淺析問題導向式教學在高中生物學實驗課堂中的應用

摘 要：高中生物學實驗課堂以引導學生在實驗觀察、操作、分析等過程中領悟生物學原理，掌握生物學研究的科學方法與操作技能為教學重點。問題導向式教學以問題為工具啟發學生思考，挖掘學生潛能。文章以研究問題導向式教學在高中生物學實驗課堂中的應用為主，論述了問題導向式教學的內涵及應用價值，說明了問題導向式教學在高中生物學實驗課堂中的應用原則，并結合具體的教學案例探討了問題導向式教學在高中生物學實驗課堂中的應用策略，期望為教師提供教學參考。

關鍵詞：高中生物學；問題導向式教學；實驗課堂

中圖分類號：G427" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2097-1737（2025）03-0030-03

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》建議教師在課堂上組織以探究為特點的主動學習活動，使學生在發現、分析、解決問題的過程中發散思維，形成探究能力和創新精神。高中生物學實驗課堂以實驗原理、實驗操作技能等內容為教學重點，關注學生實驗主題提煉、實驗方案設計等能力的生成。這種情況下，常規的講授式教學難以滿足生物學實驗課堂的教學需要。因此，教師有必要明確問題導向式教學的內涵及應用原則，同時在恰當的教學時機利用合適的問題引導學生思考、探究，從根本上提高生物學實驗課堂的教學效果。

一、問題導向式教學概述

（一）內涵

問題導向式教學以問題為主要教學工具，重視問題的提出與應用，主張通過提問改變學生“被動接受”“機械模仿”的學習行為習慣[1]。此教學模式下，教師一般在新課導入、新知教學、重難點教學、總結教學等多個教學環節中以問題驅動學生進行不同程度的思考，實現教學目標。

（二）應用價值

第一，有利于激發學生的學習興趣。在傳統教學模式下，教師根據教科書的內容講解知識點，要求學生在短時間內完成背誦。“教師教，學生背”在一定程度上忽略了學生的主體意識，沒有為學生提供良好的學習體驗。在問題導向式教學中，教師可以讓學生主動參與到課堂學習中，使其在自主發現、分析、解決問題的過程中感悟所學內容的應用意義，從而產生學習動機，提高學習內驅力與自我效能感，逐漸培養學習興趣。第二，有利于發展學生的科學思維。問題導向式教學提倡用問題引導學生思考，教師一般會將復雜的知識點或抽象的原理分解為一個或多個問題，讓學生在解決問題的過程中感悟學科規律、抽象學科原理。在問題導向式教學中，學生可以結合問題反思所學內容，在總結規律的同時發展邏輯、抽象、遷移等思維，提高科學思維水平。

二、問題導向式教學在高中生物學實驗課堂中的應用原則

（一）目標明確原則

目標明確原則，即問題導向式教學要以明確的目標為指導。在實施高中生物學實驗課堂教學前，教師應明確教學目標，并據此組織問題導向式的教學內容，選擇恰當的提問方式，引導學生在發現、分析、解決問題的過程中實現發展目標[2]。實際教學中，教師應當深入分析高中生物學實驗課程教學內容，確定經過實驗教學后學生需掌握的生物學實驗知識、生物學原理、實驗方案設計技能以及實踐操作技能等，并基于教學設想提煉教學目標，以此為依據指導問題導向式教學的進程。

（二）啟發教學原則

啟發教學原則，即教師在高中生物學實驗課堂上所提的問題要具有啟發性，要能夠引導學生基于問題發現新的生物學現象，感悟新的生物學原理，從而提高學生的思維水平。在應用問題導向式教學時，教師應當明確“問題導向”的內涵，通過提出問題、圍繞問題組織學生討論等多種方式引導學生主動參與實驗課堂，實現學生思維的有效發散。此外，教師還需要根據學生的認知發展需要、生物學實驗課堂教學需要設計問題串，以此驅動學生超越問題表象探索生物學原理，促進學生科學思維的進階發展。

