高中生物新教材“問題探討”欄目的分析及教學策略

【摘要】文章擬采用統計分析和對比分析，嘗試比較新舊教材必修1《分子與細胞》“問題探討”欄目在欄目總數、資料內容、圖片表格、設問討論這四個方面的差異，明確新教材“問題探討”欄目的特征。新教材“問題探討”欄目緊密圍繞生物學核心概念，建立生命觀念；注重問題引導，進一步規范了問題之間的內在邏輯；有效激發學生的探究欲望，培養科學思維和科學探究能力等。基于上述特征提出了教學策略，即依托“問題探討”，創新課堂導入；活用“問題探討”，開展專題討論；延伸“問題探討”，開展研究性學習。

【關鍵詞】高中生物；新教材；“問題探討”欄目；特色分析

【中圖分類號】G633.91【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2024）21—0109—04

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》提出了生物學學科的四大核心素養：“生命觀念”“科學思維”“科學探究”以及“社會責任”。結合新教材、新課程、新高考，在“三新”大背景下，課堂教學中將生物學核心素養有效落地，是值得每一位教師思考的命題。高中生物學人教版（2019版）必修1（以下簡稱新教材）與人教版（2007版）生物必修1（以下簡稱舊教材）每一節開篇都設置了“問題探討”欄目，教師在日常教學工作中應該依托該欄目，設計符合學生學情的導入，激發學生的學習興趣，引發學生深度思考，全面提升學生學科核心素養。

一、新舊教材中“問題探討”欄目構成對比

1.“問題探討”欄目總數分析。舊教材必修1“問題探討”欄目總數為21個，新教材中共有“問題探討”欄目19個，新舊教材各章“問題探討”欄目總數對比如表1。

新教材第2章第1節“細胞膜的結構和功能”在原有內容的基礎上，整合了流動鑲嵌模型這一知識模塊，且新教材必修1中刪除了舊教材第6章第4節“細胞的癌變”內容，這一改動從實際教學角度分析，使用舊教材時，就已經有老師將“生物膜的流動鑲嵌模型”與“細胞膜的結構和功能”集中學習，經課堂效果觀察發現確實更有利于生物學核心概念的學習，更有利于知識框圖的構建和學生知識體系的建立。從核心素養角度分析，這一改動也更符合結構與功能相適應的生命觀念。

2.資料內容分析。“問題探討”欄目資料內容變動較大，經統計，共19節內容中有10節更換了資料內容，更換章節及具體內容變化如表2。

從表2中我們不難看出，新教材資料內容無論是文字的描述還是材料選取角度都是與生物學核心素養相吻合的。例如，刪除了第1章第1節與“SARS”病毒有關的內容，注重材料的時效性，多處增加與生物學實驗有關的內容，例如“細胞膜的結構和功能”一節“問題探討”更換為臺盼藍染液染色實驗，“細胞核的結構和功能”的母牛核移植實驗等都體現了科學思維和科學探究在生物學教學中的滲透。“細胞器之間的分工合作”引入我國研發成功的飛機C919，培養社會責任；“蛋白質是生命活動的主要承擔者”一節中選取由膠原蛋白制作成的手術縫合線作為資料內容，體現生物學與生活緊密相關。

3.圖片表格分析。圖片表格直觀、形象，在生物教學中應用廣泛。它可以吸引學生注意力，通過圖片表格的解析，提高學生概括總結的能力以及語言表達能力，對學生科學思維和社會責任的培養有不可替代的作用。從圖表數目看，在生物學必修1《分子與細胞》的19個“問題探討”中均配有圖片表格內容，其中圖片共有17個，表格2個，表格分布在第2章第1節“細胞中的元素和化合物”、第2節“細胞中的無機物”。

新教材中更換的圖片也更能反映我國科學技術發展現狀，例如“細胞器之間的分工合作”中新增了我國新研發的大型客機C919飛機外觀圖，學生能通過圖片直觀地感受到科技強國的重要性，同時認識到當下中國正在飛速發展，增強民族自豪感。

從圖表內容上看，必修1《分子與細胞》“問題探討”欄目共涉及生物學結構功能、科學探究、生產實踐、社會熱點四個方面，對新舊教材圖表進行歸納，不同內容圖表占比如表3所示。

從表3得出，在新教材中，圖表內容變化主要集中在對社會熱點問題的展示，“問題探討”欄目能緊扣社會熱點，學生積極主動地參與到相關事件的討論中，對學生批判性思維養成至關重要，同時也能培養其社會責任。

4.設問討論分析。“問題探討”欄目的第三部分由問題構成，一般是圍繞資料內容或插圖表格展開，由1-3個不等的問題組成，這也是“問題探討”欄目的主要組成。問題的討論有助于激發學生的學習興趣，激活學生的學習思維，明確本節課學習的重難點，甚至教師可以利用本欄目中的問題設置一系列的問題串，層層設問，開展課堂教學。

在舊教材中共設計了62個問題，新教材中根據不同的材料內容重新設計了共計46個問題。通過對新教材中未替換的材料內容對應的問題分析，我們可以看到語言描述更為精煉，有助于培養學生信息提取能力和語言描述能力。而且問題的設置更為科學合理，例如“核酸是遺傳信息的攜帶者”一節中刪除了“試著說出DNA的中文名稱”這一問題。

二、新教材“問題探討”欄目的特點

1.圍繞核心概念，建立生命觀念。新教材“問題探討”欄目緊密圍繞生物學核心概念[1]，設計資料、圖片及討論，幫助學生建立結構功能觀、物質能量觀等生命觀念。例如，新教材在第3章第1節“細胞膜的結構和功能”中引出臺盼藍染液染色實驗鑒別細胞死活，通過圖片學生們清晰地觀察到活細胞未被染色，死細胞被染成了藍色，進而引出細胞膜可以控制物質的進出，具有選擇透過性的功能特點，引導學生分析細胞膜的結構特點，認同結構功能觀。

