建圖像模型時，學(xué)生由于對有絲分裂過程中染色體行為變化的理解不夠準(zhǔn)確、深刻，模型構(gòu)建過程中可能出現(xiàn)的問題如圖1所示。

從圖1可以看出，可能出現(xiàn)的問題主要表現(xiàn)為學(xué)生對染色體數(shù)量變化理解不到位，不能準(zhǔn)確構(gòu)建出著絲粒斷裂后的染色體數(shù)量變化；不能通過圖像構(gòu)建有絲分裂后期染色體移向兩極這一行為特征；對姐妹染色單體的概念理解不清晰，不能通過圖像闡明其原理（即姐妹染色單體是由一條染色體復(fù)制，進(jìn)而在著絲粒分裂后會變成兩條一模一樣的子染色體）；無法準(zhǔn)確描述染色體和染色質(zhì)的形態(tài)差異（染色質(zhì)呈細(xì)絲狀而染色體呈短棒狀）。最終通過師生互評等方式，進(jìn)一步修改、完善“一條染色體的變化模型”的構(gòu)建（見圖2）。

在構(gòu)建并完善圖像模型后，小組合作利用扭扭棒演示兩對染色體的變化模型。但是在構(gòu)建實物模型時仍然存在一些問題（見圖3）。

圖3顯示的問題主要表現(xiàn)為學(xué)生沒有厘清染色體在后期的運動軌跡；細(xì)胞有絲分裂過程中染色體數(shù)量變化構(gòu)建不清晰；姐妹染色單體概念構(gòu)建不到位；無法準(zhǔn)確構(gòu)建各個時期染色體的結(jié)構(gòu)特征和數(shù)量變化。

染色體變化模型的構(gòu)建是本課時教學(xué)的重難點，需要開展有效的組間互評、師生評價、教師總結(jié)等教學(xué)活動，完善染色體變化的知識體系構(gòu)建。在一系列教學(xué)活動開展后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建立以下關(guān)于染色體的認(rèn)知。

（1）經(jīng)過間期復(fù)制，染色體數(shù)量不變；分裂后染色體數(shù)量加倍是由于有絲分裂后期著絲粒分裂、姐妹染色單體分開造成的。

（2）姐妹染色單體是在細(xì)胞分裂期間復(fù)制形成的，這兩條攜帶相同遺傳信息的姐妹染色單體由一個共同的著絲粒連接，在有絲分裂的后期隨著絲粒的分裂移向細(xì)胞兩極，最終實現(xiàn)遺傳物質(zhì)的平均分配。

（3）著絲粒的分裂是由于細(xì)胞中其他結(jié)構(gòu)的變化而被“牽引”，因此移向細(xì)胞兩極的子染色體應(yīng)該呈現(xiàn)出“被牽引”的狀態(tài)。

學(xué)生通過上述教學(xué)活動和認(rèn)知強化，最終構(gòu)建出的植物細(xì)胞有絲分裂模式（見圖4）。圖中清晰地展示出有絲分裂各時期染色體的特點：前期染色質(zhì)絲逐漸螺旋化，染色體出現(xiàn)；中期染色體高度螺旋化并排列在細(xì)胞中央；后期著絲粒分裂，子染色體移向兩極；末期染色體逐漸變成染色質(zhì)絲。

此外，本節(jié)課的每個教學(xué)活動均需要學(xué)生自主思考并展開小組合作探究學(xué)習(xí)，最后通過師生評價交流的方式引導(dǎo)學(xué)生完成知識構(gòu)建和能力提升。在“一貫式”的教學(xué)情境中深度學(xué)習(xí)，教師以問題啟發(fā)學(xué)生思維，使學(xué)生在合作中不斷歷練和成長。

4 小結(jié)

本節(jié)課采用“一貫式”教學(xué)情境開展教學(xué)，通過問題驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)“有絲分裂”這一重要內(nèi)容，學(xué)生順利構(gòu)建植物細(xì)胞有絲分裂過程模型，實現(xiàn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。同時，本節(jié)課的教學(xué)也證明了“一貫式教學(xué)情境”在高中生物學(xué)教學(xué)中的可行性。創(chuàng)建有效的“一貫式”課堂教學(xué)情境，以問題驅(qū)動學(xué)習(xí)，有效提高了生物學(xué)課堂效率，有利于教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)和學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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［2］黃小國.基于問題驅(qū)動的深度學(xué)習(xí)教學(xué)策略［J］.學(xué)苑教育， 2023（31）：16-18．

［3］潘承湘.細(xì)胞有絲分裂過程的發(fā)現(xiàn)及其重要意義［J］.自然科學(xué)史研究，1990，9（2）：171-177．

［4］任衍鋼，宋玉奇.有絲分裂是怎樣發(fā)現(xiàn)的［J］.生物學(xué)通報， 2007， 42（3）：61．