（三）因材施教原則

因材施教原則，即問題導向式教學要以學生的實際發展水平為準，不能因問題難度過高而引發學生的畏難情緒，也不能過低而影響學生的持續發展。在高中生物學實驗課堂教學中，教師應分析學生的具體學習情況，根據學生對理論知識體系的建構情況和實驗技能的掌握情況對學生進行合理分層。之后，教師針對不同層次的學生設計不同難度的問題，用以引導不同層次學生的探究性學習，促進學生的個性化發展。

三、問題導向式教學在高中生物學實驗課堂中的應用策略

（一）創設問題情境，激發學生實驗興趣

高中生物學實驗課堂的教學內容較為復雜，導致學生缺乏學習興趣，難以持續參與實驗課堂的學習，進而影響了實驗教學的有效性[3]。而在高中生物學實驗課堂創設問題情境，則會使學生在好奇心的驅動下主動探索生物學實驗問題，進而激發學生的學習興趣。

以人教版高中生物學必修1“細胞的多樣性和統一性”實驗教學為例，該實驗教學活動以使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞為主。教師可以在教學前創設問題情境，如：“在初中生物學的學習中，我們曾經用顯微鏡觀察過血紅細胞、口腔上皮細胞、洋蔥表皮細胞等。你能回想過去的學習情景，說說你都探究到了哪些知識嗎？”基于初中生物學實驗教學過程創設問題情境，能夠快速拉近學生與新課教學內容之間的距離。在此基礎上，教師可進一步完善情境內容，如“回顧之前所探究的細胞，你能說說不同種類細胞的形態結構有哪些不同嗎？如果要對細胞的形態結構進行進一步探究，我們要用到哪些工具？應當怎樣做？”由此，教師創設實驗問題情境驅動學生回答問題，使學生在問答過程中體驗實驗學習的樂趣。

上述案例中，教師在問題導向式教學中創設問題情境，驅動學生回顧已掌握的生物學實驗知識與技能，快速促進了學生與新課教學內容的深度交互，在潛移默化中培養了學生的生物學實驗興趣。

（二）提出簡單問題，塑造學生實驗信心

塑造學生良好的高中生物學實驗學習信心，是提高學生實驗學習有效性的關鍵[4]。在高中生物學實驗教學中應用問題導向式教學時，教師要注意培養學生的學習信心，同時基于實驗課堂的教學內容設置簡單的啟發性問題，挖掘其遷移思考、類比探究等潛能，為學生主動挑戰復雜的實驗問題奠定基礎。

以人教版高中生物學必修1“酶的特性”實驗教學為例。為了使學生主動參與“影響酶活性的條

件”探究實驗，教師可以通過提出簡單問題來幫助學生樹立自信心。例如，教師可以提出關于實驗的問題：“‘影響酶活性的條件’探究實驗大致分幾步？都需要用到哪些材料或工具？”在問題的驅動下，學生會查閱教科書，回顧已掌握的生物學實驗知識，主動參與問題互動。在互動過程中，教師總結答案：生物學實驗大致包括確定實驗主題、提出猜想、設置實驗方案、操作觀察、總結分析幾個步驟；可能用到試管、燒杯、滴管、酒精燈等實驗工具。教師通過提出簡單問題組織學生互動，可以樹立學生實驗探究自信，使學生主動參與實驗難題的分析、探究活動，提高學習的有效性。

上述案例中，教師在實驗教學前圍繞課程教學的主要內容提出簡單問題，不僅激活了學生的科學思維，還使學生在解決簡單問題的過程中樹立了實驗自信，為學生解決實驗難題奠定了基礎。

（三）設計問題序列，引導學生深度思考

在學生了解基礎的生物學實驗知識與操作技能后，教師需要組織學生進行思維訓練活動，促進學生對相關內容的內化。根據布魯姆教學目標分類理論，學生對事物的認知由表及里，思維能力從低階思維向高階思維發展。在高中生物學實驗課程教學中，教師可以將復雜、抽象的生物學實驗教學內容轉化為問題序列，通過連續提出不同的問題驅動學生進階思考，鍛煉學生的科學探究能力。