2.注重問題引導，提升科學思維。新教材注重問題引導，進一步規范了一個“問題探討”中幾個討論問題之間的內在邏輯，層層遞進，在不斷地辯證和討論中激發學生的思維火花。例如，在第4章第2節“主動運輸與胞吞、胞吐”，學生已經學習了被動運輸相關內容，知道了被動運輸是由高濃度運輸至低濃度的運輸方式，通過資料閱讀，學生明確甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是逆濃度梯度進行的[2]。由此引發思考，學生自然將被動運輸與本節即將學習的主動運輸作以區分。通過類比學習，得出逆濃度梯度運輸是需要消耗能量的，得出主動運輸的第二大特點。通過第三問，學生梳理與主動運輸有關的知識內容，明確能進行主動運輸的物質，同時為胞吞、胞吐的學習留出空間。在比較、分析、推論的過程中，突出對學生科學思維能力的培養。

3.理解科學過程，開展科學探究。“三新”背景下，生物學教學中倡導探究性學習。新教材必修1《分子與細胞》“問題探討”欄目更加注重引導學生分析科學史中涉及的實驗過程，重點分析環境因素對細胞代謝的影響等，為教師利用教材開展和設計實驗活動奠定了基礎，為學生借助教材發現問題、提出問題開展實驗探究創造了機會。

4.聯系生活實際，培養社會責任。新教材中多個“問題探討”均與生活實際緊密相連，更容易引起學生共鳴，引發學生思考，引導學生將生物學內容應用到生活實踐中，讓學生意識到少年強則國強。

三、新教材“問題探討”欄目的教學策略

1.依托“問題探討”，創新課堂導入。恰當的課堂導入一方面可以快速吸引學生注意，導入新課，另一方面依托“問題探討”設置適用于本節內容的問題串，層層深入，首尾呼應，可以達到更好的教學效果。例如，第2章第4節“蛋白質是生命活動的主要承擔者”，教師可以將“問題探討”中的兩個問題稍加改動：（1）為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？利用問題1引出構成蛋白質的基本單位氨基酸，詳細學習氨基酸的相關內容后繼續提問。（2）多種氨基酸是如何形成膠原蛋白的？引出并學習氨基酸形成蛋白質的過程。（3）這種縫合線發生什么樣的變化才能被吸收？引出蛋白質的水解。（4）請問這種縫合線的保存條件是否有要求？引出蛋白質變性相關內容。（5）除了制作成縫合線的蛋白質外，同學們還了解哪些其他的蛋白質？分析多種蛋白質，歸納蛋白質的種類和功能。以上5個問題貫穿課堂始終，通過5個問題驅動，將本節內容串聯起來，學生系統地學習了蛋白質的結構和功能，整個教學過程緊湊、完整，既完成了課本的規定內容，又引導學生勤于思考，善于發問，將生物學學科內容與生活實際緊密聯系。

2.活用“問題探討”，開展專題討論。專題討論的開展有助于激發學生學習的積極性，發揮學生的主體地位。在實際的教學活動中，教師可以將“問題探討”“思考討論”“思維訓練”三個部分進行梳理整合，設計針對核心問題的討論。同學們自主搜集整合資料，開展班級內的辯論賽，例如，依據“細胞器之間的分工合作”中“問題探討”展示的中國自主研發的大型客機C919，提出“科技發展利大于弊還有弊大于利”，學生們通過搜集資料了解中國在各個領域科學技術發展水平，通過辯論賽正確看待科學技術發展，合理使用科學技術發展的產物。在此過程中，既提高了學生收集整理資料的能力，又引導學生認識到科技強國的重要性，培養社會責任。

3.延伸“問題探討”，開展研究性學習。針對《普通高中生物學課程標準（2017年版）》提出的生物學學科的四大核心素養，教師可以利用“問題探討”欄目中涉及的與生產實際和社會熱點聯系緊密的內容設置研究性課題[3]，或者引導學生自主提出研究課題，結合學校寒暑假的研究性學習要求，有計劃地開展生物學研究性學習，培養學科核心素養。例如，第5章第3節“細胞呼吸的原理和應用”中“問題探討”主要提及酵母菌在有氧條件和無氧條件下的呼吸類型，據此可以設計“探究酵母菌有氧呼吸的最適溫度”“探究酵母菌無氧呼吸的最適溫度”“探究不同氧氣濃度下酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的速率變化”等一系列的研究性學習。在實際教學過程中，學生也提出了“探究面包發酵過程中所需的最適酵母菌濃度”“探究漿水制作過程所需的最適溫度”等課題，貼近生活也更具有趣味性，在居家學習中也可以進行實驗。學生體驗了發現問題、提出問題、設計實驗、實施實驗、得出結論的基本科學探究過程，對提升學生的思維品質具有重要意義。

總之，教師應明確從“教教材”到“用教材教”的轉變，利用好身邊的教學資源，在了解學生學習水平及興趣的基礎上，開展多種多樣的教學活動，不斷提升自己的專業水平。

參考文獻

[1]李慶勝.人教版新教材“問題探討”欄目的變化及妙用——以“分子與細胞”模塊為例[J].中學生物教學，2021（02）：55-57.

[2]王菁.讓學生像科學家那樣探索——“主動運輸與胞吞、胞吐”同題異構教學設計及評析[J].中學生物學，2021，37（06）：76-78.

[3]陳紅陽，陳健輝.人教版高中生物學新舊教材“問題探討”欄目對比分析[J].中學教學參考，2022（05）：81-83.

編輯：張昀