以人教版高中生物學必修1“光合作用與能量轉化”實驗教學為例。在“綠葉中色素的提取和分離”實驗教學中，教師可以通過設計問題序列驅動學生進階思考，如“如何提取、分離色素？提取、分離綠葉中的色素需要哪些步驟？提取、分離綠葉中的色素需要用到哪些實驗藥品及工具？色素的提取、分離原理是什么？由此可以發現什么？”等。這一系列問題由淺入深地驅動學生思考“綠葉中色素的提取和分離”的實驗操作、實驗規劃、實驗原理等問題，使學生在不斷解決問題的過程中得出答案：無水乙醇可用于提取綠葉中的色素，紙層析法可用于分離色素；提取綠葉中色素的步驟大致分為提取綠葉色素、制備濾紙條、畫濾液細線、分離綠葉色素等。教師在此基礎上組織學生進行科學實驗，在提高學生認知水平的同時鍛煉其操作能力。

上述案例中，教師在問題導向式教學中設計問題串，由此驅動學生由淺入深地探索生物學實驗內容，使學生在解決問題、總結方法的過程中提高理解、應用等思維水平，實現有效學習。

（四）應用實際問題，促進學生遷移應用

高中生物學實驗課程教學的目的之一是培養學生解決實際問題的關鍵能力。問題導向式教學中，教師應反思生物學實驗教學內容在現實生活中的用途及用法，同時基于相關內容設計并提出實際問題，驅動學生從應用的角度探究生物學實驗教學內容的實踐應用策略，鍛煉學生的遷移應用能力。

以人教版高中生物學必修2“種群基因組成的變化與物種的形成”的教學為例。圍繞“探究抗生素對細菌的選擇作用”展開實驗教學時，教師可根據抗生素在生活中的用途用法，并基于實驗現象提出應用問題。例如，實驗顯示，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產生耐藥性，在實驗室連續培養細菌時，向培養基中添加抗生素，耐藥菌可能會存活下來，如果醫生胡亂對患者使用抗生素，會產生怎樣的問題？由此，教師引導學生從醫藥應用的角度反思抗生素濫用問題，使其發現濫用抗生素會增強細菌的耐藥性，導致患者產生不良反應，引發菌群失調，繼而造成免疫力下降的問題。

上述案例中，教師在實驗教學中反思教學內容在現實生活中的具體應用，同時結合生活中常見的現象設置應用問題，驅動學生用所掌握的實驗結論解答問題，鍛煉學生的遷移應用能力。

（五）提出反思問題，組織學生回顧反思

客觀的教學評價能夠幫助學生認識到自身發展的不足，進而促進學生及時改進，持續提高[5]。在問題導向式教學下，教師可結合教學評價需要設計反思性問題，并借助多媒體設備展示出來，要求學生對照反思性問題回顧自身的學習過程及學習成果，由問題引導學生參與到學生自評、生生互評等教學評價活動中，由此驅動學生回顧反思。

以人教版高中生物學選擇性必修1“植物生長調節劑的應用”實驗教學為例。為指導學生反思該實驗學習的不足，教師可設計并提出反思問題，如“這節課的主要學習內容是什么？你掌握了哪些生物學知識與實驗技能？你能回想起‘探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度’的實驗步驟、現象及結果嗎？在實驗學習中你遇到了哪些問題，是怎樣解決的？”隨后，教師可以組織學生對照問題反思自身的實驗學習過程，培養自省意識。教師還可以組織學生觀察其他同學的實驗學習行為表現，培養學生的評價能力。

上述案例中，教師根據高中生物學實驗教學的要求設置反思性問題，組織學生基于問題落實自我點評與生生互評，使學生在評價活動中認識到自身的不足，為其改正不足、提高自我提供參考。

四、結束語

綜上所述，將問題導向式教學應用到高中生物學實驗課堂中，可提高學生的學習自主性，使學生在解決問題的過程中發散思維，從而提高其學習深度。實際教學中，教師要考慮到實驗課堂的導入教學、原理教學等教學需要，根據不同環節的教學需求借助問題創設情境，引導學生思考，促進學生遷移應用，提高學生的學習有效性。

參考文獻

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作者簡介：杜發秀（1986.10-），女，福建寧化人，任教于福建省寧化第一中學，一級教師，碩士研究生學歷。